KR20220167988A - 마이크로 컨트롤러의 온도 측정을 위한 배터리 관리장치의 구성 및 그 제어방법 - Google Patents

마이크로 컨트롤러의 온도 측정을 위한 배터리 관리장치의 구성 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 BMS의 마이크로 컨트롤러의 온도 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 마이크로 컨트롤러의 하나의 채널에 마이크로 컨트롤러용 온도 측정 장치와 어플리케이션용 온도 측정 장치를 같이 연결하여 채널 활용을 용이하게 하면서도 마이크로 컨트롤러의 정확한 온도 측정을 가능하게 하는 발명이다.

Description

마이크로 컨트롤러의 온도 측정을 위한 배터리 관리장치의 구성 및 그 제어방법{A structure of a battery management system and a control method thereof for temperature measuring of microcontroller in the battery management system}
본 발명은 BMS의 소프트웨어 업데이트 시에, 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정하는 방법에 관한 것이다. 마이크로 컨트롤러의 온도를 정확하게 측정하면서도 마이크로 컨트롤러의 채널 활용성을 높이는 장치 및 방법에 관한 발명이다.
BMS(Battery Management System)의 마이크로 컨트롤러(MCU)에서 열이 발생하는 것은 마이크로 컨트롤러와 연결되어 있는 다른 디바이스가 소손되어 단락이 된 것이거나, 마이크로 컨트롤러 자체의 연산 처리 과정에서 계산량의 증대로 인한 것일 수 있다.
마이크로 컨트롤러의 온도가 올라가면 연산 처리 능력이 떨어질 수 있어, BMS의 소프트웨어 업데이트 시에는 연산량이 높아져 온도가 더욱 증대되거나, 온도가 높은 상태에서 업데이트를 진행하는 경우, 정상적인 업데이트가 진행이 안될 수 있다.
따라서, 소프트웨어 업데이트 진행시(부트 모드), 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정하여야 하며 온도 값에 따라서 소프트웨어 업데이트 진행 여부를 결정하여야 한다.
부트 모드에서 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정하기 위하여 종래에는 BMS용 다른 소자의 온도 감지 장치를 사용하였다. BMS용 온도 감지 장치로 온도를 측정하게 되면 방사된 온도를 측정하는 것으로 마이크로 컨트롤러에서의 발열을 정확히 측정할 수 없다는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 마이크로 컨트롤러의 온도측정용으로 온도 센서와 같은 감지 장치를 별도로 할당하여 온도를 감지하였다.
하지만, 이러한 경우, 마이크로 컨트롤러에 할당된 온도 감지장치로부터 데이터를 입수하는 채널이 BMS 소프트웨어 업데이트 시 온도감지용으로만 할당되므로, 소프트웨어 업데이터가 아닌 경우, 즉, 일반 어플리케이션 소자 동작시 채널이 사용되지 않고 낭비되는 문제가 발생하여, 마이크로 컨트롤러의 한정된 개수의 채널을 활용성 있게 사용하지 못한다는 문제가 있다.
마이크로 컨트롤러의 온도 채널 개수는 한정되어 있으며, 배터리 온도 및 이외의 전력변환 장치 및 다수의 어플리케이션 소자의 온도를 측정하여야 하기 때문에 마이크로 컨트롤러의 채널이 많이 필요하다. 이에 부트 모드(SW 업데이트 모드)만을 위해 하나의 온도 채널을 사용하는 것은 채널 활용성이 떨어지게 된다.
BMS의 부트 모드 및 어플리케이션 모드를 제어하고, 다수의 입출력 채널을 가지고 있는 마이크로 컨트롤러; BMS의 하나 이상의 어플리케이션 온도를 측정하는 제 1 온도 측정부; 일단이 제 1 온도 측정부에 연결되고 타단이 상기 마이크로 컨트롤러의 소정의 지정채널에 연결되는 제 1 스위치; 상기 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정하는 제 2 온도 측정부; 일단이 상기 제 2 온도 측정부에 연결되고 타단이 마이크로 컨트롤러의 상기 지정채널에 연결되는 제2 스위치; 를 포함하여 구성되며, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치 각각은 상기 마이크로 컨트롤러의 제어에 따라 각각 온/오프 상태가 다르게 설정되는 것;을 특징으로 하는 배터리 관리장치이다.
구체적으로는 상기 마이크로 컨트롤러는, 소프트웨어 업데이트 지령이 있는 경우, 상기 제2 스위치를 온 제어하고, 상기 제1 스위치를 오프 제어하여, 상기 지정채널로 상기 제2 온도측정부에서 측정한 온도데이터를 입력받는 것을 특징으로 하면서, 일단에 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 타단이 동시에 연결되는 연결부;를 추가로 구비하며, 상기 연결부의 타단은 마이크로컨트롤러의 상기 지정채널에 연결되는 것;을 특징으로 하는 배터리 관리장치이다.
더 구체적으로는, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 제1, 2 스위치에 온/오프 제어명령을 출력하는 제어단자;를 포함하여 구성되며, 상기 제어단자는, 상시모드 또는 어플리케이션 동작 모드에서, 상기 제1 스위치를 온 제어하고 상기 제2 스위치를 오프제어하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하고, 상기 제어단자는,
상기 제1 온도측정부 및 제2 온도측정부의 전원입력경로에 전원입력 온/오프 제어신호를 출력하여 제1 온도측정부 및 제2 온도측정부의 전원 온/오프를 제어하는 것;을 특징으로 하는 배터리 관리장치이다.
방법에 있어서는, BMS의 소프트웨어 업데이트 지령을 입력받는 소프트웨어 업데이트 지령 입력 단계; 소프트웨어 업데이트 지령 입력에 따라, 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정하는 마이크로 컨트롤러 온도 측정 단계; 상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도조건에 따라서 부트 모드 진행여부를 판단하는 부트모드 전환 판단 단계; 상기 부트모드 전환 판단 단계에서 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하는 경우, 소프트웨어를 업데이트하는 부트모드를 시작하는 부트모드 시작 단계; 소프트웨어 업데이트가 종료되는 경우, 부트 모드를 종료하는 부트모드 종료 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리장치의 제어방법이다.
구체적으로는, 상기 부트모드 전환 판단 단계에서,상기 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하는 경우는, 상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 기준온도 이하인 지 여부인 것;을 특징으로 하고, 상기 마이크로 컨트롤러 온도 측정단계는, 상기 마이크로 컨트롤러의 소정의 지정채널로 어플리케이션 온도측정값을 제공하는 제1 온도측정부와의 경로를 차단제어하고, 상기 지정채널로 마이크로 컨트롤러의 측정 온도를 제공하는 제2 온도측정부와의 경로를 연결제어함으로써, 상기 어플리케이션 측정온도 값을 전달받도록 연결된 상기 지정채널로 상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도측정값을 입력받는 것;을 특징으로 하는 배터리 관리장치의 제어방법이다.
더 구체적으로는, 상기 부트모드 전환 판단 단계에서 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하지 않는 경우, 대기모드로 진입하며, 상기 대기모드에서는, 소정의 시간동안 상기 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정하고, 상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하는 지 여부를 반복적으로 비교하는 것;을 특징으로 하는 배터리 관리장치의 제어방법 이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 마이크로 컨트롤러의 하나의 채널을 통해서 부트 모드(소프트웨어 업데이트 모드)와 어플리케이션 모드(또는 상시 모드)를 동시에 진행하여, 마이크로 컨트롤러의 온도를 정확히 측정하여 안정성을 확보하면서도, 온도 채널을 낭비하지 않도록 하는 발명을 제공한다.
도 1은 종래의 BMS 회로도를 나타낸 것이다.
도 2는 본원의 BMS 회로도를 나타낸 것이다.
도 3은 본원 발명의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
1.종래 기술
BMS를 제어하기 위하여 구성된 마이크로 컨트롤러(110)의 소프트웨어 업데이트를 하기 위하여 마이크로 컨트롤러(110)가 장착되어 있는 제어 보드 및 어플리케이션의 모드를 변경하여 주는 것을 부트 모드라고 한다.
마이크로 컨트롤러(110)에서의 발열은 내부의 연산 처리 과정에서 연산 시간이 길어지거나, 정확한 연산 처리를 못하게 될 수도 있다. 이에 부트 모드 동작 전에 마이크로 컨트롤러(110)의 발열을 측정한다.
이에, 마이크로 컨트롤러(110)의 발열을 감지 하기 위하여 BMS에 장착되어 있는 어플리케이션용 온도 센서로, 제 1 온도 측정부(120)를 사용하게 되며 이러한 제 1 온도 측정부(120)는 방사 온도를 측정하는 것으로 마이크로 컨트롤러(110)에서 발생하는 열을 정확하게 감지할 수 없다는 문제가 있다. 이를 개선하기 위하여 마이크로 컨트롤러(110)의 온도를 측정하기 위한 마이크로 컨트롤러용 온도 감지 장치인 제 2 온도 측정부(130)를 사용한다. 이를 나타낸 것이 도 1이다.
도 1과 같이 각각의 온도 측정부에서 감지한 온도 정보는 마이크로 컨트롤러로 마이크로 컨트롤러(110)의 각각의 채널을 통해서 전달된다. 이에 도 1과 같이 제 1 온도 측정부(어플리케이션 온도 측정용으로 쓰이는 장치이다.120)와 제 2 온도 측정부(마이크로 컨트롤러 온도 측정용으로 쓰이는 장치이다.130)는 각각의 채널을 통해서 온도 정보를 마이크로 컨트롤러(110)에 전달한다. 즉, 제 1 온도 측정부(120) 및 제2 온도측정부(130)는 각각 마이크로컨트롤러(110)의 채널을 점유한다.
BMS의 안전성 및 기능 향상에 의해서 한정된 개수의 마이크로 컨트롤러(110)의 채널과 연결되는 어플리케이션의 개수가 증가하고 있다. 이에 따라서, 제 2 온도 측정부(130)는 소프트웨어 업데이트 시(부트 모드 동작 시)에만 채널을 활용하기 때문에, 어플리케이션 모드에서는 사용되지 않은 채로 방치되어 채널 활용도가 떨어지게 된다.
이에 본 발명에서는 한정되어 있는 채널 활용도를 높이도록 하나의 온도 채널을 부트 모드와 어플리케이션 모드에서 모두 사용되도록 하는 회로 및 방법을 제공한다. 도 1은 종래의 BMS 회로도로, 마이크로 컨트롤러의 각 채널에는 하나의 어플리케이션만 연결되어 있다.
2.본 발명에 따른 마이크로 컨트롤러의 온도 측정 장치
도 2는 본원 발명의 BMS 회로도이다. 마이크로 컨트롤러(110)의 하나의 채널에 상보 동작하는 스위치(140,150)를 2개를 장착하여, 각각 모드에 따라서 동작을 제어함으로써 채널 활용도를 높이는 발명이다. 본 발명에 따르는 배터리 관리장치(BMS)는 후술하는 마이크로 컨트롤러, 제1, 제2 온도측정부, 제1, 제2 온도측정부의 출력을 각각 마이크로 컨트롤러에 연결하는 제1, 제2 스위치를 포함하여 구성되며, 제1, 제2 스위치의 온/오프 동작에 따라, 제1, 제2 온도측정부의 측정데이터는 마이크로 컨트롤러에 입력된다. 이 때, 제1, 2 온도측정부의 측정데이터는 모두 하나의 지정채널(111)을 통하여 마이크로 컨트롤러에 입력되지만, 제1, 2 스위치는 상보 온/오프 되도록, 즉 하나가 온되면 다른 하나는 오프되도록 제어되고, 그에 따라 상기 지정채널(111)로 제1, 2 온도측정부의 측정데이터가 동시에 입력되지는 않도록 제1, 2 스위치가 제어된다.
2.1.마이크로 컨트롤러(MCU:110)
마이크로 컨트롤러(Micro Controller Unit:110)는 초소형 연산 처리 장치로, BMS 시스템에서 배터리의 SOC를 확인하는 다수의 센서에서 검출된 배터리 전류, 전압, 온도 등의 데이터를 수신 및 저장,이에 따른 보호회로 동작, 배터리 스위치 온/오프(on/off) 제어를 할 수 있도록 하는 장치이다.
이에 BMS의 제어 기능 향상을 위하여 마이크로 컨트롤러(110)의 소프트웨어를 업데이트를 진행한다.
또한, 마이크로 컨트롤러(110)는 BMS의 소프트웨어 업데이트를 위한 부트 모드 및 어플리케이션 모드 등을 제어하는 역할을 한다.(상기 어플리케이션 모드는 일반적으로 BMS에 필요한 어플리케이션이 동작하는 모드이다.)
또한, 아래에서 기술할 제 1 스위치(140) 및 제 2 스위치(150)를 제어하고, 제 1 온도 측정부(120)와 제 2 온도 측정부(130)에서 측정한 온도 정보를 전달받아 처리하는 장치이다.
마이크로 컨트롤러(110)는 다수의 입출력 채널을 구비하고 있으며, 채널 각각은 BMS의 다양한 어플리케이션 소자 내지 장치들과 연결되어 있다. 마이크로 컨트롤러(110)의 하나의 채널(111)을 통해서 제 1 ,2 온도 측정부(120,130)에서 측정한 온도 정보를 입력받는다.
2.2.제 1 온도 측정부(120)
제 1 온도 측정부(120)는 어플리케이션용 온도 측정 장치로, 배터리 셀의 온도 또는 전력 변환 장치등의 온도, 또는 BMS의 온도를 측정하는 장치를 나타내는 것으로, 온도 센서 또는 써미스터로 나타낼 수 있다. 소자에 있어서 특별히 한정하지 않는다.
이와 같은 제1 온도측정부(120)는 마이크로컨트롤러(110)가 어플리케이션들을 제어하는 어플리케이션 모드(또는 상시 모드)에서 동작하는 온도 측정 장치이며, 이러한 장치로 통상 써미스터 또는 온도 센서등이 사용되지만 이에 국한되지는 않는다.
2.3.제 1 스위치(140)
상기 제 1 온도 측정부(120)와 마이크로 컨트롤러(110)의 채널이 연결되도록 하는 스위치로, 소프트웨어 업데이트가 완료되거나, 업데이트를 진행하지 않는 어플리케이션 모드(또는 상시 모드)에서 온도를 측정하는 장치와 마이크로 컨트롤러가 연결되도록 하는 장치이다.
2.4.제 2 온도 측정부(130)
마이크로 컨트롤러(110)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서 또는 써미스터로 구성된 장치이다. 제 2 온도 측정부에서 측정한 온도 정보는 마이크로 컨트롤러(110)의 채널을 통해서 마이크로 컨트롤러(110)로 입력되며, 부트 모드 시작 지령이 외부로부터 입력될 때에만 동작할 수 있다. 이와 같은 제2 온도 측정부(130)는 BMS의 소프트웨어를 업데이트하는 부트모드에서 마이크로컨트롤러의 온도측정을 한다.
2.5.제 2 스위치(150)
BMS 소프트웨어 업데이트 지령이 외부로부터 BMS로 인가 될 때, 동작하는 스위치이다. 마이크로 컨트롤러(110)와 제 2 온도 측정부(130)와 전기적으로 연결되도록 하는 장치이다. 제 2 스위치(150)는 제 1 스위치(140)와 같은 채널에 연결되어 있다. 이에 따라서 제 1 스위치와 제 2 스위치는 서로 상보 동작하여, 동시에 온 또는 오프(on 또는 off)되지 않는다.
2.6.제1 스위치(140)와 제2스위치(150)의 연결부(160)
제1 스위치(140)와 제2 스위치(150) 각각의 일단은 제1 온도측정부(120)와 제2 온도측정부(130)에 연결되어 각 온도측정 데이터를 전달받으며, 제1 스위치(140)와 제2 스위치(150) 각각의 타단은 연결부(160)의 일단에 연결된다.
연결부(160)의 타단은 마이크로컨트롤러(110)의 하나의 지정채널(111)에 연결된다.
이와 같은 회로구성을 통해서, 제1 스위치(140)와 제2 스위치(150)의 온/오프에 따라, 제1 온도측정부(120)와 제2 온도측정부(130)의 측정값 중 하나가 마이크로컨트롤러(110)의 상기 하나의 채널(111)에 선택적으로 입력된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리관리장치의 상시모드 또는 어플리케이션 모드에서 상기 제1 스위치는 온 제어되어 제1 온도측정부(120)에서 측정한 온도데이터가 상기 지정채널(111)에 입력되며, 부트모드에서는 제1 스위치는 오프제어되고 상기 제2 스위치가 온 제어되어 제2 온도측정부(130)에서 측정한 온도데이터가 상기 지정채널(111)로 입려되도록 제어된다.
2.7.제어 단자(170)
제1 스위치(140)과 제 2 스위치(150)의 온/오프를 제어하는 제어신호를 출력하는 단자이며,마이크로 컨트롤러에서 출력되는 스위치 제어 신호를 전달하는 단자이다. 하나의 제어단자(170)를 통해서 제 1 스위치와 제 2 스위치를 동시에 제어하게 된다. 이 때, 제어단자(170)를 통해서 전달되는 제어 신호는 서로 상보 동작할 수 있도록 한다. 예를 들어, 제 1 스위치 신호가 high이면, 제 2 스위치 신호가 low 이고, 제 1 스위치 신호가 low이면, 제 2 스위치 신호는 high이다.
제어단자(170)는 제1 온도측정부(120) 및 제2 온도측정부(130)의 전원연결부(미도시)를 각각 온/오프하도록 제어할 수도 있다.
이러한 경우, 필요에 따라 제1, 2 온도측정부를 필요시에만 동작하도록 제어할 수 있다. 예를 들어 제2 온도측정부(130)는 부트모드에서 마이크로 컨트롤러의 온도측정을 위한 것이므로, 마이크로컨트롤러가 어플리케이션 모드 또는 상시모드에서 동작 시 제2 온도측정부(130)의 전원은 연결되지 않도록 제어될 수 있는 것이다.
본 발명의 배터리관리장치의 회로는 배터리관리장치의 전원과 제1 온도측정부 및 제2 온도측정부의 구동부(미도시)를 각각 연결하여 전원을 제공하는 개별 전원스위치를 포함할 수 있으며, 제어단자(170)는 상기 개별 전원스위치를 온오프하도록 상기 개별 전원스위치에 온/오프 제어신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 상기 개별 전원스위치로 출력되는 온/오프 제어신호는 상기 제1 스위치(140) 및 제2 스위치(150)의 온/오프 제어신호와 연동될 수 있으며, 제1, 제2 온도측정부로 전원 온 신호가 먼저 인가되고, 전원 오프 신호가 후에 인가될 수 있도록 소정의 딜레이를 가지는 버퍼 또는 지연소자가 경로상에 구성될 수 있다.
상술한 제어단자(170)는 마이크로컨트롤러의 범용입출력단자(GPIO: General Purpose Input Output)를 지정하여 제어신호를 출력하도록 사용할 수 있으며, 제어단자(170)는 외부로부터의 부트모드 진행 명령 또는 소프트웨어 업데이트 명령을 수신하도록 설정될 수 있다.
3.본원 발명에 따른 채널 공유를 통한 어플리케이션 모드와 부트 모드에서의 온도측정 방법 및 그에 따른 부트모드 수행절차
본원 발명에 따른 마이크로 컨트롤러의 온도 측정을 위한 채널 활용 장치의 방법에 관한 발명이다. 본원 발명에서 마이크로 컨트롤러 부트 모드에서의 온도 측정 방법에 관하여 설명한다. 도 3은 본원 발명의 방법 예를 나타낸 것이다.
소프트웨어 업데이트 진행을 위한 모드를 부트 모드라 하고, 각각의 어플리케이션이 필요한 상황에 따라서 동작하는 모드를 어플리케이션 모드(또는 상시 모드)라고 한다.
3.1.어플리케이션 모드 수행단계(S310)
도 2의 제1 스위치(140)을 온시켜 제1 온도측정부(120)에 의해 측정하는 온도데이터를 마이크로 컨트롤러(110)에서 입력받는 단계이다.
제 1 온도 측정부(120)에서 어플리케이션의 온도를 측정하고, 측정된 온도 데이터가 마이크로 컨트롤러로 입력되어 그에 따른 어플리케이션 수행을 진행하는 단계이다. 제 2 스위치는 오프(OFF)되어, 제 2 온도 측정부에서 측정된 온도는 마이크로 컨트롤러로 전달되지 않는 단계이다.
어플리케이션 모드 수행단계에서 측정한 어플리케이션 온도측정 데이터는 마이크로 컨트롤러의 지정된 채널(111)로 입력된다.
3.2.소프트웨어 업데이트 지령 입력 단계(S320)
BMS의 소프트웨어 업데이트를 진행하겠다는 지령이 외부 또는 내부에서 입력되는 단계이며, 이에 따라서 부트 모드 동작을 위한 준비를 하는 단계이다.
제 1 스위치(140)를 오프 시키고, 제 2 스위치(150)를 온 시키는 단계이다. 상술한 마이크로 컨트롤러의 제어단자(170)을 통하여 제1, 2 스위치의 온/오프를 제어한다.
3.3.마이크로 컨트롤러 온도 측정 단계(S330)
소프트웨어 업데이트 지령 입력 단계를 통해서 입력된 지령에 의해서 마이크로 컨트롤러 온도를 측정하는 단계이다. 마이크로 컨트롤러의 온도 측정 동작은 소프트웨어 업데이트 지령이 입력되는 단계에 의해서 제어단자(170)를 통해서 제 1 스위치(140)가 오프(off)되도록 제어하고, 제 2 스위치(150)는 온(on)되도록 제어하고, 이에 따라서 마이크로 컨트롤러와 근접하게 장착되어 있거나, 또는 마이크로 컨트롤러에 장착되어 있는 제 2 온도 측정부(130)에서 온도를 측정한다. 제 2 온도 측정부(130)에서 측정된 온도 데이터는 상기 어플리케이션 온도측정 데이터가 입력되는 지정된 채널(111)과 동일한 지정채널(111)을 통해서 마이크로 컨트롤러로 입력된다.
이와 같은 마이크로 컨트롤러의 온도측정단계는, 마이크로 컨트롤러의 소정의 지정채널로 어플리케이션 온도측정값을 제공하는 제1 온도측정부와의 경로를 차단제어하고, 상기 지정채널로 마이크로 컨트롤러의 측정 온도를 제공하는 제2 온도측정부와의 경로를 연결제어함으로써, 상기 어플리케이션 측정온도 값을 전달받도록 연결된 상기 지정채널로 상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도측정값을 입력받는 것이다.
3.4.부트 모드 수행절차
마이크로 컨트롤러는 입력된 온도 데이터를 통해서 부트 모드(소프트웨어 업데이트 모드) 동작 가능성을 판단하는 단계이다.
3.4.1. 마이크로 컨트롤러의 온도 입력 단계(S340)
어플리케이션 모드에서 동작한 제 1 온도 측정부에서 측정한 온도 데이터가 아닌, 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정한 제 2 온도 측정부에서 측정된 온도 데이터가 마이크로 컨트롤러로 입력된다. 즉, 상기 마이크로 컨트롤러 온도 측정 단계(S320)에서 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도를 입력받는 단계이다. 상기 지정된 채널(111)에서 제 2스위치(150)를 통하여 제2 온도측정부(130)에서 측정한 온도를 마이크로 컨트롤러로 전달한다.
3.4.2. 부트모드 전환 판단 단계(S350)
제 2 온도 측정부에서 측정된 온도 데이터가 입력되는 상기 마이크로 컨트롤러의 온도 입력 단계를 거쳐, 마이크로 컨트롤러로 입력된 온도를 통해 부트 모드 전환을 판단한다. 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도조건에 따라서 부트 모드 진행여부를 판단하는 것이다. 이 때, 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하는 경우는, 상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 기준온도 이하인 지 여부이다.
판단 방법은 소정의 값의 기준 온도를 설정하고(소정의 기준온도 미리 설정 가능), 기준 온도와 제 2 온도 측정부를 통해서 측정된 마이크로 컨트롤러의 측정 온도 관계에 따라서 부트 모드로 전환을 한다.
측정한 마이크로 컨트롤러의 온도가 기준 온도를 초과할 때, 어플리케이션 모드를 진행 또는 마이크로 컨트롤러의 온도를 낮추기 위한 단계를 진행할 수 있으며, 부트 모드는 진행하지 않는다.
측정한 마이크로 컨트롤러의 온도가 기준 온도 이하일 때, 부트 모드를 진행한다. 제어 단자(170)를 통해서 제 2 스위치는 온(on) 상태를 유지하고, 제 1 스위치는 오프(off) 상태를 유지하도록 제어 한다. 제 2 온도 측정부에서 측정한 온도 데이터가 연결부(160)를 지나 지정 채널(111)를 통해서 마이크로 컨트롤러(110)로 입력된다.
측정한 마이크로 컨트롤러의 온도가 기준 온도 초과인 경우, 어플리케이션 모드 또는 마이크로 컨트롤러의 온도를 낮추기 위한 대기 단계(미도시)등을 진행한다. 어플리케이션 모드를 진행하는 것은 제어단자(170)를 통해서 제 1 스위치(140)는 온(on)되고, 제 2 스위치(150)는 오프(off) 되도록 제어한다. 제 1 온도 측정부(120)를 통해서 측정된 어플리케이션 온도가 연결부(160)를 지나 지정된 채널(111)을 통해서 마이크로 컨트롤러(110)로 입력된다. 이후 어플리케이션 모드를 유지한다.
대기단계를 진행하는 경우, 제 2 스위치는 온(on) 상태를 유지하고, 제 1 스위치는 오프(off) 상태를 유지하도록 제어된 상태에서, 소정의 정해진 시간 동안 소프트웨어 업데이트 대기상태를 유지한다. 업데이트 대기상태에서 지정채널(111)은 제2 온도 측정부에서 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도를 입력받으며, 기준온도 이하인지를 확인하여 기준온도 이하인 경우 부트 모드로 진입한다.
즉, 부트모드 전환 판단 단계에서 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하지 않는 경우, 대기모드로 진입하며 대기모드에서는 소정의 시간동안 상기 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정하고, 상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하는 지 여부를 반복적으로 비교하는 절차를 수행할 수 있다.
상기 소정의 정해진 시간동안 제2 온도 측정부에서 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도가 기준온도 이하가 되지 않으면, 소프트웨어 업데이트 실패를 알리고 어플리케이션 모드로 진입하도록 제어될 수 있다.
3.4.3. 부트 모드 시작 단계(S360)
BMS의 소프트웨어 및 하드웨어가 소프트웨어 업데이트를 위한 모드로 전환되는 단계로, 소프트웨어 업데이트에 필요한 장치만 동작되고, 필요없는 장치들은 잠자기 모드(또는 동작 오프)로 전환된다. 이후, BMS의 소프트웨어 업데이트를 진행하는 단계이다.
상기 부트모드 전환 판단단계(S350)에서 부트모드 시작에 대한 정보가 입력되면, 마이크로 컨트롤러(110)에서는 부트 모드에 맞게 모드 전환을 지시한다. 제어 단자(170)를 통해서 제 1 스위치(140)가 온을 유지하도록 제어하고, 제 2 스위치(150)는 오프를 유지하도록 제어된다. 이에 따라서, 제 2 온도측정부(130)를 통해서 측정된 마이크로 컨트롤러(110)의 온도는 연결부(160)를 통해서 지정된 채널(111)로 입력되어 마이크로 컨트롤러(110)로 입력된다. 부트 모드 진행시에는 이러한 상태를 유지한다.
3.5.부트 모드 종료 단계(S370)
BMS의 소프트웨어 업데이트가 완료 되었다는 지령이 마이크로 컨트롤러의 내부에서 입력되면(미도시) 부트 모드를 중단하는 단계이다.
제어단자(170)를 통해서 제 2 스위치(150)는 오프(off)되고, 제 1 스위치(140)는 온(on)된다.
3.6.어플리케이션 모드 전환 단계(S380)
부트 모드 종료 이후 본래의 어플리케이션 모드(또는 상시 모드)를 시작한다. 이에, 제 2 스위치(150)는 오프되고, 마이크로 컨트롤러의 상기 지정된 온도 채널(111)은 제1 온도측정부(120)에 연결되어 제 1 온도 측정부(120)의 측정온도(어플리케이션 온도)를 입력받는다.
마이크로 컨트롤러(110)의 온도 측정은 중단되고, 제 1 스위치(130)는 온(on)되어 제 1 온도 측정부(120)가 동작하도록 한다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 종래의 BMS 보드
200 본원의 BMS 보드
110 마이크로 컨트롤러(MCU)
111 지정채널
120 제 1 온도 측정부
130 제 2 온도 측정부
140 제 1 스위치
150 제 2 스위치
160 연결부
170 제어단자

Claims (9)

  1. BMS의 부트 모드 및 어플리케이션 모드를 제어하고, 다수의 입출력 채널을 가지고 있는 마이크로 컨트롤러;
    BMS의 하나 이상의 어플리케이션 온도를 측정하는 제 1 온도 측정부;
    일단이 제 1 온도 측정부에 연결되고 타단이 상기 마이크로 컨트롤러의 소정의 지정채널에 연결되는 제 1 스위치;
    상기 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정하는 제 2 온도 측정부;
    일단이 상기 제 2 온도 측정부에 연결되고 타단이 마이크로 컨트롤러의 상기 지정채널에 연결되는 제2 스위치;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 제1 스위치 및 제2 스위치 각각은 상기 마이크로 컨트롤러의 제어에 따라 각각 온/오프 상태가 다르게 설정되는 것;
    을 특징으로 하는 배터리 관리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는,
    소프트웨어 업데이트 지령이 있는 경우,
    상기 제2 스위치를 온 제어하고, 상기 제1 스위치를 오프 제어하여, 상기 지정채널로 상기 제2 온도측정부에서 측정한 온도데이터를 입력받는 것;
    을 특징으로 하는 배터리 관리장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    일단에 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 타단이 동시에 연결되는 연결부;를 추가로 구비하며,
    상기 연결부의 타단은 마이크로컨트롤러의 상기 지정채널에 연결되는 것;
    을 특징으로 하는 배터리 관리장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로컨트롤러는 상기 제1, 2 스위치에 온/오프 제어명령을 출력하는 제어단자;를 포함하여 구성되며,
    상기 제어단자는,
    상시모드 또는 어플리케이션 동작 모드에서, 상기 제1 스위치를 온 제어하고 상기 제2 스위치를 오프제어하는 제어신호를 출력하는 것;
    을 특징으로 하는 배터리 관리장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어단자는,
    상기 제1 온도측정부 및 제2 온도측정부의 전원입력경로에 전원입력 온/오프 제어신호를 출력하여 제1 온도측정부 및 제2 온도측정부의 전원 온/오프를 제어하는 것;을 특징으로 하는 배터리 관리장치.
  6. BMS의 소프트웨어 업데이트 지령을 입력받는 소프트웨어 업데이트 지령 입력 단계;
    소프트웨어 업데이트 지령 입력에 따라, 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정하는 마이크로 컨트롤러 온도 측정 단계;
    상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도조건에 따라서 부트 모드 진행여부를 판단하는 부트모드 전환 판단 단계;
    상기 부트모드 전환 판단 단계에서 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하는 경우, 소프트웨어를 업데이트하는 부트모드를 시작하는 부트모드 시작 단계;
    소프트웨어 업데이트가 종료되는 경우, 부트 모드를 종료하는 부트모드 종료 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리장치의 제어방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 부트모드 전환 판단 단계에서,
    상기 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하는 경우는,
    상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 기준온도 이하인 지 여부인 것;을 특징으로 하는 배터리 관리장치의 제어방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러 온도 측정단계는,
    상기 마이크로 컨트롤러의 소정의 지정채널로 어플리케이션 온도측정값을 제공하는 제1 온도측정부와의 경로를 차단제어하고, 상기 지정채널로 마이크로 컨트롤러의 측정 온도를 제공하는 제2 온도측정부와의 경로를 연결제어함으로써, 상기 어플리케이션 측정온도 값을 전달받도록 연결된 상기 지정채널로 상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도측정값을 입력받는 것;
    을 특징으로 하는 배터리 관리장치의 제어방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 부트모드 전환 판단 단계에서 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하지 않는 경우, 대기모드로 진입하며,
    상기 대기모드에서는,
    소정의 시간동안 상기 마이크로 컨트롤러의 온도를 측정하고, 상기 측정한 마이크로 컨트롤러의 온도가 소정의 조건을 만족하는 지 여부를 반복적으로 비교하는 것;
    을 특징으로 하는 배터리 관리장치의 제어방법.

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