[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR101749731B1 - Two-way checking device and method of bus bar locking - Google Patents

Two-way checking device and method of bus bar locking Download PDF

Info

Publication number
KR101749731B1
KR101749731B1 KR1020150033221A KR20150033221A KR101749731B1 KR 101749731 B1 KR101749731 B1 KR 101749731B1 KR 1020150033221 A KR1020150033221 A KR 1020150033221A KR 20150033221 A KR20150033221 A KR 20150033221A KR 101749731 B1 KR101749731 B1 KR 101749731B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
bus bar
module
state
battery
Prior art date
Application number
KR1020150033221A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160109209A (en
Inventor
최일훈
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150033221A priority Critical patent/KR101749731B1/en
Publication of KR20160109209A publication Critical patent/KR20160109209A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101749731B1 publication Critical patent/KR101749731B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/10Measuring sum, difference or ratio
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/12Measuring electrostatic fields or voltage-potential
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 기존의 배터리 충전시 버스 바 체결 상태 확인 장치 및 방법과 배터리 방전시 버스 바 체결 상태 확인 장치 및 방법을 하나의 통합된 장치 및 방법을 이용하여 배터리의 충전 또는 방전 양방향으로 버스 바의 체결 상태를 확인 할 수 있다.
또한, 배터리의 충전시와 방전시 서로 다른 장치 및 방법을 이용하던 것을 하나의 통합된 장치 및 방법을 이용함으로써, 구조가 간단해지고 배터리 팩의 제작 비용을 감소시킬 수 있다.
The present invention relates to an apparatus and method for checking the state of fastening of a bus bar when a battery is charged and a method and an apparatus for checking the fastened state of a bus bar when discharging a battery, You can check the status.
Further, by using one integrated apparatus and method which use different apparatuses and methods when charging and discharging the battery, the structure is simplified and the production cost of the battery pack can be reduced.

Description

양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치 및 방법{Two-way checking device and method of bus bar locking}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-

본 발명은 배터리의 충전 또는 방전 상태에 상관없이 양방향으로 버스 바의 전압을 측정하여 버스 바의 체결 상태를 확인하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for confirming the fastening state of a bus bar by measuring the voltage of the bus bar in both directions regardless of the charging or discharging state of the battery.

근래에 들어서 환경에 대한 관심이 높아지면서, 전기 배터리는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등으로 인한 대기 오염을 해결하기 위한 방안으로 제시되어 있는 전기 자동차나 하이브리드 차량의 동력원으로 주목받고 있다.In recent years, interest in the environment has increased, and electric batteries are attracting attention as electric power sources for electric vehicles and hybrid vehicles, which are proposed as solutions for air pollution caused by existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels have.

이러한 전기 자동차 또는 하이브리드 차량은 고출력 대용량의 전원 공급원이 요구되고, 이러한 요구를 충족시키기 위해 다수의 배터리 셀을 전기적을 체결한 중대형 배터리 모듈, 또는 배터리 모듈들을 전기적으로 체결한 대형 배터리 팩이 사용된다.Such electric vehicles or hybrid vehicles are required to have a high-power, large-capacity power source. To meet such demands, a middle or large battery module electrically connected to a plurality of battery cells or a large battery pack electrically connected with battery modules is used.

이처럼 둘 이상의 배터리 셀 또는 둘 이상의 배터리 모듈을 전기적으로 체결하는 부재로 버스 바(bus bar)가 쓰이며, 이러한 버스 바는 배터리 셀에서 인출된 전류가 이동하는 통로이다.As described above, a bus bar is used as a member for electrically connecting two or more battery cells or two or more battery modules, and the bus bar is a passage through which the current drawn from the battery cell moves.

상기 이러한 버스 바로 체결 되어 있는 배터리 셀, 배터리 모듈 및 배터리 팩은 이동이 잦은 기기 및 장치 등에 사용되는 것이 일반적이기 때문에 이러한 버스 바와 배터리 셀의 체결 상태가 불량해지는 경우가 발생할 수 있다. Since the battery cell, the battery module, and the battery pack, which are fastened to the bus, are generally used for devices and devices that are frequently moved, the bus bars and the battery cells may be poorly fastened.

이와 같이 배터리에서 배터리 셀을 체결하여 배터리 모듈을 구성하는 버스 바의 체결 상태가 불량해 지는 경우 배터리 셀과 버스 바 사이의 저항은 증가할 수 있고, 상기 셀과 버스 바의 저항 증가는 배터리의 에너지 손실을 가져올 뿐만 아니라 열이 발생하여 배터리의 전반적인 온도를 상승 시켜 배터리의 발화나 폭발로 까지 이어질 수 있어 안정성에도 큰 문제가 된다.If the fastening state of the bus bar constituting the battery module by tightening the battery cell in the battery is poor, the resistance between the battery cell and the bus bar may increase, and the resistance of the cell and the bus bar may increase due to the energy of the battery Not only does it lead to a loss, but also generates heat, which increases the overall temperature of the battery, leading to ignition or explosion of the battery, which is also a serious problem.

그러므로 상기 문제점들을 예방하고 해결하기 위해서는 버스 바의 체결 상태를 수시로 확인하여야 하며, 상기 버스 바의 체결 상태를 확인하는 방법으로는 버스 바의 전압을 측정하여 버스 바의 체결 상태를 확인하는 방법이 널리 사용되고 있다.Therefore, in order to prevent and solve the above problems, it is necessary to check the fastening state of the bus bar from time to time. As a method of confirming the fastening state of the bus bar, a method of checking the fastening state of the bus bar by measuring the voltage of the bus bar is widely .

이와 같이 종래 버스 바 체결 상태 확인 기술로는 대한민국 공개특허 KR2014-0055065가 있다. 상기 종래 기술을 살펴보면 배터리 셀들의 전압 합과 버스 바 양단의 전압을 차이를 측정하여, 그 측정 값으로부터 버스 바 체결 상태의 이상 유무를 판단하는 기술로 본 발명에서 발명하고자 하는 모듈 버스 바와 모듈 버스 바의 사이 전압을 측정하여 버스 바의 체결 상태를 확인하는 기술사상과는 차이가 있다. As described above, Korean Patent Publication No. KR2014-0055065 is known as a technology for confirming the state of fastening of a bus bar. In the conventional technology, the difference between the voltage sum of the battery cells and the voltage between both ends of the bus bar is measured and the presence or absence of the bus bar fastening state is judged from the measured values. Is different from the technical idea of checking the fastening state of the bus bar.

또한 상기 종래 기술은 충전 또는 방전 양 방향으로 측정하는 것이 아니라 충전시와 방전시의 버스 바의 전압을 측정 하는 회로가 따로 존재 하여 버스 바 체결 상태 확인을 위한 회로의 구성이 복잡하고 공간을 많이 차지 하였다.In addition, in the prior art, there is a circuit for measuring the voltage of the bus bar at the time of charging and discharging instead of measuring in both directions of charging or discharging, so that the circuit configuration for checking the state of the bus bar is complicated and occupies a lot of space Respectively.

그러므로 본 발명에서는 버스 바 체결 상태 확인을 위해, 모듈 버스 바와 모듈 버스 바의 전압 차이를 측정하여 배터리의 충전과 방전 양방향 모두에서 측정 가능한 양방향 버스 바의 체결 상태 확인 장치 및 방법을 제공한다.Therefore, the present invention provides an apparatus and method for confirming the fastening state of a bidirectional bus bar capable of measuring both the charging and discharging directions of the battery by measuring the voltage difference between the module bus bar and the module bus bar for confirming the fastening state of the bus bar.

한국공개특허공보 KR2014-0055065Korean Unexamined Patent Publication No. 2014-0055065

본 발명은 버스 바의 전압을 측정하여 버스 바의 체결 상태를 확인할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for checking the state of fastening of a bus bar by measuring the voltage of the bus bar.

본 발명은 배터리의 충전 또는 방전 상태에 상관없이 하나의 장치로 버스 바의 전압을 측정하여 버스 바의 체결 상태를 확인하는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for confirming the fastening state of a bus bar by measuring the voltage of the bus bar with one device regardless of the charging or discharging state of the battery.

본 발명은 버스 바의 전압을 측정하여 버스 바의 체결 상태를 확인하는 장치로서, 복수의 모듈 버스 바, 상기 복수의 모듈 버스 바들 사이의 전압을 측정하는 전압 측정부, 상기 모듈 버스 바들 사이에 기준 전압을 승압시키는 전압을 인가하는 승압 전압 인가부, 상기 전압 측정부에서 측정된 전압 값으로부터 모듈 버스 바의 체결 상태를 확인하는 BMS를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치이다.The present invention relates to an apparatus for verifying the state of a bus bar by measuring a voltage of a bus bar, comprising: a plurality of module bus bars; a voltage measuring unit for measuring a voltage between the plurality of module bus bars; And a BMS for confirming the fastening state of the module bus bar from the voltage value measured by the voltage measuring unit. [5] The bidirectional bus bar fastening state checking apparatus according to claim 1, .

상기 본 발명의 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치는 배터리 모듈 버스 바들 사이의 전압을 측정하여 버스 바들의 체결상태를 판단하는 방법에 있어서, A method for determining a fastening state of bus bars by measuring a voltage between battery module bus bars, the method comprising:

상기 버스 바들 사이에 소정의 승압 전압을 인가하여 버스 바들 사이의 기준 전압을 승압시키는 단계, 상기 버스 바들 사이의 전압을 측정하는 단계, 상기 측정한 전압과 상기 승압 된 기준 전압과 비교하여 상기 버스 바들의 체결 상태를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 버스 바 체결 상태 확인 방법이다.A step of increasing a reference voltage between bus bars by applying a predetermined boosting voltage between the bus bars, measuring a voltage between the bus bars, comparing the measured voltage with the boosted reference voltage, And determining a fastening state of the two-way bus bar.

본 발명은 기존의 배터리 충전시 버스 바 체결 상태 확인 장치 및 방법과 배터리 방전시 버스 바 체결 상태 확인 장치 및 방법을 하나의 통합된 장치 및 방법을 이용하여 배터리의 충전 또는 방전 양방향으로 버스 바의 체결 상태를 확인 할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for checking the state of fastening of a bus bar when a battery is charged and a method and an apparatus for checking the fastened state of a bus bar when discharging a battery, You can check the status.

또한, 배터리의 충전시와 방전시 서로 다른 장치 및 방법을 이용하던 것을 하나의 통합된 장치 및 방법을 이용함으로써, 구조가 간단해져서 공간 활용도가 높아지며, 배터리 팩의 제작 비용을 감소시킬 수 있다.Also, by using one integrated device and method that use different devices and methods when charging and discharging the battery, the structure is simplified, space utilization is increased, and the manufacturing cost of the battery pack can be reduced.

도1은 본 발명의 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치의 블록도이다.
도2는 본 발명의 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치의 회로도 이다.
도3은 본 발명의 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치 및 방법을 이용한 실시 예이다.
도4는 본 발명의 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치 및 방법의 흐름도 이다.
1 is a block diagram of a bidirectional bus bar engagement state confirmation apparatus of the present invention.
2 is a circuit diagram of a bidirectional bus bar fastening state checking apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is an embodiment using the apparatus and method for checking the state of the bi-directional bus bar fastening state of the present invention.
4 is a flow chart of an apparatus and method for checking the state of the bi-directional bus bar engagement state of the present invention.

1.BMS와 버스 바의 기본 구조1. Basic structure of BMS and bus bar

자동차용 배터리와 더불어 에너지 저장 원으로써 배터리 역할이 부각되면서 대용량 구조의 배터리에 대한 필요성이 높아지고 있으며, 이 경우 복수의 배터리 모듈이 체결되는 멀티 모듈 구조를 가지는 배터리 팩이 널리 이용되고 있다.In addition to automobile batteries, the role of the battery as an energy storage source is becoming more and more important, and thus a battery pack having a multi-module structure in which a plurality of battery modules are fastened is widely used.

상기 복수의 배터리 모듈(200)은 복수의 배터리 셀(210)들로 이루어져 있으며, 이러한 각 배터리 셀(210)의 셀 전압 측정 및 배터리 셀(210) 밸런싱 제어를 효율적으로 관리하기 위한 BMS(300)가 필요하다.The plurality of battery modules 200 includes a plurality of battery cells 210. The BMS 300 for efficiently managing the cell voltage measurement of each battery cell 210 and the balancing control of the battery cell 210, .

상기 BMS(300)는 제어부를 포함하고 있으며, 상기 제어부에서는 배터리 셀에 대한 정보들이 수집되며, 그 수집된 배터리 셀의 정보에 따라 배터리 셀을 제어하는 기능을 수행한다.The BMS 300 includes a controller, and the controller collects information on the battery cells, and controls the battery cells according to information of the collected battery cells.

일반적으로, 모듈 버스 바(220))는 배터리 셀(210)및 배터리 모듈(200)들 상호간의 전기적인 연결 및 이들로부터 전력을 공급받기 위하여 외부기기와의 연결에 필요한 부재로 사용된다.In general, the module bus bar 220 is used as a member necessary for electrical connection between the battery cell 210 and the battery module 200 and for connection with an external device to receive power from the battery cell.

이러한 모듈 버스 바(220)는 배터리 셀(210)에서 인출된 전류가 이동하는 통로이고, 상기 모듈 버스 바(220)는 전원 입력부(221), 전원 출력부(222) 및 본체부(223)로 등으로 구성되어 있다.The module bus bar 220 is a passage through which the current drawn from the battery cell 210 moves and the module bus bar 220 is connected to the power input part 221, the power output part 222 and the main body part 223 And the like.

상기 전원 입력부(221)는 배터리 셀(210)의 출력단자로부터 전류를 수용하는 기능을 수행하며, 상기 전원 출력부(222)는 배터리 모듈(200)의 전원 입력부 (221)에서 받은 전류를 모듈 버스 바(220)와 연결된 외부의 회로 및 장치로 전달하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 본체부(223)는 전원 입력부(221)와 전원 출력부(222)를 전기적으로 연결하는 기능을 수행한다.The power input unit 221 receives a current from an output terminal of the battery cell 210. The power output unit 222 outputs a current received from the power input unit 221 of the battery module 200, To the external circuit and device connected to the bar 220. The main body 223 electrically connects the power input unit 221 and the power output unit 222.

2.본 발명의 버스 바 체결 상태 측정 방법2. Method for measuring the fastening state of the bus bar of the present invention

일반적인 배터리 모듈(200)은 상기 BMS(300)와 모듈 버스 바(220) 등을 포함하는 구조를 가지고 있으며, 상술한 BMS(300)에 의해 배터리 모듈(200) 전체가 관리되며, 상기 모듈 버스 바(220)에는 배터리 모듈(200)을 이루고 있는 복수의 배터리 셀(210)들이 연결되어 있다.The general battery module 200 has a structure including the BMS 300 and the module bus bar 220. The entire battery module 200 is managed by the BMS 300, A plurality of battery cells 210 constituting a battery module 200 are connected to the battery module 220.

이러한 복수의 배터리 셀들이 모듈 버스 바에 연결되어 배터리 모듈을 구성하므로 배터리 모듈의 출력의 안정성 확보를 위해서는 모듈 버스 바의 체결 상태 확인이 중요하다. Since the plurality of battery cells are connected to the module bus bar to constitute the battery module, it is important to check the fastening state of the module bus bar in order to secure the output stability of the battery module.

종래의 모듈 버스 바(220) 체결 상태 확인 방법은 모듈 버스 바(220)에 연결된 배터리 셀(210)들의 전압을 합한 값과 모듈 버스 바(220) 양단의 전압 값의 차이를 계산하여 모듈 버스 바(220)의 체결 상태를 확인하였다.The conventional method of checking the state of the module bus bar 220 is to calculate the difference between the sum of the voltages of the battery cells 210 connected to the module bus bar 220 and the voltage value across the module bus bar 220, The fastening state of the fastener 220 was confirmed.

또한, 이러한 종래 기술의 경우, 충전과 방전시 모듈 버스 바에 흐르는 전류의 흐름이 서로 반대이기 때문에 모듈 버스 바 양단의 전압 값을 측정하기 위해서는 충전시 모듈 버스 바 양단 전압 측정 회로와 방전시 모듈 버스 바 양단 전압 측정 회로가 별개로 구성하여야 했다.In order to measure the voltage value at both ends of the module bus bar, since the flow of the current flowing through the module bus bar during charging and discharging are opposite to each other, the voltage measuring circuit between the module bus bar and the module bus bar Both voltage measurement circuits had to be configured separately.

이에 비하여 본 발명은 종래에 배터리 셀들의 전압을 합한 값과 모듈 버스 바 양단의 전압의 차이를 계산하는 것이 아니라, 배터리 셀(210)들을 연결하여 배터리 모듈(200)로 구성하는 모듈 버스 바(220)와 모듈 버스 바(220) 사이의 전압을 측정하는 방식으로 모듈 버스 바(220) 체결 상태 확인 장치를 제공한다.In contrast, the present invention is not limited to calculating the difference between the sum of the voltages of the battery cells and the voltage between both ends of the module bus bar, but the module bus bar 220 And a module bus bar 220. The module bus bar 220 is connected to the module bus bar 220 by a cable.

또한, 본 발명에서는 종래에 배터리 충전시 모듈 버스 바(220) 체결 상태 확인을 위한 장치와 배터리 방전시 모듈 버스 바(220) 체결 상태 확인을 위한 장치가 별개로 구성 하였던 것을, 하나의 장치로 통합하여, 배터리의 충전 또는 방전 상태에 상관없이 버스 바 체결 상태를 확인하는 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치(100)를 제공한다.In the present invention, a device for confirming the state of connection of the module bus bar 220 at the time of battery charging and a device for checking the state of connection of the module bus bar 220 at the time of battery discharge are conventionally integrated, Thereby confirming the fastened state of the bus bar irrespective of the charging or discharging state of the battery.

이하에서는 도1를 참고로 하여 본 발명의 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치(100)를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a bidirectional bus bar fastening state checking apparatus 100 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

상기 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치(100)는 모듈 버스 바(220)들 사이의 전압을 측정하는 전압 측정부(110)와 상기 모듈 버스바(220)들 사이의 기준 전압을 승압 시키는 승압 전압을 공급하는 승압 전압 공급부(120)를 포함하는 구조이다.The bidirectional bus bar connection state confirmation apparatus 100 includes a voltage measurement unit 110 for measuring a voltage between module bus bars 220 and a boosted voltage for boosting a reference voltage between the module bus bars 220 And a step-up voltage supplier 120 for supplying the boost voltage.

상기 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치(100)의 전압 측정부 (110)에서는 배터리 셀(210)들을 연결하여 배터리 모듈(200)로 구성하는 모듈 버스 바(220)들 사이의 전압을 측정하여 BMS(300)의 제어부로 전달하며, 상기 BMS(300)의 제어부는 상기 측정 값과 기준 전압 값을 비교하여 측정 값과 기준 전압 값이 소정의 오차 범위 내에 있을 경우, 모듈 버스 바(220)의 체결 상태가 정상 상태라 판단하고, 상기 측정 값과 기준 전압 값의 차이가 소정의 오차 범위 바깥에 있을 경우, 모듈 버스 바(220)의 체결 상태가 불량한 것으로 판단한다. The voltage measuring unit 110 of the bidirectional bus bar connection state checking apparatus 100 measures the voltage between the module bus bars 220 constituting the battery module 200 by connecting the battery cells 210, The control unit of the BMS 300 compares the measurement value with the reference voltage value. When the measurement value and the reference voltage value are within a predetermined error range, the control unit of the BMS 300 compares the measurement value and the reference voltage value, If the difference between the measured value and the reference voltage value is outside a predetermined error range, it is determined that the fastening state of the module bus bar 220 is poor.

상기 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치의 승압 전압 공급부(120)는 상기 전압 측정부(110)에서 배터리의 충전 및 방전 양방향 모두에서 모듈 버스 바(220)들 사이의 전압을 측정할 수 있도록 하기 위해, 모듈 버스 바(220)들의 체결 상태가 정상일 경우 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치의 전압 측정부 (110)에서 0V로 측정되는 기준 전압을 소정의 기준 전압으로 승압 시키기 위한 승압 전압을 인가하는 역할을 한다.In order to allow the voltage measurement unit 110 to measure the voltage between the module bus bars 220 in both the charging and discharging directions of the battery, the voltage-boosting voltage supply unit 120 of the bidirectional bus- When the connection state of the module bus bars 220 is normal, the voltage measuring unit 110 of the bidirectional bus bar check unit 110 applies a boost voltage for boosting the reference voltage measured at 0 V to a predetermined reference voltage .

이하에서는 모듈 버스 바(220)의 체결 상태가 모두 정상일 경우 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치의 전압 측정부(110)에서 0V로 측정되는 모듈 버스 바들 사이의 기준 전압을 별도의 승압 전압 공급부에서 승압 전압을 인가하여 소정의 기준 전압으로 승압 시키는 이유를 설명하도록 한다.Hereinafter, when all the fastened state of the module bus bar 220 is normal, the reference voltage between the module bus bars, which is measured at 0 V by the voltage measuring unit 110 of the bidirectional bus bar fastening state checking apparatus, And the voltage is increased to a predetermined reference voltage.

종래 기술과 같이 별도의 승압 전압을 인가하는 장치 또는 방법이 없을 경우, 모듈 버스 바의 체결 상태가 정상일 때, 모듈 버스 바(220)들 사이의 전압은 0V가 측정되고, 모듈 버스 바의 체결 상태가 불량이라면, 모듈 버스 바 사이의 전위차이가 측정되어 모듈 버스 바의 체결 상태가 불량임을 알 수 있다.When there is no device or method for applying a boosted voltage as in the prior art, when the fastening state of the module bus bar is normal, the voltage between the module bus bars 220 is measured to be 0 V, The potential difference between the module bus bars is measured and it can be understood that the fastening state of the module bus bar is poor.

그런데, 배터리가 충전 상태일 때는 체결 상태가 불량한 모듈 버스 바(220)가 존재 할 경우, 정상 체결 상태인 모듈 버스 바(220)와 체결 상태가 불량한 모듈 버스 바(220)의 전위 차가 그대로 측정되어 버스 바의 체결 상태가 불량함을 확인 할 수 있다.If there is a module bus bar 220 having a poor connection state when the battery is in a charged state, the potential difference between the module bus bar 220 in the normally engaged state and the module bus bar 220 in the improperly connected state is measured as it is It can be confirmed that the fastening state of the bus bar is poor.

그러나, 배터리가 방전 상태에서 체결 상태가 불량한 모듈 버스 바(220)가 존재 할 경우, 정상 체결 상태인 모듈 버스 바(220)의 전압과 체결 상태가 불량한 모듈 버스 바(220)의 (-)전위 차이가 측정 되어야 하지만 모듈 버스 바(220) 체결 상태 확인 회로의 특성상 (-)전위 차이는 0V로 나타나게 되어, 모듈 버스 바(220)의 체결 상태가 정상인 경우 측정되는 0V인지, 배터리의 방전시 모듈 버스 바(220)의 체결 상태가 불량해서 (-)전위 차이가 0V로 나타나는 것인지 구분이 되지 않아 모듈 버스 바(220)의 체결 상태를 정확히 확인 할 수 없는 문제점이 발생한다.However, when there is a module bus bar 220 having a poor connection state in a discharged state of the battery, the voltage of the module bus bar 220 in the normally engaged state and the (-) potential of the module bus bar 220 in the poorly- (-) potential difference is 0 V due to the characteristic of the connection state check circuit of the module bus bar 220, it is determined whether the voltage difference between the module bus bar 220 and the module bus bar 220 is 0 V, It is not possible to distinguish whether the bus bar 220 is in a poor state of connection and the (-) potential difference is 0 V, so that it is impossible to accurately check the state of the connection of the module bus bar 220.

따라서, 본 발명에서는 상기 배터리가 방전시 모듈 버스 바(220)들 사이의 전압이 0V로 측정 되는 두 가지 경우가 구분 되지 않아 모듈 버스 바(220)의 체결 상태를 확인 할 수 없는 문제점을 해결하기 위해서, 소정의 승압 전압을 인가하여서 정상적인 체결 상태에 있는 모듈 버스 바(220)들 사이에서 측정되는 기준 전압 0V를 소정의 기준 전압으로 승압 시키게 된다.Accordingly, in the present invention, since the two cases in which the voltage between the module bus bars 220 is measured at 0 V when the battery is discharged are not distinguished, a problem that the state of the module bus bar 220 can not be confirmed can be solved A predetermined boost voltage is applied to boost the reference voltage 0V measured between the module bus bars 220 in the normally engaged state to a predetermined reference voltage.

상기 승압 전압에 의해 기준 전압이 소정의 기준 전압으로 승압 된 경우, 모듈 버스 바(220)들 사이의 전압을 측정하면, 상기 두 모듈 버스 바(220)의 체결 상태가 모두 정상인 경우 소정의 승압 된 기준 전압 값이 측정된다.If the voltage between the module bus bars 220 is measured when the reference voltage is raised to a predetermined reference voltage by the step-up voltage, if the two module bus bars 220 are in a normal state, The reference voltage value is measured.

한편, 배터리가 충전 상태에서 모듈 버스 바(220) 체결 상태가 불량할 경우, On the other hand, when the battery bus 220 is in a poorly fastened state in a charged state,

(상기 승압된 기준 전압) + (모듈 버스 바와 모듈 버스 바의 전위 차이) 값이 측정 되고, 배터리가 방전 상태에서 모듈 버스 바(220) 체결 상태가 불량할 경우, 0V 내지 (The boosted reference voltage) + (the potential difference between the module bus bar and the module bus bar) is measured, and when the battery bus is in a discharged state and the module bus bar 220 is in a poor state,

(상기 승압된 기준 전압) - (모듈 버스 바와 모듈 버스 바의 전위 차이 )(The boosted reference voltage) - (potential difference between the module bus bar and the module bus bar)

값이 측정 되어 충전 및 방전 양방향 모두에서 모듈 버스 바(220)들 사이의 전압을 측정 할 수 있다.Value can be measured to measure the voltage across module bus bars 220 in both the charge and discharge directions.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely.

3.본 발명의 실시 예3. Embodiments of the Invention

도1과 같이 복수 개의 배터리 모듈(200)이 연결되어 있는 구조를 가지는 배터리 팩(미도시)이 하이브리드 차량에서 사용될 경우, 상기 배터리 팩(미도시)은 전기 모터 주행 중에는 배터리 팩(미도시)의 전력을 방전하여 전기 모터를 구동 시키고, 차량의 제동 시에 전기 모터가 발전기의 역할을 하는 회생제동을 통하여 배터리 팩(미도시)을 충전하거나, 연료 연소에 의한 엔진으로부터 동력을 얻는 경우에는 발전기로 배터리 팩(미도시)을 충전하게 된다.When a battery pack (not shown) having a structure in which a plurality of battery modules 200 are connected as shown in FIG. 1 is used in a hybrid vehicle, the battery pack (not shown) In the case of charging the battery pack (not shown) through regenerative braking in which the electric motor serves as a generator at the time of braking of the vehicle or discharging power from the engine by fuel combustion at the time of braking of the vehicle, Thereby charging the battery pack (not shown).

이와 같이 수시로 충전과 방전이 되는 배터리 팩(미도시)의 경우 충전과 방전 양방향으로 모듈 버스 바(220)의 체결 상태를 확인하기 위해서 본 발명에서는 배터리 셀(210)들을 연결하여 배터리 모듈(220)을 구성하는 모듈 버스 바(220)들 사이의 전압을 측정하여 충전과 방전 양방향 모두에서 모듈 버스 바(220)의 체결 상태를 확인한다.In the case of a battery pack (not shown), which is frequently charged and discharged as described above, in order to confirm the fastened state of the module bus bar 220 in both charging and discharging directions, the battery cells 210 are connected to the battery module 220, The voltage between the module bus bars 220 constituting the module bus bar 220 is measured to check the fastening state of the module bus bar 220 in both charging and discharging directions.

도2을 참고하여 본 발명의 실시 예로 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치(100)는 모듈 버스 바들 사이에 (112)저항과 (111)저항으로 구성된 버스 바 전압 측정부(110), 모듈 버스 바들 사이의 기준 전압을 승압 시키는 승압 전압을 공급하는 전원부(120)를 포함하는 구조를 가진다.Referring to FIG. 2, the bidirectional bus bar fastening state checking apparatus 100 includes a bus bar voltage measuring unit 110 including a resistor 112 and a resistor 111 between module bus bars, And a power supply unit 120 for supplying a step-up voltage for stepping up the reference voltage of the power supply unit 120.

이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치(100)는 상기 (112)저항과 (111)저항 값의 비()에 의해 측정 값의 정확도가 결정 되며, 승압 전압에 의해 측정 값의 범위가 결정 된다.The accuracy of the measurement value is determined by the ratio of the resistance (112) to the resistance value (111) of the bidirectional bus bar fastening state checking apparatus 100 according to the present invention. Is determined.

상기 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치의 버스 바 전압 계산 방법은The bus bar voltage calculation method of the bidirectional bus bar engagement state confirmation device

Figure 112015023352814-pat00001
[수식1]
Figure 112015023352814-pat00001
[Equation 1]

Figure 112015023352814-pat00002
[수식2]
Figure 112015023352814-pat00002
[Equation 2]

상기 수식1과 수식2로 나타낼 수 있다.Can be expressed by Equations (1) and (2).

본 발명의 실시 예로, 제1 배터리 모듈(200)은 배터리 셀(210)들을 제1 모듈 버스 바 전원 입력부(221)에 체결되어 제1 모듈 버스 바 전원 출력부(222)에서 10V의 전압이 출력되도록 설정 되어 있고. 제2 배터리 모듈(200)은 배터리 셀(210)들이 제2 모듈 버스 바 전원 입력부(221)에 체결되어 제2 모듈 버스 바 전원 출력부(222)에서 10V의 전압이 출력되도록 설정한다.The first battery module 200 is connected to the first module bus bar power input part 221 so that the voltage of 10 V is output from the first module bus bar power output part 222 It is set to be. The second battery module 200 is configured such that the battery cells 210 are connected to the second module bus bar power input part 221 so that a voltage of 10 V is output from the second module bus bar power output part 222.

그리고, 상술한 본 발명의 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치(100)를 (112)과 (111) 저항 값은 각각 10MΩ으로 설정하고, 3.3V의 승압 전압(113)을 모듈 버스 바들 사이에 추가로 인가하여 회로의 기준 전압을 1.65V로 승압 시킨 상태로 설정하여 버스 바 체결 상태를 확인하는 경우 버스 바의 체결 상태에 따른 측정 값은 다음과 같다.The resistance value of the bidirectional bus bar fastening state checking apparatus 100 according to the present invention is set to 10 MΩ respectively and the boost voltage 113 of 3.3 V is further added between the module bus bars And the reference voltage of the circuit is raised to 1.65 V to check the state of the bus bar. The measured values according to the state of the bus bar are as follows.

우선, 두 모듈 버스 바(220) 모두 체결 상태가 정상 일 경우, 상기 두 버스 바(220)들 사이의 전압은 승압 전압공급부(120)에서 승압 전압을 추가로 장치에 인가 하여서 기준 전압을 1.65V로 승압 하였으므로 1.65V가 측정 되며, 상기 측정 값이 BMS(300)의 제어부에 전달되어 모듈 버스 바(220) 체결 상태가 정상이라는 판단을 내리게 된다. When both of the two module bus bars 220 are in a normal state, the voltage between the two bus bars 220 is increased by applying a step-up voltage to the device to increase the reference voltage to 1.65 V The measured value is transmitted to the control unit of the BMS 300 and it is determined that the state of the module bus bar 220 is normal.

한편, 상기 제1 모듈 버스 바(220)의 체결이 불량하여 모듈 버스 바(220)의 출력이 10V에서 8.5V로 감소 했을 경우, 배터리의 충전되고 있을 때는, 제1 모듈 버스 바(220)와 제2 모듈 버스 바(220)의 전위 차이는 1.5V가 나게 되고 본 발명의 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치의 전압 측정부(110)에서는 두 모듈 버스 바(220)들 사이 전압 값은 1.65+1.5=3.65V로 측정 되어지며, 상기 측정된 모듈 버스 바(220)들 사이의 전압 값은 BMS(300)의 제어부로 전송되어 측정된 전압 값과 모듈 버스 바(220)들 사이의 승압 된 기준 전압과 비교하여 체결 상태가 불량하다고 판단한다.When the output of the module bus bar 220 is reduced from 10V to 8.5V due to a poor coupling of the first module bus bar 220, when the battery is being charged, the first module bus bar 220 The voltage difference between the two module bus bars 220 is 1.5 V. In the voltage measuring unit 110 of the bidirectional bus bar connection state checking apparatus of the present invention, the voltage value between the two module bus bars 220 is 1.65 + 1.5 = 3.65 V, and the voltage value between the measured module bus bars 220 is transmitted to the control unit of the BMS 300 to measure the voltage value and the boosted reference voltage between the module bus bars 220 It is judged that the fastening state is poor.

이와는 반대로, 배터리의 방전되고 있을 때는 제1 모듈 버스 바(220)와 제2 모듈 버스 바(220)의 전위 차이는 1.5V가 나게 되지만 상기 배터리의 충전시와는 전류의 방향이 반대가 되므로, 본 발명의 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치의 측정부(110)에서는 두 모듈 버스 바(220)들 사이 전압 값은1.65-1.5=0.15V로 측정 되어지며, 상기 측정된 모듈 버스 바(220)들 사이의 전압 값은 BMS(300)의 제어부로 전송되어 측정된 전압 값과 모듈 버스 바(220)들 사이의 증압된 기준 전압과 비교하여 체결 상태가 불량하다고 판단을 할 수 있다.On the other hand, when the battery is being discharged, the potential difference between the first module bus bar 220 and the second module bus bar 220 is 1.5 V, but the direction of the current is opposite to that during charging of the battery, In the measurement unit 110 of the bidirectional bus bar fastening state checking apparatus of the present invention, the voltage value between the two module bus bars 220 is measured as 1.65-1.5 = 0.15 V, and the measured module bus bars 220 May be transmitted to the controller of the BMS 300 and compared with the measured voltage value and the boosted reference voltage between the module bus bars 220 to determine that the connection state is poor.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

100 : 버스 바 체결상태 확인 장치
110 : 버스 바 체결상태 확인 장치 전압 측정부
120 : 버스 바 체결상태 확인 장치 승압 전압 공급부
200 : 배터리 모듈
210 : 배터리 셀
220 : 모듈 버스바
100: Bus bar check condition
110: Checking the state of bus bar connection
120: Checking the state of the bus bar connection device Step-up voltage supply part
200: Battery module
210: battery cell
220: Module bus bar

Claims (7)

버스 바의 전압을 측정하여 버스 바의 체결 상태를 확인하는 장치로써,
복수의 모듈 버스 바;
상기 복수의 모듈 버스 바들 사이의 전압을 측정하는 전압 측정부;
상기 모듈 버스 바들 사이에 기준 전압을 승압 시키는 전압을 인가하는 승압 전압 인가부;
상기 전압 측정부에서 측정된 전압 값으로부터 모듈 버스 바의 체결 상태를 확인하는 BMS;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치.
It measures the voltage of the bus bar and checks the state of the bus bar.
A plurality of module bus bars;
A voltage measuring unit for measuring a voltage between the plurality of module bus bars;
A boost voltage application unit for applying a voltage for boosting a reference voltage between the module bus bars;
A BMS for confirming the state of connection of the module bus bar from the voltage measured by the voltage measuring unit;
And a controller for controlling the operation of the bidirectional bus bar.
제1 항에 있어서, 상기 승압 전압 인가부는 배터리 모듈 버스 바들 사이에 소정의 승압 전압을 인가하여 상기 모듈 버스 바들 사이의 기준 전압을 승압 시키는 것을 특징으로 하는 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치.The apparatus according to claim 1, wherein the step-up voltage applying unit applies a predetermined step-up voltage between the battery module bus bars to step up the reference voltage between the module bus bars. 제1 항에 있어서, 상기 전압 측정부는 소정의 승압 전압에 의해 기준 전압이 승압 된 상기 모듈 버스 바들 사이의 전위 차를 측정하는 것을 특징으로 하는 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치.2. The apparatus according to claim 1, wherein the voltage measuring unit measures a potential difference between the module bus bars whose reference voltage is stepped up by a predetermined step-up voltage. 제3 항에 있어서, 상기 BMS는;
상기 전압 측정부의 측정 전압 값과 상기 승압 된 기준 전압 값을 비교하여 상기 모듈 버스 바들의 체결 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치.
4. The method of claim 3, wherein the BMS comprises:
And comparing the measured voltage value of the voltage measuring unit with the boosted reference voltage value to determine the fastening state of the module bus bars.
제3 항 또는 4항에 있어서,
상기 BMS는 상기 전압 측정부의 측정 전압과 상기 승압 된 기준 전압과의 차이가 소정의 오차범위 보다 큰 경우, 상기 모듈 버스 바들의 체결 상태가 정상이 아닌 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치.
4. The method according to claim 3 or 4,
Wherein the BMS determines that the fastening state of the module bus bars is not normal when the difference between the measured voltage of the voltage measuring unit and the boosted reference voltage is greater than a predetermined error range, Identification device.
배터리 모듈 버스 바들 사이의 전압을 측정하여 버스 바들의 체결상태를 판단하는 방법에 있어서,
상기 버스 바들 사이에 소정의 승압 전압을 인가하여 버스 바들 사이의 기준 전압을 승압시키는 단계;
상기 버스 바들 사이의 전압을 측정하는 단계;
상기 측정한 전압과 상기 승압 된 기준 전압과 비교하여 상기 버스 바들의 체결 상태를 판단하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 버스 바 체결 상태 확인 방법.
A method for determining a fastening state of bus bars by measuring a voltage between battery module bus bars,
Increasing a reference voltage between bus bars by applying a predetermined boosting voltage between the bus bars;
Measuring a voltage between the bus bars;
Comparing the measured voltage with the boosted reference voltage to determine a fastening state of the bus bars;
And determining whether or not the two-way bus bar is connected.
제 6항에 있어서,
상기 측정한 전압과 상기 승압 된 기준 전압과 비교하여 상기 버스 바들의 채결 상태를 판단하는 단계는,
상기 승압된 기준 전압과 상기 측정한 전압의 차이가 소정의 오차 범위 내로 들어올 경우, 모듈 버스 바의 체결 상태가 정상이라고 판단;
배터리의 충전시에는 상기 측정한 전압이 상기 승압 된 기준 전압보다 큰 경우 모듈 버스 바의 체결 상태가 불량하다고 판단;
배터리의 방전시에는 상기 측정한 전압이 상기 승압 된 기준 전압보다 작은 경우 모듈 버스 바의 체결 상태가 불량하다고 판단;
하는 것을 특징으로 하는 양방향 버스 바 체결 상태 확인 방법.
The method according to claim 6,
The step of comparing the measured voltage with the boosted reference voltage to determine the state of bus bars,
When the difference between the boosted reference voltage and the measured voltage falls within a predetermined error range, it is determined that the connection state of the module bus bar is normal;
When the battery is charged, if the measured voltage is higher than the boosted reference voltage, it is determined that the fastening state of the module bus bar is poor.
When the battery is discharged, if the measured voltage is lower than the boosted reference voltage, it is determined that the fastening state of the module bus bar is poor;
The bus bar is connected to the bus bar.
KR1020150033221A 2015-03-10 2015-03-10 Two-way checking device and method of bus bar locking KR101749731B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150033221A KR101749731B1 (en) 2015-03-10 2015-03-10 Two-way checking device and method of bus bar locking

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150033221A KR101749731B1 (en) 2015-03-10 2015-03-10 Two-way checking device and method of bus bar locking

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160109209A KR20160109209A (en) 2016-09-21
KR101749731B1 true KR101749731B1 (en) 2017-07-03

Family

ID=57080008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150033221A KR101749731B1 (en) 2015-03-10 2015-03-10 Two-way checking device and method of bus bar locking

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101749731B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11346886B2 (en) 2018-09-10 2022-05-31 Lg Energy Solution, Ltd. Battery management apparatus

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108983107B (en) * 2018-08-02 2020-09-04 上海理工大学 Heat generation rate testing method for power battery
KR102421418B1 (en) * 2020-02-24 2022-07-15 삼성에스디아이 주식회사 Battery Energy Storage System Control Unit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101093888B1 (en) 2009-12-28 2011-12-13 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack and method of detecting line open thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140055065A (en) 2012-10-30 2014-05-09 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for managing battery pack

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101093888B1 (en) 2009-12-28 2011-12-13 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack and method of detecting line open thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11346886B2 (en) 2018-09-10 2022-05-31 Lg Energy Solution, Ltd. Battery management apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160109209A (en) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107681757B (en) Backup power supply
US9000718B2 (en) Battery management system including switch
CN101174711B (en) Battery management system and driving method thereof
CN103260933B (en) Vehicle
KR100814883B1 (en) Battery management system and driving method thereof
CN103213512B (en) For the enhancement mode hybrid electric vehicle precharge heater diagnosis detection system of liquid-cooled battery of hybrid vehicle group
CN102549874B (en) Assembled battery control device
CN106160065B (en) Maintaining vehicle batteries
JP5808678B2 (en) Electric vehicle
KR101655377B1 (en) Apparatus and method for diagnosing failure of battery bus bar
JP6250164B2 (en) Method and apparatus for balancing an energy storage system
KR20140113401A (en) Method and system for estimating voltage of a battery element
JP5297729B2 (en) Voltage detector
KR20120079453A (en) Battery system and xev including the same
KR102472234B1 (en) Method and detection system for determining support of energy content and power of battery
CN103459189A (en) Charging device for vehicle, vehicle equipped with charging device, and offset correction method for current sensor
CN212373185U (en) Battery management system and vehicle
WO2018153431A1 (en) A method and arrangement for balancing a battery pack
US11110801B2 (en) Fault diagnosis system of power converter for electric vehicle
KR101749731B1 (en) Two-way checking device and method of bus bar locking
JPWO2020003582A1 (en) Battery system, battery management device
US10012703B2 (en) Battery charger module for charging a vehicle battery and method for determining a state of an AC power supply at a battery charger module
KR20210051539A (en) Apparatus for diagnosing isolation of battery
US20140175870A1 (en) Electric current detection apparatus of low voltage dc-dc converter for electric vehicle
KR102661623B1 (en) System and method for diagnosing battery current sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right