KR20140089800A - 전기자동차 및 그 제어방법 - Google Patents

전기자동차 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전기자동차는 복수의 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 모듈, 상기 배터리 모듈 각각의 전압을 모니터링하는 복수의 모니터링 부, 상기 배터리 모듈 각각에 연결되어, 상기 배터리 모듈의 전압을 밸런싱하는 복수의 밸런싱 회로 및 상기 복수의 모니터링 부에서 수신한 소비 전류 데이터에 기초하여, 특정 배터리 모듈의 전압 밸런싱을 수행하는 해당 밸런싱 회로에 전압 밸런싱 명령을 전송하는 제어부를 포함한다.

Description

전기자동차 및 그 제어방법{electric vehicle and control method thereof}
본 발명은 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 관리 시스템을 구성하는 복수의 모니터링 부 각각에서 소비하는 전류값에 기초하여, 배터리 셀 밸런싱을 수행하는 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것이다.
전기자동차는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다.
전기자동차(EV; Electric vehicle)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리전용 전기자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하며, 전원이 다 소모되면 재충전하고, 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 할 수 있다.
또한, 하이브리드 전기자동차는 직렬 방식과 병렬 방식으로 분류될 수 있으며, 직렬 방식은 엔진에서 출력되는 기계적 에너지는 발전기를 통하여 전기적 에너지로 바뀌고 이 전기적 에너지가 배터리나 모터로 공급되어 차량은 항상 모터로 구동되는 자동차로 기존의 전기자동차에 주행거리의 증대를 위하여 엔진과 발전기를 추가시킨 개념이고, 병렬 방식은 배터리 전원으로도 차를 움직이게 할 수 있고 엔진(가솔린 또는 디젤)만으로도 차량을 구동시키는 두 가지 동력원을 사용하고 주행조건에 따라 병렬 방식은 엔진과 모터가 동시에 차량을 구동할 수도 있다.
또한, 최근 모터/제어기술도 점점 발달하여 고출력, 소형이면서 효율이 높은 시스템이 개발되고 있다. DC모터를 AC모터로 변환함에 따라 출력과 EV의 동력성능(가속성능, 최고속도)이 크게 향상되어 가솔린차에 비하여 손색없는 수준에 도달하였다. 고출력화를 추진하면서 고회전화 함에 따라 모터가 경량소형화되어 탑재 중량이나 용적도 크게 감소하였다.
이러한 전기자동차의 경우, 필요 전력을 공급받기 위해 다수개의 배터리 셀로 구성된 배터리 팩을 탑재한다. 이러한 배터리 팩에 포함되어 있는 다수개의 배터리 셀은 안전성과 수명 향상, 그리고 고출력을 얻기 위해 각 배터리 셀의 전압을 균일하게 해주어야 할 필요가 있다. 이에 따라, 배터리 셀들을 충전 또는 방전하면서 각 배터리가 적절한 전압을 가질 수 있도록 하는 배터리 관리 시스템을 이용한다.
그러나, 배터리 관리 시스템을 구성하는 복수의 모니터링부 각각에서 소비하는 전류들 간에는 차이가 존재하며, 이러한 소비전류의 차이는 배터리 셀 간의 전압 불균형을 초래한다.
따라서, 복수의 모니터링부 각각의 소비전류를 고려하는 셀 밸런싱 방법이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 각각의 배터리 셀의 전압을 모니터링하는 각각의전압 모니터링부의 소비 전류값에 기초하여, 셀 밸런싱을 수행하는 전기자동차 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기자동차는 복수의 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 모듈, 상기 배터리 모듈 각각의 전압을 모니터링하는 복수의 모니터링 부, 상기 배터리 모듈 각각에 연결되어, 상기 배터리 모듈의 전압을 밸런싱하는 복수의 밸런싱 회로 및 상기 복수의 모니터링 부에서 수신한 소비 전류 데이터에 기초하여, 특정 배터리 모듈의 전압 밸런싱을 수행하는 해당 밸런싱 회로에 에 전압 밸런싱 명령을 전송하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차의 제어방법은 복수의 모니터링부 각각의 소비전류 값들을 측정하는 단계, 상기 소비전류 값들을 비교하여, 전압 밸런싱이 필요한 특정 배터리 모듈을 결정하는 단계, 상기 결정된 특정 배터리 모듈의 전압 밸런싱을 수행하는 해당 밸런싱 회로에 명령을 전송하는 단계 및 상기 특정 배터리 모듈의 전압을 밸런싱하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 전기자동차 및 그 제어방법은 복수의 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 모듈간의 전압 밸런싱 효율을 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 전기자동차의 주행거리 및 배터리 수명을 증가시킬수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 내부 구성을 개략적으로 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 및 배터리 관리 시스템을 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의한 전기자동차 및 그 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의한 전기자동차 및 그 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차는 차량제어부(VCM)(110), 모터제어부(MCU)(120), 모터(130), 인터페이스부(140), 전력릴레이부(PRA)(150), 배터리(160), 배터리 관리 시스템(BMS)(170), 센서부(180)을 포함한다.
전기자동차는 상기와 같이 배터리(160)를 포함하여, 배터리(160)에 충전된 전원을 동작전원으로 이용하여 동작하며, 소정의 충전소 또는 차량 충전설비 또는 가정에서 외부로부터 전원을 공급받아 배터리(160)를 충전한다.
배터리(160)는 고전압의 전기에너지를 저장하고, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 복수개 포함할 수 있다. 예를 들어, 8개 내지 10개의 배터리 셀이 직렬로 연결되어 하나의 배터리 모듈을 구성할 수 있다. 이 때, 전기자동차는 배터리(160)의 충전을 제어하고 배터리(160)의 잔여용량, 충전 필요성을 판단하며, 배터리(160)에 저장된 충전전류를 전기자동차의 각 부로 공급하는데 따른 관리를 수행하는 배터리 관리 시스템(BMS: Battery management system)(170)을 더 포함한다.
배터리 관리 시스템(170)은 배터리 모듈 각각의 전압을 모니터링하는 복수의전압 모니터링 부(미도시) 및 복수의 배터리 모듈 각각에 연결되는 전압 밸런싱 부(미도시)를 포함하여, 배터리(160)를 충전하고 사용할 때, 배터리 내의 배터리 모듈 간의 전압차를 고르게 유지할 수 있다. 따라서, 배터리(160)가 과충전되거나 과방전되지 않도록 제어함으로써 배터리(160)의 수명을 연장할 수 있다.
배터리 모듈 간의 전압을 밸런싱하는 방법에 대해서는 도 2 및 도 3에서 자세히 후술하기로 한다.
또한, 배터리 관리 시스템(170) 내의 전압 모니터링부는 현재 배터리(160)의 배터리 잔량 및 배터리 전압을 측정하여 차량제어부(110)로 전송할 수 있다.
전력릴레이부(PRA: Power relay assembly)(150)는 고전압을 스위칭하기 위해 복수의 릴레이와, 센서를 포함하여 배터리(160)로부터 인가되는 고전압의 동작전원을 모터제어부(120)로 인가하거나 차단한다. 이때 전력릴레이부(150)는 차량제어부(110)의 제어명령에 의해 릴레이를 동작시킨다.
전력릴레이부(150)는 차량 시동 시 또는 차량의 시동이 꺼지는 경우, 차량제어부(110)의 제어명령에 따라, 구비되는 복수의 릴레이를 소정 순서에 따라 스위칭 함으로써, 차량의 각 부로 배터리(160)에 저장된 고전압의 동작전원이 인가되도록 한다.
전력릴레이부(150)는 배터리(160)로부터 모터제어부(120)로 인가되는 전원을 차단할 수 있으며, 모터(130)로 공급되는 전원이 차단되므로 모터(130)가 정지하게 됨에 따라 차량 또한 정지하게 된다.
모터제어부(120)는 모터제어부(120)에 연결되어 있는 적어도 하나의 모터(130)를 구동하기 위한 제어신호를 생성하는데 모터제어를 위한 소정의 신호를 생성하여 인가한다. 이때 모터제어부(120)는 인버터(미도시) 및 컨버터(미도시)를 포함하여 인버터 또는 컨버터를 제어함으로써 모터(130)의 구동을 제어할 수 있다.
차량제어부(Vehicle control module: VCM)(110) 는 차량 주행 및 동작에 따른 전반을 제어한다. 차량제어부(110)는 센서부(미도시)의 입력에 대응하여 설정된 동작이 수행되도록 모터제어부(120)로 소정의 명령을 생성하여 인가하여 제어하고, 데이터의 입출력을 제어한다.
또한, 차량제어부(110)는 배터리(160)의 출력전압을 모니터링하여 차량의 주행을 제어한다.
센서부(180)는 차량 주행, 또는 소정 동작 중에 발생하는 신호를 감지하여 이를 차량제어부(110)로 입력한다. 센서부(180)는 차량 내부 및 외부에 복수의 센서를 포함하여 다양한 감지신호를 입력한다. 이때 설치되는 위치에 따라 센서의 종류 또한 상이할 수 있다. 센서부(180)는 토크값 계산을 위하여 휠(wheel) 속력을 감지하는 휠 센서, 차량의 기울기를 감지하는 슬로프(slope) 센서를 포함한다.
센서부(180)는 복수의 센서를 포함하며 모터(130)의 입력전류 및 모터(미도시)의 로우터 각도를 측정하여 모터제어부(120)로 측정값을 전송할 수 있다.
인터페이스부(140)는 운전자의 조작에 의해 소정의 신호를 입력하는 입력수단과, 전기 자동차의 현 상태 동작 중 정보를 외부로 출력하는 출력수단을 포함한다.
입력수단은 스티어링 휠, 액셀레이터, 브레이크와 같은 운전을 위한 조작수단을 포함한다. 엑셀레이터는 토크값 연산을 위한 가속 정보를 출력하고, 브레이크는 토크값 연산을 위한 제동 정보를 출력한다.
또한, 입력수단은 차량 주행에 따름 방향지시등, 테일램프, 헤드램프, 브러시 등의 동작을 위한 복수의 스위치, 버튼 등을 포함한다.
출력수단은 정보를 표시하는 디스플레이부, 음악, 효과음 및 경고음을 출력하는 스피커 그리고 각종 상태 등을 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 및 배터리 관리 시스템을 나타내는 도이다.
도 2를 참조하면, 배터리(160)는 복수의 배터리 모듈로 구성될 수 있다. 배터리 모듈 하나는 복수의 배터리 셀이 포함된 것으로, 복수의 배터리 셀을 일정한 개수씩 직렬로 연결하여, 제1 배터리 모듈(161), 제2 배터리 모듈(162)을 포함하는 n개의 배터리 모듈을 구성할 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀 8개 내지 10개가 하나의 배터리 모듈을 구성할 수 있으며, 배터리 모듈 하나에 포함되는 배터리 셀의 수와 배터리(160)에 포함되는 배터리 모듈의 수는 제한되지 않는다.
배터리 관리 시스템(170)은 복수의 배터리 모듈 각각을 모니터링 하는 복수의 모니터링 부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리 모듈(161)을 모니터링 하는 제1 모니터링 부(171), 제2 배터리 모듈(162)을 모니터링 하는 제2 모니터링 부(172), 제n 배터리 모듈(163)을 모니터링하는 제n 모니터링 부(173)를 포함할 수 있다. 따라서, 배터리 모듈의 수와 모니터링 부의 수는 동일할 수 있다.
각각의 모니터링 부는 각각 연결되어 있는 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 등을 측정할 수 있다. 이때, 모니터링 부는 배터리 모듈로부터 전원을 공급받아 동작하게 된다.
예를 들어, 모니터링 부는 스위칭 소자, 저항, 캐패시터 등을 이용하여, 배터리 모듈의 전압을 측정할 수 있으며, 측정된 전압은 아날로그-디지털 변환을 통하여, 디지털 신호로 변환될 수 있다.
이외에도, 모니터링 부는 모니터링 부 자체의 소비전류를 측정할 수 있다.
상기 측정된 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도, 모니터링 부의 소비전류 등의데이터들은 차량제어부(110)로 전송될 수 있으며, 상기 데이터들은 데이지 체인(daisy-chain)방식으로 차량제어부(110)로 전송될 수 있다.
데이지 체인 방식이란, 예를 들어, 제1 모니터링 부(171)에서 측정한 제1 데이터(제1 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도, 제1 모니터링 부의 소비 전류 등)를 제2 모니터링 부(172)로 전송한다. 제2 모니터링 부(172)는, 수신한 제1 데이터와 제2 모니터링 부(172)에서 측정한 제2 데이터(제2 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도, 제2 모니터링 부의 소비 전류 등)를 제3 모니터링 부(미도시)로 전송한다. 이와 같은 방식으로, 제n 모니터링 부(173)는 누적된 데이터(제1 데이터+제2 데이터+?+제n-1 데이터)를 제n-1 모니터링 부(미도시)로부터 수신할 수 있다.
제n 모니터링부(173)는 수신한 데이터와 제n 모니터링 부(173)에서 측정한 제n 데이터를 취합한 최종 데이터(제1 데이터+제2 데이터+?+제n-1 데이터+제n 데이터)를 차량제어부(110)로 전송한다.
차량제어부(110)는 수신한 최종 데이터를 기초로 하여, 밸런싱이 필요한 특정 배터리 모듈을 결정하고, 결정된 배터리 모듈에 연결된 밸런싱 회로로 구동 명령을 전송할 수 있다.
특히, 상기와 같은 방식으로 각 모니터링 부의 데이터를 차량제어부(110)로 전송하게 되면, 각 모니터링 부에서 처리되는 데이터 량에 차이가 존재하고, 이에 따라, 모니터링부에서 소비하는 소비 전류에 차이가 있다.
예를 들어, 제n 모니터링 부(173)에서는 제1 데이터, 제2 데이터, ?, 제n-1 데이터, 제n 데이터를 합산한 최종 데이터를 처리하므로, 제1 데이터만을 처리하는 제1 모니터링 부(171)에 비하여, 소비하는 전류가 증가할 수 있다.
이와 같이, 배터리 모듈로부터 전원을 공급받는 모니터링 부의 소비전류 차이는 배터리 모듈의 전압 차이를 초래할 수 있다.
따라서, 차량제어부(110)는 수신한 각 모니터링 부의 소비 전류 데이터를 기초로 하여, 밸런싱이 필요한 특정 배터리 모듈을 결정하고, 결정된 배터리 모듈에 연결된 밸런싱 회로로 구동 명령을 전송할 수 있다. 이에 대해서는 도 3에서 자세히 후술하기로 한다.
한편, 차량제어부(110)는 배터리(160)와 다른 별도의 배터리, 예를 들어 차량 배터리에 의하여 전원을 공급받을 수 있다. 이러한 경우, 배터리(160)로부터 전원을 공급받는 모니터링 부와 별도의 배터리로부터 전원을 공급받는 차량제어부(110)의 전원을 분리하는 아이솔레이터(190)를 포함할 수 있다.
또한, 차량제어부(110)는 도시하지는 않았지만, 차량내의 다른 제어부들과 통신을 수행하여, 차량의 주행을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 복수의 모니터링 부는 각각 모니터링 부의 소비전류를 측정한다(S210). 측정된 소비전류 값은 차량제어부(110)로 전송될 수 있다. 이때, 도 2에서 설명한 데이지 체인 방식에 의하여, 각각의 모니터링 부에서 차량 제어부(110)로 전송될 수 있다. 예를 들어, 제1 모니터링 부(171)는 제1 모니터링 부(171)의 소비전류 값을 측정하여, 제2 모니터링 부(172)로 전송하고, 제2 모니터링 부(172)는 수신한 제1 모니터링 부(171)의 소비전류 값과 제2 모니터링 부(172)에서 측정한 제2 모니터링 부(172)의 소비전류 값을 제3 모니터링 부(미도시)로 전송할 수 있다. 이와 같은 방식으로 제n 모니터링 부(173)는 제1 모니터링 부(171) 내지 제n 모니터링 부(173)의 소비전류 값을 차량제어부(110)로 전송할 수 있다.
차량제어부(110)는 각 모니터링 부의 소비전류 값을 비교하여, 전압 밸런싱을 수행할 특정 배터리 모듈을 결정할 수 있다(S220).
이때, 특정 배터리 모듈은 각 모니터링 부의 소비전류 값을 비교한 결과, 가장 큰 소비전류 값과 기준값 이상 차이가 나는 소비전류 값을 가지는 모니터링 부에 대응하는 배터리 모듈일 수 있다.
또는, 상기 비교결과, 가장 작은 소비전류 값을 가지는 모니터링 부에 대응하는 배터리 모듈일 수 있다. 특정 배터리 모듈을 결정하는 기준은 이에 한정되지 아니하며, 다양한 기준으로 결정될 수 있다.
특정 배터리 모듈이 결정되면, 차량제어부(110) 결정된 특정 배터리 모듈의 전압 밸런싱을 수행하는 해당 밸런싱 회로에 명령을 전송할 수 있다(S230).
상기 명령을 수신한 해당 밸런싱 회로는 특정 배터리 모듈에 대한 전압 밸런싱을 수행할 수 있다(S240).
이때, 특정 배터리 모듈에 대한 전압 밸런싱은, 특정 배터리 모듈을 방전시켜, 전압을 낮추거나 에너지를 소모시키는 방식으로 밸런싱을 수행할 수 있다.
예를 들어, 소비전류 값이 가장 작은 모니터링 부에 대응하는 배터리 모듈은 전압이 가장 클 수 있으며, 따라서, 다른 배터리 모듈 전압과 밸런스를 맞추기 위해, 전압을 낮추는 방식으로 밸런싱을 수행할 수 있다.
상기와 같이, 각 모니터링 부의 소비전류 값을 기초로 하여, 배터리 모듈의 전압 밸런싱을 수행하면, 모니터링 부에서 소비되는 소비 전류 차이에 의하여 발생하는 전압 불균형을 방지할 수 있다.
따라서, 복수의 배터리 모듈간의 전압 밸런싱 효율을 증가시킬 수 있어, 이에 따라, 전기자동차의 주행거리 및 배터리 수명을 증가시킬수 있다
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
110: 차량제어부 120: 모터제어부
130: 모터 140: 인터페이스부
150: 전력릴레이부 160: 배터리
170: 배터리 관리 시스템 180: 센서부

Claims (13)

  1. 복수의 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 모듈;
    상기 배터리 모듈 각각의 전압을 모니터링하는 복수의 모니터링 부;
    상기 배터리 모듈 각각에 연결되어, 상기 배터리 모듈의 전압을 밸런싱하는 복수의 밸런싱 회로; 및
    상기 복수의 모니터링 부에서 수신한 소비 전류 데이터에 기초하여, 특정 배터리 모듈의 전압 밸런싱을 수행하는 해당 밸런싱 회로에 전압 밸런싱 명령을 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 해당 밸런싱 회로는,
    상기 명령을 수신하여, 특정 배터리 모듈을 방전시켜, 전압을 낮추는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 특정 배터리 모듈은,
    상기 비교결과, 가장 큰 소비전류 값과 기준값 이상 차이가 나는 소비전류 값을 가지는 전압 모니터링 부에 대응하는 배터리 모듈인 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 특정 배터리 모듈은,
    상기 비교결과, 가장 작은 소비전류 값을 가지는 전압 모니터링 부에 대응하는 배터리 모듈인 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 해당 밸런싱 회로는,
    상기 특정 배터리 모듈의 전압이 기준전압에 도달할 때까지 밸런싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 해당 밸런싱 회로는,
    기준시간동안 밸런싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부와 상기 모니터링 부의 전원을 분리하는 아이솔레이터를 더포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  8. 복수의 모니터링부 각각의 소비전류 값들을 측정하는 단계;
    상기 소비전류 값들을 비교하여, 전압 밸런싱이 필요한 특정 배터리 모듈을 결정하는 단계;
    상기 결정된 특정 배터리 모듈의 전압 밸런싱을 수행하는 해당 밸런싱 회로에 명령을 전송하는 단계; 및
    상기 특정 배터리 모듈의 전압을 밸런싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 특정 배터리 모듈의 전압을 밸런싱하는 단계에 있어서,
    상기 특정 배터리 모듈을 방전시켜, 전압을 낮추는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 특정 배터리 모듈을 결정하는 단계에 있어서,
    상기 비교결과, 가장 큰 소비전류 값과 기준값 이상 차이가 나는 소비전류 값을 가지는 모니터링 부에 대응하는 배터리 모듈을 상기 특정 배터리 모듈로 결정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 특정 배터리 모듈을 결정하는 단계에 있어서,
    상기 비교결과, 가장 작은 소비전류 값을 가지는 모니터링 부에 대응하는 배터리 모듈을 상기 특정 배터리 모듈로 결정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 특정 배터리 모듈의 전압을 밸런싱하는 단계에 있어서,
    상기 특정 배터리 모듈의 전압이 기준전압에 도달할 때까지 전압을 밸런싱하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 특정 배터리 모듈의 전압을 밸런싱하는 단계에 있어서,
    기준시간 동안 전압을 밸런싱하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170123093A (ko) * 2016-04-28 2017-11-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 배터리 팩의 충전 방법
KR101956254B1 (ko) * 2018-07-17 2019-03-08 에이피이엘(주) 전기자동차 배터리의 모듈별 전압값에 따른 전류지령 변경을 통한 밸런싱 제어 시스템
KR101974807B1 (ko) * 2018-10-02 2019-08-28 (주)티에스식스티즈 스마트 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 그의 배터리 관리 방법
KR20190105847A (ko) * 2018-03-06 2019-09-18 삼성에스디아이 주식회사 셀 밸런싱 방법 및 이를 수행하는 배터리 관리 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102319239B1 (ko) 2016-12-21 2021-10-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906907B1 (ko) * 2006-10-10 2009-07-08 현대자동차주식회사 자동차 배터리 관리 시스템
US7876071B2 (en) * 2007-06-15 2011-01-25 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Integrated battery voltage sensor with high voltage isolation, a battery voltage sensing system and methods therefor
JP4967162B2 (ja) * 2007-08-20 2012-07-04 Necエナジーデバイス株式会社 二次電池パック
KR101165593B1 (ko) * 2012-02-07 2012-07-23 (주)이미지스테크놀로지 양방향 디씨-디씨 컨버터를 이용한 배터리 관리 시스템의 셀 밸런싱 회로 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170123093A (ko) * 2016-04-28 2017-11-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 배터리 팩의 충전 방법
KR20190105847A (ko) * 2018-03-06 2019-09-18 삼성에스디아이 주식회사 셀 밸런싱 방법 및 이를 수행하는 배터리 관리 시스템
US11894701B2 (en) 2018-03-06 2024-02-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Cell-balancing method and battery management system performing the same
KR101956254B1 (ko) * 2018-07-17 2019-03-08 에이피이엘(주) 전기자동차 배터리의 모듈별 전압값에 따른 전류지령 변경을 통한 밸런싱 제어 시스템
KR101974807B1 (ko) * 2018-10-02 2019-08-28 (주)티에스식스티즈 스마트 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 그의 배터리 관리 방법

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