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KR102314351B1 - System and method for managing life of battery management system - Google Patents

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KR102314351B1
KR102314351B1 KR1020190160179A KR20190160179A KR102314351B1 KR 102314351 B1 KR102314351 B1 KR 102314351B1 KR 1020190160179 A KR1020190160179 A KR 1020190160179A KR 20190160179 A KR20190160179 A KR 20190160179A KR 102314351 B1 KR102314351 B1 KR 102314351B1
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KR
South Korea
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battery
bms
charging
state
management system
Prior art date
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KR1020190160179A
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Korean (ko)
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Inventor
이정훈
Original Assignee
현대모비스 주식회사
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Publication date
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Abstract

배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템은, 차량이 시동 온상태인 경우 동작하며, 배터리의 전압, 온도 및 절연저항 중 적어도 하나를 측정하여 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 BMS(Battery management system), BMS 오프상태 및 배터리 충전상태인 경우 동작하며, 상기 배터리의 전압 및 온도를 측정하여 상기 배터리의 이상 여부를 감지하고, 상기 배터리의 충전시간을 근거로 상기 BMS를 간헐적으로 강제 구동시키는 간헐 동작 신호를 생성하여 상기 BMS에 전송하며, 상기 배터리의 이상이 감지된 경우 오프되는 배터리 모니터링 장치를 포함한다. A life management system and method for a battery management system are disclosed. The life management system of the battery management system according to an aspect of the present invention operates when a vehicle is in an on-start state, and measures at least one of voltage, temperature, and insulation resistance of a battery to diagnose whether the battery is abnormal ( battery management system), operates in the BMS off state and in the battery charging state, detecting whether the battery is abnormal by measuring the voltage and temperature of the battery, and intermittently forcibly driving the BMS based on the charging time of the battery and a battery monitoring device that generates and transmits an intermittent operation signal to the BMS, and is turned off when abnormality of the battery is detected.

Description

배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING LIFE OF BATTERY MANAGEMENT SYSTEM}SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING LIFE OF BATTERY MANAGEMENT SYSTEM

본 발명은 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충전이 필요한 배터리를 사용하는 차량에서 BMS(Battery Management System)의 과도한 동작 시간을 보조하여, BMS의 수명을 보전할 수 있도록 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a lifespan management system and method of a battery management system, and more particularly, by assisting an excessive operating time of a BMS (Battery Management System) in a vehicle using a battery requiring charging, the lifespan of the BMS can be preserved. It relates to a life management system and method of a battery management system that enables it.

충전이 필요한 전기 차량의 BMS(Battery Management System)는 차량 주행 중 상시 동작하고, 차량 비주행 중에는 충전(충전기 직접 충전, 솔라 시스템 등)을 위해 동작하게 된다. The BMS (Battery Management System) of an electric vehicle that requires charging operates all the time while the vehicle is driving, and operates for charging (direct charging of a charger, a solar system, etc.) while the vehicle is not driving.

BMS는 배터리 충/방전 시에 배터리의 발화 및 폭발로부터 보호하기 위해 상시 동작하는데, 배터리의 충전 시간이 늘어남에 따라 혹은, 상시 충전(솔라 시스템 등) 기술 등의 적용에 따라 동작시간이 크게 늘어 차량의 보증 수명을 맞추기 힘들어지고 있다. 즉, 배터리의 충/방전 시 배터리의 발화 및 폭발 위험 때문에 배터리 모니터링이 필요하고, 배터리의 발화 및 폭발 위험이 없더라도 배터리의 수명에 직접적인 영향을 줄 수 있어, 배터리는 충/방전 동작 중 상시 모니터링이 필요하다. 이에, BMS는 차량의 주행/비주행에 관계 없이 상시 동작하게 되어, BMS의 수명 보증에 문제가 발생하게 된다.BMS operates all the time to protect the battery from ignition and explosion when charging/discharging the battery. It is becoming difficult to meet the warranty life of In other words, battery monitoring is required due to the risk of ignition and explosion of the battery during charging/discharging, and even if there is no risk of ignition or explosion of the battery, it can directly affect the life of the battery. necessary. Accordingly, the BMS operates at all times regardless of whether the vehicle is traveling or not, thereby causing a problem in guaranteeing the life of the BMS.

한편, 배터리를 주동력으로 사용하는 전기 차량의 주행거리를 늘리거나, 전기 차량의 차종을 더 큰 차종(버스, 트럭 등)으로 확대하면서, 배터리 용량이 늘어나는 추세이다. 배터리 용량이 큰 차량일수록 BMS는 배터리와 가까우면서 깊은 곳에 위치하므로, BMS의 수명에 문제가 발생하면 BMS의 수리 및 교체에 많은 시간과 비용을 소모하게 된다. Meanwhile, as the mileage of an electric vehicle using a battery as a main power is increased or the electric vehicle type is expanded to a larger vehicle type (bus, truck, etc.), the battery capacity is increasing. The larger the battery capacity, the closer the BMS is to the battery and the deeper it is, so if there is a problem in the life of the BMS, a lot of time and money is spent on repairing and replacing the BMS.

상술한 바와 같이 BMS는 차량의 주행/비주행에 관계 없이 상시 동작하므로, BMS의 수명에 문제가 발생하게 되고, BMS의 수명에 문제가 발생하면 BMS의 수리 및 교체에 많은 시간과 비용을 소모하게 되는 문제가 있다. As described above, since the BMS operates at all times regardless of whether the vehicle is running or not, a problem occurs in the life of the BMS, and when a problem occurs in the life of the BMS, a lot of time and money is spent on repair and replacement of the BMS. there is a problem that

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 제10-1364094호(배터리 시스템 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템)에 개시되어 있다. Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1364094 (a battery system and an energy storage system including the same).

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 충전이 필요한 배터리를 사용하는 차량에서 BMS의 과도한 동작 시간을 보조하여, BMS의 수명을 보전할 수 있도록 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to improve the above problems, and an object according to an aspect of the present invention is to assist the excessive operating time of the BMS in a vehicle using a battery that requires charging, so that the lifespan of the BMS can be preserved. An object of the present invention is to provide a life management system and method for a battery management system.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and another problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템은, 차량이 시동 온상태인 경우 동작하며, 배터리의 전압, 온도 및 절연저항 중 적어도 하나를 측정하여 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 BMS(Battery management system), BMS 오프상태 및 배터리 충전상태인 경우 동작하며, 상기 배터리의 전압 및 온도를 측정하여 상기 배터리의 이상 여부를 감지하고, 상기 배터리의 충전시간을 근거로 상기 BMS를 간헐적으로 강제 구동시키는 간헐 동작 신호를 생성하여 상기 BMS에 전송하며, 상기 배터리의 이상이 감지된 경우 오프되는 배터리 모니터링 장치를 포함한다. The life management system of the battery management system according to an aspect of the present invention operates when a vehicle is in an on-start state, and measures at least one of voltage, temperature, and insulation resistance of a battery to diagnose whether the battery is abnormal ( battery management system), operates in the BMS off state and in the battery charging state, detecting whether the battery is abnormal by measuring the voltage and temperature of the battery, and intermittently forcibly driving the BMS based on the charging time of the battery and a battery monitoring device that generates and transmits an intermittent operation signal to the BMS, and is turned off when abnormality of the battery is detected.

본 발명에서 상기 배터리 모니터링 장치는, 상기 BMS 오프상태 및 상기 배터리 충전상태인 경우 전원을 공급하는 전원부, 상기 배터리의 양단 전압을 측정하고, 상기 측정된 전압을 디지털 신호로 변환하여 마이컴으로 전송하는 ADC, 상기 배터리의 충전 요구량 및 현재 배터리 잔량에 기초하여 상기 배터리의 충전시간을 예측하고, 상기 예측된 충전시간에 기초하여 상기 간헐 동작 신호의 동작 주기 및 동작 시간을 설정하며, 상기 동작 주기에 상기 동작 시간을 포함하는 간헐 동작 신호를 상기 BMS에 전송하는 마이컴을 포함하되, 상기 마이컴은 상기 배터리의 온도를 측정하고, 상기 측정된 온도 및 상기 ADC로부터 전송된 전압에 기초하여 상기 배터리의 이상 여부를 감지하며, 상기 배터리의 이상이 감지된 경우 배터리 이상 감지 신호를 상기 BMS로 전송하여 상기 BMS를 온시킬 수 있다. In the present invention, the battery monitoring device includes a power supply unit that supplies power when the BMS is off and the battery is charged, measures the voltage at both ends of the battery, converts the measured voltage into a digital signal, and transmits it to a microcomputer , predicting the charging time of the battery based on the required charging amount of the battery and the current remaining battery amount, setting the operation period and the operation time of the intermittent operation signal based on the predicted charging time, and the operation in the operation period a microcomputer that transmits an intermittent operation signal including time to the BMS, wherein the microcomputer measures the temperature of the battery, and detects whether the battery is abnormal based on the measured temperature and the voltage transmitted from the ADC and, when an abnormality of the battery is detected, a battery abnormality detection signal may be transmitted to the BMS to turn on the BMS.

본 발명에서 상기 마이컴은, 상기 현재 배터리 잔량을 고려하여 배터리 충전 요구량을 산출하고, 상기 배터리를 충전하는 배터리 충전 시스템의 출력전류를 구하며, 상기 배터리 충전 요구량을 상기 배터리 충전 시스템의 출력전류로 나누어 충전시간을 예측할 수 있다. In the present invention, the microcomputer calculates a battery charging demand in consideration of the current battery remaining amount, obtains an output current of a battery charging system for charging the battery, and divides the battery charging demand by an output current of the battery charging system for charging time can be predicted.

본 발명에서 상기 BMS는, 상기 배터리의 전압 및 온도를 측정하고, 상기 배터리의 셀 밸런싱을 수행하는 감지/밸런싱부, 상기 감지/밸런싱부에서 측정된 온도 및 전압에 기초하여 상기 배터리의 이상 여부를 진단하고, 그 진단 결과에 따라 상기 감지/밸런싱부 및 릴레이 제어부를 제어하는 마이컴, 상기 배터리의 이상이 진단된 경우, 상기 마이컴의 제어에 따라 상기 배터리의 릴레이 스위치를 오프시키는 릴레이 제어부를 포함할 수 있다. In the present invention, the BMS measures the voltage and temperature of the battery, and a sensing/balancing unit that performs cell balancing of the battery, based on the temperature and voltage measured by the sensing/balancing unit, determines whether the battery is abnormal A microcomputer that diagnoses and controls the sensing/balancing unit and the relay control unit according to the diagnosis result, and a relay control unit that turns off the relay switch of the battery according to the control of the microcomputer when an abnormality of the battery is diagnosed have.

본 발명에서 상기 마이컴은, 상기 배터리 모니터링 장치로부터 간헐 동작 신호가 수신되면, 상기 간헐 동작 시간에 포함된 동작 시간 동안 동작하여 상기 배터리의 상태를 감시할 수 있다. In the present invention, when an intermittent operation signal is received from the battery monitoring device, the microcomputer may monitor the state of the battery by operating for an operation time included in the intermittent operation time.

본 발명에서 상기 마이컴은, 상기 배터리 모니터링 장치로부터 배터리 이상 감지 신호가 수신되면, 상기 배터리의 상태를 감시하여 상기 배터리의 위험 상황에 대한 판단 및 위험 회피 동작을 수행할 수 있다. In the present invention, when a battery abnormality detection signal is received from the battery monitoring device, the microcomputer may monitor the state of the battery to determine a dangerous situation of the battery and perform a risk avoidance operation.

본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 관리 방법은, 배터리 모니터링 장치가 BMS 오프상태 및 배터리 충전상태를 감지하여 동작하는 단계, 상기 배터리 모니터링 장치가 상기 배터리의 전압 및 온도를 측정하여 상기 배터리의 이상 여부를 감지하고, 상기 배터리의 충전시간을 근거로 BMS를 간헐적으로 강제 구동시키는 간헐 동작 신호를 생성하여 상기 BMS로 전송하는 단계, 상기 배터리 모니터링 장치가 상기 배터리의 이상을 감지하면, 배터리 이상 감지 신호를 상기 BMS로 전송하고, 동작을 중지하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for managing the lifespan of a battery management system, in which a battery monitoring device detects a BMS off state and a battery charge state and operates the battery monitoring device, the battery monitoring device measures the voltage and temperature of the battery to measure the battery detecting abnormality of the battery, generating an intermittent operation signal for intermittently forcibly driving the BMS based on the charging time of the battery and transmitting it to the BMS; and transmitting a detection signal to the BMS and stopping the operation.

본 발명은 상기 간헐 동작 신호를 생성하여 상기 BMS에 전송하는 단계에서, 상기 배터리 모니터링 장치는, 상기 배터리의 충전 요구량 및 현재 배터리 잔량에 기초하여 상기 배터리의 충전시간을 예측하고, 상기 예측된 충전시간에 기초하여 상기 간헐 동작 신호의 동작 주기 및 동작 시간을 설정하며, 상기 동작 주기에 상기 동작 시간을 포함하는 간헐 동작 신호를 상기 BMS에 전송할 수 있다. In the present invention, in the step of generating and transmitting the intermittent operation signal to the BMS, the battery monitoring device predicts the charging time of the battery based on the required charging amount of the battery and the current remaining battery amount, and the predicted charging time An operation period and an operation time of the intermittent operation signal may be set based on , and an intermittent operation signal including the operation time in the operation period may be transmitted to the BMS.

본 발명에서 상기 배터리의 충전시간은, 상기 현재 배터리 잔량을 고려하여 산출된 배터리 충전 요구량을 상기 배터리를 충전하는 배터리 충전 시스템의 출력전류로 나누어 예측된 것일 수 있다. In the present invention, the charging time of the battery may be predicted by dividing the battery charging demand calculated in consideration of the current remaining battery amount by the output current of the battery charging system for charging the battery.

본 발명에서 상기 간헐 동작 신호를 수신한 BMS는 상기 동작 시간 동안 동작하여, 상기 배터리의 상태를 감시할 수 있다. In the present invention, the BMS receiving the intermittent operation signal operates during the operation time to monitor the state of the battery.

본 발명은 상기 배터리 이상 감지 신호를 상기 BMS로 전송하고, 동작을 중지하는 단계 이후, 상기 BMS가 상기 배터리의 상태를 감시하여 상기 배터리의 위험 상황에 대한 판단 및 위험 회피 동작을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. In the present invention, after the step of transmitting the battery abnormality detection signal to the BMS and stopping the operation, the BMS monitors the state of the battery to determine the dangerous situation of the battery and perform a risk avoidance operation. may include

본 발명은 차량의 시동이 온된 경우, 상기 BMS가 동작하여 상기 배터리의 전압, 온도 및 절연저항을 측정하여 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 단계를 더 포함할 수 있다. The present invention may further include the step of diagnosing whether the battery is abnormal by measuring the voltage, temperature, and insulation resistance of the battery by operating the BMS when the vehicle is started.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템 및 방법은 차량의 시동 오프상태 및 배터리 충전상태인 경우 배터리의 상태를 감시하는 배터리 모니터링 장치를 구비함으로써, BMS의 과도한 동작 시간을 보조할 수 있고, 이로 인해 BMS의 수명을 보전할 수 있다. The life management system and method of the battery management system according to an embodiment of the present invention can assist the excessive operating time of the BMS by providing a battery monitoring device that monitors the state of the battery when the vehicle is in the off state and the battery is in the charging state. and, thereby, conserving the lifespan of the BMS.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.On the other hand, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and various effects may be included within the range apparent to those skilled in the art from the contents to be described below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 보조 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모니터링 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 보조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view for explaining a life support system of a battery management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining a BMS according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a battery monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of assisting a lifespan of a battery management system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, a lifespan management system and method of a battery management system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

명세서 전체에서 "온(on)"은 "동작"과 동일한 의미일 수 있고, "오프(off)"는 "동작 종료(정지)"와 동일한 의미일 수 있다.Throughout the specification, “on” may have the same meaning as “operation”, and “off” may have the same meaning as “operation end (stop)”.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 보조 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a life support system of a battery management system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 보조 시스템은 배터리(100)의 상태를 감시하는 BMS(Battery management system, 200), 배터리 모니터링 장치(이하 PVM(Pack Voltage Monitor)이라 칭함, 300) 및 제어장치(미도시)를 포함한다. 1, the life auxiliary system of the battery management system according to an embodiment of the present invention is a battery management system (BMS, 200) for monitoring the state of the battery 100, a battery monitoring device (hereinafter, PVM (Pack Voltage Monitor) ), 300) and a control device (not shown).

배터리(100)는 배터리(100)의 필요 용량에 따라 셀(Cell)을 직렬로 연결하여 하나의 팩(Pack)형태로 구성되는 배터리 팩일 수 있다. 즉, 배터리(100)는, 도시되지 않았지만, 직렬 연결된 복수의 배터리 셀들을 갖는 적어도 하나의 배터리 모듈을 포함할 수 있고, 배터리 셀들의 각각은 리튬 배터리 셀로 구현될 수 있다. 적어도 2개의 배터리 모듈들은 직렬 연결되거나 병렬 연결될 수도 있다.The battery 100 may be a battery pack configured in the form of one pack by connecting cells in series according to the required capacity of the battery 100 . That is, although not shown, the battery 100 may include at least one battery module having a plurality of battery cells connected in series, and each of the battery cells may be implemented as a lithium battery cell. At least two battery modules may be connected in series or connected in parallel.

BMS(200)는 배터리(100)의 배터리 셀들이 각각에 연결되고, 배터리 셀의 전압, 전류 및 온도를 모니터링 하거나, 주행 가능 거리 예측을 위한 배터리 용량(SOC, state of charge)를 계산하거나, 배터리(100) 교체를 위한 노화 수명 예측(SOH, state of health estimation)하거나, 배터리 시스템의 안전 운영을 위한 경보 및 사전 안전 예방 조치(protection)을 수행하거나, 배터리 시스템 진단 기능(diagnosis)을 수행하거나, 냉각팬 제어를 통해 배터리(100) 최적 온도를 유지하도록 구현될 수 있다. The BMS 200 is connected to each of the battery cells of the battery 100, and monitors the voltage, current and temperature of the battery cells, calculates the battery capacity (SOC, state of charge) for predicting the driving distance, or the battery (100) Performing state of health estimation (SOH) for replacement, alarming and proactive safety protection for safe operation of the battery system, or performing battery system diagnosis (diagnosis); It may be implemented to maintain the optimal temperature of the battery 100 through the cooling fan control.

BMS(200)는 차량의 시동 온상태인 경우 동작하며, 배터리(100)의 전압, 온도 및 절연저항을 측정하여, 배터리(100)의 이상 여부를 진단한다. 즉, BMS(200)는 차량이 시동 온 상태인 경우 배터리(100)를 동력원으로 사용하는 차량의 배터리 셀들을 센싱 및 밸런싱하고, 절연 저항을 측정하며, 배터리(100)의 온도를 센싱할 수 있다. The BMS 200 operates when the vehicle is started in an on state, and measures the voltage, temperature, and insulation resistance of the battery 100 to diagnose whether the battery 100 is abnormal. That is, the BMS 200 may sense and balance battery cells of a vehicle using the battery 100 as a power source when the vehicle is in an on-state state, measure insulation resistance, and sense the temperature of the battery 100 . .

또한, BMS(200)는 오프(off)상태에서 PVM(300)으로부터 간헐 동작 신호가 수신되면, 간헐 동작 신호에 포함된 동작 시간 동안 강제로 동작하여, 배터리(100)의 상태를 감시한다. 즉, BMS(200)는 차량의 시동 오프 상태에서 PVM(300)으로부터 간헐 동작 신호가 수신되면, 간헐 동작 모드로 동작하여 동작 시간 동안만 강제로 동작하여, 배터리(100)의 상태를 감시할 수 있다.In addition, when an intermittent operation signal is received from the PVM 300 in the off state, the BMS 200 forcibly operates during the operation time included in the intermittent operation signal to monitor the state of the battery 100 . That is, when the BMS 200 receives an intermittent operation signal from the PVM 300 in the ignition-off state of the vehicle, the BMS 200 operates in an intermittent operation mode and forcibly operates only during the operation time to monitor the state of the battery 100 . have.

PVM(300)은 BMS(200)의 동작 및 수명을 보조하기 위한 장치로, 차량 시동 오프(IG OFF) 시에만 동작하며, BMS(200)와 연계하여 배터리(100)를 감시한다.The PVM 300 is a device for assisting the operation and lifespan of the BMS 200 , operates only when the vehicle ignition is off (IG OFF), and monitors the battery 100 in connection with the BMS 200 .

PVM(300)은 BMS 오프상태 및 배터리 충전상태인 경우 동작하며, 배터리(100)의 전압 및 온도를 측정하여 배터리(100)의 이상 여부를 감지하고, 배터리(100)의 충전시간을 근거로 BMS(200)를 간헐적으로 강제 구동시키는 간헐 동작 신호를 생성하여 BMS(200)에 전송하며, 배터리(100)의 이상이 감지된 경우 오프 된다. The PVM 300 operates when the BMS is off and the battery is charged, measures the voltage and temperature of the battery 100 to detect whether the battery 100 is abnormal, and the BMS based on the charging time of the battery 100 An intermittent operation signal for intermittently forced driving 200 is generated and transmitted to the BMS 200 , and is turned off when an abnormality of the battery 100 is detected.

즉, PVM(300)은 차량 시동 오프(IG OFF) 상태이고, 배터리 충전 시스템이 연결된 상태가 함께 만족되면 동작할 수 있다. 또한, PVM(300)은 배터리(100)의 전압 및 온도 센싱 등 배터리 위험 상태에 대한 최소한의 기능만을 수행하며, 필요에 따라 성능, 진단 기능을 추가적으로 수행할 수 있다.That is, the PVM 300 may operate when the vehicle ignition-off (IG OFF) state and the state in which the battery charging system is connected are satisfied. In addition, the PVM 300 performs only a minimum function for a dangerous battery state, such as sensing the voltage and temperature of the battery 100 , and may additionally perform performance and diagnostic functions as necessary.

한편, 장시간 PVM(300)만 동작하게 되면, PVM(300)의 제한된 기능으로 인해 배터리(100)의 위험 상태를 정확하게 진단할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 이에, PVM(300)은 BMS(200)를 간헐적으로 동작시키는 간헐 동작 신호를 생성하여 BMS(200)로 전송하고, 간헐 동작 신호를 수신한 BMS(200)는 간헐적으로 배터리(100)의 상태를 감시할 수 있다.On the other hand, if only the PVM 300 is operated for a long time, a problem in which a dangerous state of the battery 100 cannot be accurately diagnosed may occur due to a limited function of the PVM 300 . Accordingly, the PVM 300 generates an intermittent operation signal for intermittently operating the BMS 200 and transmits it to the BMS 200 , and the BMS 200 receiving the intermittent operation signal intermittently checks the state of the battery 100 . can be monitored.

또한, PVM(300)는 배터리(100)의 이상이 감지되면, 그 이상 상황에 대한 정확한 판단을 위해 BMS(200)를 강제로 구동시키고, BMS(200)는 배터리(100)의 위험 상황에 대한 정확한 판단 및 위험 회피 동작을 수행할 수 있다. 이때, BMS(200)가 동작하게 되면, PVM(300)은 오프(OFF)상태일 수 있다. 즉, PVM(300)은 배터리(100)의 전압이나 온도 센싱 값에 이상이 감지되면, 자신은 동작을 중지하고, BMS(200)를 동작시켜 위험 상황에 대한 종합적인 판단 및 회피를 BMS(200)가 하게 할 수 있다. In addition, when an abnormality of the battery 100 is detected, the PVM 300 forcibly drives the BMS 200 in order to accurately determine the abnormal situation, and the BMS 200 responds to a dangerous situation of the battery 100 . Accurate judgment and risk avoidance actions can be performed. At this time, when the BMS 200 operates, the PVM 300 may be in an OFF state. That is, when an abnormality is detected in the voltage or temperature sensing value of the battery 100 , the PVM 300 stops its operation and operates the BMS 200 to perform comprehensive judgment and avoidance of a dangerous situation in the BMS 200 . ) can make

상술한 PVM(300)의 주요 기능은 배터리(100)의 전압 및 온도 센싱이며, 주기적으로 BMS(200)를 동작시켜 배터리(100)의 상세 모니터링을 수행하게 함으로써, 부족한 안정성을 높일 수 있다. 이러한 PVM(300)은 BMS(200)의 내부 또는 외부에 구성되고, 차량 시동 오프 후 모니터링이 필요한 이벤트 발생시(예컨대, 배터리 충전) 동작하여, BMS(200)의 기능 및 수명을 보조하여, 차량의 보증 수명을 만족시킬 수 있다. The main function of the above-described PVM 300 is voltage and temperature sensing of the battery 100 , and by periodically operating the BMS 200 to perform detailed monitoring of the battery 100 , insufficient stability can be improved. This PVM 300 is configured inside or outside the BMS 200 and operates when an event requiring monitoring occurs (eg, battery charging) after the vehicle is started off, assisting the function and lifespan of the BMS 200, The warranty life can be satisfied.

제어장치(미도시)는 차량의 시동 온상태 또는 오프상태를 감지하고, 그 감지결과에 따라 BMS(200) 또는 PVM(300)을 동작시킬 수 있다. 즉, 제어장치는 차량 시동 온상태인 경우 BMS(200)를 동작시키고, 차량 시동 오프상태이면서 배터리 충전상태인 경우 PVM(300)을 동작시킬 수 있다. 이러한 제어장치는 예컨대 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있다. A control device (not shown) may detect an on-state or off-state of the vehicle, and operate the BMS 200 or the PVM 300 according to the detection result. That is, the control device may operate the BMS 200 when the vehicle is in an on-state state, and may operate the PVM 300 when the vehicle is in an off-state and a battery charging state. Such a control device may be, for example, an Electronic Control Unit (ECU).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram for explaining a BMS according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS(200)는 감지/밸런싱부(210), 마이컴(220) 및 릴레이 제어부(230)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , the BMS 200 according to an embodiment of the present invention includes a sensing/balancing unit 210 , a microcomputer 220 , and a relay control unit 230 .

감지/밸런싱부(210)는 배터리(100)의 전압 및 온도를 측정하고, 배터리(100)의 셀 밸런싱을 수행한다. 즉, 감지/밸런싱부(210)는 배터리(100)를 구성하는 각 배터리 셀의 전압과 전류와 온도를 측정하여 배터리 셀의 셀 밸런싱(cell balancing)을 수행할 수 있다. The sensing/balancing unit 210 measures the voltage and temperature of the battery 100 and performs cell balancing of the battery 100 . That is, the sensing/balancing unit 210 may measure the voltage, current, and temperature of each battery cell constituting the battery 100 to perform cell balancing of the battery cells.

감지/밸런싱부(210)는 배터리 셀의 전압, 전류 및 온도를 모니터링하고, 그 모니터링 결과값을 마이컴(220)으로 전송하거나, 모니터링 결과값에 따라 릴레이 제어부(230) 혹은 그 외의 장치를 직접 제어하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 감지/밸런싱부(210)는 고전압 감지 시 릴레이 스위치(110)를 차단시키도록 릴레이 제어부(230)를 직접 제어하거나, 오픈 부하 감지 시 사용자에게 고장 정보를 실시간으로 디스플레이 하도록 구현될 수 있다. 감지/밸런싱부(210)는 고전압을 감지하기 위하여 배터리 셀의 전압이 과전압일 때 과전압이 진성인지 혹은 가성인지를 판별할 수 있다. The sensing/balancing unit 210 monitors the voltage, current, and temperature of the battery cells, and transmits the monitoring result to the microcomputer 220, or directly controls the relay control unit 230 or other devices according to the monitoring result. can be implemented to For example, the sensing/balancing unit 210 may be implemented to directly control the relay control unit 230 to block the relay switch 110 when high voltage is detected, or to display fault information to the user in real time when an open load is detected. have. The sensing/balancing unit 210 may determine whether the overvoltage is true or false when the voltage of the battery cell is the overvoltage in order to detect the high voltage.

이러한 감지/밸런싱부(210)는 적어도 하나의 센싱 IC(integrated circuit)를 포함할 수 있고, 센싱 IC는 대응하는 배터리 셀들의 다양한 종류의 고장을 진단하도록 구현될 수 있다. 여기서 다양한 종류의 고장은 과전압(over voltage: OV), 저전압(under voltage; UV), 고온(over temperature; OT), 과전류(over current: OC), 저전류(under current: UC), 오픈 로드(open load: OL)을 포함할 수 있다. 센싱 IC는 주기적으로 대응하는 배터리 셀의 고장을 진단하고, 그 결과값을 마이컴(220)으로 전송할 수 있다.The sensing/balancing unit 210 may include at least one sensing integrated circuit (IC), and the sensing IC may be implemented to diagnose various types of failures of corresponding battery cells. Here, various types of faults include over voltage (OV), under voltage (UV), over temperature (OT), over current (OC), under current (UC), open load ( open load: OL). The sensing IC may periodically diagnose a failure of a corresponding battery cell, and transmit the result to the microcomputer 220 .

감지/밸런싱부(210)는 배터리 셀(CELL)의 양단의 전압에 대응하는 아날로그 디지털 변환값을 발생하는 아날로그 디지털 변환기(analog digital convertor; ADC, 미도시)를 포함할 수 있다.The sensing/balancing unit 210 may include an analog digital converter (ADC, not shown) that generates an analog-to-digital conversion value corresponding to the voltages of both ends of the battery cell CELL.

마이컴(220)은 BMS(200)의 전체적인 동작을 제어하도록 구현될 수 있고, 마이크로콘트롤러(microcontroller, MCU)를 포함할 수 있다.The microcomputer 220 may be implemented to control the overall operation of the BMS 200 and may include a microcontroller (MCU).

마이컴(220)은 감지/밸런싱부(210)에서 측정된 온도 및 전압에 기초하여 배터리(100)의 이상 여부를 진단하고, 그 진단 결과에 따라 감지/밸런싱부(210) 및 릴레이 제어부(230)를 제어한다. 즉, 마이컴(220)은 감지/밸런싱부(210)로부터 모니터링 결과값을 수신하고, 수신된 결과값, 주행 상태, 배터리 전체 전압, 모터 제어 유무 등을 이용하여 배터리(100) 이상(고장)을 종합적으로 진단하고, 그 진단 결과에 따라 감지/밸런싱부(210) 혹은 릴레이 제어부(230)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 마이컴(220)은 과전압(over voltage), 저전압(under voltage), 고온(over temperature), 과전류(over current), 저전류(under current), 오픈 로드(open load) 등을 알고리즘(소프트웨어/펌웨어)에 의거하여 판단할 수 있다.The microcomputer 220 diagnoses whether the battery 100 is abnormal based on the temperature and voltage measured by the sensing/balancing unit 210, and the sensing/balancing unit 210 and the relay control unit 230 according to the diagnosis result. control That is, the microcomputer 220 receives the monitoring result value from the sensing/balancing unit 210 and detects abnormalities (failure) of the battery 100 using the received result value, driving state, battery total voltage, motor control presence, etc. It is possible to perform a comprehensive diagnosis and control the sensing/balancing unit 210 or the relay control unit 230 according to the diagnosis result. For example, the microcomputer 220 performs an algorithm (over voltage), under voltage (under voltage), high temperature (over temperature), over current (over current), under current (under current), open load (open load), etc. software/firmware).

마이컴(220)은 PVM(300)으로부터 간헐 동작 신호가 수신되면, 간헐 동작 신호에 포함된 동작 시간 동안 동작하여, 배터리(100)의 상태를 감시한다. When an intermittent operation signal is received from the PVM 300 , the microcomputer 220 operates for an operation time included in the intermittent operation signal to monitor the state of the battery 100 .

또한, 마이컴(220)은 PVM(300)으로부터 배터리 이상 감지 신호가 수신되면, 배터리(100)의 상태를 감시하여 배터리(100)의 위험 상황에 대한 판단 및 위험 회피 동작을 수행한다. Also, when a battery abnormality detection signal is received from the PVM 300 , the microcomputer 220 monitors the state of the battery 100 to determine a dangerous situation of the battery 100 and to avoid the risk.

릴레이 제어부(230)는 배터리(100)의 이상이 진단된 경우, 마이컴(220)의 제어에 따라 릴레이 스위치(110)를 차단시킨다. 릴레이 스위치(110)는 릴레이 제어부(230)의 제어에 따라 스위칭 동작을 수행함으로써 배터리(100)의 직류 전압을 인버터로 제공하거나 차단하도록 구현될 수 있다.When an abnormality of the battery 100 is diagnosed, the relay control unit 230 cuts off the relay switch 110 according to the control of the microcomputer 220 . The relay switch 110 may be implemented to provide or cut off the DC voltage of the battery 100 to the inverter by performing a switching operation under the control of the relay control unit 230 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모니터링 장치를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a battery monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모니터링 장치(300)는 전원부(310), ADC(320) 및 마이컴(330)을 포함한다. Referring to FIG. 3 , the battery monitoring apparatus 300 according to an embodiment of the present invention includes a power supply unit 310 , an ADC 320 , and a microcomputer 330 .

전원부(310)는 BMS 오프상태 및 배터리 충전상태인 경우, ADC(320) 및 마이컴(330)에 전원을 공급한다. The power supply unit 310 supplies power to the ADC 320 and the microcomputer 330 when the BMS is off and the battery is charged.

ADC(320)는 배터리(100)의 양단 전압을 측정하고, 측정된 전압을 디지털 신호로 변환하여 마이컴(330)으로 전송한다. 즉, ADC(320)는 배터리 셀의 양단(양전압단과 음전압단 사이) 전압에 대하여 아날로그 디지털 변환 동작을 수행함으로써, 디지털 값의 출력 전압을 발생시킬 수 있다.The ADC 320 measures the voltage across the battery 100 , converts the measured voltage into a digital signal, and transmits it to the microcomputer 330 . That is, the ADC 320 may generate an output voltage of a digital value by performing an analog-to-digital conversion operation on the voltage at both ends (between the positive voltage terminal and the negative voltage terminal) of the battery cell.

마이컴(330)는 배터리 모니터링 장치(300)의 전체적인 동작을 제어하도록 구현될 수 있다. The microcomputer 330 may be implemented to control the overall operation of the battery monitoring device 300 .

마이컴(330)은 전원부(310)를 통해 전원이 공급되면, 배터리(100)의 전압 및 온도를 측정하여 배터리(100)의 이상 여부를 감지하고, 배터리(100)의 충전시간을 근거로 BMS(200)를 간헐적으로 강제 구동시키는 간헐 동작 신호를 생성하여 BMS(200)에 전송하며, 배터리(100)의 이상이 감지된 경우 전원부(310)의 전원 공급을 차단한다. When power is supplied through the power supply unit 310, the microcomputer 330 detects whether the battery 100 is abnormal by measuring the voltage and temperature of the battery 100, and based on the charging time of the battery 100, the BMS ( An intermittent operation signal for intermittently forced driving 200) is generated and transmitted to the BMS 200, and when an abnormality of the battery 100 is detected, the power supply of the power supply unit 310 is cut off.

즉, 마이컴(330)은 배터리(100)의 충전 요구량 및 현재 배터리 잔량에 기초하여 배터리(100)의 충전시간을 예측하고, 예측된 충전시간에 기초하여 간헐 동작 신호의 동작 주기 및 동작 시간을 설정하며, 동작 주기에 동작 시간을 포함하는 간헐 동작 신호를 BMS(200)에 전송한다. 이때, 마이컴(330)은 현재 배터리 잔량을 고려하여 배터리 충전 요구량을 산출하고, 배터리(100)를 충전하는 배터리 충전 시스템의 출력전류를 구하며, 배터리 충전 요구량을 배터리 충전 시스템의 출력전류로 나누어 충전시간을 예측할 수 있다. 또한, 마이컴(330)은 배터리(100)를 탑재한 차량의 전장부하가 소모하는 전류량을 산출하고, 배터리 충전 시스템의 출력전류로부터 전장부하가 소모하는 전류량을 차감하여 배터리(100)를 충전하는 데에 사용되는 배터리 충전전류를 산출하며, 배터리 충전 요구량을 배터리 충전전류로 나누어 충전시간을 예측할 수도 있다. That is, the microcomputer 330 predicts the charging time of the battery 100 based on the required charging amount of the battery 100 and the current remaining battery amount, and sets the operation period and operation time of the intermittent operation signal based on the predicted charging time. and transmits an intermittent operation signal including an operation time in the operation period to the BMS 200 . At this time, the microcomputer 330 calculates the battery charging demand in consideration of the current battery remaining amount, obtains the output current of the battery charging system that charges the battery 100, and divides the battery charging demand by the output current of the battery charging system for the charging time can be predicted. In addition, the microcomputer 330 calculates the amount of current consumed by the electric load of the vehicle equipped with the battery 100, and subtracts the amount of current consumed by the electric load from the output current of the battery charging system to charge the battery 100. It calculates the battery charging current used for , and it is also possible to estimate the charging time by dividing the battery charging demand by the battery charging current.

마이컴(330)은 충전시간이 예측되면, 그 충전시간에 따라 간헐 동작 신호의 동작 주기를 설정하고, 동작 주기 동안 BMS(200)가 동작할 동작 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, 충전시간이 8시간인 경우, 마이컴(330)은 동작 주기를 1시간으로 설정할 수 있고, 동작 시간을 10분으로 설정할 수 있다. When the charging time is predicted, the microcomputer 330 may set the operation period of the intermittent operation signal according to the charging time, and may set the operation time for the BMS 200 to operate during the operation period. For example, when the charging time is 8 hours, the microcomputer 330 may set the operation period to 1 hour and set the operation time to 10 minutes.

또한, 마이컴(330)은 배터리(100)의 온도를 측정하고, 측정된 온도 및 ADC(320)로부터 전송된 전압에 기초하여 배터리(100)의 이상 여부를 감지하며, 배터리(100)의 이상이 감지된 경우 배터리 이상 감지 신호를 BMS(200)로 전송하여 BMS(200)를 동작시키고, 전원부(310)의 전원 공급을 차단시킨다. 즉, 마이컴(330)은 측정된 온도가 기 설정된 기준 온도 이상이거나, 전압이 기 설정된 기준 전압 이상인 경우, 배터리(100)에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 배터리(100)에 이상이 발생한 것으로 판단되면, 마이컴(330)은 BMS(200)를 강제로 동작시키는 배터리 이상 감지 신호를 BMS(200)로 전송하고, 전원부(310)의 전원 공급을 차단시켜 배터리 모니터링 장치(300)를 오프상태로 할 수 있다. 배터리 이상 감지 신호를 수신한 BMS(200)는 동작 상태(온상태)로 전환되어, 배터리(100)의 전반적인 상태를 정확하게 진단할 수 있고, 그 진단결과 위험 상태가 아니라고 판단되면, 일정 시간 경과 후 오프상태로 전환될 수 있다. BMS(200)가 오프상태이고, 배터리 충전상태이면, 배터리 모니터링 장치(300)는 오프상태(동작 중지 상태)에서 온상태(동작 상태)로 전환될 수 있다. In addition, the microcomputer 330 measures the temperature of the battery 100 , based on the measured temperature and the voltage transmitted from the ADC 320 , detects whether the battery 100 is abnormal, and the battery 100 is abnormal. When detected, a battery abnormality detection signal is transmitted to the BMS 200 to operate the BMS 200 , and the power supply of the power supply unit 310 is cut off. That is, the microcomputer 330 may determine that an abnormality has occurred in the battery 100 when the measured temperature is equal to or greater than the preset reference temperature or the voltage is equal to or greater than the preset reference voltage. When it is determined that an abnormality has occurred in the battery 100 , the microcomputer 330 transmits a battery abnormality detection signal for forcibly operating the BMS 200 to the BMS 200 , and cuts off the power supply of the power supply unit 310 to the battery. The monitoring device 300 may be turned off. Upon receiving the battery abnormality detection signal, the BMS 200 is switched to the operating state (on state), so that the overall state of the battery 100 can be accurately diagnosed. It can be switched to an off state. When the BMS 200 is in the off state and the battery is in a charged state, the battery monitoring apparatus 300 may be switched from an off state (operation stop state) to an on state (operation state).

상기와 같이 구성된 배터리 모니터링 장치(300)는 차량 시동 오프상태이면서 배터리 충전상태인 경우, 배터리 모니터링 기능을 수행하고, 상황에 따라 BMS(200)를 온(on)시킬 수 있다. 이러한 배터리 모니터링 장치(300)를 통해 차량의 주행 및 충전 중 상시로 동작하게 되는 BMS(200)의 수명을 보전할 수 있고, 전체적인 차량 보증 연한을 만족시킬 수 있다. The battery monitoring device 300 configured as described above may perform a battery monitoring function and turn on the BMS 200 depending on the situation when the vehicle is in the off state and the battery is in the charging state. Through such a battery monitoring device 300, it is possible to preserve the life of the BMS 200, which is always operated during driving and charging of the vehicle, and to satisfy the overall vehicle warranty period.

한편, 도 3에서는 하나의 ADC(320)를 도시하였으나, 배터리 모니터링 장치(300)는 각 배터리 셀들에 대응하는 복수의 ADC(320)들을 포함할 수 있다. Meanwhile, although one ADC 320 is illustrated in FIG. 3 , the battery monitoring apparatus 300 may include a plurality of ADCs 320 corresponding to respective battery cells.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 보조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a method of assisting a lifespan of a battery management system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 차량의 시동이 온되면(S402), BMS(200)는 온(on)되어(S404), 배터리(100)의 전압 및 온도를 측정하고(S406), 측정된 전압 및 온도에 기초하여 배터리(100)의 이상 여부를 판단한다(S408). 이때, BMS(200)는 배터리 셀들의 전압 및 온도를 센싱 및 밸런싱하고, 절연 저항을 측정하며, 배터리(100)의 상태를 종합적으로 감시하여 배터리(100)의 위험상태 여부를 진단할 수 있다. Referring to FIG. 4 , when the vehicle is started (S402), the BMS 200 is turned on (S404), measures the voltage and temperature of the battery 100 (S406), and the measured voltage and temperature It is determined whether or not the battery 100 is abnormal based on ( S408 ). At this time, the BMS 200 may detect and balance the voltage and temperature of the battery cells, measure the insulation resistance, and comprehensively monitor the state of the battery 100 to diagnose whether the battery 100 is in a dangerous state.

단계 S408의 판단결과 배터리(100)의 위험상태로 진단되면, BMS(200)는 배터리(100)의 릴레이 스위치(110)를 오프시키고(S410), 위험 상황을 알린다(S412). 즉, BMS(200)는 배터리 위험 상태로 진단되면, 릴레이 스위치(110)를 오프시켜 배터리(100)의 전압을 차단시킬 수 있고, 알람(alarm)을 발생시켜 위험 상황을 알릴 수 있다.If it is determined that the battery 100 is in a dangerous state as a result of the determination in step S408, the BMS 200 turns off the relay switch 110 of the battery 100 (S410), and notifies the dangerous state (S412). That is, when the BMS 200 is diagnosed as being in a dangerous battery state, the BMS 200 may turn off the relay switch 110 to cut off the voltage of the battery 100 , and may generate an alarm to notify a dangerous situation.

만약, 단계 S402의 판단결과 차량의 시동이 오프되면(S414), BMS(200)는 오프된다(S416). 즉, BMS(200)는 동작 중지 상태로 될 수 있다. If, as a result of the determination in step S402, the vehicle is turned off (S414), the BMS 200 is turned off (S416). That is, the BMS 200 may be in a stopped operation state.

BMS(200)가 오프되면, 제어장치는 배터리 충전상태인지를 판단한다(S418). When the BMS 200 is turned off, the control device determines whether the battery is in a state of charge (S418).

단계 S418의 판단결과, 배터리 충전상태이면, 배터리 모니터링 장치(300)는 온된다(S420). 즉, 제어장치는 BMS 오프상태이면서 배터리 충전상태이면, 배터리 모니터링 장치(300)를 동작시킬 수 있다. As a result of the determination in step S418, if the battery is in a state of charge, the battery monitoring device 300 is turned on (S420). That is, the control device may operate the battery monitoring device 300 when the BMS is off and the battery is charged.

단계 S420이 수행되면, 배터리 모니터링 장치(300)는 배터리(100)의 충전시간을 근거로 BMS(200)를 강제 구동시키는 간헐 동작 신호를 생성하여 BMS(200)로 전송한다(S422). 즉, 배터리 모니터링 장치(300)는 배터리(100)의 충전 요구량 및 현재 배터리 잔량에 기초하여 배터리(100)의 충전시간을 예측하고, 예측된 충전시간에 기초하여 간헐 동작 신호의 동작 주기 및 동작 시간을 설정하며, 동작 주기에 동작 시간을 포함하는 간헐 동작 신호를 BMS(200)에 전송할 수 있다. When step S420 is performed, the battery monitoring device 300 generates an intermittent operation signal for forcibly driving the BMS 200 based on the charging time of the battery 100 and transmits it to the BMS 200 (S422). That is, the battery monitoring device 300 predicts the charging time of the battery 100 based on the charging demand of the battery 100 and the current remaining battery amount, and based on the predicted charging time, the operation period and operation time of the intermittent operation signal , and an intermittent operation signal including an operation time in an operation period may be transmitted to the BMS 200 .

단계 S422가 수행되면, 배터리 모니터링 장치(300)는 배터리(100)의 전압 및 온도를 센싱하여(S424), 배터리(100)의 위험 여부를 진단한다(S426). 즉, 배터리 모니터링 장치(300)는 측정된 온도가 기 설정된 기준 온도 이상이거나, 측정된 전압이 기 설정된 기준 전압 이상인 경우, 배터리(100)의 위험상태로 진단할 수 있다.When step S422 is performed, the battery monitoring apparatus 300 senses the voltage and temperature of the battery 100 (S424), and diagnoses whether the battery 100 is in danger (S426). That is, when the measured temperature is equal to or greater than the preset reference temperature or the measured voltage is equal to or greater than the preset reference voltage, the battery monitoring apparatus 300 may diagnose the battery 100 as a dangerous state.

만약, S426의 판단결과, 배터리(100)의 위험상태로 진단되면, 배터리 모니터링 장치(300)는 BMS(200)를 온시키고, 자신은 오프시킨다(S428). 즉, 배터리 모니터링 장치(300)는 배터리 이상 감지 신호를 BMS(200)로 전송하여 BMS(200)를 강제로 동작시키고, 자신은 동작을 중지할 수 있다. If, as a result of the determination of S426, the battery 100 is diagnosed as being in a dangerous state, the battery monitoring device 300 turns on the BMS 200 and turns itself off (S428). That is, the battery monitoring apparatus 300 transmits a battery abnormality detection signal to the BMS 200 to forcibly operate the BMS 200 , and may itself stop the operation.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템 및 방법은 차량의 시동 오프상태 및 배터리 충전상태인 경우 배터리(100)의 상태를 감시하는 배터리 모니터링 장치(300)를 구비함으로써, BMS(200)의 과도한 동작 시간을 보조할 수 있고, 이로 인해 BMS(200)의 수명을 보전할 수 있다. As described above, the life management system and method of the battery management system according to an embodiment of the present invention includes the battery monitoring device 300 for monitoring the state of the battery 100 when the vehicle is in an off state and the battery is in a charging state. By having it, it is possible to assist the excessive operating time of the BMS 200 , thereby conserving the life of the BMS 200 .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those of ordinary skill in the art. will understand

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

100 : 배터리
200 : BMS
210 : 감지/밸런싱부
220, 330 : 마이컴
230 : 릴레이 제어부
300 : 배터리 모니터링 장치
310 : 전원부
320 : ADC100: battery
200: BMS
210: sensing / balancing unit
220, 330: microcomputer
230: relay control
300: battery monitoring device
310: power supply
320 : ADC

Claims (12)

차량이 시동 온(on)상태인 경우 동작하며, 배터리의 전압, 온도 및 절연저항 중 적어도 하나를 측정하여 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 BMS(Battery management system); 및
BMS 오프상태 및 배터리 충전상태인 경우 동작하며, 상기 배터리의 전압 및 온도를 측정하여 상기 배터리의 이상 여부를 감지하고, 상기 배터리의 충전시간을 근거로 상기 BMS를 간헐적으로 강제 구동시키는 간헐 동작 신호를 생성하여 상기 BMS로 전송하며, 상기 배터리의 이상이 감지된 경우 오프(off)되는 배터리 모니터링 장치를 포함하되,
상기 배터리 모니터링 장치는,
상기 배터리의 충전 요구량 및 현재 배터리 잔량에 기초하여 상기 배터리의 충전시간을 예측하고, 상기 예측된 충전시간에 기초하여 상기 간헐 동작 신호의 동작 주기 및 동작 시간을 설정하며, 상기 동작 주기에 상기 동작 시간을 포함하는 간헐 동작 신호를 상기 BMS에 전송하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템.
a battery management system (BMS) that operates when the vehicle is in an on state and diagnoses whether the battery is abnormal by measuring at least one of voltage, temperature, and insulation resistance of the battery; and
It operates when the BMS is in the off state and the battery charging state, and detects the abnormality of the battery by measuring the voltage and temperature of the battery, and generates an intermittent operation signal for intermittently forcibly driving the BMS based on the charging time of the battery. Generated and transmitted to the BMS, including a battery monitoring device that is turned off (off) when an abnormality of the battery is detected,
The battery monitoring device,
Predict the charging time of the battery based on the required charging amount of the battery and the current remaining battery amount, and set the operation period and operation time of the intermittent operation signal based on the predicted charging time, and the operation time in the operation period The lifespan management system of the battery management system, characterized in that it comprises a microcomputer for transmitting an intermittent operation signal comprising a to the BMS.
 제1항에 있어서,
상기 배터리 모니터링 장치는,
상기 BMS 오프상태 및 상기 배터리 충전상태인 경우 전원을 공급하는 전원부; 및
상기 배터리의 양단 전압을 측정하고, 상기 측정된 전압을 디지털 신호로 변환하여 상기 마이컴으로 전송하는 ADC(Analog Digital Convertor)를 더 포함하고,
상기 마이컴은,
상기 배터리의 온도를 측정하고, 상기 측정된 온도 및 상기 ADC로부터 전송된 전압에 기초하여 상기 배터리의 이상 여부를 감지하며, 상기 배터리의 이상이 감지된 경우 배터리 이상 감지 신호를 상기 BMS로 전송하여 상기 BMS를 온(on)시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템.
According to claim 1,
The battery monitoring device,
a power supply unit for supplying power in the case of the BMS off state and the battery charging state; and
Further comprising an ADC (Analog Digital Converter) for measuring the voltage at both ends of the battery, converting the measured voltage into a digital signal and transmitting it to the microcomputer,
The microcomputer is
Measures the temperature of the battery, detects whether the battery is abnormal based on the measured temperature and the voltage transmitted from the ADC, and transmits a battery abnormality detection signal to the BMS when the battery abnormality is detected Life management system of the battery management system, characterized in that on (on) the BMS.
 제2항에 있어서,
상기 마이컴은,
상기 현재 배터리 잔량을 고려하여 배터리 충전 요구량을 산출하고, 상기 배터리를 충전하는 배터리 충전 시스템의 출력전류를 구하며, 상기 배터리 충전 요구량을 상기 배터리 충전 시스템의 출력전류로 나누어 충전시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템.
3. The method of claim 2,
The microcomputer is
Calculating the battery charging demand in consideration of the current battery remaining amount, obtaining the output current of a battery charging system for charging the battery, and predicting the charging time by dividing the battery charging demand by the output current of the battery charging system life management system of the battery management system.
 제1항에 있어서,
상기 BMS는,
상기 배터리의 전압 및 온도를 측정하고, 상기 배터리의 셀 밸런싱을 수행하는 감지/밸런싱부;
상기 감지/밸런싱부에서 측정된 온도 및 전압에 기초하여 상기 배터리의 이상 여부를 진단하고, 그 진단 결과에 따라 상기 감지/밸런싱부 및 릴레이 제어부를 제어하는 마이컴; 및
상기 배터리의 이상이 진단된 경우, 상기 마이컴의 제어에 따라 상기 배터리의 릴레이 스위치를 오프시키는 릴레이 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템.
According to claim 1,
The BMS is
a sensing/balancing unit that measures the voltage and temperature of the battery and performs cell balancing of the battery;
a microcomputer that diagnoses whether the battery is abnormal based on the temperature and voltage measured by the sensing/balancing unit, and controls the sensing/balancing unit and the relay control unit according to the diagnosis result; and
and a relay control unit for turning off a relay switch of the battery according to the control of the microcomputer when the abnormality of the battery is diagnosed.
 제4항에 있어서,
상기 마이컴은,
상기 배터리 모니터링 장치로부터 간헐 동작 신호가 수신되면, 상기 간헐 동작 시간에 포함된 동작 시간 동안 동작하여 상기 배터리의 상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템.
5. The method of claim 4,
The microcomputer is
When an intermittent operation signal is received from the battery monitoring device, the battery management system operates for an operation time included in the intermittent operation time to monitor the state of the battery.
 제4항에 있어서,
상기 마이컴은,
상기 배터리 모니터링 장치로부터 배터리 이상 감지 신호가 수신되면, 상기 배터리의 상태를 감시하여 상기 배터리의 위험 상황에 대한 판단 및 위험 회피 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 시스템.
5. The method of claim 4,
The microcomputer is
When a battery abnormality detection signal is received from the battery monitoring device, the battery management system monitors the state of the battery to determine a dangerous situation of the battery and perform a risk avoidance operation.
 배터리 모니터링 장치가 BMS 오프상태 및 배터리 충전상태를 감지하여 동작하는 단계;
상기 배터리 모니터링 장치가 상기 배터리의 전압 및 온도를 측정하여 상기 배터리의 이상 여부를 감지하고, 상기 배터리의 충전시간을 근거로 BMS를 간헐적으로 강제 구동시키는 간헐 동작 신호를 생성하여 상기 BMS로 전송하는 단계; 및
상기 배터리 모니터링 장치가 상기 배터리의 이상을 감지하면, 배터리 이상 감지 신호를 상기 BMS로 전송하고, 오프(off)되는 단계를 포함하되,
상기 간헐 동작 신호를 생성하여 상기 BMS에 전송하는 단계에서,
상기 배터리 모니터링 장치는, 상기 배터리의 충전 요구량 및 현재 배터리 잔량에 기초하여 상기 배터리의 충전시간을 예측하고, 상기 예측된 충전시간에 기초하여 상기 간헐 동작 신호의 동작 주기 및 동작 시간을 설정하며, 상기 동작 주기에 상기 동작 시간을 포함하는 간헐 동작 신호를 상기 BMS에 전송하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 방법.
operating the battery monitoring device by detecting the BMS off state and the battery charge state;
The battery monitoring device detects whether the battery is abnormal by measuring the voltage and temperature of the battery, generating an intermittent operation signal for intermittently forcibly driving the BMS based on the charging time of the battery and transmitting it to the BMS ; and
When the battery monitoring device detects an abnormality in the battery, transmitting a battery abnormality detection signal to the BMS, including turning off,
In the step of generating the intermittent operation signal and transmitting it to the BMS,
The battery monitoring device predicts the charging time of the battery based on the required charging amount of the battery and the current remaining amount of the battery, and sets the operation period and the operation time of the intermittent operation signal based on the predicted charging time, the An intermittent operation signal including the operation time in an operation period is transmitted to the BMS.
 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 배터리의 충전시간은, 상기 현재 배터리 잔량을 고려하여 산출된 배터리 충전 요구량을 상기 배터리를 충전하는 배터리 충전 시스템의 출력전류로 나누어 예측된 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 방법.
8. The method of claim 7,
The charging time of the battery is estimated by dividing a battery charging demand calculated in consideration of the current remaining battery amount by an output current of a battery charging system for charging the battery.
 제7항에 있어서,
상기 간헐 동작 신호를 수신한 BMS는 상기 동작 시간 동안 동작하여, 상기 배터리의 상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 방법.
8. The method of claim 7,
The BMS receiving the intermittent operation signal operates during the operation time to monitor the state of the battery.
 제7항에 있어서,
상기 배터리 이상 감지 신호를 상기 BMS로 전송하고, 동작을 정지하는 단계 이후,
상기 BMS가 상기 배터리의 상태를 감시하여 상기 배터리의 위험 상황에 대한 판단 및 위험 회피 동작을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 방법.
8. The method of claim 7,
After transmitting the battery abnormal detection signal to the BMS and stopping the operation,
The BMS monitoring the state of the battery life management method of the battery management system, characterized in that it further comprises the step of determining a dangerous situation of the battery and performing a risk avoidance operation.
 제7항에 있어서,
차량의 시동이 온된 경우, 상기 BMS가 동작하여 상기 배터리의 전압, 온도 및 절연저항 중 적어도 하나를 측정하여 상기 배터리의 이상 여부를 진단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 수명 관리 방법.8. The method of claim 7,
When the vehicle is started, the BMS operates to measure at least one of a voltage, a temperature, and an insulation resistance of the battery to diagnose whether the battery is abnormal. Way.
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