KR20190077578A - 배터리 보관 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리(3)의 보관을 위한 시스템에 관한 것이며, 상기 시스템은, 하나 이상의 배터리 셀 및 하나의 배터리 제어부(2)를 구비한 하나 이상의 배터리(3)와; 중앙 제어 수단(1)과; 중앙 전압 공급부(5);를 포함하며, 배터리 제어부(2)는 중앙 제어 수단(1)과 신호 전송 방식으로 연결되고, 배터리 제어부(2)는 중앙 전압 공급부(5)로부터 전압을 공급받는다.

Description

배터리 보관 시스템 및 그 방법
본 발명은 특허 독립 청구항들의 전제부에 따른 배터리의 보관을 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
재충전 가능한 배터리들은 점점 더 많이 사용되고 있다. 적용 분야들은 예컨대 전기 자동차 및/또는 하이브리드 자동차에서의 전기 이동 수단, 및/또는 예컨대 풍력 발전 설비 또는 태양광 발전 설비에서의 고정식 에너지 저장 장치이다. 배터리를 교환해야 할 경우, 차후에 다른 애플리케이션에서 상기 배터리를 계속 사용하도록 하기 위해, 상기 배터리를 임시로 보관할 필요가 있을 수 있다. 현재 배터리는 보관을 위해서는 반드시 패키징되며, 직접적인 모니터링 없이 보관된다.
본 발명은 배터리의 보관을 위한 시스템에 관한 것이며, 배터리의 출력 용량 및 기능이 보관 동안 유지되어야 한다.
본 발명의 핵심은, 시스템이, 하나 이상의 배터리 셀 및 배터리 제어부(battery control)를 구비한 하나 이상의 배터리와, 중앙 제어 수단(central control means)과, 중앙 전압 공급부(central voltage supply)를 포함하며,
배터리 제어부는 중앙 제어 수단과 신호 전송 방식으로 연결되며,
배터리 제어부는 중앙 전압 공급부로부터 전압을 공급받는다는 점에 있다.
본 발명의 배경은, 배터리가 국소 배터리 제어부에 의해 제어될 수 있고 모니터링될 수 있다는 점이다. 배터리 제어부는 중앙 전압 공급부로부터 전압을 공급받는다. 그에 따라, 배터리 제어부는 보관 동안 배터리 자체로부터 전압을 공급받지 않으며 배터리의 상태와 무관하게 작동될 수 있다.
배터리 제어부는 중앙 제어 수단에 의해 제어된다. 바람직하게 배터리 제어부는 중앙 제어 수단에 의해 정기적인 시간 간격으로 스위치 온될 수 있고 판독될 수 있다.
그에 따라, 바람직하게 배터리의 상태는 정기적인 시간 간격으로 모니터링될 수 있으며, 배터리 및 배터리 제어부의 부하와 이에 기인하는 노후화가 감소할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태들은 종속 청구항들의 대상이다.
바람직한 구현예에 따라서, 배터리 제어부는 특히 하기와 같은 배터리의 상태 데이터의 저장을 위한 메모리 수단을 포함한다.
- 식별 번호 및/또는
- 결함 상태 및/또는
- 용량 및/또는
- 충전 상태 및/또는
- 셀 전압 및/또는
- 셀 온도.
이 경우, 바람직하게는, 배터리의 상태 데이터가 배터리 제어부에 의해 정기적인 시간 간격으로 판독될 수 있고 메모리 수단에 저장될 수 있다. 바람직하게 메모리 수단은 비휘발성 메모리로서, 예컨대 EEPROM 또는 플래시 메모리로서 형성될 수 있으며, 그럼으로써 상태 데이터는 배터리 제어부의 스위치 온 후에 곧바로 이용 가능하다.
바람직한 구현예의 경우, 중앙 제어 수단은, 배터리의 상태 데이터를 평가하고, 그리고/또는 한계값과 비교하도록 구성되며, 상기 한계값을 상회할 때, 그리고/또는 하회할 때 안전 기능이 중앙 제어 수단에 의해 실행될 수 있다. 그에 따라, 결함이 있는 배터리는 중앙 제어 수단에 의해 식별 표시될 수 있다. 결함이 있는 배터리는 보관 창고에서 식별되어 선별될 수 있다. 그에 따라 창고 보관 비용이 절감된다.
바람직하게 안전 기능은
- 배터리 및/또는 배터리 제어부의 스위치 오프, 및/또는
- 배터리의 충전, 및/또는
- 배터리의 방전, 및/또는
- 배터리의 고속 방전, 및/또는
- 배터리의 안전 메커니즘, 특히 초과 압력 밸브 및/또는 냉각 메커니즘의 활성화이다.
또한, 바람직하게는, 중앙 전압 공급부는 저전압 공급부로서, 특히 24V 공급부 또는 12V 공급부로서 형성된다. 그 결과, 오직 배터리 제어부의 작동을 위해 필요한 전압만 공급된다. 배터리를 위한 복잡한 고전압 공급부가 절약될 수 있다.
또 다른 바람직한 구현예의 경우, 본원의 시스템은 배터리를 충전하고 그리고/또는 방전하기 위한 충전 장치를 추가로 포함한다. 바람직하게 충전 장치는 고전압 공급부로서 형성된다. 이 경우, 바람직하게 충전 장치는, 배터리가 충전되거나 방전될 때에만 스위치 온된다.
바람직하게 배터리 제어부는 중앙 제어부에 의해 스위치 온될 수 있고, 그리고/또는 스위치 오프될 수 있으며, 특히 배터리 제어부는 활성 상태로부터 대기 모드(standby mode)로 전환될 수 있다. 그에 따라, 배터리 제어부의 부하 및 이에 기인하는 노후화가 연속 작동에 비해 감소될 수 있다.
바람직하게 본원의 시스템은 배터리가 내부에 배치된 수용 장치를 포함하며, 수용 장치는 중앙 제어 수단 및/또는 중앙 전압 공급부와 배터리 제어부를 연결하기에 적합한 접촉점을 갖는다. 바람직하게 접촉점이 플러그인 커넥터 부재 또는 클릭 커넥터 부재로서 형성됨으로써, 중앙 제어 수단 및/또는 중앙 전압 공급부와 배터리 제어부의 연결이 신속하면서도 안전하게 실행될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시형태에 따라서, 본원의 시스템은 복수의 배터리를 포함하며, 각각의 배터리는 각각의 배터리 제어부를 포함하고, 각각의 배터리 제어부는 중앙 제어 수단과 신호 전송 방식으로 연결된다. 이 경우, 바람직하게는, 본원의 시스템 내의 복수의 배터리가 단일 중앙 제어 수단에 의해 모니터링될 수 있고 제어될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 배터리 제어부들이 버스 시스템에 의해 중앙 제어 수단과 연결된다. 그에 따라, 배터리 제어부들과 중앙 제어 수단은 보안 통신 시스템에 의해 상호 간에 연결된다.
바람직하게 버스 시스템은 마스터/슬레이브 시스템으로서 형성되며, 이 경우 중앙 제어 수단은 마스터로서 기능하고, 배터리 제어부들은 슬레이브들로서 기능한다. 이 경우, 바람직하게는, 배터리 제어부들이 중앙 제어 수단에 의해 제어될 수 있으며, 특히 스위치 온될 수 있고, 그리고/또는 스위치 오프될 수 있다.
특히 앞에서 기술한 것과 같은, 또는 본원의 시스템과 관련한 청구항들 중 어느 한 항에 따른 시스템을 이용하여 배터리를 보관하기 위한 방법에서 본 발명의 핵심은, 상기 방법이 하기 방법 단계들을 포함한다는 점이다.
- 제1 방법 단계에서, 중앙 제어 수단은 배터리의 상태 데이터를 중앙 제어 수단으로 송신하도록 배터리 제어부에 요청하며,
- 제2 방법 단계에서, 배터리 제어부는 요청된 상태 데이터를 중앙 제어 수단으로 송신하며,
- 제3 방법 단계에서, 중앙 제어 수단은 배터리의 상태 데이터를 평가하며,
- 제4 방법 단계에서, 배터리의 상태 데이터가 각각의 임계 한계값을 상회할 때 그리고/또는 하회할 때, 안전 조치가 중앙 제어 수단에 의해 실행된다.
본원의 방법에서 본 발명의 배경은, 배터리가 국소 배터리 제어부에 의해 제어될 수 있고 모니터링될 수 있다는 점이다.
배터리 제어부는 중앙 제어 수단에 의해 제어된다. 바람직하게 배터리 제어부는 중앙 제어 수단에 의해 정기적인 시간 간격으로 판독될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태들은 방법과 관련한 종속 청구항들의 대상이다.
또한, 바람직하게는, 제5 방법 단계에서, 배터리 제어부는 중앙 제어 수단에 의해 비활성화되며, 특히 배터리 제어부는 활성 모드로부터 대기 모드로 전환된다. 그에 따라, 배터리 제어부는, 중앙 제어 수단이 배터리 제어부와 통신하거나, 배터리 제어부가 배터리를 제어할 때에만 스위치 온된다.
이를 위해, 바람직하게는 제1 방법 단계 전에, 또는 그와 동시에, 배터리 제어부가 중앙 제어 수단에 의해 활성화된다.
이 경우, 바람직하게, 배터리 제어부는 대기 모드로부터 활성 모드로 전환된다. 대기 모드에서 배터리 제어부는 중앙 제어 수단으로부터 명령어들, 특히 웨이크업(wake-up) 신호를 수신하도록 구성된다.
바람직하게 배터리 및 배터리 제어부의 부하와 이에 기인하는 노후화가 연속 작동하는 배터리 또는 배터리 제어부에 비해 감소할 수 있다.
바람직하게는, 제1 방법 단계에서 선택된 상태 데이터가 중앙 제어 수단에 의해 요청된다. 그에 따라, 상태 데이터의 전송 시간이 단축될 수 있다.
바람직하게 배터리 제어부는, 제2 방법 단계에서, 배터리의 상태 데이터가 저장된 배터리 제어부의 메모리 수단을 판독한다. 바람직하게 메모리 수단은 비휘발성 메모리로서, 예컨대 EEPROM 또는 플래시 메모리로서 형성될 수 있으며, 그럼으로써 상태 데이터가 배터리 제어부의 스위치 온 후에 즉시 이용될 수 있다.
바람직하게는, 제3 방법 단계에서, 상태 데이터는 중앙 제어 수단에 의해, 각각의 상태 데이터 유형에 할당된 한계값과 비교된다. 이를 위해, 중앙 제어 수단은, 각각의 한계값이 저장되어 있는 중앙 메모리 수단을 포함한다.
바람직하게는, 제4 방법 단계에서, 안전 조치로서 배터리가 스위치 오프되고, 그리고/또는 방전되고, 그리고/또는 고속 방전되고, 그리고/또는 충전되고, 그리고/또는 배터리의 안전 메커니즘이 활성화된다.
또한, 바람직하게는, 배터리 제어부는 중앙 전압 공급부로부터 전압을 공급받는다. 그에 따라, 배터리 제어부는 보관 동안 배터리 자체로부터 전압을 공급받지 않으며, 배터리의 상태와 무관하게 작동된다.
바람직한 구현예에서, 중앙 제어 수단은 정기적인 시간 간격으로 배터리를 충전하고 방전하고, 배터리는 최대 한계값 미만인 제1 값까지 충전되며, 그에 이어서 최소 한계값을 초과하는 제2 값까지 방전된다. 이 경우, 최소 한계값과 최대 한계값, 그리고 2회의 충전 및 방전 주기 간의 시간 간격은 배터리의 상태에 따라서, 예컨대 배터리의 노후화 정도 및 용량에 따라서 선택된다. 바람직하게는, 제어된 충전 및 방전에 의해 배터리의 유효수명이 연장될 수 있다.
하기 단락에서 본 발명은, 또 다른 본 발명의 특징들이 명시될 수는 있으나 본 발명의 범주가 그로 제한되지 않는 실시예들에 기초하여 설명된다. 실시예들은 도면들에 도시되어 있다.
도 1은 배터리의 보관을 위한 본 발명에 따른 시스템의 개략도이다.
도 1에는, 배터리(3)의 보관을 위한 본 발명에 따른 시스템이 도시되어 있다. 배터리의 보관을 위한 시스템은 하나 이상의 배터리(3)와, 중앙 전압 공급부(5), 특히 저전압 공급부와, 중앙 제어 수단(1)과, 배터리(3)를 위한 하나 이상의 수용 장치(4)를 포함한다.
바람직하게, 배터리(3)의 보관을 위한 시스템은, 배터리 셀을 충전하고 그리고/또는 방전하기 위한 충전 장치(6), 특히 고전압 충전 장치를 포함한다. 충전 장치(6)는 고전압 라인들에 의해 하나 이상의 배터리(3)와 전기 전도 방식으로 연결된다. 충전 장치(6)는 중앙 제어 수단(1)과 데이터 전송 방식으로 연결된다.
수용 장치(4)는, 중앙 제어 수단(1) 및/또는 중앙 전압 공급부(5)와 배터리 제어부(2)를 연결하기에 적합한 접촉점을 갖는다. 예컨대 접촉점은, 중앙 제어 수단(1) 및 중앙 전압 공급부(5)와 배터리 제어부(2)의 연결을 위한 플러그인 커넥터 부재로서, 특히 3핀 플러그인 커넥터 부재로서 형성된다. 그 대안으로, 플러그인 커넥터 부재는 5핀으로 형성되며, 이 경우 플러그인 커넥터 부재는 중앙 제어 수단(1) 및 중앙 전압 공급부(5)와 배터리 제어부(2)를 연결하도록, 그리고 배터리(3)용 충전 장치(6)와 배터리(3)를 연결하도록 구성된다.
여기서 배터리(3)는 재충전 가능한 배터리, 특히 전기 화학 배터리 셀, 및/또는 하나 이상의 전기 화학 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 및/또는 하나 이상의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩을 의미한다. 배터리 셀은, 리튬 기반 배터리 셀, 특히 리튬이온 배터리 셀로서 형성될 수 있다. 그 대안으로, 배터리 셀은 리튬-폴리머 배터리 셀, 또는 니켈-금속 수소화물 배터리 셀, 또는 납산 배터리 셀, 또는 리튬-공기 배터리 셀, 또는 리튬-황 배터리 셀로서 형성된다.
배터리(3)는 하나 이상의 배터리 제어부(2)를 포함한다. 배터리 제어부(2)는, 배터리(3)의 상태 데이터를 저장하도록, 특히 하기 사항을 저장하도록 구성된 메모리 수단을 포함한다.
- 식별 번호 및/또는
- 결함 상태 및/또는
- 용량 및/또는
- 충전 상태 및/또는
- 셀 전압 및/또는
- 셀 온도.
중앙 전압 공급부(5)는 배터리 제어부(2)와 전기 전도 방식으로 연결된다. 바람직하게 중앙 전압 공급부(5)는 중앙 저전압 공급부로서, 특히 12V 공급부로서 형성된다.
배터리 제어부(2)는 시스템의 모든 전기 기능, 특히 배터리(3)의 충전 및 방전을 제어하도록, 그리고/또는 배터리(3)를 모니터링하도록 구성된다.
배터리 제어부(2)는 중앙 제어 수단(1)과 신호 전송 방식으로 연결된다. 중앙 제어 수단(1)은 배터리 제어부(2)를 스위치 온하고, 그리고/또는 스위치 오프하도록 구성된다.
배터리 제어부(2)의 메모리 수단은 중앙 제어 수단(1)에 의해 판독될 수 있다. 메모리 수단에서 판독된 데이터는 중앙 제어 수단(1)의 평가 수단에 의해 평가될 수 있으며, 특히 통계적으로 평가될 수 있다.
중앙 제어 수단(1)은, 배터리(3)의 상태 데이터와의 비교를 위한 한계값들이 저장되어 있는 중앙 메모리 수단을 포함한다. 중앙 제어 수단(1)은 한계값과 상태 데이터를 비교하도록 구성된다. 임계 한계값이 상회되거나 하회된다면, 중앙 제어 수단(1)은 그에 대한 반응으로서 안전 기능을 실행하도록 구성된다. 안전 기능은 예컨대,
- 배터리(3) 및/또는 배터리 제어부(2)의 스위치 오프, 및/또는
- 배터리(3)의 충전, 및/또는
- 배터리(3)의 방전, 및/또는
- 배터리(3)의 고속 방전, 및/또는
- 배터리(3)의 안전 메커니즘, 특히 초과 압력 밸브 및/또는 냉각 메커니즘의 활성화이다.
바람직한 실시예에서, 배터리(3)의 보관을 위한 본 발명에 따른 시스템은 복수의 배터리(3)를 보관하도록 구성된다. 이를 위해, 배터리들(3)은 수용 장치(4) 내에 배치된다.
각자의 배터리(3)는 앞에서 기술한 것처럼 적어도 하나의 각각의 배터리 셀과 하나의 각각의 배터리 제어부(2)를 포함한다.
배터리 제어부들(2)은 중앙 전압 공급부(5)로부터 전압을 공급받는다. 이를 위해, 배터리 제어부들(2)은 중앙 전압 공급부(5)와 전기 전도 방식으로 연결되며, 배터리 회로들은 병렬로 접속되어 배치된다.
중앙 제어 수단(1)은 배터리 제어부들(2)과 신호 전송 방식으로 연결된다. 바람직하게 중앙 제어 수단(1)과 배터리 제어부들(2)은 버스 시스템, 특히 마스터-슬레이브 버스 시스템에 의해 상호 간에 연결된다. 이를 위해, 배터리 제어부들(2)은 슬레이브들로서 자신들의 식별 번호로 어드레싱되고, 중앙 제어 수단(1)에 의해 버스를 통해 호출된다.
바람직하게 중앙 제어 수단(1)의 제1 버스 텔레그램은, 각각의 어드레싱된 배터리 제어부(2)를 스위치 온하기 위한 요청을 포함한다. 바람직하게 제1 버스 텔레그램에 의해 각각의 어드레싱된 배터리 제어부(2)는, 버스를 통해 중앙 제어 수단(1)과 통신하기 위해 대기 모드로부터 웨이크업된다.
중앙 제어 수단(1)의 제2 버스 텔레그램은, 각각의 배터리 제어부(2)를 스위치 오프하기 위한 요청을 포함한다. 바람직하게는, 제2 버스 텔레그램에 의해, 각각의 어드레싱된 배터리 제어부(2)가, 중앙 제어 수단(1)과의 통신이 종료된 후에 대기 모드로 전환된다.
배터리(3)의 보관을 위한 본 발명에 따른 방법은, 특히 시간상 연속되는 하기 방법 단계들을 포함한다.
제0 방법 단계에서, 배터리(3)의 배터리 제어부(2)는 중앙 제어 수단(1)에 의해 활성화되며, 특히 배터리 제어부(2)는 대기 모드로부터 활성 모드로 전환된다.
제1 방법 단계에서, 중앙 제어 수단(1)은 배터리의 상태 데이터를 중앙 제어 수단(1)으로 송신하도록 배터리 제어부(2)에 요청한다. 이 경우, 선택된 상태 데이터 또는 모든 가용한 상태 데이터가 중앙 제어 수단(1)에 의해 요청된다.
바람직하게 제0 방법 단계와 제1 방법 단계는 동시에, 특히 단일의버스 텔레그램에 의해 실행된다.
제2 방법 단계에서, 배터리 제어부(2)는 메모리 수단을 판독하며, 요청된 상태 데이터를 중앙 제어 수단(1)으로 송신한다.
제3 방법 단계에서, 중앙 제어 수단(1)은 배터리(3)의 상태 데이터를 평가하며, 특히 통계적으로 평가한다. 바람직하게 상태 데이터는 중앙 제어 수단(1)에 의해, 각각의 상태 데이터 유형에 할당된 한계값과 비교되며, 예컨대 배터리의 충전 상태가 최소 충전 상태와 비교된다.
제4 방법 단계에서, 배터리(3)의 상태 데이터가 각각의 임계 한계값을 상회할 때 그리고/또는 하회할 때, 안전 조치가 중앙 제어 수단(1)에 의해 실행된다. 안전 조치로서, 배터리(3)는 예컨대 스위치 오프되고, 그리고/또는 방전되고, 그리고/또는 고속 방전되고, 그리고/또는 충전되고, 그리고/또는 배터리의 안전 메커니즘이 활성화된다.
제5 방법 단계에서, 배터리 제어부(2)는 중앙 제어 수단(1)에 의해 비활성화되며, 특히 배터리 제어부(2)는 활성 모드로부터 대기 모드로 전환된다.
바람직하게 본 발명에 따른 방법은 정기적인 시간 간격으로 실행된다.
바람직하게 중앙 제어 수단(1)은, 정기적인 시간 간격으로, 특히 배터리(3)의 상태 데이터의 한계값 상회 및/또는 한계값 하회와 무관하게, 배터리(3)의 충전 및 방전 주기들을 실행한다. 이를 위해, 배터리(3)는, 자신의 용량 및 노후화도에 따라, 정기적인 시간 간격으로, 최대 한계값 미만인 제1 값까지 충전되며, 그에 이어서 최소 한계값을 초과하는 제2 값까지 방전된다.

Claims (19)

  1. 배터리(3)의 보관을 위한 배터리 보관 시스템에 있어서,
    상기 시스템은, 하나 이상의 배터리 셀과 배터리 제어부(2)를 구비한 하나 이상의 배터리(3)와, 중앙 제어 수단(1)과, 중앙 전압 공급부(5)를 포함하며,
    상기 배터리 제어부(2)는 중앙 제어 수단(1)과 신호 전송 방식으로 연결되며,
    상기 배터리 제어부(2)는 중앙 전압 공급부(5)로부터 전압을 공급받는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 배터리 제어부(2)는 배터리(3)의 상태 데이터, 특히
    - 식별 번호 및/또는
    - 결함 상태 및/또는
    - 용량 및/또는
    - 충전 상태 및/또는
    - 셀 전압 및/또는
    - 셀 온도의
    저장을 위한 메모리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    중앙 제어 수단(1)은, 배터리(3)의 상태 데이터를 평가하고, 그리고/또는 한계값과 비교하도록 구성되며,
    상기 한계값을 상회할 때 그리고/또는 하회할 때, 안전 기능이 중앙 제어 수단(1)에 의해 실행될 수 있는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안전 기능은,
    - 배터리(3) 및/또는 배터리 제어부(2)의 스위치 오프, 및/또는
    - 배터리(3)의 충전, 및/또는
    - 배터리(3)의 방전, 및/또는
    - 배터리(3)의 고속 방전, 및/또는
    - 배터리(3)의 안전 메커니즘, 특히 초과 압력 밸브 및/또는 냉각 메커니즘의 활성화인 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 중앙 전압 공급부(5)는 저전압 공급부로서, 특히 24V 공급부 또는 12V 공급부로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은, 배터리(3)를 충전하고 그리고/또는 방전하기 위한 충전 장치(6), 특히 고전압 충전 장치를 포함하며,
    상기 충전 장치(6)는 중앙 제어 수단(1)과 데이터 전송 방식으로 연결되며,
    상기 충전 장치(6)는 특히 고전압 라인들에 의해 배터리(3)와 전기 전도 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 배터리 제어부(2)는 중앙 제어부(1)에 의해 스위치 온 및/또는 스위치 오프될 수 있으며, 특히 배터리 제어부(2)는 활성 상태로부터 대기 모드로 전환될 수 있는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은, 배터리(3)가 내부에 배치된 수용 장치(4)를 포함하며,
    상기 수용 장치(4)는, 중앙 제어 수단(1) 및/또는 중앙 전압 공급부(5)와 배터리 제어부(2)를 연결하기에 적합한 접촉점을 갖는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 복수의 배터리(3)를 포함하며,
    각각의 배터리(3)는 각각의 배터리 제어부(2)를 포함하며,
    상기 각각의 배터리 제어부(2)는 중앙 제어 수단(1)과 신호 전송 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    배터리 제어부들(2)은 버스 시스템에 의해 중앙 제어 수단(1)과 연결되며,
    특히 버스 시스템은 마스터/슬레이브 시스템으로서 형성되며, 중앙 제어 수단(1)은 마스터로서 기능하고, 배터리 제어부들(2)은 슬레이브들로서 기능하는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 시스템.
  11. 특히 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 배터리 보관 시스템을 이용하여 배터리(3)의 보관을 위한 배터리 보관 방법에 있어서, 상기 방법은 하기 방법 단계들을 포함하되,
    - 제1 방법 단계에서, 중앙 제어 수단(1)은 배터리(3)의 상태 데이터를 중앙 제어 수단(1)으로 송신하도록 배터리(3)의 배터리 제어부(2)에 요청하며,
    - 제2 방법 단계에서, 배터리 제어부(2)는 요청된 상태 데이터를 중앙 제어 수단(1)으로 송신하며,
    - 제3 방법 단계에서, 중앙 제어 수단(1)은 배터리(3)의 상태 데이터를 평가하며,
    - 제4 방법 단계에서, 배터리(3)의 상태 데이터가 각각의 임계 한계값을 상회하고, 그리고/또는 하회할 때, 안전 조치가 중앙 제어 수단(1)에 의해 실행되는, 배터리 보관 방법.
  12. 제11항에 있어서, 배터리 제어부(2)는 중앙 제어 수단(1)에 의해, 특히 제1 방법 단계와 동시에 활성화되며,
    특히 배터리 제어부(2)는 대기 모드로부터 활성 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 제5 방법 단계에서, 배터리 제어부(2)는 중앙 제어 수단(1)에 의해 비활성화되며, 특히 배터리 제어부(2)는 활성 모드로부터 대기 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 방법 단계에서 선택된 상태 데이터가 요청되는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 방법 단계에서, 배터리 제어부(2)는 배터리(3)의 상태 데이터가 저장된 배터리 제어부(2)의 메모리 수단을 판독하는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 방법.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 방법 단계에서, 상태 데이터는 중앙 제어 수단(1)에 의해, 각각의 상태 데이터 유형에 할당된 한계값과 비교되는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 방법.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 제4 방법 단계에서, 안전 조치로서 배터리(3)는 스위치 오프되고, 그리고/또는 방전되고, 그리고/또는 고속 방전되고, 그리고/또는 충전되고, 그리고/또는 배터리의 안전 메커니즘이 활성화되는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 방법.
  18. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 배터리 제어부(2)는 중앙 전압 공급부(5)로부터 전압을 공급받는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 방법.
  19. 제18항에 있어서, 중앙 제어 수단(1)은 정기적인 시간 간격으로 배터리(3)를 충전하고 방전하며,
    배터리(3)는 최대 한계값 미만인 제1 값까지 충전되며, 그에 이어서 최소 한계값을 초과하는 제2 값까지 방전되는 것을 특징으로 하는, 배터리 보관 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022085971A1 (ko) * 2020-10-19 2022-04-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 랙, 전력 저장 장치, 및 데이터 저장 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160014280A (ko) * 2014-07-29 2016-02-11 삼성전자주식회사 이종 전원을 공급하는 배터리 팩 및 그 충전 방법
KR20160095524A (ko) * 2015-02-03 2016-08-11 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제어방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2283557A4 (en) * 2008-05-22 2013-05-22 Lsi Corp SLEEP MODE EMERGENCY BATTERY SYSTEM
KR101184752B1 (ko) 2010-06-03 2012-09-20 정윤이 배터리 팩 그리고 배터리 팩의 충전 방법
CN102832657B (zh) * 2011-06-16 2015-03-25 凹凸电子（武汉）有限公司 电池管理***及电池管理方法
WO2013016548A2 (en) 2011-07-26 2013-01-31 Gogoro, Inc. Apparatus, method and article for authentication, security and control of power storage devices, such as batteries
DE102011115825A1 (de) * 2011-10-13 2013-04-18 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Zustandsüberwachung einer Anzahl von Batterien
DE102012101800A1 (de) * 2012-03-02 2013-09-05 ropa development GmbH Versorgungsnetzkomponente für ein Versorgungsnetz
DE102012015522A1 (de) * 2012-08-03 2014-02-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Batterielager- und -logistiksystem
JP5980132B2 (ja) 2013-01-17 2016-08-31 三菱重工業株式会社 電力貯蔵装置の制御装置及び方法、それを備えた電力貯蔵システム
JP5945064B2 (ja) * 2013-03-14 2016-07-05 オートモーティブエナジーサプライ株式会社 異常診断装置
CN104348206A (zh) 2013-08-06 2015-02-11 苏州创泰电子有限公司 一种分布式电池管理装置及双余度供电***
US9285430B2 (en) * 2013-08-29 2016-03-15 Ford Global Technologies, Llc Monitor system and method for stored battery
JP6516101B2 (ja) * 2015-03-09 2019-05-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電池収納装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160014280A (ko) * 2014-07-29 2016-02-11 삼성전자주식회사 이종 전원을 공급하는 배터리 팩 및 그 충전 방법
KR20160095524A (ko) * 2015-02-03 2016-08-11 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제어방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022085971A1 (ko) * 2020-10-19 2022-04-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 랙, 전력 저장 장치, 및 데이터 저장 장치

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