KR20240053999A - A battery management system that actively senses the number of cells - Google Patents
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Abstract
본 발명은 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 셀 밸런싱 회로부에 션트저항을 부가함으로써 션트저항의 전압강하를 감지하여 배터리부를 구성하는 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템은 셀 밸런싱 회로부에 션트저항을 추가하고, 컨트롤러에서 션트저항의 전압 강하 여부를 감지하여 스위치를 사용하지 않고 셀 개수를 능동적으로 판단 및 감지할 수 있도록 함으로써 기존의 BMS 보드에 별도의 스위치를 설치하거나, 스위치를 온/오프 셋팅할 필요가 없어 사용이 간편하고 편리하다.The present invention relates to a battery management system that actively senses the number of cells. More specifically, it relates to a battery that actively senses the number of cells constituting the battery section by detecting the voltage drop of the shunt resistor by adding a shunt resistor to the cell balancing circuit section. It's about the management system.
The battery management system that actively senses the number of cells according to the present invention adds a shunt resistor to the cell balancing circuit and detects whether the voltage of the shunt resistor drops in the controller to actively determine and detect the number of cells without using a switch. There is no need to install a separate switch on the existing BMS board or set the switch on/off, making it simple and convenient to use.
Description
본 발명은 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 셀 밸런싱 회로부에 션트저항을 부가함으로써 션트저항의 전압강하를 감지하여 배터리부를 구성하는 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management system that actively senses the number of cells. More specifically, it relates to a battery that actively senses the number of cells constituting the battery section by detecting the voltage drop of the shunt resistor by adding a shunt resistor to the cell balancing circuit section. It's about the management system.
기존의 BMS에서는 배터리를 구성하는 셀들의 개수를 일반적으로 BMS 보드에 장착된 스위치를 조작한 후 이를 MCU에서 판별하는 방식이다.In a conventional BMS, the number of cells that make up the battery is generally determined by the MCU after operating a switch mounted on the BMS board.
그러나, 이와 같은 종래의 방식은 미리 셀 갯수만큼 수동으로 스위치를 온/오프해주는 셋팅을 해야하기 때문에 번거로운 단점이 있다.However, this conventional method has the disadvantage of being cumbersome because it requires manual setting of switches on/off in advance for the number of cells.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 스위치를 사용하지 않고 셀 개수를 BMS가 능동적으로 판단할 수 있도록 함으로써 기존의 BMS 보드에 별도의 스위치를 설치하거나, 스위치를 온/오프 셋팅할 필요가 없어 사용이 간편하고 편리한 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above-described conventional problems, allowing the BMS to actively determine the number of cells without using a switch, thereby installing a separate switch on the existing BMS board or setting the switch on/off. The purpose is to provide a battery management system that actively senses the number of cells, which is easy and convenient to use because there is no need to do so.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템은 복수의 셀 상호간 전압 차이가 발생할 시 용량이 더 많은 셀들을 방전하여 모든 셀들의 전압을 균일하게 조정하는 위한 수동형 셀 밸런싱 회로부를 구비하며, 상기 셀 밸런싱 회로부는 직렬 연결된 셀들 사이 사이에 일 단이 접속되고 타 단은 컨트롤러에 의해 온오프 제어되는 스위칭소자에 접속되는 션트저항;을 구비하고, 상기 컨트롤러는 상기 션트저항 양단의 전위차를 감지하여 상기 셀 밸런싱 회로부에 접속된 셀들의 개수를 판별하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the battery management system that actively senses the number of cells according to the present invention is designed to uniformly adjust the voltage of all cells by discharging cells with more capacity when a voltage difference occurs between a plurality of cells. It has a passive cell balancing circuit, wherein the cell balancing circuit has a shunt resistor, one end of which is connected between cells connected in series, and the other end of which is connected to a switching element that is controlled on and off by a controller. It is characterized by detecting the potential difference between both ends of the shunt resistor to determine the number of cells connected to the cell balancing circuit unit.
본 발명에 따른 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템은 셀 밸런싱 회로부에 션트저항을 추가하고, 컨트롤러에서 션트저항의 전압 강하 여부를 감지하여 스위치를 사용하지 않고 셀 개수를 능동적으로 판단 및 감지할 수 있도록 함으로써 기존의 BMS 보드에 별도의 스위치를 설치하거나, 스위치를 온/오프 셋팅할 필요가 없어 사용이 간편하고 편리하다.The battery management system that actively senses the number of cells according to the present invention adds a shunt resistor to the cell balancing circuit and detects whether the voltage of the shunt resistor drops in the controller to actively determine and detect the number of cells without using a switch. There is no need to install a separate switch on the existing BMS board or set the switch on/off, making it simple and convenient to use.
도 1은 본 발명에 따른 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템의 셀 밸런싱 회로부를 나타낸 도면.1 is a diagram showing a cell balancing circuit of a battery management system that actively senses the number of cells according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a battery management system for actively sensing the number of cells according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1에는 본 발명에 따른 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템은 복수의 셀 상호간 전압 차이가 발생할 시 용량이 더 많은 셀들을 방전하여 모든 셀들의 전압을 균일하게 조정하는 위한 수동형 셀 밸런싱 회로부(100)를 구비한다.Figure 1 shows a battery management system that actively senses the number of cells according to the present invention. Referring to Figure 1, the battery management system that actively senses the number of cells according to the present invention is a passive cell for uniformly adjusting the voltage of all cells by discharging cells with more capacity when a voltage difference occurs between a plurality of cells. A
셀 밸런싱 회로부(100)는 복수의 셀(10)들이 직렬로 접속되고, 복수의 셀(10) 사이 사이에는 션트저항(20)의 일 단이 접속된다. 션트저항(20)의 타 단은 셀 밸런싱 회로부(100)를 컨트롤하는 컨트롤러(50)에 의해 온오프제어되는 스위칭소자(30)들 사이에 병렬 접속된다. 스위칭소자(30)는 게이트(31)와 소스(32)와 드레인(33)을 갖는 MOSFET을 적용할 수 있다. 스위칭소자(30)들의 소스(32)와 드레인(33)은 서로 접속되고, 스위칭소자(30)들의 게이트(31)는 컨트롤러(50)에 각각 접속된다. 그리고, 션트저항(10)은 일 측 스위칭소자(30)들의 소스(32)와 드레인(33) 사이에 접속된다. 그리고, 일 측의 션트저항(10)과 타 측의 션트저항(10) 사이에 캐피시터(40)가 병렬접속된다.The cell
컨트롤러(50)는 션트저항(10) 양단의 전위차를 감지하는 전압검출회로(전압증폭기)를 구비하며, 션트저항(10) 양단에서 전압 강하 여부를 검출한다. 컨트롤러(50)는 션트저항(10)에서 전압 강하가 발생하면, 셀(10)이 수동형 셀 밸런싱 회로부(100)에 연결된 것으로 판단하고, 전압 강하가 발생하지 않으면 셀(10)이 연결되지 않은 것으로 판단한다.The
컨트롤러(50)는 셀 밸런싱 회로부(100)를 초기 구동시 매우 짧은 시간동안 셀 밸런싱을 실시하면, 스위칭부(30)가 온되면서 셀(10)과 일 측이 션트저항(10)과 캐패시터(40)와 타 측의 션트저항(10) 사이에 방전루프가 형성되며, 셀(10)에서 전류가 션트저항(10) 측으로 흐르게된다. 컨트롤러(50)는 션트저항(10)을 통과하는 전류에 의해 션트저항(10) 양단에서 전압 강하를 변화를 감지하고, 모든 션트저항에 대한 전압 강하 여부를 감지 및 감지 횟수를 누적하여 셀(10)의 개수를 판별할 수 있다.When the
이상에서 설명한 본 발명에 따른 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템은 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The battery management system for actively sensing the number of cells according to the present invention described above has been described with reference to the attached drawings, but this is merely an example, and those skilled in the art will recognize various modifications and equivalents therefrom. It will be appreciated that other embodiments are possible.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined only by the technical spirit of the attached claims.
10 : 셀
20 : 션트저항
30 : 스위칭소자
40 : 캐패시터
50 : 컨트롤러
100 : 셀 밸런싱 회로부10: cell
20: shunt resistance
30: switching element
40: capacitor
50: controller
100: Cell balancing circuit unit
Claims (1)
상기 셀 밸런싱 회로부는 직렬 연결된 셀들 사이 사이에 일 단이 접속되고 타 단은 컨트롤러에 의해 온오프 제어되는 스위칭소자에 접속되는 션트저항;을 구비하고,
상기 컨트롤러는 상기 션트저항 양단의 전위차를 감지하여 상기 셀 밸런싱 회로부에 접속된 셀들의 개수를 판별하는 것을 특징으로 하는 셀 개수를 능동적으로 센싱하는 배터리관리시스템.
In a battery management system having a passive cell balancing circuit to uniformly adjust the voltage of all cells by discharging cells with more capacity when a voltage difference occurs between a plurality of cells,
The cell balancing circuit unit includes a shunt resistor, one end of which is connected between cells connected in series, and the other end of which is connected to a switching element that is controlled on and off by a controller,
A battery management system that actively senses the number of cells, wherein the controller detects a potential difference between both ends of the shunt resistor and determines the number of cells connected to the cell balancing circuit unit.
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KR20190083449A (en) | 2018-01-04 | 2019-07-12 | 한국전기연구원 | Balancing devices for battery management systems |
KR20200119572A (en) | 2019-04-10 | 2020-10-20 | 한국전기연구원 | Gate driving circuit for cell balancing circuit |
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