KR20240043639A - 전압 평탄 구간을 갖는 배터리를 위한 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는, 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는 배터리 관리 장치로서, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리;를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 명령; 및 상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령;을 포함할 수 있다.

Description

전압 평탄 구간을 갖는 배터리를 위한 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법{BATTERY MANAGEMENT SYSTEM FOR BATTERY HAVING PLATEAU AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전압 평탄 구간을 갖는 배터리가 포함된 배터리 시스템의 안정적인 운영을 위한 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
이차 전지는 방전 이후에도 충전을 통해 재사용이 가능한 전지로, 휴대용 전화기, 태블릿 PC, 청소기 등 소형 디바이스의 에너지원으로 활용될 수 있으며, 자동차, 스마트 그리드용 ESS(Energy Storage System) 등 중대형 디바이스의 에너지원으로서도 활용되고 있다.
이차 전지는 시스템의 요구 조건에 따라 다수의 배터리 셀들이 직병렬로 연결된 배터리 모듈, 또는 배터리 모듈들이 직병렬로 연결된 배터리 팩 등의 어셈블리 형태로 시스템에 적용된다.
리튬 이차전지의 음극 활물질로는 탄소재료가 주로 사용되고, 양극 활물질로는 주로 리튬 함유 코발트 산화물(LiCoO2)이 사용되며, 그 외에 리튬 함유 망간 산화물(LiMnO2, LiMn2O4 등)과, 리튬 함유 니켈 산화물(LiNiO2)의 사용도 고려되고 있다.
최근, 리튬 이차전지의 양극 활물질로 리튬 철인산화물(LiFePO4)계 화합물이 사용되고 있다. 양극 활물질로 리튬 철인산화물이 사용된 LFP(Lithium Iron Phosphate) 배터리는, 다른 배터리와 비교하여 열적 안정성 및 비용 효율성 측면에서 우수하다. 그러나, LFP 배터리는, 충전 특성 곡선(개방전압 대 SOC 간의 관계 곡선)에서 전압 평탄 구간(Plateau)을 갖는, 평탄 특성을 나타내며, 평탄 구간에서는 SOC(State Of Charge)를 정확하게 추정할 수 없는 문제가 있다.
배터리 어셈블리들이 병렬 연결되어 구성되는 배터리 시스템의 운영 과정에서, 특정 배터리 어셈블리에 이상 상태가 발생되는 경우, 해당 배터리 어셈블리는 배터리 시스템에서 차단(병렬 연결 해제)되고, 이상 상태가 해소되면 배터리 시스템에 재연결될 수 있다. 여기에서, 해당 배터리 어셈블리는, SOC가 다른 배터리 어셈블리들의 SOC와 동일하거나 매우 유사한 상태일 때, 배터리 시스템에 재연결될 수 있다.
다만, LFP 배터리가 적용된 배터리 시스템의 경우, 전압 평탄 구간에서 특정 배터리 어셈블리에 이상 상태가 발생되면, 해당 배터리 어셈블리가 배터리 시스템에서 차단된 이후 재연결되기 위해서는, 배터리 어셈블리들의 완전 충전 또는 완전 방전이 수행되어야 한다. 이는, 전압 평탄 구간에서는 LFP 배터리의 SOC를 정확하게 추정할 수 없기 때문이다. 이에 따라, 해당 배터리 어셈블리가 배터리 시스템에 재연결될 때까지 상당한 시간이 소요될 수 있는 문제점이 있다.
한국 공개특허 10-2022-0102453호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전압 평탄 구간을 갖는 배터리가 포함된 배터리 시스템의 안정적인 운영을 위한 배터리 관리 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 이러한 배터리 관리 장치의 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, 이러한 배터리 관리 장치를 포함하는 배터리 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는, 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는 배터리 관리 장치로서, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리;를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 명령; 및 상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령;을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 임계 SOC 범위는, 상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은, 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는 배터리 관리 장치의 제어 방법으로서, 상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 단계; 및 상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 임계 SOC 범위는, 상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는, 상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는, 상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는, 상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템은, 병렬 연결되는 복수의 배터리들; 및 상기 복수의 배터리들 각각과 대응되어 구비되며, 대응되는 배터리를 관리 및 제어하는 복수의 배터리 관리 장치;를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 배터리 관리 장치는, 배터리의 상태 정보를 기초로, 배터리의 이상 여부를 진단하고, 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어할 수 있다.
상기 임계 SOC 범위는, 상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있다.
상기 배터리 관리 장치는, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제할 수 있다.
상기 배터리 관리 장치는, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어할 수 있다.
상기 배터리 관리 장치는, 상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지할 수 있다.
상기 배터리 관리 장치는, 상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지할 수 있다.
상기 배터리 관리 장치는, 상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 전압 평탄 구간에서의 이상 배터리 차단 조치를 최소화하여, 배터리 시스템의 운영 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 에너지 저장 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 LFP 배터리의 충전 특성 곡선을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 시스템의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 제어 방법의 동작 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 제어 방법의 동작 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 블록 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 일부 용어를 정의하면 다음과 같다.
배터리 셀은 전력을 저장하는 역할을 수행하는 최소 단위이며, 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀들이 전기적으로 연결된 집합체를 의미한다.
배터리 랙(Rack)은 배터리 제조사에서 설정한 모듈 단위를 직/병렬 연결하여 BMS(Battery Management System)를 통해 모니터링과 제어가 가능한 최소 단일 구조의 시스템을 의미하며, 여러 개의 배터리 모듈과 1개의 BPU 또는 보호장치를 포함하여 구성될 수 있다.
배터리 뱅크(Bank)는 여러 랙을 병렬 연결하여 구성되는 큰 규모의 배터리 랙 시스템의 집합 군을 의미할 수 있다. 배터리 뱅크 단위의 BMS를 통해 배터리 랙 단위의 랙 BMS(RBMS)에 대한 모니터링과 제어를 수행할 수 있다.
배터리 어셈블리는, 전기적으로 연결된 복수의 배터리 셀을 포함하여 구성되며, 특정 시스템 또는 장치에 적용되어 전력 공급원으로 기능하는 집합체를 의미한다. 여기서, 배터리 어셈블리는 배터리 모듈, 배터리 팩, 배터리 랙 또는 배터리 뱅크 등을 의미할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이들 개체에 한정되는 것은 아니다.
BSC(Battery Section Controller; 배터리 섹션 제어장치)는 배터리 뱅크(Bank) 단위 배터리 시스템을 포함한 배터리 시스템에 대한 최상단 제어를 수행하는 장치로, 여러 개의 Bank Level 구조의 배터리 시스템에서 제어장치로 사용되기도 한다.
SOC(State of Charge; 충전율)은 배터리의 현재 충전된 상태를 비율[%]로 표현한 것이고, SOH(State of Health; 잔존율)은 배터리의 현재 잔존 상태를 비율[%]로 표현한 것이다.
도 1은 일반적인 에너지 저장 시스템의 블록 구성도이다.
에너지 저장 시스템(ESS)에서 전력을 저장하는 역할을 수행하는 배터리의 최소 단위는 통상적으로 배터리 셀(cell)이다. 배터리 셀의 직/병렬 조합이 배터리 모듈을 이루고, 다수의 배터리 모듈(Battery Module)이 배터리 랙(Rack)을 구성할 수 있다. 즉, 배터리 랙은 배터리 모듈의 직/병렬 조합으로 배터리 시스템의 최소 단위가 될 수 있다. 여기서, 배터리가 사용되는 장치 또는 시스템에 따라 배터리 랙은 배터리 팩(pack)으로 지칭될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 하나의 배터리 랙(10)은 복수의 배터리 모듈과 1개의 BPU 또는 보호장치를 포함할 수 있다. 배터리 랙은 RBMS(Rack BMS)를 통해 모니터링과 제어가 가능하다. RBMS는 자신이 관장하는 각 배터리 랙의 전류, 전압 및 온도를 모니터링하고, 모니터링 결과에 근거하여 배터리의 SOC(Status Of Charge)를 산출하고 충방전을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
한편, BPU(Battery Protection Unit)는 배터리 랙 단위에서 이상 전류와 사고 전류로부터 배터리를 보호하기 위한 장치이다. BPU는 메인 컨택터(Main Contactor; MC), 퓨즈, 써킷 브레이커(Circuit Breaker; CB) 또는 분리 스위치(Disconnect Switch; DS) 등을 포함할 수 있다. BPU는 RBMS의 제어에 따라 메인 컨택터를 on/off 제어하여 랙 단위로 배터리 시스템을 제어할 수 있다. BPU는 또한, 단락 발생 시 퓨즈를 이용해 단락 전류로부터 배터리를 보호할 수 있다. 이처럼, 기존의 배터리 시스템은 BPU, 스위치 기어와 같은 보호 장치를 통해 제어될 수 있다.
한편, 다수의 배터리 및 주변 회로, 장치 등을 포함하여 구성된 배터리 섹션 각각에는 BSC(Battery Section Controller)(20)가 설치되어 전압, 전류, 온도, 차단기 등과 같은 제어 대상을 모니터링하고 제어할 수 있다. BSC는 복수의 배터리 랙을 포함하는 뱅크 단위 배터리 시스템을 포함하는 배터리 시스템의 최상단 제어장치로, 여러 개의 뱅크 레벨 구조의 배터리 시스템에서 제어 장치로 사용되기도 한다.
또한, 배터리 섹션마다 설치된 전력 변환 시스템(Power Conversion System; PCS)(40)은 EMS(30)로부터의 충/방전 지령을 기반으로 실질적인 충방전을 수행하는 장치로서, 전력 변환부(DC/AC 인버터) 및 컨트롤러를 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 각 BPU의 출력은 DC 버스를 통해 발전 장치(예: 태양광 발전 장치) 및 PCS(40)와 연결될 수 있고, PCS (40)는 그리드와 연결될 수 있다. 또한, EMS(Energy Management System)(30) 또는 PMS(Power Management System)는 ESS시스템을 전체적으로 관리한다.
도 2는 LFP 배터리의 충전 특성 곡선을 나타낸다.
보다 구체적으로, 도 2는, 양극 활물질로 리튬 철인산화물이 사용된 LFP(Lithium Iron Phosphate) 배터리의 충전 특성 곡선을 나타낸다. 충전 특성 곡선은, 배터리의 충전 과정에서 측정된 개방 전압(OCV; Open Circuit Voltage)과 SOC 간의 대응 관계를 나타낸다.
배터리 시스템의 운영 과정에서, 배터리 관리 시스템(BMS)은, 배터리의 SOC를 기초로 배터리 밸런싱 제어를 수행하거나, 배터리 시스템으로부터 차단된 배터리를 배터리 시스템에 재연결할 수 있다. 여기에서, 배터리의 SOC를 산출하기 위해, 배터리의 개방 전압 값을 측정하고, 측정된 개방 전압값을 기초로 배터리의 SOC를 추정하는 방식이 주로 사용되고 있다.
도 2를 참조하면, LFP 배터리의 충전 특성 곡선은, 약 10% 내지 약 90%의 SOC 구간에서 전압 평탄 구간(Plateau)을 갖는다. 이러한 평탄 특성을 갖는 LFP 배터리의 경우, 평탄 구간에서는 SOC를 정확하게 추정하기 어려우며, 비평탄 구간(예를 들어, SOC가 90% 이상인 구간, 또는 SOC가 10% 이하인 구간)에서만 정확한 추정이 가능하다. 즉, LFP 배터리가 적용된 배터리 시스템은, 매우 제한된 SOC 구간에서만 정확한 SOC 추정이 가능하다.
도 1에서, 배터리 시스템에 포함된 복수의 배터리 랙(10)들 중 특정 배터리 랙에 이상 상태가 발생되는 경우, 해당 배터리 랙은, 다른 배터리 랙들과의 병렬 연결이 해제되어 배터리 시스템으로부터 차단될 수 있다. 이후, 해당 배터리 랙의 점검에 의해 이상 상태가 해소되면, 해당 배터리 랙은 배터리 시스템에 재연결될 수 있다. 여기에서, 배터리 시스템의 안정적인 운영을 위해서는, 차단된 배터리 랙과 다른 배터리 랙들 간의 SOC가 매우 유사한 상태일 때, 차단된 배터리 랙이 배터리 시스템에 재연결되어야 한다.
다만, LFP 배터리가 적용된 배터리 랙의 경우, 비평탄 구간(예를 들어, SOC가 90% 이상인 구간, 또는 SOC가 10% 이하인 구간)에서만 SOC의 정확한 추정이 가능함에 따라, 배터리 랙의 완전 충전 또는 완전 방전이 수행되어야 한다. 이에 따라, 차단된 배터리 랙이 배터리 시스템에 재연결되기 위해서는, 상당한 시간이 소요되게 된다.
본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, SOC의 정확한 추정이 불가한 구간에서의 이상 배터리 차단 조치를 최소화하여, 배터리 시스템의 운영 안정성을 향상시킬 수 있는 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 시스템의 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 시스템은, 복수의 배터리(100)들, 및 복수의 배터리들 각각과 대응되어 구비되며, 대응되는 배터리를 관리 및 제어하는 복수의 배터리 관리 장치(200)들을 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서, 복수의 배터리(100)들은 상호 병렬 연결되어 구성될 수있다.
배터리(100)는, 배터리 랙을 의미할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 배터리(100)는, 배터리 모듈, 배터리 팩, 또는 배터리 뱅크에 해당할 수 있다.
실시예에서, 배터리(100)는, 충전 특성 곡선에서 적어도 일부의 전압 평탄 구간을 갖는 배터리 셀(예를 들어, LFP 배터리 셀)이 하나 이상 포함된 배터리 어셈블리에 해당할 수 있다.
배터리 관리 장치(200)는, 대응되는 배터리(100)에 대한 상태 정보를 수집하고, 수집된 상태 정보를 기초로 기정의된 제어 동작을 수행하여, 대응되는 배터리(100)를 관리 및 제어할 수 있다. 여기에서, 배터리 관리 장치(200)는, 배터리의 상태 정보에 기초하여, 배터리의 충방전을 제어하고, 배터리 셀들의 고장 여부를 진단할 수 있다.
배터리 관리 장치(200)는, 배터리(100)의 입출력단에 구비된 스위칭 장치를 제어하여, 다른 배터리들과의 병렬 연결을 해제하거나 재연결할 수 있다.
복수의 배터리 관리 장치(200) 각각은, 상위 배터리 관리 장치(300)와 네트워크를 통해 연결되어, 상위 배터리 관리 장치(300)에 배터리의 상태 정보를 송신하고, 상위 배터리 관리 장치(300)로부터 제어 명령을 수신하여 동작하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상위 배터리 관리 장치(300)는, BSC(Battery Section Controller), EMS(Energy Management System), 또는 PMS(Power Management System)에 해당할 수 있다.
배터리 관리 장치(200) 각각은, 대응되는 배터리의 상태 정보를 기초로, 배터리 각각의 이상 여부를 진단할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(200)는, 배터리의 전압 값, 전류 값 및 온도 값 중 하나 이상을 포함하는 상태 정보를 기초로, 단락 발생, 발화 발생 등의 고장 발생을 감지할 수 있다.
특정 배터리에 이상 상태가 발생된 경우, 이상 배터리와 대응되는 배터리 관리 장치(200)는, 해당 배터리의 SOC가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 배터리 관리 장치(200)는, 배터리의 이상 상태 감지 시점에, 해당 배터리의 전압 값을 확인하고, 기저장된 전압 - SOC 간 관계 테이블을 통해, 확인된 전압 값과 대응되는 SOC를 확인하여, 해당 배터리의 현재 SOC를 결정할 수 있다.
임계 SOC 범위는, 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있다. 예를 들어, 임계 SOC 범위는, 5 이상 95 이하, 또는 10 이상 90 이하로 정의될 수 있다.
이후, 배터리 관리 장치(200)는, 이상 배터리의 SOC가 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 이상 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어할 수 있다.
이상 배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 배터리 관리 장치(200)는, 해당 배터리의 입출력 스위치를 오픈 상태로 제어하여, 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다. 즉, 이상 배터리가 SOC 추정 가능 상태인 경우, 배터리 관리 장치(200)는, 이상 배터리를 배터리 시스템으로부터 차단하고, 해당 배터리의 이상 상태가 해소되면, 산출된 SOC에 기초하여 해당 배터리가 배터리 시스템에 재연결되도록 제어할 수 있다.
이상 배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 배터리 관리 장치(200)는, 해당 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지할 수 있다. 여기에서, 배터리 관리 장치(200)는, 해당 배터리가 임계 SOC 범위를 벗어난 이후에 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다. 즉, 이상 배터리가 SOC 추정 불가 상태인 경우, 배터리 관리 장치(200)는, 이상 배터리를 배터리 시스템으로부터 즉시 차단하지 않고, SOC 추정 가능 상태로 전환된 이후에 배터리 시스템으로부터 차단할 수 있다. 이에 따라, 이상 배터리가 배터리 시스템에 재연결될 때까지 소모되는 불필요한 시간이 단축될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 제어 방법의 동작 순서도이다.
도 4에 도시된 제어 방법은, 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는, 배터리 관리 장치에서 수행될 수 있다. 여기에서, 배터리 관리 장치는, 해당 배터리를 직접 관리하는 BMS에 해당하거나, 또는 상기 BMS의 상위 BMS(예를 들어, BSC, EMS 또는 PMS)에 해당할 수 있다.
배터리 관리 장치는, 배터리의 상태 정보를 수집하고, 수집된 상태 정보를 기초로, 배터리의 이상 여부를 진단할 수 있다(S410). 예를 들어, 배터리 관리 장치는, 배터리의 전압 값, 전류 값 및 온도 값 중 하나 이상을 포함하는 상태 정보를 수집하고, 수집된 상태 정보를 기초로, 단락 발생, 발화 발생 등의 이상 상태 발생 여부를 판단할 수 있다.
배터리에 이상 상태가 발생된 경우(S420의 Y), 배터리 관리 장치는, 배터리의 SOC가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다(S430). 여기에서, 배터리 관리 장치는, 배터리의 SOC가 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 따라 병렬 연결의 해제 여부를 제어할 수 있다.
임계 SOC 범위는, 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있으며, 예를 들어, 5 이상 95 이하, 또는 10 이상 90 이하로 정의될 수 있다.
배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위를 벗어난 경우(S430의 N), 배터리 관리 장치는, 배터리의 입출력 스위치를 오픈 상태로 제어하여, 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다(S440). 즉, 이상 상태가 발생된 배터리가 SOC 추정 가능 상태라면, 배터리 관리 장치는, 배터리를 배터리 시스템으로부터 차단할 수 있다.
배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위 내에 있는 경우(S430의 Y), 배터리 관리 장치는, 다른 배터리와의 병렬 연결을 유지할 수 있다(S450).
이후, 배터리 관리 장치는, 배터리에 이상 상태 발생 여부를 재판단(S410, S420)하고, 배터리가 임계 SOC 범위를 벗어나면(S430의 N), 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다(S440).
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 제어 방법의 동작 순서도이다. 한편, 도 5에 도시된 제어 방법은, 도 4에 도시된 제어 방법에, 병렬 연결 유지 조건에 대한 판단 로직이 추가된 실시예이다.
배터리 관리 장치는, 배터리의 상태 정보를 수집하고, 수집된 상태 정보를 기초로, 배터리의 이상 여부를 진단할 수 있다(S510).
배터리에 이상 상태가 발생된 경우(S520의 Y), 배터리 관리 장치는, 배터리의 SOC가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다(S530).
배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위를 벗어난 경우(S530의 N), 배터리 관리 장치는, 배터리의 입출력 스위치를 오픈 상태로 제어하여, 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다(S540).
배터리의 SOC 가 기정의된 임계 SOC 범위 내에 있는 경우(S530의 Y), 배터리 관리 장치는, 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부를 판단(S550)하고, 판단 결과에 따라 병렬 연결의 해제 여부를 제어할 수 있다. 여기에서, 배터리 관리 장치는, 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우(S550의 N), 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제(S540)하고, 병렬 연결 유지 조건을 만족하는 경우(S550의 Y), 다른 배터리와의 병렬 연결을 유지(S560)할 수 있다.
병렬 연결 유지 조건은, 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는 제1 조건을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 이상 배터리가 임계 SOC 범위 이내인 상태(SOC 추정 불가 상태)인 경우, 배터리 관리 장치는, 기설정된 기간동안 배터리의 누적 전류량을 체크할 수 있다. 배터리의 누력 전류량의 변화량이 기정의된 임계 값을 초과하는 경우(제1 조건의 불만족), 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제하고, 기정의된 임계 값 이하인 경우(제1 조건의 만족), 다른 배터리와의 병렬 연결을 유지할 수 있다.
즉, 배터리가, 이상 판정 시점에는 SOC 추정 불가 상태(임계 SOC 범위 이내인 상태)이더라도, 이후, 누적 전류에 의해 전압이 변동되어 SOC 추정 가능 상태로 전환되면(제1 조건의 불만족), 다른 배터리와의 병렬 연결이 해제되도록 구성될 수 있다.
병렬 연결 유지 조건은, 배터리의 안정 상태로 정의되는 제2 조건을 포함할 수 있다. 실시예에서, 제2 조건은, 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 조건은, 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의될 수 있다.
보다 구체적으로, 이상 배터리가 임계 SOC 범위 이내인 상태(SOC 추정 불가 상태)인 경우, 배터리 관리 장치는, 기설정된 기간동안 배터리의 상태 값을 모니터링할 수 있다. 배터리의 상태 값이 기정의된 임계 값을 초과하는 경우(제2 조건의 불만족), 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제하고, 기정의된 임계 값 이하인 경우(제2 조건의 만족), 다른 배터리와의 병렬 연결을 유지할 수 있다.
즉, 배터리가, 이상 판정 시점에는 SOC 추정 불가 상태(임계 SOC 범위 이내인 상태)이더라도, 배터리가 불안정 상태(예를 들어, 온도 값이 임계값 초과하는 위험 상태)라면(제2 조건의 불만족), 다른 배터리와의 병렬 연결이 해제되도록 구성될 수 있다.
실시예에서, 배터리 관리 장치는, 병렬 연결 유지 조건에 포함된 제1 및 제2 조건을 모두 만족하는 경우, 다른 배터리와의 병렬 연결을 유지하고, 제1 및 제2 조건 중 어느 하나라도 만족하지 않는 경우, 다른 배터리와의 병렬 연결을 해제할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 블록 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 장치(600)는, 배터리 시스템 내에 위치하며, 다른 배터리와 병렬 연결된 배터리를 관리 및 제어하는 장치에 해당할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(600)는, RBMS, BSC, EMS 또는 PMS에 해당하거나, 이들 중 어느 하나에 포함되어 구현될 수 있다.
배터리 관리 장치(600)는, 적어도 하나의 프로세서(610), 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리(620) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(630)를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 명령; 및 상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령;을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 임계 SOC 범위는, 상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의될 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은, 상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함할 수 있다.
배터리 관리 장치(600)는 또한, 입력 인터페이스 장치(640), 출력 인터페이스 장치(650), 저장 장치(660) 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 관리 장치(600)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(670)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 프로세서(610)는 중앙처리장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(또는 저장 장치)는 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 배터리
200: 배터리 관리 장치
300: 상위 배터리 관리 장치
600: 배터리 관리 장치

Claims (21)

  1. 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는 배터리 관리 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리;를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 명령; 및
    상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령;을 포함하는,
    배터리 관리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 임계 SOC 범위는,
    상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의되는,
    배터리 관리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은,
    상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함하는,
    배터리 관리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은,
    상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령을 포함하는,
    배터리 관리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은,
    상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함하는,
    배터리 관리 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은,
    상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 명령을 포함하는,
    배터리 관리 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 명령은,
    상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 명령을 포함하는,
    배터리 관리 장치.
  8. 다른 배터리와 병렬 연결되어 구성되는 배터리를 관리 및 제어하는 배터리 관리 장치의 제어 방법으로서,
    상기 배터리의 상태 정보를 기초로, 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 단계; 및
    상기 배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계;를 포함하는,
    배터리 관리 장치의 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 임계 SOC 범위는,
    상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의되는,
    배터리 관리 장치의 제어 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는,
    상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 단계를 포함하는,
    배터리 관리 장치의 제어 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는
    상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계를 포함하는,
    배터리 관리 장치의 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는,
    상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 단계를 포함하는,
    배터리 관리 장치의 제어 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는,
    상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는 단계를 포함하는,
    배터리 관리 장치의 제어 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는 단계는,
    상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는 단계를 포함하는,
    배터리 관리 장치의 제어 방법.
  15. 병렬 연결되는 복수의 배터리들; 및
    상기 복수의 배터리들 각각과 대응되어 구비되며, 대응되는 배터리를 관리 및 제어하는 복수의 배터리 관리 장치;를 포함하고,
    상기 배터리 관리 장치는,
    배터리의 상태 정보를 기초로, 배터리의 이상 여부를 진단하고,
    배터리가 이상 상태로 판단되는 경우, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)가 SOC 추정 불가 구간으로 사전 정의되는 임계 SOC 범위 내에 있는지 여부에 기초하여, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는,
    배터리 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 임계 SOC 범위는,
    상기 배터리의 SOC와 전압 간의 대응 곡선에서, SOC의 변화량 대비 전압의 변화량이 기정의된 임계 값 이하인 SOC 구간으로 사전 정의되는,
    배터리 시스템.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 배터리 관리 장치는,
    상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위를 벗어난 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는,
    배터리 시스템.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 배터리 관리 장치는,
    상기 배터리의 SOC 가 상기 임계 SOC 범위 내에 있는 경우, 상기 배터리의 상태 정보에 기초하여 사전 정의되는 병렬 연결 유지 조건의 만족 여부에 따라, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결의 해제 여부를 제어하는,
    배터리 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 배터리 관리 장치는,
    상기 배터리의 누적 전류값의 변화량이 기정의된 임계 값 이하의 상태로 정의되는, 제1 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는,
    배터리 시스템.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 배터리 관리 장치는,
    상기 배터리의 온도 값, 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 포함하는 상태 값이 기정의된 임계 값의 이하인 상태, 또는 상기 상태 값의 변화량이 기정의된 임계 값의 이하인 상태로 정의되는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 유지하는,
    배터리 시스템.
  21. 청구항 18에 있어서,
    상기 배터리 관리 장치는,
    상기 병렬 연결 유지 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리와 다른 배터리간 병렬 연결을 해제하는,
    배터리 시스템.
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