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KR102051082B1 - 배터리 관리 시스템 - Google Patents

배터리 관리 시스템 Download PDF

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KR102051082B1
KR102051082B1 KR1020180088638A KR20180088638A KR102051082B1 KR 102051082 B1 KR102051082 B1 KR 102051082B1 KR 1020180088638 A KR1020180088638 A KR 1020180088638A KR 20180088638 A KR20180088638 A KR 20180088638A KR 102051082 B1 KR102051082 B1 KR 102051082B1
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recoverable
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커피가 케이. 케트랙
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주식회사 엘지화학
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Publication date
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Abstract

제1 진단 핸들러 애플리케이션과 제1 및 제2 애플리케이션을 갖는 마이크로 컨트롤러를 구비하는 배터리 관리 시스템이 제공된다. 제1 애플리케이션은 제1 복구 불가능 진단 플래그를 이진 값들의 홀수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 제1 인코딩 된 값으로 설정한다. 제2 애플리케이션은 제2 복구 불가능 진단 플래그를 이진 값들의 짝수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 제2 인코딩 된 값으로 설정한다. 제1 진단 핸들러 애플리케이션은 제1 복구 불가능 진단 플래그가 제2 인코딩 된 폴트 값과 동일하거나, 제2 복구 불가능 진단 플래그가 제3 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 제1 인코딩 된 폴트 값으로 설정한다.

Description

배터리 관리 시스템{BATTERY MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2017년 8월 1일자로 출원된 미국가출원번호 제62/539,636호 및 2018년 7월 11일자로 출원된 미국정규출원번호 제16/032,293호를 우선권 주장하며, 그에 대한 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
배터리 관리 시스템은 배터리 셀의 전압을 측정하고, 배터리 셀의 충방전 상태에 따라 배터리 셀의 전압을 제어하는 장치로서, 일반적으로 배터리 관리 시스템은 충방전 경로를 개폐하도록 구성된 적어도 하나의 컨택터를 구비할 수 있다.
이러한, 배터리 관리 시스템에 구비된 컨택터는 배터리 셀의 과전압 상태 또는 고온 상태 등의 고장 상태가 검출되면 배터리 셀로 전류가 유입되는 것을 차단하기 위해 개방될 수 있다.
종래에는 하나의 애플리케이션을 이용하여 배터리 셀의 고장 상태 검출을 수행함으로써, 고장 상태 검출이 정확하지 않은 문제점이 있었다.
그런데, 현재까지 배터리 셀의 고장 상태 검출을 복수의 애플리케이션을 통해 수행하는 기술에 대한 연구가 미흡한 실정이다.
본 발명의 발명자는 진단 플래그 간의 간섭으로부터 자유로울 수 있도록 하는 이진 값들의 홀수 카르노(Karnaugh) 세트로부터 선택된 각각의 니블(nibble)을 갖는 복구 불가능 진단 플래그 및 이진 값들의 짝수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 복구 불가능 진단 플래그를 사용하는 개선된 배터리 관리 시스템에 대한 필요성을 인식하였다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다양한 실시예는 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템이 제공된다.
상기 배터리 관리 시스템은, 제1 진단 핸들러 애플리케이션과 제1 및 제2 애플리케이션을 갖는 마이크로 컨트롤러 및 IC 통신 칩을 이용하여 통신 버스를 통해 상기 마이크로 컨트롤러와 동작 가능하도록 통신하는 배터리 셀 전압 측정 IC를 포함한다. 상기 배터리 셀 전압 측정 IC는, 배터리 팩에 포함된 배터리 셀의 과전압 상태를 나타내는 제1 과전압 폴트 비트 및 상기 IC 통신 칩의 과전압 상태를 나타내는 제2 과전압 폴트 비트를 상기 마이크로 컨트롤러로 전송한다.
상기 제1 애플리케이션은, 상기 제1 애플리케이션이 상기 제1 과전압 폴트 비트에서 이진수 1을 검출하면 제1 복구 불가능 진단 플래그를 제1 인코딩 된 값으로 설정한 다음, 상기 제1 인코딩된 값으로 설정된 상기 제1 복구 불가능 진단 플래그를 상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송한다.
상기 제1 인코딩 된 값은, 제1 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 니블을 가진다. 상기 제1 인코딩된 값의 각 니블은 홀수의 0비트와 홀수의 1비트를 포함한다.
상기 제2 애플리케이션은, 상기 제2 애플리케이션이 상기 제2 과전압 폴트 비트에서 이진수 1을 검출하면 제2 복구 불가능 진단 플래그를 제2 인코딩 된 값으로 설정한 다음, 상기 제2 인코딩된 값으로 설정된 상기 제2 복구 불가능 진단 플래그를 상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송한다.
상기 제2 인코딩 된 값은, 제2 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 니블을 가진다. 상기 제2 인코딩된 값의 각 니블은 짝수의 0비트와 짝수의 1비트를 포함한다.
상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제1 복구 불가능 진단 플래그가 제2 인코딩 된 폴트 값과 동일하거나 상기 제2 복구 불가능 진단 플래그가 제3 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 제3 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 제1 인코딩 된 폴트 값으로 설정한다. 상기 제2 인코딩된 폴트 값은, 상기 제1 테이블에 미리 기록되어 있는 상기 16 진수를 나타낸다. 상기 제3 인코딩된 폴트 값은, 상기 제2 테이블에 미리 기록되어 있는 상기 16 진수를 나타낸다.
또한, 상기 마이크로 컨트롤러는, 안전 상태 애플리케이션을 더 포함하며,
상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 상기 안전 상태 애플리케이션으로 전송하고,
상기 안전 상태 애플리케이션은, 상기 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그가 상기 제1 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 상기 배터리 팩과 차량 전기 부하 간의 충방전 경로를 개폐하도록 구성된 컨택터를 개방 동작 위치로 전환시킨다.
또한, 상기 마이크로 컨트롤러는, 제3 애플리케이션을 더 포함하며,
상기 제3 애플리케이션은, 제1 복구 가능 진단 플래그를 제3 인코딩 된 값으로 설정하고, 상기 제1 복구 가능 진단 플래그를 상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송하고,
상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제1 복구 가능 진단 플래그가 제5 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그를 제4 인코딩 된 폴트 값으로 설정한다.
또한, 상기 마이크로 컨트롤러는, 안전 상태 애플리케이션을 더 포함하며,
상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그를 상기 안전 상태 애플리케이션으로 전송하고,
상기 안전 상태 애플리케이션은, 상기 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그가 상기 제4 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 상기 컨택터를 개방 동작 위치로 전환시킨다.
또한, 상기 마이크로 컨트롤러는, 제2 진단 핸들러 애플리케이션과 제4 및 제5 애플리케이션을 포함하고,
상기 제4 애플리케이션은, 제3 복구 불가능 진단 플래그를 제4 인코딩 된 값으로 설정하고, 상기 제3 복구 불가능 진단 플래그를 상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송하며,
상기 제4 인코딩 된 값은, 제4 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 니블을 가지되, 상기 제4 인코딩된 값의 각 니블은 홀수의 0비트와 홀수의 1비트를 포함한다.
상기 제5 애플리케이션은, 제4 복구 불가능 진단 플래그를 제5 인코딩 된 값으로 설정하고, 상기 제4 복구 불가능 진단 플래그를 상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송하며,
상기 제5 인코딩 된 값은, 제5 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 니블을 가지되, 상기 제5 인코딩된 값의 각 니블은 짝수의 0비트와 짝수의 1비트를 포함한다.
상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제3 복구 불가능 진단 플래그가 제7 인코딩 된 폴트 값과 동일하거나, 상기 제4 복구 불가능 진단 플래그가 제8 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 제6 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수의 제6 인코딩 된 폴트 값으로 설정한다. 상기 제7 인코딩된 폴트 값은, 상기 제4 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타낸다. 상기 제8 인코딩된 폴트 값은, 상기 제5 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타낸다.
또한, 상기 마이크로 컨트롤러는, 안전 상태 애플리케이션을 더 포함하며,
삭제
상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 상기 안전 상태 애플리케이션으로 전송하고,
상기 안전 상태 애플리케이션은, 상기 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그가 상기 제6 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 상기 컨택터를 개방 동작 위치로 전환시킨다.
또한, 상기 마이크로 컨트롤러는, 제6 애플리케이션을 포함하고,
상기 제6 애플리케이션은, 제2 복구 가능 진단 플래그를 제6 인코딩 된 값으로 설정하고, 상기 제2 복구 가능 진단 플래그를 상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송하고,
상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제2 복구 가능 진단 플래그가 제10 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 제2 마스터 복구 가능 진단 플래그를 제9 인코딩 된 폴트 값으로 설정한다.
또한, 상기 마이크로 컨트롤러는, 안전 상태 애플리케이션을 더 포함하며,
상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제2 마스터 복구 가능 진단 플래그를 상기 안전 상태 애플리케이션으로 전송하고,
상기 안전 상태 애플리케이션은, 상기 제2 마스터 복구 가능 진단 플래그가 상기 제9 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 상기 컨택터를 개방 동작 위치로 전환시킨다.
또한, 상기 제1 및 제2 복구 불가능 진단 플래그는, 서로 적어도 4 이상의 해밍 거리를 갖는다.
또한, 상기 제3 및 제4 복구 불가능 진단 플래그는, 서로 적어도 4 이상의 해밍 거리를 갖는다.
또한, 상기 제1 및 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그는, 서로 적어도 4 이상의 해밍 거리를 갖는다.
또한, 상기 제1 및 제2 복구 가능 진단 플래그는, 서로 적어도 4 이상의 해밍 거리를 갖는다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 따르면, 배터리 셀의 고장 상태를 개별적으로 검출할 수 있는 복수의 애플리케이션을 이용하여, 배터리 셀의 고장 상태를 개별적으로 검출할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 따르면, 복수의 애플리케이션 간에 데이터를 서로 교환하여 배터리 셀의 고장 상태를 효과적으로 검출할 수 있어 고장 상태 검출의 정확성 및 신속성을 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 애플리케이션 간에 데이터를 서로 교환함에 있어서, 홀수 및 짝수 카르노 세트로부터 선택된 플래그들을 이용함으로써 데이터 오류를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 및 배터리 관리 시스템을 갖는 차량을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 도 1의 배터리 관리 시스템에 의해 이용되는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제1 진단 핸들러, 제2 진단 핸들러 및 안전 상태 애플리케이션의 블록도이다.
도 3은, 도 2의 제1 애플리케이션에 의해 이용되는 제1 복구 불가능 진단 플래그에 대한 폴트 값 및 비-폴트 값을 갖는 테이블이다.
도 4는, 도 2의 제2 애플리케이션에 의해 이용되는 제2 복구 불가능 진단 플래그에 대한 폴트 값 및 비-폴트 값을 갖는 테이블이다.
도 5는, 도 2의 제3 애플리케이션에 의해 이용되는 제1 복구 가능 진단 플래그에 대한 폴트 값 및 비-폴트 값을 갖는 테이블이다.
도 6은, 도 2의 제1 진단 핸들러 애플리케이션에 의해 이용되는 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그에 대한 폴트 값 및 비-폴트 값을 갖는 테이블이다.
도 7은, 도 2의 제1 진단 핸들러 애플리케이션에 의해 이용되는 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그에 대한 폴트 값 및 비-폴트 값을 갖는 테이블이다.
도 8은, 도 2의 제4 애플리케이션에 의해 이용되는 제3 복구 불가능 진단 플래그에 대한 폴트 값 및 비-폴트 값을 갖는 테이블이다.
도 9는, 도 2의 제5 애플리케이션에 의해 이용되는 제4 복구 불가능 진단 플래그에 대한 폴트 값 및 비-폴트 값을 갖는 테이블이다.
도 10은, 도 2의 제6 애플리케이션에 의해 이용되는 제2 복구 가능 진단 플래그에 대한 폴트 값 및 비-폴트 값을 갖는 테이블이다.
도 11은, 도 2의 제2 진단 핸들러 애플리케이션에 의해 이용되는 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그에 대한 폴트 값 및 비-폴트 값을 갖는 테이블이다.
도 12는, 도 2의 제2 진단 핸들러 애플리케이션에 의해 이용되는 제2 마스터 복구 가능 진단 플래그에 대한 폴트 값 및 비-폴트 값을 갖는 테이블이다.
도 13 내지 도 16은, 도 1의 배터리 관리 시스템에 의해 실행되는 진단 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판정되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <마이크로 컨트롤러>와 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(10)이 제공된다. 차량 (10)은, 배터리 팩(20), 컨택터(40), 차량 전기 부하(50), 전압 드라이버(60,62), 전기 라인(70,72,74,76,78,80) 및 배터리 관리 시스템(90)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(90)의 이점은 진단 플래그 간의 간섭을 피할 수 있도록 배터리 관리 시스템(90)이 이진 값들의 홀수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 복구 불가능 진단 플래그들과 이진 값들의 짝수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 복구 불가능 진단 플래그들을 이용하는 것이다. 또한, 배터리 관리 시스템(90)은 진단 플래그 간의 간섭을 피할 수 있도록 이진 값들의 홀수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 복구 가능한 진단 플래그들과 이진 값들의 짝수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 복구 가능한 진단 플래그들을 이용한다.
이해의 목적을 위해, 본 명세서에서 이용되는 몇몇 용어가 설명 될 것이다.
"노드" 또는 "전기 노드"라는 용어는 전기 회로의 영역 또는 위치를 의미한다.
"IC"라는 용어는 집적 회로를 의미한다.
"홀수 카르노 세트"라는 용어는 니블 내에 홀수의 0 비트와 홀수의 1 비트를 갖는 2 진수에 해당하는 숫자(10 진수 또는 16 진수)를 의미한다. 예를 들어, 10 진수 1, 2, 4, 7, 8, 11, 13 및 14는 홀수 카르노 세트이다. 특히, 숫자 7은 2 진수 0111에 대응한다.
"짝수 카르노 세트"라는 용어는 니블 내에 짝수의 0 비트와 짝수의 1 비트(0보다 큰 숫자의 경우)를 갖는 2 진수에 해당하는 숫자(10 진수 또는 16 진수)를 의미한다. 예를 들어, 10 진수 0, 3, 5, 6, 9, 10, 12 및 15는 짝수 카르노 세트입니다. 특히, 숫자 5는 2 진수 0101에 대응한다.
"복구 불가능 진단 플래그"라는 용어는 인코딩 된 폴트 값으로 설정 될 때 배터리 관리 시스템(90)이 컨택터(40)를 개방 동작 위치로 전환시켜 배터리 팩(20)을 차량 전기 부하(50)로부터 전기적으로 연결 해제시킴으로써 안전 동작을 유도하는 플래그를 의미한다. 또한, 이후, 배터리 관리 시스템(90)은 복구 불가능 진단 플래그가 인코딩 된 비-폴트 값으로 설정 되더라도 컨택터(40)를 개방 동작 위치로 유지한다.
"복구 가능 진단 플래그"라는 용어는 인코딩 된 폴트 값으로 설정 될 때 배터리 관리 시스템(90)이 컨택터(40)를 개방 동작 위치로 전환시켜 배터리 팩(20)을 차량 전기 부하(50)로부터 전기적으로 연결 해제시킴으로써 안전 동작을 유도하는 플래그를 의미한다. 또한, 이후, 배터리 관리 시스템(90)은 복구 가능 진단 플래그가 인코딩 된 비-폴트 값으로 설정된 경우, 컨택터(40)를 폐쇄 동작 위치로 전환(예를 들어, 폐쇄 동작 상태를 복구) 시킬 수 있다.
배터리 팩(20)은 서로 전기적으로 직렬 연결된 제1, 제2, 제3, 제4 배터리 셀(91, 92, 93, 94)을 포함한다. 제1 배터리 셀(91)은 양극 단자(100) 및 음극 단자(102)를 포함하고, 제2 배터리 셀(92)은 양극 단자(110) 및 음극 단자(112)를 포함한다. 또한, 제3 배터리 셀(93)은 양극 단자(120) 및 음극 단자(122)를 포함하고, 제4 배터리 셀(94)은 양극 단자(130) 및 음극 단자(132)를 포함한다. 음극 단자(100)는 양극 단자(110)에 전기적으로 연결되고, 음극 단자(112)는 양극 단자(120)에 전기적으로 연결된다. 또한, 음극 단자(122)는 양극 단자(130)에 전기적으로 연결되고, 음극 단자(132)는 전기 접지에 전기적으로 연결된다.
전기 노드(140)는 제1 배터리 셀(91)의 양극 단자(100)에 전기적으로 연결되고, 배터리 셀 전압 측정 IC(200)에서 아날로그 - 디지털 컨버터(230)에 전기적으로 연결된다. 또한, 전기 노드(142)는 제2 배터리 셀(92)의 양극 단자(110)에 전기적으로 연결되고, 또한 배터리 셀 전압 측정 IC(200)에 전기적으로 연결된다. 또한, 전기 노드(144)는 제3 배터리 셀(93)의 양극 단자(120)에 전기적으로 연결되고, 또한 배터리 셀 전압 측정 IC(200)에 전기적으로 연결된다. 또한, 전기 노드(146)는 제4 배터리 셀(94)의 양극 단자(130)에 전기적으로 연결되고, 또한 배터리 셀 전압 측정 IC(200)에 전기적으로 연결된다. 또한, 전기 노드(148)는 전기 접지에 전기적으로 연결되고, 배터리 셀 전압 측정 IC(200)에 전기적으로 더 연결된다.
컨택터(40)는 접점(160), 컨택터 코일(162), 제1 전기 노드(164) 및 제2 전기 노드(166)를 구비한다. 제1 전기 노드(164)는 전기 라인(70)을 통해 제1 배터리 셀(91)의 양극 단자(100)에 전기적으로 연결된다. 제2 전기 노드(166)는 전기 라인(72)을 통해 차량 전기 부하(50)에 전기적으로 연결된다. 컨택터 코일(162)의 제1 단부는 전기 라인(76)을 통해 전압 드라이버(60)에 전기적으로 연결된다. 전압 드라이버(60)는 전기 라인(74)을 통해 마이크로 컨트롤러(210)의 디지털 입출력 디바이스(302)에 전기적으로 더 연결된다. 컨택터 코일(162)의 제2 단부는 전기 라인(80)을 통해 전압 드라이버(62)에 전기적으로 연결된다. 전압 드라이버(62)는 또한 전기 라인(78)을 통해 마이크로 컨트롤러(210)의 디지털 입출력 디바이스(302)에 전기적으로 연결된다.
마이크로 컨트롤러(210)가 전압 드라이버(60, 62) 각각에 의해 수신되는 제1 및 제2 제어 신호를 생성 할 때, 컨택터 코일(162)은 통전되어 접점(160)을 폐쇄 된 동작 상태로 전환시켜, 차량 전기 부하(50)는 배터리 팩(20)으로부터 전압을 수신하도록 한다. 또한, 마이크로 컨트롤러(210)가 전압 드라이버(60, 62) 각각에 의해 수신되는 제3 및 제4 제어 신호를 생성 할 때, 컨택터 코일(162)은 비 작동 되어 접점(160)을 개방 동작 상태로 전환시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 제3 및 제4 제어 신호는 각각 접지 전압 레벨 일 수 있다.
배터리 관리 시스템(90)은 제1, 제2, 제3, 제4 배터리 셀(91, 92, 93, 94)과 관련된 배터리 셀 전압 값을 결정하고, 배터리 셀(91-94)과 관련된 과전압 폴트(fault) 비트를 결정하고, 배터리 셀(91-94)과 관련된 온도 값을 결정하도록 제공된다. 배터리 관리 시스템(90)은 배터리 셀 전압 측정 IC(200), 마이크로 컨트롤러(210), 통신 버스(220) 및 온도 센서(320, 322)를 포함한다.
배터리 셀 전압 측정 IC(200)는 제1, 제2, 제3, 제4 배터리 셀(91, 92, 93, 94)의 배터리 셀 전압을 측정하여 배터리 셀 전압 값을 생성한다. 배터리 셀 전압 측정 IC(200)는 또한 배터리 셀(91, 92, 93, 94)과 관련된 과전압 폴트 비트를 생성하도록 제공된다. 배터리 셀 전압 측정 IC(200)는 또한 이진수 "1"을 갖는 IC 통신 칩 과전압 폴트 비트를 발생시키고, 배터리 셀 전압 측정 IC(200)는 아날로그 - 디지털 컨버터(ADC)(230)와 제1, 제2, 제3 및 제4 전압 비교기(232, 234, 236, 238) 및 IC 통신 칩(239)을 포함한다.
아날로그 - 디지털 컨버터(230)는 제1, 제2, 제3, 제4 배터리 셀(91, 92, 93, 94) 각각의 배터리 셀 전압을 측정하기 위한 ADC 차동 채널(251, 252, 253, 254)을 포함한다.
ADC 차동 채널(251)은 제1 배터리 셀(91)의 양극 단자(100) 및 음극 단자(102)에 전기적으로 각각 연결되어 단자들(100, 102) 사이의 제1 배터리 셀(91)의 출력 전압을 측정하는 입력 핀(P1, P2)을 포함하고, 아날로그 - 디지털 컨버터(230)는 측정 된 출력 전압에 기초하여 전지 셀 전압 값을 생성한다.
ADC 차동 채널(252)은 제2 배터리 셀(92)의 양극 단자(110) 및 음극 단자(112)에 전기적으로 각각 연결되어 단자들(110, 112) 사이의 제2 배터리 셀(92)의 출력 전압을 측정하는 입력 핀(P3, P4)을 포함하고, 아날로그 - 디지털 컨버터(230)는 측정 된 출력 전압에 기초하여 전지 셀 전압 값을 생성한다.
ADC 차동 채널(253)은 제3 배터리 셀(93)의 양극 단자(120) 및 음극 단자(122)에 전기적으로 각각 연결되어 단자들(120, 122) 사이의 제3 배터리 셀(93)의 출력 전압을 측정하는 입력 핀(P5, P6)을 포함하고, 아날로그 - 디지털 컨버터(230)는 측정 된 출력 전압에 기초하여 전지 셀 전압 값을 생성한다.
ADC 차동 채널(254)은 제4 배터리 셀(94)의 양극 단자(130) 및 음극 단자(132)에 전기적으로 각각 연결되어 단자들(130, 132) 사이의 제4 배터리 셀(94)의 출력 전압을 측정하는 입력 핀(P7, P8)을 포함하고, 아날로그 - 디지털 컨버터(230)는 측정 된 출력 전압에 기초하여 전지 셀 전압 값을 생성한다.
제1 전압 비교기(232)는 ADC 차동 채널(251)의 입력 핀(P1, P2)에 전기적으로 연결되고 제1 배터리 셀(91)의 출력 전압(입력 핀(P1, P2) 사이)을 전압 비교기 임계 전압과 비교한다. 제1 배터리 셀(91)의 출력 전압이 셀 과전압 상태를 나타내는 전압 비교기 임계 전압보다 큰 경우, 제1 전압 비교기(232)는 관련된 배터리 셀 과전압 플래그를 이진수 "1"값 (즉, 폴트(fault) 값)으로 설정한다. 그렇지 않으면, 제1 전압 비교기(232)는 관련된 배터리 셀 과전압 플래그를 이진수 "0"값 (즉, 비 폴트(non-fault) 값)으로 설정한다.
제2 전압 비교기(234)는 ADC 차동 채널(252)의 입력 핀(P3, P4)에 전기적으로 연결되고 제2 배터리 셀(92)의 출력 전압(입력 핀(P3, P4) 사이)을 전압 비교기 임계 전압과 비교한다. 제2 배터리 셀(92)의 출력 전압이 셀 과전압 상태를 나타내는 전압 비교기 임계 전압보다 큰 경우, 제2 전압 비교기(234)는 관련된 배터리 셀 과전압 플래그를 이진수 "1"값 (즉, 폴트 값)으로 설정한다. 그렇지 않으면, 제2 전압 비교기(234)는 관련된 배터리 셀 과전압 플래그를 이진수 "0"값으로 설정한다.
제3 전압 비교기(236)는 ADC 차동 채널(253)의 입력 핀(P5, P6)에 전기적으로 연결되고, 제3 배터리 셀(93)의 출력 전압(입력 핀(P5, P6) 사이)을 전압 비교기 임계 전압과 비교한다. 제3 배터리 셀(93)의 출력 전압이 셀 과전압 상태를 나타내는 전압 비교기 임계 전압보다 큰 경우, 제3 전압 비교기(236)는 관련된 배터리 셀 과전압 플래그를 이진수 "1"값 (즉, 폴트 값)으로 설정한다. 그렇지 않으면, 제3 전압 비교기(236)는 관련된 배터리 셀 과전압 플래그를 이진수 "0"값으로 설정한다.
제4 전압 비교기(238)는 ADC 차동 채널(254)의 입력 핀(P7, P8)에 전기적으로 연결되고 제4 배터리 셀(94)의 출력 전압(입력 핀(P7, P8) 사이)을 전압 비교기 임계 전압과 비교한다. 제4 배터리 셀(94)의 출력 전압이 셀 과전압 상태를 나타내는 전압 비교기 임계 전압보다 큰 경우, 제4 전압 비교기(238)는 관련된 배터리 셀 과전압 플래그를 이진수 "1"값 (즉, 폴트 값)으로 설정한다. 그렇지 않으면, 제4 전압 비교기(238)는 관련 배터리 셀 과전압 플래그를 이진수 "0"값으로 설정한다.
배터리 셀 전압 측정 IC(200)는 IC 통신 칩(239)을 이용하여 통신 버스(220)를 통해 마이크로 컨트롤러(210)와 동작 가능하도록 통신한다. 특히, 배터리 셀 전압 측정 IC(200)는 배터리 셀 전압 값 및 과전압 폴트 비트를 마이크로 컨트롤러(210)로 전송하고, IC 통신 칩 과전압 폴트 비트를 통신 버스(220)를 통해 마이크로 컨트롤러(210)로 전송한다.
마이크로 컨트롤러(210)는 컨택터(40)의 동작을 제어하고 제1, 제2, 제3, 제4 배터리 셀(91, 92, 93, 94)과 관련된 배터리 셀 전압 값 및 과전압 폴트 비트를 모니터링 하고, 배터리 팩(20)과 관련된 온도 값을 모니터링하고, IC 통신 칩 (239)과 관련된 IC 통신 칩 과전압 폴트 비트를 모니터링 하도록 제공된다. 마이크로 컨트롤러(210)는 마이크로 프로세서(300), 디지털 입출력 디바이스(302), 플래시 메모리 디바이스(304), 메모리 버퍼(306) 및 아날로그 - 디지털 컨버터(308)를 포함한다. 마이크로 프로세서(300)는 디지털 입출력 디바이스(302), 플래시 메모리 디바이스(304), 메모리 버퍼(306) 및 아날로그 - 디지털 컨버터(308)에 동작 가능하도록 연결된다. 디지털 입출력 디바이스(302)는 각각 전기 라인(74, 78)을 통해 전압 드라이버(60, 62)에 전기적으로 연결된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 플래시 메모리 디바이스(304)는 이하 더 상세히 설명 될 제1 애플리케이션(400), 제2 애플리케이션(410), 제3 애플리케이션(420), 제1 진단 핸들러 애플리케이션(430), 제4 애플리케이션(440), 제5 애플리케이션(450), 제6 애플리케이션(460), 제2 진단 핸들러 애플리케이션(470) 및 안전 상태 애플리케이션(480)을 포함한다.
온도 센서(320)는 아날로그 - 디지털 컨버터(308)에 동작 가능하도록 연결되며, 아날로그 - 디지털 컨버터(308)에 의해 수신 된 배터리 셀(91-94) 중 적어도 하나의 온도 레벨을 나타내는 전압을 생성한다. 아날로그 - 디지털 컨버터(308)는 수신 된 전압에 기초하여 온도 레벨을 나타내는 온도 값을 생성한다.
온도 센서(322)는 아날로그 - 디지털 컨버터(308)에 동작 가능하도록 연결되며, 아날로그 - 디지털 컨버터(308)에 의해 수신 된 배터리 셀(91-94) 중 적어도 하나의 온도 레벨을 나타내는 전압을 생성한다. 아날로그 - 디지털 컨버터(308)는 수신 된 전압에 기초하여 온도 레벨을 나타내는 온도 값을 생성한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 레코드(552)를 갖는 테이블(550)이 도시되어 있다. 레코드(552)에는 제1 애플리케이션(400)에 의해 이용되는 제1 복구 불가능 진단 플래그에 대한 인코딩 된 폴트(fault) 값(예를 들어, ED41 16 진수) 및 인코딩 된 비 폴트(non-fault) 값(예를 들어, B714 16 진수)이 도시된다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 레코드(562)를 갖는 테이블(560)이 도시되어 있다. 레코드(562)에는 제2 애플리케이션(410)에 의해 이용되는 제2 복구 불가능 진단 플래그에 대한 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 53C9 16 진수) 및 인코딩 된 비 폴트 값(예를 들어, 359C 16 진수)이 도시된다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 레코드(572)를 갖는 테이블(570)이 도시되어 있다. 레코드(572)에는, 제3 애플리케이션(420)에 의해 이용되는 제1 복구 가능 진단 플래그에 대한 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 16 진수 5AA5) 및 인코딩 된 비 폴트 값(예를 들어, A55A 16 진수)이 도시된다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 레코드(582)를 갖는 테이블(580)이 도시되어 있다. 레코드(582)에는, 제 1 진단 핸들러 애플리케이션(430)에 의해 이용되는 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그에 대한 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 2BD1 16 진수) 및 인코딩 된 비 폴트 값(예를 들어, B21D 16 진수)이 도시된다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 레코드(592)를 갖는 테이블(590)이 도시되어 있다. 레코드(592)에는, 제1 진단 핸들러 애플리케이션(430)에 의해 이용되는 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그에 대한 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, E847 16 진수) 및 인코딩 된 비 폴트 값(예를 들어, 8E74 16 진수)이 도시된다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 레코드(602)를 갖는 테이블(600)이 도시되어 있다. 레코드(602)에는, 제4 애플리케이션(440)에 의해 이용되는 제3 복구 불가능 진단 플래그에 대한 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, DE28 16 진수) 및 인코딩 된 비 폴트 값(예를 들어, 7B82 16 진수)이 도시된다.
도 2 및 도 9를 참조하면, 레코드(612)를 갖는 테이블(610)이 도시되어 있다. 레코드(612)에는, 제5 애플리케이션(450)에 의해 이용되는 제4 복구 불가능 진단 플래그에 대한 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 359C 16 진수) 및 인코딩 된 비 폴트 값(예를 들어, 53C9 16 진수)이 도시된다.
도 2 및 도 10을 참조하면, 레코드(622)를 갖는 테이블(620)이 도시되어 있다. 레코드(622)에는, 제6 애플리케이션(460)에 의해 이용되는 제2 복구 가능 진단 플래그에 대한 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, A55A 16 진수) 및 인코딩 된 비 폴트 값(예를 들어, 5AA5 16 진수)이 도시된다.
도 2 및 도 11을 참조하면, 레코드(632)를 갖는 테이블(630)이 도시되어 있다. 레코드(632)에는, 제2 진단 핸들러 애플리케이션(470)에 의해 이용되는 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그에 대한 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, B21D 16 진수) 및 인코딩 된 비 폴트 값(예를 들어, 2BD1 16 진수)이 도시된다.
도 2 및 도 12를 참조하면, 레코드(642)를 갖는 테이블(640)이 도시되어 있다. 레코드(642)에는, 제2 진단 핸들러 애플리케이션(470)에 의해 이용되는 제2 마스터 복구 가능 진단 플래그에 대한 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 16 진수 8E74) 및 인코딩 된 비 폴트 값(예를 들어, E847 16 진수)이 도시된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 테이블(550, 560)의 폴트 값들은 서로 적어도 4의 해밍 거리를 갖는다. 또한, 테이블(550, 560)의 비 폴트 값들은 서로 적어도 4의 해밍 거리를 갖는다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 테이블(600, 610)의 폴트 값들은 서로 적어도 4의 해밍 거리를 갖는다. 또한, 테이블(600, 610)의 비 폴트 값들은 서로 적어도 4의 해밍 거리를 갖는다.
도 6 및 도 11을 참조하면, 테이블(580, 630)의 폴트 값들은 서로 적어도 4의 해밍 거리를 갖는다. 또한, 테이블(580, 630)의 비 폴트 값들은 서로 적어도 4의 해밍 거리를 갖는다.
도 7 및 도 12를 참조하면, 테이블(590, 640)의 폴트 값들은 서로 적어도 4의 해밍 거리를 갖는다. 또한, 테이블(590, 640)의 비 폴트 값들은 서로 적어도 4의 해밍 거리를 갖는다.
도 1, 도 2 및 도 13 내지 도 16을 참조하여, 배터리 관리 시스템(90)에 의해 구현되는 진단 방법의 흐름도를 설명한다.
단계 700에서, 마이크로 컨트롤러(210)는 다음 플래그들을 초기화한다.
제1 복구 불가능 진단 플래그 = 제1 인코딩 된 비 폴트 값(예컨대, 도 3의 테이블(550)로부터의 B714 16 진수);
제2 복구 불가능 진단 플래그 = 제2 인코딩 된 비 폴트 값(예컨대, 도 4의 테이블(560)로부터의 359C 16 진수);
제3 복구 불가능 진단 플래그 = 제3 인코딩 된 비 폴트 값(예컨대, 도 8의 테이블(600)로부터의 7B82 16 진수);
제4 복구 불가능 진단 플래그 = 제 4 인코딩 된 비 폴트 값(예컨대, 도 9의 테이블(610)로부터의 53C9 16 진수);
제1 복구 가능 진단 플래그 = 제5 인코딩 된 비 폴트 값(예컨대, 도 5의 테이블(570)로부터의 A55A 16 진수);
제2 복구 가능 진단 플래그 = 제6 인코딩 된 비 폴트 값(예컨대, 도 10의 테이블(620)로부터의 16 진수 5AA5);
제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그 = 제7 인코딩 된 비 폴트 값(예컨대, 도 6의 테이블(580)로부터의 B21D 16 진수);
제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그 = 제8 인코딩 된 비 폴트 값(예컨대, 도 11의 테이블(630)로부터의 16 진수 2BD1);
제1 마스터 복구 가능 진단 플래그 = 제9 인코딩 된 비 폴트 값(예컨대, 도 7의 테이블(590)로부터의 8E74 16 진수);
제2 마스터 복구 가능 진단 플래그 = 제10 인코딩 된 비 폴트 값(예컨대, 도 12의 테이블(640)로부터의 E847 16 진수).
단계 702에서, 제1 애플리케이션(400)은 제1 복구 불가능 진단 플래그를 제1 인코딩 된 값으로 설정하고 제1 복구 불가능 진단 플래그를 제1 진단 핸들러 애플리케이션(430)으로 전송한다. 여기서, 제1 인코딩 된 값은 이진 값들의 홀수 카르노(Karnaugh) 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는다.
예를 들어, 제1 애플리케이션(400)이 배터리 셀들(91-94) 중 적어도 하나에 대해 이진수 "1"의 과전압 폴트 비트를 검출하면, 제1 인코딩 된 값은 ED41 16 진수(도 3의 테이블(550)로부터) 이다. 또한, 제1 애플리케이션(400)이 배터리 셀들(91-94) 중 적어도 하나에 대해 이진수 "1"의 과전압 폴트 비트를 검출하지 않으면, 제1 인코딩 된 값은 B714 16 진수(도 3의 테이블(550)로부터) 이다.
단계 704에서, 제2 애플리케이션(410)은 제2 복구 불가능 진단 플래그를 제2 인코딩 된 값으로 설정하고 제2 복구 불가능 진단 플래그를 제1 진단 핸들러 애플리케이션(430)으로 전송한다. 여기서, 제2 인코딩 된 값은 이진 값들의 짝수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는다.
예를 들어, 제2 애플리케이션(410)이 IC 통신 칩(239)에서 과전압 상태를 나타내는 이진수 "1"값을 갖는 IC 통신 칩 과전압 폴트 비트를 검출하면, 제2 인코딩 된 값은 53C9의 16 진수(도 4의 테이블(560)로부터) 이다. 또한, 제2 애플리케이션(410)이 이진수 "1"값을 갖는 IC 통신 칩 과전압 폴트 비트를 검출하지 않으면, 제2 인코딩 된 값은 359C 16 진수(도 4의 테이블(560)로부터) 이다.
단계 706에서, 제1 진단 핸들러 애플리케이션(430)은 제1 복구 불가능 진단 플래그가 제2 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 도 3의 테이블(550)로부터의 ED41 16 진수)과 동일하거나, 제2 복구 불가능 진단 플래그가 제3 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 도 4의 테이블(560)로부터의 53C9 16 진수)과 동일한 경우, 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 제1 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 도 6의 테이블(580)로부터의 2BD1 16 진수)으로 설정한다.
단계 720에서, 제1 진단 핸들러 애플리케이션(430)은 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 안전 상태 애플리케이션(480)으로 전송한다.
단계 722에서, 안전 상태 애플리케이션(480)은 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그가 제1 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 컨택터(40)를 개방 동작 위치로 전환시키는 제어 신호를 생성하도록 디지털 입출력 디바이스(302)에 명령한다.
단계 724에서, 제3 애플리케이션(420)은 제1 복구 가능 진단 플래그를 제3 인코딩 된 값으로 설정하고 제1 복구 가능 진단 플래그를 제1 진단 핸들러 애플리케이션(430)으로 전송한다.
예를 들어, 제3 애플리케이션(420)이 배터리 셀(91-94)의 고온 고장 조건 (임계 온도 이상)을 검출하면, 제3 인코딩 된 값은 16 진수 5AA5 (도 5의 테이블(570)로부터) 이다. 또한, 제3 애플리케이션(420)이 고온 고장 조건을 검출하지 않으면, 제3 인코딩 된 값은 16 진수 A55A (도 5의 테이블(570)로부터) 이다.
단계 726에서, 제1 진단 핸들러 애플리케이션(430)은 제1 복구 가능 진단 플래그가 제5 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 도 5의 테이블(570)로부터의 5AA5 16 진수)과 동일한 경우, 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그를 제4 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 도 7의 테이블(590)로부터의 E847 16 진수)으로 설정한다
단계 728에서, 제1 진단 핸들러 애플리케이션(430)은 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그를 안전 상태 애플리케이션(480)으로 전송한다.
단계 730에서, 안전 상태 애플리케이션(480)은 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그가 제4 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 컨택터(40)를 개방 동작 위치로 전환시키는 제어 신호를 생성하도록 디지털 입출력 디바이스(302)에 명령한다.
단계 740에서, 제4 애플리케이션(440)은 제3 복구 불가능 진단 플래그를 제4 인코딩 된 값으로 설정하고 제3 복구 불가능 진단 플래그를 제2 진단 핸들러 애플리케이션(470)으로 전송한다. 여기서, 제4 인코딩 된 값은 이진 값들의 홀수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는다.
예를 들어, 제4 애플리케이션(440)이 배터리 셀들(91-94) 중 적어도 하나에 대해 이진수 "1"의 과전압 폴트 비트를 검출하면, 제4 인코딩 된 값은 16 진수 DE28(도 8의 테이블(600)로부터) 이다. 또한, 제4 애플리케이션(440)이 배터리 셀들(91-94) 중 적어도 하나에 대해 이진수 "1"의 과전압 폴트 비트를 검출하지 않으면, 제4 인코딩 된 값은 16 진수 7B82(도 8의 테이블(600)로부터) 이다.
단계 742에서, 제5 애플리케이션(450)은 제4 복구 불가능 진단 플래그를 제5 인코딩 된 값으로 설정하고 제4 복구 불가능 진단 플래그를 제2 진단 핸들러 애플리케이션(470)으로 전송한다. 여기서, 제5 인코딩 된 값은 이진 값들의 짝수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는다.
예를 들어, 제5 애플리케이션(450)이 IC 통신 칩(239)의 과전압 상태를 나타내는 이진수 "1"값을 갖는 IC 통신 칩 과전압 폴트 비트를 검출하면, 제5 인코딩 된 값은 16 진수 359C (도 9의 테이블(610)로부터) 이다. 또한, 제5 애플리케이션(450)이 이진수 "1"값을 갖는 IC 통신 칩 과전압 폴트 비트를 검출하지 않으면, 제5 인코딩 된 값은 16 진수 53C9 (도 9의 테이블 (610)로부터) 이다.
단계 744에서, 제2 진단 핸들러 애플리케이션(470)은 제3 복구 불가능 진단 플래그가 제7 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 도 8의 테이블(600)로부터의 DE28 16 진수)과 동일하거나, 제4 복구 불가능 진단 플래그가 제8 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 도 9의 테이블(610)로부터의 359C 16 진수)과 동일한 경우, 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 제6 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 도 11의 테이블(630)로부터의 B21D 16 진수)으로 설정한다.
단계 746에서, 제2 진단 핸들러 애플리케이션(470)은 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 안전 상태 애플리케이션(480)으로 전송한다.
단계 748에서, 안전 상태 애플리케이션(480)은 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그가 제6 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 컨택터(40)를 개방 동작 위치로 전환시키는 제어 신호를 생성하도록 디지털 입출력 디바이스(302)에 명령한다.
단계 750에서, 제6 애플리케이션(460)은 제2 복구 가능 진단 플래그를 제6 인코딩 된 값으로 설정하고 제2 복구 가능 진단 플래그를 제2 진단 핸들러 애플리케이션(470)으로 전송한다.
예를 들어, 제6 애플리케이션(460)이 배터리 셀(91-94)의 고온 고장 조건 (임계 온도 이상)을 검출하면, 제6 인코딩 된 값은 16 진수 A55A (도 10의 테이블(620)로부터) 이다. 또한, 제6 애플리케이션(460)이 고온 고장 조건을 검출하지 않으면, 제6 인코딩 된 값은 16 진수 5AA5 (도 10의 테이블(620)로부터) 이다.
단계 760에서, 제2 진단 핸들러 애플리케이션(470)은 제2 복구 가능 진단 플래그가 제10 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 제2 마스터 복구 가능 진단 플래그를 제9 인코딩 된 폴트 값(예를 들어, 도 12의 테이블(640)로부터의 8E74 16 진수)으로 설정한다.
단계 762에서, 제2 진단 핸들러 애플리케이션(470)은 제2 마스터 복구 가능 진단 플래그를 안전 상태 애플리케이션(480)으로 전송한다.
단계 764에서, 안전 상태 애플리케이션(480)은 제2 복구 가능 진단 플래그가 제9 인코딩 된 폴트 값과 동일한 경우, 컨택터(40)를 개방 동작 위치로 전환시키는 제어 신호를 생성하도록 디지털 입출력 디바이스(302)에 명령한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(90)은 다른 배터리 셀 시스템에 비해 실질적인 이점을 제공한다. 특히, 본 명세서에 설명된 배터리 관리 시스템(90)은 진단 플래그들 간의 간섭을 피할 수 있도록 이진 값들의 홀수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 복구 불가능한 진단 플래그 및 짝수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 복구 불가능한 진단 플래그를 이용하는 기술적 효과를 갖는다. 또한, 배터리 관리 시스템(90)은 진단 플래그 간의 간섭을 피할 수 있도록 이진 값들의 홀수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 복구 가능한 진단 플래그 및 이진 값들의 짝수 카르노 세트로부터 선택된 각각의 니블을 갖는 복구 가능한 진단 플래그를 이용한다.
특허 청구된 발명은 단지 제한된 수의 실시예들을 참조하여 자세하게 기술되었지만, 본 발명은 그러한 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 오히려, 특허 청구된 발명은 본 발명의 범위에 부합되는 범위 내에서 여기에서 설명되지 않은 변형예, 대안예, 대체예 또는 등가예를 포함하도록 변형될 수 있다. 또한, 특허 청구된 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 실시예들 중에서 오직 일부만을 포함할 수도 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 특허 청구된 발명은 전술한 설명에 의해 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
10: 차량
40: 컨택터
50: 차량 전기 부하
200: 배터리 셀 전압 측정 IC
210: 마이크로 컨트롤러
300: 마이크로 프로세서
302: 디지털 입출력 디바이스
304: 플래시 메모리 디바이스
306: 메모리 버퍼
320: 온도 센서

Claims (12)

  1. 배터리 관리 시스템에 있어서,
    제1 진단 핸들러 애플리케이션과 제1 및 제2 애플리케이션을 갖는 마이크로 컨트롤러; 및
    IC 통신 칩을 이용하여 통신 버스를 통해 상기 마이크로 컨트롤러와 동작 가능하도록 통신하는 배터리 셀 전압 측정 IC를 포함하며,
    상기 배터리 셀 전압 측정 IC는, 배터리 팩에 포함된 배터리 셀의 과전압 상태를 나타내는 제1 과전압 폴트 비트 및 상기 IC 통신 칩의 과전압 상태를 나타내는 제2 과전압 폴트 비트를 상기 마이크로 컨트롤러로 전송하고,
    상기 제1 애플리케이션은, 상기 제1 애플리케이션이 상기 제1 과전압 폴트 비트에서 이진수 1을 검출하면 제1 복구 불가능 진단 플래그를 제1 인코딩된 값으로 설정한 다음, 상기 제1 인코딩된 값으로 설정된 상기 제1 복구 불가능 진단 플래그를 상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송하며,
    상기 제1 인코딩된 값은, 제1 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 니블을 가지되, 상기 제1 인코딩된 값의 각 니블은 홀수의 0비트와 홀수의 1비트를 포함하고,
    상기 제2 애플리케이션은, 상기 제2 애플리케이션이 상기 제2 과전압 폴트 비트에서 이진수 1을 검출하면 제2 복구 불가능 진단 플래그를 제2 인코딩된 값으로 설정한 다음, 상기 제2 인코딩된 값으로 설정된 상기 제2 복구 불가능 진단 플래그를 상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송하며,
    상기 제2 인코딩된 값은, 제2 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 니블을 가지되, 상기 제2 인코딩된 값의 각 니블은 짝수의 0비트와 짝수의 1비트를 포함하고,
    상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제1 복구 불가능 진단 플래그가 제2 인코딩된 폴트 값과 동일하거나 상기 제2 복구 불가능 진단 플래그가 제3 인코딩된 폴트 값과 동일한 경우, 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 제3 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 제1 인코딩된 폴트 값으로 설정하되,상기 제2 인코딩된 폴트 값은, 상기 제1 테이블에 미리 기록되어 있는 상기 16 진수를 나타내고,상기 제3 인코딩된 폴트 값은, 상기 제2 테이블에 미리 기록되어 있는 상기 16 진수를 나타내고,
    상기 마이크로 컨트롤러는, 안전 상태 애플리케이션을 더 포함하며,
    상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 상기 안전 상태 애플리케이션으로 전송하고,
    상기 안전 상태 애플리케이션은, 상기 제1 마스터 복구 불가능 진단 플래그가 상기 제1 인코딩된 폴트 값과 동일한 경우, 상기 배터리 팩과 차량 전기 부하 간의 충방전 경로를 개폐하도록 구성된 컨택터를 개방 동작 위치로 전환시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는, 제3 애플리케이션을 더 포함하며,
    상기 제3 애플리케이션은, 제1 복구 가능 진단 플래그를 제3 인코딩된 값으로 설정하고, 상기 제1 복구 가능 진단 플래그를 상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송하고,
    상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제1 복구 가능 진단 플래그가 제5 인코딩된 폴트 값과 동일한 경우, 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그를 제4 인코딩된 폴트 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는, 안전 상태 애플리케이션을 더 포함하며,
    상기 제1 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그를 상기 안전 상태 애플리케이션으로 전송하고,
    상기 안전 상태 애플리케이션은, 상기 제1 마스터 복구 가능 진단 플래그가 상기 제4 인코딩된 폴트 값과 동일한 경우, 상기 컨택터를 개방 동작 위치로 전환시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는, 제2 진단 핸들러 애플리케이션과 제4 및 제5 애플리케이션을 포함하고,
    상기 제4 애플리케이션은, 제3 복구 불가능 진단 플래그를 제4 인코딩된 값으로 설정하고, 상기 제3 복구 불가능 진단 플래그를 상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송하며,
    상기 제4 인코딩된 값은, 제4 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 니블을 가지되, 상기 제4 인코딩된 값의 각 니블은 홀수의 0비트와 홀수의 1비트를 포함하고,
    상기 제5 애플리케이션은, 제4 복구 불가능 진단 플래그를 제5 인코딩된 값으로 설정하고, 상기 제4 복구 불가능 진단 플래그를 상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송하며,
    상기 제5 인코딩된 값은, 제5 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 니블을 가지되, 상기 제5 인코딩된 값의 각 니블은 짝수의 0비트와 짝수의 1비트를 포함하고,
    상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제3 복구 불가능 진단 플래그가 제7 인코딩된 폴트 값과 동일하거나, 상기 제4 복구 불가능 진단 플래그가 제8 인코딩된 폴트 값과 동일한 경우, 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 제6 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수의 제6 인코딩된 폴트 값으로 설정하되,
    상기 제7 인코딩된 폴트 값은, 상기 제4 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내고,
    상기 제8 인코딩된 폴트 값은, 상기 제5 테이블에 미리 기록되어 있는 16 진수를 나타내는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는, 안전 상태 애플리케이션을 더 포함하며,
    상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그를 상기 안전 상태 애플리케이션으로 전송하고,
    상기 안전 상태 애플리케이션은, 상기 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그가 상기 제6 인코딩된 폴트 값과 동일한 경우, 상기 컨택터를 개방 동작 위치로 전환시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는, 제6 애플리케이션을 포함하고,
    상기 제6 애플리케이션은, 제2 복구 가능 진단 플래그를 제6 인코딩된 값으로 설정하고, 상기 제2 복구 가능 진단 플래그를 상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션으로 전송하고,
    상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제2 복구 가능 진단 플래그가 제10 인코딩된 폴트 값과 동일한 경우, 제2 마스터 복구 가능 진단 플래그를 제9 인코딩된 폴트 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는, 안전 상태 애플리케이션을 더 포함하며,
    상기 제2 진단 핸들러 애플리케이션은, 상기 제2 마스터 복구 가능 진단 플래그를 상기 안전 상태 애플리케이션으로 전송하고,
    상기 안전 상태 애플리케이션은, 상기 제2 마스터 복구 가능 진단 플래그가 상기 제9 인코딩된 폴트 값과 동일한 경우, 상기 컨택터를 개방 동작 위치로 전환시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 복구 불가능 진단 플래그는, 서로 적어도 4 이상의 해밍 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 복구 불가능 진단 플래그는, 서로 적어도 4 이상의 해밍 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 마스터 복구 불가능 진단 플래그는, 서로 적어도 4 이상의 해밍 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 복구 가능 진단 플래그는, 서로 적어도 4 이상의 해밍 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
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