KR102740176B1 - 배터리 셀의 내부저항 측정방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents
배터리 셀의 내부저항 측정방법 및 이를 위한 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 개시의 일 측면에 의하면, 배터리 셀마다 구비되며, 밸런싱 저항 및 상기 밸런싱 저항을 통해 각 배터리 셀을 선택적으로 방전시키기 위한 스위칭 소자를 포함하는 패시브 밸런싱 회로부; 및 밸런싱을 수행할 배터리 셀(이하, 타겟 배터리 셀)에 대응하는 스위칭 소자(이하, 타겟 스위칭 소자)가 턴온(turn on)되기 전후의 상기 타겟 배터리 셀의 전압에 기초하여 상기 타겟 배터리 셀의 교류 내부저항(Alternative Current Internal Resistance, ACIR) 값을 결정하고, 상기 타겟 스위칭 소자가 턴온된 시점으로부터 일정 시간이 경과한 이후의 시간 구간 동안의 상기 타겟 배터리 셀의 전압 변화량에 기초하여 상기 타겟 배터리 셀의 직류 내부저항(Direct Current Internal Resistance, DCIR) 값을 결정하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 배터리 스택을 구성하는 복수의 배터리 셀들 중에서 선택된 복수의 타겟 배터리 셀의 밸런싱이 동시에 수행되도록 각 타겟 배터리 셀에 대응하는 스위칭 소자를 함께 제어하여, 상기 복수의 타겟 배터리 셀의 내부저항을 동시에 측정하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리장치를 제공한다.
Description
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 등가 회로도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 내부저항 측정방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 내부저항을 측정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 스택 내의 각 배터리 셀의 내부저항을 측정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
100: 패시브 밸런싱 회로부 120: 제어부
Claims (5)
- 배터리 셀마다 구비되며, 밸런싱 저항 및 상기 밸런싱 저항을 통해 각 배터리 셀을 선택적으로 방전시키기 위한 스위칭 소자를 포함하는 패시브 밸런싱 회로부; 및
밸런싱을 수행할 배터리 셀(이하, 타겟 배터리 셀)에 대응하는 스위칭 소자(이하, 타겟 스위칭 소자)가 턴온(turn on)되기 전의 상기 타겟 배터리 셀의 전압과 상기 타겟 스위칭 소자가 턴온된 후의 상기 타겟 배터리 셀의 전압 사이의 차에 기초하여 상기 타겟 배터리 셀의 교류 내부저항(Alternative Current Internal Resistance, ACIR) 값을 결정하고, 상기 타겟 스위칭 소자가 턴온된 시점으로부터 일정 시간이 경과한 이후의 시간 구간 동안의 상기 타겟 배터리 셀의 전압 변화량에 기초하여 상기 타겟 배터리 셀의 직류 내부저항(Direct Current Internal Resistance, DCIR) 값을 결정하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
배터리 스택을 구성하는 복수의 배터리 셀들 중에서 선택된 복수의 타겟 배터리 셀의 밸런싱이 동시에 수행되도록 각 타겟 배터리 셀에 대응하는 스위칭 소자를 함께 제어하여, 상기 복수의 타겟 배터리 셀의 내부저항을 동시에 측정하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
기설정된 주기마다 상기 타겟 배터리 셀의 전압을 측정하며,
상기 타겟 스위칭 소자가 턴온되기 직전의 주기에서 측정된 전압 및 상기 타겟 스위칭 소자가 턴온된 직후의 주기에서 측정된 전압 간의 차를 이용하여 상기 교류 내부저항 값을 결정하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 타겟 스위칭 소자가 턴온됨에 따라, 상기 타겟 배터리 셀의 전압이 상기 타겟 배터리 셀의 등가 직렬저항과 상기 타겟 스위칭 소자와 연결된 밸런싱 저항에 분배되는 비율에 기초하여, 상기 교류 내부저항 값을 결정하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 교류 내부저항을 측정하기에 앞서, 상기 배터리 스택을 다른 배터리 스택과 병렬로 연결하는 릴레이를 개방(open)하고,
상기 배터리 스택 내의 홀수 번째 배터리 셀들의 그룹과 짝수 번째 배터리 셀들의 그룹 중에서, 양단 전압이 가장 높은 배터리 셀을 포함하는 그룹을 선택하고,
선택된 그룹 내의 배터리 셀들에 대응하는 스위칭 소자들을 턴온시켜 각 배터리 셀들의 교류 내부저항 값을 결정하고,
상기 선택된 그룹 내의 배터리 셀들에 대응하는 스위칭 소자들을 턴오프한 이후에, 나머지 그룹 내의 배터리 셀들에 대응하는 스위칭 소자들을 턴온시켜 각 배터리 셀들의 교류 내부저항 값을 결정하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리장치. - 배터리의 내부저항을 측정하기 위한 방법으로서,
밸런싱을 수행할 배터리 셀(이하, 타겟 배터리 셀)의 전압을 측정하는 과정;
상기 타겟 배터리 셀에 대응하는 패시브 배런싱 회로의 스위칭 소자(이하, 타겟 스위칭 소자)를 턴온(turn on)시키는 과정;
상기 타겟 스위칭 소자가 턴온된 이후의 상기 타겟 배터리 셀의 전압을 측정하는 과정;
상기 타겟 스위칭 소자가 턴온되기 전에 측정된 전압과 상기 타겟 스위칭 소자가 턴온된 이후에 측정된 전압 사이의 차에 기초하여, 상기 타겟 배터리 셀의 교류 내부저항(Alternative Current Internal Resistance, ACIR) 값을 결정하는 과정; 및
상기 타겟 스위칭 소자가 턴온된 시점으로부터 일정 시간이 경과한 이후의 시간 구간 동안의 상기 타겟 배터리 셀의 전압 변화량에 기초하여 상기 타겟 배터리 셀의 직류 내부저항(Direct Current Internal Resistance, DCIR) 값을 결정하는 과정을 포함하되,
상기 타겟 스위칭 소자를 턴온시키는 과정은,
배터리 스택을 구성하는 복수의 배터리 셀들 중에서 선택된 복수의 타겟 배터리 셀의 밸런싱이 동시에 수행되도록 각 타겟 배터리 셀에 대응하는 스위칭 소자를 함께 제어하고,
상기 교류 내부저항을 결정하는 과정은, 상기 복수의 타겟 배터리 셀의 내부저항을 동시에 측정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
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