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KR20240020220A - System for managing temperature of battery packs of battery swapping station - Google Patents

System for managing temperature of battery packs of battery swapping station Download PDF

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KR20240020220A
KR20240020220A KR1020220097188A KR20220097188A KR20240020220A KR 20240020220 A KR20240020220 A KR 20240020220A KR 1020220097188 A KR1020220097188 A KR 1020220097188A KR 20220097188 A KR20220097188 A KR 20220097188A KR 20240020220 A KR20240020220 A KR 20240020220A
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KR
South Korea
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battery pack
temperature
battery
charging station
internal temperature
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장관순
김현진
김영준
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에코브 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템에 관한 것으로, 충전스테이션의 내부온도를 제어하여 충전이 끝난 배터리팩을 사용하기에 적합한 온도범위로 관리하도록 함으로써, 배터리팩의 교환 서비스를 통해 충전된 배터리팩이 사용자의 사용환경으로 이동하더라도, 상기 배터리팩의 성능열화가 발생되지 않고 즉시 상기 배터리팩을 최적의 환경에서 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack temperature management system of a battery charging station, which controls the internal temperature of the charging station to manage the charged battery pack in a temperature range suitable for use, thereby ensuring that the charged battery pack is replaced through a battery pack exchange service. It relates to a system that allows the battery pack to be immediately used efficiently in an optimal environment without deterioration in performance of the battery pack even when the battery pack is moved to the user's usage environment.

Description

배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템{SYSTEM FOR MANAGING TEMPERATURE OF BATTERY PACKS OF BATTERY SWAPPING STATION}Battery pack temperature management system of battery charging station {SYSTEM FOR MANAGING TEMPERATURE OF BATTERY PACKS OF BATTERY SWAPPING STATION}

본 발명은 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충전스테이션의 내부온도를 제어하여 충전이 끝난 배터리팩을 사용하기에 적합한 온도범위로 관리하도록 함으로써, 배터리팩의 교환 서비스를 통해 충전된 배터리팩이 사용자의 사용환경으로 이동하더라도, 상기 배터리팩의 성능열화가 발생되지 않고 즉시 상기 배터리팩을 최적의 환경에서 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack temperature management system of a battery charging station, and more specifically, to a battery pack exchange service by controlling the internal temperature of the charging station to manage the charged battery pack in a temperature range suitable for use. It relates to a system that allows the battery pack to be immediately and efficiently used in an optimal environment without performance deterioration of the battery pack even when the charged battery pack is moved to the user's usage environment.

친환경 운행수단에 대한 필요성이 증대되면서 배터리팩으로부터 동력을 공급받아 운행하는 전기차가 점점 보급화 되고 있다.As the need for eco-friendly driving means increases, electric vehicles that are powered by battery packs are becoming increasingly popular.

전기차의 경우, 배터리팩이 방전되면 배터리팩을 충전하여 사용해야 한다. 그러나 배터리팩을 충전하는 경우 장시간 소요되기 때문에 사용자가 오랜 시간 대기해야하는 불편함이 있다.In the case of electric vehicles, when the battery pack is discharged, the battery pack must be recharged before use. However, since it takes a long time to charge the battery pack, there is the inconvenience of users having to wait for a long time.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 방전된 배터리팩을 충전이 완료된 배터리팩으로 교환해 주는 배터리 충전스테이션이 개발되어 상용화되고 있다.To solve this problem, a battery charging station that exchanges a discharged battery pack for a fully charged battery pack has been developed and is being commercialized.

한편 배터리팩의 성능은 온도에 상당한 영향을 받는다. 예를 들어, 배터리팩이 저온에서 동작할 때, 전극활물질의 활성도가 낮아짐에 따라 성능이 급격하게 저하(즉, 열화)하며 심각하게는 동결로 인하여 가동이 불가능해질 수 있는 문제점이 있다.Meanwhile, the performance of the battery pack is significantly affected by temperature. For example, when a battery pack operates at low temperatures, performance rapidly deteriorates (i.e., deteriorates) as the activity of the electrode active material decreases, and there is a serious problem that operation may become impossible due to freezing.

또한 배터리팩이 고온에서 동작하는 경우에도 성능이 저하되며 심각하게는 열 폭주로 인한 심각한 사고로 이어질 수 있는 문제점이 있다.Additionally, even when the battery pack operates at high temperatures, performance deteriorates, which can lead to serious accidents due to thermal runaway.

특히, 배터리 충전스테이션은 주변 환경에 따라 내부온도가 쉽게 변하고 밀폐된 구조로 되어 있기 때문에 하절기나 동절기의 경우 외부온도보다 매우 높아지거나 낮아질 수 있다.In particular, the internal temperature of the battery charging station easily changes depending on the surrounding environment, and because it has a sealed structure, the temperature can be significantly higher or lower than the external temperature in summer or winter.

따라서 배터리 충전스테이션의 내부에 탑재되어 충전 및 보관되는 배터리팩의 내부온도는 배터리 충전스테이션의 내부온도에 크게 영향을 받을 수 있는 환경에 놓여진다. Therefore, the internal temperature of the battery pack that is mounted, charged, and stored inside the battery charging station is placed in an environment that can be greatly affected by the internal temperature of the battery charging station.

그러나 종래의 배터리 충전스테이션은 단순히 방전된 배터리를 충전하고 교환 시, 충전된 배터리를 제공하는 기능만 있을 뿐이다.However, conventional battery charging stations only have the function of charging discharged batteries and providing charged batteries when exchanged.

이에 따라 배터리 충전스테이션에서 내부온도를 가변적으로 제어하여 배터리팩의 내부온도를 안정적인 범위내로 유지할 수 있도록 하는 방안이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for a method to variably control the internal temperature at the battery charging station to maintain the internal temperature of the battery pack within a stable range.

따라서 본 발명에서는 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템으로부터 배터리팩의 온도정보를 제공받아 온도변화를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 충전스테이션의 내부온도를 가변적으로 제어하여 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 안정적인 온도범위 내로 유지할 수 있도록 하는 방안을 제안하고자 한다.Therefore, in the present invention, temperature information of the battery pack is provided from the battery management system provided in the battery pack, temperature changes are monitored, and the internal temperature of the charging station is variably controlled according to the monitoring results, so that the internal temperature of the battery pack is set in advance. We would like to propose a method to maintain the temperature within a stable range.

즉, 본 발명은 배터리팩의 내부온도를 관리하여, 배터리 충전스테이션을 통해 사용자가 충전이 완료된 배터리팩을 교환할 때 초기 온도(내부온도)가 안정적인 배터리팩을 제공함으로써, 배터리팩의 성능열하를 방지하여 상기 배터리팩을 효율적으로 이용할 수 있도록 하고자 한다.In other words, the present invention manages the internal temperature of the battery pack and provides a battery pack with a stable initial temperature (internal temperature) when the user exchanges a fully charged battery pack through a battery charging station, thereby reducing performance degradation of the battery pack. The goal is to prevent this so that the battery pack can be used efficiently.

다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행발명에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행발명에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.Next, we will briefly describe the prior inventions existing in the technical field of the present invention, and then describe the technical details that the present invention seeks to achieve differently compared to the prior inventions.

먼저 한국등록특허 제2183605호(2020.11.20.)는 모듈형 배터리팩 포터블 충전 시스템 및 그 충전 방법, 이를 이용한 모듈형 배터리팩 충전 스테이션에 관한 것으로, 모듈형 배터리팩 충전 스테이션과 배터리팩을 연결하여 배터리팩을 충전할 때, 모듈형 배터리팩 충전 스테이션 내의 온도가 기설정된 기준온도를 초과하거나 미만인 경우에 가열 수단 혹은 냉열 수단을 동작시키는 모듈형 배터리팩 포터블 충전 시스템 및 그 충전 방법, 이를 이용한 모듈형 배터리팩 충전 스테이션에 관한 것이다. 이때, 상기 배터리팩은 외부의 모듈형 배터리팩 충전 스테이션과 연결되어 충전된다.First, Korean Patent No. 2183605 (2020.11.20.) relates to a modular battery pack portable charging system and its charging method, and a modular battery pack charging station using the same. It connects the modular battery pack charging station and the battery pack. When charging a battery pack, a modular battery pack portable charging system and charging method that operates a heating means or a cooling means when the temperature within the modular battery pack charging station exceeds or falls below a preset standard temperature, and a modular charging method using the same It is about a battery pack charging station. At this time, the battery pack is connected to an external modular battery pack charging station and charged.

즉, 한국등록특허 제2183605호는 모듈형 배터리팩 충전 스테이션의 내부온도를 충전온도에 적합하도록 하는 것일 뿐, 배터리팩을 내부에 탑재하여 충전하고 교환하는 배터리 충전스테이션에 관한 것도 아니며, 배터리팩의 내부온도를 관리하기 위한 것이 아니다.In other words, Korean Patent No. 2183605 is only about adjusting the internal temperature of the modular battery pack charging station to the charging temperature, and is not about a battery charging station that charges and exchanges the battery pack by mounting it inside. It is not intended to control internal temperature.

반면에 본원발명은 배터리팩 교환을 위한 배터리 충전스테이션에서, 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템과 연계하여 배터리팩의 내부온도를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 배터리 충전스테이션의 내부온도를 가변하여 배터리팩의 자체 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 내로 유지될 수 있도록 관리함으로써 배터리 교환 시, 사용자에게 안정적인 배터리팩을 제공할 수 있도록 하는 것으로, 본원발명과 한국등록특허 제2183605호는 그 목적과 기술적 구성 및 효과에 있어서 현저한 차이점이 있다.On the other hand, the present invention monitors the internal temperature of the battery pack in connection with the battery management system provided in the battery pack at the battery charging station for battery pack exchange, and changes the internal temperature of the battery charging station according to the monitoring results to control the battery pack. The purpose and technical composition of the present invention and Korean Patent No. 2183605 are to provide a stable battery pack to the user when replacing the battery by managing its own internal temperature to be maintained within a preset temperature range. and there is a significant difference in effect.

또한 한국공개특허 제2012-0125002호(2012.11.14.)는 전기이륜 차량용 배터리팩에 관한 것으로, 배터리팩을 복수의 배터리셀로 구성되는 배터리모듈 이외에 발열체, 단열제, 온도센서 및 비엠에스(BMS)를 포함하여 구성하고, 온도센서를 통해 측정한 온도가 권장온도 이하로 떨어지는 경우, 비엠에스를 통해 발열체 전류를 공급하여 발열을 통해 권장온도가 유지되도록 하는 전기이륜 차량용 배터리팩에 관한 것이다.In addition, Korea Patent Publication No. 2012-0125002 (November 14, 2012) relates to a battery pack for an electric two-wheeled vehicle. In addition to a battery module composed of a plurality of battery cells, the battery pack includes a heating element, an insulator, a temperature sensor, and a BMS. ), and when the temperature measured through the temperature sensor falls below the recommended temperature, it supplies heating element current through the BMS to maintain the recommended temperature through heat generation.

즉, 한국공개특허 제2012-0125002호는 배터리팩 자체에서 권장온도 이하로 떨어지는 경우에 발열체를 통해 권장온도를 유지하도록 하는 것으로, 배터리 충전스테이션에 탑재된 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템으로부터 배터리팩의 내부온도에 대한 온도정보를 제공받아 모니터링하는 것도 아니며, 상기 모니터링한 결과에 따라 배터리 충전스테이션의 내부온도를 가변시켜 각 배터리팩의 내부온도를 안정적인 온도범위로 유지할 수 있도록 하는 방법 또한 전혀 기재하고 있지 않아, 양 발명은 현저한 차이점이 있다. In other words, Korean Patent Publication No. 2012-0125002 maintains the recommended temperature through a heating element when the battery pack itself falls below the recommended temperature, and the battery pack is controlled by the battery management system provided in the battery pack mounted on the battery charging station. Temperature information on the internal temperature of the battery is not provided and monitored, and a method of changing the internal temperature of the battery charging station according to the above monitoring results to maintain the internal temperature of each battery pack within a stable temperature range is also described. No, there are significant differences between the two inventions.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하여 배터리 충전스테이션에서 충전이 완료된 배터리팩을 사용하기에 적합한 온도범위로 관리할 수 있도록 하는 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above problems, and is a battery charging station that controls the internal temperature of the battery charging station to maintain a temperature range suitable for using a fully charged battery pack in the battery charging station. The purpose is to provide a battery pack temperature management system.

또한 본 발명은 배터리 충전스테이션에 탑재된 적어도 하나 이상의 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템으로부터 배터리팩의 온도정보를 각각 수신하여, 각 배터리팩의 내부온도를 모니터링하고, 상기 모니터링한 결과에 따라 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 가변적으로 제어하여 충전이 완료된 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시킴으로써 상기 배터리팩을 사용하기에 적합한 온도범위로 관리할 수 있도록 하는 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention receives temperature information of each battery pack from a battery management system provided in at least one battery pack mounted on a battery charging station, monitors the internal temperature of each battery pack, and monitors the internal temperature of each battery pack according to the monitoring result. A battery pack in a battery charging station that variably controls the internal temperature of the charging station to maintain the internal temperature of a fully charged battery pack within a preset temperature range, allowing the battery pack to be managed in a temperature range suitable for use. The purpose is to provide a temperature management system.

또한 본 발명은 배터리 충전스테이션의 외부 및 내부온도정보를 수집하여 모니터링하고, 모니터링한 결과 상기 배터리 충전스테이션의 외부온도정보와 내부온도정보의 차이가 사전에 설정한 임계값 미만이면, 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하는 것을 중지하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention collects and monitors external and internal temperature information of the battery charging station, and if the difference between the external and internal temperature information of the battery charging station is less than a preset threshold, the battery charging station The purpose is to provide a battery pack temperature management system for a battery charging station, characterized in that it stops controlling the internal temperature.

또한 본 발명은 배터리팩의 교환을 통해 방전된 배터리팩이 탑재되고 해당 배터리팩의 배터리관리시스템으로부터 수신한 온도정보가 사전에 설정한 온도범위 이외인 경우, 이미 충전스테이션의 내부온도를 제어한 결과에 따라 일정 시간 이후 해당 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 내로 변화되면 배터리팩의 충전을 수행할 수 있도록 하여 충전의 효율을 향상시키는 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. In addition, the present invention provides that when a discharged battery pack is mounted through replacement of a battery pack and the temperature information received from the battery management system of the battery pack is outside the preset temperature range, the internal temperature of the charging station has already been controlled. Accordingly, the aim is to provide a battery pack temperature management system for the battery charging station that improves charging efficiency by allowing the battery pack to be charged when the internal temperature of the battery pack changes within a preset temperature range after a certain period of time. It is for that purpose.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템은 배터리팩에 구비된 배터리관리시스템으로부터 배터리팩의 온도정보를 수신하는 배터리팩 온도정보 수신부, 상기 수신한 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하는 배터리팩 온도정보 모니터링부 및 상기 모니터링한 결과에 따라 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하여 상기 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시키는 배터리팩 온도 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The battery pack temperature management system of the battery charging station according to an embodiment of the present invention includes a battery pack temperature information receiver that receives temperature information of the battery pack from a battery management system provided in the battery pack, and the received temperature information of the battery pack. It includes a battery pack temperature information monitoring unit that monitors changes in temperature and a battery pack temperature management unit that controls the internal temperature of the battery charging station according to the monitoring results to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range. It is characterized by:

또한 상기 배터리팩 온도정보 모니터링부는, 상기 수신한 배터리팩의 온도정보에 따라 형성되는 온도커브를 사전에 설정한 단위시간으로 미분하여 상기 배터리팩의 내부온도에 대한 증감추이를 생성하고, 상기 생성한 증감추이에 따라 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하는 것을 더 포함하여 상기 모니터링을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery pack temperature information monitoring unit differentiates the temperature curve formed according to the received temperature information of the battery pack by a preset unit time to generate an increase/decrease trend of the internal temperature of the battery pack, and the generated The monitoring may further include predicting whether the internal temperature of the battery pack will exceed or fall below a preset temperature range according to an increase/decrease trend.

또한 상기 배터리팩 온도 관리부는, 상기 모니터링한 결과, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과할 것으로 예측되면, 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 냉각부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 저하시킴으로써 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the battery pack temperature management unit predicts that the internal temperature of the battery pack exceeds the preset temperature range as a result of the monitoring, the battery pack temperature management unit maintains the internal temperature of the battery pack within the preset temperature range. The internal temperature of the battery charging station is controlled by controlling the cooling unit to lower the internal temperature of the battery charging station.

또한 상기 배터리팩 온도 관리부는, 상기 모니터링한 결과, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 미만이 될 것으로 예측되면, 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 온열부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 상승시킴으로써 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the battery pack temperature management unit predicts that the internal temperature of the battery pack will be below the preset temperature range as a result of the monitoring, the battery pack temperature management unit maintains the internal temperature of the battery pack within the preset temperature range. The internal temperature of the battery charging station is controlled by controlling the heating unit to increase the internal temperature of the battery charging station.

또한 상기 배터리팩 온도 관리 시스템은, 방전된 배터리팩을 충전하고자 하는 경우, 상기 방전된 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템으로부터 수신한 배터리팩의 온도정보에 따른 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 온도범위 이외이면, 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어한 결과에 따라 일정 시간 이후 해당 배터리팩의 내부온도가 상기 온도범위 내로 변화되면 해당 배터리팩의 충전을 수행하도록 제어하는 충전 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the battery pack temperature management system attempts to charge a discharged battery pack, the internal temperature of the battery pack according to the temperature information of the battery pack received from the battery management system provided in the discharged battery pack is within the temperature range. Otherwise, the feature further includes a charging control unit that controls charging of the battery pack when the internal temperature of the battery pack changes within the temperature range after a certain period of time according to the result of controlling the internal temperature of the battery charging station. Do it as

또한 상기 배터리팩 온도 관리 시스템은, 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도정보를 수집하여 모니터링하는 내부온도정보 모니터링부 및 상기 배터리 충전스테이션의 외부온도정보를 수집하여 모니터링하는 외부온도정보 모니터링부를 더 포함하며, 상기 내부온도정보와 상기 외부온도정보를 모니터링한 결과, 상기 외부온도정보와 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어한 결과에 따른 내부온도정보간의 차이가 사전에 설정한 임계값 미만이면 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도에 대한 제어를 중지하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery pack temperature management system further includes an internal temperature information monitoring unit that collects and monitors internal temperature information of the battery charging station and an external temperature information monitoring unit that collects and monitors external temperature information of the battery charging station, As a result of monitoring the internal temperature information and the external temperature information, if the difference between the external temperature information and the internal temperature information as a result of controlling the internal temperature of the battery charging station is less than a preset threshold, the battery charging station It is characterized in that it further includes stopping control of the internal temperature of.

아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 방법은, 배터리팩에 구비된 배터리관리시스템으로부터 배터리팩의 온도정보를 수신하는 배터리팩 온도정보 수신 단계, 상기 수신한 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하는 배터리팩 온도정보 모니터링 단계 및 상기 모니터링한 결과에 따라 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하여 상기 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시키는 배터리팩 온도 관리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a battery pack temperature management method of a battery charging station according to an embodiment of the present invention includes a battery pack temperature information receiving step of receiving temperature information of the battery pack from a battery management system provided in the battery pack, A battery pack temperature information monitoring step for monitoring changes in temperature information and a battery pack temperature for controlling the internal temperature of the battery charging station according to the monitoring results to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range. It is characterized by including a management step.

또한 상기 배터리팩 온도정보 모니터링 단계는, 상기 수신한 배터리팩의 온도정보에 따라 형성되는 온도커브를 사전에 설정한 단위시간으로 미분하여 상기 배터리팩의 내부온도에 대한 증감추이를 생성하고, 상기 생성한 증감추이에 따라 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하는 것을 더 포함하여 상기 모니터링을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery pack temperature information monitoring step, a temperature curve formed according to the received temperature information of the battery pack is differentiated by a preset unit time to generate an increase/decrease trend of the internal temperature of the battery pack, and the generated The monitoring may further include predicting that the internal temperature of the battery pack will exceed or fall below a preset temperature range according to an increase/decrease trend.

또한 상기 배터리팩 온도 관리 단계는, 상기 모니터링한 결과, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과할 것으로 예측되면, 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 냉각부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 저하시키거나, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 미만이 될 것으로 예측되면, 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 온열부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 상승시킴으로써 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery pack temperature management step, if the internal temperature of the battery pack is predicted to exceed the preset temperature range as a result of the monitoring, the internal temperature of the battery pack is maintained within the preset temperature range. Control the cooling unit as much as possible to lower the internal temperature of the battery charging station, or if the internal temperature of the battery pack is predicted to be below the preset temperature range, the internal temperature of the battery pack will be lowered to the preset temperature. The internal temperature of the battery charging station is controlled by controlling the heating unit to maintain the internal temperature within a range to increase the internal temperature of the battery charging station.

또한 상기 배터리팩 온도 관리 방법은, 방전된 배터리팩을 충전하고자 하는 경우, 상기 방전된 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템으로부터 수신한 배터리팩의 온도정보에 따른 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 온도범위 이외이면, 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어한 결과에 따라 일정 시간 이후 해당 배터리팩의 내부온도가 상기 온도범위 내로 변화되면 해당 배터리팩의 충전을 수행하도록 제어하는 충전 제어 단계, 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도정보를 수집하여 모니터링하는 내부온도정보 모니터링 단계 및 상기 배터리 충전스테이션의 외부온도정보를 수집하여 모니터링하는 외부온도정보 모니터링 단계를 더 포함하며, 상기 내부온도정보와 상기 외부온도정보를 모니터링한 결과, 상기 외부온도정보와 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어한 결과에 따른 내부온도정보간의 차이가 사전에 설정한 임계값 미만이면 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도에 대한 제어를 중지하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery pack temperature management method is such that, when attempting to charge a discharged battery pack, the internal temperature of the battery pack according to the temperature information of the battery pack received from the battery management system provided in the discharged battery pack is within the temperature range. Otherwise, a charging control step of controlling charging of the battery pack when the internal temperature of the battery pack changes within the temperature range after a certain period of time according to the result of controlling the internal temperature of the battery charging station, the battery charging station It further includes an internal temperature information monitoring step of collecting and monitoring internal temperature information of the battery charging station, and an external temperature information monitoring step of collecting and monitoring external temperature information of the battery charging station, and monitoring the internal temperature information and the external temperature information. As a result, if the difference between the external temperature information and the internal temperature information resulting from controlling the internal temperature of the battery charging station is less than a preset threshold, the control of the internal temperature of the battery charging station is stopped. It is characterized by:

이상에서와 같이 본 발명은 배터리 충전스테이션에서 충전이 완료된 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 관리함으로써, 배터리팩이 교환되어 충전이 완료된 배터리팩이 사용자에게 제공될 때, 배터리팩의 성능열화가 발생되지 않으면서도 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention manages the internal temperature of the fully charged battery pack at the battery charging station within a preset temperature range, so that when the battery pack is exchanged and the fully charged battery pack is provided to the user, the battery pack It has the effect of allowing efficient use without performance degradation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템을 설명하기 위해 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템의 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 온도정보를 모니터링하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템에 대한 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션에 탑재된 배터리팩에 대한 온도를 관리하는 절차를 나타낸 흐름도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a battery pack temperature management system of a battery charging station according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating the operation of the battery pack temperature management system of the battery charging station according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram illustrating a process for monitoring temperature information of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a battery charging station according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing the configuration of a battery pack temperature management system of a battery charging station according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart showing a procedure for managing the temperature of a battery pack mounted on a battery charging station according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템에 대한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.Hereinafter, a preferred embodiment of the battery pack temperature management system of the battery charging station of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The same reference numerals in each drawing indicate the same member. In addition, specific structural and functional descriptions of the embodiments of the present invention are merely illustrative for the purpose of explaining the embodiments of the present invention, and unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are provided. The terms have the same meaning as generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Terms as defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in this specification, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. It is desirable not to.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템을 설명하기 위해 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a battery pack temperature management system of a battery charging station according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템(100)(이하, 배터리팩 온도 관리 시스템이라 칭함)은 배터리 충전스테이션(10)에서 충전이 완료된 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시킴으로써 상기 배터리팩의 내부온도가 사용하기에 적합한 온도범위로 관리하여 배터리팩의 교환 서비스를 통해 충전된 배터리팩이 사용자의 사용환경(전기 이륜차에 탑재되어 사용)으로 이동되더라도 상기 배터리팩의 성능에 대한 열화가 발생하지 않고 즉시 배터리팩을 최적의 환경에서 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.As shown in FIG. 1, the battery pack temperature management system 100 of the battery charging station (hereinafter referred to as the battery pack temperature management system) according to an embodiment of the present invention is used to manage the battery pack temperature management system 100 when charging is completed at the battery charging station 10. By maintaining the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range, the internal temperature of the battery pack is managed to a temperature range suitable for use, so that the battery pack charged through the battery pack exchange service can be used in the user's usage environment (electric two-wheeled vehicle) Even if it is mounted and used, the performance of the battery pack does not deteriorate and it performs a function that allows the battery pack to be used efficiently in an optimal environment immediately.

배터리팩 충전 스테이션(10)은 배터리팩 온도 관리 시스템(100) 이외에 디스플레이, 복수의 배터리 슬롯 등을 포함하여 구성되며 관공서, 주차장, 주유소 등과 같이 다양한 장소에 설치된다.The battery pack charging station 10 includes a display, a plurality of battery slots, etc. in addition to the battery pack temperature management system 100, and is installed in various places such as government offices, parking lots, gas stations, etc.

배터리팩 충전 스테이션(10)은 기본적으로 배터리 슬롯에 각각 탑재되는 각 배터리팩을 충전하며, 충전된 배터리를 방전된 배터리와 교환하는 교환 서비스를 제공하도록 구성된다. 다만, 이에 한정하지 않으며 상기 배터리팩 충전 스테이션(10)은 교환 서비스 이외에 배터리팩이 전기차에 탑재된 상태로 직접 충전하는 서비스를 제공하는 것도 포함한다.The battery pack charging station 10 basically charges each battery pack mounted in each battery slot and is configured to provide an exchange service for exchanging charged batteries with discharged batteries. However, the battery pack charging station 10 is not limited to this and includes providing a service of directly charging the battery pack while it is mounted on the electric vehicle in addition to the exchange service.

한편, 본 발명에서의 전기차는 전기 오토바이와 같은 전기 이륜차인 것이 바람직하다. 다만 이에 한정하지 않으며 전기 승용차, 전기 트럭 등과 같이 배터리팩으로부터 동력을 공급받아 운행하는 다양한 형태의 차량을 포함할 수 있다.Meanwhile, the electric vehicle in the present invention is preferably an electric two-wheeled vehicle such as an electric motorcycle. However, it is not limited to this and may include various types of vehicles that are powered by a battery pack, such as electric passenger cars and electric trucks.

디스플레이는 사용자 인터페이스를 제공하여 충전이 완료된 배터리팩이 장착된 배터리 슬롯을 표시하여 교환 가능한 배터리팩이 장착된 배터리 슬롯을 표시하는 기능을 수행한다.The display provides a user interface and performs the function of displaying battery slots equipped with fully charged battery packs and displaying battery slots equipped with replaceable battery packs.

또한 배터리 충전스테이션(10)은 디스플레이는 통해 사용자가 교환 가능한 배터리팩이 장착된 특정 배터리 슬롯을 선택하면, 해당 배터리 슬롯을 개방하여 방전된 배터리와 교환할 수 있도록 한다.In addition, the battery charging station 10 allows the user to select a specific battery slot equipped with a replaceable battery pack through the display and open the corresponding battery slot to exchange the battery with a discharged battery.

또한 배터리 충전스테이션(10)은 결제서버(미도시)와 연동하여 요금결제를 위한 사용자 인터페이스를 디스플레이를 통해 표시하여, 배터리팩의 교환 혹은 충전에 따른 요금을 결제할 수 있도록 한다.In addition, the battery charging station 10 displays a user interface for payment in conjunction with a payment server (not shown) on the display, allowing users to pay for the replacement or charging of the battery pack.

배터리 슬롯은 배터리팩이 장착되는 곳으로 배터리 충전스테이션(10)에 적어도 하나 이상으로 구성된다. 이때, 배터리 슬롯의 개수는 배터리 충전스테이션(10)에 설치되는 장소별로 배터리 교환에 대한 수요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.The battery slot is where the battery pack is installed and consists of at least one battery slot in the battery charging station (10). At this time, the number of battery slots can be configured in various ways depending on the demand for battery replacement for each location installed in the battery charging station 10.

배터리팩 온도 관리 시스템(10)은 배터리 충전스테이션(10)에 장착된 적어도 하나 이상의 배터리팩에 각각 구비되는 배터리관리시스템(BMS, battery management system)으로부터 각 배터리팩의 온도정보를 수신하여 각 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하고, 상기 모니터링한 결과에 따라 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어하여 충전이 완료된 각 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시킴으로써 각 상기 배터리팩이 교환을 통해 사용될 때, 사용하기 적합한 온도범위로 관리하도록 하는 기능을 수행한다.The battery pack temperature management system 10 receives temperature information of each battery pack from a battery management system (BMS) provided in each of at least one battery pack mounted on the battery charging station 10. Monitors changes in temperature information, and controls the internal temperature of the battery charging station 10 according to the monitoring results to maintain the internal temperature of each fully charged battery pack within a preset temperature range, thereby controlling the internal temperature of each battery pack. When the pack is used through exchange, it performs a function to manage the temperature range suitable for use.

상기 배터리팩의 온도정보는 배터리팩의 내부온도를 측정한 측정값을 의미하며, 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하는 것은 상기 배터리팩의 내부온도에 대한 변화를 모니터링하는 것을 의미한다.The temperature information of the battery pack refers to a measured value of the internal temperature of the battery pack, and monitoring changes in the temperature information of the battery pack means monitoring changes in the internal temperature of the battery pack.

한편 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지하도록 관리하는 것은 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Meanwhile, management to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

또한 도 1에 도시한 관리 플랫폼(200)은 배터리팩의 교환이력을 포함하여 복수의 배터리 충전 스테이션(10)을 관리하고, 상기 배터리팩과 배터리 충전스테이션(10)에 대한 유지보수를 위해서 서버의 형태로 구성될 수 있다.In addition, the management platform 200 shown in FIG. 1 manages a plurality of battery charging stations 10, including the replacement history of the battery pack, and manages the server for maintenance of the battery packs and the battery charging station 10. It can be configured in the form

배터리 충전스테이션(10)은 각 배터리관리시스템으로부터 각 배터리팩의 정보(예: 배터리팩의 시리얼 번호나 식별자 등)를 포함한 각 배터리팩의 교환이력 정보를 관리 플랫폼(200)으로 제공하도록 구성될 수 있다.The battery charging station 10 can be configured to provide exchange history information of each battery pack, including information about each battery pack (e.g., serial number or identifier of the battery pack, etc.) from each battery management system to the management platform 200. there is.

이를 통해 관리 플랫폼(200)은 특정 배터리팩이 일정 횟수 이상으로 교환되면 관리자 단말(미도시)로 제공하여 해당 배터리팩을 폐기하고 새로운 배터리팩으로 교환할 수 있도록 한다.Through this, the management platform 200 provides information to an administrator terminal (not shown) when a specific battery pack is replaced more than a certain number of times, so that the battery pack can be disposed of and replaced with a new battery pack.

이하에서는 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지하도록 관리하는 과정을 상세히 설명하도록 한다.Below, the process of managing the internal temperature of the battery pack to be maintained within a preset temperature range will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템의 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram illustrating the operation of the battery pack temperature management system of the battery charging station according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 배터리 충전스테이션(10)에서 충전이 완료된 배터리팩의 내부온도가 사용하기에 적합한 온도범위로 관리하는 기능을 수행한다.As shown in FIG. 2, the battery pack temperature management system 100 according to an embodiment of the present invention manages the internal temperature of the battery pack that has been fully charged at the battery charging station 10 to a temperature range suitable for use. performs its function.

상기 사용하기에 적합한 온도범위로 관리하는 것은 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어하여 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시킴으로써 수행된다.Managing the temperature range suitable for use is performed by controlling the internal temperature of the battery charging station 10 to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range.

이를 위해 우선, 배터리 온도 관리 시스템(100)은 각 배터리 슬롯에 장착된 각 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템으로부터 배터리팩의 온도정보를 각각 수신하여 배터리팩의 내부온도에 대한 변화를 모니터링한다.To this end, the battery temperature management system 100 receives temperature information of each battery pack from a battery management system provided in each battery pack installed in each battery slot and monitors changes in the internal temperature of the battery pack.

또한 배터리팩의 내부온도가 이미 매우 높아져 있거나 낮아져 있는 경우, 상기 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내를 유지하기 위해 배터리팩의 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어하기 위해서는 많은 전력(에너지)이 필요하며 많은 시간이 소요될 수 있다.In addition, when the internal temperature of the battery pack is already very high or low, a lot of power is needed to control the internal temperature of the charging station 10 of the battery pack to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range. It requires (energy) and can take a lot of time.

따라서 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링할 때, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 미리 예측하여 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 되지 않도록 미리 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어하도록 구성될 수 있다.Therefore, when monitoring changes in the temperature information of the battery pack, the battery pack temperature management system 100 predicts in advance that the internal temperature of the battery pack will exceed or fall below a preset temperature range and It can be configured to control the internal temperature of the battery charging station 10 in advance so that the temperature does not exceed or fall below a preset temperature range.

상기 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 미리 예측하는 것은 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Predicting that the temperature will exceed or fall below the above range will be explained in detail with reference to FIG. 3.

또한 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 배터리팩의 온도정보를 모니터링한 결과에 따라 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 냉각부 혹은 온열부를 제어하여 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어한다.In addition, the battery pack temperature management system 100 controls the cooling or heating part of the battery charging station 10 to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range according to the results of monitoring the temperature information of the battery pack. Controls the internal temperature.

상기 냉각부는 에어컨, 냉각팬과 같이 배터리 충전스테이션(100)의 내부온도를 저하시키기 위한 구성된다. 다만 본 발명은 이에 한정하지 않으며, 배터리 충전스테이션(100)의 내부온도를 저하시키기 위한 다양한 냉각장치를 냉각부로 구성할 수 있다.The cooling unit is configured to lower the internal temperature of the battery charging station 100, such as an air conditioner or a cooling fan. However, the present invention is not limited to this, and various cooling devices for lowering the internal temperature of the battery charging station 100 can be configured as a cooling unit.

상기 온열부는 히터, 온풍기 등과 같이 배터리 충전스테이션(100)의 내부온도를 상승시키기 위해 구성된다. 다만, 본 발명은 이에 한정하지 않으며 배터리 충전스테이션(100)의 내부온도를 상승시키기 위한 다양한 온열장치를 온열부로 구성할 수 있다.The heating unit is configured to increase the internal temperature of the battery charging station 100, such as a heater or a hot air blower. However, the present invention is not limited to this, and various heating devices for increasing the internal temperature of the battery charging station 100 may be configured as a heating unit.

또한 배터리팩 온도 관리 시스템(100)에서 수행하는 배터리팩의 내부온도에 대한 관리는 충전이 완료된 배터리팩을 중심으로 수행된다.In addition, management of the internal temperature of the battery pack performed by the battery pack temperature management system 100 is performed focusing on the fully charged battery pack.

다만, 전기차에 이용되는 배터리팩의 경우, 배터리팩의 제조사나 연식에 따라 조금씩 다르나 배터리팩을 사용하기에 적합한 최적의 온도(내부온도)범위(예: 섭씨 15 내지 40도)는 배터리팩을 안정적으로 충전하기 위한 충전온도(예: 섭씨 0도 내지 45도) 범위에 속하거나 많은 범위가 중첩된다.However, in the case of battery packs used in electric vehicles, it varies slightly depending on the manufacturer or age of the battery pack, but the optimal temperature (internal temperature) range (e.g., 15 to 40 degrees Celsius) suitable for using the battery pack is a stable temperature range for the battery pack. The charging temperature for charging falls within the range (e.g., 0 to 45 degrees Celsius) or overlaps many ranges.

따라서 본 발명에서 배터리팩의 온도를 관리하기 위해 사전에 설정한 온도범위는 충전온도의 범위와 상기 배터리팩을 사용하기에 적합한 온도범위를 모두 만족하는 범위로 설정된다. 이를 통해 배터리팩을 안정적이면서도 효율적으로 충전할 수 있으며, 동시에 충전이 완료된 배터리팩이 교환되어 사용자의 사용환경에서 이용되더라도 배터리팩의 성능열화를 방지할 수 있다.Therefore, in the present invention, the temperature range set in advance to manage the temperature of the battery pack is set to a range that satisfies both the charging temperature range and the temperature range suitable for using the battery pack. Through this, the battery pack can be charged stably and efficiently, and at the same time, performance deterioration of the battery pack can be prevented even if the fully charged battery pack is exchanged and used in the user's usage environment.

또한 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링한 결과, 교환을 통해 방전된 배터리팩에 장착된 배터리관리시스템으로부터 수신한 배터리팩의 온도정보가 사전에 설정한 온도범위 이외인 경우가 발생할 수 있다.Additionally, as a result of monitoring changes in the temperature information of the battery pack, there may be cases where the temperature information of the battery pack received from the battery management system installed in the battery pack discharged through replacement is outside the preset temperature range.

이때, 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 배터리 충전스테이션(10)에 탑재된 적어도 하나 이상의 배터리팩에 대한 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지하기 위해 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 이미 제어하고 있다. 따라서 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 교환을 통해 방전된 배터리팩에 장착된 배터리관리시스템으로부터 수신한 배터리팩의 온도정보(즉, 내부온도)가 사전에 설정한 온도범위 이외인 경우, 일정 시간 이후 해당 배터리팩의 내부온도가 상기 온도범위 내로 변화되면 해당 배터리팩의 충전을 수행하도록 충전모듈을 제어하여 최적의 온도범위 내에서 효율적으로 배터리팩을 충전할 수 있도록 한다.At this time, the battery pack temperature management system 100 adjusts the internal temperature of the battery charging station 10 to maintain the internal temperature of at least one battery pack mounted on the battery charging station 10 within a preset temperature range. It's already under control. Therefore, if the temperature information (i.e., internal temperature) of the battery pack received from the battery management system mounted on the battery pack discharged through exchange is outside the preset temperature range, the battery pack temperature management system 100 operates for a certain period of time. Afterwards, when the internal temperature of the battery pack changes within the above temperature range, the charging module is controlled to charge the battery pack so that the battery pack can be efficiently charged within the optimal temperature range.

일반적으로 특정 공간에 존재하는 물질의 온도는 비열의 차이나 물질의 특성과 같은 다양한 요인으로 인해 특정 공간의 온도가 변화됨에 따라 즉각적으로 변화되지 않고 일정 시간 이후에 변화된다.In general, the temperature of a substance existing in a specific space does not change immediately as the temperature of the specific space changes due to various factors such as differences in specific heat or characteristics of the substance, but changes after a certain period of time.

즉, 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도가 변화되면, 배터리 충전스테이션(10)의 내부에 탑재된 배터리팩의 내부온도는 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도가 변화된 후 일정시간 이후에 변화된다.That is, when the internal temperature of the battery charging station 10 changes, the internal temperature of the battery pack mounted inside the battery charging station 10 changes after a certain period of time after the internal temperature of the battery charging station 10 changes. do.

따라서 배터리팩 온도 관리 시스템(10)은 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 모니터링하고, 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 모니터링한 결과, 상기 배터리팩의 내부온도에 대해서 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 되면 냉각부 혹은 온열부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어함으로써 상기 배터리팩이 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시키는 것도 가능하도록 구성될 수 있다.Therefore, the battery pack temperature management system 10 monitors the internal temperature of the battery charging station 10, and as a result of monitoring the internal temperature of the battery charging station 10, the internal temperature of the battery pack is preset. When the temperature range exceeds or falls below the temperature range, the internal temperature of the battery charging station 10 is controlled by controlling the cooling unit or the heating unit, thereby maintaining the battery pack within a preset temperature range.

한편, 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 지속적으로 제어하는 것은 비용적인 측면이나 에너지 효율 면에서 합리적이지 못하다.Meanwhile, continuously controlling the internal temperature of the battery charging station 10 is not reasonable in terms of cost or energy efficiency.

따라서 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도정보와 외부온도정보를 측정하여 모니터링하고, 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시키기 위해 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어한 결과에 따른 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도정보와 배터리 충전스테이션(10)의 외부온도정보 간의 차이가 사전에 설정한 임계값 미만(예: 3도 차이)이면, 냉각부나 온열부의 동작을 중단하여 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어하는 것을 중지할 수 있다. 여기서, 상기 임계값은 상기 차이에 대한 절대값을 의미한다.Therefore, the battery pack temperature management system 100 measures and monitors the internal temperature information and external temperature information of the battery charging station 10, and operates the battery charging station (100) to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range. If the difference between the internal temperature information of the battery charging station 10 and the external temperature information of the battery charging station 10 according to the result of controlling the internal temperature of 10) is less than a preset threshold (e.g., 3 degrees difference) , it is possible to stop controlling the internal temperature of the battery charging station 10 by stopping the operation of the cooling unit or the heating unit. Here, the threshold means the absolute value of the difference.

예를 들어, 하절기의 주간은 온도가 높은 반면에 야간의 경우 주간의 온도보다는 낮게 형성될 수 있다. 따라서 온도가 높은 하절기의 주간에 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 하강시켜 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시키고 있는 상태에서, 야간이 되어 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도와 외부온도가 별반 차이가 나지 않으면 냉각부의 동작을 유지시킬 필요가 없으므로 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도에 대한 제어를 중지하는 것이다.For example, during the summer, the daytime temperature may be high, while the nighttime temperature may be lower than the daytime temperature. Therefore, during the daytime of the summer season when the temperature is high, the internal temperature of the battery charging station (10) is lowered to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range, and at night, the internal temperature of the battery charging station (10) is maintained. If there is no significant difference between the temperature and the external temperature, there is no need to maintain the operation of the cooling unit, so control of the internal temperature of the battery charging station 10 is stopped.

이와 같은 개념은 동절기에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 동절기의 야간에서의 온도는 주간보다 낮게 형성된다. 따라서 온도가 낮은 동절기의 야간에 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 상승시켜 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시키고 있는 상태에서, 주간이 되어 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도와 외부온도가 별반 차이가 나지 않으면 온열부의 동작을 유지시킬 필요가 없으므로 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내우온도에 대한 제어를 중지하는 것이다.This same concept can also be applied during the winter season. For example, the temperature at night in winter is lower than during the day. Therefore, while the internal temperature of the battery charging station (10) is raised at night during the cold winter season and the internal temperature of the battery pack is maintained within a preset temperature range, during the day, the internal temperature of the battery charging station (10) is maintained. If there is no significant difference between the temperature and the outside temperature, there is no need to maintain the operation of the heating unit, so the control of the inside temperature of the battery charging station 10 is stopped.

한편, 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도정보는 해당 배터리 충전스테이션의 내부온도를 측정한 측정값을 의미하며, 외부온도정보는 해당 배터리 충전스테이션(10)의 외부온도를 측정한 측정값을 의미한다.Meanwhile, the internal temperature information of the battery charging station (10) refers to the measured value of the internal temperature of the battery charging station, and the external temperature information refers to the measured value of the external temperature of the battery charging station (10). do.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 온도정보를 모니터링하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram illustrating a process for monitoring temperature information of a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 배터리 충전스테이션(10)에 탑재된 각 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템으로부터 각 배터리팩의 온도정보를 수신하여 각 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하여 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시키기 위해 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어한다.As shown in FIG. 3, the battery pack temperature management system 100 according to an embodiment of the present invention receives temperature information of each battery pack from the battery management system provided in each battery pack mounted on the battery charging station 10. It receives and monitors changes in the temperature information of each battery pack, and controls the internal temperature of the battery charging station 10 to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range.

상기 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하는 것은 상기 배터리팩의 내부온도에 대한 온도커브의 변화에 따라 배터리팩의 내부온도에 대한 변화를 모니터링하는 것이다.Monitoring changes in the temperature information of the battery pack means monitoring changes in the internal temperature of the battery pack according to changes in the temperature curve of the internal temperature of the battery pack.

또한 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하는 것은 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하는 것을 포함한다.Additionally, monitoring changes in the temperature information of the battery pack includes predicting that the internal temperature of the battery pack will exceed or fall below a preset temperature range.

상기 예측은 배터리팩의 온도정보에 대한 온도커브를 사전에 설정한 단위시간으로 미분하여, 상기 배터리팩의 내부온도 변화에 대한 증감추이를 생성함으로써 수행된다. 즉, 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 상기 증감추이에 따라 상기 배터리팩의 내부온도가 소정의 시간 이후에 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하는 것이다.The prediction is performed by differentiating the temperature curve of the temperature information of the battery pack by a preset unit time and generating an increase/decrease trend of the internal temperature change of the battery pack. That is, the battery pack temperature management system 100 predicts that the internal temperature of the battery pack will exceed or fall below a preset temperature range after a predetermined time according to the increase/decrease trend.

여기서 상기 소정의 시간 이후로 한정하는 것은 현재로부터 가까운 시간 내에 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하여야 하기 때문이다.Here, the reason for limiting the time to after the predetermined time is because it is necessary to predict that the internal temperature of the battery pack will exceed or fall below a preset temperature range within a short period of time from the present.

여기서 증감추이는 상기 단위시간에 따라 상기 배터리팩의 내부온도에 대한 변화율에 따른 커브를 의미하는 것으로 상기 배터리팩의 내부온도 변화에 대한 증감패턴을 말한다.Here, the increase/decrease trend refers to a curve according to the rate of change of the internal temperature of the battery pack per unit time, and refers to the increase/decrease pattern of the change in the internal temperature of the battery pack.

또한 상기 예측은 사전에 설정한 시간범위(예: 10분)에 따라 최신의 시간구간에 해당하는 증감추이를 이용한다. 즉, 상기 예측은 배터리팩의 온도정보를 수신한 현재시간을 기준으로 역방향으로 특정 시간동안 이전에 수신한 배터리팩의 온도정보에 따라 생성한 증감추이를 이용하는 것이다.In addition, the prediction uses the increase/decrease trend corresponding to the latest time section according to a preset time range (e.g., 10 minutes). That is, the prediction uses an increase/decrease trend generated according to the temperature information of the battery pack previously received for a specific time in the reverse direction based on the current time when the temperature information of the battery pack was received.

최신의 시간구간에 해당하는 증감추이를 이용하는 것은 배터리팩의 내부온도가 변화가 없는 것과 같이 불필요한 정보가 예측에 반영되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 배터리팩의 내부온도는 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도의 변화에 영향을 받으므로 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 최신의 시간구간에 해당하는 증감추이만을 이용하여 소정의 시간 내에 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하도록 구성되는 것이다.Using the increase/decrease trend corresponding to the latest time interval is to prevent unnecessary information, such as no change in the internal temperature of the battery pack, from being reflected in the prediction. That is, since the internal temperature of the battery pack is affected by changes in the internal temperature of the battery charging station 10, the battery pack temperature management system 100 uses only the increase/decrease trend corresponding to the latest time period to pre-register within a predetermined time. It is configured to predict that the temperature will exceed or fall below the set temperature range.

예를 들어, 사전에 설정한 온도범위가 섭씨 0도 내지 40도이며, 수신한 배터리팩의 온도정보에 해당하는 배터리팩의 내부온도가 섭씨 30도이고, 소정의 시간은 10분이라고 가정하고, 최신의 시간구간(즉, 10분)에 해당하는 증감추이가 평균적으로 분당 4도씩 증가하는 경우, 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 소정의 시간 내(즉, 3분)에 배터리팩의 내부온도가 40도가 초과할 것으로 예측한다.For example, assuming that the preset temperature range is 0 to 40 degrees Celsius, the internal temperature of the battery pack corresponding to the received temperature information of the battery pack is 30 degrees Celsius, and the predetermined time is 10 minutes, If the increase/decrease trend corresponding to the latest time interval (i.e., 10 minutes) increases by 4 degrees per minute on average, the battery pack temperature management system 100 monitors the internal temperature of the battery pack within a predetermined time (i.e., 3 minutes). It is predicted that the temperature will exceed 40 degrees.

즉, 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 적어도 하나 이상의 배터리팩에 대한 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 소정의 시간 내에 초과하거나 미만으로 될 것이 예측되는 경우, 냉각부나 온열부를 제어하여 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어함으로써 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 이외로 변화되기 전에 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 하는 것이다.That is, when the battery pack temperature management system 100 predicts that the internal temperature of at least one battery pack will exceed or fall below a preset temperature range within a predetermined time, the battery pack temperature management system 100 controls the cooling unit or the heating unit to charge the battery. By controlling the internal temperature of the station 10, the internal temperature of the battery pack is maintained within a preset temperature range before the internal temperature of the battery pack changes outside the preset temperature range.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 구성을 나타낸 블록도이다.Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a battery charging station according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션(10)은 배터리 슬롯, 사용자 인터페이스 제공부, 충전모듈, 배터리팩 교환이력 처리부, 배터리팩 온도 관리 시스템(100)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the battery charging station 10 according to an embodiment of the present invention includes a battery slot, a user interface providing unit, a charging module, a battery pack exchange history processing unit, and a battery pack temperature management system 100. It is composed by:

상기 배터리 슬롯은 도 1을 참조하여 설명하였음으로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.Since the battery slot has been described with reference to FIG. 1, further detailed description will be omitted.

상기 사용자 인터페이스 제공부는 디스플레이(미도시)를 통해 배터리팩의 교환과 배터리팩의 교환에 따른 요금결제를 포함하여 사용자와 인터랙션을 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 기능을 수행한다.The user interface providing unit performs the function of providing a user interface for interaction with the user, including exchange of the battery pack and payment according to the exchange of the battery pack, through a display (not shown).

상기 충전모듈은 배터리팩의 교환에 따라 방전된 배터리팩이 배터리 슬롯에 장착되는 경우 해당 배터리팩에 대한 충전을 수행하도록 구성된다.The charging module is configured to charge the battery pack when a discharged battery pack is installed in the battery slot due to replacement of the battery pack.

이때, 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 방전된 배터리팩에 구비된 배터리관리시스템으로부터 수신한 배터리팩의 온도정보가 사전에 설정한 온도범위 이외인 경우에는 일정 시간 이후 해당 배터리팩의 온도정보가 사전에 설정한 온도범위 내로 변화되면 충전모듈을 제어하여 해당 배터리팩에 대한 충전을 수행함은 상술한 바와 같다.At this time, if the temperature information of the battery pack received from the battery management system provided in the discharged battery pack is outside the preset temperature range, the battery pack temperature management system 100 returns the temperature information of the battery pack after a certain period of time. As described above, when the temperature changes within a preset range, the charging module is controlled to charge the battery pack.

배터리팩 교환이력 처리부는 배터리팩의 교환에 따른 각 배터리팩에 대한 교환이력 정보를 생성하여 관리 플랫폼(200)로 제공하는 기능을 수행한다.The battery pack exchange history processing unit performs the function of generating exchange history information for each battery pack according to the exchange of the battery pack and providing it to the management platform 200.

상기 교환이력 정보는 배터리팩의 식별정보(예: 시리얼 번호나 식별자), 배터리팩의 교환시간, 배터리 충전스테이션(10)의 식별자 및 위치정보를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 식별정보는 배터리관리시스템으로부터 제공받을 수 있다.The exchange history information may include identification information of the battery pack (e.g., serial number or identifier), exchange time of the battery pack, and identifier and location information of the battery charging station 10. This identification information can be provided from the battery management system.

또한 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 배터리 충전스테이션(10)에 탑재된 적어도 하나 이상의 배터리팩에 대해서, 교환을 통해 사용자 영역에서 사용하기에 적합한 온도범위로 관리하도록 하기 위한 것으로, 상기 배터리팩 온도 관리 시스템(100)에 대한 상세한 구성은 도 5를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.In addition, the battery pack temperature management system 100 is designed to manage at least one battery pack mounted on the battery charging station 10 to a temperature range suitable for use in the user area through exchange, and the battery pack temperature The detailed configuration of the management system 100 will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템에 대한 구성을 나타낸 블록도이다.Figure 5 is a block diagram showing the configuration of a battery pack temperature management system of a battery charging station according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 배터리팩 온도정보 수신부(110), 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도정보를 수집하는 내부온도정보 수집부(120), 상기 배터리 충전스테이션(10)의 외부온도를 수집하는 외부온도정보 수집부(130), 온도정보 모니터링부(140), 배터리팩 온도 관리부(150), 충전 제어부(160), 온열부(170) 및 냉각부(180)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the battery pack temperature management system 100 according to an embodiment of the present invention collects the internal temperature information of the battery pack temperature information receiver 110 and the battery charging station 10. Unit 120, an external temperature information collection unit 130 that collects the external temperature of the battery charging station 10, a temperature information monitoring unit 140, a battery pack temperature management unit 150, a charging control unit 160, and a thermal unit. It is configured to include a unit 170 and a cooling unit 180.

배터리팩 온도정보 수신부(110)는 배터리 충전스테이션(10)에 장착된 적어도 하나 이상의 배터리팩에 각각 구비되는 배터리관리시스템으로부터 배터리팩의 온도정보를 수신하는 기능을 수행한다.The battery pack temperature information receiver 110 performs a function of receiving temperature information of the battery pack from a battery management system provided in each of at least one battery pack mounted on the battery charging station 10.

상기 배터리팩 온도정보 수신부(110)와 배터리팩은 상기 배터리 충전스테이션(10)에 장착될 때, RS-232, LIN(local interconnect network), CAN(controller area network) 등과 같은 유선통신 혹은 NFC(near field communication), 블루투스 등과 같은 근거리 무선통신을 통해 연결되도록 구성되어 상기 배터리팩의 온도정보를 송수신할 수 있도록 구성된다.When the battery pack temperature information receiver 110 and the battery pack are mounted on the battery charging station 10, wired communication such as RS-232, LIN (local interconnect network), CAN (controller area network), etc. or NFC (near NFC) is used. It is configured to be connected through short-distance wireless communication such as field communication, Bluetooth, etc., and is configured to transmit and receive temperature information of the battery pack.

상기 내부온도정보 수집부(120)는 배터리 충전스테이션(10)의 내부공간의 일 측에 설치된 온도센서(미도시)를 통해 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 측정하여 내부온도정보를 수집하는 기능을 수행한다.The internal temperature information collection unit 120 collects internal temperature information by measuring the internal temperature of the battery charging station 10 through a temperature sensor (not shown) installed on one side of the internal space of the battery charging station 10. performs its function.

상기 외부온도정보 수집부(130)는 배터리 충전스테이션(10)의 외부에 설치된 온도센서(미도시)를 통해 배터리 충전스테이션(10)의 외부온도를 측정하여 외부온도정보 수집하는 기능을 수행한다.The external temperature information collection unit 130 performs the function of collecting external temperature information by measuring the external temperature of the battery charging station 10 through a temperature sensor (not shown) installed outside the battery charging station 10.

상기 온도정보 모니터링부(140)는 배터리팩 온도정보 모니터링부(141), 내부온도정보 모니터링부(142) 및 외부온도정보 모니터링부(143)를 포함하여 구성된다.The temperature information monitoring unit 140 includes a battery pack temperature information monitoring unit 141, an internal temperature information monitoring unit 142, and an external temperature information monitoring unit 143.

상기 배터리팩 온도정보 모니터링부(141)는 배터리팩 온도정보 수신부(110)를 통해 수신한 각 배터리팩에 대한 온도정보의 변화를 모니터링하여 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하는 기능을 수행한다.The battery pack temperature information monitoring unit 141 monitors changes in temperature information for each battery pack received through the battery pack temperature information receiver 110 so that the internal temperature of the battery pack exceeds a preset temperature range. It performs a function of predicting what will be or will be less than.

상기 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하여 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하는 것은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.Monitoring changes in the temperature information of the battery pack and predicting that the internal temperature of the battery pack will exceed or fall below a preset temperature range has been explained with reference to FIGS. 2 and 3, so further detailed description is omitted. Let's do it.

상기 내부온도정보 모니터링부(142) 및 외부온도정보 모니터링부(143)는 내부온도정보 수집부(120) 및 외부온도정보 수집부(130)를 통해 수집한 내부온도정보 및 외부온도정보에 대한 변화를 각각 모니터링하는 기능을 수행한다.The internal temperature information monitoring unit 142 and the external temperature information monitoring unit 143 change the internal temperature information and external temperature information collected through the internal temperature information collection unit 120 and the external temperature information collection unit 130. It performs the function of monitoring each.

상기 배터리팩 온도 관리부(150)는 배터리팩 온도정보 모니터링부(141)를 통해 모니터링한 결과에 따라 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어하여 상기 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시켜 상기 배터리팩의 내부온도를 상기 온도범위로 관리하는 기능을 수행한다.The battery pack temperature management unit 150 controls the internal temperature of the battery charging station 10 according to the results of monitoring through the battery pack temperature information monitoring unit 141 to set the internal temperature of the battery pack to a preset temperature range. It performs a function of managing the internal temperature of the battery pack within the above temperature range.

상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어하는 것은 배터리팩 온도정보 모니터링부(141)의 예측결과에 따라 온열부(170) 혹은 냉각부(180)를 제어함으로써 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 상승시키거나 저하시킴으로써 수행됨은 상술한 바와 같다.The internal temperature of the battery charging station 10 is controlled by controlling the heating unit 170 or cooling unit 180 according to the prediction result of the battery pack temperature information monitoring unit 141, thereby controlling the internal temperature of the battery charging station 10. This is carried out by raising or lowering the temperature as described above.

또한 배터리팩 온도 관리부(150)는 내부온도정보 모니터링부(142) 및 외부온도정보 모니터링부(143)를 통해 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도 및 외부온도를 모니터링한 결과, 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어한 결과에 따른 내부온도정보와 상기 외부온도정보 간의 차이가 사전에 설정한 임계값 미만이면 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어하는 것을 중지하는 기능을 수행한다.In addition, the battery pack temperature management unit 150 monitors the internal and external temperatures of the battery charging station 10 through the internal temperature information monitoring unit 142 and the external temperature information monitoring unit 143, and as a result, the battery charging station ( If the difference between the internal temperature information resulting from controlling the internal temperature of 10) and the external temperature information is less than a preset threshold, a function is performed to stop controlling the internal temperature of the battery charging station 10. .

상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도에 대한 제어를 중지하는 것은 도 2를 참조하여 설명하였으므로 여기서는 생략하도록 한다. Stopping control of the internal temperature of the battery charging station 10 has been explained with reference to FIG. 2 and will therefore be omitted here.

상기 충전 제어부(160)는 배터리팩 교환으로 인해 새로운 배터리팩(방전된 배터리팩)을 충전하고자할 때, 해당 배터리팩의 배터리관리시스템으로부터 수신한 배터리팩의 온도정보가 사전에 설정한 온도범위 이외인 경우, 배터리팩 충전스테이션(10)의 충전모듈을 제어하여 해당 배터리팩에 대한 충전을 수행하지 않고, 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어한 결과에 따라 일정 시간 이후 해당 배터리팩의 온도정보가 사전에 설정한 온도범위 내로 변화되면 상기 충전모듈을 제어하여 해당 배터리팩에 대한 충전을 수행하도록 구성된다.When the charging control unit 160 attempts to charge a new battery pack (discharged battery pack) due to battery pack replacement, the temperature information of the battery pack received from the battery management system of the relevant battery pack is outside the preset temperature range. In this case, the charging module of the battery pack charging station 10 is not controlled to perform charging for the battery pack, and the temperature of the battery pack is changed after a certain period of time according to the result of controlling the internal temperature of the battery charging station 10. When the information changes within a preset temperature range, the charging module is controlled to charge the corresponding battery pack.

상기 온열부(170) 및 냉각부(180)는 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도 상승시키거나 저하시키기 위한 것으로, 도 2를 참조하여 설명하였으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.The heating unit 170 and the cooling unit 180 are used to increase or decrease the internal temperature of the battery charging station 10, and have been described with reference to FIG. 2, so detailed description will be omitted.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션에 탑재된 배터리팩에 대한 온도를 관리하는 절차를 나타낸 흐름도이다.Figure 6 is a flowchart showing a procedure for managing the temperature of a battery pack mounted on a battery charging station according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전스테이션(10)에 탑재된 배터리팩에 대한 온도를 관리하는 절차는 우선, 배터리팩 온도 관리 시스템(100)은 상기 배터리 충전스테이션(10)에 탑재된 각 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템으로부터 각 배터리팩의 온도정보를 수신하는 배터리팩 온도정보 수신 단계를 수행한다(S110).As shown in FIG. 6, the procedure for managing the temperature of the battery pack mounted on the battery charging station 10 according to an embodiment of the present invention is, first, the battery pack temperature management system 100 A battery pack temperature information reception step of receiving temperature information of each battery pack from the battery management system provided in each battery pack mounted in (10) is performed (S110).

상기 배터리팩의 온도정보는 상기 배터리팩의 내부온도에 대한 측정값임은 상술한 바와 같다. 이때, 배터리관리시스템은 실시간으로 측정되는 배터리팩의 온도정보를 배터리팩 온도 관리 시스템(100)으로 제공하도록 구성된다.As described above, the temperature information of the battery pack is a measurement value of the internal temperature of the battery pack. At this time, the battery management system is configured to provide temperature information of the battery pack measured in real time to the battery pack temperature management system 100.

다음으로 배터리 온도 관리 시스템(100)은 상기 수신한 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하는 배터리팩 온도정보 모니터링 단계를 수행한다(S120).Next, the battery temperature management system 100 performs a battery pack temperature information monitoring step to monitor changes in the received temperature information of the battery pack (S120).

상기 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하는 것은 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하는 것을 포함함은 상술한 바와 같다.As described above, monitoring changes in the temperature information of the battery pack includes predicting that the internal temperature of the battery pack will exceed or fall below a preset temperature range.

다음으로 배터리 온도 관리 시스템(100)은 S120 단계를 통한 예측 결과에 따라 배터리 충전스테이션의 내부온도를 상승 혹은 저하시켜 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위로 관리하는 배터리팩 온도 관리 단계를 수행한다(S130).Next, the battery temperature management system 100 performs a battery pack temperature management step in which the internal temperature of the battery pack is managed within a preset temperature range by increasing or decreasing the internal temperature of the battery charging station according to the prediction result through step S120. Perform (S130).

즉, 배터리팩 온도 관리 단계는 S120 단계를 통해 예측한 결과, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과할 것으로 예측되면 냉각부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 저하시키고, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 미만이 될 것으로 예측되면, 온열부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 상승시켜 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 관리하는 것이다.That is, in the battery pack temperature management step, as a result of prediction through step S120, if the internal temperature of the battery pack is predicted to exceed the preset temperature range, the cooling unit is controlled to adjust the internal temperature of the battery charging station 10. If the internal temperature of the battery pack is predicted to be below the preset temperature range, the heating unit is controlled to increase the internal temperature of the battery charging station 10 so that the internal temperature of the battery pack is set in advance. It is managed to maintain the temperature within a certain range.

한편, 도 6에는 배터리팩에 대한 온도관리를 S110 단계 내지 S120 단계를 통해 수행하는 것으로 도시하였으나, 상기 온도관리는 실시간으로 수행된다.Meanwhile, Figure 6 shows that temperature management for the battery pack is performed through steps S110 to S120, but the temperature management is performed in real time.

또한 도 6에는 도시하지 않았으나, 배터리 온도 관리 시스템(100)은 배터리 충전스테이션(10)의 외부온도정보와 내부온도정보를 각각 수집하여 모니터링하는 외부온도정보 모니터링 단계 및 내부온도정보 모니터링 단계를 더 수행하며, 상기 배터리팩 온도 관리 단계는 상기 배터리 충전스테이션(10)의 외부온도정보 및 내부온도정보를 모니터링한 결과를 이용하여 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어한 결과에 따른 내부온도와 상기 배터리 충정 스테이션(10)의 내부온도가 사전 설정한 임계값 내이면 상기 배터리 충전스테이션(10)의 내부온도를 제어하는 것을 중지하는 단계를 더 포함한다.In addition, although not shown in FIG. 6, the battery temperature management system 100 further performs an external temperature information monitoring step and an internal temperature information monitoring step to collect and monitor the external temperature information and internal temperature information of the battery charging station 10, respectively. In the battery pack temperature management step, the internal temperature and The method further includes stopping controlling the internal temperature of the battery charging station 10 when the internal temperature of the battery charging station 10 is within a preset threshold.

또한 배터리 온도 관리 시스템(100)은 배터리 충전스테이션(10)을 통해서, 충전된 배터리팩이 방전된 배터리팩으로 교환되면 상기 방전된 배터리팩에 대한 충전을 곧 바로 수행하지 않고, 일정 시간 이후 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 내로 변화되면 해당 배터리팩에 대한 충전을 수행하도록 제어하는 충전 제어 단계를 더 포함한다. In addition, when a charged battery pack is exchanged for a discharged battery pack through the battery charging station 10, the battery temperature management system 100 does not immediately perform charging for the discharged battery pack, but rather recharges the battery pack after a certain period of time. It further includes a charging control step for controlling charging of the battery pack when the internal temperature of the pack changes within a preset temperature range.

이처럼, 본 발명은 배터리 충전스테이션에 장착된 배터리팩의 온도정보, 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도정보와 외부온도정보에 대한 변화를 모니터링하여, 상기 모니터링한 결과에 따라 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어함으로써 충전이 완료된 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 관리하여 상기 배터리팩이 사용자의 사용환경에서 이용될 때 배터리팩의 성능열화가 발생되지 않고 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 효과가 있다. In this way, the present invention monitors changes in the temperature information of the battery pack mounted on the battery charging station, the internal temperature information and external temperature information of the battery charging station, and adjusts the internal temperature of the battery charging station according to the monitoring results. By controlling the internal temperature of the fully charged battery pack to be maintained within a preset temperature range, the effect is to ensure that the battery pack can be used efficiently without performance deterioration when used in the user's usage environment. There is.

이상에서와 같이 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. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and various modifications and other equivalent embodiments can be made by those skilled in the art. You will understand that it is possible. Therefore, the scope of technical protection of the present invention should be determined by the scope of the patent claims below.

10: 배터리 충전스테이션 100: 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템 110: 배터리팩 온도정보 수신부
120: 내부온도정보 수집부 130: 외부온도정보 수집부
140: 온도정보 모니터링부 141: 배터리팩 온도정보 모니터링부
142: 내부온도정보 모니터링부 143: 외부온도정보 모니터링부
150: 배터리팩 온도 관리부 160: 충전 제어부
170: 온열부 180: 냉각부
200: 관리 플랫폼10: Battery charging station 100: Battery pack temperature management system of the battery charging station 110: Battery pack temperature information receiver
120: Internal temperature information collection unit 130: External temperature information collection unit
140: Temperature information monitoring unit 141: Battery pack temperature information monitoring unit
142: Internal temperature information monitoring unit 143: External temperature information monitoring unit
150: Battery pack temperature management unit 160: Charging control unit
170: heating part 180: cooling part
200: Management platform

Claims (10)

배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 시스템에 있어서,
배터리팩에 구비된 배터리관리시스템으로부터 배터리팩의 온도정보를 수신하는 배터리팩 온도정보 수신부;
상기 수신한 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하는 배터리팩 온도정보 모니터링부; 및
상기 모니터링한 결과에 따라 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하여 상기 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시키는 배터리팩 온도 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션에서 배터리팩 온도 관리 시스템.In the battery pack temperature management system of the battery charging station,
a battery pack temperature information receiver that receives temperature information of the battery pack from a battery management system provided in the battery pack;
a battery pack temperature information monitoring unit that monitors changes in the received temperature information of the battery pack; and
A battery pack temperature management unit that controls the internal temperature of the battery charging station according to the monitoring results to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range. Temperature management system. 청구항 1에 있어서,
상기 배터리팩 온도정보 모니터링부는,
상기 수신한 배터리팩의 온도정보에 따라 형성되는 온도커브를 사전에 설정한 단위시간으로 미분하여 상기 배터리팩의 내부온도에 대한 증감추이를 생성하고,
상기 생성한 증감추이에 따라 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하는 것을 더 포함하여 상기 모니터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션에서 배터리팩 온도 관리 시스템.In claim 1,
The battery pack temperature information monitoring unit,
Differentiating the temperature curve formed according to the received temperature information of the battery pack by a preset unit time to generate an increase/decrease trend of the internal temperature of the battery pack,
Battery pack temperature management at a battery charging station, further comprising predicting that the internal temperature of the battery pack will exceed or fall below a preset temperature range according to the generated increase/decrease trend, and performing the monitoring. system. 청구항 2에 있어서,
상기 배터리팩 온도 관리부는,
상기 모니터링한 결과, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과할 것으로 예측되면, 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 냉각부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 저하시킴으로써 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션에서 배터리팩 온도 관리 시스템.In claim 2,
The battery pack temperature management unit,
As a result of the monitoring, if the internal temperature of the battery pack is predicted to exceed the preset temperature range, the battery charging station controls the cooling unit to maintain the internal temperature of the battery pack within the preset temperature range. A battery pack temperature management system in a battery charging station, characterized in that it controls the internal temperature of the battery charging station by lowering the internal temperature. 청구항 2에 있어서,
상기 배터리팩 온도 관리부는,
상기 모니터링한 결과, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 미만이 될 것으로 예측되면, 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 온열부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 상승시킴으로써 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션에서 배터리팩 온도 관리 시스템.In claim 2,
The battery pack temperature management unit,
As a result of the monitoring, if the internal temperature of the battery pack is predicted to be below the preset temperature range, the battery charging station controls the heating unit to maintain the internal temperature of the battery pack within the preset temperature range. A battery pack temperature management system in a battery charging station, characterized in that the internal temperature of the battery charging station is controlled by increasing the internal temperature of the battery charging station. 청구항 1에 있어서,
상기 배터리팩 온도 관리 시스템은,
방전된 배터리팩을 충전하고자 하는 경우, 상기 방전된 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템으로부터 수신한 배터리팩의 온도정보에 따른 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 온도범위 이외이면, 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어한 결과에 따라 일정 시간 이후 해당 배터리팩의 내부온도가 상기 온도범위 내로 변화되면 해당 배터리팩의 충전을 수행하도록 제어하는 충전 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션에서 배터리팩 온도 관리 시스템.In claim 1,
The battery pack temperature management system is,
When attempting to charge a discharged battery pack, if the internal temperature of the battery pack according to the temperature information of the battery pack received from the battery management system provided in the discharged battery pack is outside the above temperature range, the inside of the battery charging station A battery pack in a battery charging station further comprising a charging control unit that controls charging of the battery pack when the internal temperature of the battery pack changes within the temperature range after a certain period of time according to the result of controlling the temperature. Temperature management system. 청구항 1에 있어서,
상기 배터리팩 온도 관리 시스템은,
상기 배터리 충전스테이션의 내부온도정보를 수집하여 모니터링하는 내부온도정보 모니터링부; 및
상기 배터리 충전스테이션의 외부온도정보를 수집하여 모니터링하는 외부온도정보 모니터링부;를 더 포함하며,
상기 내부온도정보와 상기 외부온도정보를 모니터링한 결과, 상기 외부온도정보와 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어한 결과에 따른 내부온도정보간의 차이가 사전에 설정한 임계값 미만이면 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도에 대한 제어를 중지하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션에서 배터리팩 온도 관리 시스템.In claim 1,
The battery pack temperature management system is,
an internal temperature information monitoring unit that collects and monitors internal temperature information of the battery charging station; and
It further includes an external temperature information monitoring unit that collects and monitors external temperature information of the battery charging station,
As a result of monitoring the internal temperature information and the external temperature information, if the difference between the external temperature information and the internal temperature information as a result of controlling the internal temperature of the battery charging station is less than a preset threshold, the battery charging station A battery pack temperature management system in a battery charging station, further comprising stopping control of the internal temperature of the battery. 배터리 충전스테이션의 배터리팩 온도 관리 방법에 있어서,
배터리팩에 구비된 배터리관리시스템으로부터 배터리팩의 온도정보를 수신하는 배터리팩 온도정보 수신 단계;
상기 수신한 배터리팩의 온도정보에 대한 변화를 모니터링하는 배터리팩 온도정보 모니터링 단계; 및
상기 모니터링한 결과에 따라 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하여 상기 배터리팩의 내부온도를 사전에 설정한 온도범위 내로 유지시키는 배터리팩 온도 관리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션에서 배터리팩 온도 관리 방법.In the method of managing the battery pack temperature of the battery charging station,
A battery pack temperature information receiving step of receiving temperature information of the battery pack from a battery management system provided in the battery pack;
a battery pack temperature information monitoring step of monitoring changes in the received temperature information of the battery pack; and
A battery pack temperature management step of controlling the internal temperature of the battery charging station according to the monitoring results to maintain the internal temperature of the battery pack within a preset temperature range. How to manage pack temperature. 청구항 7에 있어서,
상기 배터리팩 온도정보 모니터링 단계는,
상기 수신한 배터리팩의 온도정보에 따라 형성되는 온도커브를 사전에 설정한 단위시간으로 미분하여 상기 배터리팩의 내부온도에 대한 증감추이를 생성하고,
상기 생성한 증감추이에 따라 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과하거나 미만이 될 것을 예측하는 것을 더 포함하여 상기 모니터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션에서 배터리팩 온도 관리 방법.In claim 7,
The battery pack temperature information monitoring step is,
Differentiating the temperature curve formed according to the received temperature information of the battery pack by a preset unit time to generate an increase/decrease trend of the internal temperature of the battery pack,
Battery pack temperature management at a battery charging station, further comprising predicting that the internal temperature of the battery pack will exceed or fall below a preset temperature range according to the generated increase/decrease trend, and performing the monitoring. method. 청구항 8에 있어서,
상기 배터리팩 온도 관리 단계는,
상기 모니터링한 결과, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위를 초과할 것으로 예측되면, 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 냉각부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 저하시키거나, 상기 배터리팩의 내부온도가 사전에 설정한 온도범위 미만이 될 것으로 예측되면, 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 사전에 설정한 온도범위 내로 유지되도록 온열부를 제어하여 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 상승시킴으로써 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션에서 배터리팩 온도 관리 방법.In claim 8,
The battery pack temperature management step is,
As a result of the monitoring, if the internal temperature of the battery pack is predicted to exceed the preset temperature range, the battery charging station controls the cooling unit to maintain the internal temperature of the battery pack within the preset temperature range. If the internal temperature of the battery pack is lowered or the internal temperature of the battery pack is predicted to be below the preset temperature range, the heating unit is controlled to maintain the internal temperature of the battery pack within the preset temperature range. A method of managing the temperature of a battery pack in a battery charging station, characterized in that the internal temperature of the battery charging station is controlled by increasing the internal temperature of the battery charging station. 청구항 7에 있어서,
상기 배터리팩 온도 관리 방법은,
방전된 배터리팩을 충전하고자 하는 경우, 상기 방전된 배터리팩에 구비되는 배터리관리시스템으로부터 수신한 배터리팩의 온도정보에 따른 상기 배터리팩의 내부온도가 상기 온도범위 이외이면, 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어한 결과에 따라 일정 시간 이후 해당 배터리팩의 내부온도가 상기 온도범위 내로 변화되면 해당 배터리팩의 충전을 수행하도록 제어하는 충전 제어 단계;
상기 배터리 충전스테이션의 내부온도정보를 수집하여 모니터링하는 내부온도정보 모니터링 단계; 및
상기 배터리 충전스테이션의 외부온도정보를 수집하여 모니터링하는 외부온도정보 모니터링 단계;를 더 포함하며,
상기 내부온도정보와 상기 외부온도정보를 모니터링한 결과, 상기 외부온도정보와 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도를 제어한 결과에 따른 내부온도정보간의 차이가 사전에 설정한 임계값 미만이면 상기 배터리 충전스테이션의 내부온도에 대한 제어를 중지하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전스테이션에서 배터리팩 온도 관리 방법.
In claim 7,
The battery pack temperature management method is,
When attempting to charge a discharged battery pack, if the internal temperature of the battery pack according to the temperature information of the battery pack received from the battery management system provided in the discharged battery pack is outside the above temperature range, the inside of the battery charging station A charging control step of controlling charging of the battery pack when the internal temperature of the battery pack changes within the temperature range after a certain period of time according to the temperature control result;
An internal temperature information monitoring step of collecting and monitoring internal temperature information of the battery charging station; and
It further includes an external temperature information monitoring step of collecting and monitoring external temperature information of the battery charging station,
As a result of monitoring the internal temperature information and the external temperature information, if the difference between the external temperature information and the internal temperature information as a result of controlling the internal temperature of the battery charging station is less than a preset threshold, the battery charging station A method of managing the temperature of a battery pack in a battery charging station, further comprising stopping control of the internal temperature of the battery.
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