[go: up one dir, main page]

KR102479719B1 - 배터리 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

배터리 제어 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102479719B1
KR102479719B1 KR1020150079202A KR20150079202A KR102479719B1 KR 102479719 B1 KR102479719 B1 KR 102479719B1 KR 1020150079202 A KR1020150079202 A KR 1020150079202A KR 20150079202 A KR20150079202 A KR 20150079202A KR 102479719 B1 KR102479719 B1 KR 102479719B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery pack
battery
master
slave
packs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020150079202A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160143092A (ko
Inventor
김화수
송인섭
손철기
김동락
유광민
도현준
박정건
박수준
최종록
김준영
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020150079202A priority Critical patent/KR102479719B1/ko
Priority to US15/164,050 priority patent/US20160359329A1/en
Priority to CN201610391248.4A priority patent/CN106253363A/zh
Publication of KR20160143092A publication Critical patent/KR20160143092A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102479719B1 publication Critical patent/KR102479719B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/28—The renewable source being wind energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/30—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wired architecture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

배터리 제어 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템은, 캔(CAN) 통신 라인에 연결되며, 서로 병렬로 연결되는 복수의 배터리 팩 및 상기 캔 통신 라인에 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 배터리 팩 각각은 상기 캔 통신 라인을 통하여 구분자를 송수신하고, 상기 구분자의 우선순위에 따라 마스터 배터리 팩 및 슬레이브 배터리 팩을 결정하고, 상기 제어부는 상기 마스터 배터리 팩과 통신하며, 상기 마스터 배터리 팩은 상기 슬레이브 배터리 팩과 통신한다.

Description

배터리 제어 시스템 및 방법{System and Method for Controlling Battery}
본 발명은 배터리 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 두 개 이상의 배터리를 병렬로 연결하는 배터리 시스템을 구성하는데 있어서, 배터리 스스로 상위 제어기 기능을 갖춘 시스템을 구현하여 추가적인 하드웨어 장치를 요구하지 않는 배터리 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
환경 파괴 및 자원 고갈에 대한 우려가 높아지면서, 에너지를 저장하고 저장된 에너지를 효율적으로 활용할 수 있는 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. 또한, 공해를 유발하지 않으면서 에너지를 생산할 수 있는 신재생 에너지에 대한 관심도 높아지고 있다. 이러한 신재생 에너지, 전력을 저장하는 배터리 시스템, 및 기존의 계통을 연계시킬 수 있는 에너지 저장 시스템에 대한 많은 연구 개발이 이루어지고 있다.
에너지 저장 시스템은 야간의 잉여 전력이나 풍력, 태양광 등의 신재생 에너지에서 발전된 잉여 전력을 배터리에 저장하였다가, 피크 부하 또는 계통 사고시 배터리에 저장된 전력을 계통에 공급한다. 이를 통해 신재생 에너지원에 의해 불안정하게 변동되는 계통 전력을 안정화 시키고 최대부하 삭감과 부하 평준화를 달성할 수 있게 된다.
특히, 최근 다양한 신재생 에너지원의 출현으로 인해 부각되고 있는 지능형 전력망(Smart Grid) 뿐만 아니라 전기 자동차에도 이러한 에너지 저장 시스템이 이용될 수 있다.
본 발명은 배터리 용량 증가를 위하여 복수의 배터리를 병렬 연결하는 하이브리드 배터리 시스템을 구성함에 있어서, 추가적인 제어 장치가 없는 효과적인 시스템을 구현할 수 있는 배터리 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템은, 캔(CAN) 통신 라인에 연결되며, 서로 병렬로 연결되는 복수의 배터리 팩 및 상기 캔 통신 라인에 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 배터리 팩 각각은 상기 캔 통신 라인을 통하여 구분자를 송수신하고, 상기 구분자의 우선순위에 따라 마스터 배터리 팩 및 슬레이브 배터리 팩을 결정하고, 상기 제어부는 상기 마스터 배터리 팩과 통신하며, 상기 마스터 배터리 팩은 상기 슬레이브 배터리 팩과 통신한다.
또한, 상기 복수의 배터리 팩 각각은, 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈 및 상기 배터리 모듈의 상태 정보를 수신하고, 수신한 상기 상태 정보와 상기 배터리 팩의 구분자를 상기 캔 통신 라인을 통해 다른 배터리 팩에 송신하는 BMS를 포함할 수 있다.
또한, 상기 BMS는 다른 배터리 팩의 구분자와 자신이 포함된 배터리 팩의 구분자의 우선순위를 비교하여, 상기 자신이 포함된 배터리 팩의 마스터 또는 슬레이브 배터리 팩 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 상태 정보는 상기 배터리 팩의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있으며, 상기 구분자는 상기 배터리 팩의 내부 아이디(ID)일 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩 각각은 배터리 팩 전원이 온(on)된 이후 미리 설정된 시간 동안 상기 캔 통신 라인을 통해 상기 구분자를 교환하고, 상기 구분자의 우선순위에 따라 마스터 배터리 팩 또는 슬레이브 배터리 팩을 결정할 수 있다.
또한, 상기 마스터 배터리 팩은 상기 슬레이브 배터리 팩으로부터 상기 슬레이브 배터리 팩의 상태 정보를 수신하고, 상기 제어부는 상기 마스터 배터리 팩으로부터 상기 슬레이브 배터리 팩의 상태 정보와 상기 마스터 배터리 팩의 상태 정보를 수신할 수 있다.
또한, 상기 마스터 배터리 팩은 상기 제어부로부터 제어 명령을 수신하고, 상기 슬레이브 배터리 팩은 상기 마스터 배터리 팩으로부터 상기 제어 명령을 수신할 수 있다.
또한, 상기 구분자의 우선순위가 가장 높은 배터리 팩은 상기 마스터 배터리 팩으로 결정되고, 상기 마스터 배터리 팩으로 결정된 배터리 팩을 제외한 나머지 배터리 팩은 슬레이브 배터리 팩으로 결정될 수 있다.
또한, 상기 제어부 및 상기 복수의 배터리 팩은 캔(CAN) ID를 이용하여 통신하며, 상기 제어부와 상기 마스터 배터리 팩 사이의 통신에 이용되는 캔 ID는, 상기 마스터 배터리 팩과 상기 슬레이브 배터리 팩 사이의 통신에 이용되는 캔 ID와 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 방법은, 캔(CAN) 통신 라인에 연결되며, 서로 병렬로 연결되는 복수의 배터리 팩 및 제어부를 포함하는 시스템을 이용하는 배터리 제어 방법으로서, 상기 복수의 배터리 팩에 전원을 인가하는 단계, 상기 전원이 인가된 후 미리 설정된 시간 동안 상기 캔 통신 라인을 통해 상기 복수의 배터리 팩의 구분자를 교환하는 단계, 상기 구분자의 우선순위에 따라 마스터 배터리 팩 및 슬레이브 배터리 팩을 결정하는 단계 및 상기 제어부 및 상기 마스터 배터리 팩으로부터 수신되는 제어 명령에 대응하여 상기 마스터 배터리 팩 및 상기 슬레이브 배터리 팩을 제어하는 배터리 제어 단계를 포함한다.
또한, 상기 결정 단계에서는 상기 구분자의 우선순위가 가장 높은 배터리 팩을 상기 마스터 배터리 팩으로 결정하고, 상기 마스터 배터리 팩으로 결정된 배터리 팩을 제외한 나머지 배터리 팩은 슬레이브 배터리 팩으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 배터리 제어 단계에서는 상기 마스터 배터리 팩은 상기 제어부로부터 제어 명령을 수신하고, 상기 슬레이브 배터리 팩은 상기 마스터 배터리 팩으로부터 상기 제어 명령을 수신할 수 있으며, 상기 구분자는 상기 배터리 팩의 내부 아이디(ID)일 수 있다.
또한, 상기 복수의 배터리 팩 각각은, 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈 및 상기 배터리 모듈의 상태 정보를 수신하고, 수신한 상기 상태 정보와 상기 배터리 팩의 구분자를 상기 캔 통신 라인을 통해 다른 배터리 팩에 송신하는 BMS를 포함하며, 상기 구분자 교환 단계에서는 상기 BMS에 의하여 상기 배터리 팩의 구분자를 교환할 수 있다.
또한, 상기 결정 단계에서 상기 BMS는, 상기 구분자 교환 단계에서 수신한 다른 배터리 팩의 구분자와 자신이 포함된 배터리 팩의 구분자의 우선순위를 비교하여 상기 자신이 포함된 배터리 팩의 마스터 또는 슬레이브 배터리 팩 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 배터리 제어 단계에서는, 상기 마스터 배터리 팩은 상기 슬레이브 배터리 팩으로부터 상기 슬레이브 배터리 팩의 상태 정보를 수신하고, 상기 제어부는 상기 마스터 배터리 팩으로부터 상기 슬레이브 배터리 팩의 상태 정보와 상기 마스터 배터리 팩의 상태 정보를 수신할 수 있다.
또한, 상기 상태 정보는 상기 배터리 팩의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 제어 단계에서, 상기 제어부 및 상기 복수의 배터리 팩은 캔(CAN) ID를 이용하여 통신하며, 상기 제어부와 상기 마스터 배터리 팩 사이의 통신에 이용되는 캔 ID는, 상기 마스터 배터리 팩과 상기 슬레이브 배터리 팩 사이의 통신에 이용되는 캔 ID와 다를 수 있다.
본 발명은 배터리 용량 증가를 위하여 복수의 배터리를 병렬 연결하는 하이브리드 배터리 시스템을 구성함에 있어서, 추가적인 제어 장치가 없는 효과적인 시스템을 구현할 수 있는 배터리 제어 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 에너지 저장 시스템의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템에 포함되는 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템의 마스터와 슬레이브의 통신 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 구분자의 우선순위에 따라 마스터와 슬레이브가 결정되는 경우를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 배터리 팩이 추가되거나 제거되는 경우 마스터와 슬레이브가 결정되는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 방법의 순서를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
이제, 예시적인 실시예들이 첨부 도면들을 참조로 아래에서 더욱 자세히 설명될 것이다. 그러나, 여러 형태로 구체화될 수 있으며, 본 명세서에서 설명되는 실시예들로 한정되는 것으로 간주되어서는 안 된다. 이러한 실시예들은 본 개시가 완전하고 완벽해지며, 예시적인 구현예들은 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 완전하게 전달할 수 있도록 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 예시적인 실시예들이 도시되는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 완벽하게 실시예들이 설명될 것이다. 전체적으로 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 도면들에서, 동일하거나 대응하는 구성요소들에는 동일한 도면부호가 부여되고, 이에 대하여 중복하여 설명되지 않을 것이다.
도 1은 에너지 저장 시스템의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 에너지 저장 시스템(1)은 외부의 발전 시스템(2) 및 계통(3)과 연계하여 외부에 연결된 부하(4)에 전력을 공급할 수 있다.
발전 시스템(2)은 에너지원을 사용하여 전력을 생산하는 시스템일 수 있다. 발전 시스템(2)은 전력을 생산할 수 있으며, 생산한 전력을 에너지 저장 시스템(1)에 공급할 수 있다. 발전 시스템(2)은 태양광 발전 시스템, 풍력 발전 시스템, 및 조력 발전 시스템으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 오로지 예시적이며, 발전 시스템(2)은 상기 언급한 종류로 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 태양열이나 지열과 같은 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 모든 발전 시스템들이 발전 시스템(2)에 포함될 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양 전지가 가정이나 공장에 설치될 수 있는 에너지 저장 시스템(1)에 적용될 수 있다. 발전 시스템(2)은 전력을 생산할 수 있는 다수의 발전 모듈들을 병렬로 배열함으로써 대용량 에너지 시스템으로 기능할 수 있다.
계통(3)은 예컨대 발전소, 변전소, 송전선 등을 포함할 수 있다. 계통(3)이 정상 상태인 경우, 계통(3)은 에너지 저장 시스템(1)에 전력을 공급할 수 있다. 예컨대, 계통(3)은 부하(4) 및 배터리 시스템(20)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나에 전력을 공급할 수 있다. 계통(3)은 에너지 저장 시스템(1)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 예컨대, 계통(3)은 특히 배터리 시스템(20)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 계통(3)이 비정상 상태인 경우, 계통(3)과 에너지 저장 시스템(1) 간의 전력 공급은 중단될 수 있다.
부하(4)는 발전 시스템(2)에서 생산된 전력, 배터리 시스템(20)에 저장된 전력, 또는 계통(3)으로부터 공급된 전력을 소비할 수 있다. 가정이나 공장의 전기 장치들이 부하(4)를 구성하는 것의 일 예일 수 있다.
에너지 저장 시스템(1)은 발전 시스템(2)에서 생산한 전력을 배터리 시스템(20)에 저장하거나, 계통(3)으로 공급할 수 있다. 에너지 저장 시스템(1)은 배터리 시스템(20)에 저장된 전력을 계통(3)으로 공급하거나, 계통(3)으로부터 공급된 전력을 배터리 시스템(20)에 저장할 수도 있다. 또한, 에너지 저장 시스템(1)은 발전 시스템(2)에서 생산된 전력이나 배터리 시스템(20)에 저장되어 있는 전력을 부하(4)에 공급할 수 있다. 계통(3)이 비정상 상태일 경우, 예컨대, 정전이 발생한 경우에 에너지 저장 시스템(1)은 UPS(Uninterruptible Power Supply) 기능을 수행하여 발전 시스템(2)에서 생산된 전력이나 배터리 시스템(20)에 저장되어 있는 전력을 부하(4)에 공급할 수 있다.
에너지 저장 시스템(1)은 전력을 변환하는 전력 변환 시스템(Power Conversion System, 이하 ‘PCS’라 함)(10), 배터리 시스템(20), 제1 스위치(30), 및 제2 스위치(40)를 포함할 수 있다.
PCS(10)는 발전 시스템(2), 계통(3), 및 배터리 시스템(20)으로부터 제공되는 전력을 적절한 형태의 전력으로 변환할 수 있으며, 상기 적절한 형태의 전력을 요구되는 곳에 공급할 수 있다. PCS(10)는 예컨대 전력 변환부(11), DC 링크부(12), 인버터(13), 컨버터(14), 통합 제어기(15)를 포함할 수 있다.
전력 변환부(11)는 발전 시스템(2)과 DC 링크부(12) 사이에 연결되는 전력 변환 장치일 수 있다. 전력 변환부(11)는 발전 시스템(2)에서 생산한 전력을 직류 링크 전압으로 변환할 수 있으며, 상기 직류 링크 전압을 DC 링크부(12)에 제공할 수 있다.
전력 변환부(11)는 발전 시스템(2)의 종류에 따라서 컨버터 회로, 정류 회로 등과 같은 전력 변환 회로를 포함할 수 있다. 예를 들면, 발전 시스템(2)이 직류 전력을 생산하는 경우, 전력 변환부(11)는 발전 시스템(2)이 생산한 직류 전력을 다른 직류 전력으로 변환하기 위한 DC-DC 컨버터 회로를 포함할 수 있다. 발전 시스템(2)이 교류 전력을 생산하는 경우, 전력 변환부(11)는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하기 위한 정류 회로를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따라, 발전 시스템(2)이 태양광 발전 시스템인 경우, 전력 변환부(11)는 일사량, 온도 등의 변화에 따라서 발전 시스템(2)에서 생산하는 전력을 최대로 얻을 수 있도록 최대 전력 포인트 추적(Maximum Power Point Tracking) 제어를 수행하는 MPPT 컨버터를 포함할 수 있다. 또한, 발전 시스템(2)에서 생산되는 전력이 없을 때에는 전력 변환부(11)는 동작을 중지할 수 있으며, 그에 따라 전력 변환부(11)에 포함되는 컨버터 회로 또는 정류 회로와 같은 전력 변환 장치에서 소비되는 전력을 최소화할 수 있다.
통합 제어기(15)는 발전 시스템(2), 계통(3), 배터리 시스템(20), 및/또는 부하(4)의 상태를 모니터링 할 수 있다. 예컨대, 통합 제어기(15)는 계통(3)에 정전이 발생하였는지 여부, 발전 시스템(2)에서 전력이 생산되는지 여부, 발전 시스템(2)에서 전력이 생산되는 경우 생산되는 전력량, 배터리 시스템(20)의 충전 상태, 부하(4)의 소비 전력량, 시간 등을 모니터링 할 수 있다.
통합 제어기(15)는 모니터링 결과 및 미리 설정된 알고리즘에 따라서, 전력 변환부(11), 인버터(13), 컨버터(14), 배터리 시스템(20), 제1 스위치(30), 및 제2 스위치(40)의 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 계통(3)에 정전이 발생할 경우, 통합 제어기(15)는 배터리 시스템(20)에 저장된 전력 또는 발전 시스템(2)에서 생산된 전력이 부하(4)에 공급되도록 제어할 수 있다. 통합 제어기(15)는 부하(4)에 충분한 전력이 공급되지 않는 경우에, 부하(4)의 전기 장치들에 대하여 우선 순위를 정하고, 우선 순위가 높은 전기 장치들에 우선적으로 전력을 공급하도록 부하(4)를 제어할 수도 있다. 통합 제어기(15)는 배터리 시스템(20)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 배터리 제어 시스템(100)은, 복수의 배터리 팩(제1 배터리 팩(P1) 내지 제n 배터리 팩(Pn)) 및 제어부(110)를 포함한다. 상기 복수의 배터리 팩(제1 배터리 팩(P1) 내지 제n 배터리 팩(Pn))은 서로 병렬로 연결되며, 캔(Controller Area Network, CAN) 통신 라인에 연결된다.
상기 복수의 배터리 팩은 부하(120)에 전력을 공급할 수 있으며, 제어부(110)의 제어 명령에 따라 온(on) 또는 오프(off) 될 수 있다. 그리고, 상기 복수의 배터리 팩(제1 배터리 팩(P1) 내지 제n 배터리 팩(Pn))은 캔 라인(CAN line)을 통해 캔 버스(CAN BUS)에 연결된다. 제어부(110) 또한 캔 라인을 통해 캔 버스에 연결된다.
즉, 상기 캔 통신 라인은 도 2에 도시되는 캔 라인 및 캔 버스를 포함하는 것으로 이해할 수 있다.
상기 복수의 배터리 팩 각각은 상기 캔 통신 라인을 통하여 구분자를 송수신한다. 상기 제1 배터리 팩(P1)은 자신의 구분자를 상기 제2 배터리 팩(P2) 내지 상기 제n 배터리 팩(Pn)으로 송신하고, 상기 제2 배터리 팩(P2) 내지 상기 제n 배터리 팩(Pn)의 구분자를 수신한다.
그리고, 상기 제2 배터리 팩(P2)은 자신의 구분자를 상기 제1 배터리 팩(P1) 및 제3 배터리 팩(P3) 내지 제n 배터리 팩(Pn)으로 송신하고, 상기 제1 배터리 팩(P1) 및 제3 배터리 팩(P3) 내지 제n 배터리 팩(Pn)의 구분자를 수신한다.
나머지 배터리 팩에 대해서도 위와 같은 동작이 동일하게 수행된다.
상기 복수의 배터리 팩 각각은 자신의 구분자와 다른 배터리 팩의 구분자의 우선순위를 비교하고 상기 구분자의 우선순위 비교 결과에 따라 마스터(master) 배터리 팩 또는 슬레이브(slave) 배터리 팩을 결정한다.
예를 들어, 제1 배터리 팩(P1)의 구분자의 우선순위가 나머지 배터리 팩들의 구분자의 우선순위보다 높을 경우, 상기 제1 배터리 팩(P1)은 마스터 배터리 팩으로 결정되고, 나머지 배터리 팩들은 슬레이브 배터리 팩으로 결정된다.
그리고, 상기 제어부(110)는 상기 마스터 배터리 팩과 통신하며, 상기 마스터 배터리 팩은 상기 슬레이브 배터리 팩과 통신한다. 상기 예시에서, 상기 제어부(110)는 마스터 배터리 팩으로 결정된 상기 제1 배터리 팩(P1)과 통신하며, 상기 제1 배터리 팩(P1)은 슬레이브 배터리 팩으로 결정된 나머지 배터리 팩들과 통신한다.
마스터 배터리 팩으로 결정된 배터리 팩은 제어부(110)와 직접 통신하며, 슬레이브 배터리 팩으로 결정된 배터리 팩은 상기 마스터 배터리 팩과 직접 통신하되, 제어부(110)와는 직접 통신하지 않는다. 따라서, 상기 마스터 배터리 팩은 상기 제어부(110)로부터 제어 명령(또는 제어 명령 신호)를 수신하고, 수신한 제어 명령을 슬레이브 배터리 팩으로 전송한다.
그리고, 슬레이브 배터리 팩은 마스터 배터리 팩에 자신의 상태 정보를 송신하고, 마스터 배터리 팩은 슬레이브 배터리 팩의 상태 정보와 자신의 상태 정보를 함께 상기 제어부(110)로 전송한다.
한편, 상기 배터리 팩 각각은 배터리 팩 전원이 온(on)된 이후 미리 설정된 시간 동안 상기 캔 통신 라인을 통해 상기 구분자를 교환할 수 있다. 배터리 팩이 새로 추가되거나 기존에 설치되어 있던 배터리 팩이 제거되는 경우, 전체 배터리 팩의 전원 공급이 중단된 후 다시 전원이 인가될 때, 상기 복수의 배터리 팩은 상기 캔 통신 라인을 통해 다른 배터리 팩의 구분자를 수신하고, 자신의 구분자와 우선순위를 비교한다.
상기 구분자는 일련의 숫자로 이루어질 수 있으며, 상기 복수의 배터리 팩에 대응하는 구분자는 서로 크기를 비교할 수 있는 동일한 자릿수로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 복수의 배터리 팩 각각은 자신의 구분자와 다른 배터리 팩의 구분자를 그 크기에 따라 정렬하고, 자신의 구분자와 다른 배터리 팩의 구분자와의 크기에 따라 자신이 마스터 배터리 팩의 위치에 있는지, 또는 슬레이브 배터리 팩의 위치에 있는지 판단할 수 있다.
예를 들어, 구분자의 우선순위가 가장 높은 배터리 팩이 마스터 배터리 팩으로 결정되고, 나머지 배터리 팩은 슬레이브 배터리 팩으로 결정될 수 있다.
마스터 배터리 팩을 통해 제어부(110)에 제공되는 상기 상태 정보는 배터리 팩의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
제어부(110)는 수신한 상기 상태 정보에 따라 복수의 배터리 팩 각각을 제어할 수 있는 제어 명령을 출력한다. 출력된 상기 제어 명령은 상기 마스터 배터리 팩에 제공되며, 상기 마스터 배터리 팩은 수신한 상기 제어 명령을 상기 슬레이브 배터리 팩에 넘겨주는 기능을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템에 포함되는 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 배터리 제어 시스템에 포함되는 복수의 배터리 팩 각각은 배터리 모듈(220) 및 BMS(210m, 210s)를 포함한다. 도 3에서 상기 복수의 배터리 팩(200m, 200s)은 캔 버스(CAN BUS)와 각각 캔 라인을 통해 연결된다. 그리고, 좌측으로부터 첫 번째 위치하는 배터리 팩(200m)은 마스터(master) 배터리 팩으로서 제어부(110)와 직접 통신한다. 따라서, 통신 라인(241)은 캔 버스(CAN BUS)와 캔 라인을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 설명의 편의를 위하여 마스터 배터리 팩(200m)에 포함되는 BMS는 마스터 BMS(210m)라 한다. 그리고, 상기 마스터 배터리 팩(200m)을 제외한 나머지 배터리 팩(200s1, 200s2)는 슬레이브(slave) 배터리 팩으로서, 슬레이브 배터리 팩(200s)에 포함되는 BMS는 슬레이브 BMS(210s)라 한다.
도 3은 하나의 마스터 배터리 팩(200m) 및 두 개의 슬레이브 배터리 팩(200s1, 200s2)를 도시하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 상기 슬레이브 배터리 팩은 하나만 존재할 수 있으며, 또는 세 개 이상이 존재할 수도 있다.
배터리 모듈(220)은 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하며, BMS(210m 210s)는 상기 배터리 모듈(220)의 상태 정보를 수신하고, 수신한 상기 상태 정보와 상기 배터리 팩의 구분자를 상기 캔 통신 라인을 통해 다른 배터리 팩에 송신한다.
상기 상태 정보는 배터리 팩(200)의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 배터리 모듈(220)의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 BMS(210m, 210s)는 다른 배터리 팩의 구분자와 자신이 포함된 배터리 팩의 구분자의 우선순위를 비교하여, 상기 자신이 포함된 배터리 팩의 마스터 또는 슬레이브 배터리 팩 여부를 결정할 수 있다.
복수의 배터리 팩(200)이 서로 병렬로 연결되고 상기 복수의 배터리 팩(200)에 전원이 인가되면, 설정된 소정의 시간 동안 상기 복수의 배터리 팩의 BMS(210m, 210s)는 서로 구분자를 교환할 수 있다.
예를 들어, 마스터 BMS(210m)는 자신이 포함된 마스터 배터리 팩(200m)의 구분자를 슬레이브 배터리 팩(200s1, 200s2)에 포함된 슬레이브 BMS(210s)에 전송하고, 상기 슬레이브 BMS(210s)로부터 상기 슬레이브 배터리 팩(200s1, 200s2)의 구분자를 수신할 수 있다.
마스터 BMS(210m) 및 슬레이브 BMS(210s)는 자신을 포함하는 배터리 팩의 구분자와 다른 배터리 팩의 구분자를 서로 비교하고, 구분자의 우선순위에 따라 어떤 배터리 팩이 마스터(master)가 될지, 또는 슬레이브(slave)가 될지 여부를 결정할 수 있다.
도 3에서는 마스터 배터리 팩(200m)의 구분자의 우선순위가 나머지 배터리 팩(200s1, 200s2)의 구분자의 우선순위보다 높기 때문에, 상기 마스터 배터리 팩(200m)이 마스터(master)로 결정된 것으로 이해할 수 있다.
한편, 복수의 배터리 팩(200)은 보호 회로(230)를 더 포함할 수 있으며, BMS(210m, 210s)는 배터리 팩(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. BMS(210m, 210s)는 보호 회로(230)를 제어함으로써 배터리 팩(200)을 보호할 수 있으며, 예컨대, BMS(210m, 210s)는 비정상 상태로부터 배터리 팩(200)을 보호할 수 있다. 예를 들면, 과전류가 흐른다거나 과방전되는 등의 이상이 발생한 경우, BMS(210m, 210s)는 보호 회로(230)의 스위치를 개방시켜 배터리 모듈(220)과 입출력 단자들(P+, P-) 사이의 전력 전달을 차단할 수 있다. BMS(210m, 210s)는 배터리 모듈(220)의 상태, 예컨대, 온도, 전압, 전류 등을 모니터링하고 데이터를 측정할 수 있다. BMS(210m, 210s)는 측정된 데이터 및 미리 설정된 알고리즘에 따라서 배터리 모듈(220)에 포함된 배터리 셀들의 셀 밸런싱 동작을 제어할 수 있다.
배터리 모듈(220)은 발전 시스템 및/또는 계통으로부터 공급된 전력을 저장할 수 있고, 저장된 전력을 계통 및/또는 부하에 공급할 수 있다. 보호 회로(230)는 BMS(210m, 210s)로부터의 제어에 따라서 전력을 공급하기 위해 스위치를 단락하거나, 전력 공급을 차단하기 위해 스위치를 개방할 수 있다. 보호 회로(230)는 배터리 모듈(220)의 출력 전압 및 출력 전류, 스위치의 상태, 및 퓨즈의 상태 등과 같은 정보를 BMS(210m, 210s)에 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템의 마스터와 슬레이브의 통신 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 하나의 마스터 배터리 팩(Master)과 N 개의 슬레이브 배터리 팩(Slave1, Slave2, … Slave N)으로 이루어진 배터리 제어 시스템이 도시된다. 배터리 제어 시스템은 도 2 및 도 3을 참조로 설명한 바와 같이, 제어부(110)를 포함한다. 배터리 제어 시스템은 배터리 팩에 전력을 공급하는 계통(미도시) 및/또는 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하(미도시)를 더 포함할 수 있다.
마스터 배터리 팩(Master)은 캔(CAN) 통신 라인을 통하여 제어부(110) 및 슬레이브 배터리 팩(Slave1, Slave2, … Slave N)과 통신할 수 있으며, 슬레이브 배터리 팩(Slave1, Slave2, … Slave N)의 상태 정보를 수신하여 제어부(110)로 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 마스터 배터리 팩(Master)은 자신의 상태 정보를 제어부(110)로 전송할 수 있다.
그리고, 마스터 배터리 팩(Master)은 제어부(110)로부터 제어 명령을 수신하여 슬레이브 배터리 팩(Slave1, Slave2, … Slave N))에 전달할 수 있다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 슬레이브 배터리 팩(Slave1, Slave2, … Slave N)은 제어부(110)와 직접 통신하지 않으며, 슬레이브 배터리 팩(Slave1, Slave2, … Slave N)의 제어에 관련된 제어 명령은 제어부(110)로부터 마스터 배터리 팩(Master)을 거쳐 슬레이브 배터리 팩(Slave1, Slave2, … Slave N)으로 전달된다.
또한, 슬레이브 배터리 팩(Slave1, Slave2, … Slave N)의 상태 정보 역시 제어부(110)로 직접 전송되지 않으며, 마스터 배터리 팩(Master)을 거쳐 제어부(110)로 전달된다.
이때 제어부(110)와 마스터 배터리 팩 사이 그리고 마스터 배터리 팩과 슬레이브 배터리 팩 사이의 제어신호 및 상태 정보 송수신은 서로 다르게 약속된 캔(CAN) ID를 통하여 이루어질 수 있다.
예를 들어, 제어부(110)와 마스터 배터리 팩간에는 전용 CAN ID가 약속되어 있으며 마스터 배터리 팩과 슬레이브 배터리 팩간의 통신에도 또 다른 CAN ID가 약속되어 있다. 각각의 배터리 팩이 마스터, 슬레이브 배터리 팩으로 우선순위에 의해 결정이 되면 각각 배터리 팩들이 마스터, 슬레이브 배터리 팩에 따라 약속된 CAN ID로 통신을 시작하게 되는데, 만약 마스터 배터리 팩 일때는 제어부(110)와 약속된 CAN ID로 통신을 하게 되며, 나머지 슬레이브 배터리 팩들과는 마스터 배터리 팩과 제어부(110)가 통신하는 CAN ID 와는 다르게 약속된 CAN ID로 통신을 하게 된다. 만약 슬레이브 배터리 팩일 경우에는 마스터와 제어부(110)가 사용하는 CAN ID는 사용할 수 없으며 슬레이브 배터리 팩들 간의 우선순위에 따라 각각 약속 된 서로 다른 CAN ID 를 통해서만 마스터 배터리 팩과 통신을 하게 된다.
이렇게 각각의 관계에 따라 CAN ID 를 서로 다르게 약속해 놓음으로써 제어부(110), 마스터 배터리 팩, 슬레이브 배터리 팩의 통신을 자동으로 분리하여 서로 간섭하지 않게 된다.
도 5는 구분자의 우선순위에 따라 마스터와 슬레이브가 결정되는 경우를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 4개의 배터리 팩(제1 배터리 팩 내지 제4 배터리 팩)이 연결되어 하나의 배터리 시스템을 구성하는 경우를 예시적으로 나타내며, 내부 ID는 배터리 팩의 구분자를 의미한다.
첫 번째 경우(CASE1), 제1 배터리 팩 내지 제4 배터리 팩의 구분자, 즉 내부 ID는 각각, 001, 002, 003 및 004이다. 그리고, 상기 내부 ID의 우선순위에 따라 제1 배터리 팩이 마스터(Master)로 결정된다. 이때, 크기가 큰 내부 ID에 더 높은 우선순위를 부여하는 알고리즘이 설정되어 있는 경우에는 제4 배터리 팩이 마스터로 결정되고, 나머지 배터리 팩은 슬레이브로 결정될 수 있다.
두 번째 경우(CASE2), 제1 배터리 팩 내지 제4 배터리 팩의 구분자, 즉 내부 ID는 각각 148, 258, 008 및 084이다. 그리고, 상기 내부 ID의 우선순위에 따라 제3 배터리 팩이 마스터로 결정된다. 이때, 크기가 큰 내부 ID에 더 높은 우선순위를 부여하는 알고리즘이 설정되어 있는 경우에는 제2 배터리 팩이 마스터로 결정되고, 나머지 배터리 팩은 슬레이브로 결정될 수 있다.
상기 내부 ID는 배터리 팩의 제조시에 결정되어 부여되는 고유한 번호로서 동일한 내부 ID를 갖는 배터리 팩은 존재하지 않는 경우를 상정한다.
동일한 내부 ID를 갖는 배터리 팩이 존재할 수 있는 경우에는, 내부 ID가 아닌 다른 정보가 구분자로 이용될 수 있는데, 예를 들어, 배터리 시스템을 구성하는 배터리 팩 각각에 별도의 숫자, 문자, 또는 숫자와 문자의 조합을 부여하고, 부여된 숫자, 문자, 또는 그 조합을 구분자로 지정할 수 있다.
이러한 경우, 상기 숫자 또는 문자, 또는 숫자와 문자의 조합은 동일한 값을 갖는 배터리 팩이 존재하지 않도록 부여되어야 하며, 동일하고 특정한 개수로 이루어져야할 것이다.
도 6은 배터리 팩이 추가되거나 제거되는 경우 마스터와 슬레이브가 결정되는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은, 제1 배터리 팩(P1) 내지 제3 배터리 팩(P3)을 포함하는 배터리 제어 시스템(100)에서, 제3 배터리 팩(P3)이 제거되고 제4 배터리 팩(P4)이 추가되는 과정을 나타낸다.
제1 배터리 팩(P1) 내지 제3 배터리 팩(P3)은 서로 병렬로 연결되며, 배터리 시스템의 최초 구동 시 전원이 인가되면, 상기 제1 배터리 팩(P1) 내지 제3 배터리 팩(P3)은 서로 자신의 구분자(또는, 내부 ID)를 서로 교환하고 그 우선순위에 따라 마스터 배터리 팩과 슬레이브 배터리 팩을 결정한다.
도 6은 구분자의 크기가 작을수록 더 높은 우선순위를 부여하는 경우를 나타내며, 이에 따라 가장 작은 크기의 구분자를 갖는 제1 배터리 팩(P1)이 마스터 배터리 팩으로 결정된다. 그리고, 제2 배터리 팩(P2)과 제3 배터리 팩(P3)은 슬레이브 배터리 팩으로 결정된다.
이때, 제3 배터리 팩(P3)에 이상 상태가 발생하여 교체해야 하는 경우, 제1 배터리 팩(P1) 내지 제3 배터리 팩(P3)으로의 전원 공급을 차단하고, 상기 제3 배터리 팩(P3)과 제1 및 제2 배터리 팩(P1, P2)과의 연결을 해제한다. 그리고, 새로운 배터리 팩인 제4 배터리 팩(P4)을 제1 및 제2 배터리 팩(P1, P2)과 병렬 연결하고, 제1, 제2 및 제4 배터리 팩(P1, P2, P4)에 전원을 인가한다.
상기 전원 인가되고 미리 설정된 시간 동안 제1, 제2 및 제4 배터리 팩(P1, P2, P4)는 서로의 구분자(또는, 내부 ID)를 교환한다. 상기 제4 배터리 팩(P4)의 구분자, 즉 내부 ID는 4이고, 도 6의 시스템(100)에서 구분자의 크기가 작을수록 높은 우선순위가 부여되므로, 제4 배터리 팩(P4)이 추가되기 전과 마찬가지로 제1 배터리 팩(P1)이 마스터 배터리 팩으로 결정되고, 추가된 제4 배터리 팩(P4)은 슬레이브 배터리 팩으로 결정된다.
따라서, 제1 배터리 팩(P1)은 제2 배터리 팩(P2)과 제4 배터리 팩(P4)의 상태 정보를 수신하여 제어부(110)로 전달하고, 제어부(110)로부터 제어 명령을 수신하여 제2 배터리 팩(P2)과 제4 배터리 팩(P4)으로 전달한다.
그리고, 제1 배터리 팩(P1)은 자신의 상태 정보를 제어부(110) 전송하고, 제어부(110)로부터 제어 명령을 수신한다.
제어부(110)로부터 수신되는 제어 명령은 마스터 배터리 팩 및 슬레이브 배터리 팩을 제어하는 명령을 의미하며, 배터리 팩과 입출력 단자와의 연결을 제어하는 명령을 포함할 수 있다.
한편, 복수의 배터리 팩 중 마스터 배터리 팩으로 결정된 배터리 팩은 제어부(110)와 약속된 전용 CAN ID로 배터리 팩 제어에 필요한 제어 명령을 수신 할 수 있다. 이때 나머지 슬레이브 배터리 팩들은 또 다른 CAN ID를 사용함으로 제어부(110)로부터 직접 제어 명령을 수신 할 수 없게 되고 제어부(110)로부터 제어 명령을 받은 마스터 배터리 팩이 나머지 슬레이브 배터리 팩에 제어 명령을 전달하게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 방법의 순서를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어 방법은, 캔(CAN) 통신 라인에 연결되며, 서로 병렬로 연결되는 복수의 배터리 팩 및 제어부를 포함하는 배터리 제어 방법으로서, 상기 복수의 배터리 팩에 전원을 인가하는 단계(S110), 구분자를 교환하는 단계(S120), 마스터 배터리 팩 및 슬레이브 배터리 팩을 결정하는 단계(S130) 및 배터리 제어 단계(S140)를 포함한다.
구분자를 교환하는 단계(S120)에서는, 복수의 배터리 팩에 전원이 인가된 후 미리 설정된 시간 동안 상기 캔 통신 라인을 통해 상기 복수의 배터리 팩의 구분자를 교환한다. 상기 구분자는 상기 복수의 배터리 팩의 내부 ID일 수 있으며 상기 내부 ID는 배터리 팩의 제조 시점에 부여되는 고유한 번호일 수 있다.
마스터 배터리 팩 및 슬레이브 배터리 팩을 결정하는 단계(S130)에서는, 상기 구분자의 우선순위에 따라 상기 복수의 배터리 팩 중에서 하나의 마스터 배터리 팩과 적어도 하나 이상의 슬레이브 배터리 팩을 결정한다.
실시예에 따라 구분자의 크기가 작을수록 높은 우선순위를 부여할 수 있으며, 또는 구분자의 크기가 클수록 높은 우선순위를 부여할 수도 있다. 그리고, 구분자는 그 크기를 비교할 수 있도록 동일한 자릿수로 갖는 일련의 숫자 또는 문자일 수 있다. 또는, 숫자와 문자의 조합으로 이루어질 수도 있다.
배터리 제어 단계(S140)에서는, 상기 제어부 및 상기 마스터 배터리 팩으로부터 수신되는 제어 명령에 대응하여 상기 마스터 배터리 팩 및 상기 슬레이브 배터리 팩을 제어한다.
제어부로부터 출력되는 상기 제어 명령은 마스터 배터릭 팩을 제어하거나 슬레이브 배터리 팩을 제어하기 위한 명령을 포함할 수 있으며, 슬레이브 배터리 팩을 제어하기 위한 제어 명령은 마스터 배터리 팩을 거쳐 슬레이브 배터리 팩으로 전달된다.
한편, 상기 복수의 배터리 팩 각각은, 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈 및 상기 배터리 모듈의 상태 정보를 수신하고, 수신한 상기 상태 정보를 상기 캔 통신 라인을 통해 다른 배터리 팩에 송신하는 BMS를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 구분자 교환 단계(S120)에서는 상기 BMS에 의하여 상기 배터리 팩의 구분자를 교환할 수 있다.
상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함되는 상기 BMS는 해당 배터리 팩의 구분자에 관한 정보를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 배터리 팩이 연결되고 전원이 인가된 후 미리 설정된 시간 동안 자신을 포함하는 배터리 팩의 구분자를 나머지 배터리 팩의 BMS로 전송할 수 있다. 그리고, 나머지 배터리 팩의 BMS로부터 구분자를 수신할 수 있다. 구분자를 교환할 때에 캔(CAN) 통신 라인을 이용할 수 있다.
BMS는 상기 구분자 교환 단계(S120)에서 수신한 다른 배터리 팩의 구분자와 자신이 포함된 배터리 팩의 구분자의 우선순위를 비교하고, 우선순위에 따라 자신이 포함된 배터리 팩이 마스터 배터리 팩인지, 또는 슬레이브 배터리 팩인지 여부를 결정할 수 있다.
한편, 상기 배터리 제어 단계(S140)에서는, 마스터 배터리 팩은 슬레이브 배터리 팩으로부터 상태 정보를 수신하고, 제어부는 마스터 배터리 팩으로부터 슬레이브 배터리 팩의 상태 정보와 마스터 배터리 팩의 상태 정보를 수신할 수 있다. 이때 마스터 배터리 팩과 제어부(110) 사이는 전용 CAN ID를 사용하여 통신함으로써 다른 슬레이브 배터리 팩들이 제어부(110)와 통신하는 것을 원천 차단할 수 있다.
제어부는 수신한 상태 정보에 대응하여, 마스터 배터리 팩 및/또는 슬레이브 배터리 팩을 제어하기 위한 제어 명령을 출력하며, 출력된 상기 제어 명령은 마스터 배터리 팩으로 전송된다. 마스터 배터리 팩은 상기 제어 명령을 수신하고, 상기 제어 명령에 슬레이브 배터리 팩을 제어하기 위한 제어 명령이 포함되어 있는 경우, 이를 슬레이브 배터리 팩으로 전송할 수 있다. 이때도 역시 마스터 배터리 팩과 슬레이브 배터리 팩사이에는 상기 마스터 배터리 팩과 제어부(110) 사이의 전용 CAN ID와는 다른 전용의 CAN ID를 사용하여 통신하게 된다.
한편, 상기 상태 정보는 마스터 배터리 팩 및 슬레이브 배터리 팩의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한, 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 배터리 제어 시스템 110: 제어부
120: 부하 200: 배터리 팩
210: BMS 220: 배터리 모듈
230: 보호 회로

Claims (19)

  1. 캔(CAN) 통신 라인에 연결되며, 서로 병렬로 연결되는 복수의 배터리 팩; 및
    상기 캔 통신 라인에 연결되는 제어부;를 포함하고,
    상기 배터리 팩 각각은 상기 캔 통신 라인을 통하여 자신의 구분자를 다른 배터리 팩에 송신하고 다른 배터리 팩의 구분자를 수신하는 구분자의 교환을 수행하며, 서로에 대해 교환된 구분자의 우선순위에 따라 마스터 배터리 팩 및 슬레이브 배터리 팩을 결정하고,
    상기 제어부는 상기 마스터 배터리 팩과 통신하며, 상기 마스터 배터리 팩은 상기 슬레이브 배터리 팩과 통신하며,
    상기 구분자의 교환 및 상기 마스터 배터리 팩 및 슬레이브 배터리 팩의 결정은,
    상기 배터리 팩 각각의 전원이 온(on)된 이후 미리 설정된 시간 동안과, 배터리 팩이 추가 및 제거되는 각각의 경우에 수행되는 배터리 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 팩 각각은,
    적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈; 및
    상기 배터리 모듈의 상태 정보를 수신하고, 수신한 상기 상태 정보와 상기 배터리 팩의 구분자를 상기 캔 통신 라인을 통해 다른 배터리 팩에 송신하는 BMS;
    를 포함하는 배터리 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 BMS는 다른 배터리 팩의 구분자와 자신이 포함된 배터리 팩의 구분자의 우선순위를 비교하여, 상기 자신이 포함된 배터리 팩의 마스터 또는 슬레이브 배터리 팩 여부를 결정하는 배터리 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상태 정보는 상기 배터리 팩의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 배터리 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구분자는 상기 배터리 팩의 내부 아이디(ID)인 배터리 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩 각각은 배터리 팩 전원이 온(on)된 이후 미리 설정된 시간 동안 상기 캔 통신 라인을 통해 상기 구분자를 교환하고, 상기 구분자의 우선순위에 따라 마스터 배터리 팩 또는 슬레이브 배터리 팩을 결정하는 배터리 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 배터리 팩은 상기 슬레이브 배터리 팩으로부터 상기 슬레이브 배터리 팩의 상태 정보를 수신하고,
    상기 제어부는 상기 마스터 배터리 팩으로부터 상기 슬레이브 배터리 팩의 상태 정보와 상기 마스터 배터리 팩의 상태 정보를 수신하는 배터리 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 배터리 팩은 상기 제어부로부터 제어 명령을 수신하고, 상기 슬레이브 배터리 팩은 상기 마스터 배터리 팩으로부터 상기 제어 명령을 수신하는 배터리 제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 구분자의 우선순위가 가장 높은 배터리 팩은 상기 마스터 배터리 팩으로 결정되고, 상기 마스터 배터리 팩으로 결정된 배터리 팩을 제외한 나머지 배터리 팩은 슬레이브 배터리 팩으로 결정되는 배터리 제어 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부 및 상기 복수의 배터리 팩은 캔(CAN) ID를 이용하여 통신하며,
    상기 제어부와 상기 마스터 배터리 팩 사이의 통신에 이용되는 캔 ID는, 상기 마스터 배터리 팩과 상기 슬레이브 배터리 팩 사이의 통신에 이용되는 캔 ID와 다른 배터리 제어 시스템.
  11. 캔(CAN) 통신 라인에 연결되며, 서로 병렬로 연결되는 복수의 배터리 팩 및 제어부를 포함하는 시스템을 이용하는 배터리 제어 방법으로서,
    상기 복수의 배터리 팩에 전원을 인가하는 단계;
    상기 전원이 인가된 후 미리 설정된 시간 동안과, 배터리 팩이 추가 및 제거되는 각각의 경우, 상기 캔 통신 라인을 통해 자신의 구분자를 다른 배터리 팩에 송신하고 다른 배터리 팩의 구분자를 수신하는 구분자의 교환을 수행하는 단계;
    서로에 대해 교환된 구분자의 우선순위에 따라 마스터 배터리 팩 및 슬레이브 배터리 팩을 결정하는 단계; 및
    상기 제어부 및 상기 마스터 배터리 팩으로부터 수신되는 제어 명령에 대응하여 상기 마스터 배터리 팩 및 상기 슬레이브 배터리 팩을 제어하는 배터리 제어 단계;
    를 포함하는 배터리 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결정 단계에서는 상기 구분자의 우선순위가 가장 높은 배터리 팩을 상기 마스터 배터리 팩으로 결정하고, 상기 마스터 배터리 팩으로 결정된 배터리 팩을 제외한 나머지 배터리 팩은 슬레이브 배터리 팩으로 결정하는 배터리 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 배터리 제어 단계에서는 상기 마스터 배터리 팩은 상기 제어부로부터 제어 명령을 수신하고, 상기 슬레이브 배터리 팩은 상기 마스터 배터리 팩으로부터 상기 제어 명령을 수신하는 배터리 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 구분자는 상기 배터리 팩의 내부 아이디(ID)인 배터리 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 팩 각각은,
    적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈; 및
    상기 배터리 모듈의 상태 정보를 수신하고, 수신한 상기 상태 정보와 상기 배터리 팩의 구분자를 상기 캔 통신 라인을 통해 다른 배터리 팩에 송신하는 BMS; 를 포함하며,
    상기 구분자를 교환하는 단계에서는 상기 BMS에 의하여 상기 배터리 팩의 구분자를 교환하는 배터리 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 결정 단계에서 상기 BMS는, 상기 구분자 교환 단계에서 수신한 다른 배터리 팩의 구분자와 자신이 포함된 배터리 팩의 구분자의 우선순위를 비교하여 상기 자신이 포함된 배터리 팩의 마스터 또는 슬레이브 배터리 팩 여부를 결정하는 배터리 제어 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 배터리 제어 단계에서는, 상기 마스터 배터리 팩은 상기 슬레이브 배터리 팩으로부터 상기 슬레이브 배터리 팩의 상태 정보를 수신하고,
    상기 제어부는 상기 마스터 배터리 팩으로부터 상기 슬레이브 배터리 팩의 상태 정보와 상기 마스터 배터리 팩의 상태 정보를 수신하는 배터리 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 상태 정보는 상기 배터리 팩의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 배터리 제어 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 배터리 제어 단계에서, 상기 제어부 및 상기 복수의 배터리 팩은 캔(CAN) ID를 이용하여 통신하며,
    상기 제어부와 상기 마스터 배터리 팩 사이의 통신에 이용되는 캔 ID는, 상기 마스터 배터리 팩과 상기 슬레이브 배터리 팩 사이의 통신에 이용되는 캔 ID와 다른 배터리 제어 방법.
KR1020150079202A 2015-06-04 2015-06-04 배터리 제어 시스템 및 방법 Active KR102479719B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150079202A KR102479719B1 (ko) 2015-06-04 2015-06-04 배터리 제어 시스템 및 방법
US15/164,050 US20160359329A1 (en) 2015-06-04 2016-05-25 Battery control system and method
CN201610391248.4A CN106253363A (zh) 2015-06-04 2016-06-03 电池控制系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150079202A KR102479719B1 (ko) 2015-06-04 2015-06-04 배터리 제어 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160143092A KR20160143092A (ko) 2016-12-14
KR102479719B1 true KR102479719B1 (ko) 2022-12-21

Family

ID=57452903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150079202A Active KR102479719B1 (ko) 2015-06-04 2015-06-04 배터리 제어 시스템 및 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20160359329A1 (ko)
KR (1) KR102479719B1 (ko)
CN (1) CN106253363A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025135413A1 (ko) * 2023-12-22 2025-06-26 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 유닛 및 이를 포함하는 배터리 시스템

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106786697B (zh) * 2016-12-29 2023-05-23 中国电力科学研究院 一种基于多代理的大规模电池储能电站监控系统和方法
KR102253779B1 (ko) * 2017-03-08 2021-05-21 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 통신 장치 및 그 방법
US11065979B1 (en) 2017-04-05 2021-07-20 H55 Sa Aircraft monitoring system and method for electric or hybrid aircrafts
US10322824B1 (en) 2018-01-25 2019-06-18 H55 Sa Construction and operation of electric or hybrid aircraft
US10131246B2 (en) 2017-04-05 2018-11-20 H55 Sa Communication system for battery management systems in electric or hybrid vehicles
US11148819B2 (en) 2019-01-23 2021-10-19 H55 Sa Battery module for electrically-driven aircraft
US11063323B2 (en) 2019-01-23 2021-07-13 H55 Sa Battery module for electrically-driven aircraft
CN107069889B (zh) * 2017-05-23 2019-11-15 苏州协鑫集成储能科技有限公司 储能装置的控制方法、储能系统及其组网通信方法
CN108963353A (zh) 2017-05-26 2018-12-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包的主从识别方法及装置
EP3407458B1 (en) * 2017-05-26 2020-09-09 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Method and device for identifying master and slave battery packs
ES2695630B2 (es) * 2017-07-03 2019-07-30 Power Electronics Espana S L Sistema de alimentacion intrinseco para servicios auxiliares de convertidores de potencia
KR102312926B1 (ko) * 2017-10-19 2021-10-14 주식회사 엘지화학 병렬연결 구조의 배터리 팩의 히터 제어 시스템
DE102018204060A1 (de) * 2018-03-16 2019-09-19 Rp-Technik Gmbh Verteiltes Messsystem und Verfahren zu dessen Steuerung, insbesondere zur Überwachung eines Akkumulator-Arrays
KR102589362B1 (ko) * 2018-04-04 2023-10-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Bms 모니터링 장치 및 방법
DK180754B1 (en) 2018-05-25 2022-02-24 Kk Wind Solutions As Wind turbine converter with integrated battery storage
KR102258814B1 (ko) * 2018-10-04 2021-07-14 주식회사 엘지에너지솔루션 Bms 간 통신 시스템 및 방법
CN109494418B (zh) * 2018-11-12 2021-04-27 上海汽车集团股份有限公司 电池管理系统的电芯采样装置及方法
KR102675000B1 (ko) * 2018-11-20 2024-06-13 주식회사 엘지에너지솔루션 종단 저항을 포함하여 구성되는 bms
KR101965655B1 (ko) * 2018-11-22 2019-04-04 (주)티에스식스티즈 배터리 모듈 시스템 및 그의 구동방법
CN111354985B (zh) * 2018-12-20 2021-08-24 加百裕工业股份有限公司 电池模组阵列的电池定位方法
CN111564857B (zh) * 2019-02-14 2023-06-20 东莞新能安科技有限公司 并联电池组控制系统、方法及装置
US11520297B2 (en) * 2019-03-29 2022-12-06 Intel Corporation Enhancing diagnostic capabilities of computing systems by combining variable patrolling API and comparison mechanism of variables
WO2020208527A1 (en) 2019-04-08 2020-10-15 H55 Sa Power supply storage and fire management in electrically-driven aircraft
EP3758183A1 (en) * 2019-06-24 2020-12-30 Nilfisk A/S Battery management system for parallel charging of battery modules
CN110727452A (zh) * 2019-10-18 2020-01-24 四川长虹电器股份有限公司 通过串口实现bms升级的系统及方法
TW202123576A (zh) 2019-12-11 2021-06-16 達方電子股份有限公司 用於電動車的多電池系統
US11605839B2 (en) * 2020-02-10 2023-03-14 Anduril Industries, Inc. Battery system
CN111354990B (zh) * 2020-02-25 2023-03-24 深圳市安仕新能源科技有限公司 电池包及其标识信息分配系统、方法、存储介质
US11338700B2 (en) 2020-04-03 2022-05-24 Ola Electric Mobility Private Limited Battery swapping to manage in-vehicle battery communication
US12224603B2 (en) 2020-06-02 2025-02-11 Inventus Power, Inc. Mode-based disabling of communication bus of a battery management system
EP4158718A4 (en) * 2020-06-02 2024-03-13 Inventus Power, Inc. LARGE FORMAT BATTERY MANAGEMENT SYSTEM
US11411407B1 (en) 2021-02-24 2022-08-09 Inventus Power, Inc. Large-format battery management systems with gateway PCBA
US11476677B2 (en) 2020-06-02 2022-10-18 Inventus Power, Inc. Battery pack charge cell balancing
US11552479B2 (en) 2020-06-02 2023-01-10 Inventus Power, Inc. Battery charge balancing circuit for series connections
US11594892B2 (en) 2020-06-02 2023-02-28 Inventus Power, Inc. Battery pack with series or parallel identification signal
US12301031B1 (en) 2020-06-02 2025-05-13 Inventus Power, Inc. Large-format battery management systems with gateway PCBA
US11245268B1 (en) 2020-07-24 2022-02-08 Inventus Power, Inc. Mode-based disabling of communiction bus of a battery management system
US11509144B2 (en) 2020-06-02 2022-11-22 Inventus Power, Inc. Large-format battery management system with in-rush current protection for master-slave battery packs
US11404885B1 (en) 2021-02-24 2022-08-02 Inventus Power, Inc. Large-format battery management systems with gateway PCBA
US11588334B2 (en) 2020-06-02 2023-02-21 Inventus Power, Inc. Broadcast of discharge current based on state-of-health imbalance between battery packs
US11489343B2 (en) 2020-06-02 2022-11-01 Inventus Power, Inc. Hardware short circuit protection in a large battery pack
CN112086955A (zh) * 2020-07-27 2020-12-15 国网综合能源服务集团有限公司 一种变电站用多组电池互备直流系统及其自动控制方法
DK180966B1 (en) 2020-09-18 2022-08-18 Kk Wind Solutions As Multiple output energy storage
KR20220067327A (ko) * 2020-11-17 2022-05-24 주식회사 엘지에너지솔루션 Bms 관리 장치 및 방법
KR102534217B1 (ko) * 2020-12-15 2023-05-17 한화솔루션 주식회사 에너지 저장 시스템의 통신 아이디 설정 장치
CN112737018B (zh) * 2020-12-24 2022-07-15 东莞新能安科技有限公司 电池包主从动态并机方法、用电设备及存储介质
CN120320398A (zh) * 2021-05-27 2025-07-15 华为数字能源技术有限公司 一种储能系统、物理位置识别方法及光伏发电系统
EP4402575A1 (en) * 2021-09-14 2024-07-24 Inventus Power, Inc. Large-format battery management systems with gateway pcba
CN114123398A (zh) * 2021-11-19 2022-03-01 上海派智能源有限公司 电池组的控制方法、系统和存储介质
KR102633154B1 (ko) * 2021-11-26 2024-02-06 주식회사 인터맥 다중 이중화 구조 기반의 전기추진선박용 ess 제어를 위한 전력 제어 시스템
CN114559846B (zh) * 2022-02-28 2022-11-29 上海玫克生储能科技有限公司 储能电站管理装置及管理方法
DE102022202163A1 (de) 2022-03-03 2023-09-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrochemisches Energiespeichersystem zum parallelen Betreiben einer Mehrzahl von elektrochemischen Energiespeichern
DE102022202164A1 (de) 2022-03-03 2023-09-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrochemisches Energiespeichersystem zum parallelen Betreiben einer Mehrzahl von elektrochemischen Energiespeichern
KR20240001366A (ko) * 2022-06-24 2024-01-03 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 스와핑 시스템 및 이의 동작 방법
KR102696178B1 (ko) * 2022-06-29 2024-08-19 넥스콘테크놀러지 주식회사 배터리 시스템에서 배터리 팩의 채널번호 자동 지정방법
CN116430772A (zh) * 2023-03-20 2023-07-14 深圳市正浩创新科技股份有限公司 设备控制方法、装置、终端设备及可读存储介质

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5745758A (en) * 1980-09-03 1982-03-15 Hitachi Ltd Loop type data transmission controller
JP2988918B1 (ja) * 1998-08-31 1999-12-13 三菱電機株式会社 電子機器の複数バッテリパックの監視システム
JP2001103570A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Toshiba Corp 通信システム、この通信システムに用いられる通信装置及び通信方法
JP3893291B2 (ja) * 2002-01-10 2007-03-14 パナソニック・イーブイ・エナジー株式会社 ハイブリッド車用電池電源装置
US7196494B2 (en) * 2003-10-17 2007-03-27 Xantrex International Method and apparatus for charging batteries in a system of batteries
JP4435258B2 (ja) * 2005-10-21 2010-03-17 エルジー・ケム・リミテッド マルチ電池パックシステム及び制御方法、電池パック
KR100991084B1 (ko) * 2005-12-15 2010-10-29 주식회사 엘지화학 멀티 전지 팩 시스템 및 그 제어방법, 및 이를 이용한 전지팩
US7683576B2 (en) * 2007-05-01 2010-03-23 Jenn-Yang Tien Smart lead acid battery charging/discharging management system
KR101156342B1 (ko) * 2009-08-03 2012-06-13 삼성에스디아이 주식회사 배터리 ｉｄ 설정 시스템 및 그 구동 방법
US8341449B2 (en) * 2010-04-16 2012-12-25 Lg Chem, Ltd. Battery management system and method for transferring data within the battery management system
CN102862487B (zh) * 2011-07-05 2015-10-28 北汽福田汽车股份有限公司 汽车电池控制系统
KR101386080B1 (ko) * 2011-09-05 2014-04-17 주식회사 엘지화학 배터리 팩의 멀티 슬레이브에 대한 식별자 할당 방법 및 시스템
US9209641B2 (en) * 2011-09-07 2015-12-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Communication method, communication system, and energy storage system including the same
US9300016B2 (en) * 2012-09-14 2016-03-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery system and energy storage system
AU2013201985B2 (en) * 2013-03-26 2015-02-19 Empower Energy Pty Ltd Power module system
CN103390921B (zh) * 2013-07-29 2015-09-30 中煤电气有限公司 一种用于矿用电源的电池组管理系统及其管理方法
CN104022515B (zh) * 2013-08-01 2016-03-23 上海致维电气有限公司 无功补偿柜及其的无功补偿单元的控制方法
KR20150033188A (ko) * 2013-09-23 2015-04-01 삼성에스디아이 주식회사 배터리 시스템, 배터리 시스템의 제어 방법 및 이를 포함하는 전력 저장 시스템
US9431684B2 (en) * 2014-02-03 2016-08-30 Hycon Technology Corp. Master-slave type battery management system for accurate capacity guage of battery pack

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025135413A1 (ko) * 2023-12-22 2025-06-26 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 유닛 및 이를 포함하는 배터리 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160143092A (ko) 2016-12-14
CN106253363A (zh) 2016-12-21
US20160359329A1 (en) 2016-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102479719B1 (ko) 배터리 제어 시스템 및 방법
EP3148037B1 (en) Energy storage system
US9300016B2 (en) Battery system and energy storage system
US9379557B2 (en) Apparatus and method for battery balancing
KR101146670B1 (ko) 에너지 관리 시스템 및 이의 제어 방법
US9306409B2 (en) Method of measuring voltage of battery pack and energy storage system including the battery pack
KR101369633B1 (ko) 전력 저장 시스템 및 그 제어방법
KR102273770B1 (ko) 배터리 시스템
KR102415123B1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템
US9362750B2 (en) Energy storage system and method for controlling the same
US20120153726A1 (en) Energy storage system and method of controlling the same
EP2610993A1 (en) Power supply device
US9478981B2 (en) Battery system having identifiers and energy storage system including the same
KR101863141B1 (ko) 리튬이온배터리와 슈퍼캐패시터를 이용한 전력제어형 에너지관리시스템
JP2011109901A5 (ko)
JP2011109901A (ja) 電力管理システム及びこれを備える系統連係型電力保存システム
KR20120017930A (ko) 전력 저장 시스템, 그 제어방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체
US9819059B2 (en) Battery module and driving method thereof
US20150048779A1 (en) Battery system, method of controlling battery system and energy storage system including the same
KR101863138B1 (ko) 리튬이온배터리와 슈퍼캐패시터를 이용한 전력제어형 에너지저장장치
KR20180079769A (ko) 배터리 시스템
US9853474B2 (en) Battery pack and driving method thereof
KR101729832B1 (ko) 에너지 저장 시스템의 제어 방법
KR20160125227A (ko) 배터리 팩 및 그의 구동방법
KR101698267B1 (ko) 에너지 저장 시스템의 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20150604

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20200330

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20150604

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20220408

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20221011

PG1601 Publication of registration