KR102658099B1 - Battery management system for battery having plateau and operating method thereof - Google Patents

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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는, 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는 배터리 관리 장치로서, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리;를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 명령; 및 상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령;을 포함할 수 있다.A battery management device according to an embodiment of the present invention is a battery management device that manages and controls a battery configured to be connected in parallel with another battery, and includes at least one processor; and a memory storing at least one instruction executed through the at least one processor.
Here, the at least one command includes: a command for diagnosing whether the battery is abnormal based on status information of the battery; And when the battery is determined to be in an abnormal state, whether to release the parallel connection between the battery and another battery based on whether the state of charge (SOC) of the battery is within a critical SOC range predefined as an SOC estimation impossible section. It may include commands to control.

Description

전압 평탄 구간을 갖는 배터리를 위한 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법{BATTERY MANAGEMENT SYSTEM FOR BATTERY HAVING PLATEAU AND OPERATING METHOD THEREOF}Battery management device and control method for a battery having a voltage plateau section {BATTERY MANAGEMENT SYSTEM FOR BATTERY HAVING PLATEAU AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전압 평탄 구간을 갖는 배터리가 포함된 배터리 시스템의 안정적인 운영을 위한 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management device and a control method thereof, and more specifically, to a battery management device and a control method thereof for stable operation of a battery system including a battery having a voltage plateau section.

이차 전지는 방전 이후에도 충전을 통해 재사용이 가능한 전지로, 휴대용 전화기, 태블릿 PC, 청소기 등 소형 디바이스의 에너지원으로 활용될 수 있으며, 자동차, 스마트 그리드용 ESS(Energy Storage System) 등 중대형 디바이스의 에너지원으로서도 활용되고 있다. Secondary batteries are batteries that can be reused by charging even after discharge, and can be used as an energy source for small devices such as portable phones, tablet PCs, and vacuum cleaners, and as an energy source for medium to large devices such as automobiles and ESS (Energy Storage System) for smart grids. It is also used as a

이차 전지는 시스템의 요구 조건에 따라 다수의 배터리 셀들이 직병렬로 연결된 배터리 모듈, 또는 배터리 모듈들이 직병렬로 연결된 배터리 팩 등의 어셈블리 형태로 시스템에 적용된다. Secondary batteries are applied to the system in the form of an assembly such as a battery module in which multiple battery cells are connected in series or parallel, or a battery pack in which battery modules are connected in series or parallel, depending on the requirements of the system.

리튬 이차전지의 음극 활물질로는 탄소재료가 주로 사용되고, 양극 활물질로는 주로 리튬 함유 코발트 산화물(LiCoO2)이 사용되며, 그 외에 리튬 함유 망간 산화물(LiMnO2, LiMn2O4 등)과, 리튬 함유 니켈 산화물(LiNiO2)의 사용도 고려되고 있다. Carbon materials are mainly used as negative electrode active materials for lithium secondary batteries, and lithium-containing cobalt oxide (LiCoO2) is mainly used as positive electrode active materials. In addition, lithium-containing manganese oxide (LiMnO2, LiMn2O4, etc.) and lithium-containing nickel oxide (LiNiO2) ) is also being considered.

최근, 리튬 이차전지의 양극 활물질로 리튬 철인산화물(LiFePO4)계 화합물이 사용되고 있다. 양극 활물질로 리튬 철인산화물이 사용된 LFP(Lithium Iron Phosphate) 배터리는, 다른 배터리와 비교하여 열적 안정성 및 비용 효율성 측면에서 우수하다. 그러나, LFP 배터리는, 충전 특성 곡선(개방전압 대 SOC 간의 관계 곡선)에서 전압 평탄 구간(Plateau)을 갖는, 평탄 특성을 나타내며, 평탄 구간에서는 SOC(State Of Charge)를 정확하게 추정할 수 없는 문제가 있다. Recently, lithium iron phosphate (LiFePO4)-based compounds are being used as cathode active materials for lithium secondary batteries. LFP (Lithium Iron Phosphate) batteries, which use lithium iron phosphate as a positive electrode active material, are superior to other batteries in terms of thermal stability and cost efficiency. However, LFP batteries exhibit flat characteristics with a voltage plateau in the charging characteristic curve (relationship curve between open-circuit voltage and SOC), and there is a problem in which SOC (State of Charge) cannot be accurately estimated in the plateau. there is.

배터리 어셈블리들이 병렬 연결되어 구성되는 배터리 시스템의 운영 과정에서, 특정 배터리 어셈블리에 이상 상태가 발생되는 경우, 해당 배터리 어셈블리는 배터리 시스템에서 차단(병렬 연결 해제)되고, 이상 상태가 해소되면 배터리 시스템에 재연결될 수 있다. 여기에서, 해당 배터리 어셈블리는, SOC가 다른 배터리 어셈블리들의 SOC와 동일하거나 매우 유사한 상태일 때, 배터리 시스템에 재연결될 수 있다. During the operation of a battery system composed of battery assemblies connected in parallel, if an abnormal condition occurs in a specific battery assembly, the battery assembly is blocked (disconnected in parallel) from the battery system, and when the abnormal condition is resolved, it is re-entered into the battery system. can be connected Here, the battery assembly may be reconnected to the battery system when its SOC is the same or very similar to the SOC of other battery assemblies.

다만, LFP 배터리가 적용된 배터리 시스템의 경우, 전압 평탄 구간에서 특정 배터리 어셈블리에 이상 상태가 발생되면, 해당 배터리 어셈블리가 배터리 시스템에서 차단된 이후 재연결되기 위해서는, 배터리 어셈블리들의 완전 충전 또는 완전 방전이 수행되어야 한다. 이는, 전압 평탄 구간에서는 LFP 배터리의 SOC를 정확하게 추정할 수 없기 때문이다. 이에 따라, 해당 배터리 어셈블리가 배터리 시스템에 재연결될 때까지 상당한 시간이 소요될 수 있는 문제점이 있다.However, in the case of a battery system with an LFP battery, if an abnormal condition occurs in a specific battery assembly during the voltage flat section, the battery assembly must be fully charged or fully discharged in order to be disconnected from the battery system and then reconnected. It has to be. This is because the SOC of the LFP battery cannot be accurately estimated in the voltage flat section. Accordingly, there is a problem in that it may take a considerable amount of time until the corresponding battery assembly is reconnected to the battery system.

한국 공개특허 10-2022-0102453호Korean Patent Publication No. 10-2022-0102453

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전압 평탄 구간을 갖는 배터리가 포함된 배터리 시스템의 안정적인 운영을 위한 배터리 관리 장치를 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to provide a battery management device for stable operation of a battery system including a battery having a voltage plateau section.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 이러한 배터리 관리 장치의 제어 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to solve the above problems is to provide a control method for such a battery management device.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, 이러한 배터리 관리 장치를 포함하는 배터리 시스템을 제공하는 데 있다.Another purpose of the present invention to solve the above problems is to provide a battery system including such a battery management device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는, 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는 배터리 관리 장치로서, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리;를 포함할 수 있다. A battery management device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a battery management device that manages and controls a battery configured to be connected in parallel with another battery, and includes at least one processor; and a memory storing at least one instruction executed through the at least one processor.

여기에서, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 명령; 및 상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령;을 포함할 수 있다. Here, the at least one command includes: a command for diagnosing whether the battery is abnormal based on status information of the battery; And when the battery is determined to be in an abnormal state, whether to release the parallel connection between the battery and another battery based on whether the state of charge (SOC) of the battery is within a critical SOC range predefined as an SOC estimation impossible section. It may include commands to control.

여기에서, 상기 임계 SOC 범위는, 상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있다. Here, the critical SOC range may be predefined as a SOC section in which the amount of change in voltage compared to the amount of change in SOC is less than or equal to a predefined threshold value in the corresponding curve between the SOC and voltage of the battery.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함할 수 있다. The command for controlling whether to release the parallel connection may include a command for disconnecting the parallel connection between the battery and another battery when the SOC of the battery is outside the critical SOC range.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령을 포함할 수 있다. The command for controlling whether to release the parallel connection is, when the SOC of the battery is within the threshold SOC range, depending on whether the parallel connection maintenance condition predefined based on the status information of the battery is satisfied, It may include a command that controls whether to release the parallel connection between batteries.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함할 수 있다. The command for controlling whether to release the parallel connection is to establish a parallel connection between the battery and another battery when the first condition is satisfied, which is defined as a state in which the change in the accumulated current value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value. It may contain commands to maintain.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함할 수 있다. The command for controlling whether to release the parallel connection is a state in which the state value including at least one of the temperature value, current value, and voltage value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value, or the amount of change in the state value is predefined. When the second condition defined as a state of being less than or equal to the specified threshold is satisfied, a command for maintaining a parallel connection between the battery and another battery may be included.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함할 수 있다. The command for controlling whether to release the parallel connection may include a command for disconnecting the parallel connection between the battery and another battery when the parallel connection maintenance condition is not satisfied.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은, 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는 배터리 관리 장치의 제어 방법으로서, 상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 단계; 및 상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다. A control method according to an embodiment of the present invention for achieving the above other object is a control method of a battery management device that manages and controls a battery configured to be connected in parallel with another battery, based on status information of the battery, Diagnosing whether the battery is abnormal; And when the battery is determined to be in an abnormal state, whether to release the parallel connection between the battery and another battery based on whether the state of charge (SOC) of the battery is within a critical SOC range predefined as an SOC estimation impossible section. It may include; controlling.

상기 임계 SOC 범위는, 상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있다. The critical SOC range may be predefined as an SOC section in which the amount of change in voltage compared to the amount of change in SOC is less than or equal to a predefined threshold value in the corresponding curve between the SOC and voltage of the battery.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 단계를 포함할 수 있다. The step of controlling whether to release the parallel connection may include disconnecting the parallel connection between the battery and another battery when the SOC of the battery is outside the critical SOC range.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계를 포함할 수 있다. The step of controlling whether to release the parallel connection includes, when the SOC of the battery is within the threshold SOC range, depending on whether a predefined parallel connection maintenance condition is satisfied based on the state information of the battery, It may include a step of controlling whether to release the parallel connection between batteries.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는, 상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 단계를 포함할 수 있다. The step of controlling whether to release the parallel connection includes, when the first condition is satisfied, which is defined as a state in which the amount of change in the accumulated current value of the battery is less than or equal to a predefined threshold, the parallel connection between the battery and another battery is performed. It may include a maintenance step.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는, 상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 단계를 포함할 수 있다. The step of controlling whether to release the parallel connection may include a state in which a state value including at least one of the temperature value, current value, and voltage value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value, or the amount of change in the state value is predefined. When the second condition defined as a state of being less than or equal to the specified threshold is satisfied, the step of maintaining a parallel connection between the battery and another battery may be included.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는, 상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 단계를 포함할 수 있다. The step of controlling whether to release the parallel connection may include disconnecting the parallel connection between the battery and another battery when the parallel connection maintenance condition is not satisfied.

상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템은, 병렬 연결되는 복수의 배터리들; 및 상기 복수의 배터리들 각각과 대응되어 구비되며, 대응되는 배터리를 관리 및 제어하는 복수의 배터리 관리 장치;를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 배터리 관리 장치는, 배터리의 상태 정보를 기초로, 배터리의 이상 여부를 진단하고, 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어할 수 있다. A battery system according to an embodiment of the present invention for achieving the above still other object includes a plurality of batteries connected in parallel; and a plurality of battery management devices provided in correspondence with each of the plurality of batteries and managing and controlling the corresponding batteries. Here, the battery management device diagnoses whether the battery is abnormal based on the battery status information, and when the battery is determined to be in an abnormal state, the SOC (State of Charge) of the battery is adjusted to the SOC estimation impossible section. Based on whether it is within a defined critical SOC range, it is possible to control whether to release the parallel connection between the battery and another battery.

상기 임계 SOC 범위는, 상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있다. The critical SOC range may be predefined as an SOC section in which the amount of change in voltage compared to the amount of change in SOC is less than or equal to a predefined threshold value in the corresponding curve between the SOC and voltage of the battery.

상기 배터리 관리 장치는, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제할 수 있다. If the SOC of the battery is outside the critical SOC range, the battery management device may disconnect the parallel connection between the battery and another battery.

상기 배터리 관리 장치는, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어할 수 있다. When the SOC of the battery is within the critical SOC range, the battery management device releases the parallel connection between the battery and another battery depending on whether a parallel connection maintenance condition predefined based on the status information of the battery is satisfied. You can control whether or not

상기 배터리 관리 장치는, 상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지할 수 있다. The battery management device may maintain a parallel connection between the battery and another battery when the first condition, which is defined as a state in which the amount of change in the accumulated current value of the battery is less than or equal to a predefined threshold, is satisfied.

상기 배터리 관리 장치는, 상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지할 수 있다. The battery management device is configured to operate in a state in which a state value including at least one of a temperature value, a current value, and a voltage value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value, or the amount of change in the state value is less than or equal to a predefined threshold value. When the second condition defined as is satisfied, parallel connection between the battery and other batteries can be maintained.

상기 배터리 관리 장치는, 상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제할 수 있다.The battery management device may disconnect the parallel connection between the battery and another battery when the parallel connection maintenance condition is not satisfied.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 전압 평탄 구간에서의 이상 배터리 차단 조치를 최소화하여, 배터리 시스템의 운영 안정성을 향상시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention as described above, the operational stability of the battery system can be improved by minimizing abnormal battery blocking measures in the voltage plateau section.

도 1은 일반적인 에너지 저장 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 LFP 배터리의 충전 특성 곡선을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 시스템의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 제어 방법의 동작 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 제어 방법의 동작 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a general energy storage system.
Figure 2 shows the charging characteristic curve of the LFP battery.
Figure 3 is a block diagram of a battery system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an operation flowchart of a method for controlling a battery management device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an operation flowchart of a control method of a battery management device according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a block diagram of a battery management device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms such as first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component. The term “and/or” includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present application. No.

본 명세서에 사용되는 일부 용어를 정의하면 다음과 같다. Some terms used in this specification are defined as follows.

배터리 셀은 전력을 저장하는 역할을 수행하는 최소 단위이며, 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀들이 전기적으로 연결된 집합체를 의미한다.A battery cell is the smallest unit that stores power, and a battery module refers to an assembly of multiple battery cells electrically connected.

배터리 랙(Rack)은 배터리 제조사에서 설정한 모듈 단위를 직/병렬 연결하여 BMS(Battery Management System)를 통해 모니터링과 제어가 가능한 최소 단일 구조의 시스템을 의미하며, 여러 개의 배터리 모듈과 1개의 BPU 또는 보호장치를 포함하여 구성될 수 있다. A battery rack refers to a system with a minimal single structure that can be monitored and controlled through a BMS (Battery Management System) by connecting module units set by the battery manufacturer in series/parallel. It consists of multiple battery modules and one BPU or It may be configured to include a protective device.

배터리 뱅크(Bank)는 여러 랙을 병렬 연결하여 구성되는 큰 규모의 배터리 랙 시스템의 집합 군을 의미할 수 있다. 배터리 뱅크 단위의 BMS를 통해 배터리 랙 단위의 랙 BMS(RBMS)에 대한 모니터링과 제어를 수행할 수 있다. A battery bank may refer to a group of large-scale battery rack systems consisting of connecting multiple racks in parallel. Monitoring and control of the rack BMS (RBMS) at the battery rack level can be performed through the BMS at the battery bank level.

배터리 어셈블리는, 전기적으로 연결된 복수의 배터리 셀을 포함하여 구성되며, 특정 시스템 또는 장치에 적용되어 전력 공급원으로 기능하는 집합체를 의미한다. 여기서, 배터리 어셈블리는 배터리 모듈, 배터리 팩, 배터리 랙 또는 배터리 뱅크 등을 의미할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이들 개체에 한정되는 것은 아니다.A battery assembly refers to an assembly that includes a plurality of electrically connected battery cells and is applied to a specific system or device to function as a power source. Here, the battery assembly may mean a battery module, battery pack, battery rack, or battery bank, but the scope of the present invention is not limited to these entities.

BSC(Battery Section Controller; 배터리 섹션 제어장치)는 배터리 뱅크(Bank) 단위 배터리 시스템을 포함한 배터리 시스템에 대한 최상단 제어를 수행하는 장치로, 여러 개의 Bank Level 구조의 배터리 시스템에서 제어장치로 사용되기도 한다. BSC (Battery Section Controller) is a device that performs top-level control of the battery system, including the battery system at the battery bank level, and is also used as a control device in battery systems with multiple bank level structures.

SOC(State of Charge; 충전율)은 배터리의 현재 충전된 상태를 비율[%]로 표현한 것이고, SOH(State of Health; 잔존율)은 배터리의 현재 잔존 상태를 비율[%]로 표현한 것이다.SOC (State of Charge; Charging Rate) expresses the current charged state of the battery as a percentage [%], and SOH (State of Health; Remaining Rate) expresses the current remaining state of the battery as a percentage [%].

도 1은 일반적인 에너지 저장 시스템의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a general energy storage system.

에너지 저장 시스템(ESS)에서 전력을 저장하는 역할을 수행하는 배터리의 최소 단위는 통상적으로 배터리 셀(cell)이다. 배터리 셀의 직/병렬 조합이 배터리 모듈을 이루고, 다수의 배터리 모듈(Battery Module)이 배터리 랙(Rack)을 구성할 수 있다. 즉, 배터리 랙은 배터리 모듈의 직/병렬 조합으로 배터리 시스템의 최소 단위가 될 수 있다. 여기서, 배터리가 사용되는 장치 또는 시스템에 따라 배터리 랙은 배터리 팩(pack)으로 지칭될 수도 있다. The smallest unit of a battery that stores power in an energy storage system (ESS) is usually a battery cell. A series/parallel combination of battery cells forms a battery module, and multiple battery modules can form a battery rack. In other words, a battery rack can be the minimum unit of a battery system by combining battery modules in series/parallel. Here, depending on the device or system in which the battery is used, the battery rack may also be referred to as a battery pack.

도 1을 참조하면, 하나의 배터리 랙(10)은 복수의 배터리 모듈과 1개의 BPU 또는 보호장치를 포함할 수 있다. 배터리 랙은 RBMS(Rack BMS)를 통해 모니터링과 제어가 가능하다. RBMS는 자신이 관장하는 각 배터리 랙의 전류, 전압 및 온도를 모니터링하고, 모니터링 결과에 근거하여 배터리의 SOC(Status Of Charge)를 산출하고 충방전을 제어하는 역할을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 1, one battery rack 10 may include a plurality of battery modules and one BPU or protection device. Battery racks can be monitored and controlled through RBMS (Rack BMS). RBMS monitors the current, voltage, and temperature of each battery rack it oversees, calculates the SOC (Status Of Charge) of the battery based on the monitoring results, and controls charging and discharging.

한편, BPU(Battery Protection Unit)는 배터리 랙 단위에서 이상 전류와 사고 전류로부터 배터리를 보호하기 위한 장치이다. BPU는 메인 컨택터(Main Contactor; MC), 퓨즈, 써킷 브레이커(Circuit Breaker; CB) 또는 분리 스위치(Disconnect Switch; DS) 등을 포함할 수 있다. BPU는 RBMS의 제어에 따라 메인 컨택터를 on/off 제어하여 랙 단위로 배터리 시스템을 제어할 수 있다. BPU는 또한, 단락 발생 시 퓨즈를 이용해 단락 전류로부터 배터리를 보호할 수 있다. 이처럼, 기존의 배터리 시스템은 BPU, 스위치 기어와 같은 보호 장치를 통해 제어될 수 있다.Meanwhile, the BPU (Battery Protection Unit) is a device to protect the battery from abnormal current and fault current in the battery rack unit. The BPU may include a main contactor (MC), fuse, circuit breaker (CB), or disconnect switch (DS). The BPU can control the battery system on a rack basis by controlling the main contactor on/off according to the control of the RBMS. The BPU can also protect the battery from short-circuit current using a fuse in the event of a short circuit. In this way, existing battery systems can be controlled through protection devices such as BPU and switchgear.

한편, 다수의 배터리 및 주변 회로, 장치 등을 포함하여 구성된 배터리 섹션 각각에는 BSC(Battery Section Controller)(20)가 설치되어 전압, 전류, 온도, 차단기 등과 같은 제어 대상을 모니터링하고 제어할 수 있다. BSC는 복수의 배터리 랙을 포함하는 뱅크 단위 배터리 시스템을 포함하는 배터리 시스템의 최상단 제어장치로, 여러 개의 뱅크 레벨 구조의 배터리 시스템에서 제어 장치로 사용되기도 한다. Meanwhile, a BSC (Battery Section Controller) 20 is installed in each battery section that includes multiple batteries and peripheral circuits and devices to monitor and control control objects such as voltage, current, temperature, and circuit breakers. The BSC is the top control device of a battery system including a bank-level battery system including a plurality of battery racks, and is also used as a control device in a battery system with multiple bank-level structures.

또한, 배터리 섹션마다 설치된 전력 변환 시스템(Power Conversion System; PCS)(40)은 EMS(30)로부터의 충/방전 지령을 기반으로 실질적인 충방전을 수행하는 장치로서, 전력 변환부(DC/AC 인버터) 및 컨트롤러를 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 각 BPU의 출력은 DC 버스를 통해 발전 장치(예: 태양광 발전 장치) 및 PCS(40)와 연결될 수 있고, PCS (40)는 그리드와 연결될 수 있다. 또한, EMS(Energy Management System)(30) 또는 PMS(Power Management System)는 ESS시스템을 전체적으로 관리한다.In addition, the Power Conversion System (PCS) 40 installed in each battery section is a device that performs actual charging and discharging based on charging/discharging commands from the EMS 30, and is a power conversion unit (DC/AC inverter) ) and a controller. Meanwhile, the output of each BPU may be connected to a power generation device (e.g., a solar power generation device) and the PCS 40 through a DC bus, and the PCS 40 may be connected to the grid. In addition, EMS (Energy Management System) 30 or PMS (Power Management System) manages the ESS system as a whole.

도 2는 LFP 배터리의 충전 특성 곡선을 나타낸다.Figure 2 shows the charging characteristic curve of the LFP battery.

보다 구체적으로, 도 2는, 양극 활물질로 리튬 철인산화물이 사용된 LFP(Lithium Iron Phosphate) 배터리의 충전 특성 곡선을 나타낸다. 충전 특성 곡선은, 배터리의 충전 과정에서 측정된 개방 전압(OCV; Open Circuit Voltage)과 SOC 간의 대응 관계를 나타낸다. More specifically, Figure 2 shows the charging characteristic curve of an LFP (Lithium Iron Phosphate) battery using lithium iron phosphate as a positive electrode active material. The charging characteristic curve represents the correspondence between open circuit voltage (OCV) and SOC measured during the charging process of the battery.

배터리 시스템의 운영 과정에서, 배터리 관리 시스템(BMS)은, 배터리의 SOC를 기초로 배터리 밸런싱 제어를 수행하거나, 배터리 시스템으로부터 차단된 배터리를 배터리 시스템에 재연결할 수 있다. 여기에서, 배터리의 SOC를 산출하기 위해, 배터리의 개방 전압 값을 측정하고, 측정된 개방 전압값을 기초로 배터리의 SOC를 추정하는 방식이 주로 사용되고 있다. During the operation of the battery system, the battery management system (BMS) may perform battery balancing control based on the SOC of the battery or reconnect a battery that has been disconnected from the battery system to the battery system. Here, in order to calculate the SOC of the battery, a method of measuring the open-circuit voltage value of the battery and estimating the SOC of the battery based on the measured open-circuit voltage value is mainly used.

도 2를 참조하면, LFP 배터리의 충전 특성 곡선은, 약 10% 내지 약 90%의 SOC 구간에서 전압 평탄 구간(Plateau)을 갖는다. 이러한 평탄 특성을 갖는 LFP 배터리의 경우, 평탄 구간에서는 SOC를 정확하게 추정하기 어려우며, 비평탄 구간(예를 들어, SOC가 90% 이상인 구간, 또는 SOC가 10% 이하인 구간)에서만 정확한 추정이 가능하다. 즉, LFP 배터리가 적용된 배터리 시스템은, 매우 제한된 SOC 구간에서만 정확한 SOC 추정이 가능하다. Referring to FIG. 2, the charging characteristic curve of the LFP battery has a voltage plateau (Plateau) in the SOC range of about 10% to about 90%. In the case of an LFP battery with such flat characteristics, it is difficult to accurately estimate SOC in a flat section, and accurate estimation is possible only in a non-flat section (for example, a section where SOC is 90% or more, or a section where SOC is 10% or less). In other words, a battery system using an LFP battery can accurately estimate SOC only in a very limited SOC section.

도 1에서, 배터리 시스템에 포함된 복수의 배터리 랙(10)들 중 특정 배터리 랙에 이상 상태가 발생되는 경우, 해당 배터리 랙은, 다른 배터리 랙들과의 병렬 연결이 해제되어 배터리 시스템으로부터 차단될 수 있다. 이후, 해당 배터리 랙의 점검에 의해 이상 상태가 해소되면, 해당 배터리 랙은 배터리 시스템에 재연결될 수 있다. 여기에서, 배터리 시스템의 안정적인 운영을 위해서는, 차단된 배터리 랙과 다른 배터리 랙들 간의 SOC가 매우 유사한 상태일 때, 차단된 배터리 랙이 배터리 시스템에 재연결되어야 한다. In FIG. 1, if an abnormal condition occurs in a specific battery rack among the plurality of battery racks 10 included in the battery system, the battery rack may be disconnected from the battery rack in parallel with other battery racks and may be blocked from the battery system. there is. Thereafter, if the abnormal condition is resolved by inspection of the battery rack, the battery rack may be reconnected to the battery system. Here, for stable operation of the battery system, the blocked battery rack must be reconnected to the battery system when the SOC between the blocked battery rack and other battery racks is very similar.

다만, LFP 배터리가 적용된 배터리 랙의 경우, 비평탄 구간(예를 들어, SOC가 90% 이상인 구간, 또는 SOC가 10% 이하인 구간)에서만 SOC의 정확한 추정이 가능함에 따라, 배터리 랙의 완전 충전 또는 완전 방전이 수행되어야 한다. 이에 따라, 차단된 배터리 랙이 배터리 시스템에 재연결되기 위해서는, 상당한 시간이 소요되게 된다. However, in the case of a battery rack with LFP batteries, accurate estimation of SOC is possible only in non-flat sections (for example, sections where SOC is 90% or more, or sections where SOC is 10% or less), so the battery rack must be fully charged or Full discharge must be performed. Accordingly, it takes a considerable amount of time for the disconnected battery rack to be reconnected to the battery system.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, SOC의 정확한 추정이 불가한 구간에서의 이상 배터리 차단 조치를 최소화하여, 배터리 시스템의 운영 안정성을 향상시킬 수 있는 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다. The present invention was made to solve the problems of the prior art, and is a battery management device and device that can improve the operational stability of the battery system by minimizing abnormal battery blocking measures in sections where accurate estimation of SOC is not possible. It's about control methods.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 시스템의 블록 구성도이다. Figure 3 is a block diagram of a battery system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 시스템은, 복수의 배터리(100)들, 및 복수의 배터리들 각각과 대응되어 구비되며, 대응되는 배터리를 관리 및 제어하는 복수의 배터리 관리 장치(200)들을 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서, 복수의 배터리(100)들은 상호 병렬 연결되어 구성될 수있다. Referring to FIG. 3, the battery system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of batteries 100 and a plurality of battery management devices that are provided in correspondence with each of the plurality of batteries and manage and control the corresponding batteries. It may be configured to include (200). Here, a plurality of batteries 100 may be configured to be connected in parallel with each other.

배터리(100)는, 배터리 랙을 의미할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 배터리(100)는, 배터리 모듈, 배터리 팩, 또는 배터리 뱅크에 해당할 수 있다. The battery 100 may refer to a battery rack, but the scope of the present invention is not limited thereto. That is, the battery 100 according to the present invention may correspond to a battery module, battery pack, or battery bank.

실시예에서, 배터리(100)는, 충전 특성 곡선에서 적어도 일부의 전압 평탄 구간을 갖는 배터리 셀(예를 들어, LFP 배터리 셀)이 하나 이상 포함된 배터리 어셈블리에 해당할 수 있다. In an embodiment, the battery 100 may correspond to a battery assembly that includes one or more battery cells (eg, LFP battery cells) having at least a partial voltage flat section in the charging characteristic curve.

배터리 관리 장치(200)는, 대응되는 배터리(100)에 대한 상태 정보를 수집하고, 수집된 상태 정보를 기초로 기정의된 제어 동작을 수행하여, 대응되는 배터리(100)를 관리 및 제어할 수 있다. 여기에서, 배터리 관리 장치(200)는, 배터리의 상태 정보에 기초하여, 배터리의 충방전을 제어하고, 배터리 셀들의 고장 여부를 진단할 수 있다. The battery management device 200 can manage and control the corresponding battery 100 by collecting state information about the corresponding battery 100 and performing predefined control operations based on the collected state information. there is. Here, the battery management device 200 can control charging and discharging of the battery and diagnose whether battery cells are broken based on battery status information.

배터리 관리 장치(200)는, 배터리(100)의 입출력단에 구비된 스위칭 장치를 제어하여, 다른 배터리들과의 병렬 연결을 해제하거나 재연결할 수 있다. The battery management device 200 controls a switching device provided at the input/output terminal of the battery 100 to disconnect or reconnect parallel connections with other batteries.

복수의 배터리 관리 장치(200) 각각은, 상위 배터리 관리 장치(300)와 네트워크를 통해 연결되어, 상위 배터리 관리 장치(300)에 배터리의 상태 정보를 송신하고, 상위 배터리 관리 장치(300)로부터 제어 명령을 수신하여 동작하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상위 배터리 관리 장치(300)는, BSC(Battery Section Controller), EMS(Energy Management System), 또는 PMS(Power Management System)에 해당할 수 있다. Each of the plurality of battery management devices 200 is connected to the upper battery management device 300 through a network, transmits battery status information to the upper battery management device 300, and receives control from the upper battery management device 300. It may be configured to receive commands and operate. Here, the upper battery management device 300 may correspond to a Battery Section Controller (BSC), an Energy Management System (EMS), or a Power Management System (PMS).

배터리 관리 장치(200) 각각은, 대응되는 배터리의 상태 정보를 기초로, 배터리 각각의 이상 여부를 진단할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(200)는, 배터리의 전압 값, 전류 값 및 온도 값 중 하나 이상을 포함하는 상태 정보를 기초로, 단락 발생, 발화 발생 등의 고장 발생을 감지할 수 있다. Each of the battery management devices 200 can diagnose abnormalities in each battery based on status information of the corresponding battery. For example, the battery management device 200 may detect the occurrence of a fault, such as a short circuit or ignition, based on status information including one or more of the voltage value, current value, and temperature value of the battery.

특정 배터리에 이상 상태가 발생된 경우, 이상 배터리와 대응되는 배터리 관리 장치(200)는, 해당 배터리의 SOC가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 배터리 관리 장치(200)는, 배터리의 이상 상태 감지 시점에, 해당 배터리의 전압 값을 확인하고, 기저장된 전압 - SOC 간 관계 테이블을 통해, 확인된 전압 값과 대응되는 SOC를 확인하여, 해당 배터리의 현재 SOC를 결정할 수 있다. When an abnormal state occurs in a specific battery, the battery management device 200 corresponding to the abnormal battery may determine whether the SOC of the battery is within a critical SOC range that is predefined as an SOC estimation impossible section. Here, the battery management device 200 checks the voltage value of the battery at the time of detecting an abnormal state of the battery, and checks the SOC corresponding to the confirmed voltage value through a previously stored relationship table between voltage and SOC. , the current SOC of the battery can be determined.

임계 SOC 범위는, 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있다. 예를 들어, 임계 SOC 범위는, 5 이상 95 이하, 또는 10 이상 90 이하로 정의될 수 있다. The critical SOC range may be predefined as a SOC section in which the amount of change in voltage compared to the amount of change in SOC is less than or equal to a predefined threshold value in the correspondence curve between the SOC and voltage of the battery. For example, the critical SOC range may be defined as 5 to 95, or 10 to 90.

이후, 배터리 관리 장치(200)는, 이상 배터리의 SOC가 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 이상 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어할 수 있다.Thereafter, the battery management device 200 may control whether to release the parallel connection between the defective battery and other batteries based on whether the SOC of the defective battery is within the critical SOC range.

이상 배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 배터리 관리 장치(200)는, 해당 배터리의 입출력 스위치를 오픈 상태로 제어하여, 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다. 즉, 이상 배터리가 SOC 추정 가능 상태인 경우, 배터리 관리 장치(200)는, 이상 배터리를 배터리 시스템으로부터 차단하고, 해당 배터리의 이상 상태가 해소되면, 산출된 SOC에 기초하여 해당 배터리가 배터리 시스템에 재연결되도록 제어할 수 있다. If the SOC of the abnormal battery is outside the predefined critical SOC range, the battery management device 200 may control the input/output switch of the relevant battery to be in an open state, thereby disconnecting the parallel connection with the other battery. That is, when the abnormal battery is in a state where SOC can be estimated, the battery management device 200 blocks the abnormal battery from the battery system, and when the abnormal state of the battery is resolved, the battery is transferred to the battery system based on the calculated SOC. You can control reconnection.

이상 배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 배터리 관리 장치(200)는, 해당 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지할 수 있다. 여기에서, 배터리 관리 장치(200)는, 해당 배터리가 임계 SOC 범위를 벗어난 이후에 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다. 즉, 이상 배터리가 SOC 추정 불가 상태인 경우, 배터리 관리 장치(200)는, 이상 배터리를 배터리 시스템으로부터 즉시 차단하지 않고, SOC 추정 가능 상태로 전환된 이후에 배터리 시스템으로부터 차단할 수 있다. 이에 따라, 이상 배터리가 배터리 시스템에 재연결될 때까지 소모되는 불필요한 시간이 단축될 수 있다. If the SOC of the abnormal battery is within a predefined critical SOC range, the battery management device 200 may maintain a parallel connection between the battery in question and other batteries. Here, the battery management device 200 may disconnect the parallel connection with another battery after the corresponding battery leaves the critical SOC range. That is, when a defective battery is in a state where SOC cannot be estimated, the battery management device 200 may not immediately block the defective battery from the battery system, but may block it from the battery system after it is converted to a state where SOC can be estimated. Accordingly, unnecessary time consumed until a defective battery is reconnected to the battery system can be shortened.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 제어 방법의 동작 순서도이다.Figure 4 is an operation flowchart of a method for controlling a battery management device according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 제어 방법은, 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는, 배터리 관리 장치에서 수행될 수 있다. 여기에서, 배터리 관리 장치는, 해당 배터리를 직접 관리하는 BMS에 해당하거나, 또는 상기 BMS의 상위 BMS(예를 들어, BSC, EMS 또는 PMS)에 해당할 수 있다. The control method shown in FIG. 4 can be performed in a battery management device that manages and controls a battery configured to be connected in parallel with other batteries. Here, the battery management device may correspond to a BMS that directly manages the battery, or a higher BMS (eg, BSC, EMS, or PMS) of the BMS.

배터리 관리 장치는, 배터리의 상태 정보를 수집하고, 수집된 상태 정보를 기초로, 배터리의 이상 여부를 진단할 수 있다(S410). 예를 들어, 배터리 관리 장치는, 배터리의 전압 값, 전류 값 및 온도 값 중 하나 이상을 포함하는 상태 정보를 수집하고, 수집된 상태 정보를 기초로, 단락 발생, 발화 발생 등의 이상 상태 발생 여부를 판단할 수 있다. The battery management device can collect battery status information and diagnose whether there is an abnormality in the battery based on the collected status information (S410). For example, the battery management device collects status information including one or more of the voltage value, current value, and temperature value of the battery, and determines whether an abnormal state such as a short circuit or ignition occurs based on the collected status information. can be judged.

배터리에 이상 상태가 발생된 경우(S420의 Y), 배터리 관리 장치는, 배터리의 SOC가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다(S430). 여기에서, 배터리 관리 장치는, 배터리의 SOC가 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 따라 병렬 연결의 해제 여부를 제어할 수 있다. When an abnormal state occurs in the battery (Y in S420), the battery management device may determine whether the SOC of the battery is within a critical SOC range predefined as an SOC inestimable section (S430). Here, the battery management device can control whether to release the parallel connection depending on whether the SOC of the battery is within the critical SOC range.

임계 SOC 범위는, 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있으며, 예를 들어, 5 이상 95 이하, 또는 10 이상 90 이하로 정의될 수 있다. The critical SOC range may be predefined in the correspondence curve between the SOC and voltage of the battery as a SOC section in which the amount of change in voltage compared to the amount of change in SOC is less than or equal to a predefined threshold, for example, 5 to 95, or 10 or more. It can be defined as 90 or less.

배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위를 벗어난 경우(S430의 N), 배터리 관리 장치는, 배터리의 입출력 스위치를 오픈 상태로 제어하여, 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다(S440). 즉, 이상 상태가 발생된 배터리가 SOC 추정 가능 상태라면, 배터리 관리 장치는, 배터리를 배터리 시스템으로부터 차단할 수 있다. If the SOC of the battery is outside the predefined critical SOC range (N in S430), the battery management device may control the input/output switch of the battery to be in an open state to disconnect the parallel connection with another battery (S440). That is, if the battery in which an abnormal state has occurred is in a state in which SOC can be estimated, the battery management device can disconnect the battery from the battery system.

배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위 내에 있는 경우(S430의 Y), 배터리 관리 장치는, 다른 배터리와의 병렬 연결을 유지할 수 있다(S450). If the SOC of the battery is within a predefined critical SOC range (Y in S430), the battery management device may maintain a parallel connection with another battery (S450).

이후, 배터리 관리 장치는, 배터리에 이상 상태 발생 여부를 재판단(S410, S420)하고, 배터리가 임계 SOC 범위를 벗어나면(S430의 N), 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다(S440).Afterwards, the battery management device re-determines whether an abnormal state has occurred in the battery (S410, S420), and if the battery is outside the critical SOC range (N in S430), the parallel connection with the other battery can be released (S440) ).

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 제어 방법의 동작 순서도이다. 한편, 도 5에 도시된 제어 방법은, 도 4에 도시된 제어 방법에, 병렬 연결 유지 조건에 대한 판단 로직이 추가된 실시예이다. Figure 5 is an operation flowchart of a control method of a battery management device according to another embodiment of the present invention. Meanwhile, the control method shown in FIG. 5 is an embodiment in which decision logic for a parallel connection maintenance condition is added to the control method shown in FIG. 4.

배터리 관리 장치는, 배터리의 상태 정보를 수집하고, 수집된 상태 정보를 기초로, 배터리의 이상 여부를 진단할 수 있다(S510). The battery management device can collect battery status information and diagnose whether there is an abnormality in the battery based on the collected status information (S510).

배터리에 이상 상태가 발생된 경우(S520의 Y), 배터리 관리 장치는, 배터리의 SOC가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다(S530). When an abnormal state occurs in the battery (Y in S520), the battery management device may determine whether the SOC of the battery is within a critical SOC range predefined as an SOC inestimable section (S530).

배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위를 벗어난 경우(S530의 N), 배터리 관리 장치는, 배터리의 입출력 스위치를 오픈 상태로 제어하여, 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다(S540). If the SOC of the battery is outside the predefined critical SOC range (N in S530), the battery management device may control the input/output switch of the battery to be in an open state to disconnect the parallel connection with another battery (S540).

배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위 내에 있는 경우(S530의 Y), 배터리 관리 장치는, 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부를 판단(S550)하고, 판단 결과에 따라 병렬 연결의 해제 여부를 제어할 수 있다. 여기에서, 배터리 관리 장치는, 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우(S550의 N), 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제(S540)하고, 병렬 연결 유지 조건을 만족하는 경우(S550의 Y), 다른 배터리와의 병렬 연결을 유지(S560)할 수 있다. If the SOC of the battery is within the predefined critical SOC range (Y in S530), the battery management device determines whether the predefined parallel connection maintenance condition is satisfied based on the battery status information (S550), and determines the result. Depending on this, you can control whether to release the parallel connection. Here, the battery management device, if the parallel connection maintenance condition is not satisfied (N in S550), releases the parallel connection with the other battery (S540), and if the parallel connection maintenance condition is satisfied (Y in S550), Parallel connection with other batteries can be maintained (S560).

병렬 연결 유지 조건은, 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는 제1 조건을 포함할 수 있다. The parallel connection maintenance condition may include a first condition defined as a state in which the amount of change in the accumulated current value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value.

보다 구체적으로, 이상 배터리가 임계 SOC 범위 이내인 상태(SOC 추정 불가 상태)인 경우, 배터리 관리 장치는, 기설정된 기간동안 배터리의 누적 전류량을 체크할 수 있다. 배터리의 누력 전류량의 변화량이 기정의된 임계 값을 초과하는 경우(제1 조건의 불만족), 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제하고, 기정의된 임계 값 이하인 경우(제1 조건의 만족), 다른 배터리와의 병렬 연결을 유지할 수 있다. More specifically, when the abnormal battery is within the critical SOC range (SOC estimation impossible state), the battery management device may check the accumulated current amount of the battery during a preset period. If the change in the amount of leakage current of the battery exceeds a predefined threshold (dissatisfaction of the first condition), the parallel connection with the other battery is disconnected, and if it is less than the predefined threshold (satisfaction of the first condition), the other battery is disconnected. A parallel connection with the battery can be maintained.

즉, 배터리가, 이상 판정 시점에는 SOC 추정 불가 상태(임계 SOC 범위 이내인 상태)이더라도, 이후, 누적 전류에 의해 전압이 변동되어 SOC 추정 가능 상태로 전환되면(제1 조건의 불만족), 다른 배터리와의 병렬 연결이 해제되도록 구성될 수 있다. In other words, even if the battery is in a state where SOC cannot be estimated (within the critical SOC range) at the time of abnormality determination, if the voltage changes due to the accumulated current and switches to a state where SOC can be estimated (unsatisfaction of the first condition), another battery The parallel connection with may be configured to be released.

병렬 연결 유지 조건은, 배터리의 안정 상태로 정의되는 제2 조건을 포함할 수 있다. 실시예에서, 제2 조건은, 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 조건은, 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의될 수 있다. The parallel connection maintenance condition may include a second condition defined as a stable state of the battery. In an embodiment, the second condition may be defined as a state in which the state value including at least one of the temperature value, current value, and voltage value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value. In another embodiment, the second condition may be defined as a state in which the amount of change in the state value including at least one of the temperature value, current value, and voltage value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value.

보다 구체적으로, 이상 배터리가 임계 SOC 범위 이내인 상태(SOC 추정 불가 상태)인 경우, 배터리 관리 장치는, 기설정된 기간동안 배터리의 상태 값을 모니터링할 수 있다. 배터리의 상태 값이 기정의된 임계 값을 초과하는 경우(제2 조건의 불만족), 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제하고, 기정의된 임계 값 이하인 경우(제2 조건의 만족), 다른 배터리와의 병렬 연결을 유지할 수 있다. More specifically, when the abnormal battery is within the critical SOC range (SOC estimation impossible state), the battery management device may monitor the state value of the battery for a preset period. If the state value of the battery exceeds the predefined threshold (dissatisfaction of the second condition), the parallel connection with the other battery is disconnected, and if it is below the predefined threshold (satisfaction of the second condition), the parallel connection with the other battery is disconnected. A parallel connection can be maintained.

즉, 배터리가, 이상 판정 시점에는 SOC 추정 불가 상태(임계 SOC 범위 이내인 상태)이더라도, 배터리가 불안정 상태(예를 들어, 온도 값이 임계값 초과하는 위험 상태)라면(제2 조건의 불만족), 다른 배터리와의 병렬 연결이 해제되도록 구성될 수 있다. In other words, even if the battery is in a state where SOC cannot be estimated (within the critical SOC range) at the time of abnormality determination, if the battery is in an unstable state (for example, a critical state where the temperature value exceeds the threshold) (the second condition is not satisfied) , it can be configured to disconnect from parallel connection with other batteries.

실시예에서, 배터리 관리 장치는, 병렬 연결 유지 조건에 포함된 제1 및 제2 조건을 모두 만족하는 경우, 다른 배터리와의 병렬 연결을 유지하고, 제1 및 제2 조건 중 어느 하나라도 만족하지 않는 경우, 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다. In an embodiment, the battery management device maintains a parallel connection with another battery when both the first and second conditions included in the parallel connection maintenance condition are satisfied, and when any one of the first and second conditions is not satisfied. If not, the parallel connection with other batteries can be disconnected.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 블록 구성도이다.Figure 6 is a block diagram of a battery management device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 장치(600)는, 배터리 시스템 내에 위치하며, 다른 배터리와 병렬 연결된 배터리를 관리 및 제어하는 장치에 해당할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(600)는, RBMS, BSC, EMS 또는 PMS에 해당하거나, 이들 중 어느 하나에 포함되어 구현될 수 있다. The battery management device 600 according to an embodiment of the present invention is located within a battery system and may correspond to a device that manages and controls a battery connected in parallel with other batteries. For example, the battery management device 600 may correspond to RBMS, BSC, EMS, or PMS, or may be implemented as included in any one of them.

배터리 관리 장치(600)는, 적어도 하나의 프로세서(610), 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리(620) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(630)를 포함할 수 있다. The battery management device 600 may include at least one processor 610, a memory 620 that stores at least one command executed through the processor, and a transceiver 630 that is connected to a network and performs communication. You can.

상기 적어도 하나의 명령은, 상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 명령; 및 상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령;을 포함할 수 있다. The at least one command may include: a command for diagnosing an abnormality in the battery based on status information of the battery; And when the battery is determined to be in an abnormal state, whether to release the parallel connection between the battery and another battery based on whether the state of charge (SOC) of the battery is within a critical SOC range predefined as an SOC estimation impossible section. It may include commands to control.

여기에서, 상기 임계 SOC 범위는, 상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있다. Here, the critical SOC range may be predefined as a SOC section in which the amount of change in voltage compared to the amount of change in SOC is less than or equal to a predefined threshold value in the corresponding curve between the SOC and voltage of the battery.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함할 수 있다. The command for controlling whether to release the parallel connection may include a command for disconnecting the parallel connection between the battery and another battery when the SOC of the battery is outside the critical SOC range.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령을 포함할 수 있다. The command for controlling whether to release the parallel connection is, when the SOC of the battery is within the threshold SOC range, depending on whether the parallel connection maintenance condition predefined based on the status information of the battery is satisfied, It may include a command that controls whether to release the parallel connection between batteries.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함할 수 있다. The command for controlling whether to release the parallel connection is to establish a parallel connection between the battery and another battery when the first condition is satisfied, which is defined as a state in which the change in the accumulated current value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value. It may contain commands to maintain.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함할 수 있다. The command for controlling whether to release the parallel connection is a state in which the state value including at least one of the temperature value, current value, and voltage value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value, or the amount of change in the state value is predefined. When the second condition defined as a state of being less than or equal to the specified threshold is satisfied, a command for maintaining a parallel connection between the battery and another battery may be included.

상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함할 수 있다. The command for controlling whether to release the parallel connection may include a command for disconnecting the parallel connection between the battery and another battery when the parallel connection maintenance condition is not satisfied.

배터리 관리 장치(600)는 또한, 입력 인터페이스 장치(640), 출력 인터페이스 장치(650), 저장 장치(660) 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 관리 장치(600)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(670)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.The battery management device 600 may further include an input interface device 640, an output interface device 650, a storage device 660, etc. Each component included in the battery management device 600 is connected by a bus 670 and can communicate with each other.

여기서, 프로세서(610)는 중앙처리장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(또는 저장 장치)는 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.Here, the processor 610 may refer to a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed. . Memory (or storage device) may be comprised of at least one of a volatile storage medium and a non-volatile storage medium. For example, the memory may consist of at least one of read only memory (ROM) and random access memory (RAM).

본 발명의 실시예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. The operation of the method according to an embodiment of the present invention can be implemented as a computer-readable program or code on a computer-readable recording medium. Computer-readable recording media include all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Additionally, computer-readable recording media can be distributed across networked computer systems so that computer-readable programs or codes can be stored and executed in a distributed manner.

본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다. Although some aspects of the invention have been described in the context of an apparatus, it may also refer to a corresponding method description, where a block or device corresponds to a method step or feature of a method step. Similarly, aspects described in the context of a method may also be represented by corresponding blocks or items or features of a corresponding device. Some or all of the method steps may be performed by (or using) a hardware device, such as a microprocessor, programmable computer, or electronic circuit, for example. In some embodiments, one or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may modify and change the present invention in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it is possible.

100: 배터리
200: 배터리 관리 장치
300: 상위 배터리 관리 장치
600: 배터리 관리 장치100: battery
200: Battery management device
300: Parent battery management device
600: Battery management device

Claims (21)

다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는 배터리 관리 장치로서,
적어도 하나의 프로세서; 및
상기 적어도 하나의 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리;를 포함하고,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 명령; 및
상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령;을 포함하고,
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은,
상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하고, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령을 포함하는,
배터리 관리 장치.A battery management device that manages and controls a battery that is connected in parallel with other batteries,
at least one processor; and
Includes a memory that stores at least one instruction executed through the at least one processor,
The at least one command is:
A command for diagnosing whether the battery is abnormal based on the battery status information; and
When the battery is determined to be in an abnormal state, the parallel connection between the battery and other batteries is determined based on whether the SOC (State of Charge) of the battery is within the critical SOC range predefined as the SOC estimation impossible section. Contains commands to control;
The command for controlling whether to release the parallel connection is:
If the SOC of the battery is outside the critical SOC range, the parallel connection between the battery and the other battery is disconnected, and if the SOC of the battery is within the critical SOC range, a parallel connection predefined based on the status information of the battery is performed. Containing a command to control whether to release the parallel connection between the battery and another battery, depending on whether the connection maintenance condition is satisfied,
Battery management device. 청구항 1에 있어서,
상기 임계 SOC 범위는,
상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의되는,
배터리 관리 장치.In claim 1,
The critical SOC range is,
In the correspondence curve between the SOC and voltage of the battery, the SOC section is predefined as the SOC section in which the amount of change in voltage relative to the amount of change in SOC is less than or equal to a predefined threshold,
Battery management device. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은,
상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함하는,
배터리 관리 장치. In claim 1,
A command for controlling whether to release the parallel connection between the battery and another battery, depending on whether the parallel connection maintenance condition is satisfied, is:
When the first condition is satisfied, which is defined as a state in which the amount of change in the accumulated current value of the battery is less than or equal to a predefined threshold, comprising an instruction to maintain a parallel connection between the battery and another battery,
Battery management device. 청구항 1에 있어서,
상기 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은,
상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함하는,
배터리 관리 장치.In claim 1,
A command for controlling whether to release the parallel connection between the battery and another battery, depending on whether the parallel connection maintenance condition is satisfied, is:
A second condition defined as a state in which the state value including at least one of the temperature value, current value, and voltage value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value, or a state in which the amount of change in the state value is less than or equal to a predefined threshold value. When satisfied, including an instruction to maintain a parallel connection between the battery and another battery,
Battery management device. 청구항 1에 있어서,
상기 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은,
상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함하는,
배터리 관리 장치.In claim 1,
A command for controlling whether to release the parallel connection between the battery and another battery, depending on whether the parallel connection maintenance condition is satisfied, is:
If the parallel connection maintenance condition is not satisfied, including a command to disconnect the parallel connection between the battery and another battery,
Battery management device. 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는 배터리 관리 장치의 제어 방법으로서,
상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 단계; 및
상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는,
상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하고, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계를 포함하는,
배터리 관리 장치의 제어 방법.A control method of a battery management device that manages and controls a battery configured in parallel connection with other batteries, comprising:
Diagnosing whether the battery is abnormal based on the battery status information; and
When the battery is determined to be in an abnormal state, the parallel connection between the battery and other batteries is determined based on whether the SOC (State of Charge) of the battery is within the critical SOC range predefined as the SOC estimation impossible section. Including; controlling,
The step of controlling whether to release the parallel connection is,
If the SOC of the battery is outside the critical SOC range, the parallel connection between the battery and the other battery is disconnected, and if the SOC of the battery is within the critical SOC range, a parallel connection predefined based on the status information of the battery is performed. Comprising a step of controlling whether to release the parallel connection between the battery and another battery, depending on whether the connection maintenance condition is satisfied.
Control method of battery management device. 청구항 8에 있어서,
상기 임계 SOC 범위는,
상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의되는,
배터리 관리 장치의 제어 방법.In claim 8,
The critical SOC range is,
In the correspondence curve between the SOC and voltage of the battery, the SOC section is predefined as the SOC section in which the amount of change in voltage relative to the amount of change in SOC is less than or equal to a predefined threshold,
Control method of battery management device. 삭제delete 삭제delete 청구항 8에 있어서,
상기 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는,
상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 단계를 포함하는,
배터리 관리 장치의 제어 방법.In claim 8,
The step of controlling whether to release the parallel connection between the battery and another battery, depending on whether the parallel connection maintenance condition is satisfied, includes:
Comprising the step of maintaining a parallel connection between the battery and another battery when the first condition, defined as a state in which the change in the accumulated current value of the battery is less than or equal to a predefined threshold, is satisfied,
Control method of battery management device. 청구항 8에 있어서,
상기 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는,
상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 단계를 포함하는,
배터리 관리 장치의 제어 방법.In claim 8,
The step of controlling whether to release the parallel connection between the battery and another battery, depending on whether the parallel connection maintenance condition is satisfied, includes:
A second condition defined as a state in which the state value including at least one of the temperature value, current value, and voltage value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value, or a state in which the amount of change in the state value is less than or equal to a predefined threshold value. When satisfying, comprising maintaining a parallel connection between the battery and another battery,
Control method of battery management device. 청구항 8에 있어서,
상기 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는,
상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 단계를 포함하는,
배터리 관리 장치의 제어 방법.In claim 8,
The step of controlling whether to release the parallel connection between the battery and another battery, depending on whether the parallel connection maintenance condition is satisfied, includes:
If the parallel connection maintenance condition is not satisfied, including the step of disconnecting the parallel connection between the battery and another battery,
Control method of battery management device. 병렬 연결되는 복수의 배터리들; 및
상기 복수의 배터리들 각각과 대응되어 구비되며, 대응되는 배터리를 관리 및 제어하는 복수의 배터리 관리 장치;를 포함하고,
상기 배터리 관리 장치는,
배터리의 상태 정보를 기초로, 배터리의 이상 여부를 진단하고,
배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하고,
상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하고, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는,
배터리 시스템. A plurality of batteries connected in parallel; and
A plurality of battery management devices are provided in correspondence with each of the plurality of batteries and manage and control the corresponding batteries,
The battery management device,
Based on the battery status information, diagnose any abnormalities in the battery,
If the battery is determined to be in an abnormal state, control whether to release the parallel connection between the battery and other batteries based on whether the SOC (State of Charge) of the battery is within the critical SOC range predefined as the SOC estimation impossible section. do,
If the SOC of the battery is outside the critical SOC range, the parallel connection between the battery and the other battery is disconnected, and if the SOC of the battery is within the critical SOC range, a parallel connection predefined based on the status information of the battery is performed. Controlling whether to release the parallel connection between the battery and another battery, depending on whether the connection maintenance condition is satisfied.
Battery system. 청구항 15에 있어서,
상기 임계 SOC 범위는,
상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의되는,
배터리 시스템. In claim 15,
The critical SOC range is,
In the correspondence curve between the SOC and voltage of the battery, the SOC section is predefined as the SOC section in which the amount of change in voltage relative to the amount of change in SOC is less than or equal to a predefined threshold,
Battery system. 삭제delete 삭제delete 청구항 15에 있어서,
상기 배터리 관리 장치는,
상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는,
배터리 시스템. In claim 15,
The battery management device,
Maintaining a parallel connection between the battery and another battery when the first condition, which is defined as a state in which the change in the accumulated current value of the battery is less than or equal to a predefined threshold, is satisfied,
Battery system. 청구항 15에 있어서,
상기 배터리 관리 장치는,
상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는,
배터리 시스템. In claim 15,
The battery management device,
A second condition defined as a state in which the state value including at least one of the temperature value, current value, and voltage value of the battery is less than or equal to a predefined threshold value, or a state in which the amount of change in the state value is less than or equal to a predefined threshold value. When satisfying, maintaining a parallel connection between the battery and other batteries,
Battery system. 청구항 15에 있어서,
상기 배터리 관리 장치는,
상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는,
배터리 시스템. In claim 15,
The battery management device,
If the conditions for maintaining the parallel connection are not satisfied, disconnecting the parallel connection between the battery and another battery,
Battery system.
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