KR20180012566A

KR20180012566A - 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20180012566A
Application number: KR1020160095558A
Authority: KR
Inventors: 성창현; 이상훈
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2018-02-06
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: KR102202770B1

Abstract

본 발명은 LC 공진을 이용하여 다수의 배터리 셀로 구성된 배터리 셀 그룹 간의 1차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱을 우선 수행한 후 각 배터리 셀 그룹에 포함된 각각의 배터리 셀 간의 2차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 간의 밸런싱을 수행함으로써, 배터리 셀 간 밸런싱에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR BALANCING BETWEEN A BATTERY CELL GROUP USING LC RESONANCE}

본 발명은 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, LC 공진을 이용하여 다수의 배터리 셀로 구성된 배터리 셀 그룹 간의 1차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱을 우선 수행한 후 각 배터리 셀 그룹에 포함된 각각의 배터리 셀 간의 2차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 간의 밸런싱을 수행함으로써, 배터리 셀 간 밸런싱에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전지(배터리 셀)의 양단 전압이 일정 수치를 넘을 경우 폭발의 위험이 있고, 일정 수치 이하로 떨어질 경우에는 배터리 셀에 손상이 가해지게 된다. 특히, 하이브리드 전기자동차와 같이 대용량의 전원공급이 요구되는 배터리 셀의 경우, 각 배터리 셀의 성능 편차에 의하여 전압의 불균형이 발생될 수 있으며, 배터리 모듈 충전 시 상기 배터리 모듈 내에서 하나의 배터리 셀이 다른 배터리 셀들에 비하여 먼저 상한 전압에 도달할 경우 더이상 배터리 모듈을 충전할 수 없게 되므로 다른 배터리 셀들이 충분히 충전되지 않은 상태에서 충전을 종료하여야 하는 문제점을 가지고 있었다. 이러한 경우, 배터리 모듈의 충전용량이 정격 충전용량에 미치지 못하게 되어 전기자동차의 출력이 제한된다는 문제점을 야기할 수 있다.

또한, 리튬이온 배터리 팩을 이용하는 차량 모터 등의 부하에서는 요구되는 전압이 높기 때문에(~ 400V), 높은 전압을 얻기 위해서는 다수의 배터리 셀(90 내지 100 개)을 직렬로 연결하게 되는데, 이때 다수의 배터리 셀의 생산 편차, 동작 온도 편차 등은 모두 차이가 있기 때문에, 각 셀 간의 전압의 불균형이 발생할 수 있으며, 그에 따라 가용 용량 및 파워가 감소하며 배터리 셀의 노화가 가속된다는 문제점을 가지고 있었다.

이를 해결하기 위하여, 종래에는 각 배터리 셀 간의 밸런싱을 맞추기 위하여(균등화를 위하여), 과충전된 배터리 셀로부터 전하를 회수하여 저충전된 배터리 셀에 공급하는 일련의 과정을 수행할 수 있는 기술을 개발 및 이용하였는데, 이때 종래의 기술은 각 배터리 셀 별로 전하 회수 및 공급 과정을 수행하기 때문에, 다수의 배터리 셀을 구비한 배터리 팩(예를 들어, 수백 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 팩)의 경우 밸런싱이 필요한 배터리 셀을 산출하는 과정이 복잡하고 또한 밸런싱 과정에 많은 시간이 소요된다는 문제점을 가지고 있었다.

이에 본 발명자는, 상기와 같은 종래의 배터리 셀 간의 밸런싱 과정에서 발생되는 상기 문제점을 해결하기 위하여, LC 공진을 이용하여 다수의 배터리 셀로 구성된 배터리 셀 그룹 간의 1차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱을 우선 수행한 후 각 배터리 셀 그룹에 포함된 각각의 배터리 셀 간의 2차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 간의 밸런싱을 수행함으로써, 배터리 셀 간 밸런싱에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법을 개발하기에 이르렀다.

한국등록특허 10-1619268호

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 LC 공진을 이용하여 다수의 배터리 셀로 구성된 배터리 셀 그룹 간의 1차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱을 우선 수행한 후 각 배터리 셀 그룹에 포함된 각각의 배터리 셀 간의 2차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 간의 밸런싱을 수행함으로써, 배터리 셀 간 밸런싱에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템은 하나 이상의 배터리 셀로부터 전하를 회수하여 하나 이상의 타 배터리 셀로 공급하는 공진 모듈, 상기 하나 이상의 배터리 셀 각각을 상기 공진 모듈과 연결시키는 하나 이상의 스위치 모듈 및 상기 하나 이상의 배터리 셀을 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하며, 상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어함으로써 상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 가능하도록 하는 제어부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 스위치 모듈은 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 제1 스위치 모듈을 포함하는 제1 스위치 모듈 그룹 및 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 제2 스위치 모듈을 포함하는 제2 스위치 모듈 그룹을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 각각의 전압 상태를 측정하여, 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 그룹 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀 그룹을 판별할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시킬 수 있으며, 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈을 통해 상기 제1 배터리 셀 그룹으로부터 전하를 회수하도록 하여 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시킬 수 있으며, 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하를 상기 제2 배터리 셀 그룹에 공급하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 배터리 셀 그룹에 각각 포함된 하나 이상의 배터리 셀 각각의 전압 상태를 측정하여, 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀을 판별할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시킬 수 있으며, 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈을 통해 상기 제1 배터리 셀로부터 전하를 회수하도록 하여 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시킬 수 있으며 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐피시터에 충전된 전하를 상기 제2 배터리 셀에 공급하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치부의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 배터리 셀의 전압을 측정하는 전압 측정부, 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터의 전압 파형 피크로부터 공진 주기를 검출하는 피크 검출부, 상기 전압 측정부 및 피크 검출부로부터 전압 측정 결과 및 공진 주기 검출 결과를 수신한 후, 소스 셀(source cell) 및 싱크 셀(sink cell) 여부를 판단하는 중앙 제어부 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 스위치 모듈의 온 오프 동작을 제어하기 위한 신호를 생성 및 상기 스위치 모듈에 인가하는 신호 인가부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법은 하나 이상의 스위치 모듈을 통해, 하나 이상의 배터리 셀 각각을 공진 모듈과 연결시키는 단계, 제어부에서 상기 하나 이상의 배터리 셀을 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하는 단계, 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계 및 상기 공진 모듈을 통한 상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 배터리 셀 각각을 공진 모듈과 연결시키는 단계는 하나 이상의 제1 스위치 모듈을 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드를 서로 연결시키는 단계 및 하나 이상의 제2 스위치 모듈을 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통노드를 서로 연결시키는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하는 단계는 상기 제어부를 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 각각의 전압 상태를 측정하는 단계 및 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 중 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 그룹 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀 그룹을 판별하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계, 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시키는 단계, 상기 공진 모듈을 통해, 상기 제1 배터리 셀 그룹으로부터 전하가 회수되는 단계 및 상기 회수된 전하가 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계, 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시키는 단계 및 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하가 상기 제2 배터리 셀 그룹에 공급되는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 제어부를 통해, 상기 공진 모듈로부터 전하를 공급받은 제2 배터리 셀 그룹에 포함된 하나 이상의 배터리 셀 각각의 전압 상태를 측정하는 단계, 상기 하나 이상의 배터리 셀 중 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀을 판별하는 단계 및 상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하여 상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계, 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시키는 단계, 상기 공진 모듈을 통해, 상기 제1 배터리 셀로부터 전하가 회수되는 단계 및 상기 회수된 전하가 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계, 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시키는 단계 및 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하가 상기 제2 배터리 셀에 공급되는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치 모듈의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 하나 이상의 배터리 셀 간의 에너지 교환이 가능하도록 함으로써 하드 스위칭에 의한 손실이 최소화되고 또한 높은 에너지를 가지는 배터리 셀에서 낮은 에너지를 가지는 배터리 셀로 에너지를 전달할 수 있어 결과적으로 배터리 성능이 향상되는 효과를 가진다.

특히, 본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 배터리 셀을 배터리 셀 그룹으로 그룹화할 수 있으며, 배터리 셀 그룹 별로 전하 회수 및 공급이 가능하도록 함으로써 기존의 배터리 셀 별 밸런싱 수행 과정에 비해 밸런싱 수행에 소요되는 시간이 획기적으로 감축되는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, LC 공진 모듈에서 생성되는 파형의 공진 주기를 측정함으로써 인덕터나 캐패시터에 편차가 있더라도 스위치를 해당 공진 주기에 맞춰 제어할 수 있기 때문에 전하를 균등하게 전달하여 에너지 균형을 맞출 수 있는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 영전압 스위칭 동작을 수행함으로써 스위치의 발열을 최소화화여 소자의 발열을 줄이고 수명을 획기적으로 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 밸런싱 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 공진 모듈(110)을 통해 제1 배터리 셀 그룹(10)으로부터 전하를 회수하는 과정 및 제2 배터리 셀 그룹(20)에 전하를 공급하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 과정에 따른 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)의 에너지 상태를 그래프로서 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 밸런싱 시스템(100)을 통해 제1 및 제2 배터리 셀 그룹(10, 20) 간 전하 균등화 과정을 수행하는 일련의 과정과, 제2 배터리 셀 그룹(20) 내에 포함된 제1 및 제2 배터리 셀(3, 4) 간 전하 균등화 과정을 수행하는 일련의 과정을 순서대로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 밸런싱 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 공진 모듈(110), 하나 이상의 스위치 모듈(120) 및 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 추가적으로 제어부(130)는 전압 측정부(미도시), 피크 검출부(미도시), 중앙 제어부(미도시) 및 신호 인가부(미도시)를 포함하여 구성될 수도 있다.

먼저, 공진 모듈(110)은 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4) 중 어느 하나 이상으로부터 전하를 회수하여 하나 이상의 타 배터리 셀로 공급하는 역할을 수행할 수 있다.

여기에서, 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)은 배터리 팩 내에 하나 이상이 복수 개로 직렬 연결될 수 있으며, 이러한 직렬 연결된 배터리 셀들의 조합으로 인해 고압의 배터리 팩이 구현될 수 있다.

한편, 공진 모듈(110)은 직렬로 연결된 인덕터(Ls) 및 캐패시터(Cs)를 포함하여 구성될 수 있는데, 이때 공진 모듈(110)은 종래의 공지된 기술을 이용하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 하며, 다만 캐패시터(Cs)는 상기 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)로부터 회수된 전하를 충전하는 역할 및 저장된 전하를 방전시켜 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)에 공급하는 역할을 수행할 수 있다.

다음으로, 스위치 모듈(120)은 상술한 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 저장된 전하가 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)에 전달될 수 있도록 방전 경로를 형성하거나, 또는 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)로부터 회수된 전하가 캐패시터에 충전될 수 있도록 회수 경로를 형성하는 역할을 수행할 수 있다.

보다 구체적으로, 스위치 모듈(120)은 제1 및 제2 공통노드(140, 150)과 각 배터리 셀 사이에 위치될 수 있는데, 제1 공통노드(140)는 공진 모듈(110)의 캐패시터(Cs)와 인접한 위치를 시작으로 제1 공통노드(140)와 각기 접속된 하나 이상의 제1 스위치 모듈(120a)과 연결될 수 있으며, 제2 공통노드(150)는 공진 모듈(110)의 인덕터(Ls)와 인접한 위치를 시작으로 제2 공통노드(150)와 각기 접속된 하나 이상의 제2 스위치 모듈(120b)과 연결될 수 있다.

따라서, 직렬 연결된 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)은 제1 및 제2 공통노드(140, 150)와 연결된 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)를 통해 공진 모듈(110)과 각각 연결될 수 있고, 이때 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)는 각각 독립적으로 개방(OPEN) 혹은 폐쇄(CLOSE)될 수 있으며, 이러한 동작은 후술되는 제어부(130)를 통해 제어될 수 있다.

한편, 상술한 스위치 모듈(120)을 통해 각 배터리 셀(1, 2, 3, 4) 간의 밸런싱 동작을 수행하는 과정은 후술되는 도 2를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

다음으로, 제어부(130)는 상술한 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)를 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하며, 상기 공진 모듈(110)의 동작 모드에 따라 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b) 각각의 온 오프 동작(개방 혹은 폐쇄 동작)을 제어함으로써 배터리 셀 그룹 및 배터리 셀 각각의 전하 회수 및 공급이 가능하도록 하는 역할을 수행할 수 있다.

보다 구체적으로, 제어부(130)는 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4) 및 하나 이상의 배터리 셀 그룹 각각의 전압 상태를 측정할 수 있으며, 이때 전하 회수가 필요한 것으로 판단되는 제1 배터리 셀 그룹(10)(과충전된 배터리 셀 그룹) 및 전하 공급이 필요한 것으로 판단되는 제2 배터리 셀 그룹(20)(저충전된 배터리 셀 그룹)을 판별할 수 있다.

한편, 본 발명의 도면에서는 1번 및 2번 배터리 셀을 제1 배터리 셀 그룹(10)으로서 생성하고 3번 및 4번 배터리 셀을 제2 배터리 셀 그룹(20)으로서 생성한 것으로 도시하였지만, 일 실시예에서 배터리 셀의 개수는 4개가 아닌 수십 내지 수백개로 구성될 수 있고 제어부(130)는 이러한 다수의 배터리 셀을 소정의 개수(예를 들어, 50개 등)로 그룹화하여 배터리 셀 그룹을 생성할 수 있으며 이때 그룹화하는 배터리 셀의 개수는 제한되지 아니함을 유의한다.

다음으로는, 도 2를 통해 제어부(130)에서 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)를 제어하여 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱 동작을 수행하는 과정을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 2는 도 1에 도시된 공진 모듈(110)을 통해 제1 배터리 셀 그룹(10)으로부터 전하를 회수하는 과정 및 제2 배터리 셀 그룹(20)에 전하를 공급하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

특히, 도 2에서는 1번 및 2번 배터리 셀(1, 2)을 충전이 필요한 저충전 배터리 셀인 것으로, 3번 및 4번 배터리 셀(3, 4)을 방전이 필요한 과충전 배터리 셀인 것으로 도시하였음을 유의한다.

도 2(a)를 살펴보면, 제어부(130)는 1번 및 2번 배터리 셀(1, 2)을 전하 회수가 필요한 과충전 배터리 셀들인 것으로 판단하여 제1 배터리 셀 그룹(10)으로, 3번 및 4번 배터리 셀(3, 4)을 전하 공급이 필요한 저충전 배터리 셀들인 것으로 판단하여 제2 배터리 셀 그룹(20)으로 생성시킬 수 있다.

이러한 경우, 제어부(130)는 2번 배터리 셀(2)의 일측단과 연결된 제1 공통노드(140) 상의 3번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 1번 배터리 셀(1)의 일측단과 연결된 제2 공통노드(140) 상의 1번째 제2 스위치 모듈(120b)을 폐쇄(CLOSE)시킴으로써 공진 모듈(110)과, 3번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 1번째 제2 스위치 모듈(120b)이 서로 직렬 연결되도록 회로를 형성시킬 수 있다.

이러한 경우, 공진 모듈(110) 내의 캐패시터는 현재 방전 상태에 해당하므로, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드로 변경시키게 되고, 그에 따라 제1 배터리 셀 그룹(10)으로부터 전하가 회수되어 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 충전됨으로써 제1 배터리 셀 그룹(10)의 에너지 량이 감소된다.

그 후, 제어부(130)는 상술한 3번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 1번째 제2 스위치 모듈(120b)을 개방(OPNE)시킴으로써 공진 모듈(110)과, 2번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 1번째 제2 스위치 모듈(120b) 간에 형성된 회로를 차단시키게 된다.

도 2(b)를 살펴보면, 제어부(130)는 3번 및 4번 배터리 셀(3, 4)을 전하 공급이 필요한 저충전 배터리 셀들인 것으로 판단하여 제2 배터리 셀 그룹(20)으로 생성시킬 수 있다.

이러한 경우, 제어부(130)는 4번 배터리 셀(4)의 일측단과 연결된 제1 공통노드(140) 상의 5번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 2번 배터리 셀(1)의 일측단과 연결된 제2 공통노드(140) 상의 3번째 제2 스위치 모듈(120b)을 폐쇄(CLOSE)시킴으로써 공진 모듈(110)과, 5번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 3번째 제2 스위치 모듈(120b)이 서로 직렬 연결되도록 회로를 형성시킬 수 있다.

이러한 경우, 공진 모듈(110) 내의 캐패시터는 현재 충전 상태에 해당하므로, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드에서 방전 모드로 변경시키게 되고, 그에 따라 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 충전된 전하가 제2 배터리 셀 그룹(20)으로 공급됨으로써 제2 배터리 셀 그룹(20)의 에너지 량이 증가하게 된다.

그 후, 제어부(130)는 상술한 5번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 3번째 제2 스위치 모듈(120b)을 개방(OPNE)시킴으로써 공진 모듈(110)과, 5번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 3번째 제2 스위치 모듈(120b) 간에 형성된 회로를 차단시키게 된다.

그에 따라, 제1 및 제2 배터리 셀 그룹(10, 20) 간의 밸런싱 동작(전하 균등화 동작)이 수행될 수 있다.

다음으로, 제어부(130)는 제1 및 제2 배터리 셀 그룹(10, 20)에 각각 포함된 하나 이상의 배터리 셀 각각의 전압 상태를 측정한 후, 전하 회수가 추가적으로 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 추가적으로 필요한 제2 배터리 셀을 판별하는 역할을 수행할 수 있다.

이때, 제어부(130)는 전하 회수가 추가적으로 필요한 하나 이상의 제1 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 각각의 제1 배터리 셀과 상기 공진 모듈(110)을 서로 연결시키게 되며, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킴으로써 각각의 제1 배터리 셀로부터 전하를 회수하여 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 충전되도록 한다. 한편, 이러한 일련의 과정은 상술한 제1배터리 셀 그룹(10)으로부터 전하를 회수하여 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 충전되도록 하는 과정과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 제어부(130)는 전하 공급이 추가적으로 필요한 하나 이상의 제2 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 각각의 제2 배터리 셀과 상기 공진 모듈(110)을 서로 연결시키게 되며, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드에서 공급 모드로 변경시킴으로써 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 충전된 전하를 방전시킴으로써 각각의 제2 배터리 셀에 공급되도록 한다. 한편, 이러한 일련의 과정은 상술한 공진 모듈(110)의 캐패시터로부터 방전된 전하가 제2 배터리 셀 그룹(20)에 공급되는 과정과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 도 2의 과정에 따른 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)의 에너지 상태를 그래프로서 도시한 도면이다.

도 3을 살펴보면, 초기 1번 내지 4번의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)의 에너지 상태의 경우 1번 배터리 셀(1)의 경우 '4'에 해당하는 수치를 나타내고 있고, 2번 배터리 셀(2)의 경우 '3'에 해당하는 수치를 나타내고 있으며, 3번 배터리 셀(3)의 경우 '2'에 해당하는 수치를 나타내고 있고, 4번 배터리 셀(4)의 경우 '1'에 해당하는 수치를 나타내고 있음을 알 수 있다.

하지만 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱 동작을 수행한 결과, 1번 및 3번 배터리 셀(1, 3)의 경우 '3'에 해당하는 수치를 나타내고 있고, 2번 및 4번 배터리 셀(2, 4)의 경우 '2'에 해당하는 수치를 나타내고 있음을 알 수 있다.

즉, 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱 동작을 수행한 결과, 배터리 셀 그룹 간의 전하 차이가 일정부분 상쇄되었음을 알 수 있다.

다음으로, 각각의 배터리 셀 그룹 내에 포함된 제1 및 제2 배터리 셀들 간의 밸런싱 동작을 수행한 결과, 1번 내지 4번 배터리 셀(1, 2, 3, 4) 모두 '2.5'에 해당하는 수치를 나타내고 있음을 알 수 있다.

즉, 각각의 배터리 셀 그룹 내에 포함된 제1 및 제2 배터리 셀들 간의 밸런싱 동작을 수행한 결과, 모든 배터리 셀들이 모두 평준화되어 전하 균등화가 이루어짐을 확인할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 공진 주기 중에서 반(Half) 주기에 해당하는 시점에 스위치 모듈(120)의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행할 수 있으며, 이러한 동작을 통해 스위치 모듈(120)의 스위치 동작 시 발생되는 발열을 최소화함으로써 스위치 모듈(120)의 수명을 극대화할 수 있게 된다.

다음으로는, 도 4를 통해 본 발명을 통해 배터리 셀 그룹 간 전하 균등화를 수행하는 과정 및 배러티 셀 간 전하 균등화를 수행하는 과정을 순서대로 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 밸런싱 시스템(100)을 통해 제1 및 제2 배터리 셀 그룹(10, 20) 간 전하 균등화 과정을 수행하는 일련의 과정과, 제2 배터리 셀 그룹(20) 내에 포함된 제1 및 제2 배터리 셀(3, 4) 간 전하 균등화 과정을 수행하는 일련의 과정을 순서대로 도시한 도면이다.

도 4를 살펴보면, 먼저 제어부(130)에서는 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)의 전압 상태를 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성한다(S401). 이때, 하나 이상의 배터리 셀 그룹은 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 그룹(10) 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀 그룹(2)이 될 수 있다.

다음으로, 제어부(130)는 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 제1 배터리 셀 그룹(10)과 연결된 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄시킴으로써 제1 배터리 셀 그룹(10)과 공진 모듈(110)을 서로 연결시킨다(S402).

다음으로, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킴으로써 제1 배터리 셀 그룹(10)으로부터 전하를 회수한 후(S403), 다시 제2 배터리 셀 그룹(20)과 연결된 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄시킴으로써 공진 모듈(110)의 캐패시터 내에 충전된 전하를 제2 배터리 셀 그룹(20)으로 공급하게 되고(S404), 그에 따라 제1 및 제2 배터리 셀 그룹(10, 20) 간의 전하 균등화가 이루어지게 된다(S405).

다음으로, 제어부(130)에서 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)의 전압 상태를 재측정함으로써 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀을 판별하게 된다(S406).

다음으로, 제어부(130)는 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 제1 배터리 셀과 연결된 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄시킴으로써 제1 배터리 셀과 공진 모듈(110)을 서로 연결시킨다(S407).

다음으로, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킴으로써 제1 배터리 셀로부터 전하를 회수한 후(S408), 다시 제2 배터리 셀과 연결된 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄시킴으로써 공진 모듈(110)의 캐패시터 내에 충전된 전하를 제2 배터리 셀로 공급하게 되고(S409), 그에 따라 제1 및 제2 배터리 셀 간의 전하 균등화가 이루어지게 된다(S410).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 1번 배터리 셀
2: 2번 배터리 셀
3: 3번 배터리 셀
4: 4번 배터리 셀
10: 제1 배터리 셀 그룹
20: 제2 배터리 셀 그룹
100: 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템
110: 공진 모듈
120: 스위치 모듈
120a: 제1 스위치 모듈
120b: 제2 스위치 모듈
130: 제어부
140: 제1 공통노드
150: 제2 공통노드

Claims

하나 이상의 배터리 셀로부터 전하를 회수하여 하나 이상의 타 배터리 셀로 공급하는 공진 모듈;
상기 하나 이상의 배터리 셀 각각을 상기 공진 모듈과 연결시키는 하나 이상의 스위치 모듈; 및
상기 하나 이상의 배터리 셀을 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하며, 상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어함으로써 상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 가능하도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
제1항에 있어서,
상기 스위치 모듈은,
상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 제1 스위치 모듈을 포함하는 제1 스위치 모듈 그룹; 및
상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 제2 스위치 모듈을 포함하는 제2 스위치 모듈 그룹;을 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 각각의 전압 상태를 측정하여, 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 그룹 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀 그룹을 판별하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키며,
상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈을 통해 상기 제1 배터리 셀 그룹으로부터 전하를 회수하도록 하여 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키며,
상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하를 상기 제2 배터리 셀 그룹에 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 및 제2 배터리 셀 그룹에 각각 포함된 하나 이상의 배터리 셀 각각의 전압 상태를 측정하여, 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀을 각각 판별하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 각각의 제1 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 각각의 제1 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키며,
상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈을 통해 상기 각각의 제1 배터리 셀로부터 전하를 회수하도록 하여 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 각각의 제2 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 각각의 제2 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키며,
상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐피시터에 충전된 전하를 상기 각각의 제2 배터리 셀에 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치부의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
하나 이상의 스위치 모듈을 통해, 하나 이상의 배터리 셀 각각을 공진 모듈과 연결시키는 단계;
제어부에서 상기 하나 이상의 배터리 셀을 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하는 단계;
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계; 및
상기 공진 모듈을 통한 상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
제10항에 있어서,
상기 하나 이상의 배터리 셀 각각을 공진 모듈과 연결시키는 단계는,
하나 이상의 제1 스위치 모듈을 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드를 서로 연결시키는 단계; 및
하나 이상의 제2 스위치 모듈을 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통노드를 서로 연결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
제11항에 있어서,
상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하는 단계는,
상기 제어부를 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 각각의 전압 상태를 측정하는 단계; 및
상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 중 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 그룹 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀 그룹을 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
제12항에 있어서,
상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
제12항에 있어서,
상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는,
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시키는 단계;
상기 공진 모듈을 통해, 상기 제1 배터리 셀 그룹으로부터 전하가 회수되는 단계; 및
상기 회수된 전하가 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
제12항에 있어서,
상기 하나 이상의 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
제15항에 있어서,
상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는,
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시키는 단계; 및
상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하가 상기 제2 배터리 셀 그룹에 공급되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
제10항에 있어서,
상기 제어부를 통해, 상기 제1 및 제2 배터리 셀 그룹에 각각 포함된 하나 이상의 배터리 셀 각각의 전압 상태를 측정하는 단계;
상기 하나 이상의 배터리 셀 중 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀을 각각 판별하는 단계; 및
상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하여 상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
제17항에 있어서,
상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 각각의 제1 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 각각의 제1 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계;
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시키는 단계;
상기 공진 모듈을 통해, 상기 각각의 제1 배터리 셀로부터 전하가 회수되는 단계; 및
상기 회수된 전하가 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
제17항에 있어서,
상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 각각의 제2 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 각각의 제2 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계;
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시키는 단계; 및
상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하가 상기 각각의 제2 배터리 셀에 공급되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
제10항에 있어서,
상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는,
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치 모듈의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.