KR20150043842A - Battery management system having safety power-off function and control method thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a battery management system, which prevents a source voltage from being disconnected by an erroneous external signal, and a method of controlling the battery management system. The battery management system according to the present invention is a battery management system for controlling charging and discharging of a secondary battery, comprising: a communication line which is connected to an external device to enable transmission and reception of data; a first power line to which a switch, which is turned on and off by the external device, is connected; a second power line to which a switch, which is turned on and off by a control signal, is connected; and a control unit which requests an acknowledgment value through the communication line, when a command to turn off the battery management system is received from the external device, and outputs the control signal for turning off the switch connected to the second power line, when the value received through the communication line is matched with a preset acknowledgment value.

Description

전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법{BATTERY MANAGEMENT SYSTEM HAVING SAFETY POWER-OFF FUNCTION AND CONTROL METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery management system,

본 발명은 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery management system and a control method thereof, and more particularly, to a battery management system having a power source safety shutdown function and a control method thereof.

제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.Secondary batteries having high electrical characteristics such as high energy density and high ease of application according to the product group can be applied not only to portable devices but also to electric vehicles (EVs) or hybrid electric vehicles (HEVs) driven by electric driving sources, Storage devices (Energy Storage System) and so on. Such a secondary battery is not only a primary advantage that the use of fossil fuel can be drastically reduced, but also produces no by-products resulting from the use of energy, and thus is attracting attention as a new energy source for enhancing environmental friendliness and energy efficiency.

상기 전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 고출력을 얻기 위해 복수의 단위 셀(cell)을 포함하는 다수의 셀 어셈블리를 직렬로 연결한 구조를 가지고 있다. 그리고, 상기 단위 셀은 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다.The battery pack applied to the electric vehicle has a structure in which a plurality of cell assemblies including a plurality of unit cells are connected in series in order to obtain high output. The unit cell includes a positive electrode and a negative electrode current collector, a separator, an active material, an electrolyte, and the like, and can be repeatedly charged and discharged by an electrochemical reaction between the components.

이러한 기본적 구조에 더하여, 상기 배터리 팩은 모터 등의 구동부하에 대한 전력 공급 제어, 전류 또는 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등을 위한 알고리즘이 적용되어 이차전지의 상태를 모니터링하고 제어하는 배터리 관리 시스템 즉, BMS(Battery Management System) 등이 추가적으로 포함되어 구성된다.In addition to such a basic structure, the battery pack may further include a power supply control for a driving load of a motor or the like, an electric characteristic value measurement such as a current or a voltage, a charging / discharging control, a voltage equalization control, And a battery management system (BMS) for monitoring and controlling the state of the secondary battery by applying an algorithm for estimation and the like.

상기 BMS의 기능에 대해서는 본 출원인의 대한민국 공개특허공보 10-2006-0073524 10-2006-001310 10-2006-0094715 10-2006-0108149 10-2006-0129962 등에 자세히 나타나 있다.The function of the BMS is described in detail in the applicant's Korean Patent Publication No. 10-2006-001310 10-2006-0094715 10-2006-0108149 10-2006-0129962.

한편, 상기 BMS의 기능 중 하나인 전압의 평활화는 배터리 팩에 포함된 이차전지의 충전상태를 균일하게 하는 작업이다. 간단한 전압 평활화의 방법으로서, 배터리 팩에 포함된 이차전지의 전압을 측정한다. 그리고, 측정된 이차전지의 전압값 중 가장 낮은 전압값을 기준으로, 상기 기준 전압값보다 높은 전압값을 가진 이차전지를 방전시키는 것이다.On the other hand, smoothing the voltage, which is one of the functions of the BMS, is an operation to uniformize the charging state of the secondary battery included in the battery pack. As a simple voltage smoothing method, the voltage of the secondary battery included in the battery pack is measured. The secondary battery having the voltage value higher than the reference voltage value is discharged based on the lowest voltage value among the voltage values of the measured secondary battery.

그런데, 상기와 같은 이차전지의 방전 도중에 BMS가 외부에서 잘 못 입력된 신호에 의해 턴오프되는 경우가 발생할 수 있다. 이때 상기 이차전지를 방전시키는 회로가 작동한 상태로 BMS가 턴오프될 수 있다. 이 경우, 이차전지는 완전 방전되기 때문에 이차전지의 수명을 단축시키는 문제가 발생한다. 반대의 경우, 이차전지를 충전시키는 도중에 잘못 입력된 외부 신호에 의해 BMS가 턴오프될 경우, 이차전지는 과충전될 수 있다. 이차전지의 과충전은 폭발사고로 이어질 수 있기 때문에 특히 주의가 필요하다.However, during the discharge of the secondary battery as described above, the BMS may be turned off due to an incorrect input signal from the outside. At this time, the BMS may be turned off with the circuit for discharging the secondary battery operating. In this case, since the secondary battery is completely discharged, the life of the secondary battery is shortened. Conversely, when the BMS is turned off by an external signal erroneously input during charging the secondary battery, the secondary battery may be overcharged. Overcharging of the secondary battery can lead to an explosion, so special care must be taken.

따라서, 잘 못 입력된 외부 신호에 BMS가 턴오프되는 것을 방지할 수 있는 해결책이 필요하다.Therefore, there is a need for a solution that can prevent the BMS from turning off to an improperly input external signal.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 인식하여 안출된 것으로서, 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a battery management system having a power shutdown function and a control method thereof.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은 이차전지의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템으로서, 외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된 통신선; 외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제1 전력선; 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제2 전력선; 및 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청하고, 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값에 일치할 경우 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하는 제어부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery management system for controlling charging and discharging of a secondary battery, the battery management system comprising: a communication line connected to an external device to transmit and receive data; A first power line connected to a switch which is turned on and off by an external device; A second power line connected to a switch which is turned on and off by a control signal; And a control unit for requesting a confirmation value via the communication line when receiving an instruction to turn off the battery management system from the external device, and if the value received through the communication line matches a preset confirmation value, And a control unit for outputting a control signal for turning off the switch.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령의 수신은 상기 통신선을 통해 상기 제어부가 수신한다.According to an embodiment of the present invention, reception of an instruction to turn off the battery management system from the external device is received by the control unit through the communication line.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령의 수신은 상기 제어부가 상기 제1 전력선에 연결된 스위치의 턴오프를 감지한다.According to another embodiment of the present invention, reception of an instruction to turn off the battery management system from the external device senses the turn-off of the switch connected to the first power line by the control unit.

본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은 상기 미리 설정된 확인값을 저장한 메모리부;를 더 포함할 수 있다.The battery management system according to the present invention may further include a memory unit storing the preset confirmation value.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 통신선을 통해 수신된 값이 일치할 경우 이차전지의 충전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시킨다.According to an embodiment of the present invention, when the values received through the communication line match, the control unit outputs a control signal for stopping the charging of the secondary battery, and then turns off the switch connected to the second power line.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 통신선을 통해 수신된 값이 일치할 경우 이차전지의 방전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시킨다.According to another embodiment of the present invention, when the values received through the communication line match, the control unit outputs a control signal for stopping the discharge of the secondary battery, and then turns off the switch connected to the second power line.

본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은, 배터리 관리 시스템; 및 복수의 이차전지;를 포함하는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다.A battery management system according to the present invention includes: a battery management system; And a plurality of secondary batteries.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하;를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다. 이때, 상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기가 될 수 있다.A battery pack according to the present invention includes: a battery pack; And a load that is supplied with electric power from the battery pack. At this time, the load may be an electric driving means or a portable device.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 제어 방법은, 외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된 통신선, 외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제1 전력선, 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제2 전력선, 및 제어부를 포함하여 이차전지의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템을 제어하는 방법으로서, (a) 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청하는 단계; 및 (b) 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값에 일치할 경우 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a battery management system including a communication line connected to an external device to transmit and receive data, a first power line connected to a switch that is turned on and off by an external device, And a controller for controlling charging and discharging of the secondary battery, the method comprising the steps of: (a) turning off the battery management system from the external device; Requesting a confirmation value through the communication line when receiving an instruction to turn off the portable terminal; And (b) outputting a control signal to turn off the switch connected to the second power line when a value received via the communication line matches a predetermined confirmation value.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (a)단계는 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하는 단계이다.According to an embodiment of the present invention, the step (a) is a step in which the control unit receives an instruction to turn off the battery management system from the external device via the communication line.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 (a)단계는 상기 제어부가 상기 제1 전력선에 연결된 스위치의 턴오프를 감지하여 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하는 단계이다.According to another embodiment of the present invention, the step (a) is a step in which the controller senses the turn-off of a switch connected to the first power line and receives an instruction to turn off the battery management system from the external device.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계는 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값과 일치할 경우 이차전지의 충전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프시키는 단계이다.According to an embodiment of the present invention, in the step (b), when the value received through the communication line is equal to a predetermined confirmation value, the controller outputs a control signal for stopping the charging of the secondary battery, And turning off the switch connected to the power line.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계는 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값과 일치할 경우 이차전지의 방전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프시키는 단계이다. According to another embodiment of the present invention, in the step (b), when the value received through the communication line is equal to a preset confirmation value, the controller outputs a control signal for stopping the discharge of the secondary battery, And turning off the switch connected to the power line.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 관리 시스템의 비정상적인 턴오프를 방지할 수 있다.According to an aspect of the present invention, an abnormal turn-off of the battery management system can be prevented.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 이차전지의 충전 중 배터리 관리 시스템이 비정상적인 턴오프되지 않아서 이차전지의 과충전을 방지할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the battery management system is not turned off abnormally during charging of the secondary battery, thereby preventing overcharging of the secondary battery.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 이차전지의 방전 중 배터리 관리 시스템이 비정상적인 턴오프되지 않아서 이차전지가 완전방전되는 것을 방지할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the battery management system is not turned off abnormally during the discharge of the secondary battery, thereby preventing the secondary battery from being completely discharged.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블럭이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 방법을 도시한 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 is a block diagram schematically showing a configuration of a battery management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart showing a control method according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a control method according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블럭이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a battery management system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 복수의 이차전지(160)가 연결된 배터리 팩(170)에 연결되어 있다.Referring to FIG. 1, a battery management system 100 according to the present invention is connected to a battery pack 170 to which a plurality of secondary batteries 160 are connected.

상기 배터리 팩(170)은 하나 이상의 이차전지(160)를 포함하는 것으로 이차전지(160)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 각각의 이차전지(160)은 재충전이 가능하고 충전 또는 방전 전압을 고려해야 하는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(170)에 포함되는 이차전지(160)의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이차전지(160)의 종류, 출력전압, 충전용량 등에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 1에는 상기 이차전지(160)들이 모두 직렬로 연결된 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 상기 이차전지(160)의 연결 방법에 따라 제한되지 않는다.The battery pack 170 includes at least one secondary battery 160, and the type of the secondary battery 160 is not particularly limited. Each secondary battery 160 can be composed of a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, a nickel zinc battery, or the like, which can be recharged and take charge or discharge voltage into consideration. In addition, the number of secondary batteries 160 included in the battery pack 170 may be variously set according to the required output voltage or charging capacity. However, the present invention is not limited by the kind of the secondary battery 160, the output voltage, the charging capacity, and the like. 1, all of the secondary batteries 160 are connected in series. However, the present invention is not limited by the connection method of the secondary battery 160.

본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 통신선(110), 제1 전력선(120), 제2 전력선(130) 및 제어부(140)를 포함한다.The battery management system 100 according to the present invention includes a communication line 110, a first power line 120, a second power line 130, and a control unit 140.

상기 통신선(110)은 외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된다. 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 자신이 담당하는 배터리 팩(170)의 상태에 관한 데이터를 통신망을 통해서 송신하거나, 외부 장치로부터 상기 배터리 팩(170)의 충방전과 관련된 제어 신호를 수신할 수 있다.The communication line 110 is connected to an external device so as to transmit and receive data. The battery management system 100 according to the present invention transmits data relating to the state of the battery pack 170 in charge of itself through a communication network or receives a control signal related to charging and discharging of the battery pack 170 from an external device can do.

상기 제1 전력선(120) 및 상기 제2 전력선(130)은 배터리 관리 시스템(100)이 구동하는 데 필요한 전력을 공급될 수 있도록 전원 공급원과 배터리 관리 시스템(100) 사이에 전기적으로 연결된다. 배터리 관리 시스템(100)에 전원을 공급하는 공급원은 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)이 관리하는 배터리 팩(170)이 될 수 있으면, 제3의 전원 공급원이 될 수도 있다.The first power line 120 and the second power line 130 are electrically connected between the power source and the battery management system 100 so that the battery management system 100 can be powered. The supply source for supplying power to the battery management system 100 may be the third power source as long as it can be the battery pack 170 managed by the battery management system 100 according to the present invention.

상기 제1 전력선(120)에는 외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치(121)가 연결되어 있다. 따라서, 상기 외부 장치는 상기 배터리 관리 시스템(100)이 턴오프되기를 원할 때, 상기 제1 전력선(120)에 연결된 스위치(121)를 턴오프시킬 수 있다.A switch 121, which is turned on and off by an external device, is connected to the first power line 120. Accordingly, the external device may turn off the switch 121 connected to the first power line 120 when the battery management system 100 desires to be turned off.

상기 제2 전력선(130)에는 상기 제어부(140)의 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치(131)가 연결되어 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 스스로 턴오프되기를 원할 때, 상기 제2 전력선(130)에 연결된 스위치(131)를 턴오프시킬 수 있다.The second power line 130 is connected to a switch 131 which is turned on and off by a control signal of the controller 140. Therefore, the battery management system 100 according to the present invention can turn off the switch 131 connected to the second power line 130 when it desires to turn itself off.

상기 제어부(140)는 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청한다. 본 명세서에서 확인값이란, 상기 외부 장치가 상기 제어부(140)에게 전송하는 값으로서, 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 정상적인 명령인지 확인하기 위한 값이다. 따라서, 상기 확인값은 상기 외부 장치와 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100) 사이에 미리 설정된 값을 가진다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 상기 미리 설정된 확인값을 저장한 메모리부(150)를 더 포함할 수 있다.When the control unit 140 receives an instruction to turn off the battery management system 100 from the external device, the control unit 140 requests a confirmation value through the communication line. In this specification, the confirmation value is a value transmitted from the external device to the controller 140 to check whether the command to turn off the battery management system 100 is a normal command. Therefore, the confirmation value has a predetermined value between the external device and the battery management system 100 according to the present invention. In addition, the battery management system 100 according to the present invention may further include a memory unit 150 storing the preset confirmation value.

상기 메모리부(150)는 상기 제어부(140) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 상기 제어부(140)와 연결될 수 있다. 상기 메모리부(150)는 RAM, ROM, EEPROM등 데이터를 기록하고 소거할 수 있다고 알려진 공지의 반도체 소자나 하드 디스크와 같은 대용량 저장매체로서, 디바이스의 종류에 상관 없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.The memory unit 150 may be located inside or outside the control unit 140 and may be connected to the control unit 140 by various well-known means. The memory unit 150 is a mass storage medium such as a known semiconductor device or a hard disk which is known to record and erase data such as a RAM, a ROM, and an EEPROM, and collectively refers to a device in which information is stored regardless of the type of the device And does not refer to a specific memory device.

그리고, 상기 제어부(140)는 상기 외부 장치로부터 통신선을 통해 수신된 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치할 경우 상기 제2 전력선(130)에 연결된 스위치(131)를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력한다.The control unit 140 turns off the switch 131 connected to the second power line 130 when the value received through the communication line from the external device matches the confirmation value stored in the memory unit 150 And outputs a control signal.

본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 충방전 전류, 각 이차전지(160)의 전압 또는 전류를 포함한 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등을 포함하여 당업자 수준에서 적용 가능한 다양한 제어 기능을 수행한다. 이를 위해 상기 제어부(140)는 배터리 팩(170)의 충방전과 다양한 상기 제어 기능을 수행할 수 있는 제어 로직을 더 포함할 수 있다.The battery management system 100 according to the present invention may be configured to measure the electrical characteristics including the charge / discharge current, voltage or current of each secondary battery 160, charge / discharge control, equalization control of voltage, state of charge (SOC) And the like, at the level of the person skilled in the art. The controller 140 may further include control logic for performing charge and discharge of the battery pack 170 and various control functions.

상기 제어부(140)는, 이하 보다 상세히 설명될 제어 방법 및 상술한 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 이하 보다 상세히 설명될 제어 방법 및 상술한 다양한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 제어부(140)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이 때, 프로그램 모듈은 상기 메모리부(150)에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.The control unit 140 may include a processor, an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, a register, and the like, which are known in the art to perform the control method and the various control logic described below in more detail. , A communication modem, a data processing device, and the like. In addition, when the control method and the various control logic described above are implemented in software, the control unit 140 may be implemented as a set of program modules. At this time, the program module is stored in the memory unit 150 and can be executed by the processor.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)의 제어 방법에 대해서 설명하도록 한다. 본 발명에 따른 제어 방법을 설명함에 있어서 도 1을 함께 참조하며, 배터리 관리 시스템(100)의 각 구성에 대한 반복적인 설명은 생략하도록 한다.Hereinafter, a control method of the battery management system 100 according to the present invention will be described with reference to FIG. 2 and FIG. In describing the control method according to the present invention, FIG. 1 will be referred to together, and repetitive description of each configuration of the battery management system 100 will be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법을 도시한 순서도이다.2 is a flowchart showing a control method according to an embodiment of the present invention.

상기 제어부(140)는 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령의 수신을 확인하는 방법이 2가지 있다. 그 중 하나는 상기 제어부(140)가 상기 통신선(110)을 통해 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령을 수신한 것이다. 도 2는 바로 상기 통신선(110)을 통해 명령을 수신한 경우이다. 도 2의 단계 S10은 상기 제어부(140)가 상기 통신선(110)을 통해 명령을 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령을 수신한다.The control unit 140 has two methods for confirming reception of a command to turn off the battery management system 100 from the external device. One of them is that the control unit 140 receives an instruction to turn off the battery management system 100 through the communication line 110. FIG. 2 shows a case where an instruction is received via the communication line 110. FIG. In step S10 of FIG. 2, the control unit 140 receives an instruction to turn off the battery management system 100 via the communication line 110. [

다음 단계 S11에서, 상기 제어부(140)는 상기 통신선(110)을 통해서 상기 외부 장치에게 확인값을 요청한다. 이때, 외부 장치는 상기 제어부(140)로부터 확인값 요청을 수신하고, 이에 대응한 알고리즘을 실행한다. 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 정상적인 명령이라면, 상기 제어부(140)의 요청에 대응하는 확인값을 상기 제어부(140)에게 전송할 것이다. 그러지 않은 경우, 상기 제어부(140)의 요청에 대응하지 않는 확인값을 상기 제어부(140)에게 전송할 것이다.In the next step S11, the control unit 140 requests the external device for the confirmation value through the communication line 110. [ At this time, the external device receives the confirmation value request from the control unit 140 and executes the algorithm corresponding thereto. If the instruction to turn off the battery management system 100 is a normal command, the control unit 140 will transmit a confirmation value corresponding to the request of the control unit 140 to the control unit 140. Otherwise, the control unit 140 may transmit a confirmation value not corresponding to the request of the control unit 140 to the control unit 140.

다음 단계 S12에서, 상기 제어부(140)는 외부 장치로부터 값을 수신한다. 그리고 단계 S13으로 이행하여, 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하는지 판단한다.In the next step S12, the control unit 140 receives a value from an external device. In step S13, it is determined whether the value received from the external device matches the confirmation value stored in the memory unit 150. [

만약 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하지 않으면(단계 S13의 NO), 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 비정상적인 명령이라고 판단하고 다른 제어 명령을 수신하기 위한 대기 상태에 진입한다. 반면, 만약 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하면(단계 S13의 YES), 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 정상적인 명령이라고 판단하고 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키기 위한 제어 알고리즘을 수행한다. 따라서, 단계 S14로 이행한다.If the value received from the external device does not match the confirmation value stored in the memory unit 150 (NO in step S13), the control unit 140 determines that the command to turn off the battery management system 100 is abnormal And enters a standby state for receiving another control command. On the other hand, if the value received from the external device matches the confirmation value stored in the memory unit 150 (YES in step S13), the control unit 140 instructs the battery management system 100 to turn off the battery management system 100 It determines that the command is a normal command and performs a control algorithm for turning off the battery management system 100. [ Therefore, the process proceeds to step S14.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키기에 이차전지의 방전을 충전 또는 중단하는 제어 신호를 출력한다(단계 S14).According to an embodiment of the present invention, the control unit 140 outputs a control signal for charging or stopping the discharge of the secondary battery to turn off the battery management system 100 (step S14).

그리고, 단계 S15로 이행하여, 상기 제어부(140)는 상기 제2 전력선(130)에 연결된 스위치(131)를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하여 상기 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프 시킨다.The control unit 140 outputs a control signal to turn off the switch 131 connected to the second power line 130 to turn off the battery management system 100 in step S15.

한편, 상기 제1 전력선(120)에 연결된 스위치(121)는 상기 외부 장치의 제어에 의해 턴오프될 것이다.Meanwhile, the switch 121 connected to the first power line 120 may be turned off under the control of the external device.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 방법을 도시한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a control method according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 실시예는 상기 제어부(140)는 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령의 수신을 확인하는 방법이 2 중 나머지 방법이다. 이 경우, 상기 제어부(140)는 제1 전력선(120)에 연결된 스위치(121)의 턴오프를 감지한다(단계 S20). 상기 제어부(140)가 제1 전력선(120)에 연결된 스위치(121)의 턴오프를 감지하는 방법은 상기 제1 전력선(120)에 연결된 스위치(121)의 양단에 전압 센서를 설치하여 전압의 변화를 감지하는 방법 등 다양할 수 있다. In the embodiment shown in FIG. 3, the controller 140 confirms reception of an instruction to turn off the battery management system 100 from the external device. In this case, the controller 140 senses the turn-off of the switch 121 connected to the first power line 120 (step S20). A method of detecting the turn-off of the switch 121 connected to the first power line 120 includes the steps of providing a voltage sensor at both ends of the switch 121 connected to the first power line 120, And the like.

다음 단계 S21에서, 상기 제어부(140)는 상기 통신선(110)을 통해서 상기 외부 장치에게 확인값을 요청한다. 이때, 외부 장치는 상기 제어부(140)로부터 확인값 요청을 수신하고, 이에 대응한 알고리즘을 실행한다. 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 정상적인 명령이라면, 상기 제어부(140)의 요청에 대응하는 확인값을 상기 제어부(140)에게 전송할 것이다. 그러지 않은 경우, 상기 제어부(140)의 요청에 대응하지 않는 확인값을 상기 제어부(140)에게 전송할 것이다.In step S21, the control unit 140 requests the external device for the confirmation value via the communication line 110. [ At this time, the external device receives the confirmation value request from the control unit 140 and executes the algorithm corresponding thereto. If the instruction to turn off the battery management system 100 is a normal command, the control unit 140 will transmit a confirmation value corresponding to the request of the control unit 140 to the control unit 140. Otherwise, the control unit 140 may transmit a confirmation value not corresponding to the request of the control unit 140 to the control unit 140.

다음 단계 S22에서, 상기 제어부(140)는 외부 장치로부터 값을 수신한다. 그리고 단계 S23으로 이행하여, 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하는지 판단한다.In the next step S22, the control unit 140 receives a value from an external device. The process then proceeds to step S23 where it is determined whether the value received from the external device matches the confirmation value stored in the memory unit 150. [

만약 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하지 않으면(단계 S23의 NO), 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 비정상적인 명령이라고 판단하고 다른 제어 명령을 수신하기 위한 대기 상태에 진입한다. 반면, 만약 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하면(단계 S23의 YES), 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 정상적인 명령이라고 판단하고 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키기 위한 제어 알고리즘을 수행한다. 따라서, 단계 S24로 이행한다.If the value received from the external device does not match the confirmation value stored in the memory unit 150 (NO in step S23), the control unit 140 determines that the command to turn off the battery management system 100 is abnormal And enters a standby state for receiving another control command. On the other hand, if the value received from the external device coincides with the confirmation value stored in the memory unit 150 (YES in step S23), the control unit 140 instructs the battery management system 100 to turn off the battery management system 100 It determines that the command is a normal command and performs a control algorithm for turning off the battery management system 100. [ Therefore, the process proceeds to step S24.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키기에 이차전지의 방전을 충전 또는 중단하는 제어 신호를 출력한다(단계 S24).According to an embodiment of the present invention, the controller 140 outputs a control signal to charge or stop the discharge of the secondary battery to turn off the battery management system 100 (step S24).

그리고, 단계 S25로 이행하여, 상기 제어부(140)는 상기 제2 전력선(130)에 연결된 스위치(131)를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하여 상기 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프 시킨다.The control unit 140 outputs a control signal to turn off the switch 131 connected to the second power line 130 to turn off the battery management system 100 in step S25.

본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 관리 시스템(100) 및 복수의 이차전지(160)를 포함하는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다.The battery management system 100 according to the present invention may be a component of a battery pack including the battery management system 100 and the plurality of secondary batteries 160. [

본 발명에 따른 배터리 팩은 배터리 팩 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다.The battery pack according to the present invention may be a component of a battery drive system including a battery pack and a load supplied from the battery pack.

상기 배터리 구동 시스템의 일예로는 전기차(EV), 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자전거(E-Bike), 전동 공구(Power tool), 전력 저장 장치(Energy Storage System), 무정전 전원 장치(UPS), 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 휴대용 오디오 장치, 휴대용 비디오 장치 등이 될 수 있으며, 상기 부하의 일예로는 배터리 팩이 공급하는 전력에 의해 회전력을 제공하는 모터 또는 배터리 팩이 공급하는 전력을 각종 회로 부품이 필요로 하는 전력으로 변환하는 전력 변환 회로일 수 있다.Examples of the battery driving system include an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), an electric bicycle (E-Bike), a power tool, an energy storage system, an uninterruptible power supply (UPS) A battery pack, a portable computer, a portable telephone, a portable audio device, a portable video device, and the like. An example of the load is a power supplied from a motor or a battery pack, And may be a power conversion circuit for converting the power into a required power.

본 발명에 따르면, 배터리 관리 시스템의 비정상적인 턴오프를 방지할 수 있다. 따라서, 이차전지의 과충전을 방지할 수 있다. 또한, 이차전지가 완전방전되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, an abnormal turn-off of the battery management system can be prevented. Therefore, overcharging of the secondary battery can be prevented. In addition, it is possible to prevent the secondary battery from being completely discharged.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 1에 도시된 본 발명에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.In the meantime, in describing the present invention, it should be understood that each component of the present invention shown in FIG. 1 is logically divided into components rather than physically separated components.

즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.That is, since each configuration corresponds to a logical component for realizing the technical idea of the present invention, even if each component is integrated or separated, if the functions performed by the logical configuration of the present invention can be realized, And it is to be understood that any component that performs the same or similar function should be construed as being within the scope of the present invention irrespective of the consistency of the name.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

100 : 배터리 관리 시스템
110 : 통신선
120 : 제1 전력선
130 : 제2 전력선
140 : 제어부
150 : 메모리부
160 : 이차전지
170 : 배터리 팩100: Battery management system
110: communication line
120: first power line
130: Second power line
140:
150:
160: Secondary battery
170: Battery pack

Claims (14)

이차전지의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템에 있어서,
외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된 통신선;
외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제1 전력선;
제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제2 전력선; 및
상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청하고, 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값에 일치할 경우 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.A battery management system for controlling charging and discharging of a secondary battery,
A communication line connected to the external device so as to transmit and receive data;
A first power line connected to a switch which is turned on and off by an external device;
A second power line connected to a switch which is turned on and off by a control signal; And
When a command to turn off the battery management system is received from the external device, a confirmation value is requested through the communication line, and when a value received through the communication line matches a preset confirmation value, And a control unit for outputting a control signal for turning off the battery. 제1항에 있어서,
상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령의 수신은, 상기 통신선을 통해 상기 제어부가 수신한 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템. The method according to claim 1,
Wherein reception of an instruction to turn off the battery management system from the external device is received by the control unit through the communication line. 제1항에 있어서,
상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령의 수신은, 상기 제어부가 상기 제1 전력선에 연결된 스위치의 턴오프를 감지한 것임을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the reception of the command to turn off the battery management system from the external device is a detection of the turn-off of the switch connected to the first power line. 제1항에 있어서,
상기 미리 설정된 확인값을 저장한 메모리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1,
And a memory unit for storing the preset confirmation value. 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 통신선을 통해 수신된 값이 일치할 경우 이차전지의 충전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the control unit outputs a control signal for stopping the charging of the secondary battery when the values received via the communication line match, and turns off the switch connected to the second power line. 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 통신선을 통해 수신된 값이 일치할 경우 이차전지의 방전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the control unit outputs a control signal for stopping the discharge of the secondary battery when the values received via the communication line match, and turns off the switch connected to the second power line. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 배터리 관리 시스템; 및
복수의 이차전지;를 포함하는 배터리 팩.A battery management system according to any one of claims 1 to 6, And
A battery pack comprising a plurality of secondary batteries. 제7항에 따른 배터리 팩; 및
상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.A battery pack according to claim 7; And
And a load supplied with power from the battery pack. 제8항에 있어서,
상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기임을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the load is an electric drive means or a portable device. 외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된 통신선, 외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제1 전력선, 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제2 전력선, 및 제어부를 포함하여 이차전지의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템을 제어하는 방법에 있어서,
(a) 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청하는 단계; 및
(b) 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값에 일치할 경우 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프시키는 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.A first power line connected to a switch for turning on and off by an external device, a second power line connected to a switch for turning on and off by a control signal, and a control unit A method for controlling a battery management system for controlling charging and discharging of a secondary battery,
(a) requesting a confirmation value through the communication line when receiving an instruction to turn off the battery management system from the external device; And
and (b) outputting a control signal for turning off a switch connected to the second power line when a value received via the communication line matches a preset confirmation value. . 제10항에 있어서,
상기 (a)단계는, 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 의 제어 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the step (a) is a step in which the control unit receives an instruction to turn off the battery management system from the external device via the communication line. 제10항에 있어서,
상기 (a)단계는, 상기 제어부가 상기 제1 전력선에 연결된 스위치의 턴오프를 감지하여 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 의 제어 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the step (a) is a step of receiving an instruction to turn off a switch connected to the first power line and to turn off the battery management system from the external device Way. 제10항에 있어서,
상기 (b) 단계는, 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값과 일치할 경우 이차전지의 충전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프시키는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.11. The method of claim 10,
The control unit may output a control signal for stopping the charging of the secondary battery when the value received through the communication line matches a predetermined confirmation value and then turn off the switch connected to the second power line The battery management system comprising: 제10항에 있어서,
상기 (b) 단계는, 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값과 일치할 경우 이차전지의 방전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프시키는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.11. The method of claim 10,
The control unit may output a control signal for stopping the discharge of the secondary battery when the value received through the communication line matches a predetermined confirmation value, and then turns off the switch connected to the second power line The battery management system comprising:
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