WO2024025228A1 - 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2024025228A1
WO2024025228A1 PCT/KR2023/010215 KR2023010215W WO2024025228A1 WO 2024025228 A1 WO2024025228 A1 WO 2024025228A1 KR 2023010215 W KR2023010215 W KR 2023010215W WO 2024025228 A1 WO2024025228 A1 WO 2024025228A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
battery cell
battery
management device
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2023/010215
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
유재욱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Priority to US18/992,648 priority Critical patent/US20260058226A1/en
Priority to JP2025500262A priority patent/JP2025521930A/ja
Priority to EP23846887.0A priority patent/EP4564032A4/en
Priority to CN202380051979.2A priority patent/CN119487403A/zh
Publication of WO2024025228A1 publication Critical patent/WO2024025228A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/371—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with remote indication, e.g. on external chargers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/005—Circuits for comparing several input signals and for indicating the result of this comparison, e.g. equal, different, greater, smaller (comparing phase or frequency of 2 mutually independent oscillations in demodulators)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • Embodiments disclosed herein relate to a battery management device and method of operating the same.
  • the secondary battery is a battery capable of charging and discharging, and includes both conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, etc., and recent lithium ion batteries.
  • lithium-ion batteries have the advantage of having a much higher energy density than conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, etc.
  • lithium-ion batteries can be manufactured in small and light sizes, so they are used as a power source for mobile devices. Recently, its range of use has expanded as a power source for electric vehicles, and it is attracting attention as a next-generation energy storage medium.
  • Wireless BMS technology is a technology that wirelessly implements existing CAN (Controller Area Network) communication or Daisy Chain communication, which monitors multiple battery cell stacks in a slave BMS and transmits information to the master BMS.
  • CAN Controller Area Network
  • Daisy Chain communication which monitors multiple battery cell stacks in a slave BMS and transmits information to the master BMS.
  • BMS generally determines the state of battery cells by measuring the time, temperature, voltage, and current required while repeatedly charging and discharging.
  • temperature, voltage, and current alone do not reflect the detailed characteristics of the battery cell.
  • One purpose of the embodiments disclosed in this document is to provide a battery management device and a method of operating the same that can measure and diagnose detailed characteristics inside the battery that are not reflected by characteristics such as voltage, current, and temperature.
  • One purpose of the embodiments disclosed in this document is to provide a battery management device that can diagnose battery cells based on RF characteristics and a method of operating the same to predict battery cell failure and achieve safety when using a wireless BMS. there is.
  • a battery management device includes a communication unit that transmits a first signal to a battery cell, a switch connecting the communication unit and the battery cell, and a control device corresponding to the first signal.
  • 2 may include a controller that receives a signal and diagnoses the state of the battery cell based on the second signal.
  • the first signal and the second signal may be radio frequency (RF) signals, and the second signal may be a reflected signal of the first signal.
  • RF radio frequency
  • the controller may diagnose the state of the battery cell by comparing the second signal with a signal related to the battery cell in a normal state.
  • the communication unit transmits first signals corresponding to different transmission powers, and the controller receives second signals corresponding to the different transmission powers, and receives second signals corresponding to the different transmission powers.
  • the state of the battery cell can be diagnosed based on the second signal.
  • the communication unit transmits first signals corresponding to different frequencies, and the controller receives second signals corresponding to the different frequencies, and receives second signals corresponding to the different frequencies. Based on this, the state of the battery cell can be diagnosed.
  • the controller controls the impedance, sensitivity change, PER (Peak Error Rate) change, saturation level, and reception strength of the battery cell based on the second signal. At least one of Signal Strength Indication (RSSI) can be diagnosed.
  • RSSI Signal Strength Indication
  • the controller may receive a third signal including voltage, current, and temperature information from the battery cell, and diagnose the state of the battery cell based on the second signal and the third signal. there is.
  • the communication unit may be connected to the battery cell or antenna based on the operation of the switch.
  • the controller when communicating with the battery cell monitoring device, controls the operation of the switch so that the communication unit is connected to the antenna, and when not communicating with the battery cell monitoring device, the communication unit controls the operation of the switch.
  • the operation of the switch can be controlled to connect to the battery cell.
  • the communication unit may transmit the first signal when not communicating with the battery cell monitoring device.
  • the communication unit may transmit the first signal when the switch is connected to the battery cell.
  • the communication unit may communicate wirelessly with a battery cell monitoring device through a radio frequency (RF) signal.
  • RF radio frequency
  • the communication unit may perform wireless communication when the switch is connected to an antenna.
  • a method of operating a battery management device includes transmitting a first signal from a communication unit to a battery cell, receiving a second signal corresponding to the first signal from a controller, and receiving the second signal from the controller. and diagnosing the state of the battery cell based on a second signal, wherein the controller is connected to the communication unit through a switch, and the switch may connect the communication unit and the battery cell.
  • the operation of the switch when communicating with the battery cell monitoring device, the operation of the switch is controlled so that the communication unit is connected to the antenna, or when not communicating with the battery cell monitoring device, the communication unit is connected to the battery cell.
  • a step of controlling the operation of the switch may be further included.
  • the step of diagnosing the state of the battery cell based on the second signal in the controller includes diagnosing the state of the battery cell by comparing the second signal with a signal related to a battery cell in a normal state. You can.
  • the battery management device and its operating method according to an embodiment disclosed in this document include information related to impedance through RF signals in order to measure and diagnose detailed characteristics inside the battery that characteristics such as voltage, current, and temperature do not reflect. can be measured.
  • the battery management device and its operating method according to an embodiment disclosed in this document can diagnose the state of the battery cell by transmitting an RF signal to the battery cell and receiving the corresponding signal when wireless communication is not performed.
  • the battery management device and its operating method according to an embodiment disclosed in this document can control switches depending on whether RF signals are used for wireless communication or to diagnose battery cells.
  • the battery management device and its operating method according to an embodiment disclosed in this document can measure information related to impedance for diagnosis of a battery cell through RFIC for wireless communication without adding another device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a battery pack according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a battery management device and a battery cell according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a battery management device transmitting an RF signal and receiving a corresponding signal according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 5 is a flowchart specifically showing a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
  • Figure 6 is a block diagram showing the hardware configuration of a computing system for performing a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a battery pack according to an embodiment disclosed in this document.
  • the battery pack 1 according to an embodiment disclosed in this document includes battery cells 11, 12, 13, 14, 15, and 16, and battery management devices 10, 20, 30, 40, and 50. , 60) and an upper controller 70.
  • the battery cells 11, 12, 13, 14, 15, and 16 are the first battery cell 11, the second battery cell 12, the third battery cell 13, the fourth battery cell 14, and the fifth battery cell. It may include a battery cell 15 and a sixth battery cell 16. According to the embodiment, the first battery cell 11, the second battery cell 12, the third battery cell 13, the fourth battery cell 14, the fifth battery cell 15, and the sixth battery cell ( 16) Each may include one or multiple battery cells.
  • the battery pack 1 is shown as including six battery cells 11, 12, 13, 14, 15, and 16, but is not limited thereto, and the battery pack 1 may include one or n (n). may include (a natural number) number of battery cells.
  • the battery management devices 10, 20, 30, 40, 50, and 60 include a first battery management device 10, a second battery management device 20, a third battery management device 30, and a fourth battery management device ( 40), a fifth battery management device 50, and a sixth battery management device 60.
  • the battery management devices (10, 20, 30, 40, 50, and 60) measure the voltage, current, and temperature of the corresponding battery cells (11, 12, 13, 14, 15, and 16), respectively.
  • a device that receives input may include a plurality of terminals and a circuit connected to these terminals to process the input values.
  • the battery management devices (10, 20, 30, 40, 50, 60) may control ON/OFF of relays or contactors, and may be used to control battery cells (11, 12, 13, 14, 15, 16).
  • the battery pack 1 is shown as including six battery management devices 10, 20, 30, 40, 50, and 60, but is not limited thereto, and the battery pack 1 includes one or m( m is a natural number) may include battery management devices.
  • the battery management devices 10, 20, 30, 40, 50, and 60 may include a wireless communication unit.
  • the wireless communication unit may be implemented as an antenna.
  • the wireless communication unit may include an RFIC.
  • the battery management devices 10, 20, 30, 40, 50, and 60 may perform wireless communication with the upper controller 70 through a wireless communication unit based on a radio frequency (RF) signal.
  • RF radio frequency
  • the battery management device (10, 20, 30, 40, 50, 60) sends information about the battery cell (e.g., voltage, current, temperature, etc. of the battery cell) to the upper controller 70 through the wireless communication unit. Can be sent.
  • the battery management devices 10, 20, 30, 40, 50, and 60 may be slave BMSs, and the upper controller 70 may be a master BMS.
  • the upper controller 70 may transmit control signals for the battery cells 11, 12, 13, 14, 15, and 16 to the battery management devices 10, 20, 30, 40, 50, and 60. Accordingly, the operation of the battery management devices 10, 20, 30, 40, 50, and 60 may be controlled based on signals applied from the upper controller 70.
  • each of the battery management devices 10, 20, 30, 40, 50, and 60 may be substantially the same as the battery management device 100 of FIG. 2. Additionally, each of the battery cells 11, 12, 13, 14, 15, and 16 may be substantially the same as the battery cell 200 of FIG. 2.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a battery management device and a battery cell according to an embodiment disclosed in this document.
  • the battery management device 100 may include a communication unit 110, a controller 120, a switch 130, and an antenna 140.
  • the communication unit 110 may communicate wirelessly with a battery cell monitoring device through a radio frequency (RF) signal.
  • RF radio frequency
  • the communication unit 110 may wirelessly communicate with a battery cell monitoring device by transmitting a radio frequency signal through the switch 130 and the antenna 140.
  • the battery cell monitoring device may include the upper controller 70 of FIG. 1.
  • the communication unit 110 may include an RFIC.
  • the controller 120 may be connected to the battery cell 200. Additionally, the controller 120 may be connected to the communication unit 110 and the switch 130. According to the embodiment, the controller 120 may control the operation of the switch 130.
  • the switch 130 may connect the communication unit 110 and the battery cell 200. Additionally, the switch 130 may connect the communication unit 110 and the antenna 140. That is, based on the operation of the switch 130, the communication unit 110 may be connected to either the battery cell 200 or the antenna 140.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a battery management device transmitting an RF signal and receiving a corresponding signal according to an embodiment disclosed in this document.
  • the controller 120 may receive a second signal corresponding to the first signal transmitted from the communication unit 110 to the battery cell through the switch 130.
  • the switch 130 may connect the communication unit 110, the controller 120, and the battery cell 200.
  • the first signal and the second signal may be RF signals, and the second signal may be a reflected signal of the first signal.
  • the battery management device 100 may include a plurality of capacitors 150.
  • a capacitor 150 may be included between the switch 130 and the antenna 140 to transmit only RF signals.
  • a capacitor 150 may be included between the switch 130 and the battery cell 200 to transmit only RF signals.
  • a plurality of inductors (not shown) may be further included between the controller 120 and the battery cell 200.
  • the controller 120 may diagnose the state of the battery cell 200 based on the second signal received in response to the first signal transmitted from the communication unit 110. For example, the controller 120 may diagnose the state of the battery cell 200 by comparing the received second signal with a signal related to the battery cell in a normal state. According to an embodiment, the controller 120 may diagnose that the battery cell 200 is not in a normal state when the received second signal and a signal related to a battery cell in a normal state differ by more than a preset value. Therefore, the battery management device 100 can diagnose DC characteristics based on the AC signal (RF signal, second signal) received in response to the AC signal (RF signal, first signal) transmitted from the communication unit 110. The state of the missing battery cell 200 can be accurately diagnosed.
  • the controller 120 controls the impedance, sensitivity change, PER (Peak Error Rate) change, saturation level, and reception strength of the battery cell 200 based on the second signal. (Received Signal Strength Indication, RSSI) can be diagnosed.
  • signals related to battery cells in a normal state may be pre-stored values. That is, the battery management device 100 may further include a memory, and signals related to battery cells in a normal state may be stored in the memory.
  • the controller 120 may receive a third signal including voltage, current, and temperature information from the battery cell 200.
  • the controller 120 may diagnose the state of the battery cell based on the second signal and the third signal.
  • the battery management device 100 may diagnose the state of the battery cell 200 related to impedance, which cannot be diagnosed based on the third signal including voltage, current, and temperature information, based on the second signal.
  • the communication unit 110 may be connected to the battery cell 200 or the antenna 140 based on the operation of the switch 130. For example, when communicating with a battery cell monitoring device, the communication unit 110 may be connected to the antenna 140 through the switch 130. For another example, when not communicating with the battery cell monitoring device, the communication unit transmits an RF signal to the battery cell 200 so that the controller 120 can diagnose the state of the battery cell 200 through the reflected signal. 110 may be connected to the battery cell 200 and the controller 120 through the switch 130.
  • the communication unit 110 may transmit the first signal when not communicating with the battery cell monitoring device.
  • the communication unit 110 may transmit the first signal when the switch 130 is connected to the battery cell 200. Additionally, the communication unit 110 can communicate wirelessly when the switch 130 is connected to the antenna 140.
  • the controller 120 may control the switch 130.
  • the controller 120 may control the operation of the switch 130 so that the communication unit 110 is connected to the antenna 140.
  • the controller 120 may control the operation of the switch 130 so that the communication unit 110 is connected to the battery cell 200.
  • the communication unit 110 may transmit first signals corresponding to different transmission powers.
  • the communication unit 110 may transmit a first signal corresponding to a different transmission power by changing the power of the RFIC.
  • the controller 120 may receive second signals corresponding to different transmission powers and diagnose the state of the battery cell based on the second signals corresponding to the different transmission powers received for each transmission power. there is. Accordingly, the battery management device 100 can more accurately diagnose the state of the battery cell 200 based on signals corresponding to various transmission powers.
  • the communication unit 110 may transmit first signals corresponding to different frequencies.
  • the communication unit 110 may transmit first signals corresponding to different frequencies by changing the power of the RFIC.
  • the controller 120 may receive second signals corresponding to different frequencies, and may diagnose the state of the battery cell based on the second signals corresponding to different frequencies received for each frequency. Accordingly, the battery management device 100 can more accurately diagnose the state of the battery cell 200 based on signals corresponding to various frequencies.
  • the controller 120 may diagnose the state of the battery cell 200 by diagramming the second signal corresponding to different transmission powers or frequencies in a graph.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document. The operations shown in FIG. 4 may be performed through the battery management device 100 and the battery cell 200 shown in FIG. 2.
  • the operating method of the battery management device 100 includes transmitting a first signal to a battery cell through a switch (S110), and transmitting a second signal corresponding to the first signal. It may include receiving a signal (S120) and diagnosing the state of the battery cell based on the second signal (S130).
  • the communication unit 110 may transmit the first signal to the battery cell 200 through the switch 130.
  • the communication unit 110 may communicate wirelessly with a battery cell monitoring device through a radio frequency (RF) signal.
  • the communication unit 110 may wirelessly communicate with a battery cell monitoring device by transmitting a radio frequency signal through the switch 130 and the antenna 140.
  • RF radio frequency
  • the controller 120 may receive a second signal corresponding to the first signal transmitted from the communication unit 110.
  • the controller 120 may be connected to the battery cell 200. Additionally, the controller 120 may be connected to the communication unit 110 and the switch 130.
  • the first signal and the second signal may be RF signals, and the second signal may be a reflected signal of the first signal.
  • the controller 120 may diagnose the state of the battery cell based on the received second signal. For example, the controller 120 may diagnose the state of the battery cell 200 by comparing the received second signal with a signal related to the battery cell in a normal state. According to an embodiment, the controller 120 may diagnose that the battery cell 200 is not in a normal state when the received second signal and a signal related to a battery cell in a normal state differ by more than a preset value. Therefore, the battery management device 100 can diagnose DC characteristics based on the AC signal (RF signal, second signal) received in response to the AC signal (RF signal, first signal) transmitted from the communication unit 110. The state of the missing battery cell 200 can be accurately diagnosed.
  • the AC signal RF signal, second signal
  • the communication unit 110 may transmit the first signal for each transmission power.
  • the communication unit 110 may transmit the first signal for each transmission power by changing the power of the RFIC.
  • the controller 120 may receive the second signal for each transmission power and diagnose the state of the battery cell based on the second signal received for each transmission power. Accordingly, the battery management device 100 can more accurately diagnose the state of the battery cell 200 based on signals of various powers.
  • the communication unit 110 may transmit the first signal for each frequency.
  • the communication unit 110 may transmit the first signal for each frequency by changing the frequency of the RFIC.
  • the controller 120 may receive the second signal for each frequency and diagnose the state of the battery cell based on the second signal received for each frequency. Accordingly, the battery management device 100 can more accurately diagnose the state of the battery cell 200 based on signals of various frequencies.
  • FIG. 5 is a flowchart specifically showing a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
  • a method of operating the battery management device 100 may include a step (S210) of checking whether communication is performed with a battery cell monitoring device, and battery cell monitoring. It may include controlling the switch to be connected to the battery cell when not communicating with the device (S220) and controlling the switch to be connected to the antenna when communicating with the battery cell monitoring device (S230).
  • the controller 120 may check whether the controller 120 is communicating with the battery cell monitoring device through the communication unit 110.
  • the controller 120 may control the switch 130 and control the communication unit 110 to be connected to either the antenna 140 or the battery cell 200.
  • the controller 120 may control the switch 130 to be connected to the battery cell 200 in step S220.
  • the communication unit 110 may transmit an RF signal to the battery cell 200 to enable the controller 120 to diagnose the state of the battery cell 200 through the reflected signal.
  • the controller 120 may control the switch 130 to be connected to the antenna 140 in step S230.
  • Figure 6 is a block diagram showing the hardware configuration of a computing system for performing a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
  • the computing system 1000 may include an MCU 1010, a memory 1020, an input/output I/F 1030, and a communication I/F 1040. there is.
  • the MCU 1010 stores various programs stored in the memory 1020 (e.g., a battery pack voltage or current collection program, a wireless communication program, a battery cell status diagnosis program, a battery cell RF signal processing program, and a battery cell VIT (voltage , current, temperature) signal processing program, relay control program, etc.), and through these programs, various information including RF signals received from the battery cell or current, voltage, and temperature information of the battery cell are processed. It may be a processor that performs the functions of the controller included in the battery management device shown in FIG. 2.
  • the memory 1020 can store various programs such as a battery cell wireless communication program, a battery cell status diagnosis program, a battery cell RF signal processing program, a battery cell VIT (voltage, current, temperature) signal processing program, and a relay control program. Additionally, the memory 1020 can store various types of information, such as RF signals received from battery cells or current, voltage, and temperature information of battery cells.
  • Memory 1020 may be volatile memory or non-volatile memory.
  • the memory 1020 as a volatile memory may use RAM, DRAM, SRAM, etc.
  • the memory 1020 as a non-volatile memory may be ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, flash memory, etc.
  • the examples of memories 1020 listed above are merely examples and are not limited to these examples.
  • the input/output I/F (1030) is an interface that connects the MCU (1010) with input devices (not shown) such as a keyboard, mouse, and touch panel, and output devices such as a display (not shown) to transmit and receive data. can be provided.
  • the communication I/F 1040 is a component that can transmit and receive various data with a server, and may be various devices that can support wired or wireless communication.
  • the battery management device may transmit and receive RF signals received from various battery cells or current, voltage, and temperature information of the battery cells from a separately provided external server through the communication I/F 1040.
  • the computer program according to an embodiment disclosed in this document may be recorded in the memory 1020 and processed by the MCU 1010, so that it may be implemented as a module that performs each function shown in FIG. 2, for example. there is.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는 배터리 셀로 제1 신호를 송신하는 통신부, 상기 통신부와 상기 배터리 셀을 연결하는 스위치 및 상기 스위치의 동작을 제어하고, 상기 제1 신호에 대응되는 제2 신호를 수신하고, 상기 제2 신호에 기반하여 배터리 셀의 상태를 진단하는, 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법
관련출원과의 상호인용
본 발명은 2022.07.28.에 출원된 한국 특허 출원 제10-2022-0094265호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용을 본 명세서의 일부로 포함한다.
기술분야
본 문서에 개시된 실시예들은 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.
최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등과 최근의 리튬 이온 배터리를 모두 포함하는 의미이다. 이차 전지 중 리튬 이온 배터리는 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 배터리는 소형, 경량으로 제작할 수 있어 이동 기기의 전원으로 사용되며, 최근에는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.
무선 BMS 기술은 슬레이브 BMS에서 다수의 배터리 셀 스택을 모니터링 하여 마스터 BMS에 정보를 전송하는 기존의 CAN(Controller Area Network) 통신이나 Daisy Chain 통신을 무선으로 구현하는 기술이다.
BMS는 일반적으로 충전과 방전을 되풀이 하면서 소요되는 시간, 온도, 전압, 전류 등을 측정하여 배터리 셀의 상태를 판단한다. 다만, 온도, 전압, 전류 만으로는 배터리 셀 내부의 상세한 특성까지 반영하지 못하는 단점이 존재한다.
본 문서에 개시된 실시예들의 일 목적은 전압, 전류, 온도와 같은 특성이 반영하지 못하는 배터리 내부의 상세한 특성을 측정 및 진단할 수 있는 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 일 목적은 무선 BMS를 사용하는 경우 배터리 셀의 고장 예측과 안전성을 달성하기 위하여 RF 특성에 기반하여 배터리 셀을 진단할 수 있는 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는 배터리 셀로 제1 신호를 송신하는 통신부, 상기 통신부와 상기 배터리 셀을 연결하는 스위치 및 상기 스위치의 동작을 제어하고, 상기 제1 신호에 대응되는 제2 신호를 수신하고, 상기 제2 신호에 기반하여 배터리 셀의 상태를 진단하는, 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 RF(Radio Frequency) 신호이고, 상기 제2 신호는 상기 제1 신호의 반사 신호일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 제2 신호와 정상 상태의 배터리 셀과 관련된 신호를 비교하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 서로 다른 송신 파워에 대응되는 제1 신호를 송신하고, 상기 컨트롤러는, 상기 서로 다른 송신 파워에 대응되는 제2 신호를 수신하고, 상기 서로 다른 송신 파워에 대응되는 제2 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 서로 다른 주파수에 대응되는 제1 신호를 송신하고, 상기 컨트롤러는, 상기 서로 다른 주파수에 대응되는 제2 신호를 수신하고, 상기 서로 다른 주파수에 대응되는 제2 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 제2 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 임피던스(Impedance), 민감도(Sensitivity) 변화, PER(Peak Error Rate) 변화, 포화 레벨(Saturation level) 및 수신 강도(Received Signal Strength Indication, RSSI) 중 적어도 어느 하나를 진단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리 셀로부터 전압, 전류, 온도 정보를 포함하는 제3 신호를 수신하고, 상기 제2 신호 및 상기 제3 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 상기 스위치의 동작에 기반하여 상기 배터리 셀 또는 안테나에 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는 경우, 상기 통신부가 상기 안테나와 연결되도록 상기 스위치의 동작을 제어하고, 상기 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우, 상기 통신부가 상기 배터리 셀과 연결되도록 상기 스위치의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 상기 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우, 상기 제1 신호를 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 상기 스위치가 상기 배터리 셀에 접속된 경우 상기 제1 신호를 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 배터리 셀 모니터링 장치와 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 신호를 통해 무선 통신할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 상기 스위치가 안테나에 접속된 경우 상기 무선 통신할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법은, 통신부에서 배터리 셀로 제1 신호를 송신하는 단계, 컨트롤러에서 상기 제1 신호에 대응되는 제2 신호를 수신하는 단계 및 상기 컨트롤러에서 상기 제2 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단하는 단계를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 스위치를 통해 상기 통신부와 연결되고, 상기 스위치는 상기 통신부와 상기 배터리 셀을 연결할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는 경우 상기 통신부가 안테나와 연결되도록 상기 스위치의 동작을 제어하거나, 상기 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우, 상기 통신부가 상기 배터리 셀과 연결되도록 상기 스위치의 동작을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러에서 상기 제2 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단하는 단계는, 상기 제2 신호와 정상 상태의 배터리 셀과 관련된 신호를 비교하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법은, 전압, 전류, 온도와 같은 특성이 반영하지 못하는 배터리 내부의 상세한 특성을 측정 및 진단하기 위하여 RF 신호를 통해 임피던스와 관련된 정보들을 측정할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법은 무선 통신을 수행하지 않는 경우 RF 신호를 배터리 셀로 송신하고 대응되는 신호를 수신하여 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법은 RF 신호를 무선 통신에 사용할지 배터리 셀을 진단하는데 사용할지 여부에 따라서 스위치를 제어할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법은 다른 장치를 추가하지 않고 무선 통신을 위한 RFIC를 통해 배터리 셀의 진단을 위한 임피던스와 관련된 정보의 측정을 수행할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치와 배터리 셀을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치가 RF 신호를 송신 및 대응되는 신호를 수신하는 예시를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 보여주는 흐롬도이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 구체적으로 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 수행하기 위한 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 문서에 개시된 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 문서에 개시된 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 문서에 개시된 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 문서에 개시된 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 문서에 개시된 실시예들이 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.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩(1)은 배터리 셀(11, 12, 13, 14, 15, 16), 배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60) 및 상위 제어기(70)를 포함할 수 있다.
배터리 셀(11, 12, 13, 14, 15, 16)은 제1 배터리 셀(11), 제2 배터리 셀(12), 제3 배터리 셀(13), 제4 배터리 셀(14), 제5 배터리 셀(15), 제6 배터리 셀(16)을 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 배터리 셀(11), 제2 배터리 셀(12), 제3 배터리 셀(13), 제4 배터리 셀(14), 제5 배터리 셀(15), 제6 배터리 셀(16) 각각은 한 개 또는 복수개의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 도 1에서는 배터리 팩(1)이 6개의 배터리 셀(11, 12, 13, 14, 15, 16)을 포함하는 것으로 도시되었지만 이에 한정되는 것은 아니고, 배터리 팩(1)은 한 개 또는 n (n은 자연수)개의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60)는 제1 배터리 관리 장치(10), 제2 배터리 관리 장치(20), 제3 배터리 관리 장치(30), 제4 배터리 관리 장치(40), 제5 배터리 관리 장치(50) 및 제6 배터리 관리 장치(60)를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60)는 각각 대응되는 배터리 셀(11, 12, 13, 14, 15, 16)의 전압, 전류, 온도를 측정한 값을 입력 받는 장치로서, 복수의 단자와, 이들 단자와 연결되어 입력 받은 값들의 처리를 수행하는 회로 등을 포함할 수 있다. 또한, 배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60)는, 릴레이 또는 접촉기 등의 ON/OFF를 제어할 수도 있으며, 배터리 셀(11, 12, 13, 14, 15, 16)에 연결되어 배터리 셀(11, 12, 13, 14, 15, 16) 각각의 상태를 감시할 수 있다. 도 1에서는 배터리 팩(1)이 6개의 배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60)를 포함하는 것으로 도시되었지만 이에 한정되는 것은 아니고, 배터리 팩(1)은 한 개 또는 m(m은 자연수)개의 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다.
배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60)는 무선 통신부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부는 안테나로 구현될 수 있다. 다른 예를 들어, 무선 통신부는 RFIC를 포함할 수 있다. 배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60)는 무선 통신부를 통해 상위 제어기(70)와 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 신호에 기반하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60)는 무선 통신부를 통해 배터리 셀에 관한 정보(예: 배터리 셀의 전압, 전류, 온도 등)를 상위 제어기(70)에게 송신할 수 있다. 실시예에 따르면, 배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60)는 슬레이브 BMS일 수 있고, 상위 제어기(70)는 마스터 BMS일 수 있다.
상위 제어기(70)는 배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60)로 배터리 셀(11, 12, 13, 14, 15, 16)에 대한 제어 신호를 전송할 수 있다. 이에 따라, 배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60)는 상위 제어기(70)로부터 인가되는 신호에 기초하여 동작이 제어될 수 있을 것이다.
실시예에 따르면, 배터리 관리 장치(10, 20, 30, 40, 50, 60) 각각은 도 2의 배터리 관리 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 배터리 셀(11, 12, 13, 14, 15, 16) 각각은 도 2의 배터리 셀(200)과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치와 배터리 셀을 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(100)는 통신부(110), 컨트롤러(120), 스위치(130) 및 안테나(140)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 배터리 셀 모니터링 장치와 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 신호를 통해 무선 통신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 무선 주파수 신호를 스위치(130) 및 안테나(140)를 통해 송신함으로서 배터리 셀 모니터링 장치와 무선 통신할 수 있다. 실시예에 따르면, 배터리 셀 모니터링 장치는 도 1의 상위 제어기(70)를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 통신부(110)는 RFIC를 포함할 수 있다.
컨트롤러(120)는 배터리 셀(200)과 연결될 수 있다. 또한, 컨트롤러(120)는 통신부(110)와 스위치(130)를 통해 연결될 수 있다. 실시예에 따르면, 컨트롤러(120)는 스위치(130)의 동작을 제어할 수 있다.
스위치(130)는 통신부(110)와 배터리 셀(200)을 연결할 수 있다. 또한, 스위치(130)는 통신부(110)와 안테나(140)를 연결할 수 있다. 즉, 스위치(130)의 동작에 기반하여 통신부(110)는 배터리 셀(200) 또는 안테나(140) 중 어느 하나와 연결될 수 있다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치가 RF 신호를 송신 및 대응되는 신호를 수신하는 예시를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 컨트롤러(120)는 통신부(110)에서 스위치(130)를 통해 배터리 셀로 송신하는 제1 신호에 대응되는 제2 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 스위치(130)는 통신부(110)와 컨트롤러(120) 및 배터리 셀(200)을 연결할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 신호 및 제2 신호는 RF 신호이고, 제2 신호는 제1 신호의 반사 신호일 수 있다.
실시예에 따르면, 배터리 관리 장치(100)는 복수개의 캐패시터(150)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치(130)와 안테나(140) 사이에는 RF 신호만을 전송하기 위하여 캐패시터(150)가 포함될 수 있다. 다른 예를 들어, 스위치(130)와 배터리 셀(200) 사이에는 RF 신호만을 전송하기 위하여 캐패시터(150)가 포함될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 컨트롤러(120)와 배터리 셀(200) 사이에는 복수개의 인덕터(미도시)가 더 포함될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 컨트롤러(120)는 통신부(110)에서 송신한 제1 신호에 대응되어 수신된 제2 신호에 기반하여 배터리 셀(200)의 상태를 진단할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(120)는 수신된 제2 신호와 정상 상태의 배터리 셀과 관련된 신호를 비교하여 배터리 셀(200)의 상태를 진단할 수 있다. 실시예에 따르면, 컨트롤러(120)는 수신된 제2 신호와 정상 상태의 배터리 셀과 관련된 신호가 기 설정값 이상 차이나는 경우 배터리 셀(200)이 정상 상태가 아닌 것으로 진단할 수 있다. 따라서, 배터리 관리 장치(100)는 통신부(110)에서 송신하는 교류 신호(RF 신호, 제1 신호)에 대응되어 수신되는 교류 신호(RF 신호, 제2 신호)에 기반하여 직류 특성에서 진단할 수 없는 배터리 셀(200)의 상태를 정확하게 진단할 수 있다.
실시예에 따르면, 컨트롤러(120)는 제2 신호에 기반하여 배터리 셀(200)의 임피던스(Impedance), 민감도(Sensitivity) 변화, PER(Peak Error Rate) 변화, 포화 레벨(Saturation level) 및 수신 강도(Received Signal Strength Indication, RSSI) 중 적어도 어느 하나 이상을 진단할 수 있다.
실시예에 따르면, 정상 상태의 배터리 셀과 관련된 신호는 미리 저장된 값일 수 있다. 즉, 배터리 관리 장치(100)는 메모리를 더 포함할 수 있고, 메모리에는 정상 상태의 배터리 셀과 관련된 신호가 저장될 수 있다.
실시예에 따르면, 컨트롤러(120)는 배터리 셀(200)로부터 전압, 전류, 온도 정보를 포함하는 제3 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(120)는 제2 신호 및 제3 신호에 기반하여 배터리 셀 의 상태를 진단할 수 있다. 따라서, 배터리 관리 장치(100)는 전압, 전류, 온도 정보를 포함하는 제3 신호에 기반하여 진단이 되지 않는 임피던스와 관련된 배터리 셀(200)의 상태를 제2 신호에 기반하여 진단할 수 있다.
실시예에 따르면, 통신부(110)는 스위치(130)의 동작에 기반하여 배터리 셀(200) 또는 안테나(140)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는 경우에는 스위치(130)를 통해 안테나(140)에 연결될 수 있다. 다른 예를 들어, 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우에는 배터리 셀(200)에 RF 신호를 송신하여 컨트롤러(120)로 하여금 반사 신호를 통해 배터리 셀(200)의 상태를 진단할 수 있도록, 통신부(110)는 스위치(130)를 통해 배터리 셀(200) 및 컨트롤러(120)에 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 통신부(110)는 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우 제1 신호를 송신할 수 있다.
실시예에 따르면, 통신부(110)는 스위치(130)가 배터리 셀(200)에 접속된 경우 제1 신호를 송신할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 스위치(130)가 안테나(140)에 접속된 경우 무선 통신할 수 있다.
실시예에 따르면, 컨트롤러(120)는 스위치(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(120)는 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는 경우, 통신부(110)가 안테나(140)와 연결되도록 스위치(130)의 동작을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 컨트롤러(120)는 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우, 통신부(110)가 배터리 셀(200)과 연결되도록 스위치(130)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따르면, 통신부(110)는 서로 다른 송신 파워에 대응되는 제1 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 RFIC의 파워 변경을 통해 서로 다른 송신 파워에 대응되는 제1 신호를 송신할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(120)는 서로 다른 송신 파워에 대응되는 제2 신호를 수신할 수 있고, 송신 파워 별로 수신된 서로 다른 송신 파워에 대응되는 제2 신호에 기반하여 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다. 따라서, 배터리 관리 장치(100)는 다양한 송신 파워에 대응되는 신호에 기반하여 배터리 셀(200)의 상태를 보다 정확하게 진단할 수 있다.
실시예에 따르면, 통신부(110)는 서로 다른 주파수에 대응되는 제1 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 RFIC의 파워 변경을 통해 서로 다른 주파수에 대응되는 제1 신호를 송신할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(120)는 서로 다른 주파수에 대응되는 제2 신호를 수신할 수 있고, 주파수 별로 수신된 서로 다른 주파수에 대응되는 제2 신호에 기반하여 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다. 따라서, 배터리 관리 장치(100)는 다양한 주파수에 대응되는 신호에 기반하여 배터리 셀(200)의 상태를 보다 정확하게 진단할 수 있다.
실시예에 따르면, 컨트롤러(120)는 서로 다른 송신 파워 또는 주파수에 대응되는 제2 신호를 그래프로 도식화하여 배터리 셀(200)의 상태를 진단할 수 있다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 보여주는 흐롬도이다. 도 4에 도시된 동작들은 도 2에 도시된 배터리 관리 장치(100) 및 배터리 셀(200)을 통해 수행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(100)의 동작 방법은, 스위치를 통해 배터리 셀로 제1 신호를 송신하는 단계(S110), 제1 신호에 대응되는 제2 신호를 수신하는 단계(S120) 및 제2 신호에 기반하여 배터리 셀의 상태를 진단하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
스위치를 통해 배터리 셀로 제1 신호를 송신하는 단계(S110)에서 통신부(110)는 스위치(130)를 통해 배터리 셀(200)로 제1 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 배터리 셀 모니터링 장치와 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 신호를 통해 무선 통신할 수 있다. 다른 예를 들어, 예를 들어, 통신부(110)는 무선 주파수 신호를 스위치(130) 및 안테나(140)를 통해 송신함으로서 배터리 셀 모니터링 장치와 무선 통신할 수 있다.
제1 신호에 대응되는 제2 신호를 수신하는 단계(S120)에서 컨트롤러(120)는 통신부(110)에서 송신한 제1 신호에 대응되는 제2 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(120)는 배터리 셀(200)과 연결될 수 있다. 또한, 컨트롤러(120)는 통신부(110)와 스위치(130)를 통해 연결될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 신호 및 제2 신호는 RF 신호이고, 제2 신호는 제1 신호의 반사 신호일 수 있다.
제2 신호에 기반하여 배터리 셀의 상태를 진단하는 단계(S130)에서 컨트롤러(120)는 수신된 제2 신호에 기반하여 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(120)는 수신된 제2 신호와 정상 상태의 배터리 셀과 관련된 신호를 비교하여 배터리 셀(200)의 상태를 진단할 수 있다. 실시예에 따르면, 컨트롤러(120)는 수신된 제2 신호와 정상 상태의 배터리 셀과 관련된 신호가 기 설정값 이상 차이나는 경우 배터리 셀(200)이 정상 상태가 아닌 것으로 진단할 수 있다. 따라서, 배터리 관리 장치(100)는 통신부(110)에서 송신하는 교류 신호(RF 신호, 제1 신호)에 대응되어 수신되는 교류 신호(RF 신호, 제2 신호)에 기반하여 직류 특성에서 진단할 수 없는 배터리 셀(200)의 상태를 정확하게 진단할 수 있다.
실시예에 따르면 S110 단계에서, 통신부(110)는 제1 신호를 송신 파워 별로 송신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 RFIC의 파워 변경을 통해 제1 신호를 송신 파워 별로 송신할 수 있다. 이 경우, S130 단계에서, 컨트롤러(120)는 제2 신호를 송신 파워 별로 수신할 수 있고, 송신 파워 별로 수신된 제2 신호에 기반하여 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다. 따라서, 배터리 관리 장치(100)는 다양한 파워의 신호에 기반하여 배터리 셀(200)의 상태를 보다 정확하게 진단할 수 있다.
실시예에 따르면 S110 단계에서, 통신부(110)는 제1 신호를 주파수 별로 송신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 RFIC의 주파수 변경을 통해 제1 신호를 주파수 별로 송신할 수 있다. 이 경우, S130 단계에서 컨트롤러(120)는 제2 신호를 주파수 별로 수신할 수 있고, 주파수 별로 수신된 제2 신호에 기반하여 배터리 셀의 상태를 진단할 수 있다. 따라서, 배터리 관리 장치(100)는 다양한 주파수의 신호에 기반하여 배터리 셀(200)의 상태를 보다 정확하게 진단할 수 있다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 구체적으로 보여주는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(100)의 동작 방법은, 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는지 여부를 확인하는 단계(S210)를 포함할 수 있고, 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우 스위치를 배터리 셀과 연결되도록 제어하는 단계(S220) 및 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는 경우 스위치를 안테나와 연결되도록 제어하는 단계(S230)를 포함할 수 있다.
배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는지 여부를 확인하는 단계(S210)에서 컨트롤러(120)는 통신부(110)를 통해 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(120)는 스위치(130)를 제어할 수 있고, 안테나(140) 또는 배터리 셀(200) 중 어느 하나와 통신부(110)가 연결되도록 제어할 수 있다.
배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우, S220 단계에서, 컨트롤러(120)는 스위치(130)를 배터리 셀(200)과 연결되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 통신부(110)는 배터리 셀(200)에 RF 신호를 송신하여 컨트롤러(120)로 하여금 반사 신호를 통해 배터리 셀(200)의 상태를 진단하도록 할 수 있다.
배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는 경우, S230 단계에서, 컨트롤러(120)는 스위치(130)를 안테나(140)와 연결되도록 제어할 수 있다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 수행하기 위한 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(1000)은 MCU(1010), 메모리(1020), 입출력 I/F(1030) 및 통신 I/F(1040)를 포함할 수 있다.
MCU(1010)는 메모리(1020)에 저장되어 있는 각종 프로그램(예를 들면, 배터리 팩 전압 또는 전류 수집 프로그램, 무선 통신 프로그램, 배터리 셀 상태 진단 프로그램, 배터리 셀 RF 신호 처리 프로그램, 배터리 셀 VIT(전압, 전류, 온도) 신호 처리 프로그램, 릴레이 제어 프로그램 등)을 실행시키고, 이러한 프로그램들을 통해 배터리 셀로부터 수신된 RF 신호 또는 배터리 셀의 전류, 전압, 온도 정보 등을 포함한 각종 정보를 처리하며, 전술한 도 2에 나타낸 배터리 관리 장치에 포함된 컨트롤러의 기능들을 수행하도록 하는 프로세서일 수 있다.
메모리(1020)는 배터리 셀의 무선 통신 프로그램, 배터리 셀 상태 진단 프로그램, 배터리 셀 RF 신호 처리 프로그램, 배터리 셀 VIT(전압, 전류, 온도) 신호 처리 프로그램, 릴레이 제어 프로그램 등 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1020)는 배터리 셀로부터 수신된 RF 신호 또는 배터리 셀의 전류, 전압, 온도 정보 등 각종 정보를 저장할 수 있다.
이러한 메모리(1020)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(1020)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(1020)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(1020)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(1020)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.
입출력 I/F(1030)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(1010) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
통신 I/F(1040)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 배터리 관리 장치는 통신 I/F(1040)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 각종 배터리 셀로부터 수신된 RF 신호 또는 배터리 셀의 전류, 전압, 온도 정보를 송수신할 수 있다.
이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(1020)에 기록되고, MCU(1010)에 의해 처리됨으로써, 예를 들면 도 2에서 도시한 각 기능들을 수행하는 모듈로서 구현될 수도 있다.
이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 문서에 개시된 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 문서에 개시된 기술 사상의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 문서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 배터리 셀로 제1 신호를 송신하는 통신부;
    상기 통신부와 상기 배터리 셀을 연결하는 스위치; 및
    상기 스위치의 동작을 제어하고, 상기 제1 신호에 대응되는 제2 신호를 수신하고, 상기 제2 신호에 기반하여 배터리 셀의 상태를 진단하는, 컨트롤러를 포함하는 배터리 관리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 RF(Radio Frequency) 신호이고,
    상기 제2 신호는 상기 제1 신호의 반사 신호인, 배터리 관리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제2 신호와 정상 상태의 배터리 셀과 관련된 신호를 비교하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단하는, 배터리 관리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    서로 다른 송신 파워에 대응되는 제1 신호를 송신하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 서로 다른 송신 파워에 대응되는 제2 신호를 수신하고,
    상기 서로 다른 송신 파워에 대응되는 제2 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단하는, 배터리 관리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    서로 다른 주파수에 대응되는 제1 신호를 송신하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 서로 다른 주파수에 대응되는 제2 신호를 수신하고,
    상기 서로 다른 주파수에 대응되는 제2 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단하는, 배터리 관리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제2 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 임피던스(Impedance), 민감도(Sensitivity) 변화, PER(Peak Error Rate) 변화, 포화 레벨(Saturation level) 및 수신 강도(Received Signal Strength Indication, RSSI) 중 적어도 어느 하나를 진단하는, 배터리 관리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 배터리 셀로부터 전압, 전류, 온도 정보를 포함하는 제3 신호를 수신하고,
    상기 제2 신호 및 상기 제3 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단하는, 배터리 관리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 스위치의 동작에 기반하여 상기 배터리 셀 또는 안테나에 연결되는, 배터리 관리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는 경우, 상기 통신부가 상기 안테나와 연결되도록 상기 스위치의 동작을 제어하고,
    상기 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우, 상기 통신부가 상기 배터리 셀과 연결되도록 상기 스위치의 동작을 제어하는, 배터리 관리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우, 상기 제1 신호를 송신하는, 배터리 관리 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 스위치가 상기 배터리 셀에 접속된 경우 상기 제1 신호를 송신하는, 배터리 관리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    배터리 셀 모니터링 장치와 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 신호를 통해 무선 통신하는, 배터리 관리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 스위치가 안테나에 접속된 경우 상기 무선 통신하는, 배터리 관리 장치.
  14. 통신부에서 배터리 셀로 제1 신호를 송신하는 단계;
    컨트롤러에서 상기 제1 신호에 대응되는 제2 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 컨트롤러에서 상기 제2 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단하는 단계; 를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 스위치를 통해 상기 통신부와 연결되고,
    상기 스위치는 상기 통신부와 상기 배터리 셀을 연결하는, 배터리 관리 장치의 동작 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하는 경우 상기 통신부가 안테나와 연결되도록 상기 스위치의 동작을 제어하거나,
    상기 배터리 셀 모니터링 장치와 통신하지 않는 경우, 상기 통신부가 상기 배터리 셀과 연결되도록 상기 스위치의 동작을 제어하는 단계; 를 더 포함하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 컨트롤러에서 상기 제2 신호에 기반하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단하는 단계는,
    상기 제2 신호와 정상 상태의 배터리 셀과 관련된 신호를 비교하여 상기 배터리 셀의 상태를 진단하는, 배터리 관리 장치의 동작 방법.
PCT/KR2023/010215 2022-07-28 2023-07-17 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법 Ceased WO2024025228A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/992,648 US20260058226A1 (en) 2022-07-28 2023-07-17 Battery Management Apparatus and Operating Method Thereof
JP2025500262A JP2025521930A (ja) 2022-07-28 2023-07-17 電池管理装置およびその動作方法
EP23846887.0A EP4564032A4 (en) 2022-07-28 2023-07-17 BATTERY MANAGEMENT DEVICE AND ITS OPERATING PROCESS
CN202380051979.2A CN119487403A (zh) 2022-07-28 2023-07-17 电池管理设备及其操作方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220094265A KR102916592B1 (ko) 2022-07-28 2022-07-28 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법
KR10-2022-0094265 2022-07-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024025228A1 true WO2024025228A1 (ko) 2024-02-01

Family

ID=89706818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/010215 Ceased WO2024025228A1 (ko) 2022-07-28 2023-07-17 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20260058226A1 (ko)
EP (1) EP4564032A4 (ko)
JP (1) JP2025521930A (ko)
KR (1) KR102916592B1 (ko)
CN (1) CN119487403A (ko)
WO (1) WO2024025228A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20250166412A (ko) * 2024-05-20 2025-11-28 주식회사 부명 Rf 신호들을 이용하는 이차 전지 검사 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002084207A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Murata Mfg Co Ltd 無線装置
JP6032025B2 (ja) * 2013-01-22 2016-11-24 日立化成株式会社 蓄電池状態検知方法及び蓄電池状態検知装置
KR20180010869A (ko) * 2016-07-22 2018-01-31 주식회사 엘지화학 배터리 무선 제어 시스템 및 방법
JP2019527528A (ja) * 2016-06-28 2019-09-26 リニアー テクノロジー エルエルシー バッテリシステムのための無線感知
JP6905985B2 (ja) * 2015-12-22 2021-07-21 ヴィート エヌブイ 高電圧バッテリの特性を測定するための装置
KR20220094265A (ko) 2020-12-28 2022-07-06 주식회사 삼양사 내스크래치성이 향상되고 내충격성이 우수한 공중합체 및 그 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5483155B2 (ja) * 2009-06-02 2014-05-07 横河電機株式会社 電気化学反応計測方法および電気化学反応計測装置
US9869726B2 (en) * 2012-05-22 2018-01-16 Lawrence Livermore National Security, Llc Wireless battery management control and monitoring system
JP5879294B2 (ja) * 2013-03-29 2016-03-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池システム
US11982716B2 (en) * 2020-09-04 2024-05-14 Analog Devices, Inc. Self-characterizing smart cells for battery lifecycle management

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002084207A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Murata Mfg Co Ltd 無線装置
JP6032025B2 (ja) * 2013-01-22 2016-11-24 日立化成株式会社 蓄電池状態検知方法及び蓄電池状態検知装置
JP6905985B2 (ja) * 2015-12-22 2021-07-21 ヴィート エヌブイ 高電圧バッテリの特性を測定するための装置
JP2019527528A (ja) * 2016-06-28 2019-09-26 リニアー テクノロジー エルエルシー バッテリシステムのための無線感知
KR20180010869A (ko) * 2016-07-22 2018-01-31 주식회사 엘지화학 배터리 무선 제어 시스템 및 방법
KR20220094265A (ko) 2020-12-28 2022-07-06 주식회사 삼양사 내스크래치성이 향상되고 내충격성이 우수한 공중합체 및 그 제조방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4564032A4

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240016134A (ko) 2024-02-06
JP2025521930A (ja) 2025-07-10
CN119487403A (zh) 2025-02-18
KR102916592B1 (ko) 2026-01-22
EP4564032A1 (en) 2025-06-04
EP4564032A4 (en) 2025-11-26
US20260058226A1 (en) 2026-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021125678A1 (ko) 병렬 배터리 릴레이 진단 장치 및 방법
WO2020166827A1 (ko) 슬레이브 bms 점검 시스템 및 방법
WO2021002658A1 (ko) 배터리 관리 시스템 및 관리 방법
WO2022019481A1 (ko) 통신 오류의 원인을 진단하기 위한 슬레이브 bms, 마스터 bms 및 배터리 팩
WO2018225921A1 (ko) 배터리 팩 및 배터리 팩의 제어 방법
WO2022097931A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
WO2023136512A1 (ko) 배터리 충전 심도 산출 장치 및 그것의 동작 방법
WO2020242131A1 (ko) 배터리 관리 시스템 및 상위 시스템으로 데이터를 송신하는 방법
WO2020071682A1 (ko) Bms 간 통신 시스템 및 방법
WO2023224288A1 (ko) 배터리 상태 관리 장치 및 그것의 동작 방법
WO2021256722A1 (ko) 배터리 모듈의 에러를 진단하는 슬레이브 bms 및 상기 슬레이브 bms를 포함하는 배터리 팩
WO2017090978A1 (ko) 배터리 팩 상태 병렬 모니터링 장치
WO2024025228A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법
WO2021125674A1 (ko) 배터리 진단 장치 및 방법
WO2023132526A1 (ko) 전력 저장 장치 및 그 운용 방법
WO2024111751A1 (ko) 배터리의 상태를 감지하는 방법 및 전자 장치
WO2022149864A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법
WO2024232502A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법
WO2021206373A1 (ko) 배터리 모듈 및 에너지 저장 장치
WO2020130576A1 (ko) Bms 인식 시스템 및 방법
WO2023158069A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법
WO2023055038A1 (ko) 배터리 팩 및 그것의 동작 방법
WO2023063630A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법
WO2024058523A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법
WO2022114559A1 (ko) 릴레이 상태 관리 장치 및 그것의 동작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23846887

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202380051979.2

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2025500262

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18992648

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 202380051979.2

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023846887

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023846887

Country of ref document: EP

Effective date: 20250228

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2023846887

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 18992648

Country of ref document: US