KR20210149467A - Apparatus for balancing of battery pack in electric vehicle and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기차에 구비된 복수의 배터리 팩 간 SOC(State Of Charge)를 동일 레벨로 맞추는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for matching the state of charge (SOC) between a plurality of battery packs provided in an electric vehicle to the same level.
일반적으로, 배터리 팩은 통상적으로 직렬 및/또는 병렬 구조로 연결되는 복수 개의 배터리 셀로 구성되는데, 배터리 셀은 양극 집전체, 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해질 등을 포함하며, 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다.In general, a battery pack is typically composed of a plurality of battery cells connected in series and/or parallel structure, and the battery cells include a positive electrode current collector, a negative electrode current collector, a separator, an active material, an electrolyte, and the like, and electricity between the components. Repetitive charging and discharging is possible by chemical reaction.
그리고 배터리 팩은 일반적으로 전력 공급 제어, 전류, 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge) 추정, SOH(State Of Health) 추정 등을 수행하는 BMS(Battery Management System)를 포함하여 구성된다.In general, the battery pack performs power supply control, measurement of electrical characteristic values such as current and voltage, charge/discharge control, voltage equalization control, SOC (State Of Charge) estimation, SOH (State Of Health) estimation, etc. It is configured including a BMS (Battery Management System).
배터리 팩에 포함된 각 이차전지 셀의 충전전압을 균일하게 밸런싱하는 방법에는, 전압이 상대적으로 낮은 이차전지 셀에 충전전류를 공급하여 전압을 상승시키는 방법, 전압이 상대적으로 높은 이차전지 셀을 방전시켜 전압을 하강시키는 방법, 각 이차전지 셀의 전압으로부터 밸런싱 목표 전압을 정하고 목표 전압보다 전압이 높은 이차전지 셀은 방전시키고 목표 전압보다 전압이 낮은 이차전지 셀은 충전시키는 방법 등의 여러 가지 방법이 사용되고 있다.As a method of uniformly balancing the charging voltage of each secondary battery cell included in the battery pack, a method of increasing the voltage by supplying a charging current to a secondary battery cell having a relatively low voltage, and discharging a secondary battery cell having a relatively high voltage There are several methods, such as a method of lowering the voltage by is being used
다수의 배터리 팩들이 연결된 경우에도 배터리 팩 상호간의 팩 밸런싱이 매우 중요하다. 즉, 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 셀에 충전되는 개별적인 전압이 일정한 레벨을 기준으로 허용된 범위 내에서 유지되도록 제어하는 것을 의미한다. 이러한 팩 밸런싱은 배터리의 수명 및 출력 전력과 매우 밀접한 관련이 있으며, 팩 밸런싱이 제대로 이루어지지 않은 경우에는 배터리 팩이 열화되어 배터리 팩의 수명이 단축될 뿐만 아니라, 출력 전력이 감소될 수 있다.Even when a plurality of battery packs are connected, pack balancing between the battery packs is very important. That is, it means controlling the individual voltages charged in the plurality of battery cells constituting the battery pack to be maintained within an allowable range based on a constant level. Such pack balancing is closely related to the lifespan of the battery and output power, and if the pack balancing is not performed properly, the battery pack may deteriorate, shortening the lifespan of the battery pack, and also reducing the output power.
한편, 배터리 팩을 밸런싱하는 방식은 전압이 높은 배터리 팩을 방전시켜 전압이 낮은 배터리 팩의 전위에 맞추는 패시브(Passive) 방식과, 충전 또는 발전을 통해 얻은 에너지를 전압이 낮은 배터리 팩으로 이동시켜 전압이 높은 배터리 팩의 전위에 맞추는 액티브(Active) 방식이 있다.On the other hand, the method of balancing the battery pack is a passive method in which a battery pack with a high voltage is discharged to match the potential of a battery pack with a low voltage, and the energy obtained through charging or power generation is transferred to a battery pack with a low voltage to increase the voltage. There is an active method that matches the potential of this high battery pack.
이러한 패시브 방식과 액티브 방식을 이용하여 전기차에 구비된 복수의 배터리 팩을 밸런싱 함에 있어서, 배터리 팩의 상태를 고려하여 패시브 방식 또는 액티브 방식을 선택적으로 적용함으로써, 배터리 팩의 밸런싱 효율성을 극대화할 수 있는 방안이 요구된다.In balancing a plurality of battery packs provided in an electric vehicle using such a passive method and an active method, the balancing efficiency of the battery pack can be maximized by selectively applying the passive method or the active method in consideration of the state of the battery pack. measures are required
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in this background section are prepared to improve understanding of the background of the invention, and may include matters that are not already known to those of ordinary skill in the art to which this technology belongs.
본 발명은 전기차에 구비된 각 배터리 팩의 SOC를 검출하고, 상기 검출한 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 패시브 방식(방전) 또는 액티브 방식(충전)을 선택적으로 적용함으로써, 배터리 팩의 밸런싱 효율성을 극대화할 수 있는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention detects the SOC of each battery pack provided in an electric vehicle, and selectively applies a passive method (discharge) or an active method (charge) based on the detected SOC of each battery pack, thereby improving the balancing efficiency of the battery pack An object of the present invention is to provide a battery pack balancing device for an electric vehicle that can be maximized and a method therefor.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치는, 전기차에 구비된 각 배터리 팩의 SOC를 검출하는 SOC 검출부; 및 상기 검출한 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 패시브(Passive) 방식과 액티브(Active) 방식을 선택적으로 적용하여 배터리 팩의 밸런싱을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.An apparatus for balancing a battery pack for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes: an SOC detector configured to detect an SOC of each battery pack provided in the electric vehicle; and a controller configured to selectively apply a passive method and an active method based on the detected SOC of each battery pack to perform balancing of the battery packs.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 전기차의 방전파워와 충전파워에 기초하여 각 배터리 팩의 방전 가능 파워와 충전 가능 파워를 계산하고, 상기 방전 가능 파워와 충전 가능 파워를 비교하여 방전 가능 파워가 크면 패시브 방식을 선택하고, 충전 가능 파워가 크면 액티브 방식을 선택할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit calculates the dischargeable power and the chargeable power of each battery pack based on the discharge power and the charging power of the electric vehicle, and compares the dischargeable power and the chargeable power to enable discharging If the power is large, the passive method may be selected, and if the chargeable power is large, the active method may be selected.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A<B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 C, 제3 배터리 팩의 SOC가 D(C<D), 제1 배터리 팩의 충전 파워가 E, 제2 배터리 팩의 충전 가능 파워가 E, 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 F(E>F)인 경우, 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC가 각각 D가 될 때까지 충전할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit has a discharge power of the electric vehicle A, a charging power of B (A<B), an SOC of a first battery pack C, an SOC of a second battery pack C, and a second battery pack. 3 When the SOC of the battery pack is D (C<D), the charging power of the first battery pack is E, the chargeable power of the second battery pack is E, and the discharging power of the third battery pack is F (E>F). In this case, charging may be performed until the SOC of the first battery pack and the SOC of the second battery pack become D, respectively.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A<B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 C, 제3 배터리 팩의 SOC가 D, 제4 배터리 팩의 SOC가 E(C<D<E), 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제2 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제4 배터리 팩의 방전 가능 파워가 G(F>G)인 경우, 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC가 각각 D가 될 때까지 충전하고, 이후 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC 및 제3 배터리 팩의 SOC가 모두 D이고, 제4 배터리 팩의 SOC가 E이며, 제1 배터리 팩과 제2 배터리 팩 및 제3 배터리 팩의 충전 가능 파워가 각각 H이고, 제4 배터리 팩의 방전 가능 파워가 I(H<I)이므로, 제4 배터리의 SOC가 D가 될 때까지 방전할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit has a discharge power of the electric vehicle A, a charging power of B (A<B), an SOC of a first battery pack C, an SOC of a second battery pack C, and a second battery pack. The SOC of the 3 battery pack is D, the SOC of the fourth battery pack is E (C<D<E), the chargeable power of the first battery pack is F, the chargeable power of the second battery pack is F, the fourth battery pack When the dischargeable power of is G(F>G), the battery is charged until the SOC of the first battery pack and the SOC of the second battery pack become D, respectively, and thereafter, the SOC of the first battery pack and the SOC of the second battery pack are SOC of both the SOC and the third battery pack is D, the SOC of the fourth battery pack is E, the chargeable powers of the first battery pack, the second battery pack, and the third battery pack are H, respectively, and the fourth battery pack Since the dischargeable power of is I(H<I), it can be discharged until the SOC of the fourth battery becomes D.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A>B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 D, 제3 배터리 팩의 SOC가 E(C<D<E), 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 G(F<G)인 경우, 제3 배터리 팩의 SOC가 D가 될 때까지 방전하고, 이후 제2 배터리 팩의 SOC와 제3 배터리 팩의 SOC가 모두 D이고, 제1 배터리 팩의 SOC가 C이며, 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 H이고, 제2 배터리 팩과 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 각각 I(H>I)이므로, 제1 배터리 팩의 SOC가 D가 될 때까지 충전할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit has a discharge power of the electric vehicle A, a charging power of B (A > B), an SOC of the first battery pack, C, an SOC of the second battery pack, D, and 3 When the SOC of the battery pack is E (C<D<E), the chargeable power of the first battery pack is F, and the dischargeable power of the third battery pack is G (F<G), the SOC of the third battery pack is discharged until becomes D, and then both the SOC of the second battery pack and the SOC of the third battery pack are D, the SOC of the first battery pack is C, and the chargeable power of the first battery pack is H; Since the discharging power of the second battery pack and the third battery pack is I(H>I), respectively, it is possible to charge the first battery pack until the SOC becomes D.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 전기차의 방전파워와 충전파워 및 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 방전시간과 충전시간을 산출하고, 상기 산출한 방전시간과 충전시간을 비교하여 방전시간이 빠르면 패시브 방식을 선택하고, 충전시간이 빠르면 액티브 방식을 선택할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit calculates a discharge time and a charge time based on the discharge power and the charge power of the electric vehicle and the SOC of each battery pack, and compares the calculated discharge time with the charging time for a discharge time If the charging time is fast, you can select the passive method, and if the charging time is fast, you can select the active method.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법은, SOC 검출부가 전기차에 구비된 각 배터리 팩의 SOC를 검출하는 단계; 및 제어부가 상기 검출된 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 패시브(Passive) 방식과 액티브(Active) 방식을 선택적으로 적용하여 배터리 팩의 밸런싱을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.A method of balancing a battery pack of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes: detecting, by an SOC detector, an SOC of each battery pack included in the electric vehicle; and performing, by the controller, balancing of the battery packs by selectively applying a passive method and an active method based on the detected SOC of each battery pack.
본 발명의 일 실시예는, 상기 전기차의 방전파워와 충전파워에 기초하여 각 배터리 팩의 방전 가능 파워와 충전 가능 파워를 계산하는 단계; 및 상기 방전 가능 파워와 충전 가능 파워를 비교하여 방전 가능 파워가 크면 패시브 방식을 선택하고, 충전 가능 파워가 크면 액티브 방식을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method includes: calculating a discharging power and a charging power of each battery pack based on the discharging power and the charging power of the electric vehicle; and comparing the dischargeable power with the chargeable power, selecting the passive method when the dischargeable power is large, and selecting the active method when the chargeable power is large.
본 발명의 일 실시예는, 상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A<B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 C, 제3 배터리 팩의 SOC가 D(C<D), 제1 배터리 팩의 충전 파워가 E, 제2 배터리 팩의 충전 가능 파워가 E, 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 F(E>F)인 경우, 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC가 각각 D가 될 때까지 충전하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the discharge power of the electric vehicle is A, the charging power is B (A<B), the SOC of the first battery pack is C, the SOC of the second battery pack is C, and the third battery pack When the SOC of is D(C<D), the charge power of the first battery pack is E, the chargeable power of the second battery pack is E, and the dischargeable power of the third battery pack is F(E>F), The method may include charging until the SOC of the first battery pack and the SOC of the second battery pack become D, respectively.
본 발명의 일 실시예는, 상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A<B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 C, 제3 배터리 팩의 SOC가 D, 제4 배터리 팩의 SOC가 E(C<D<E), 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제2 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제4 배터리 팩의 방전 가능 파워가 G(F>G)인 경우, 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC가 각각 D가 될 때까지 충전하는 단계; 및 이후 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC 및 제3 배터리 팩의 SOC가 모두 D이고, 제4 배터리 팩의 SOC가 E이며, 제1 배터리 팩과 제2 배터리 팩 및 제3 배터리 팩의 충전 가능 파워가 각각 H이고, 제4 배터리 팩의 방전 가능 파워가 I(H<I)이므로, 제4 배터리의 SOC가 D가 될 때까지 방전하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the discharge power of the electric vehicle is A, the charging power is B (A<B), the SOC of the first battery pack is C, the SOC of the second battery pack is C, and the third battery pack SOC of D, SOC of the fourth battery pack is E (C<D<E), the chargeable power of the first battery pack is F, the chargeable power of the second battery pack is F, and the fourth battery pack can be discharged charging until the SOC of the first battery pack and the SOC of the second battery pack become D, respectively, when the power is G (F>G); and thereafter, the SOC of the first battery pack, the SOC of the second battery pack, and the SOC of the third battery pack are all D, the SOC of the fourth battery pack is E, and the first battery pack, the second battery pack, and the third battery Since the chargeable power of the pack is H and the dischargeable power of the fourth battery pack is I (H<I), the method may include discharging until the SOC of the fourth battery becomes D.
본 발명의 일 실시예는, 상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A>B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 D, 제3 배터리 팩의 SOC가 E(C<D<E), 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 G(F<G)인 경우, 제3 배터리 팩의 SOC가 D가 될 때까지 방전하는 단계; 및 이후 제2 배터리 팩의 SOC와 제3 배터리 팩의 SOC가 모두 D이고, 제1 배터리 팩의 SOC가 C이며, 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 H이고, 제2 배터리 팩과 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 각각 I(H>I)이므로, 제1 배터리 팩의 SOC가 D가 될 때까지 충전하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the discharge power of the electric vehicle is A, the charging power is B (A > B), the SOC of the first battery pack is C, the SOC of the second battery pack is D, and the third battery pack When the SOC of is E(C<D<E), the chargeable power of the first battery pack is F, and the dischargeable power of the third battery pack is G(F<G), the SOC of the third battery pack is D discharging until and thereafter, the SOC of the second battery pack and the SOC of the third battery pack are both D, the SOC of the first battery pack is C, the chargeable power of the first battery pack is H, and the second battery pack and the third battery Since the dischargeable power of the pack is I(H>I), the method may include charging until the SOC of the first battery pack becomes D.
본 발명의 일 실시예는, 상기 전기차의 방전파워와 충전파워 및 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 방전시간과 충전시간을 산출하는 단계; 및 상기 산출한 방전시간과 충전시간을 비교하여 방전시간이 빠르면 패시브 방식을 선택하고, 충전시간이 빠르면 액티브 방식을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method includes: calculating a discharge time and a charge time based on the discharge power and the charge power of the electric vehicle and the SOC of each battery pack; and comparing the calculated discharging time with the charging time, selecting the passive method if the discharging time is fast, and selecting the active method if the charging time is fast.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치 및 그 방법은, 전기차에 구비된 각 배터리 팩의 SOC를 검출하고, 상기 검출한 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 패시브 방식(방전) 또는 액티브 방식(충전)을 선택적으로 적용함으로써, 배터리 팩의 밸런싱 효율성을 극대화할 수 있다.An apparatus and method for balancing a battery pack for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention detects the SOC of each battery pack provided in the electric vehicle, and based on the detected SOC of each battery pack, a passive method (discharge) or an active method By selectively applying the method (charging), it is possible to maximize the balancing efficiency of the battery pack.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치 및 그 방법은, 전기차에 구비된 복수의 배터리 팩 중에서 새롭게 교체된 배터리 팩이 존재하는 경우에 최대의 활용도를 발휘할 수 있다.The battery pack balancing apparatus and method for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention can exhibit maximum utility when a newly replaced battery pack exists among a plurality of battery packs provided in the electric vehicle.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치에 대한 구성도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법에 대한 흐름도,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram of a battery pack balancing device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart of a method for balancing a battery pack of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram illustrating a computing system for executing a method for balancing a battery pack of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치에 대한 구성도이다.1 is a block diagram of a battery pack balancing apparatus for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치는, 저장부(10), SOC 검출부(20), 및 제어부(30)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치를 실시하는 방식에 따라 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구현될 수도 있고, 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.1 , the battery pack balancing apparatus for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention may include a storage unit 10 , an SOC detection unit 20 , and a control unit 30 . In this case, according to a method of implementing the battery pack balancing apparatus for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, each component may be combined with each other to be implemented as one, or some components may be omitted.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 전기차에 구비된 각 배터리 팩(40 내지 70)의 SOC를 검출하고, 상기 검출한 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 패시브 방식(방전) 또는 액티브 방식(충전)을 선택적으로 적용하는 과정에서 요구되는 각종 로직과 알고리즘 및 프로그램을 저장할 수 있다.Looking at each of the above components, first, the storage unit 10 detects the SOC of each battery pack 40 to 70 provided in the electric vehicle, and based on the detected SOC of each battery pack, a passive method (discharge) Alternatively, various logics, algorithms, and programs required in the process of selectively applying the active method (charging) may be stored.
저장부(10)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.The storage unit 10 includes a flash memory type, a hard disk type, a micro type, and a card type (eg, SD card (Secure Digital Card) or XD card (eXtream Digital) Card)), RAM (Random Access Memory), SRAM (Static RAM), ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM), magnetic memory (MRAM) , a magnetic RAM), a magnetic disk, and an optical disk type memory may include at least one type of storage medium.
SOC 검출부(20)는 전기차에 구비된 각 배터리 팩(40, 50)의 SOC를 검출할 수 있다. 이때, SOC 검출부(20)는 전기차에 구비된 BMS(Battery Management System)로부터 SOC를 획득할 수 있다.The SOC detector 20 may detect the SOC of each battery pack 40 and 50 provided in the electric vehicle. In this case, the SOC detector 20 may acquire the SOC from a Battery Management System (BMS) provided in the electric vehicle.
제어부(30)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부(30)는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현되거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 제어부(30)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The control unit 30 performs overall control so that each of the components can perform their functions normally. The controller 30 may be implemented in the form of hardware, or may be implemented in the form of software, or may be implemented in the form of a combination of hardware and software. Preferably, the control unit 30 may be implemented as a microprocessor, but is not limited thereto.
제어부(30)는 전기차에 구비된 각 배터리 팩(40, 50)의 SOC를 검출하고, 상기 검출한 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 패시브 방식(방전) 또는 액티브 방식(충전)을 선택적으로 적용하는 과정에서 각종 제어를 수행할 수 있다.The control unit 30 detects the SOC of each battery pack 40 and 50 provided in the electric vehicle, and selectively applies a passive method (discharge) or an active method (charge) based on the detected SOC of each battery pack. Various controls can be performed during the process.
제어부(30)는 히터, 에어컨, 냉각팬, EWP(Electronic Water Pump) 등과 같은 차량 부하를 대상으로, 각 부하별 방전파워(소비전력)을 저장하고 있어, 현재 동작하고 있는 부하들의 전체 방전파워를 계산할 수 있다.The control unit 30 stores discharge power (power consumption) for each load for vehicle loads such as a heater, air conditioner, cooling fan, EWP (Electronic Water Pump), etc. can be calculated
파워 서플라이(200)는 순수 전기차에서는 충전 스테이션에 구비된 충전기를 의미하고, 수소 전기차에서는 수소와 산소를 결합하여 전기에너지를 생산하는 연료전지를 의미한다. 이때, 파워 서플라이(200)가 충전기인 경우, 충전기는 제어부(30)와 통신하여 공급할 수 있는 충전파워에 대한 정보를 전송할 수 있고, 파워 서플라이(200)가 연료전지인 경우, 제어부(30)는 연료전지시스템과 연동하여 연료전지시스템이 공급할 수 있는 충전파워에 대한 정보를 획득할 수 있다.The power supply 200 refers to a charger provided in a charging station in a pure electric vehicle, and refers to a fuel cell that generates electric energy by combining hydrogen and oxygen in a hydrogen electric vehicle. At this time, when the power supply 200 is a charger, the charger communicates with the control unit 30 to transmit information about the charging power that can be supplied, and when the power supply 200 is a fuel cell, the control unit 30 In connection with the fuel cell system, information on the charging power that the fuel cell system can supply can be obtained.
이하, 다양한 실시예를 들어 제어부(30)의 동작에 대해 상세히 살펴보도록 한다.Hereinafter, the operation of the control unit 30 will be described in detail by way of various embodiments.
[제1 실시예][First embodiment]
3개의 배터리 팩을 구비한 전기차의 방전파워가 20kW이고, 충전파워가 100kW이며, 제1 배터리 팩(40)의 SOC가 30%, 제2 배터리 팩(50)의 SOC가 30%, 제3 배터리 팩(60)의 SOC가 60%인 경우에 있어서, 제어부(30)가 각 배터리 팩의 밸런싱을 수행하는 과정에 대해 설명한다.The electric vehicle having three battery packs has a discharge power of 20 kW and a charging power of 100 kW, the SOC of the first battery pack 40 is 30%, the SOC of the second battery pack 50 is 30%, and the third battery When the SOC of the pack 60 is 60%, a process in which the controller 30 performs balancing of each battery pack will be described.
각 배터리 팩을 밸런싱하는 방식에는 제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50)을 충전하는 방식과, 제3 배터리 팩(60)을 방전하는 방식이 있을 수 있다. 이때, 어떤 방식이 배터리 팩의 열화를 최소화하면서 보다 효율적으로 밸런싱할 수 있는지 판단하는 과정이 무엇보다 중요하다.A method of balancing each battery pack may include a method of charging the first battery pack 40 and the second battery pack 50 and a method of discharging the third battery pack 60 . At this time, it is most important to determine which method can more efficiently balance the battery pack while minimizing deterioration of the battery pack.
제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50)을 충전하는 경우, 100kW의 충전파워를 제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50)이 나눠 써야 하므로, 충전 가능 파워는 50kW가 된다.When the first battery pack 40 and the second battery pack 50 are charged, the charging power of 100 kW must be shared between the first battery pack 40 and the second battery pack 50, so that the chargeable power is 50 kW. becomes
제3 배터리 팩(60)을 방전하는 경우, 방전 가능 파워는 20kW가 된다.When the third battery pack 60 is discharged, the dischargeable power becomes 20 kW.
따라서, 제3 배터리 팩(60)을 방전하는 방식보다는 제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50)을 충전하는 방식이 효율성이 높은 바, 제어부(30)는 제3 릴레이(33)를 오프한 후 제1 배터리 팩(40)의 SOC와 제2 배터리 팩(50)의 SOC가 60%가 될 때까지 충전한다.Therefore, the method of charging the first battery pack 40 and the second battery pack 50 is more efficient than the method of discharging the third battery pack 60, and the control unit 30 controls the third relay 33 After turning off, charging is performed until the SOC of the first battery pack 40 and the SOC of the second battery pack 50 become 60%.
[제2 실시예][Second embodiment]
4개의 배터리 팩을 구비한 전기차의 방전파워가 40kW이고, 충전파워가 100kW이며, 제1 배터리 팩(40)의 SOC가 30%, 제2 배터리 팩(50)의 SOC가 30%, 제3 배터리 팩(60)의 SOC가 45%, 제4 배터리 팩(70)의 SOC가 60%인 경우에 있어서, 제어부(30)가 각 배터리 팩의 밸런싱을 수행하는 과정에 대해 설명한다.The electric vehicle having four battery packs has a discharge power of 40 kW and a charging power of 100 kW, the SOC of the first battery pack 40 is 30%, the SOC of the second battery pack 50 is 30%, and the third battery When the SOC of the pack 60 is 45% and the SOC of the fourth battery pack 70 is 60%, a process in which the controller 30 performs balancing of each battery pack will be described.
각 배터리 팩을 밸런싱하는 방식에는 제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50)을 충전하는 방식과, 제4 배터리 팩(70)을 방전하는 방식이 있을 수 있다. 이때, 어떤 방식이 배터리 팩의 열화를 최소화하면서 보다 효율적으로 밸런싱할 수 있는지 판단하는 과정이 무엇보다 중요하다.A method of balancing each battery pack may include a method of charging the first battery pack 40 and the second battery pack 50 and a method of discharging the fourth battery pack 70 . At this time, it is most important to determine which method can more efficiently balance the battery pack while minimizing deterioration of the battery pack.
제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50)을 충전하는 경우, 100kW의 충전파워를 제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50)이 나눠 써야 하므로, 충전 가능 파워는 50kW가 된다.When the first battery pack 40 and the second battery pack 50 are charged, the charging power of 100 kW must be shared between the first battery pack 40 and the second battery pack 50, so that the chargeable power is 50 kW. becomes
제4 배터리 팩(70)을 방전하는 경우, 방전 가능 파워는 40kW가 된다.When the fourth battery pack 70 is discharged, the dischargeable power becomes 40 kW.
따라서, 제4 배터리 팩(70)을 방전하는 방식보다는 제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50)을 충전하는 방식이 효율성이 높은 바, 제어부(30)는 제4 릴레이(34)를 오프한 후 제1 배터리 팩(40)의 SOC와 제2 배터리 팩(50)의 SOC가 45%가 될 때까지 충전한다.Accordingly, the method of charging the first battery pack 40 and the second battery pack 50 is more efficient than the method of discharging the fourth battery pack 70 , and the control unit 30 controls the fourth relay 34 . After turning off, charging is performed until the SOC of the first battery pack 40 and the SOC of the second battery pack 50 reach 45%.
그러면, 제1 배터리 팩(40)의 SOC와 제2 배터리 팩(50)의 SOC 및 제3 배터리 팩(60)의 SOC가 모두 45%이고, 제4 배터리 팩(70)의 SOC가 60%가 된다.Then, the SOC of the first battery pack 40, the SOC of the second battery pack 50, and the SOC of the third battery pack 60 are all 45%, and the SOC of the fourth battery pack 70 is 60% do.
제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50) 및 제3 배터리 팩(60)을 충전하는 경우, 100kW의 충전파워를 제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50) 및 제3 배터리 팩(60)이 나눠 써야 하므로, 충전 가능 파워는 33.3kW가 된다.When charging the first battery pack 40, the second battery pack 50, and the third battery pack 60, 100 kW of charging power is applied to the first battery pack 40, the second battery pack 50, and the second battery pack. Since the three battery packs 60 must share, the chargeable power becomes 33.3 kW.
제4 배터리 팩(70)을 방전하는 경우, 방전 가능 파워는 40kW가 된다.When the fourth battery pack 70 is discharged, the dischargeable power becomes 40 kW.
따라서, 제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50) 및 제3 배터리 팩(60)을 충전하는 방식보다는 제4 배터리 팩(70)을 방전하는 방식이 효율성이 높은 바, 제어부(30)는 제1 릴레이(31)와 제2 릴레이(32) 및 제3 릴레이(33)를 모두 오프한 후 제4 배터리 팩(70)의 SOC가 45%가 될 때까지 방전한다.Accordingly, the method of discharging the fourth battery pack 70 is more efficient than the method of charging the first battery pack 40 , the second battery pack 50 , and the third battery pack 60 , and the control unit 30 ) is discharged until the SOC of the fourth battery pack 70 becomes 45% after all of the first relay 31 , the second relay 32 , and the third relay 33 are turned off.
[제3 실시예][Third embodiment]
3개의 배터리 팩을 구비한 전기차의 방전파워가 50kW이고, 충전파워가 40kW이며, 제1 배터리 팩(40)의 SOC가 30%, 제2 배터리 팩(50)의 SOC가 45%, 제3 배터리 팩(60)의 SOC가 60%인 경우에 있어서, 제어부(30)가 각 배터리 팩의 밸런싱을 수행하는 과정에 대해 설명한다.The electric vehicle having three battery packs has a discharge power of 50 kW and a charging power of 40 kW, the SOC of the first battery pack 40 is 30%, the SOC of the second battery pack 50 is 45%, and the third battery is When the SOC of the pack 60 is 60%, a process in which the controller 30 performs balancing of each battery pack will be described.
각 배터리 팩을 밸런싱하는 방식에는 제1 배터리 팩(40)을 충전하는 방식과, 제3 배터리 팩(60)을 방전하는 방식이 있을 수 있다. 이때, 어떤 방식이 배터리 팩의 열화를 최소화하면서 보다 효율적으로 밸런싱할 수 있는지 판단하는 과정이 무엇보다 중요하다.A method of balancing each battery pack may include a method of charging the first battery pack 40 and a method of discharging the third battery pack 60 . At this time, it is most important to determine which method can more efficiently balance the battery pack while minimizing deterioration of the battery pack.
제1 배터리 팩(40)을 충전하는 경우, 충전 가능 파워는 40kW가 된다.When the first battery pack 40 is charged, the chargeable power becomes 40 kW.
제3 배터리 팩(60)을 방전하는 경우, 방전 가능 파워는 50kW가 된다.When the third battery pack 60 is discharged, the dischargeable power becomes 50 kW.
따라서, 제1 배터리 팩(40)을 충전하는 방식보다는 제3 배터리 팩(60)을 방전하는 방식이 효율성이 높은 바, 제어부(30)는 제1 릴레이(31)를 오프한 후 제3 배터리 팩(60)의 SOC가 45%가 될 때까지 방전한다.Accordingly, since the method of discharging the third battery pack 60 is more efficient than the method of charging the first battery pack 40 , the controller 30 turns off the first relay 31 and then the third battery pack Discharge until the SOC of (60) becomes 45%.
그러면, 제2 배터리 팩(50)의 SOC와 제3 배터리 팩(60)의 SOC가 모두 45%이고, 제1 배터리 팩(40)의 SOC가 30%가 된다.Then, both the SOC of the second battery pack 50 and the SOC of the third battery pack 60 are 45%, and the SOC of the first battery pack 40 is 30%.
제1 배터리 팩(40)을 충전하는 경우, 충전 가능 파워는 40kW가 된다.When the first battery pack 40 is charged, the chargeable power becomes 40 kW.
제2 배터리 팩(50)과 제3 배터리 팩(60)을 방전하는 경우, 50kW의 방전파워를 제2 배터리 팩(50)과 제3 배터리 팩(60)이 나눠 써야 하므로, 방전 가능 파워는 25kW가 된다.When the second battery pack 50 and the third battery pack 60 are discharged, the discharge power of 50 kW must be shared between the second battery pack 50 and the third battery pack 60, so that the dischargeable power is 25 kW. becomes
따라서, 제2 배터리 팩(50)과 제3 배터리 팩(60)을 방전하는 방식보다는 제1 배터리 팩(40)을 충전하는 방식이 효율성이 높은 바, 제어부(30)는 제2 릴레이(32)와 제3 릴레이(33)를 모두 오프한 후 제1 배터리 팩(40)의 SOC가 45%가 될 때까지 충전한다.Accordingly, the method of charging the first battery pack 40 is more efficient than the method of discharging the second battery pack 50 and the third battery pack 60 , and the control unit 30 controls the second relay 32 . After both and the third relay 33 are turned off, the first battery pack 40 is charged until the SOC reaches 45%.
[제4 실시예][Fourth embodiment]
충전 가능 파워가 방전 가능 파워보다 높더라도 반드시 충전시간이 방전시간보다 빠른 것은 아니다. 이는 SOC 구간마다 충전효율이 다르기 때문이다.Even if the chargeable power is higher than the dischargeable power, the charging time is not necessarily faster than the discharging time. This is because the charging efficiency is different for each SOC section.
따라서, 제어부(30)는 전기차의 방전파워와 충전파워 및 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 충전시간과 방전시간을 산출하고, 상기 산출한 충전시간과 방전시간에 기초하여 배터리 팩 밸런싱 과정을 수행할 수도 있다. 참고로, 충전시간과 방전시간을 산출하는 구성 자체는 주지 관용의 기술이며, 제어부(30)는 충전시간과 방전시간의 산출을 위해서 충전 맵과 방전 맵을 구비할 수 있다.Accordingly, the control unit 30 calculates the charging time and discharging time based on the discharging power and charging power of the electric vehicle and the SOC of each battery pack, and performing a battery pack balancing process based on the calculated charging time and discharging time. may be For reference, the configuration itself for calculating the charging time and discharging time is a well-known and customary technique, and the control unit 30 may include a charging map and a discharging map to calculate the charging time and discharging time.
일례로, 상기 [제1 실시예]에서 제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50)을 충전하는 경우에 충전 가능 파워는 50kW이고, 제3 배터리 팩(60)을 방전하는 경우에 방전 가능 파워는 20kW이지만, 일례로 충전시간이 방전시간보다 느린 경우, 제1 배터리 팩(40)과 제2 배터리 팩(50)을 충전하는 방식보다는 제3 배터리 팩(60)을 방전하는 방식이 효율성이 높은 바, 제어부(30)는 제1 릴레이(31)와 제2 릴레이(32)를 오프한 후 제3 배터리 팩(60)의 SOC가 30%가 될 때까지 방전한다.For example, in the case of charging the first battery pack 40 and the second battery pack 50 in the [first embodiment], the chargeable power is 50 kW, and in the case of discharging the third battery pack 60 The dischargeable power is 20 kW, but for example, when the charging time is slower than the discharging time, the method of discharging the third battery pack 60 rather than the method of charging the first battery pack 40 and the second battery pack 50 is Since the efficiency is high, the controller 30 turns off the first relay 31 and the second relay 32 and then discharges the third battery pack 60 until the SOC becomes 30%.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법에 대한 흐름도이다.2 is a flowchart of a method for balancing a battery pack of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
먼저, SOC 검출부(20)가 전기차에 구비된 각 배터리 팩의 SOC를 검출한다(201).First, the SOC detector 20 detects the SOC of each battery pack provided in the electric vehicle ( 201 ).
이후, 제어부(30)가 상기 검출된 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 패시브(Passive) 방식과 액티브(Active) 방식을 선택적으로 적용하여 배터리 팩의 밸런싱을 수행한다(202).Thereafter, the controller 30 selectively applies a passive method and an active method based on the detected SOC of each battery pack to perform balancing of the battery packs ( 202 ).
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a computing system for executing a method for balancing a battery pack of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법은 컴퓨팅 시스템을 통해서도 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)은 시스템 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the method for balancing a battery pack of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention described above may be implemented through a computing system. The
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory, 1310) 및 RAM(Random Access Memory, 1320)을 포함할 수 있다.The
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, SSD(Solid State Drive), 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.Accordingly, the steps of a method or algorithm described in connection with the embodiments disclosed herein may be directly implemented in hardware, a software module executed by the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
10: 저장부
20: SOC 검출부
30: 제어부10: storage
20: SOC detection unit
30: control unit
Claims (12)
상기 검출한 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 패시브(Passive) 방식과 액티브(Active) 방식을 선택적으로 적용하여 배터리 팩의 밸런싱을 수행하는 제어부
를 포함하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치.
an SOC detector for detecting the SOC of each battery pack provided in the electric vehicle; and
A control unit for balancing the battery packs by selectively applying a passive method and an active method based on the detected SOC of each battery pack
A battery pack balancing device for an electric vehicle comprising a.
상기 제어부는,
상기 전기차의 방전파워와 충전파워에 기초하여 각 배터리 팩의 방전 가능 파워와 충전 가능 파워를 계산하고, 상기 방전 가능 파워와 충전 가능 파워를 비교하여 방전 가능 파워가 크면 패시브 방식을 선택하고, 충전 가능 파워가 크면 액티브 방식을 선택하는 것을 특징으로 하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치.
The method of claim 1,
The control unit is
Calculate the dischargeable power and the chargeable power of each battery pack based on the discharge power and the charge power of the electric vehicle, compare the dischargeable power and the chargeable power, and if the dischargeable power is large, the passive method is selected, and charging is possible Battery pack balancing device for electric vehicles, characterized in that when the power is large, the active method is selected.
상기 제어부는,
상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A<B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 C, 제3 배터리 팩의 SOC가 D(C<D), 제1 배터리 팩의 충전 파워가 E, 제2 배터리 팩의 충전 가능 파워가 E, 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 F(E>F)인 경우, 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC가 각각 D가 될 때까지 충전하는 것을 특징으로 하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치.
3. The method of claim 2,
The control unit is
The discharge power of the electric vehicle is A, the charging power is B (A<B), the SOC of the first battery pack is C, the SOC of the second battery pack is C, and the SOC of the third battery pack is D (C<D) ), when the charge power of the first battery pack is E, the chargeable power of the second battery pack is E, and the dischargeable power of the third battery pack is F (E>F), the SOC of the first battery pack and the second A battery pack balancing device for an electric vehicle, characterized in that the battery pack is charged until the SOC of each is D.
상기 제어부는,
상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A<B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 C, 제3 배터리 팩의 SOC가 D, 제4 배터리 팩의 SOC가 E(C<D<E), 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제2 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제4 배터리 팩의 방전 가능 파워가 G(F>G)인 경우, 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC가 각각 D가 될 때까지 충전하고, 이후 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC 및 제3 배터리 팩의 SOC가 모두 D이고, 제4 배터리 팩의 SOC가 E이며, 제1 배터리 팩과 제2 배터리 팩 및 제3 배터리 팩의 충전 가능 파워가 각각 H이고, 제4 배터리 팩의 방전 가능 파워가 I(H<I)이므로, 제4 배터리의 SOC가 D가 될 때까지 방전하는 것을 특징으로 하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치.
3. The method of claim 2,
The control unit is
The discharge power of the electric vehicle is A, the charging power is B (A<B), the SOC of the first battery pack is C, the SOC of the second battery pack is C, the SOC of the third battery pack is D, and the fourth battery The SOC of the pack is E (C<D<E), the chargeable power of the first battery pack is F, the chargeable power of the second battery pack is F, and the dischargeable power of the fourth battery pack is G (F>G) , charging is performed until the SOC of the first battery pack and the SOC of the second battery pack become D, respectively, and thereafter, the SOC of the first battery pack, the SOC of the second battery pack, and the SOC of the third battery pack are all D , the SOC of the fourth battery pack is E, the chargeable powers of the first battery pack, the second battery pack, and the third battery pack are H, respectively, and the dischargeable power of the fourth battery pack is I (H<I) Therefore, the battery pack balancing device of the electric vehicle, characterized in that the discharge until the SOC of the fourth battery becomes D.
상기 제어부는,
상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A>B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 D, 제3 배터리 팩의 SOC가 E(C<D<E), 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 G(F<G)인 경우, 제3 배터리 팩의 SOC가 D가 될 때까지 방전하고, 이후 제2 배터리 팩의 SOC와 제3 배터리 팩의 SOC가 모두 D이고, 제1 배터리 팩의 SOC가 C이며, 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 H이고, 제2 배터리 팩과 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 각각 I(H>I)이므로, 제1 배터리 팩의 SOC가 D가 될 때까지 충전하는 것을 특징으로 하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치.
3. The method of claim 2,
The control unit is
The discharge power of the electric vehicle is A, the charging power is B(A>B), the SOC of the first battery pack is C, the SOC of the second battery pack is D, and the SOC of the third battery pack is E (C<D <E), when the chargeable power of the first battery pack is F and the dischargeable power of the third battery pack is G (F<G), discharge is performed until the SOC of the third battery pack becomes D, and then SOC of the second battery pack and the SOC of the third battery pack are both D, the SOC of the first battery pack is C, the chargeable power of the first battery pack is H, and discharging of the second battery pack and the third battery pack Since the available power is I(H>I), respectively, the battery pack balancing device for an electric vehicle, characterized in that charging until the SOC of the first battery pack becomes D.
상기 제어부는,
상기 전기차의 방전파워와 충전파워 및 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 방전시간과 충전시간을 산출하고, 상기 산출한 방전시간과 충전시간을 비교하여 방전시간이 빠르면 패시브 방식을 선택하고, 충전시간이 빠르면 액티브 방식을 선택하는 것을 특징으로 하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 장치.
The method of claim 1,
The control unit is
The discharging time and charging time are calculated based on the discharging power and charging power of the electric vehicle and the SOC of each battery pack, and the calculated discharging time and charging time are compared to select the passive method if the discharging time is fast, and the charging time is Battery pack balancing device for electric vehicles, characterized in that the active method is selected at the earliest.
제어부가 상기 검출된 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 패시브(Passive) 방식과 액티브(Active) 방식을 선택적으로 적용하여 배터리 팩의 밸런싱을 수행하는 단계
를 포함하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법.
detecting, by an SOC detector, the SOC of each battery pack provided in the electric vehicle; and
Balancing the battery packs by the controller selectively applying the passive method and the active method based on the detected SOC of each battery pack
A method of balancing a battery pack for an electric vehicle comprising a.
상기 배터리 팩의 밸런싱을 수행하는 단계는,
상기 전기차의 방전파워와 충전파워에 기초하여 각 배터리 팩의 방전 가능 파워와 충전 가능 파워를 계산하는 단계; 및
상기 방전 가능 파워와 충전 가능 파워를 비교하여 방전 가능 파워가 크면 패시브 방식을 선택하고, 충전 가능 파워가 크면 액티브 방식을 선택하는 단계
를 포함하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법.
8. The method of claim 7,
The balancing of the battery pack comprises:
calculating a discharging power and a charging power of each battery pack based on the discharging power and the charging power of the electric vehicle; and
Comparing the dischargeable power and the chargeable power, selecting the passive method if the dischargeable power is large, and selecting the active method if the chargeable power is large
A method of balancing a battery pack for an electric vehicle comprising a.
상기 선택하는 단계는,
상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A<B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 C, 제3 배터리 팩의 SOC가 D(C<D), 제1 배터리 팩의 충전 파워가 E, 제2 배터리 팩의 충전 가능 파워가 E, 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 F(E>F)인 경우, 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC가 각각 D가 될 때까지 충전하는 단계
를 포함하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법.
9. The method of claim 8,
The selecting step is
The discharge power of the electric vehicle is A, the charging power is B (A<B), the SOC of the first battery pack is C, the SOC of the second battery pack is C, and the SOC of the third battery pack is D (C<D) ), when the charge power of the first battery pack is E, the chargeable power of the second battery pack is E, and the dischargeable power of the third battery pack is F (E>F), the SOC of the first battery pack and the second Charging until the SOC of each battery pack is D
A method of balancing a battery pack for an electric vehicle comprising a.
상기 선택하는 단계는,
상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A<B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 C, 제3 배터리 팩의 SOC가 D, 제4 배터리 팩의 SOC가 E(C<D<E), 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제2 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제4 배터리 팩의 방전 가능 파워가 G(F>G)인 경우, 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC가 각각 D가 될 때까지 충전하는 단계; 및
이후 제1 배터리 팩의 SOC와 제2 배터리 팩의 SOC 및 제3 배터리 팩의 SOC가 모두 D이고, 제4 배터리 팩의 SOC가 E이며, 제1 배터리 팩과 제2 배터리 팩 및 제3 배터리 팩의 충전 가능 파워가 각각 H이고, 제4 배터리 팩의 방전 가능 파워가 I(H<I)이므로, 제4 배터리의 SOC가 D가 될 때까지 방전하는 단계
를 포함하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법.
9. The method of claim 8,
The selecting step is
The discharge power of the electric vehicle is A, the charging power is B (A<B), the SOC of the first battery pack is C, the SOC of the second battery pack is C, the SOC of the third battery pack is D, and the fourth battery The SOC of the pack is E (C<D<E), the chargeable power of the first battery pack is F, the chargeable power of the second battery pack is F, and the dischargeable power of the fourth battery pack is G (F>G) , charging until the SOC of the first battery pack and the SOC of the second battery pack become D, respectively; and
Then, the SOC of the first battery pack, the SOC of the second battery pack, and the SOC of the third battery pack are all D, the SOC of the fourth battery pack is E, and the first battery pack, the second battery pack, and the third battery pack discharging until the SOC of the fourth battery becomes D, since the chargeable power of each is H and the dischargeable power of the fourth battery pack is I(H<I)
A method of balancing a battery pack for an electric vehicle comprising a.
상기 선택하는 단계는,
상기 전기차의 방전파워가 A이고, 충전파워가 B(A>B)이며, 제1 배터리 팩의 SOC가 C, 제2 배터리 팩의 SOC가 D, 제3 배터리 팩의 SOC가 E(C<D<E), 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 F, 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 G(F<G)인 경우, 제3 배터리 팩의 SOC가 D가 될 때까지 방전하는 단계; 및
이후 제2 배터리 팩의 SOC와 제3 배터리 팩의 SOC가 모두 D이고, 제1 배터리 팩의 SOC가 C이며, 제1 배터리 팩의 충전 가능 파워가 H이고, 제2 배터리 팩과 제3 배터리 팩의 방전 가능 파워가 각각 I(H>I)이므로, 제1 배터리 팩의 SOC가 D가 될 때까지 충전하는 단계
를 포함하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법.
9. The method of claim 8,
The selecting step is
The discharge power of the electric vehicle is A, the charging power is B(A>B), the SOC of the first battery pack is C, the SOC of the second battery pack is D, and the SOC of the third battery pack is E (C<D <E), when the chargeable power of the first battery pack is F and the dischargeable power of the third battery pack is G (F<G), discharging until the SOC of the third battery pack becomes D; and
Then, the SOC of the second battery pack and the SOC of the third battery pack are both D, the SOC of the first battery pack is C, the chargeable power of the first battery pack is H, and the second battery pack and the third battery pack charging until the SOC of the first battery pack becomes D, since the dischargeable power of each is I(H>I)
A method of balancing a battery pack for an electric vehicle comprising a.
상기 배터리 팩의 밸런싱을 수행하는 단계는,
상기 전기차의 방전파워와 충전파워 및 각 배터리 팩의 SOC에 기초하여 방전시간과 충전시간을 산출하는 단계; 및
상기 산출한 방전시간과 충전시간을 비교하여 방전시간이 빠르면 패시브 방식을 선택하고, 충전시간이 빠르면 액티브 방식을 선택하는 단계
를 포함하는 전기차의 배터리 팩 밸런싱 방법.8. The method of claim 7,
The balancing of the battery pack comprises:
calculating a discharging time and a charging time based on the discharging power and charging power of the electric vehicle and the SOC of each battery pack; and
Comparing the calculated discharging time and charging time, selecting the passive method if the discharge time is fast, and selecting the active method if the charging time is fast
A method of balancing a battery pack for an electric vehicle comprising a.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200066541A KR20210149467A (en) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | Apparatus for balancing of battery pack in electric vehicle and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200066541A KR20210149467A (en) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | Apparatus for balancing of battery pack in electric vehicle and method thereof |
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|---|---|
| KR20210149467A true KR20210149467A (en) | 2021-12-09 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR20210149467A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102662979B1 (en) | 2023-06-15 | 2024-05-03 | 주식회사 젠커스 | Dual type electirc vehicle charging control apparatus and controlling method thereof |
| KR102665877B1 (en) | 2023-11-14 | 2024-05-14 | 주식회사 젠커스 | Electirc vehicle charging control apparatus and controlling method thereof |
-
2020
- 2020-06-02 KR KR1020200066541A patent/KR20210149467A/en active Search and Examination
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102662979B1 (en) | 2023-06-15 | 2024-05-03 | 주식회사 젠커스 | Dual type electirc vehicle charging control apparatus and controlling method thereof |
| KR102665877B1 (en) | 2023-11-14 | 2024-05-14 | 주식회사 젠커스 | Electirc vehicle charging control apparatus and controlling method thereof |
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