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KR102523045B1 - 고장 셀 검출 장치 및 방법 - Google Patents

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KR102523045B1
KR102523045B1 KR1020160003853A KR20160003853A KR102523045B1 KR 102523045 B1 KR102523045 B1 KR 102523045B1 KR 1020160003853 A KR1020160003853 A KR 1020160003853A KR 20160003853 A KR20160003853 A KR 20160003853A KR 102523045 B1 KR102523045 B1 KR 102523045B1
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Abstract

전류 센서를 사용하여 배터리 셀의 고장을 검출하는 장치 및 방법을 개시한다. 일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 고장 셀 검출 장치에 있어서, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩의 전류를 측정하는 제 1 전류 센서 및 복수의 배터리 셀 중의 적어도 하나의 배터리 셀의 전류를 측정하는 제 2 전류 센서를 포함하는 전류 센서부 및 측정된 배터리 팩의 전류 및 측정된 배터리 셀의 전류를 기초로 고장 셀의 발생을 검출하는 고장 셀 검출부를 포함할 수 있다.

Description

고장 셀 검출 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD OF DETECTING THE FAULT CELL}
전류 센서를 이용하여 배터리 팩의 고장 셀을 검출하는 장치 및 방법과 관련된다.
통상적으로, 2차 전지는 충전이 불가능한 1차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 2차 전지는 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더, 웨어러블 디바이스 등과 같은 소형의 모바일 기기나, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 전기 자전거, 에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System), 무정전 전원 장치(USP: Uninterruptible Power Supply), 로봇, 인공위성 등과 같은 중대형 디바이스의 에너지원으로 사용된다.
이 중에서 소형의 모바일 기기는 디바이스 1개당 소량의 배터리 셀들이 사용된다. 반면에, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 전기 자전거, 에너지 저장 시스템, 무정전 전원 장치, 로봇, 인공위성 등과 같은 중대형 디바이스는 고출력, 대용량이 요구되므로, 다수의 전지 셀이 서로 전기적으로 연결된 배터리팩을 사용하게 된다.
일반적으로 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀은 고장 발생시 폭발에 의해 발생하는 전파를 차단하여 주변 배터리 셀을 보호하는 퓨즈(fuse)를 내장하고 있다. 배터리 팩 사용에 따라 배터리 셀의 고장이 발생하고 퓨즈가 차단되면, 퓨즈가 차단된 고장 셀을 포함하고 있는 배터리 팩의 정상 배터리 셀에는 배터리 셀의 고장이 발생하기 전보다 과전류가 흐르게 된다. 이 과전류는 본래 고장 셀에 흐르던 전류가 정상 배터리 셀에 흐르게 되어 발생하는 것이다. 또한 고장 셀을 포함하고 있는 배터리 팩의 정상 배터리는 처음 설계된 전류보다 과전류가 흐르게 되어, 셀의 열화가 촉진되고 배터리의 수명을 단축시키는 결과를 초래한다.
이처럼 배터리 팩은 하나의 배터리 셀이 고장 나면 그에 따른 연쇄효과로 같은 배터리 팩에 포함된 다른 배터리 셀의 수명 단축이 촉진되는 문제가 있다. 이에 따라 최근에는, 더욱 정확하게 배터리의 상태를 확인하고 배터리의 오류를 검출하기 위한 연구가 계속되고 있다.
배터리 팩을 사용함에 따라 발생되는 배터리 셀의 고장을 전류 센서를 사용하여 검출하는 장치 및 방법을 제시한다.
일 실시예에 따르면 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 고장 셀 검출 장치에 있어서, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩의 전류를 측정하는 제 1 전류 센서 및 복수의 배터리 셀 중의 적어도 하나의 배터리 셀의 전류를 측정하는 제 2 전류 센서를 포함하는 전류 센서부 및 측정된 배터리 팩의 전류 및 측정된 배터리 셀의 전류를 기초로 고장 셀의 발생을 검출하는 고장 셀 검출부를 포함할 수 있다.
제 2 전류 센서는 복수의 배터리 셀 중의 어느 하나에 연결되어, 연결된 배터리 셀의 전류를 측정할 수 있다.
고장 셀 검출부는 고장 셀의 발생 또는 개수를 복수의 배터리 셀의 개수 및, 측정된 배터리 팩의 전류 대비 측정된 배터리 셀의 전류의 비율을 기초로 검출할 수 있다.
고장 셀 검출 장치는 고장 셀이 검출되면, 배터리 모듈 또는 배터리 셀의 충방전을 검출된 고장 셀의 개수를 기초로 제어하는 배터리 제어부를 더 포함할 수 있다.
제 2 전류 센서는 복수의 배터리 셀 중 둘 이상을 하나의 단위로 하는 배터리 셀 단위에 각각 연결되어, 연결된 배터리 셀 단위의 전류를 측정할 수 있다.
고장 셀 검출부는 고장 셀의 발생 또는 고장 셀이 포함된 배터리 셀 단위의 개수 및 위치를 측정된 배터리 팩의 전류 대비 각각 측정된 배터리 셀 단위의 전류의 비율을 기초로 검출할 수 있다.
제 2 전류 센서는 복수의 배터리 셀 각각에 연결되어, 각 연결된 배터리 셀의 전류를 측정할 수 있다.
고장 셀 검출부는 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 적어도 어느 하나를 각각 측정된 배터리 셀의 전류를 기초로 검출할 수 있다.
고장 셀 검출 장치는 검출된 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 적어도 어느 하나를 안내하는 배터리 안내부를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 고장 셀 검출 방법에 있어서, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩의 전류를 측정하고, 복수의 배터리 셀 중의 적어도 하나의 배터리 셀의 전류를 측정하는 전류 측정 단계 및 측정된 배터리 팩의 전류 및 측정된 배터리 셀의 전류를 기초로 고장 셀의 발생을 검출하는 고장 셀 검출 단계를 포함할 수 있다.
전류 측정 단계는 복수의 배터리 셀 중 어느 하나에 연결된 전류 센서를 통해, 연결된 배터리 셀의 전류를 측정하고, 고장 셀 검출 단계는 고장 셀의 발생 또는 개수를 복수의 배터리 셀의 개수 및, 배터리 팩의 전류 대비 측정된 복수의 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀의 전류의 비율을 기초로 검출할 수 있다.
고장 셀 검출 방법은 고장 셀이 검출되면, 배터리 모듈 또는 배터리 셀의 충방전을 검출된 고장 셀의 개수를 기초로 제어하는 배터리 제어 단계를 더 포함할 수 있다.
전류 측정 단계는 복수의 배터리 셀 중의 둘 이상을 하나의 단위로 하는 배터리 셀 단위에 각각 연결된 전류 센서를 통해, 각각의 배터리 셀 단위의 전류를 측정하고, 고장 셀 검출 단계는 고장 셀의 발생 또는 배터리 셀 단위의 위치를 측정된 배터리 팩의 전류 대비 각각 측정된 배터리 셀 단위의 전류의 비율을 기초로 검출할 수 있다.
전류 측정 단계는 복수의 배터리 셀 각각에 연결된 전류 센서를 통해, 각각의 배터리 셀의 전류를 측정하고, 고장 셀 검출 단계는 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 적어도 어느 하나를 측정된 각각의 배터리 셀의 전류를 기초로 검출할 수 있다.
고장 셀 검출 방법은 검출된 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 적어도 어느 하나를 안내하는 고장 셀 안내 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 고장 셀 검출 장치에 있어서, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩의 전류를 측정하는 제 1 전류 센서 및 배터리 셀과 병렬로 연결된 저항의 전류를 측정하는 제 2 전류 센서를 포함하는 전류 센서부 및 측정된 배터리 팩의 전류 및 측정된 저항의 전류를 기초로 고장 셀의 발생을 검출하는 고장 셀 검출부를 포함할 수 있다.
고장 셀 검출부는 고장 셀의 발생 또는 고장 셀 개수를 복수의 배터리 셀의 개수, 측정된 배터리 팩의 전류, 측정된 배터리 셀의 전류 및, 저항의 저항 값을 기초로 검출할 수 있다.
고장 셀 검출 장치는 고장 셀이 검출되면, 검출된 고장 셀의 발생 또는 개수를 기초로 배터리 셀의 충방전을 제어하는 배터리 제어부를 더 포함할 수 있다.
고장 셀 검출 장치는 배터리 모듈은 배터리 팩 또는 배터리 셀에 에너지가 충전되는 경우, 저항의 전류를 차단하는 다이오드를 더 포함할 수 있다.
배터리 모듈에 포함되어 있는 복수의 배터리 셀에서 고장 셀의 발생을 검출함으로써, 고장 셀 검출에 기초한 배터리 충방전 제어 또는 고장 셀의 교체를 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 고장 셀 검출 장치 및 배터리 팩의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전류 센서 및 배터리 셀의 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전류 센서 및 배터리 셀 단위의 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 전류 센서 및 배터리 배터리 셀의 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 고장 셀 검출 장치 및 배터리 팩의 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 고장 셀 검출 방법의 흐름도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 고장 셀 검출 방법의 흐름도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 고장 셀 검출 방법의 흐름도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 고장 셀 검출 장치 및 배터리 팩의 블록도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 배터리 모듈, 배터리 셀 및 고장 셀 검출 장치의 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 고장 셀 검출 방법의 흐름도이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 기재된 기술의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 고장 셀 검출 장치 및 방법의 실시예들을 도면들을 참고하여 자세히 설명하도록 한다. 또한 고장 셀 검출 장치 및 방법에 대한 설명에서, 설명의 편의를 위해 하나의 배터리 모듈에 포함되는 배터리 셀의 저항 값은 동일하다고 가정하여 설명하지만, 저항의 크기가 다른 경우에도 이하 고장 셀 검출 장치 및 방법에 대한 설명을 응용하여 적용할 수 있다.
이하 설명에서 예시하는 전류 값, 저항 값 등의 수치는 회로의 특성상 오차가 발생할 수 있는 것이므로, 이하 설명에서 예시하는 수치는 동일 또는 유사 범위에서 고장 셀 검출 장치 및 방법에 적용할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 고장 셀 검출 장치(100) 및 배터리 팩(110)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 고장 셀 검출 장치(100)는 전류 센서부(120) 및, 고장 셀 검출부(130)를 포함할 수 있고, 배터리 팩(110)은 복수의 배터리 모듈을 포함할 수 있고, 복수의 배터리 모듈은 각각 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
배터리 팩(110)은 고장 셀 검출 장치(100)가 장착된 구동 수단(예를 들어, 자동차, ESS, Notebook, Robot, 인공위성, Wearable Device)에 전력을 공급할 수 있다.일 예에 따르면, 배터리 모듈은 니켈-카드뮴, 리튬 이온, 니켈-수소, 리튬폴리머 등의 2차 전지일 수 있다.전류 센서부(120)는 제 1 전류 센서(121) 및 제 2 전류 센서(122)를 포함할 수 있다. 제 1 전류 센서(121)는 배터리 팩(110)에 연결되어, 배터리 팩(110)의 전류를 측정할 수 있다.
제 2 전류 센서(122)는 각 배터리 모듈에 포함되는 배터리 셀에 연결되어 배터리 셀의 전류를 측정할 수 있다. 제 2 전류 센서가 배터리 셀과 연결되는 방식은 도 2, 도 3, 및 도 4에서 도시된 바와 같이 여러 가지 방식을 포함할 수 있으며, 이에 따른 구체적인 실시예는 이하 도 2, 도 3, 및 도 4에서 설명하도록 한다. 도 1에서 제 2 전류 센서는 하나만 도시되어 있으나, 실시예에 따라 복수개의 제 2 전류 센서가 포함될 수 있다.
제 1 전류 센서(121) 및 제 2 전류 센서(122)는 홀센서, 저항과 전압계를 이용한 방식 또는 그 외 다른 방식으로 전류를 측정할 수 있다. 제 1 전류 센서(121) 및 제 2 전류 센서(122)가 저항과 전압계를 이용하는 방식으로 전류를 측정하는 방법으로, 저항의 전압을 측정한 후 옴의 법칙(Ohm's law)을 이용하여 측정된 전압 값을 저항 값으로 나누어 전류 값을 구하는 방법을 포함할 수 있다.
고장 셀 검출부(130)는 배터리 팩(110)에서 고장 셀이 발생하였는지 여부 및/또는 고장 셀의 개수를 검출할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 하나의 배터리 모듈을 예를 들어 설명한다.
고장 셀 검출부(130)는 일 양상에 따르면, 제 1 전류 센서(121)를 사용하여 측정한 배터리 팩(110)의 전류와 제 2 전류 센서(122)를 사용하여 측정한 배터리 모듈의 배터리 셀의 전류의 비율을 기초로 배터리 모듈에 포함된 고장 셀의 발생을 검출할 수 있다.
일 예로, 배터리 모듈에 포함된 배터리 셀이 정상 상태를 유지한다면, 배터리 팩(110)의 전류가 증감(增減)되는 것에 상관 없이, 제 1 전류 센서(121)에서 측정되는 배터리 팩(110)의 전류 대비(對比) 제 2 전류 센서(122)에서 측정되는 배터리 셀의 전류의 비율은 일정하게 유지된다. 따라서 고장 셀 검출부(130)는 제 1 전류 센서(121)에서 측정되는 배터리 팩(110)의 전류 대비 제 2 전류 센서(122)에서 측정되는 배터리 셀의 전류의 비율이 일정하게 유지되면, 배터리 셀을 정상 상태로 검출 할 수 있다.
다른 예로, 배터리 셀을 계속 사용하여 시간이 흐름에 따라 배터리 셀에서 고장 셀이 발생하고, 배터리 셀에 포함되어 있는 퓨즈가 동작하여 배터리 셀이 단선이 된다면, 고장 셀이 포함되어 있는 선로에는 전류가 흐르지 않게 되고, 고장 셀이 포함되어 있는 배터리 모듈에 포함되어 있는 다른 배터리 셀에 과전류가 흐르게 될 수 있다. 이에 따라 제 1 전류 센서(121)에서 측정되는 배터리 팩(110)의 전류 대비 제 2 전류 센서(122)에서 측정되는 배터리 셀의 전류의 비율이 증가하게 될 수 있다. 따라서 고장 셀 검출부(130)는 제 1 전류 센서(121)에서 측정되는 배터리 팩(110)의 전류 대비 제 2 전류 센서(122)에서 측정되는 배터리 셀의 전류의 비율이 일정하게 유지되면, 배터리 셀은 고장 셀이 발생하였다고 판단 할 수 있다.
다른 양상에 따르면, 고장 셀 검출부(130)는 배터리 모듈에 포함된 총 배터리 셀의 개수 및, 측정된 배터리 팩(110)의 전류 대비 측정된 배터리 셀의 전류의 비율을 기초로 고장 셀의 발생을 검출할 수 있다. 이와 관련된 구체적인 실시예는 도 2에 관한 설명에서 후술한다.
도 2는 일 실시예에 따른 배터리 모듈, 배터리 셀 및 고장 셀 검출 장치의 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 배터리 팩(110)은 적어도 하나의 배터리 모듈(240, 241)을 포함하며, 각 배터리 모듈(240, 241)은 적어도 하나의 배터리 셀(230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237)을 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따르면, 제1 전류 센서(210)는 배터리 팩(110)에 연결되어 배터리 팩(110) 단위의 전류를 측정하며, 제2 전류 센서(220, 221)는 각 배터리 모듈(240, 241)별로 하나의 배터리 셀(230, 234)에 연결되어 연결된 각 배터리 셀(230, 234)의 전류를 측정할 수 있다.
도 2에서 각 배터리 모듈(240, 241)에 포함되는 배터리 셀(230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237)을 각각 4 개씩만 도시한 것은 도면상 편의를 위한 것에 불과하고, 각 배터리 모듈은 하나 이상의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
배터리 팩(110)에 포함되는 복수의 배터리 모듈(240, 241)은 도 2에서 도시된 바와 같이 직렬로 연결될 수 있다. 도 2에서는 2개의 배터리 모듈(240, 241)이 연결된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 하나 또는 둘 이상의 배터리 모듈(240, 241)이 연결될 수 있다. 이하 도 2에 관한 설명에서는, 설명의 편의를 위해 첫 번째 배터리 모듈(240)을 기초로 설명하도록 한다.
도 2와 같이 연결된 고장 셀 검출 장치의 일 양상을 설명하자면, 배터리 모듈(240)에 포함되는 배터리 셀(230, 231, 232, 233)이 정상 상태를 유지하면, 제 1 전류 센서(210)에서 측정된 배터리 팩(110) 전류 대비(對比) 제 2 전류 센서(220)에서 측정된 배터리 셀(230)의 전류의 비율은 2.5[A]/10[A] = 1/4 = 0.25 로 일정하게 유지될 수 있다. 이 비율은 배터리 팩(110)의 전류가 30[A]로 상승하여도 제 1 전류 센서(210)에서 측정된 전류 대비 제 2 전류 센서(220)에서 측정된 배터리 셀(230)의 전류의 비율은 7.5[A]/30[A] = 1/4 = 0.25 로 일정하게 유지될 수 있다.
다른 예로, 고장 셀 검출부(130)는 배터리 모듈(240)에 고장 셀(232)이 발생하면, 고장 셀(232)이 발생하였는지 여부 및/또는 고장 셀(232)이 발생한 경우 고장 셀(232)의 개수를 복수의 배터리 셀(230, 231, 232, 233)의 개수 및, 측정된 배터리 팩(110)의 전류 대비 측정된 배터리 셀(230)의 전류의 비율을 기초로 검출할 수 있다. 구체적으로, 4개의 배터리 셀(230, 231, 232, 233) 중 하나의 고장 셀(232)이 발생하면, 고장 셀(232)에 흐르던 전류가 다른 3개의 배터리 셀(230, 231, 233)에 분산되고, 제 2 전류 센서(220)에 흐르는 전류는 상승하게 된다. 구체적으로는 배터리 팩(110)의 10[A] 전류가 배터리 셀(230, 231, 233) 3개에 흐르게 되므로, 제 2 전류 센서(220)에서 측정되는 전류는 약 3.3[A]로 상승한다. 이에 따라 제 1 전류 센서(210)에서 측정된 전류 대비 제 2 전류 센서(220)에서 측정된 전류의 비율은 3.3[A]/10[A] = 3.3로 배터리 셀(230, 231, 232, 233)이 모두 정상이었을 때에 비해 상승하게 된다. 또 다른 예로, 만약 2개의 배터리 셀(232, 233)이 고장나면 고장 셀(232, 233)이 포함된 배터리 모듈(240)의 배터리 셀(230, 231)에는 각각 5[A]의 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 제 1 전류 센서(210)에서 측정된 전류 대비 제 2 전류 센서(220)에서 측정된 전류의 비율은 5[A]/10[A] = 0.5로 상승하게 되고, 고장 셀 검출부(130)는 고장셀(232, 233)의 발생을 검출할 수 있다.
또한, 고장 셀 검출부(130)는 수학식 2에 따라, 즉 배터리 모듈(240)에서의 고장 셀(232)의 개수를 복수의 배터리 셀(230, 231, 232, 233)의 개수 및, 측정된 배터리 팩(110)의 전류 대비 측정된 배터리 셀(230)의 전류의 비율을 기초로 검출할 수 있다. 수학식 2는 제 1 전류 센서(210)에서 측정되는 배터리 팩(110)의 전류에 관한 수학식 1을 고장 셀(232)의 개수(m)에 관한 수학식으로 정리한 것이다.
Figure 112016003416083-pat00001
Figure 112016003416083-pat00002
여기서, m은 하나의 배터리 모듈(240)에 포함되는 고장 셀(232)의 개수를 나타내고, n은 하나의 배터리 모듈(240)에 포함되는 전체 배터리 셀(230, 231, 232, 233)의 개수를 나타내고, Ip는 제 1 전류 센서(210)에 의해 측정된 배터리 팩(110)의 전류를 나타내고, Ic는 제 2 전류 센서(220)와 연결된 배터리 셀(230)의 전류를 나타낸다. n은 정해진 값이고, Ip 및 Ic는 전류 센서부를 통해 측정되는 값이므로, 수학식 2를 통해 고장 셀(232)의 개수(m)를 구할 수 있다. 또한 고장 셀 검출부는 m이 0인 경우에는 배터리 셀(230, 231, 232, 233)이 정상 상태이고, m이 0이 아닌 경우에는 고장 셀(232)이 발생하였음을 검출 할 수 있다. 도 3의 경우 고장 셀 검출부(130)는 m = 4 - (10/3.3) = 4 - 3 = 1 이라는 계산을 통해 고장 셀(232)의 개수(m)가 1개라는 것을 검출 할 수 있다.
이와 같은 고장 셀(232)의 검출은 하나의 배터리 모듈(240)에서만 가능한 것이 아니고, 도 2에서와 같이 직렬로 연결된 배터리 모듈(241)에서도 가능하고, 경우에 따라서는 직렬로 3개 이상 연결된 배터리 모듈에서도 앞서 설명한 바와 같이 고장 셀의 검출을 할 수 있다.
이와 같이 도 2처럼 구성된 고장 셀 검출 장치(100)의 경우, 제 2 전류 센서(220)를 하나의 모듈(240)에서 하나의 배터리 셀(230)에만 연결하는 간단한 구조만으로 고장 셀(232)이 발생하였는지 여부 및/또는 고장 셀이 발생한 경우의 고장 셀의 개수를 검출할 수 있다는 효과가 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 전류 센서 및 배터리 셀 단위의 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3과 같이 연결된 고장 셀 검출 장치의 일 양상을 설명하자면, 제 2 전류 센서(320, 321, 322, 323)는 복수의 배터리 셀 중 둘 이상을 하나의 단위로 하는 배터리 셀 단위(330, 331, 332, 333)에 각각 연결되어, 각 연결된 배터리 셀 단위(330, 331, 332, 333)의 전류를 측정할 수 있다. 이하 도 3에 대한 설명에서는, 배터리 셀 단위(330, 331, 332, 333)에 두 개의 배터리 셀이 포함된 경우를 전제로 설명하지만, 이에 한정되지 않고 더 많은 배터리 셀을 하나의 배터리 셀 단위(330, 331, 332, 333)에서 포함할 수 있다. 또한, 각 배터리 셀 단위(321, 322, 331, 332)에 포함되는 배터리 셀의 개수는 동일할 수도 있고, 배터리 셀 단위(321, 322, 331, 332)마다 서로 다를 수도 있다. 제 2 전류 센서(320, 321, 322, 323)는 배터리 셀 단위(330, 331, 332, 333)에 두 개의 배터리 셀이 포함된 경우, 두 개의 배터리 셀의 전류 값을 합한 값을 측정할 수 있다.
고장 셀 검출부(130)는 고장 셀(340)이 발생하였는지 여부 또는 고장 셀(340)이 포함된 배터리 셀 단위(333)의 개수 또는 해당 배터리 셀 단위(333)의 위치를, 제 1 전류 센서(310)에서 측정된 배터리 팩(110)의 전류 대비(對比) 제 2 전류센서(320, 321, 322, 323) 각각에서 측정된 배터리 셀 단위(330, 331, 332, 333)의 전류의 비율을 기초로 검출할 수 있다. 일 예로, 고장 셀 검출부(130)는 제 1 전류 센서(310)에서 측정된 전류 대비 제 2 전류 센서(320, 321, 322, 323)에서 측정된 전류의 비율이 일정하게 유지되면 배터리 셀은 정상 상태인 것으로 검출하지만, 비율이 상승하게 되면 고장 셀(340)이 발생한 것으로 검출할 수 있다.
또한, 고장 셀 검출부(130)는 제 1 전류 센서(310)에서 측정된 전류 대비 제 2 전류 센서(320, 321, 322, 323)에서 측정된 전류의 비율이 상승한 경우, 이와 관련된 제 2 전류 센서(323)에 연결된 배터리 셀 단위(333)에 고장 셀(340)이 발생하였음을 검출하고, 고장 셀(340)이 포함되어 있는 해당 배터리 셀 단위(333)의 위치를 검출할 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 배터리 모듈, 배터리 셀 및 고장 셀 검출 장치의 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4와 같이 연결된 고장 셀 검출 장치의 일 양상을 설명하자면, 제 2 전류 센서(411, 412, 413, 414)는 복수의 배터리 셀(430, 431, 432, 433) 각각에 연결되어, 각 연결된 배터리 셀(430, 431, 432, 433)의 전류를 측정할 수 있다. 일 예로, 배터리 셀(430, 431, 432, 433) 각각에 연결되는 제 2 전류 센서(411, 412, 413, 414)는 반도체 부품, 또는 기타 마이크로 회로 등의 소자일 수 있다.
일 예로, 복수의 배터리 셀(430, 431, 432, 433) 중 어느 하나의 배터리 셀(432)에 고장이 발생하면, 제 1 전류 센서(410)의 전류 대비 고장 셀(432)과 대응되는 제 2 전류 센서(413)의 전류 비율이 미리 설정된 비율의 범위에서 벗어나게 되고, 고장 셀 검출부(130)는 해당 제 2 전류 센서(413)에 연결된 배터리 셀(432)이 고장 셀(432)이 되었음을 검출하고, 해당 제 2 전류 센서(413)의 위치를 기초로 고장 셀(432)의 위치를 검출 할 수 있다. 또한 고장 셀 검출부는 제 1 전류 센서(410)의 전류 대비 제 2 전류 센서(413)의 전류 비율이 미리 설정된 비율의 범위에서 벗어나는 것과 관련된 제 2 전류 센서(413)가 몇 개인지를 기초로 고장 셀의 개수를 검출할 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 고장 셀 검출 장치 및 배터리 팩의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 고장 셀 검출 장치(500)는 전류 센서부(520), 고장 셀 검출부(530), 배터리 안내부(540) 및, 배터리 제어부(550)를 포함할 수 있다.
배터리 팩(510), 전류 센서부(520) 및, 고장 셀 검출부(530)은 도 1을 참조하여 자세히 설명하였으므로 이하 자세한 설명은 생략한다.
배터리 안내부(540)는 검출된 고장 셀이 발생하였는지 여부, 고장 셀의 개수 및 고장 셀의 위치 중 적어도 어느 하나를 안내할 수 있다. 또한, 배터리 안내부(540)는 배터리 팩(510)의 수명 정보(State of Health: SoH), 충전 정보(State of Charge: SoC), 기능 정보(State of Function: SoF) 등을 추정할 수 있다. 여기서, 수명 정보는 배터리 팩(510)의 제조시에 비하여 배터리 팩(510)의 성능이 열화된 정도를 나타내고, 충전 정보는 배터리 팩(510)에 수용된 전하량에 대한 정보를 나타내고, 기능 정보는 배터리 팩(510)의 성능이 미리 정해진 조건에 얼마나 부합되는지에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 그리고, 배터리 안내부(540)는 추정된 수명 정보, 충전 정보, 기능 정보를 제공할 수 있다.
일 예로, 배터리 안내부(540)는 도 2과 같이 제 2 전류 센서(220, 221)가 배터리 모듈(240, 241)에서 어느 하나의 배터리 셀(230, 234)에 연결되는 경우에는 고장 셀이 발생하였는지 여부 및/또는 고장 셀의 개수를 안내할 수 있다. 다른 예로, 배터리 안내부(540)는 도 3과 같이 제 2 전류 센서(320, 321, 322, 323)가 배터리 셀 단위(320, 321, 322, 323)마다 연결되는 경우에는, 고장 셀이 발생하였는지 여부 및/또는 고장 셀이 포함되어 있는 배터리 셀 단위의 위치 및 해당 배터리 셀 단위의 개수를 안내할 수 있다. 또한, 배터리 안내부(540)는 도 4와 같이 제 2 전류 센서(411, 412, 413, 414)가 모든 배터리 셀(430, 431, 432, 433)에 각각 연결되는 경우에는 각 배터리 셀(430, 431, 432, 433)과 관련된 고장 셀(432)이 발생하였는지 여부, 고장 셀(432)의 개수 및/또는 고장 셀(432)의 위치에 관한 정보를 제공할 수 있으며, 또한 각 배터리 셀(430, 431, 432, 433)의 충전 정보, 기능 정보 등을 제공할 수 있다.
배터리 제어부(550)는 고장 셀이 검출되면, 배터리 팩(510)에 포함되는 배터리 모듈 및/또는 배터리 셀의 충방전을 검출된 고장 셀의 개수를 기초로 제어할 수 있다. 일 예로, 배터리 제어부(550)는 고장 셀이 발생하면, 정상 배터리 셀의 개수를 고려하여 배터리 셀의 과충전 및/또는 과방전을 방지하고, 정상 배터리 셀 간의 충전 상태가 균등하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 배터리 제어부(550)는 고장 셀의 개수가 많아지면 배터리 셀에 충전되는 에너지를 줄여 과충전을 방지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩(510)의 에너지 효율을 높이고, 배터리 팩(510)의 수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 고장 셀 검출 방법의 흐름도이다.
도 6의 고장 셀 검출 방법의 흐름도는 도 1의 고장 셀 검출 장치(100)에 의해 수행되는 일 실시예로서, 고장 셀 검출 장치(100)는 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩(110)의 전류를 측정하고(610), 복수의 배터리 셀 중의 적어도 하나의 배터리 셀(121, 131)의 전류를 측정할 수 있다(620).
고장 셀 검출 장치(100)는 측정된 배터리 팩(110)의 전류 대비 측정된 배터리 셀(121, 131)의 전류의 비율을 기초로 고장 셀의 발생을 검출할 수 있다(630). 일 예로, 고장 셀 검출 장치(100)는 측정된 배터리 팩(110)의 전류 대비 측정된 배터리 셀(121, 131)의 전류의 비율이 일정하게 유지된다면 배터리 셀(121, 122, 131, 132)은 정상 상태인 것으로 검출하고(640), 해당 비율이 상승한다면 고장 배터리 셀이 발생한 것으로 검출할 수 있다(650).
도 3을 참조하는 다른 실시예에 따르면, 고장 셀 검출 장치(100)는 복수의 배터리 셀 중의 둘 이상을 하나의 단위로 하는 배터리 셀 단위(330, 331, 332, 333)에 각각 연결되어, 각각의 배터리 셀 단위(330, 331, 332, 333)의 전류를 측정하고, 고장 셀이 발생하였는지 여부, 고장 셀(340)을 포함하는 배터리 셀 단위(333) 개수 및/또는 해당 배터리 셀 단위(333)의 위치를 제 1 전류 센서(310)를 통하여 측정된 배터리 팩(110)의 전류 대비 제 2 전류 센서(320, 321, 322, 323)를 통해 각각 측정된 배터리 셀 단위(330, 331, 332, 333)의 전류의 비율을 기초로 검출할 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 고장 셀 검출 방법의 흐름도이다.
도 7의 고장 셀 검출 방법의 흐름도는 도 5의 고장 셀 검출 장치(500)에 의해 수행되는 일 실시예로서, 고장 셀 검출 장치(500)는 배터리 셀에 연결되어, 연결된 배터리 셀의 전류를 측정하고, 고장 셀의 발생을 배터리 셀의 개수 및, 배터리 팩의 전류 대비(對比) 측정된 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀의 전류의 비율을 기초로 검출할 수 있다(710).
고장 셀 검출 장치(500)는 고장 셀이 발생이 검출된 경우에는 배터리 셀의 개수 및, 배터리 팩의 전류 대비 측정된 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀의 전류의 비율을 기초로 고장 셀의 개수를 검출하고(720), 배터리 모듈 또는 배터리 셀의 충방전을 검출된 고장 셀의 개수를 기초로 제어할 수 있다(730). 고장 셀 검출 장치(500)는 고장 셀이 발생하지 않은 경우에는 정상 상태로 배터리 모듈 또는 배터리 셀의 충방전을 제어할 수 있다(740).
다른 예로, 고장 셀 검출 장치(500)는 배터리 모듈의 고장 배터리 셀이 없다고 검출되면, 고장 셀 검출 장치(500)는 배터리 모듈 또는 배터리 셀의 충방전을 제조시의 설정대로 제어할 수 있다(740).
도 8은 다른 실시예에 따른 고장 셀 검출 방법의 흐름도이다.
도 8의 고장 셀 검출 방법의 흐름도는 도 5의 고장 셀 검출 장치(500)에 의해 수행되는 일 실시예로서, 일 실시예에 따르면, 고장 셀 검출 장치(500)는 배터리 팩의 전류를 측정하고(810), 복수의 배터리 셀 각각에 연결되어 각 배터리 셀의 전류를 측정하고(820), 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 적어도 어느 하나를 측정된 각각의 배터리 셀의 전류를 기초로 검출할 수 있다(830).
고장 셀 검출 장치(500)는 검출된 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 적어도 어느 하나를 안내할 수 있다(840).
고장 셀 검출 장치(500)는 배터리 모듈 또는 배터리 셀의 충방전을 상기 검출된 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 어느 하나를 기초로 제어할 수 있다(850).
도 9는 다른 실시예에 따른 고장 셀 검출 장치 및 배터리 팩의 블록도이다.
도 9를 참조하면, 고장 셀 검출 장치(900)는 전류 센서부(920), 고장 셀 검출부(930) 및, 배터리 제어부(940)를 포함할 수 있고, 배터리 팩(910)은 배터리 모듈, 배터리 셀 및, 저항을 포함할 수 있다.
전류 센서부(920), 고장 셀 검출부(930), 배터리 팩(910)은 도 1을 참조하여 자세히 설명하였고, 배터리 제어부(940)는 도 5를 참조하여 설명하였으므로, 이하 자세한 설명은 생략한다.
전류 센서부(920)는 제 1 전류 센서(921) 및 제 2 전류 센서(922)를 포함할 수 있다. 제 1 전류 센서(921)는 배터리 팩(910)의 전류를 측정할 수 있다.
제 2 전류 센서(922)는 배터리 셀에 병렬로 연결된 저항의 전류를 측정할 수 있고, 이는 도 10을 참조하면, 저항(1021)의 전압을 전압계(1031)를 사용하여 측정한 후, 옴의 법칙(Ohm's law)을 사용하여 전압계(1031)에서 측정된 전압 값을 저항 값으로 나누어 그 결과 값을 저항(1021)의 전류 값으로 하는 방법을 사용할 있다.
고장 셀 검출부(930)는 수학식 4에 따라, 즉 고장 셀의 발생 또는 고장 셀 개수를 복수의 배터리 셀의 개수, 측정된 배터리 팩(910)의 전류, 측정된 배터리 셀의 전류 및, 저항의 저항 값을 기초로 검출할 수 있다.
배터리 제어부(940)는 고장 셀이 검출되면, 검출된 고장 셀의 발생 또는 개수를 기초로 배터리 모듈 및/또는 배터리 셀의 충방전을 제어할 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 배터리 모듈, 배터리 셀 및 고장 셀 검출 장치의 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
고장 셀 검출부(930)는 수학식 4에 따라, 즉 고장 셀의 발생 또는 고장 셀 개수를 복수의 배터리 셀의 개수, 측정된 배터리 팩(910)의 전류, 측정된 저항(1021)의 전류 및 저항 값을 기초로 검출할 수 있다. 수학식 4는 제 2 센서(922)에서 측정되는 저항(1021)의 전류에 관한 수학식 3을 고장 셀 개수(m)에 관한 수학식으로 정리한 것이다.
Figure 112016003416083-pat00003
Figure 112016003416083-pat00004
여기서, m은 하나의 배터리 모듈(1020)에 포함되는 고장 셀의 개수를 나타내고, n은 하나의 배터리 모듈(1020)에 포함되는 전체 배터리 셀의 개수를 나타내고, Ip는 제 1 전류 센서(1010)에 의해 측정된 배터리 팩(910)의 전류를 나타내고, Ir는 제 2 전류 센서(1030)와 연결된 저항(1021)의 전류를 나타내고, R은 배터리 셀의 저항 값을 나타내고, Rr은 배터리 모듈(1020)에 포함되는 저항(1021)의 저항값을 나타낸다. n, R, Rr은 사전에 정해진 값이고, Ip 및 Ir는 전류 센서부를 통해 측정되는 값이므로, 수학식4를 통해 고장 셀의 개수(m)를 구할 수 있다. 또한 m이 0인 경우에는 배터리 셀이 정상 상태이고, m이 0이 아닌 경우에는 고장 셀이 발생하였음을 검출 할 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 배터리 모듈(1020)은 배터리 팩(910) 또는 배터리 셀에 에너지가 충전되는 경우, 저항(1021)의 전류를 차단하는 다이오드(1022)를 더 포함할 수 있다. 도 10의 경우는 배터리 모듈(1020)이 방전될 때의 회로를 나타내는 것이다. 배터리 모듈(1020)이 충전되는 경우에는 전류가 흐르는 방향이 도 10에 표시된 경우와 반대일 수 있고, 이에 따라 다이오드(1022)는 저항(1021)에 전류가 흐르지 않도록 단락 될 수 있다. 다이오드(1022)가 추가됨에 따라, 배터리 모듈(1020)을 충전할 때 저항(1021)으로 전류가 흐르지 않게 하여 저항(1021)에서 불필요한 에너지가 소모되는 것을 억제할 수 있어, 배터리 모듈(1020)의 충전 시간을 단축시키고 에너지 낭비를 억제할 수 있는 효과가 있다.
도 11은 다른 실시예에 따른 고장 셀 검출 방법의 흐름도이다.
도 11의 고장 셀 검출 방법의 흐름도는 도 9의 고장 셀 검출 장치(900)에 의해 수행되는 일 실시예로서, 고장 셀 검출 장치(900)는 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩의 전류를 측정하고, 배터리 모듈 내부에 배터리 셀과 병렬로 연결된 저항의 전류를 측정할 수 있다(1110).
그 다음, 고장 셀 검출 장치(900)는 측정된 배터리 팩(910)의 전류 및 측정된 저항의 전류를 기초로 고장 셀이 발생하였는지 여부 및/또는 고장 셀의 개수를 검출할 수 있다(1120).
그 다음, 고장 셀 검출 장치(900)는 고장 셀이 발생이 검출된 경우에는 배터리 모듈 및/또는 배터리 셀의 충방전을, 검출된 고장 셀이 발생하였는지 여부 및/또는 고장 셀의 개수를 기초로, 제어할 수 있다(1130). 만약 고장 셀 검출 장치(900)는 고장 셀이 발생하지 않은 경우에는, 정상 상태로 배터리 모듈 및/또는 배터리 셀의 충방전을 제어할 수 있다(1140).
한편, 앞서 설명한 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 개시된 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 500, 900 : 고장 셀 검출 장치
110, 510, 910: 배터리 팩
240, 241, 420, 1020 : 배터리 모듈
230, 231, 233, 234, 235, 236, 237, 430, 431, 433 : 배터리 셀
120, 520, 920 : 전류 센서부
121, 210, 310, 410, 921, 1010 : 제 1 전류 센서
122, 220, 221, 320, 321, 322, 323, 411, 412, 413, 414, 922, 1030 : 제 2 전류 센서
130, 530, 930 : 고장 셀 검출부
550, 940 : 배터리 제어부
330, 331, 332, 333 : 배터리 셀 단위
540 : 배터리 안내부
232, 340, 432 : 고장 셀
1021 : 저항
1022 : 다이오드
1031 : 전압계

Claims (19)

  1. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 고장 셀 검출 장치에 있어서,
    상기 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩의 전류를 측정하는 제 1 전류 센서 및 상기 복수의 배터리 셀 중의 적어도 하나의 배터리 셀의 전류를 측정하는 제 2 전류 센서를 포함하는 전류 센서부;
    상기 제1 전류 센서에서 측정된 배터리 팩의 전류 대비 상기 제2 전류 센서에서 측정된 배터리 셀의 전류의 비율을 기초로 고장 셀의 발생을 검출하는 고장 셀 검출부; 및
    상기 고장 셀이 검출되면, 상기 배터리 모듈 또는 배터리 셀의 충방전을 상기 검출된 고장 셀의 개수를 기초로 제어하는 배터리 제어부를 포함하는 고장 셀 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 전류 센서는
    상기 복수의 배터리 셀 중의 어느 하나에 연결되어, 상기 연결된 배터리 셀의 전류를 측정하는 고장 셀 검출 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 전류 센서는 상기 복수의 배터리 셀 중 둘 이상을 하나의 단위로 하는 배터리 셀 단위에 각각 연결되어, 상기 연결된 배터리 셀 단위의 전류를 측정하는 고장 셀 검출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고장 셀 검출부는
    상기 고장 셀의 발생 또는 상기 고장 셀이 포함된 배터리 셀 단위의 개수 또는 위치를 상기 측정된 배터리 팩의 전류 대비 상기 각각 측정된 배터리 셀 단위의 전류의 비율을 기초로 검출하는 고장 셀 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 전류 센서는
    상기 복수의 배터리 셀 각각에 연결되어, 각 연결된 배터리 셀의 전류를 측정하는 고장 셀 검출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고장 셀 검출부는
    상기 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 적어도 어느 하나를 상기 각각 측정된 배터리 셀의 전류를 기초로 검출하는 고장 셀 검출 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 검출된 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 적어도 어느 하나를 안내하는 배터리 안내부를 더 포함하는 고장 셀 검출 장치.
  10. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 고장 셀 검출 방법에 있어서,
    상기 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩의 전류를 측정하고, 상기 복수의 배터리 셀 중의 적어도 하나의 배터리 셀의 전류를 측정하는 전류 측정 단계;
    상기 측정된 배터리 팩의 전류 대비 상기 측정된 배터리 셀의 전류의 비율을 기초로 고장 셀의 발생을 검출하는 고장 셀 검출 단계; 및
    상기 고장 셀이 검출되면 상기 배터리 모듈 또는 배터리 셀의 충방전을 상기 검출된 고장 셀의 개수를 기초로 제어하는 배터리 제어 단계를 포함하는 고장 셀 검출 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전류 측정 단계는
    상기 복수의 배터리 셀 중 어느 하나에 연결된 전류 센서를 통해, 상기 연결된 배터리 셀의 전류를 측정하는 고장 셀 검출 방법.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 전류 측정 단계는
    상기 복수의 배터리 셀 중의 둘 이상을 하나의 단위로 하는 배터리 셀 단위에 각각 연결된 전류 센서를 통해, 상기 각각의 배터리 셀 단위의 전류를 측정하고,
    상기 고장 셀 검출 단계는
    상기 고장 셀의 발생 또는 상기 배터리 셀 단위의 개수 또는 위치를 상기 측정된 배터리 팩의 전류 대비 상기 각각 측정된 배터리 셀 단위의 전류의 비율을 기초로 검출하는 고장 셀 검출 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 전류 측정 단계는
    상기 복수의 배터리 셀 각각에 연결된 전류 센서를 통해, 상기 각각의 배터리 셀의 전류를 측정하고,
    상기 고장 셀 검출 단계는
    상기 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 적어도 어느 하나를 상기 측정된 각각의 배터리 셀의 전류를 기초로 검출하는 고장 셀 검출 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 검출된 고장 셀의 발생, 개수 및 위치 중 적어도 어느 하나를 안내하는 고장 셀 안내 단계를 더 포함하는 고장 셀 검출 방법.
  16. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 고장 셀 검출 장치에 있어서,
    상기 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩의 전류를 측정하는 제 1 전류 센서 및 상기 배터리 셀과 병렬로 연결된 저항의 전류를 측정하는 제 2 전류 센서를 포함하는 전류 센서부; 및
    상기 측정된 배터리 팩의 전류 및 상기 측정된 저항의 전류를 기초로 고장 셀의 발생을 검출하는 고장 셀 검출부를 포함하는 고장 셀 검출 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 고장 셀 검출부는
    상기 고장 셀의 발생 또는 고장 셀 개수를 상기 복수의 배터리 셀의 개수, 상기 측정된 배터리 팩의 전류, 상기 측정된 배터리 셀의 전류 및, 상기 저항의 저항 값을 기초로 검출하는 고장 셀 검출 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 고장 셀이 검출되면, 상기 검출된 고장 셀의 발생 또는 개수를 기초로 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하는 배터리 제어부를 더 포함하는 고장 셀 검출 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은
    상기 배터리 팩 또는 배터리 셀에 에너지가 충전되는 경우, 상기 저항의 전류를 차단하는 다이오드를 더 포함하는 고장 셀 검출 장치.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11105862B2 (en) * 2017-12-08 2021-08-31 Symbol Technologies, Llc Methods and systems for assessing multicell battery health
CN108196189A (zh) * 2017-11-14 2018-06-22 歌尔科技有限公司 一种检测双电池产品电池异常的方法和装置
KR102452596B1 (ko) * 2018-06-01 2022-10-06 주식회사 엘지에너지솔루션 모스펫 진단 장치 및 방법
US10962601B2 (en) 2018-09-13 2021-03-30 Bae Systems Controls Inc. Method and system for determining open connections in a battery pack
JP7120062B2 (ja) * 2019-02-07 2022-08-17 トヨタ自動車株式会社 組電池の充放電制御装置および組電池の充放電制御方法
KR102763130B1 (ko) 2019-07-10 2025-02-04 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩의 상태 진단 장치 및 방법
US11545841B2 (en) * 2019-11-18 2023-01-03 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and apparatus for autonomous balancing and communication in a battery system
CN111439127A (zh) * 2019-12-31 2020-07-24 蜂巢能源科技有限公司 车辆、电池包的故障检测方法和装置
KR20210087294A (ko) 2020-01-02 2021-07-12 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치 및 방법
KR102263201B1 (ko) 2020-01-30 2021-06-10 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 장치의 전류 보호 시스템
US20220155376A1 (en) * 2020-02-17 2022-05-19 Lg Energy Solution, Ltd. Battery Apparatus and Current Sensor Diagnosis Method
KR102650608B1 (ko) 2020-12-18 2024-03-25 세메스 주식회사 광 처리 부재, 그를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US12210067B2 (en) 2021-11-01 2025-01-28 GM Global Technology Operations LLC Resistance estimation of high voltage battery packs during vehicle driving operation
US12202374B2 (en) * 2021-11-01 2025-01-21 GM Global Technology Operations LLC Health monitoring methods for early fault detection in high voltage battery packs used in electric vehicles
US11777334B2 (en) * 2021-11-11 2023-10-03 Beta Air, Llc System for charging multiple power sources and monitoring diode currents for faults
KR102705082B1 (ko) * 2021-11-22 2024-09-12 한국전자기술연구원 온라인 상태에서 가변 개수 단위의 배터리 셀의 내부저항을 계측하기 위한 장치
US20230327462A1 (en) * 2022-04-11 2023-10-12 GM Global Technology Operations LLC Battery pack with parallel conductor routing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002045197A2 (de) * 2000-11-30 2002-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Gleichstromversorgungseinrichtung mit mehreren seriell angeordneten brennstoffzellenblöcken
US20120116699A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-10 International Business Machines Corporation Analyzing and controlling performance in a composite battery module
US20130140886A1 (en) * 2010-05-28 2013-06-06 Suzuki Motor Corporation Control system for parallel battery connection circuit
JP2013235689A (ja) * 2012-05-08 2013-11-21 Toyota Industries Corp 電流センサ異常検出装置および方法

Family Cites Families (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4274043A (en) * 1978-12-21 1981-06-16 The Dow Chemical Company Efficient, high power battery module; D.C. transformers and multi-terminal D.C. power networks utilizing same
US5015958A (en) * 1983-06-30 1991-05-14 Raychem Corporation Elongate sensors comprising conductive polymers, and methods and apparatus using such sensors
JP3577751B2 (ja) * 1993-12-24 2004-10-13 ソニー株式会社 バッテリー充電装置、バッテリーパック及びバッテリー充電方法
US6104967A (en) * 1997-07-25 2000-08-15 3M Innovative Properties Company Fault-tolerant battery system employing intra-battery network architecture
EP0982830A3 (en) * 1998-08-21 2001-03-21 Sony Corporation Battery pack
US6208039B1 (en) 1999-08-17 2001-03-27 Space Systems/Loral, Inc. Apparatus to control multiple parallel batteries to share load current
JP4605952B2 (ja) * 2001-08-29 2011-01-05 株式会社日立製作所 蓄電装置及びその制御方法
US7199537B2 (en) * 2002-01-16 2007-04-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Voltage converter control apparatus, and method
US8228036B2 (en) * 2002-11-22 2012-07-24 Milwaukee Electric Tool Corporation Method and system for determining battery cell voltage
US7123136B2 (en) * 2003-10-06 2006-10-17 Anden Co., Ltd. Indicator system having multiple LEDs
JP4078553B2 (ja) * 2003-10-21 2008-04-23 新神戸電機株式会社 車両用リチウム電池モジュール
US7442456B2 (en) * 2004-01-22 2008-10-28 General Motors Corporation Current control for parallel fuel cell stacks
JP4121511B2 (ja) * 2004-03-30 2008-07-23 三洋電機株式会社 電源装置
KR100844806B1 (ko) * 2005-03-31 2008-07-07 주식회사 엘지화학 복수의 검출 저항을 이용하여 배터리 셀의 전류량을측정하는 장치 및 방법
EP1814206A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-01 Berner Fachhochschule Hochschule für Technik und Architektur Biel Battery balancing apparatus
JP4667276B2 (ja) 2006-03-07 2011-04-06 三洋電機株式会社 複数の二次電池を直列・並列に接続しているパック電池
KR20080000390A (ko) 2006-06-27 2008-01-02 엘지전자 주식회사 다중 배터리 셀 제어방법 및 그를 이용한 휴대형 기기
US7777451B2 (en) * 2007-04-17 2010-08-17 Chun-Chieh Chang Rechargeable battery assembly and power system using same
US8159191B2 (en) * 2007-04-17 2012-04-17 Tsun-Yu Chang Advanced rechargeable battery system
US7782013B2 (en) * 2007-04-17 2010-08-24 Chun-Chieh Chang Rechargeable battery assembly and method for recharging same
EP2157657A4 (en) * 2007-06-08 2011-09-28 Panasonic Corp POWER SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING BATTERY ASSEMBLY
TW200913433A (en) * 2007-09-10 2009-03-16 J Tek Inc Scattered energy storage control system
JP4858378B2 (ja) * 2007-09-14 2012-01-18 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 多セル直列電池用のセル電圧監視装置
DE102007049528B4 (de) * 2007-10-15 2009-06-25 Panasonic Electronic Devices Europe Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Zellenspannungen in einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Akkumulatorzellen
US8427099B2 (en) * 2008-09-30 2013-04-23 Haemonetics Corporation Monitor for charging series connected batteries
US8396680B2 (en) * 2008-10-20 2013-03-12 GM Global Technology Operations LLC System and method for identifying issues in current and voltage measurements
JP5167521B2 (ja) * 2008-11-28 2013-03-21 旭化成エレクトロニクス株式会社 組電池及びその組電池を用いた電子機器
JP5386155B2 (ja) * 2008-11-28 2014-01-15 株式会社日立製作所 蓄電装置
US8288992B2 (en) * 2009-01-14 2012-10-16 Indy Power Systems, Llc Cell management system
US8598846B1 (en) * 2009-04-07 2013-12-03 The University Of Akron Device and method for stabilizing a battery pack
US9005788B2 (en) * 2009-07-06 2015-04-14 Amperex Technology Limited Management scheme for multiple battery cells
KR101084211B1 (ko) * 2009-11-20 2011-11-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩, 및 배터리 팩의 충전 제어 방법
JP2011135657A (ja) 2009-12-22 2011-07-07 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステム及びこれを備える車両並びにバッテリシステムの電流制限状態検出方法
JP2011137682A (ja) 2009-12-28 2011-07-14 Panasonic Corp 電池異常検出回路、電池電源装置、及び電池電源システム。
KR101256952B1 (ko) * 2010-03-05 2013-04-25 주식회사 엘지화학 셀 밸런싱부의 고장 진단 장치 및 방법
DE102010011942A1 (de) * 2010-03-18 2011-09-22 Voith Patent Gmbh System zur Speicherung elektrischer Energie
US8866444B2 (en) * 2010-06-08 2014-10-21 Tesla Motors, Inc. Methodology for charging batteries safely
KR101147202B1 (ko) * 2010-10-13 2012-05-25 삼성에스디아이 주식회사 전력 저장 장치
KR101189885B1 (ko) * 2010-10-19 2012-10-10 산요덴키가부시키가이샤 전원 장치 및 이를 사용한 차량 및 축전 장치
JP5757111B2 (ja) * 2010-11-19 2015-07-29 ソニー株式会社 二次電池セル、電池パック及び電力消費機器
KR101901680B1 (ko) * 2011-01-18 2018-09-27 티악스 엘엘씨 병렬 연결된 배터리용 차동 전류 모니터링
FR2972304A1 (fr) * 2011-03-02 2012-09-07 Commissariat Energie Atomique Batterie avec gestion individuelle des cellules
JPWO2012132246A1 (ja) * 2011-03-31 2014-07-24 パナソニック株式会社 電池電源装置、及び電池電源システム
JP5888724B2 (ja) 2011-09-20 2016-03-22 学校法人東京理科大学 太陽電池アレイの診断装置、パワーコンディショナ、太陽電池アレイの診断方法、及びプログラム
US9341678B2 (en) * 2011-09-28 2016-05-17 Alliance For Sustainable Energy, Llc Fail-safe designs for large capacity battery systems
US8847553B2 (en) * 2011-10-03 2014-09-30 R.W. Beckett Corporation Mobile power systems for high power applications
US8618775B2 (en) * 2012-01-05 2013-12-31 Tesla Motors, Inc. Detection of over-current shorts in a battery pack using pattern recognition
KR101877304B1 (ko) 2012-01-27 2018-07-12 에스케이이노베이션 주식회사 배터리모듈 검사 방법 및 장치
JP5870763B2 (ja) * 2012-03-02 2016-03-01 ミツミ電機株式会社 二次電池監視装置および電池パック
JP2014011428A (ja) 2012-07-03 2014-01-20 Jx Nippon Oil & Energy Corp 故障検知装置、故障検知システム、及び故障検知方法
US9276416B2 (en) * 2012-08-03 2016-03-01 Honda Motor Co., Ltd. Smart charging system
JP2014063693A (ja) * 2012-09-24 2014-04-10 Toshiba Corp 二次電池装置および電池容量推定システム
JP6063713B2 (ja) * 2012-11-08 2017-01-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電池保護システム
KR101416798B1 (ko) 2012-11-27 2014-07-09 에스케이씨앤씨 주식회사 계층적 구조를 가지는 배터리 관리 시스템 및 방법
CN103852725B (zh) * 2012-11-30 2018-05-01 凹凸电子（武汉）有限公司 用于估算电池剩余容量的设备、方法及系统
KR102688064B1 (ko) * 2013-03-14 2024-07-24 캘리포니아 인스티튜트 오브 테크놀로지 비정상 검출을 위한 방법, 비정상을 검출하기 위한 시스템, 및 에너지 저장 시스템
TWI627812B (zh) * 2013-04-05 2018-06-21 美商線性科技股份有限公司 電壓補償主動電池平衡的裝置、系統及方法
FR3005535B1 (fr) * 2013-05-09 2016-10-21 Commissariat Energie Atomique Systeme de securisation pour module de batterie d'accumulateurs et procede d'equilibrage d'un module de batterie correspondant
US10124789B2 (en) * 2013-08-30 2018-11-13 Ford Global Technologies, Llc In-range current sensor fault detection
JP6312508B2 (ja) * 2014-04-11 2018-04-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池監視装置、電池システムおよび電動車両駆動装置
DE102014210648A1 (de) * 2014-06-04 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem
US10042006B2 (en) * 2014-06-11 2018-08-07 GM Global Technology Operations LLC Battery state of health estimation using charging resistance equivalent
US9438048B2 (en) * 2014-06-20 2016-09-06 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. Modular battery cell architecture and control method
WO2016021500A1 (ja) * 2014-08-05 2016-02-11 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
KR101479554B1 (ko) 2014-08-29 2015-01-07 인셀(주) 분산형 보호회로를 갖는 배터리시스템
US9758044B2 (en) * 2014-10-02 2017-09-12 Ford Global Technologies, Llc Bus leakage resistance estimation for electrical isolation testing and diagnostics
US9656570B2 (en) * 2014-12-15 2017-05-23 Ford Global Technologies, Llc Current sensor for a vehicle
KR102358435B1 (ko) * 2015-02-03 2022-02-04 삼성에스디아이 주식회사 배터리 충전방법 및 이를 이용한 배터리 팩
KR102364846B1 (ko) * 2015-05-19 2022-02-18 삼성전자주식회사 배터리 팩 및 배터리 팩의 관리 방법
KR102348303B1 (ko) * 2015-06-19 2022-01-06 삼성전자주식회사 배터리 모듈의 누설 전류 감지 장치 및 방법
CN107250822B (zh) * 2015-12-03 2020-09-01 深圳市大疆创新科技有限公司 用于确定电池的运行状态的系统和方法
US9840161B2 (en) * 2016-03-10 2017-12-12 Ford Global Technologies, Llc Circuit and method for detection of battery cell degradation events
KR101956571B1 (ko) * 2017-12-01 2019-03-11 엘에스산전 주식회사 누전 차단 장치
US10698033B2 (en) * 2017-12-21 2020-06-30 Robert Bosch Battery Systems, Llc Sensor fault detection using paired sample correlation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002045197A2 (de) * 2000-11-30 2002-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Gleichstromversorgungseinrichtung mit mehreren seriell angeordneten brennstoffzellenblöcken
US20130140886A1 (en) * 2010-05-28 2013-06-06 Suzuki Motor Corporation Control system for parallel battery connection circuit
US20120116699A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-10 International Business Machines Corporation Analyzing and controlling performance in a composite battery module
JP2013235689A (ja) * 2012-05-08 2013-11-21 Toyota Industries Corp 電流センサ異常検出装置および方法

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