KR102765356B1 - METHOD FOR BATTERY MONITORING AND CONTROLLING OF LiFePo4 BATTERY EMBEDDING POWER SUPPLY FOR 5G L2 SWITCH - Google Patents
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Abstract
본 발명은 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법에 관한 것으로, 5G L2 스위치가 정전상태에서도 정상적으로 동작하도록 전용 배터리 관리 시스템을 설계하고, 상기 배터리 관리 시스템을 통해 배터리팩에 대한 충전 과전압, 방전 저전압, 충전전류이상, 방전전류이상, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 충전완료시 충전상태 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 배터리팩의 이상상태에 대한 경보가 발생하면 해당 경보정보를 시스템로그(syslog)에 저장하고, 배터리팩의 전원을 차단(fault)할 경우에는 해당 차단정보를 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 배터리 감시 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery monitoring control method of a power supply device having a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, and designs a dedicated battery management system so that the 5G L2 switch can operate normally even in a power outage, and when an alarm for an abnormal state of the battery pack, including charge overvoltage, discharge undervoltage, charge current abnormality, discharge current abnormality, battery cell deviation abnormality, temperature abnormality, charge state abnormality at the time of charging completion, or a combination thereof, is generated through the battery management system, the corresponding alarm information is stored in a system log (syslog), and when the power of the battery pack is cut off (faulted), the corresponding cut-off information is provided to a network management system.
Description
본 발명은 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 5G급 L2 스위치가 정전상태에서도 정상적으로 동작하도록 전용 배터리 관리 시스템을 설계하고, 상기 배터리 관리 시스템을 통해 배터리팩에 대한 충전 과전압, 방전 저전압, 충전전류이상, 방전전류이상, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 충전완료시 충전상태 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 배터리팩의 이상상태에 대한 경보가 발생하면 해당 경보정보를 시스템로그(syslog)에 저장하고, 배터리팩의 전원을 차단(fault)할 경우에는 해당 차단정보를 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 배터리 감시 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery monitoring control method for a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, and more specifically, to a battery monitoring control method for designing a dedicated battery management system so that a 5G-class L2 switch can operate normally even in a power outage, and when an alarm for an abnormal state of a battery pack, including charge overvoltage, discharge undervoltage, charge current abnormality, discharge current abnormality, battery cell deviation abnormality, temperature abnormality, charge state abnormality upon completion of charging, or a combination thereof, is generated through the battery management system, the corresponding alarm information is stored in a system log (syslog), and when the power of the battery pack is cut off (faulted), the corresponding cut-off information is provided to a network management system.
이더넷 스위치는 이더넷 서비스를 제공할 때, 가입자, 사물 등을 포함하는 노드간의 정보흐름을 선택적으로 전달할 수 있도록 제어하는 네트워크 스위치 장비를 의미한다.An Ethernet switch is a network switch device that controls the selective transmission of information flow between nodes, including subscribers and objects, when providing Ethernet services.
이러한 이더넷 스위치는 홈 네트워크, 공장 자동화, 자율 주행차량, 멀티미디어 송수신 등에서 광범위하게 사용되고 있다.These Ethernet switches are widely used in home networks, factory automation, autonomous vehicles, and multimedia transmission and reception.
특히 최근에는 5G와 같이 기가급(Gbps)의 이더넷 서비스를 제공하기 위한 통신기술이 발전함에 따라 기가급 속도를 제공하는 5G L2 스위치가 개발되어 사용되고 있다.In particular, with the recent advancement of communication technology to provide gigabit (Gbps) Ethernet services such as 5G, 5G L2 switches that provide gigabit speeds are being developed and used.
이더넷 스위치의 경우, 정전과 같이 전원이 공급되지 않아 다운되면 이더넷 서비스를 이용하지 못하는 상황이 발생될 수 있는 문제점이 있어 이더넷 서비스 제공자나 가입자에게 손해가 발생될 수 있다.In the case of Ethernet switches, there is a problem that if power is not supplied due to a power outage or other reasons, the Ethernet service may not be available, which may result in losses to the Ethernet service provider or subscriber.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 복수의 배터리셀로 구성된 배터리팩을 내장하여, 상용전원으로부터 전원이 정상적으로 공급되거나, 정전이 발생할 때, SMPS(switched mode power supply)와 배터리팩 간의 동작을 제어함으로써 고용량의 데이터 처리를 지속할 수 있도록 하는 방안을 제안하고자 한다.In order to solve these problems, the present invention proposes a method of enabling continuous high-capacity data processing by incorporating a battery pack composed of a plurality of battery cells and controlling the operation between a switched mode power supply (SMPS) and the battery pack when power is normally supplied from a commercial power source or when a power outage occurs.
한편 배터리팩을 내장한 경우, 배터리셀이나 배터리팩의 상태가 불량하거나 고장이 발생한 경우 이더넷 스위치가 영향을 받아 이더넷 스위치 자체를 교체해야할 문제점이 발생할 수 있으므로 배터리팩의 상태를 모니터링할 필요성이 있다.On the other hand, if a battery pack is built-in, there is a need to monitor the status of the battery pack because if the battery cell or battery pack is in poor condition or malfunctions, the Ethernet switch may be affected, which may lead to a problem where the Ethernet switch itself needs to be replaced.
따라서 본 발명은 배터리팩에 대한 충전 과전압, 방전 저전압, 충전전류이상, 방전전류이상, 배터리셀 간의 편차 이상, 온도 이상, 충전완료시 충전상태 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 배터리팩의 이상상태를 모니터링하기 위한 배터리 관리 시스템을 설계하고, 상기 배터리 관리 시스템을 통해 상기 이상상태에 대한 경보발생시에는 시스템로그(syslog)에 저장하고, 차단(fault)발생시에는 SNMP(simple network management protocol)를 통해 네트워크 관리 시스템으로 차단에 대한 정보를 제공하여 배터리팩을 점검하거나 전원부를 적시에 교체할 수 있도록 하는 방안을 제안하고자 한다.Accordingly, the present invention designs a battery management system for monitoring abnormal conditions of a battery pack, including charge overvoltage, discharge undervoltage, charge current abnormality, discharge current abnormality, deviation abnormality between battery cells, temperature abnormality, charge state abnormality at the completion of charging, or a combination thereof, and proposes a method for storing an alarm for the abnormal condition in a system log (syslog) through the battery management system when an alarm for the abnormal condition occurs and providing information about the fault to a network management system through SNMP (simple network management protocol) when a fault occurs, so that the battery pack can be inspected or the power supply can be replaced in a timely manner.
특히, 본 발명은 충전모드, 방전모드 및 슬립모드를 포함하는 배터리팩의 동작모드에 따른 배터리 관리규격에 따라 배터리팩의 이상상태를 모니터링하는 방안과 복구시 경보를 해제하고 정상상태로 알림을 제공하는 방안을 제안한다.In particular, the present invention proposes a method for monitoring an abnormal state of a battery pack according to battery management standards according to the operation mode of the battery pack including a charge mode, a discharge mode, and a sleep mode, and a method for releasing an alarm and providing a notification when the battery pack is restored to a normal state.
다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.Next, we will briefly explain the prior art existing in the technical field of the present invention, and then describe the technical details that the present invention seeks to achieve differently from the prior art.
먼저 한국등록특허 제0750371호(2007.08.10)는 광 네트웍 보안 시스템의 전원장애(Power Failure)시에도 배터리 전원으로 노말모드 동작을 유지시켜 광 스위치가 크로스상태(Cross state)가 되도록 하기 위한 것으로, 인-라인(In-Line) 모드로 동작하는 IPS와 같은 광 네트웍 보안 장비 앞 단에 위치하는 외장형으로 재충전 가능한 내부 배터리와 메인 전원이 입력되는지를 체크하여 전원 오프(OFF)시 배터리 전원을 공급하기 위한 전원검출 및 스위치회로를 구비하여, 전원 오프(OFF)시에 배터리 전원으로 광 스위치를 제어하도록 구성되어, 전원이 끊긴 상태에서도 광스위치를 원하는 대로 동작시켜 네트웍 트래픽이 광 네트웍 보안 장비를 통하도록 하여 전체 네트웍을 보호하고 효과적으로 운용할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.First, Korean Patent No. 0750371 (August 10, 2007) is for maintaining normal mode operation with battery power even in the event of a power failure in an optical network security system so that the optical switch is in a cross state. It is equipped with an external rechargeable internal battery located in front of an optical network security device such as an IPS operating in an in-line mode, and a power detection and switch circuit for checking whether the main power is input and supplying battery power when the power is OFF, so that the optical switch is controlled with battery power when the power is OFF, so that the optical switch operates as desired even in a power-off state, and network traffic passes through the optical network security device, thereby providing the effect of protecting and effectively operating the entire network.
즉, 한국등록특허 제0750371호는 배터리 팩을 내장한 이더넷 스위치에 관한 것이 아니라 배터리를 외장형으로 구비한 것이다.That is, Korean Patent No. 0750371 does not relate to an Ethernet switch with a built-in battery pack, but rather to one with an external battery.
반면에 본 발명은 고용량의 데이터 처리를 지속하기 위해 배터리팩을 내장한 이더넷 스위치에 관한 것으로, 배터리팩의 관리규격에 따라 배터리팩에 대한 이상상태를 모니터링하여 경보발생시 시스템로그에 저장하고, 차단발생시 네트워크 관리 시스템으로 차단에 대한 정보를 제공하여 배터리팩의 상태를 2단계로 관리할 수 있도록 하는 것이다.On the other hand, the present invention relates to an Ethernet switch having a built-in battery pack for continuous processing of high-capacity data, which monitors abnormal conditions of the battery pack according to management standards of the battery pack, stores them in a system log when an alarm occurs, and provides information on blocking to a network management system when a blocking occurs, thereby enabling management of the state of the battery pack in two stages.
결국, 한국등록특허 제0750371호는 이러한 본 발명의 기술적 특징을 전혀 기재하거나 시사 혹은 그 어떠한 암시도 없으므로, 본 발명과 그 목적, 효과 및 기술적 구성에 있어서 현저한 차이점이 있다.Ultimately, Korean Patent No. 0750371 does not describe, suggest, or imply any technical features of the present invention at all, and therefore, there are significant differences between the present invention and its purpose, effect, and technical configuration.
또한 한국등록특허 제1340660호(2013.12.05)는 배터리와 연결되는 회로기판이 수용되어 있는 본체를 포함하는 개량된 무선 핫스팟 장치에 관한 것으로, 상기 회로기판은 제2제어유닛과 연결되는 제1제어유닛을 포함하고, 상기 제2제어유닛은 무선전송유닛과 연결되며, 상기 제1제어유닛은 외부전원의 입력전압 및 상기 배터리전원의 출력전압을 제어하기 위한 것이고 또한 상기 제2제어유닛이 작동되도록 통지하며, 상기 제2제어유닛은 상기 무선통신유닛을 거친 무선 액세스 혹은 이더넷 네트워크를 거친 액세스를 함으로써 라우터 모드 혹은 네트워크 서비스 모드를 실행시킨다. 이에 따라 수시로 로컬 혹은 무선 네트워크를 거쳐 데이터를 액세스할 수 있을 뿐만 아니라 기타 전자제품에 전력을 공급할 수 있다.In addition, Korean Patent No. 1340660 (2013.12. 05) relates to an improved wireless hotspot device including a main body accommodating a circuit board connected to a battery, wherein the circuit board includes a first control unit connected to a second control unit, and the second control unit is connected to a wireless transmission unit, and the first control unit controls an input voltage of an external power source and an output voltage of the battery power source and also notifies the second control unit to operate, and the second control unit executes a router mode or a network service mode by performing a wireless access via the wireless communication unit or an access via an Ethernet network. Accordingly, not only can data be accessed via a local or wireless network at any time, but also power can be supplied to other electronic products.
즉, 한국등록특허 제1340660호는 단순히 외부전원과 배터리전원의 출력전압을 제어하는 것일 뿐, 본 발명에서 제안하고 있는 배터리팩을 내장한 이더넷 스위치에 관한 것이 아니며, 배터리팩의 관리규격에 따라 배터리팩에 대한 이상상태를 모니터링하는 방법 또한 전혀 기재하고 있지 않다.That is, Korean Patent No. 1340660 simply controls the output voltage of an external power source and a battery power source, and does not relate to an Ethernet switch with a built-in battery pack proposed in the present invention. In addition, it does not describe at all a method for monitoring abnormal conditions of a battery pack according to the management standards of the battery pack.
따라서 본 발명과 한국등록특허 제1340660호는 목적, 효과 및 기술적 구성에 대한 분명한 차이점이 존재한다.Therefore, there are clear differences between the present invention and Korean Patent No. 1340660 in terms of purpose, effect, and technical configuration.
아울러 이상에서 언급한 선행기술들은 이더넷 스위치에 배터리팩을 내장한 것도 아니며, 배터리팩의 관리규격에 따라 배터리팩의 이상상태를 모니터링하여 시스템로그로 저장하거나 네트워크 관리 시스템으로 전송하는 기능을 구비하고 있지도 않아 배터리팩 혹은 전원부를 적시에 점검하거나 교체할 수 있도록 하는 수단이 전혀 기재되어 있지 않다.In addition, the above-mentioned prior arts do not have a battery pack built into the Ethernet switch, and do not have a function to monitor the abnormal status of the battery pack according to the management standards of the battery pack and save it as a system log or transmit it to a network management system, so there is no description of any means to enable timely inspection or replacement of the battery pack or power supply.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 5G L2 스위치가 갑작스런 정전이 발생할 경우에도 배터리팩 전원으로 일정시간 정상적으로 동작하도록 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above problems, and its purpose is to provide a battery monitoring control method for a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, which allows the 5G L2 switch to operate normally for a certain period of time with battery pack power even when a sudden power outage occurs.
또한 본 발명은 배터리팩의 관리규격에 따라 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 충전완료시 충전상태 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 배터리팩의 이상상태를 모니터링하여 상기 배터리팩에 대한 상태를 관리할 수 있도록 하는 배터리 관리 시스템을 제공하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a method for providing a battery management system that monitors abnormal conditions of a battery pack, including charge overvoltage, charge current abnormality, discharge undervoltage, discharge current abnormality, battery cell deviation abnormality, temperature abnormality, charge state abnormality upon completion of charging, or a combination thereof, according to the management standards of the battery pack, thereby enabling the management of the condition of the battery pack.
또한 본 발명은 배터리 관리 시스템을 이용하여 5G L2 스위치가 정상적인 전원공급상태 및 정전상태에서도 끊김 없이 정상적으로 연속 동작하도록 제어하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the purpose of the present invention is to control a 5G L2 switch to operate normally and continuously without interruption even in a normal power supply state and a power outage state by using a battery management system.
또한 본 발명은 충전모드, 방전모드, 슬립모드를 포함하는 배터리 동작모드 각각에 대한 배터리 관리규격에 따라 배터리팩의 이상상태에 대한 알림정보를 메모리에 저장하여 관리하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to provide a method for managing and storing in memory notification information on an abnormal state of a battery pack according to battery management standards for each battery operation mode including a charge mode, a discharge mode, and a sleep mode.
또한 본 발명은 알림정보를 실시간 모니터링하여 상기 알림정보에서 경보(warning)가 발생되면 상기 알림정보를 경보정보로 하여 시스템로그(syslog)에 저장하여, 배터리팩의 상태에 대한 이력을 확인할 수 있도록 하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to provide a method and device for monitoring notification information in real time, storing the notification information as warning information in a system log (syslog) when a warning is generated from the notification information, thereby enabling the history of the status of a battery pack to be checked.
또한 본 발명은 알림정보에서 차단(fault)이 발생되면 상기 알림정보를 차단정보로 하여 네트워크 관리 시스템으로 제공하고, 이더넷 스위치에 배터리팩 상태 점검 또는 전원부 교체에 대한 명령을 디스플레이 혹은 LED를 통해 표시하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a method of providing a network management system with the notification information as a fault when a fault occurs in the notification information, and displaying a command for checking the status of a battery pack or replacing a power supply on an Ethernet switch through a display or LED.
또한 본 발명은 배터리셀이나 배터리팩의 이상상태(불량)에 따라 차단이 발생하거나 충전완료시 충전상태 이상으로부터 복구시 경보해제 메시지를 시스템로그(syslog)에 저장하고, 동시에 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to store an alarm release message in a system log (syslog) when a blocking occurs due to an abnormal state (fault) of a battery cell or a battery pack or when recovery from an abnormal charging state occurs upon completion of charging, and at the same time provide the message to a network management system.
또한 본 발명은 배터리 관리 시스템을 구성하기 위해서, 배터리팩에 대한 배터리팩 용량, 방전 컷오프 전압, 전류, 내부저항, 사이클 특성 등을 포함하는 배터리팩 파라미터를 정의하여 배터리팩의 상태를 관리할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to provide a method for managing the state of a battery pack by defining battery pack parameters including battery pack capacity, discharge cutoff voltage, current, internal resistance, and cycle characteristics for the battery pack in order to configure a battery management system.
본 발명의 일 실시예에 따른 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치는, 5G L2 스위치의 내장 배터리팩에 대한 배터리 관리 시스템 및 상기 배터리 관리 시스템을 이용하여 상기 배터리팩을 감시 제어하는 배터리 감시 제어부를 포함하며, 정상적인 전원공급상태 및 정전상태에서도 상기 스위치가 정상적으로 끊김 없이 동작하도록 상기 배터리팩의 동작을 감시하고 제어하는 것을 특징으로 한다.A battery monitoring control device of a lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for a 5G L2 switch according to one embodiment of the present invention includes a battery management system for an embedded battery pack of a 5G L2 switch and a battery monitoring control unit that monitors and controls the battery pack using the battery management system, and is characterized in that it monitors and controls the operation of the battery pack so that the switch operates normally without interruption even in a normal power supply state and a power outage state.
또한 상기 배터리 감시 제어부는, 상기 배터리 관리 시스템을 통해서 상기 배터리팩을 관리함에 있어서, 상기 배터리팩의 충전모드, 방전모드 및 슬립모드 중 하나에 따라 상기 배터리팩을 충전모드, 방전모드, 또는 슬립모드 중 어느 하나를 감시하여 상기 스위치에 전원을 공급하는 것을 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery monitoring control unit is characterized in that it includes a control unit that, when managing the battery pack through the battery management system, monitors the battery pack in one of the charging mode, the discharging mode, and the sleep mode according to one of the charging mode, the discharging mode, and the sleep mode of the battery pack and controls supplying power to the switch.
또한 상기 배터리 관리 시스템은, 상기 충전모드, 방전모드, 및 슬립모드에 따라 각각 해당하는 배터리팩 관리규격을 구비하고 상기 관리규격에 따른 알림정보를 상기 배터리 관리 시스템의 메모리에 저장하고, 상기 배터리 감시 제어부가 상기 메모리를 액세스하여 상기 배터리팩의 상태를 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery management system is characterized in that it has battery pack management standards corresponding to the charging mode, the discharging mode, and the sleep mode, stores notification information according to the management standards in the memory of the battery management system, and allows the battery monitoring control unit to access the memory to determine the status of the battery pack.
또한 상기 배터리 관리 시스템은, 상기 배터리팩을 구성하는 배터리셀의 편차, 전류, 전압, 온도에 대한 규격(기준)과 상기 규격(기준)에 따른 알림정보를 메모리에 저장함으로써, 상기 배터리 감시 제어부가 상기 메모리를 액세스하여 상기 배터리팩의 상태를 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery management system is characterized in that it stores in memory the standards (criteria) for deviation, current, voltage, and temperature of the battery cells constituting the battery pack and the notification information according to the standards (criteria), thereby allowing the battery monitoring control unit to access the memory to determine the status of the battery pack.
또한 상기 배터리 관리 시스템은, 상기 배터리팩에 포함된 복수의 배터리셀에 대해서 셀 밸런싱 동작을 수행하되, 상기 복수의 배터리셀 각각이 잔량 80% 이상에서 충전상태 차이에 의해 상기 밸런싱 동작을 자체적으로 수행하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery management system is characterized in that it performs a cell balancing operation for a plurality of battery cells included in the battery pack, and further includes each of the plurality of battery cells independently performing the balancing operation based on a difference in the state of charge when the remaining capacity is 80% or higher.
또한 상기 배터리 관리 시스템에서 관리하는 상기 배터리팩의 파라미터는, 배터리팩의 용량, 방전 컷오프 전압, 전류, 내부저항, 충전 조건 및 사이클 특성을 포함하며, 상기 배터리팩의 파라미터에서 전류는, 최대 충전 전류, 표준 방전 전류, 고속 방전 전류, 최대 지속 방전 전류, 펄스 방전 전류를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the parameters of the battery pack managed by the battery management system include the capacity, discharge cut-off voltage, current, internal resistance, charging conditions, and cycle characteristics of the battery pack, and the current in the parameters of the battery pack includes a maximum charging current, a standard discharge current, a fast discharge current, a maximum continuous discharge current, and a pulse discharge current.
또한 상기 배터리 감시 제어 장치는, 상기 배터리 관리 시스템으로부터 상기 배터리팩에 대한 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 편차, 온도 이상에 대한 경보가 발생하면 상기 경보에 대한 경보정보를 시스템로그(syslog)에 저장하고, 차단이 발생하면 SNMP(simple network management protocol)를 통해 네트워크 관리 시스템으로 상기 차단에 대한 차단정보를 제공하여 2단계로 상기 배터리의 상태를 관리하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery monitoring control device is characterized in that, when an alarm for charge overvoltage, charge current abnormality, discharge low voltage, discharge current abnormality, battery cell deviation, or temperature abnormality for the battery pack is generated from the battery management system, alarm information for the alarm is stored in a system log (syslog), and when a blocking occurs, blocking information for the blocking is provided to a network management system via SNMP (simple network management protocol), thereby managing the status of the battery in two stages.
또한 상기 배터리 상태를 관리하는 것은, 충전완료시 충전상태 이상이 발생할 경우, 배터리의 교체가 필요하다는 경보를 발생시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the management of the battery status further includes generating an alarm indicating that the battery needs to be replaced if an abnormality in the charging status occurs when charging is completed.
또한 상기 전원 감시 제어 장치는, 상기 정전상태에서 배터리팩 방전 중에 방전 저전압 및 배터리셀 편차에 대한 차단이 발생한 경우, 배터리팩의 전압은 차단되며, 상기 차단에 대한 차단정보를 비상배터리고장(emergency battery fail) 메시지로 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power monitoring control device is characterized in that, if a blocking occurs due to low discharge voltage and battery cell deviation during battery pack discharge in the power failure state, the voltage of the battery pack is blocked, and blocking information regarding the blocking is provided to a network management system as an emergency battery fail message.
또한 상기 전원 감시 제어 장치는, 상기 정전상태에서 정상동작으로 복귀시 충전전류이상, 방전전류이상, 배터리팩의 셀 편차 이상에 따른 차단정보를 네트워크 관리 시스템으로 제공한 경우, 또는 충전완료시 충전상태 이상인 경우 (충전완료시 SOC가 70% 미만인 경우), 상기 이더넷 스위치의 배터리 상태 점검 또는 전원부 교체에 대한 명령메시지를 디스플레이하거나, 표시장치로 표시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power monitoring control device is characterized in that it further includes displaying a command message for checking the battery status of the Ethernet switch or replacing the power supply unit, or indicating it on a display device, when providing blocking information due to abnormal charging current, abnormal discharging current, or abnormal cell deviation of the battery pack to the network management system when returning to normal operation from the power failure state, or when the charging state is abnormal (when the SOC is less than 70 % when charging is completed).
또한 상기 전원 감시 제어 장치는, 배터리셀이나 배터리팩의 이상상태에 따라 차단이 발생하거나 충전완료시 충전상태 이상으로부터 복구시 경보해제 메시지를 시스템로그(syslog)에 저장하고, 동시에 SNMP를 통해서 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power monitoring control device is characterized in that it stores an alarm release message in the system log (syslog) when a blocking occurs due to an abnormal state of a battery cell or battery pack or when recovery from an abnormal charging state occurs upon completion of charging, and at the same time provides the same to a network management system via SNMP.
아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법은 배터리 감시 제어부에서, 5G L2 스위치의 내장 배터리팩에 대한 배터리 관리 시스템을 이용하여 상기 배터리팩을 감시 제어하는 단계를 포함하며, 정상적인 전원공급상태 및 정전상태에서도 상기 이더넷 스위치가 정상적으로 끊김 없이 동작하도록 상기 배터리팩의 동작을 감시하고 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, a battery monitoring control method of a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch according to one embodiment of the present invention includes a step of, in a battery monitoring control unit, monitoring and controlling the built-in battery pack of the 5G L2 switch using a battery management system, and is characterized in that the operation of the battery pack is monitored and controlled so that the Ethernet switch operates normally without interruption even in a normal power supply state and a power outage state.
또한 상기 배터리 감시 제어 단계는, 상기 배터리 관리 시스템을 통해서 상기 배터리팩을 관리함에 있어서, 상기 배터리팩의 충전모드, 방전모드 및 슬립모드 중 하나에 따라 상기 배터리팩을 충전모드, 방전모드, 또는 슬립모드 중 어느 하나를 감시하여 상기 스위치에 전원을 공급하는 것을 제어하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery monitoring control step is characterized by further including controlling power supply to the switch by monitoring the battery pack in one of the charging mode, the discharging mode, or the sleep mode according to one of the charging mode, the discharging mode, and the sleep mode of the battery pack when managing the battery pack through the battery management system.
또한 상기 배터리 감시 제어 방법은, 상기 배터리 관리 시스템에서, 상기 충전모드, 방전모드, 및 슬립모드에 따라 각각 해당하는 배터리팩 관리규격을 구비하고 상기 관리규격에 따른 알림정보를 상기 배터리 관리 시스템의 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하며, 상기 배터리 감시 제어 단계는, 상기 메모리를 액세스하여 상기 배터리팩의 상태를 파악하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery monitoring control method further includes a step of providing, in the battery management system, a battery pack management standard corresponding to each of the charging mode, the discharging mode, and the sleep mode, and storing notification information according to the management standard in the memory of the battery management system, and the battery monitoring control step is characterized by accessing the memory to determine the status of the battery pack.
또한 상기 배터리 감시 제어 방법은, 상기 배터리 관리 시스템에서, 상기 배터리팩에 포함된 복수의 배터리셀에 대해서 셀 밸런싱 동작을 수행하되, 상기 복수의 배터리셀 각각이 잔량 80% 이상에서 SOC 차이에 의해 상기 밸런싱 동작을 자체적으로 수행하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery monitoring control method is characterized in that the battery management system further includes performing a cell balancing operation on a plurality of battery cells included in the battery pack, wherein each of the plurality of battery cells independently performs the balancing operation based on a SOC difference when the remaining amount is 80% or more.
또한 상기 배터리 감시 제어 방법은, 상기 배터리 관리 시스템으로부터 상기 배터리팩에 대한 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 편차, 온도 이상에 대한 경보가 발생하면 상기 경보에 대한 경보정보를 시스템로그(syslog)에 저장하는 단계 및 상기 배터리팩에 대한 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 편차, 온도 이상에 의하여 배터리동작이 차단되면 SNMP(simple network management protocol)를 통해 상기 차단에 대한 차단정보를 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 단계를 더 포함하며, 상기 경보정보를 시스템로그에 저장하는 것과 상기 차단정보를 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 것을 통해 2단계로 상기 배터리의 상태를 관리하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery monitoring control method further includes a step of storing alarm information for an alarm in a system log (syslog) when an alarm for a charge overvoltage, a charge current abnormality, a discharge undervoltage, a discharge current abnormality, a battery cell deviation, or an abnormal temperature for the battery pack is generated from the battery management system, and a step of providing blocking information for the blocking to a network management system via SNMP (simple network management protocol) when battery operation is blocked due to a charge overvoltage, a charge current abnormality, a discharge undervoltage, a discharge current abnormality, a battery cell deviation, or an abnormal temperature for the battery pack, and is characterized in that the state of the battery is managed in two steps by storing the alarm information in the system log and providing the blocking information to the network management system.
또한 상기 배터리 상태를 관리하는 것은, 충전완료시 충전상태 이상이 발생할 경우, 배터리의 교체가 필요하다는 경보를 발생시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the management of the battery status further includes generating an alarm indicating that the battery needs to be replaced if an abnormality in the charging status occurs when charging is completed.
또한 상기 전원 감시 제어 방법은, 상기 정전상태에서 배터리팩 방전 중에 방전 저전압 및 배터리셀 편차에 대한 차단이 발생한 경우, 배터리팩의 전압은 차단되며, 상기 차단에 대한 차단정보를 비상배터리고장(emergency battery fail) 메시지로 네트워크 관리 시스템으로 제공하며, 상기 정전상태에서 정상동작으로 복귀시 충전전류이상, 방전전류이상, 배터리팩의 셀 편차 이상에 따른 차단정보를 네트워크 관리 시스템으로 제공한 경우, 또는 충전완료시 충전상태 이상이 발생하는 경우, 상기 이더넷 스위치의 배터리 상태 점검 또는 전원부 교체에 대한 명령메시지를 디스플레이하거나, 표시장치로 표시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power monitoring control method is characterized in that, if a blocking due to low discharge voltage and battery cell deviation occurs during battery pack discharge in the power outage state, the voltage of the battery pack is blocked, and blocking information regarding the blocking is provided to a network management system as an emergency battery fail message, and if blocking information due to abnormal charging current, abnormal discharge current, or abnormal cell deviation of the battery pack is provided to the network management system when returning to normal operation from the power outage state, or if a charging status abnormality occurs when charging is completed, a command message for checking the battery status of the Ethernet switch or replacing the power supply is displayed or indicated on a display device.
또한 상기 전원 감시 제어 방법은, 배터리셀이나 배터리팩의 이상상태에 따라 차단이 발생하거나 충전완료시 충전상태 이상으로부터 복구시 경보해제 메시지를 시스템로그(syslog)에 저장하고, 동시에 SNMP를 통해서 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power monitoring control method is characterized in that it stores an alarm release message in the system log (syslog) when a blocking occurs due to an abnormal state of a battery cell or battery pack or when recovery from an abnormal charging state occurs upon completion of charging, and at the same time provides the message to a network management system via SNMP.
이상에서와 같이 본 발명의 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법은 전원이 정상적으로 공급되거나, 혹은 정전이 발생할 때, 전원부(SMPS)와 배터리팩 간의 동작을 제어하여 전원이 이더넷 스위치에 지속적으로 공급하여 고용량의 데이터 처리를 끊김 없이 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the battery monitoring control method of the lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for the 5G L2 switch of the present invention has the effect of controlling the operation between the power supply unit (SMPS) and the battery pack when power is normally supplied or a power outage occurs, thereby continuously supplying power to the Ethernet switch to perform high-capacity data processing without interruption.
또한 본 발명은 배터리 관리 시스템을 통해서 배터리팩의 상태를 모니터링하여 모니터링 결과에 따른 알림정보를 저장관리하고, 상기 알림정보에 따라 경보발생시 시스템로그로 저장하여 배터리팩의 상태에 대한 이력을 확인 및 점검할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of monitoring the status of a battery pack through a battery management system, storing and managing notification information based on the monitoring results, and when an alarm is generated based on the notification information, storing it as a system log so that the history of the status of the battery pack can be checked and inspected.
또한 본 발명은 알림정보에 차단이 발생한 경우, 차단에 대한 정보를 네트워크 관리 시스템으로 제공하고, 또한 충전완료시 충전상태 이상이 발생하는 경우, 이더넷 스위치에 배터리 점검 또는 전원부 교체 명령을 표시하여 적시에 배터리를 점검하거나 전원부를 교체하도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of providing information about blocking to a network management system when a blocking occurs in notification information, and also, when an abnormality occurs in the charging status upon completion of charging, displaying a battery check or power supply replacement command on the Ethernet switch to enable timely checking of the battery or replacement of the power supply.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법을 설명하기 위해 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 동작모드를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 감시 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전모드에서의 배터리팩의 상태를 모니터링하여 관리하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전모드에서의 배터리팩의 상태를 모니터링하여 관리하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 감시 제어부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치에 대한 배터리팩의 상태를 모니터링하고 제어하는 절차를 나타낸 흐름도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a battery monitoring control method of a lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for a 5G L2 switch according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a drawing showing an operation mode of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a battery monitoring control device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a drawing illustrating a method for monitoring and managing the state of a battery pack in a charging mode according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a drawing illustrating a method for monitoring and managing the state of a battery pack in discharge mode according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a battery management system according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a battery monitoring control unit according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure for monitoring and controlling the status of a battery pack for a lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for a 5G L2 switch according to one embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 5기가급(5G) L2 스위치용 리튬인산철(LiFePo4) 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법에 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, with reference to the attached drawings, a preferred embodiment of a battery monitoring and control method of a lithium iron phosphate (LiFePo4) battery-embedded power supply device for a 5 gigabit (5G) L2 switch of the present invention will be described in detail. The same reference numerals presented in each drawing represent the same members. In addition, specific structural and functional descriptions of the embodiments of the present invention are merely illustrative for the purpose of describing the embodiments according to the present invention, and unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning they have in the context of the related art, and are preferably not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined herein.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법을 설명하기 위해 나타낸 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a battery monitoring control method of a lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for a 5G L2 switch according to one embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치(100)(이하 배터리 감시 제어 장치라 칭함)는 5G L2 스위치용으로 배터리팩(미도시)을 내장한 전원 장치에 구비된다.As illustrated in FIG. 1, a battery monitoring control device (100) (hereinafter referred to as a battery monitoring control device) of a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch according to one embodiment of the present invention is provided in a power supply device with a built-in battery pack (not shown) for a 5G L2 switch.
또한 배터리 감시 제어 장치(100)는 상용전원으로부터 정상적으로 전원을 공급받거나, 정전상태에서도 이더넷 스위치가 정상적으로 끊김 없이 동작하도록 배터리의 동작을 감시하고 제어하는 기능을 수행한다.In addition, the battery monitoring control device (100) performs the function of monitoring and controlling the operation of the battery so that power is normally supplied from a commercial power source or the Ethernet switch operates normally without interruption even in a power outage.
이더넷 스위치는 기가급 속도로 데이터(정보)를 처리하여 CPE(customer premises equipment)에서 고속의 이더넷 서비스를 이용할 수 있도록 하는 네트워크 스위치를 의미한다.An Ethernet switch is a network switch that processes data (information) at gigabit speeds to enable high-speed Ethernet services to be used on CPE (customer premises equipment).
여기서 CPE는 이더넷 서비스를 이용하기 위해 이더넷 서비스에 가입한 가입자가 구비한 유무선 통신단말 등을 포함한 가입자 단말을 의미한다.Here, CPE refers to subscriber terminals, including wired and wireless communication terminals, equipped by subscribers who have subscribed to Ethernet services in order to use Ethernet services.
종래의 이더넷 스위치는, 이더넷 스위치의 동작에 필요한 전원을 상용전원으로부터 공급받는 구조로 구성된다.Conventional Ethernet switches are structured to receive power required for the operation of the Ethernet switch from a commercial power source.
그러나 상용전원으로부터 전원 이상(사전에 설정한 전원 이하로 공급)을 포함하는 정전상태가 되면 이더넷 스위치가 다운되어 이더넷 서비스를 이용하지 못하는 치명적인 문제가 발생될 수 있다.However, if there is a power outage including a power failure (supply below the preset power level) from the commercial power source, the Ethernet switch may go down, resulting in a fatal problem where the Ethernet service cannot be used.
따라서 본 발명은 배터리팩을 내장한 전원 장치를 제공하여 정전상태가 발생하면 배터리팩의 전원으로 전원을 공급하도록 함으로써 끊김 없이 이더넷 스위치가 동작하도록 한다.Therefore, the present invention provides a power supply device having a built-in battery pack so that when a power outage occurs, power is supplied from the power of the battery pack, thereby allowing the Ethernet switch to operate without interruption.
또한 배터리팩은 복수의 배터리셀(예: 4개의 배터리셀)이 직렬로 연결되어 구성된다.Additionally, the battery pack is composed of multiple battery cells (e.g., four battery cells) connected in series.
한편, 배터리팩의 고장(장애)로 인해 이더넷 스위치가 영향을 받는 것을 방지하기 위해 전원장치에 배터리 감시 제어 장치(100)를 구비하여 배터리팩의 상태를 감시하고, 배터리팩에 대한 고장이 발생할 염려가 있는 경우 배터리팩의 전원(전압)을 차단하여 배터리팩 및 이더넷 스위치를 보호할 수 있도록 하며, 적시에 배터리 상태를 점검하거나 전원 장치의 전원부를 교체할 수 있도록 한다.Meanwhile, in order to prevent the Ethernet switch from being affected by a failure (failure) of the battery pack, a battery monitoring control device (100) is installed in the power supply to monitor the status of the battery pack, and in case there is a risk of failure of the battery pack, the power (voltage) of the battery pack is cut off to protect the battery pack and the Ethernet switch, and the battery status can be checked in a timely manner or the power supply of the power supply can be replaced.
한편, 배터리팩은 충전모드, 방전모드 및 슬립모드를 포한한 세 가지 동작모드로 동작하며 상기 각 동작모드에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Meanwhile, the battery pack operates in three operation modes including charge mode, discharge mode, and sleep mode, and each of the above operation modes will be described in detail with reference to FIG. 2.
배터리 감시 제어 장치(100)는 상용전원으로부터 전원이 안정적으로 공급되면 배터리팩을 충전모드로 전환하여 배터리팩을 충전하도록 한다.The battery monitoring control device (100) switches the battery pack to charging mode when power is stably supplied from a commercial power source to charge the battery pack.
또한 배터리 감시 제어 장치(100)는 정전상태 발생하면 전원 장치의 배터리팩을 포함하는 전원부를 제어하여 전원공급원을 배터리팩으로 스위칭함으로써 배터리팩의 전원을 이용하여 이더넷 스위치가 동작하도록 한다.In addition, the battery monitoring control device (100) controls the power supply unit including the battery pack of the power supply device when a power outage occurs, thereby switching the power supply source to the battery pack, thereby allowing the Ethernet switch to operate using the power of the battery pack.
또한 배터리 감시 제어 장치(100)는 배터리팩의 완충되는 것을 포함하여 사전에 설정한 이벤트가 발생되면 상기 배터리팩을 슬립모드로 전환한다.Additionally, the battery monitoring control device (100) switches the battery pack to sleep mode when a pre-set event occurs, including the battery pack being fully charged.
배터리 감시 제어 장치(100)는 배터리팩의 상태를 관리하기 위해서 배터리팩 용량, 방전 컷오프, 전압, 전류, 내부저항, 충전조건, 방전조건, 온도조건, 사이클(즉, 각 모드의 전환) 특성 등을 포함하는 배터리팩의 파라미터를 저장 관리한다.The battery monitoring control device (100) stores and manages parameters of the battery pack, including battery pack capacity, discharge cutoff, voltage, current, internal resistance, charging conditions, discharge conditions, temperature conditions, and cycle (i.e., switching of each mode) characteristics, in order to manage the state of the battery pack.
상기 배터리팩의 파라미터에서 전류는 최대 충전 전류, 표준 방전 전류, 고속 방전 전류, 최대 지속 방전 전류, 펄스 방전 전류를 포함한다.In the parameters of the above battery pack, the current includes maximum charge current, standard discharge current, fast discharge current, maximum continuous discharge current, and pulse discharge current.
배터리 감시 제어 장치(100)는 배터리팩의 각 동작모드에 따라 배터리 관리규격을 구비하고 있으며, 상기 관리규격에 따라 충전 과전압(과충전), 충전전류이상, 방전 저전압(과방전), 방전전류이상, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 충전완료시 충전상태 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 배터리팩의 이상상태를 모니터링한다.The battery monitoring control device (100) has battery management standards according to each operation mode of the battery pack, and monitors abnormal conditions of the battery pack including charging overvoltage (overcharge), charging current abnormality, discharge undervoltage (overdischarge), discharge current abnormality, battery cell deviation abnormality, temperature abnormality, charging status abnormality upon completion of charging, or a combination thereof according to the management standards.
배터리 감시 제어 장치(100)는 관리규격에 포함된 경보기준에 부합하는 배터리팩의 이상상태가 발생하면 이에 대한 경보정보를 시스템로그에 저장하여 관리한다. 이를 통해 관리자가 시스템로그를 확인함으로써 배터리팩의 상태에 대한 이력을 점검할 수 있다.The battery monitoring control device (100) stores alarm information in the system log and manages it when an abnormal condition of the battery pack that meets the alarm criteria included in the management standards occurs. Through this, the manager can check the history of the battery pack status by checking the system log.
배터리 감시 제어 장치(100)는 관리규격에 포함된 차단기준에 부합하는 배터리팩의 이상상태가 발생(즉, 배터리팩의 상태가 이더넷 스위치에 영향을 줄 정도로 나쁜 경우 혹은 고장)하면 배터리팩의 전압을 차단하여 이더넷 스위치를 보호하고, 상기 차단에 대한 정보(차단정보)를 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공한다.The battery monitoring control device (100) protects the Ethernet switch by blocking the voltage of the battery pack when an abnormal condition of the battery pack that meets the blocking criteria included in the management standards occurs (i.e., the battery pack is in a state bad enough to affect the Ethernet switch or is broken), and provides information about the blocking (blocking information) to the network management system (200).
이를 통해 관리자가 해당 이더넷 스위치의 배터리팩의 상태를 점검하거나 전원부를 적시에 교체하는 것이 가능해 진다.This allows administrators to check the status of the battery pack of the Ethernet switch or replace the power supply in a timely manner.
한편 배터리 감시 제어 장치(100)는 차단정보를 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공하는 경우, 배터리 상태 점검 또는 전원부 교체에 대한 명령메시지를 이더넷 스위치의 일 측에 구비된 디스플레이 혹은 LED를 통해 표시하여 사용자에게 제공할 수 있다. LED를 통해 표시하는 것은 LED를 오프(OFF)하거나 특정 색깔(예: 빨간색)로 점등시킴으로써 수행될 수 있다.Meanwhile, when the battery monitoring control device (100) provides blocking information to the network management system (200), it can display a command message for battery status check or power supply replacement to the user through a display or LED equipped on one side of the Ethernet switch. Displaying through the LED can be performed by turning the LED off or lighting it in a specific color (e.g., red).
네트워크 관리 시스템(200)은 각 이더넷 스위치를 포함하여 네트워크(망)를 관리하는 기능을 포함하여 차단정보가 수신되면 해당 이더넷 스위치의 정보(예: 식별자, 위치정보 등)를 포함하여 차단에 대한 알림을 관리자 단말(미도시)로 제공하도록 구성될 수 있다.The network management system (200) can be configured to include a function for managing a network including each Ethernet switch, and when blocking information is received, to provide a notification of blocking to an administrator terminal (not shown) including information about the corresponding Ethernet switch (e.g., identifier, location information, etc.).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 동작모드를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a drawing showing an operation mode of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 동작모드는 충전모드, 방전모드 및 슬립모드를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 2, the operation mode of the battery pack according to one embodiment of the present invention includes a charging mode, a discharging mode, and a sleep mode.
배터리 감시 제어 장치(100)는 정전, 전원부 탈장, 이더넷 스위치에 구비된 전원 스위치의 오프(OFF) 또는 이들의 조합을 포함하는 전원공급상태, 배터리팩의 완충여부, 상기 배터리팩의 완전방전여부, 이더넷 스위치의 통신연결 또는 이들의 조합을 포함하는 상태를 체크하여, 배터리팩의 각 동작모드에서 이전 상태의 동작모드를 참조하여 다음 상태의 동작모드로 전환을 결정함으로써 상기 배터리팩의 동작모드를 전환한다.The battery monitoring control device (100) checks a power supply status including a power outage, a power supply disconnection, the OFF status of a power switch provided in an Ethernet switch, or a combination thereof, whether the battery pack is fully charged, whether the battery pack is completely discharged, a communication connection of an Ethernet switch, or a combination thereof, and determines a transition to the next operation mode by referring to the operation mode of the previous state in each operation mode of the battery pack, thereby switching the operation mode of the battery pack.
여기서, 배터리팩의 완충여부와 배터리팩의 완전방전여부는 배터리 감시 제어 장치(100)의 배터리 관리 시스템(110)에서 제공된다.Here, whether the battery pack is fully charged and whether the battery pack is completely discharged is provided by the battery management system (110) of the battery monitoring control device (100).
또한 전원부 탈장, 전원 스위치의 오프에 대한 전원공급상태와 통신연결에 대한 상태는 이더넷 스위치로부터 제공되며, 정전에 대한 상태는 전원부로부터 제공된다.Additionally, the status of power supply for power outage, power switch off, and communication connection is provided from the Ethernet switch, and the status of power outage is provided from the power supply.
배터리 감시 제어 장치(100)는 전원공급상태를 체크한 결과 전원(상용전원)이 안정적으로 공급되면, 배터리팩의 동작모드를 충전모드로 전환하여 배터리팩에 대한 충전을 수행하도록 한다.The battery monitoring control device (100) checks the power supply status and, if power (commercial power) is stably supplied, switches the operation mode of the battery pack to the charging mode to perform charging of the battery pack.
또한 배터리 감시 제어 장치(100)는 충전모드에서 전원공급상태를 체크한 결과 정전이면 배터리팩의 동작모드를 충전모드에서 방전모드로 전환하여 전원부를 통해 배터리팩의 전원을 이더넷 스위치에 공급하도록 한다.In addition, the battery monitoring control device (100) checks the power supply status in the charging mode and, if a power outage occurs, switches the operation mode of the battery pack from the charging mode to the discharging mode and supplies power from the battery pack to the Ethernet switch through the power supply unit.
또한 배터리 감시 제어 장치(100)는 방전모드에서 전원공급상태를 체크한 결과, 전원이 복구되면 배터리팩의 동작모드를 방전모드에서 충전모드로 전환하여 배터리팩에 대한 충전을 수행하고, 전원부를 통해 복구된 전원을 이더넷 스위치에 공급하도록 한다.In addition, the battery monitoring control device (100) checks the power supply status in the discharge mode, and when the power is restored, switches the operation mode of the battery pack from the discharge mode to the charge mode to charge the battery pack, and supplies the restored power to the Ethernet switch through the power supply unit.
한편, 슬립모드는 전원부 탈장, 전원 스위치 OFF, 통신차단을 포함하는 비정상적인 상황이 발생하거나, 충전모드에서 배터리팩이 완충되거나 혹은 방전모드에서 배터리팩이 완전방전되거나 또는 이들의 조합을 포함하는 이벤트가 발생된 경우에 전환되는 동작모드이다.Meanwhile, the sleep mode is an operation mode that is switched to when an abnormal situation occurs, including a power failure, a power switch turning off, a communication interruption, or an event that includes a battery pack being fully charged in charging mode or a battery pack being completely discharged in discharging mode, or a combination of these.
슬립모드는 충전모드에서 배터리팩이 완충되는 경우에 해당 배터리팩을 유휴 상태로 전환하는 유휴모드 및 완충 이외의 완전방전을 포함하여 비정상적인 상황이 발생되면 상기 비정상적인 상황에 따라 배터리가 손상되는 것을 보호하기 위한 배터리 보호모드를 포함하여 구성된다.The sleep mode is configured to include an idle mode that switches the battery pack to an idle state when the battery pack is fully charged in the charging mode, and a battery protection mode to protect the battery from damage due to an abnormal situation, including a full discharge other than a full charge, when the abnormal situation occurs.
이때, 배터리 감시 제어 장치(100)는 충전모드에서 배터리팩이 완충되면 배터리팩의 동작모드를 충전모드에서 슬립모드의 유휴모드로 전환하며, 전원부가 탈장되거나, 이더넷 스위치의 전원 스위치가 오프되거나, 이더넷 스위치가 네트워크(망)의 상위단, 하위단 또는 이들의 조합과 통신이 차단되는 경우, 배터리팩의 동작모드를 충전모드에서 슬립모드의 배터리 보호모드로 전환한다.At this time, the battery monitoring control device (100) switches the operation mode of the battery pack from the charging mode to the idle mode of the sleep mode when the battery pack is fully charged in the charging mode, and switches the operation mode of the battery pack from the charging mode to the battery protection mode of the sleep mode when the power supply is disconnected, the power switch of the Ethernet switch is turned off, or the Ethernet switch is blocked from communicating with the upper end, lower end, or a combination of these of the network.
또한 유휴상태에서도 상기 전원부가 탈장되거나, 이더넷 스위치의 전원 스위치가 오프되거나, 통신이 차단된 경우를 포함하여 비정상적인 상태가 발생하면 배터리 보호모드로 전환되며, 배터리 보호모드에서 상기 비정상적인 상태가 복구되면 유휴상태로 전환된다.In addition, if an abnormal condition occurs, including when the power supply is disconnected during idle mode, the power switch of the Ethernet switch is turned off, or communication is blocked, the device switches to battery protection mode, and when the abnormal condition is recovered from the battery protection mode, the device switches to idle mode.
충전모드에서 슬립모드의 유휴모드로 전환한 경우, 정전상태가 되어 배터리팩에 대한 방전이 필요한 경우에는 배터리 감시 제어 장치(100)는 배터리팩의 동작모드를 유휴모드에서 방전모드로 전환한다.When switching from the charging mode to the sleep mode, if there is a power outage and the battery pack needs to be discharged, the battery monitoring control device (100) switches the operation mode of the battery pack from the idle mode to the discharge mode.
또한 충전모드에서 배터리 보호모드로 전환한 경우, 전원 스위치가 복구(즉, 온)되거나, 통신차단이 복구(즉, 통신 재개), 전원부 탈장이 복구된 경우에는 충전모드로 전환된다. 이때, 정전인 경우, 방전모드로 전환된다.Also, when switching from charging mode to battery protection mode, if the power switch is restored (i.e., turned on), communication interruption is restored (i.e., communication is resumed), or power supply failure is restored, it switches to charging mode. In this case, in case of a power outage, it switches to discharging mode.
또한 배터리 감시 제어 장치(100)는 방전모드에서, 배터리팩이 완전방전되거나, 전원부가 탈장되거나, 이더넷 스위치의 전원 스위치가 오프(OFF)되거나 이더넷 스위치가 네트워크(망)의 상위단 혹은 하위단과 통신이 차단된 경우, 배터리팩의 동작모드를 방전모드에서 슬립모드의 배터리 보호모드로 전환한다.In addition, the battery monitoring control device (100) switches the operation mode of the battery pack from the discharge mode to the sleep mode of the battery protection mode when the battery pack is completely discharged, the power supply is disconnected, the power switch of the Ethernet switch is turned off, or the Ethernet switch is cut off from communication with the upper or lower end of the network.
배터리 감시 제어 장치(100)는 방전모드에서 완전방전으로 인해 슬립모드(배터리 보호모드)로 전환한 경우, 다시 안정적으로 전원(전원 복구)이 공급되면 슬립모드에서 충전모드로 전환한다.The battery monitoring control device (100) switches from the sleep mode to the charging mode when the power (power recovery) is stably supplied again after switching from the discharge mode to the sleep mode (battery protection mode) due to complete discharge.
또한 배터리 감시 제어 장치(100)는 방전모드에서 완전방전 이외의 전원부 탈장, 전원 스위치 오프, 통신 차단으로 배터리팩의 동작모드를 슬립모드로 전환한 경우, 전원 스위치가 복구되거나, 통신이 복구된 경우, 다시 방전모드로 전환한다. 이때, 전원이 안정적으로 공급되는 경우에는 배터리 감시 제어 장치(100)는 슬립모드에서 충전모드로 전환한다.In addition, the battery monitoring control device (100) switches the operation mode of the battery pack to sleep mode due to a power supply disconnection, power switch off, or communication interruption other than complete discharge in the discharge mode, and then switches back to discharge mode when the power switch is restored or communication is restored. At this time, if power is supplied stably, the battery monitoring control device (100) switches from sleep mode to charging mode.
배터리팩의 동작모드 중 슬립모드는 배터리팩에 대한 충방전을 수행하지 않도록 하여 배터리팩을 보호할 수 있도록 한다.Among the battery pack's operating modes, the sleep mode protects the battery pack by preventing charging and discharging of the battery pack.
한편 통신이 안 되는 경우는, 1분 내지 6분 동안 네트워크 장비와의 통신 연동이 안 될 때를 의미하며, 완전방전은 배터리팩의 전압이 10V이하, 배터리셀 전압이 2.5V이하인 경우를 의미한다.Meanwhile, a case where communication is not possible means that communication with network equipment is not possible for 1 to 6 minutes, and a complete discharge means that the voltage of the battery pack is 10 V or less and the battery cell voltage is 2.5 V or less.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 감시 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a battery monitoring control device according to one embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치(100)는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치에 구비된다.As illustrated in FIG. 3, a battery monitoring control device (100) of a lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for a 5G L2 switch according to one embodiment of the present invention is provided in a lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for a 5G L2 switch.
즉, 전원 장치는 배터리팩, SMPS(switched mode power supply)를 포함하는 전원부 및 배터리 감시 제어 장치(100)를 포함하여 구성된다.That is, the power supply is configured to include a battery pack, a power supply unit including a switched mode power supply (SMPS), and a battery monitoring control device (100).
배터리팩은 복수의 배터리셀을 직렬로 연결하여 구성되며, 4개의 배터리셀을 포함하여 구성된다. 다만 이에 한정하지 않으며 4개 이상의 배터리셀로 배터리팩을 구성할 수 있다.The battery pack is composed of multiple battery cells connected in series and is composed of four battery cells. However, this is not limited to this and the battery pack may be composed of four or more battery cells.
또한 배터리팩은 정전상태일 때, 가입자 및 업링크 모든 포트 수용 기준 풀 트래픽 사용시 10분 이상으로 이더넷 스위치를 동작하도록 구성되며, 가입자 전체 포트 50% 및 업링크 포트 수용기준 풀 트래픽 사용시 15분 이상으로 이더넷 스위치를 동작하도록 구성된다.Additionally, the battery pack is configured to operate the Ethernet switch for more than 10 minutes when using full traffic at all subscriber and uplink ports during a power outage, and more than 15 minutes when using full traffic at 50% of all subscriber ports and uplink ports.
전원부는 상용전원으로부터 전원(AC 전원)이 정상적으로 공급되면 SMPS를 통해 직류전원으로 변환하여 이더넷 스위치의 동작에 필요한 전원을 공급하고, 배터리팩을 충전하도록 한다. 한편, 전원부는 배터리팩이 방전모드인 경우(즉, 정전상태)에는 배터리팩의 전원을 이더넷 스위치로 공급하도록 한다.When power (AC power) is normally supplied from a commercial power source, the power supply unit converts it into DC power through SMPS to supply the power required for the operation of the Ethernet switch and charges the battery pack. Meanwhile, when the battery pack is in discharge mode (i.e., in a power outage), the power supply unit supplies the power of the battery pack to the Ethernet switch.
배터리 감시 제어 장치(100)는 배터리팩의 상태를 관리하기 위한 배터리 관리 시스템(110)(BMS) 및 배터리 관리 시스템을 이용하여 상기 배터리팩을 감시 제어하는 배터리 감시 제어부(120)를 포함하여 구성된다.The battery monitoring control device (100) is configured to include a battery management system (110) (BMS) for managing the status of a battery pack and a battery monitoring control unit (120) for monitoring and controlling the battery pack using the battery management system.
배터리 관리 시스템(100)은 배터리팩이 언제나 정상적으로 동작할 수 있도록 배터리팩의 파라미터에 따라 온도조건, 전압/전류 조건 등을 모니터링하고 정상동작 범위서만 배터리가 충방전되도록 하는 기능 및 과전압/과전류 설정을 통한 배터리팩에 대한 보호기능을 수행한다.The battery management system (100) monitors temperature conditions, voltage/current conditions, etc. according to parameters of the battery pack so that the battery pack can always operate normally, and performs a function to charge and discharge the battery only within the normal operating range and a protection function for the battery pack through overvoltage/overcurrent settings.
배터리 관리 시스템(100)은 배터리팩의 상태를 관리하기 위한 배터리팩 파라미터를 저장하여 관리한다. 배터리팩 파라미터는 도 1을 참조하여 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.The battery management system (100) stores and manages battery pack parameters for managing the status of the battery pack. Since the battery pack parameters have been described with reference to Fig. 1, further detailed description will be omitted.
또한 배터리 관리 시스템(100)은 배터리팩의 각 동작모드에 따른 배터리 관리규격을 구비하고 있으면서 배터리팩의 이상상태에 따른 알림정보를 메모리에 저장하며, 상기 배터리 감시 제어부(120)에서 메모리를 실시간으로 액세스하여 상기 알림정보를 모니터링함으로써 배터리팩의 이상상태를 파악할 수 있도록 한다.In addition, the battery management system (100) has battery management standards according to each operation mode of the battery pack, stores notification information according to an abnormal state of the battery pack in memory, and allows the battery monitoring control unit (120) to access the memory in real time to monitor the notification information, thereby enabling the abnormal state of the battery pack to be identified.
배터리 관리규격은 각 모드에 따른 충전 과전압(과충전), 충전전류이상, 방전 저전압(과방전), 방전전류이상, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 충전완료시 충전상태 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 이상상태에 대한 규격(혹은 기준이라고도 함)을 정의해 놓은 것이다.Battery management standards define standards (or criteria) for abnormal conditions, including charging overvoltage (overcharge), charging current abnormality, discharge undervoltage (overdischarge), discharge current abnormality, battery cell deviation abnormality, temperature abnormality, charging state abnormality at the end of charging, or a combination of these, according to each mode.
각 관리규격은 경보기준과 배터리팩의 전압 차단을 위한 차단기준을 각각 포함하여 구성된다.Each management standard consists of an alarm standard and a cut-off standard for voltage cut-off of the battery pack.
알림정보는 배터리팩의 상태를 모니터링한 결과에 따라 경보를 나타내는 경보메시지, 배터리팩의 전압 차단을 요하는 차단메시지를 포함하여 구성된다.The notification information is composed of an alarm message indicating an alarm based on the results of monitoring the status of the battery pack and a blocking message requiring a voltage cut-off of the battery pack.
한편 상기 배터리 관리규격과 상기 배터리팩의 각 모드에 따라 배터리팩의 상태의 이상상태를 모니터링하는 것은 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Meanwhile, monitoring of abnormal conditions of the battery pack according to the above battery management standards and each mode of the battery pack will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.
또한 배터리 관리 시스템(110)은 배터리셀 편차를 모니터링한 결과, 상기 전원부를 제어하여 배터리팩을 구성하는 복수의 셀에 대해서 셀 밸런싱 동작을 수행한다.In addition, the battery management system (110) monitors battery cell deviation and controls the power supply to perform cell balancing operation on multiple cells constituting the battery pack.
이때, 셀 밸런싱 동작은 각 배터리셀의 충전량(SOC, state of charge)이 80%이상에서 충전량 차이에 따라 각 배터리셀에 대한 충전전압을 조정하거나, 방전전압을 조정하여 각 배터리셀이 균일하게 충전되거나 방전되도록 한다.At this time, the cell balancing operation adjusts the charge voltage for each battery cell or adjusts the discharge voltage according to the difference in charge amount when the state of charge (SOC, state of charge) of each battery cell is 80% or higher so that each battery cell is charged or discharged evenly.
배터리 감시 제어부(120)는 배터리팩의 각 모드를 전환하고 전원부를 제어하여 전원을 공급하도록 한다.The battery monitoring control unit (120) switches each mode of the battery pack and controls the power supply unit to supply power.
예를 들어, 정전상태인 경우 배터리 감시 제어부(120)는 상기 배터리팩을 방전모드로 전환하고, 상기 전원부를 제어하여 전원공급을 배터리팩으로 스위칭함으로써 이더넷 스위치의 동작에 필요한 전원을 제공하도록 한다.For example, in the event of a power outage, the battery monitoring control unit (120) switches the battery pack to discharge mode and controls the power supply unit to switch the power supply to the battery pack, thereby providing the power required for the operation of the Ethernet switch.
또한 상용전원으로부터 전원이 안정적으로 공급되면 상기 배터리 감시 제어부(120)는 상기 배터리팩을 충전모드로 전환하고, 상기 전원부를 제어하여 SMPS를 통해 직류전원으로 변환하여 이더넷 스위치의 동작에 필요한 전원을 제공하도록 하고, 상기 배터리팩을 충전하도록 한다.In addition, when power is stably supplied from a commercial power source, the battery monitoring control unit (120) switches the battery pack to a charging mode, controls the power supply to convert it into direct current power through SMPS to provide power required for the operation of the Ethernet switch, and charges the battery pack.
또한 배터리 감시 제어부(120)는 배터리팩의 동작모드를 슬립모드로 전환한 경우, 상기 전원부를 제어하여 상기 배터리팩에 대한 충방전을 중지하도록 한다. In addition, the battery monitoring control unit (120) controls the power supply to stop charging and discharging of the battery pack when the operation mode of the battery pack is switched to sleep mode.
배터리 감시 제어부(120)는 배터리 관리 시스템(100)의 메모리를 액세스하여 알림정보를 실시간으로 모니터링함으로써 배터리팩의 상태(이상상태)를 파악한다.The battery monitoring control unit (120) accesses the memory of the battery management system (100) to monitor notification information in real time to identify the status (abnormal status) of the battery pack.
배터리 감시 제어부(120)는 알림정보에서 경보가 발생한 경우에는 해당 알림정보(즉, 경보정보)를 시스템로그(syslog)에 저장한다.When an alarm occurs in the notification information, the battery monitoring control unit (120) stores the corresponding notification information (i.e., alarm information) in the system log (syslog).
여기서 알림정보에서 경보가 발생한 것은 해당 알림정보에 배터리팩의 이상상태에 대한 경보메시지가 포함된 것을 의미한다. Here, the occurrence of an alarm in the notification information means that the notification information includes an alarm message regarding an abnormal condition of the battery pack.
즉, 경보가 발생한 알림정보는 경보메시지를 포함하는 것이며, 상기 경보메시지를 포함하는 알림정보가 경보정보가 되는 것이다.That is, the notification information that causes an alarm includes an alarm message, and the notification information that includes the alarm message becomes the alarm information.
또한 배터리 감시 제어부(120)는 알림정보에서 차단이 발생한 경우에는 배터리팩의 전압을 즉시 차단한다.Additionally, the battery monitoring control unit (120) immediately cuts off the voltage of the battery pack when a blocking occurs in the notification information.
또한 배터리팩의 전압을 차단한 경우, 해당 알림정보(즉, 차단정보)를 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공한다.In addition, when the voltage of the battery pack is cut off, the corresponding notification information (i.e., cut-off information) is provided to the network management system (200).
즉, 차단이 발생한 알림정보는 차단메시지를 포함하는 것이며, 상기 차단메시지를 포함하는 알림정보가 차단정보가 된다.That is, the notification information that has caused a blocking includes a blocking message, and the notification information that includes the blocking message becomes the blocking information.
이때, 차단정보 또한 시스템로그로 저장 관리할 수 있다.At this time, blocking information can also be stored and managed as a system log.
즉, 배터리 감시 제어 장치(100)는 경보정보를 시스템로그로 저장하는 것과, 차단정보를 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공함으로써 두 가지 단계를 통해 배터리팩의 상태를 관리하는 것이다.That is, the battery monitoring control device (100) manages the status of the battery pack through two steps: storing alarm information as a system log and providing blocking information to the network management system (200).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전모드에서의 배터리팩의 상태를 모니터링하여 관리하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a drawing illustrating a method for monitoring and managing the state of a battery pack in a charging mode according to one embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전모드에서의 배터리팩의 상태를 모니터링하여 관리하는 방법은 우선, 배터리 관리 시스템(100)에서 측정한 외부온도(이더넷 스위치 장치의 내부이면서 전원부의 외부에서 측정한 온도)를 포함하여 배터리팩의 상태를 모니터링한다.As illustrated in FIG. 4, a method for monitoring and managing the state of a battery pack in a charging mode according to one embodiment of the present invention first monitors the state of the battery pack, including the external temperature (the temperature measured inside the Ethernet switch device and outside the power supply unit) measured by the battery management system (100).
충전모드일 때, 배터리 관리 시스템(100)은 각 배터리셀에 대한 충전 과전압 및 배터리팩에 대한 충전 과전압을 포함하는 충전 과전압에 대한 경보기준과 차단기준을 포함하는 관리규격, 배터리셀 편차 이상에 대한 경보기준과 차단기준을 포함하는 관리규격, 충전전류이상에 대한 경보기준과 차단기준을 포함하는 관리규격, 외부온도(이더넷 스위치 장치의 내부이면서 전원부의 외부에서 측정한 온도) 및 충전시 온도 이상에 대한 경보기준과 차단기준을 포함하는 관리규격을 포함하는 충전모드에 대한 배터리 관리규격, 충전완료시 충전상태 이상(SOC 70% 미만일 경우)을 포함하는 충전모드에 대한 배터리 관리규격에 따라 배터리팩의 이상상태를 모니터링한다.In the charging mode, the battery management system (100) monitors the abnormal state of the battery pack according to the management specifications including the alarm criteria and cutoff criteria for charging overvoltage including the charging overvoltage for each battery cell and the charging overvoltage for the battery pack, the management specifications including the alarm criteria and cutoff criteria for the battery cell deviation abnormality, the management specifications including the alarm criteria and cutoff criteria for the charging current abnormality, the battery management specifications for the charging mode including the management specifications including the alarm criteria and cutoff criteria for the external temperature (the temperature measured inside the Ethernet switch device and outside the power supply) and the temperature abnormality during charging, and the battery management specifications for the charging mode including the abnormal state of charge (when the SOC is less than 70%) when charging is complete.
배터리셀의 충전 과전압에 대한 경보기준은 각 배터리셀의 전압 3700mV 이상으로 설정될 수 있으며, 차단기준은 3900mV이상으로 설정될 수 있다.The alarm criterion for overvoltage charging of battery cells can be set to a voltage of 3700 mV or higher for each battery cell, and the cut-off criterion can be set to a voltage of 3900 mV or higher.
또한 배터리팩의 충전 과전압에 대한 경보기준은 14800mV 이상으로 설정될 수 있으며, 차단기준은 15600mV 이상으로 설정될 수 있다.Additionally, the alarm criterion for overvoltage charging of the battery pack can be set at 14800 mV or higher, and the cut-off criterion can be set at 15600 mV or higher.
또한 배터리셀 편차 이상에 대한 경보기준은 각 셀 전압 3300mV 이상에서 500mV 차이로 설정될 수 있으며, 차단기준은 각 셀 전압 3300mV 이상에서 600mV 차이로 설정될 수 있다.Additionally, the alarm criterion for battery cell deviation abnormalities can be set to a difference of 500 mV from each cell voltage of 3300 mV or more, and the cutoff criterion can be set to a difference of 600 mV from each cell voltage of 3300 mV or more.
또한 충전전류이상에 대한 경보기준은 1.2A(0.4C)이상으로 설정될 수 있으며, 차단기준은 1.5A(0.5C) 이상으로 설정될 수 있다.Additionally, the alarm criterion for overcharging current can be set to 1.2A (0.4C) or higher, and the cut-off criterion can be set to 1.5A (0.5C) or higher.
또한 방전시 외부온도(이더넷 스위치 장치의 내부이면서 전원부의 외부에서 측정한 온도) 이상에 대한 경보기준은 60도(섭씨) 이상의 고온 및 -15도 이하의 저온으로 설정될 수 있으며, 차단기준은 65도 이상의 고온 및 -20도 이하의 저온으로 설정될 수 있다.In addition, the alarm criteria for an external temperature (the temperature measured inside the Ethernet switch device and outside the power supply) above the discharge temperature can be set to a high temperature of 60 degrees (Celsius) or higher and a low temperature of -15 degrees or lower, and the cut-off criteria can be set to a high temperature of 65 degrees or higher and a low temperature of -20 degrees or lower.
또한 충전시 배터리팩의 온도에 대한 경보기준은 60도 이상의 고온 및 0도 이하의 저온으로 설정될 수 있으며, 차단기준은 65도 이상의 고온 및 -5도 이하의 저온으로 설정될 수 있다.Additionally, the alarm criteria for the temperature of the battery pack during charging can be set to a high temperature of 60 degrees or higher and a low temperature of 0 degrees or lower, and the cut-off criteria can be set to a high temperature of 65 degrees or higher and a low temperature of -5 degrees or lower.
또한 배터리 관리 시스템(100)은 외부온도(이더넷 스위치 장치의 내부이면서 전원부의 외부에서 측정한 온도)를 포함하여 배터리팩 상태를 모니터링한 결과, 충전 과전압, 충전전류이상, 충전온도, 배터리셀의 편차, 이더넷 스위치 장치의 내부이면서 전원부의 외부에서 측정한 온도인 외부온도, 또는 이들의 조합에서 경보기준 혹은 차단기준에 부합되면 각 모니터링 결과에 대한 경보메시지 혹은 차단메시지를 포함하는 알림정보를 생성하여 배터리 관리 시스템(100)의 메모리에 저장한다.In addition, the battery management system (100) monitors the battery pack status, including the external temperature (the temperature measured outside the power supply and inside the Ethernet switch device), and if the alarm or blocking criteria are met for charging overvoltage, charging current abnormality, charging temperature, battery cell deviation, external temperature measured outside the power supply and inside the Ethernet switch device, or a combination thereof, the battery management system (100) generates notification information including an alarm message or blocking message for each monitoring result and stores it in the memory of the battery management system (100).
또한 충전완료시 충전상태 이상이 발생한 경우, 해당 경보를 발생하는 경보기준은 충전이 완료되었으나 여전히 배터리팩의 SOC가 70% 미만일 경우로 설정할 수 있다.Additionally, if an abnormality in the charging status occurs when charging is complete, the alarm criterion for generating the alarm can be set to when charging is complete but the SOC of the battery pack is still below 70%.
상기 메모리는 플래시 메모리로 구성될 수 있으며, 메모리 용량이 모두 찬 경우, 배터리 관리 시스템(110)은 이전에 저장한 알림정보를 삭제하여 저장 공간을 마련하도록 구성될 수 있다.The above memory may be configured as a flash memory, and when the memory capacity is full, the battery management system (110) may be configured to delete previously stored notification information to secure storage space.
배터리 감시 제어부(120)는 배터리 관리 시스템(110)의 메모리를 액세스하여 알림정보를 실시간으로 모니터링함으로써, 배터리팩의 상태(즉, 이상상태)를 파악한다.The battery monitoring control unit (120) accesses the memory of the battery management system (110) to monitor notification information in real time, thereby identifying the status (i.e., abnormal status) of the battery pack.
또한 배터리 감시 제어부(120)는 알림정보를 모니터링한 결과에 따라 충전모드에서의 각 배터리팩의 상태에 대한 알림정보에 경보가 발생된 경우, 해당 알림정보를 경보정보로 하여 시스템로그에 저장한다. 시스템로그는 배터리 감시 제어부(120)에 구비되는 시스템로그 메모리(미도시)에 저장 관리된다.In addition, if an alarm is generated in the notification information regarding the status of each battery pack in the charging mode based on the result of monitoring the notification information, the battery monitoring control unit (120) stores the corresponding notification information as alarm information in the system log. The system log is stored and managed in the system log memory (not shown) provided in the battery monitoring control unit (120).
한편, 배터리 감시 제어부(120)는 알림정보를 모니터링한 결과에 따라 충전모드에서 각 배터리팩의 상태에 대한 알림정보에 차단이 발생한 경우, 즉시 배터리팩의 전압을 차단한다.Meanwhile, the battery monitoring control unit (120) immediately cuts off the voltage of the battery pack when a blocking occurs in the notification information regarding the status of each battery pack in the charging mode based on the results of monitoring the notification information.
이때, 배터리 감시 제어부(120)는 차단이 발생된 후로부터 3초 이내에 배터리팩의 전압을 차단하도록 구성되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the battery monitoring control unit (120) be configured to cut off the voltage of the battery pack within 3 seconds after a cut-off occurs.
또한 배터리 감시 제어부(120)는 차단이 발생한 알림정보를 차단정보로 하여 네트워크 관리 시스템(200)으로 전송한다.Additionally, the battery monitoring control unit (120) transmits the notification information that a blocking has occurred as blocking information to the network management system (200).
한편, 관리규격은 차단해제 기준을 더 포함하여 구성된다. 즉, 차단해제 기준은 각 배터리팩의 상태에 따른 차단을 해제하기 위한 규격(기준)이다.Meanwhile, the management standard is composed of an additional unlocking criterion. In other words, the unlocking criterion is a standard (criteria) for unlocking according to the status of each battery pack.
한편, 배터리셀 편차가 차단기준에 부합하여 배터리팩의 전압이 차단된 경우에는 차단 해제되지 않는다. 왜냐하면 배터리셀 편차의 경우 충전모드와 방전모드에서 동일하게 적용되는데 충방전시 배터리팩의 전압을 차단하고 충전모드 혹은 방전모드로 복귀하더라도 배터리셀 편차는 변함이 없을 것이 자명하기 때문이다. 다만, 전원부가 교체되면 차단해제 된다.On the other hand, if the battery cell deviation meets the blocking criteria and the voltage of the battery pack is blocked, the blocking is not released. This is because the battery cell deviation is applied equally in the charging mode and the discharging mode, and it is obvious that the battery cell deviation will not change even if the voltage of the battery pack is blocked during charging or discharging and returns to the charging or discharging mode. However, the blocking is released when the power supply is replaced.
또한 이더넷 스위치 장치의 내부이면서 전원부의 외부에서 측정한 온도인 외부 온도 이상 역시 방전모드에서 동일하게 적용된다.Additionally, the external temperature abnormality, which is the temperature measured inside the Ethernet switch device but outside the power supply, is also applied equally in discharge mode.
또한 배터리셀의 충전 과전압 차단 해제에 대한 해제기준은 경보 혹은 차단 상태에서 3650mV 이하로 설정될 수 있으며, 배터리팩의 충전 과전압 차단 해제에 대한 해제기준은 경보 혹은 차단 상태에서 14600mV 이하로 설정될 수 있다.Additionally, the release criterion for releasing the charge overvoltage blocking of the battery cell can be set to 3650 mV or less in the alarm or blocking state, and the release criterion for releasing the charge overvoltage blocking of the battery pack can be set to 14600 mV or less in the alarm or blocking state.
또한 방전시 이더넷 스위치 장치의 내부이면서 전원부의 외부에서 측정한 온도인 외부 온도 이상 차단 해제에 대한 해제기준은 고온 혹은 저온에 대한 경보 혹은 차단 상태에서, 55도 이하 혹은 -15도 이상의 외부온도로 설정될 수 있다.In addition, the release criterion for the release of the external temperature abnormality blocking, which is the temperature measured outside the power supply and inside the Ethernet switch device during discharge, can be set to an external temperature of 55 degrees or lower or -15 degrees or higher in the alarm or blocking state for high or low temperature.
또한 충전시 온도 이상 차단 해제에 대한 해제기준은 고온 혹은 저온으로 경보 혹은 차단 상태에서, 55도 이하 혹은 0도 이상의 충전온도로 설정될 수 있다.In addition, the release criteria for releasing the temperature abnormality blocking during charging can be set to a charging temperature of 55 degrees or lower or 0 degrees or higher in the alarm or blocking state due to high or low temperature.
따라서 배터리 관리 시스템(110)은 배터리팩 상태를 모니터링한 결과 각 상태에 대한 경보 혹은 차단메시지를 포함하는 알림정보를 생성하여 저장한 상태에서, 다시 모니터링한 결과가 해제기준에 만족하는 경우에는 차단해제 메시지를 포함하는 알림정보를 메모리에 저장한다.Accordingly, the battery management system (110) monitors the battery pack status and generates and stores notification information including an alarm or blocking message for each status. If the result of the re-monitoring satisfies the release criteria, the system stores the notification information including a blocking release message in the memory.
이때, 배터리 감시 제어부(120)는 모니터링한 알림정보에서 차단해제가 발생한 경우, 이전의 배터리팩 상태에 따라 배터리팩의 전압을 차단한 것을 해제한다.At this time, if a blocking release occurs in the monitored notification information, the battery monitoring control unit (120) releases the voltage of the battery pack from being blocked according to the previous battery pack status.
이때, 배터리 감시 제어부(120)는 차단해제 정보(경보해제 메시지)를 시스템로그로 저장할 수 있으며, 경보해제 메시지를 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공할 수도 있다.At this time, the battery monitoring control unit (120) can store the blocking release information (alarm release message) as a system log and can also provide the alarm release message to the network management system (200).
여기서 알림정보에서 차단해제가 발생한 것은 알림정보에 차단해제 메시지가 포함된 것을 의미하며, 차단해제 정보는 차단해제 메시지가 포함된 알림정보이다.Here, the fact that unblocking occurred in the notification information means that the notification information includes an unblocking message, and the unblocking information is the notification information that includes the unblocking message.
한편, 방전전류(예: 과전류) 이상에 따라 배터리팩의 전압을 차단한 경우, 이더넷 스위치의 메인보드 이상으로 시스템로그로 저장 및 이에 대한 차단정보를 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공하는 것을 불가능할 수 있다.Meanwhile, if the voltage of the battery pack is cut off due to an abnormal discharge current (e.g., overcurrent), it may be impossible to save the system log and provide the cut-off information to the network management system (200) due to an abnormality in the main board of the Ethernet switch.
또한 배터리 관리 시스템(110)은 충전모드에서 배터리팩의 상태를 모니터링한 결과 배터리팩이 완충되면 이에 대한 경보메시지를 포함하는 알림정보를 메모리에 저장한다.Additionally, the battery management system (110) monitors the status of the battery pack in charging mode and stores notification information including an alarm message in memory when the battery pack is fully charged.
이후, 배터리 감시 제어부(120)에서 알림정보를 모니터링한 결과 배터리팩의 완충을 나타내는 경보메시지를 포함하는 알림정보가 확인되면 배터리팩의 동작모드를 슬립모드(더욱 자세하게는 유휴모드)로 전환한다.Afterwards, when the battery monitoring control unit (120) monitors the notification information and confirms that the notification information includes an alarm message indicating that the battery pack is fully charged, the operation mode of the battery pack is switched to sleep mode (more specifically, idle mode).
그런 다음, 배터리 감시 제어부(120)는 정전상태가 발생되면 슬립모드로 전환한 배터리팩의 동작모드를 방전모드로 전환하여 전원부를 통해 완충된 배터리팩의 전원을 이더넷 스위치로 공급할 수 있도록 한다.Then, when a power outage occurs, the battery monitoring control unit (120) switches the operation mode of the battery pack, which has been switched to sleep mode, to discharge mode so that power from the fully charged battery pack can be supplied to the Ethernet switch through the power supply unit.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전모드에서의 배터리팩의 상태를 모니터링하여 관리하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a drawing illustrating a method for monitoring and managing the state of a battery pack in discharge mode according to one embodiment of the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방전모드에서의 배터리팩의 상태를 모니터링하여 관리하는 방법은 우선, 배터리 관리 시스템(100)에서 이더넷 스위치 장치의 내부이면서 전원부의 외부에서 측정한 온도인 외부온도를 포함하여 배터리팩의 상태를 모니터링한다.As illustrated in FIG. 5, a method for monitoring and managing the state of a battery pack in a discharge mode according to one embodiment of the present invention first monitors the state of the battery pack, including the external temperature, which is the temperature measured outside the power supply and inside the Ethernet switch device in the battery management system (100).
방전모드일 때, 배터리 관리 시스템(100)은 각 배터리셀의 방전 저전압 및 배터리팩에 대한 방전 저전압을 포함하는 방전 저전압에 대한 경보기준과 차단기준을 포함하는 관리규격, 배터리셀 편차 이상에 대한 경보기준과 차단기준을 포함하는 관리규격, 방전전류이상에 대한 경보기준과 차단기준을 포함하는 관리규격, 이더넷 스위치 장치의 내부이면서 전원부의 외부에서 측정한 온도인 외부온도 및 방전시 온도에 대한 경보기준과 차단기준을 포함하는 관리규격을 포함하는 방전모드에 대한 배터리 관리규격에 따라 배터리팩의 상태를 모니터링한다.In discharge mode, the battery management system (100) monitors the status of the battery pack according to battery management specifications for discharge mode, which include management specifications including alarm criteria and cutoff criteria for discharge undervoltage including discharge undervoltage of each battery cell and discharge undervoltage for the battery pack, management specifications including alarm criteria and cutoff criteria for battery cell deviation abnormality, management specifications including alarm criteria and cutoff criteria for discharge current abnormality, and management specifications including alarm criteria and cutoff criteria for external temperature, which is a temperature measured externally to the power supply unit and internal to the Ethernet switch device, and temperature during discharge.
배터리셀의 방전 저전압에 대한 경보기준은 각 배터리셀의 전압을 2800mV 이하로 설정될 수 있으며, 차단기준은 2700mV 이하로 설정될 수 있다.The alarm criterion for low discharge voltage of battery cells can be set to 2800mV or less for each battery cell, and the cut-off criterion can be set to 2700mV or less.
또한 배터리팩의 방전 저전압에 대한 경보기준은 배터리팩의 전압이 11200mV 이하로 설정될 수 있으며, 차단기준은 10800mV 이하로 설정될 수 있다.Additionally, the alarm criterion for low discharge voltage of the battery pack can be set to a voltage of 11200 mV or less of the battery pack, and the cut-off criterion can be set to a voltage of 10800 mV or less.
또한 배터리셀 편차 이상에 대한 경보기준과 차단기준은 충전모드와 동일하다.Additionally, the alarm and cut-off criteria for battery cell deviation abnormalities are the same as those in the charging mode.
또한 방전전류이상에 대한 경보기준은 15.0A(5C) 이상으로 설정될 수 있으며, 차단기준은 20.0A(6.7C) 이상으로 설정될 수 있다.Additionally, the alarm criterion for abnormal discharge current can be set to 15.0A (5C) or higher, and the cut-off criterion can be set to 20.0A (6.7C) or higher.
또한 이더넷 스위치 장치의 내부이면서 전원부의 외부에서 측정한 온도인 외부온도 및 방전모드에서의 온도에 대한 경보기준과 차단기준은 충전모드와 동일하다.In addition, the alarm criteria and cut-off criteria for the external temperature, which is the temperature measured outside the power supply and inside the Ethernet switch device, and the temperature in discharge mode are the same as in the charge mode.
또한 배터리 관리 시스템(100)은 방전모드에서, 외부온도를 포함하여 배터리팩 상태를 모니터링한 결과, 방전 저전압, 방전전류이상, 온도 이상, 배터리셀 편차 이상, 또는 이들의 조합에서 경보기준 혹은 차단기준에 부합되면 각 배터리팩의 상태에 대한 경보메시지 혹은 차단메시지를 포함하는 알림정보를 생성하여 배터리 관리 시스템(100)의 메모리에 저장한다.In addition, the battery management system (100) monitors the battery pack status including the external temperature in the discharge mode, and if the alarm or blocking criteria are met for low discharge voltage, abnormal discharge current, abnormal temperature, abnormal battery cell deviation, or a combination thereof, the battery management system (100) generates notification information including an alarm message or blocking message for the status of each battery pack and stores it in the memory of the battery management system (100).
배터리 감시 제어부(120)는 배터리 관리 시스템(110)의 메모리를 액세스하여 알림정보를 실시간으로 모니터링하고, 모니터링한 결과에 따라 방전모드에서의 배터리팩의 상태(이상상태)에 대한 알림정보에서, 경보가 발생된 경우에는 해당 알림정보를 경보정보로 하여 시스템로그에 저장한다.The battery monitoring control unit (120) accesses the memory of the battery management system (110) to monitor notification information in real time, and based on the monitoring results, if an alarm is generated in the notification information regarding the status (abnormal state) of the battery pack in discharge mode, the corresponding notification information is stored as alarm information in the system log.
또한 각 배터리팩의 이상상태에 대한 알림정보에 차단이 발생된 경우, 배터리팩의 전압을 즉시 차단하고, 차단에 대한 정보(차단정보)를 네트워크 관리 시스템(200)으로 전송한다.In addition, if a blocking occurs in the notification information regarding the abnormal state of each battery pack, the voltage of the battery pack is immediately blocked and information about the blocking (blocking information) is transmitted to the network management system (200).
한편, 방전모드에서의 각 관리규격은 차단해제 기준을 더 포함하여 구성되며, 배터리셀의 방전 저전압 차단 해제에 대한 해제기준은 3000mV이상으로 설정될 수 있으며, 배터리팩의 방전 저전압 차단 해제에 대한 해제기준은 12000mV이상으로 설정될 수 있다.Meanwhile, each management standard in the discharge mode is configured to further include a blocking release criterion, and the release criterion for the release of the discharge low voltage blocking of the battery cell can be set to 3000 mV or higher, and the release criterion for the release of the discharge low voltage blocking of the battery pack can be set to 12000 mV or higher.
또한 온도 차단 해제에 대한 해제기준은 충전모드와 동일하다.Additionally, the release criteria for temperature blocking release are the same as those for charging mode.
방전모드에서 배터리 관리 시스템(100)의 알림정보를 저장하는 것과, 배터리 감시 제어부(120)에서 알림정보에 따라 배터리팩의 전압을 차단하거나 해제하거나, 시스템로그로 저장하거나, 차단에 대한 정보를 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공하는 것은 충전모드의 배터리팩의 상태와 다를 뿐 동일한 과정을 통해 수행된다.Saving the notification information of the battery management system (100) in the discharge mode, and blocking or releasing the voltage of the battery pack according to the notification information in the battery monitoring control unit (120), saving it as a system log, or providing information about the blocking to the network management system (200) are performed through the same process as the state of the battery pack in the charge mode, but are different.
한편, 방전모드에서 방전전류이상으로 배터리팩의 전압을 차단하는 경우, 메인보드 이상으로 시스템로그로 저장하는 것과 이에 대한 정보를 전송하는 것을 불가능할 수 있다.Meanwhile, if the voltage of the battery pack is cut off due to a discharge current exceeding the discharge mode, it may be impossible to save the system log and transmit the information to the main board.
또한 배터리 관리 시스템(110)은 방전모드에서 배터리팩의 상태를 모니터링한 결과 배터리팩이 완전방전되면 이에 대한 경보메시지를 포함하는 알림정보를 메모리에 저장한다.In addition, the battery management system (110) monitors the status of the battery pack in discharge mode and stores notification information including an alarm message in memory when the battery pack is completely discharged.
이후, 배터리 감시 제어부(120)에서 알림정보를 모니터링한 결과 배터리팩의 완전방전에 대한 경보메시지를 포함하는 알림정보가 확인되면 배터리팩의 동작모드를 슬립모드(더욱 자세하게는 배터리팩 보호모드)로 전환한다.Afterwards, when the battery monitoring control unit (120) monitors the notification information and confirms that the notification information includes an alarm message regarding the complete discharge of the battery pack, the operation mode of the battery pack is switched to sleep mode (more specifically, battery pack protection mode).
그런 다음, 배터리 감시 제어부(120)는 전원이 안정적으로 공급되면 슬립모드로 전환한 배터리팩의 동작모드를 충전모드로 전환하여 전원부에서 배터리팩을 충전하도록 하고 상기 공급된 전원을 이더넷 스위치로 공급할 수 있도록 한다.Then, when power is stably supplied, the battery monitoring control unit (120) switches the operation mode of the battery pack, which has switched to sleep mode, to charging mode so that the power supply unit charges the battery pack and supplies the supplied power to the Ethernet switch.
한편, 도 4 및 도 5에는 슬립모드에서 배터리팩의 상태관리에 대한 방법을 설명하고 있지 않으나, 배터리 관리 시스템(100)은 슬립모드에 따른 온도 이상, 전류 이상, 전압 이상에 대한 배터리 관리규격에 따라 배터리팩의 상태를 모니터링하여 알림정보를 메모리에 저장하며, 배터리 감시 제어부(120)는 상기 알림정보를 모니터링하여 경보발생 혹은 차단발생에 따라 경보정보를 시스템로그에 저장하거나, 네트워크 관리 시스템(200)으로 차단정보를 제공하도록 구성된다.Meanwhile, although FIGS. 4 and 5 do not describe a method for managing the status of a battery pack in sleep mode, the battery management system (100) monitors the status of the battery pack according to battery management standards for temperature abnormalities, current abnormalities, and voltage abnormalities according to sleep mode and stores notification information in memory, and the battery monitoring control unit (120) is configured to monitor the notification information and store the alarm information in a system log or provide blocking information to the network management system (200) according to the occurrence of an alarm or blocking.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a battery management system according to one embodiment of the present invention.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 이더넷 스위치의 전원 장치에 내장된 배터리팩의 상태를 관리하기 위한 것으로, 배터리팩 상태 모니터링부(111), 알림정보 생성부(112), 알림정보 저장부(113), 배터리셀 밸런싱부(114) 및 메모리(115)를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 6, a battery management system (100) according to one embodiment of the present invention is configured to manage the status of a battery pack built into a power supply of an Ethernet switch, and includes a battery pack status monitoring unit (111), a notification information generation unit (112), a notification information storage unit (113), a battery cell balancing unit (114), and a memory (115).
상기 배터리팩 상태 모니터링부(111)는 자체 관리되는 배터리팩 용량, 방전 컷오프, 전압, 전류, 내부저항, 충전조건, 온도조건, 방전조건 등을 포함하는 배터리 관리 파라미터에 따라 배터리팩의 상태를 모니터링한다.The above battery pack status monitoring unit (111) monitors the status of the battery pack according to battery management parameters including self-managed battery pack capacity, discharge cutoff, voltage, current, internal resistance, charging conditions, temperature conditions, and discharge conditions.
또한 배터리팩 상태 모니터링부(111)는 배터리 관리 파라미터를 이용하여 충전모드, 방전모드 및 슬립모드에 따라 배터리팩에 대한 충전 전압, 충전전류, 방전전압, 방전전류, 배터리셀 편차, 온도 등을 포함하는 배터리팩의 상태를 모니터링한다.In addition, the battery pack status monitoring unit (111) monitors the status of the battery pack, including the charging voltage, charging current, discharge voltage, discharge current, battery cell deviation, temperature, etc., according to the charging mode, discharge mode, and sleep mode using battery management parameters.
상기 알림정보 생성부(112)는 충전모드, 방전모드, 및 슬립모드 각각 해당하는 배터리 관리규격을 이용하여 각 모니터링 결과에 따른 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 또는 이들의 조합을 이상상태에 대한 알림정보를 생성한다.The above notification information generation unit (112) uses battery management standards corresponding to each of the charging mode, discharging mode, and sleep mode to generate notification information for abnormal conditions such as charging overvoltage, charging current abnormality, discharging low voltage, discharging current abnormality, battery cell deviation abnormality, temperature abnormality, or a combination thereof according to each monitoring result.
이때, 알림정보 생성부(112)는 각 모니터링 결과가 배터리 관리규격에 포함된 경보조건에 각각 부합하면 해당 모니터링결과 및 경보메시지를 포함하는 알림정보를 생성하며, 각 모니터링한 결과가 배터리 관리규격에 포함된 차단조건에 각각 부합하면 해당 모니터링 결과 및 차단메시지를 포함하는 알림정보를 생성한다.At this time, the notification information generation unit (112) generates notification information including the corresponding monitoring result and alarm message if each monitoring result satisfies the alarm condition included in the battery management standard, and generates notification information including the corresponding monitoring result and alarm message if each monitored result satisfies the blocking condition included in the battery management standard.
한편, 알림정보는 차단해제 메시지를 포함하여 구성될 수 있으며, 차단해제 메시지는 각 배터리팩의 상태를 모니터링한 결과에 따라 이전에 수행한 배터리팩의 전압 차단을 해제할 필요가 있을 경우에 알림정보에 포함되는 것임을 상술한 바와 같다. 차단해제 메시지를 포함하는 알림정보는 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.Meanwhile, the notification information may be configured to include a blocking release message, and as described above, the blocking release message is included in the notification information when it is necessary to release the voltage blocking of the battery pack previously performed based on the results of monitoring the status of each battery pack. The notification information including the blocking release message has been described with reference to FIGS. 4 and 5, so further detailed description will be omitted.
상기 알림정보 저장부(113)는 알림정보 생성부(112)에서 생성한 알림정보를 메모리(115)에 저장하는 기능을 수행한다.The above notification information storage unit (113) performs the function of storing notification information generated by the notification information generation unit (112) in the memory (115).
상기 배터리셀 밸런싱부(114)는 충전모드 혹은 방전모드에서 모니터링한 배터리셀 편차에 따라 배터리셀에 대한 밸런싱을 수행한다.The above battery cell balancing unit (114) performs balancing on the battery cells according to the battery cell deviation monitored in the charge mode or discharge mode.
배터리셀 밸런싱은 각 배터리셀이 균일하게 충전되거나 방전되도록 하는 것으로 도 1을 참조하여 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.Battery cell balancing is to ensure that each battery cell is charged or discharged evenly, and as described with reference to Fig. 1, further detailed description will be omitted.
또한 메모리(115)는 알림정보, 배터리팩의 동작모드에 따른 배터리 관리규격, 배터리팩 관리 파라미터 등을 저장 관리하는 기능을 수행한다.In addition, the memory (115) performs the function of storing and managing notification information, battery management specifications according to the operation mode of the battery pack, battery pack management parameters, etc.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 감시 제어부의 구성을 나타낸 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a battery monitoring control unit according to one embodiment of the present invention.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 감시 제어부(120)는 배터리팩 동작모드 전환부(121), 전원공급 제어부(122), 알림정보 모니터링부(123), 시스템로그 저장부(124), 배터리팩 전압 처리부(125), 차단정보 제공부(126) 및 시스템로그 메모리(127)를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 7, a battery monitoring control unit (120) according to one embodiment of the present invention is configured to include a battery pack operation mode switching unit (121), a power supply control unit (122), a notification information monitoring unit (123), a system log storage unit (124), a battery pack voltage processing unit (125), a blocking information providing unit (126), and a system log memory (127).
배터리팩 동작모드 전환부(121)는 충전모드, 방전모드 및 슬립모드를 포함한 배터리팩의 동작모드를 전환하는 기능을 수행한다.The battery pack operation mode switching unit (121) performs the function of switching the operation mode of the battery pack, including the charging mode, the discharging mode, and the sleep mode.
배터리팩 동작모드 전환부(121)는 정전, 전원부 탈장, 이더넷 스위치에 대한 전원 스위치의 오프를 포함하는 전원공급상태, 충전모드에서의 배터리팩에 대한 완충여부, 방전모드에서의 배터리팩에 대한 완전방전여부를 포함하는 상태를 체크하여 배터리팩의 동작모드를 전환하는 기능을 수행한다.The battery pack operation mode switching unit (121) checks the power supply status including a power outage, a power supply disconnection, and the power switch for the Ethernet switch being turned off, whether the battery pack is fully charged in the charging mode, and whether the battery pack is completely discharged in the discharging mode, thereby switching the operation mode of the battery pack.
전원부 탈장, 이더넷 스위치에 대한 전원 스위치의 오프를 포함하는 전원공급상태는 이더넷 스위치에서 제공될 수 있으며, 정전에 대한 전원공급상태는 전원부로부터 제공될 수 있음은 상술한 바와 같다.As described above, the power supply status including the power supply disconnection and the power switch off for the Ethernet switch can be provided from the Ethernet switch, and the power supply status for the power failure can be provided from the power supply.
각 배터리팩의 동작모드를 전환하는 것은 도 2를 참조하여 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.Switching the operation mode of each battery pack is described with reference to Fig. 2, so further detailed description is omitted.
또한 배터리팩의 완충여부와 완전방전여부는 하기에서 설명한 알림정보 모니터링부(123)에서 제공되며, 알림정보 모니터링부(123)는 알림정보를 모니터링하여 충전모드에서 배터리팩이 완충된 경우에 이에 대한 경보메시지를 포함하는 알림정보 혹은 방전모드에서 배터리팩이 완전방전된 경우에 이에 대한 경보메시지를 포함하는 알림정보를 확인한 경우에 이에 대한 정보를 배터리팩 동작모드 전환부(121)로 제공하여 배터리팩의 동작모드를 슬립모드로 전환하도록 한다.In addition, whether the battery pack is fully charged or fully discharged is provided by the notification information monitoring unit (123) described below, and the notification information monitoring unit (123) monitors the notification information and, if it confirms that the battery pack is fully charged in charging mode and includes a warning message about this, or if it confirms that the battery pack is fully discharged in discharging mode and includes a warning message about this, it provides this information to the battery pack operation mode switching unit (121) to switch the operation mode of the battery pack to sleep mode.
전원공급 제어부(122)는 충전모드 혹은 방전모드에 따라 전원부를 제어하여 상용전원으로부터 공급된 전원을 이더넷 스위치로 공급하도록 하거나, 혹은 배터리팩의 전원을 이더넷 스위치로 공급하도록 제어한다.The power supply control unit (122) controls the power supply unit according to the charging mode or the discharging mode to supply power supplied from a commercial power source to the Ethernet switch, or to supply power from the battery pack to the Ethernet switch.
알림정보 모니터링부(123)는 배터리 관리 시스템(100)의 메모리에 액세스하여 알림정보를 실시간으로 모니터링함으로써 배터리팩의 상태를 파악하는 기능을 수행한다.The notification information monitoring unit (123) performs the function of monitoring the notification information in real time by accessing the memory of the battery management system (100) to determine the status of the battery pack.
즉, 알림정보 모니터링부(123)는 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 이상상태에 대한 경보발생 및 차단해제 발생을 모니터링하는 것이다.That is, the notification information monitoring unit (123) monitors the occurrence of alarms and blocking releases for abnormal conditions including charging overvoltage, charging current abnormality, discharge undervoltage, discharge current abnormality, battery cell deviation abnormality, temperature abnormality, or a combination thereof.
시스템로그 저장부(125)는 알림정보를 모니터링한 결과, 상기 알림정보에서 경보가 발생된 경우, 해당 알림정보를 경보정보로 하여 시스템로그에 저장하는 기능을 수행한다.The system log storage unit (125) monitors notification information and, if an alarm is generated from the notification information, performs the function of storing the corresponding notification information as alarm information in the system log.
시스템로그는 시스템로그 메모리(127)에 저장 및 관리된다.System logs are stored and managed in the system log memory (127).
상기 배터리팩 전압 처리부(125)는 알림정보에서 차단이 발생한 경우 배터리팩의 전압을 즉시 차단하는 기능을 수행하여, 배터리팩의 고장이나 전원부의 고장으로 인해 이더넷 스위치가 영향을 받는 것을 방지하는 기능을 수행한다.The above battery pack voltage processing unit (125) performs a function of immediately cutting off the voltage of the battery pack when a cut-off occurs in the notification information, thereby preventing the Ethernet switch from being affected by a failure of the battery pack or a failure of the power supply.
상기 차단정보 제공부(126)는 알림정보에서 차단이 발생한 경우, 해당 알림정보를 차단정보로 하여 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공하는 기능을 수행한다.The above blocking information provision unit (126) performs a function of providing the notification information as blocking information to the network management system (200) when blocking occurs in the notification information.
이하에서는 개별 케이스(case)에 따라 배터리팩 전압 처리부(125)와 차단정보 제공부(126)의 동작을 상세히 설명하도록 한다. Below, the operation of the battery pack voltage processing unit (125) and the blocking information providing unit (126) according to each case will be described in detail.
배터리팩 전압 처리부(125)는 정전상태에서 배터리팩 방전 중에 방전 저전압, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 또는 이들이 조합에 대한 차단이 알림정보에서 발생하면 배터리팩의 전압을 차단하고, 차단정보 제공부(126)는 이에 대한 차단정보를 비상배터리고장(emergency battery fail) 메시지로 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공한다.The battery pack voltage processing unit (125) blocks the voltage of the battery pack when a blocking for low discharge voltage, abnormal battery cell deviation, abnormal temperature, or a combination thereof occurs in the notification information during battery pack discharge in a power outage state, and the blocking information providing unit (126) provides the blocking information to the network management system (200) as an emergency battery fail message.
또한 배터리팩 전압 처리부(125)는 정전상태에서 정상동작으로 복귀시(즉, 전원이 정상공급되는 경우), 충전전류이상, 방전전류이상, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 또는 이들의 조합에 대한 차단이 알림정보에서 발생하면 배터리팩의 전압을 차단하며, 차단정보 제공부(126)는 이에 대한 차단정보를 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공한다.In addition, when returning to normal operation from a power outage state (i.e., when power is supplied normally), if a blocking for a charging current abnormality, a discharging current abnormality, a battery cell deviation abnormality, a temperature abnormality, or a combination thereof occurs in the notification information, the battery pack voltage processing unit (125) blocks the voltage of the battery pack, and the blocking information providing unit (126) provides the blocking information to the network management system (200).
이때, 배터리 감시 제어부(120)는 이더넷 스위치의 일 측에 구비되는 디스플레이 혹은 표시장치(LED)에 배터리 상태 점검 또는 전원부 교체에 대한 명령메시지를 사용자에게 디스플레이하거나 표시한다.At this time, the battery monitoring control unit (120) displays or indicates to the user a command message for battery status check or power supply replacement on a display or display device (LED) equipped on one side of the Ethernet switch.
또한 배터리 전압 처리부(125)는 알림정보에 방전 저전압에 대한 차단발생시, 배터리팩의 전압을 차단하며, 이후, 알림정보에 방전 저전압에 대한 해제가 발생(즉, 다시 충전되는 경우에 따른 해제 메시지)하면 상기 차단을 해제한다.In addition, the battery voltage processing unit (125) blocks the voltage of the battery pack when a blocking event for low discharge voltage occurs in the notification information, and then releases the blocking when a release event for low discharge voltage occurs in the notification information (i.e., a release message according to the case of recharging).
또한 알림정보에서 충전 과전압에 대한 차단발생시, 배터리 전압 처리부(125)는 배터리팩의 전압을 차단하고, 차단정보 제공부(126)는 이에 대한 차단정보를 네트워크 관리 시스템(200)으로 전송한다.In addition, when a blocking occurs due to charging overvoltage in the notification information, the battery voltage processing unit (125) blocks the voltage of the battery pack, and the blocking information providing unit (126) transmits the blocking information to the network management system (200).
이때, 배터리 감시 제어부(120)는 이더넷 스위치의 일 측에 구비되는 디스플레이 혹은 표시장치(LED)에 배터리 상태 점검 또는 전원부 교체에 대한 명령메시지를 사용자에게 디스플레이하거나 표시한다.At this time, the battery monitoring control unit (120) displays or indicates to the user a command message for battery status check or power supply replacement on a display or display device (LED) equipped on one side of the Ethernet switch.
상기 시스템로그 메모리(127)는 시스템로그를 저장 및 관리하는 기능을 수행한다.The above system log memory (127) performs the function of storing and managing system logs.
한편, 차단정보는 SNMP(simple network management protocol)를 통해 송수신된다. Meanwhile, blocking information is sent and received via SNMP (simple network management protocol).
상기에서 설명한 것과 같이, 배터리팩의 상태는 경보발생시 이에 대한 경보정보를 시스템로그에 저장하고, 차단발생시 이에 대한 차단정보를 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공함으로써 2단계로 관리된다.As described above, the status of the battery pack is managed in two stages by storing alarm information in the system log when an alarm occurs and providing blocking information to the network management system (200) when a blocking occurs.
또한 상기 배터리팩의 상태를 관리하는 것은, 충전완료시 충전상태 이상이 발생할 경우, 배터리팩의 교체가 필요하다는 경보를 발생시키는 것을 더 포함한다.In addition, managing the status of the battery pack further includes generating an alarm indicating that the battery pack needs to be replaced if an abnormality in the charging status occurs when charging is completed.
또한 배터리 감시 제어부(120)는 알림정보를 모니터링한 결과 전원부(배터리 외함)가 교체되어, 배터리셀 충전 과전압, 배터리팩 충전 과전압, 배터리셀 편차 이상, 충전전류이상에 대한 차단으로부터 복구되거나, 충전완료시 충전상태 이상으로부터 복구된 것이 확인되면, 이에 대한 경보해제 메시지를 시스템로그에 저장하고 SNMP를 통해 네트워크 관리 시스템으로 제공한다.In addition, the battery monitoring control unit (120) monitors the notification information and, if it is confirmed that the power supply (battery case) has been replaced and has recovered from blocking due to battery cell charging overvoltage, battery pack charging overvoltage, battery cell deviation abnormality, or charging current abnormality, or has recovered from an abnormal charging status upon completion of charging, it stores an alarm release message for this in the system log and provides it to the network management system via SNMP.
한편, 전원부 교체는 배터리팩에 내장된 배터리팩의 고유번호가 변경된 것을 감지함으로써 알 수 있다.Meanwhile, replacement of the power supply can be detected by detecting a change in the unique number of the battery pack built into the battery pack.
또한 방전전류이상에 대한 차단은 네트워크(가입자 망) 장비가 교체되거나 전원부가 교체되면 해제되나, 방전전류이상에 대한 차단정보는 네트워크 관리 시스템(100)으로 제공하지 않으므로 방전전류이상에 대한 경보해제 메시지 역시 네트워크 관리 시스템(200)으로 전송하지 않는다.In addition, blocking for abnormal discharge current is released when the network (subscriber network) equipment is replaced or the power supply is replaced, but since blocking information for abnormal discharge current is not provided to the network management system (100), an alarm release message for abnormal discharge current is also not transmitted to the network management system (200).
즉, 본 발명의 배터리 감시 제어 장치(100)는 배터리셀 혹은 배터리팩의 이상상태에 따라 차단이 발생되거나, 또는 충전완료시 충전상태 이상이 발생된 후 정상 배터리팩으로 교체되면 자동으로 경보해제 메시지를 시스템로그에 저장하고 네트워크 관리 시스템(200)으로 전송하는 것이다. That is, the battery monitoring control device (100) of the present invention automatically stores an alarm release message in the system log and transmits it to the network management system (200) when a blocking occurs due to an abnormal state of a battery cell or battery pack, or when an abnormal state of charging occurs during charging and the battery pack is replaced with a normal battery pack.
배터리셀 충전 과전압에 대한 경보해제 메시지는 배터리 교체(battery replaced) 및 각 배터리셀의 과충전 해제(over charge release for each cell)에 대한 매시지를 포함하여 구성되며, 배터리팩 충전 과전압에 대한 경보해제 메시지는 배터리 교체 및 배터리팩 과충전 해제(over charge release for pack)에 대한 메시지를 포함하여 구성된다.The alarm release message for battery cell charge overvoltage is configured to include messages for battery replacement and over charge release for each cell, and the alarm release message for battery pack charge overvoltage is configured to include messages for battery replacement and over charge release for pack.
또한 배터리셀 편차 이상에 대한 경보해제 메시지는 배터리 교체 및 배터리셀 품질 해제(cell quality release)에 대한 메시지를 포함하여 구성되며, 충전전류이상에 대한 경보해제 메시지는 배터리 교체 및 충전 과전류 해제(charge over current release)에 대한 메시지를 포함하여 구성된다.Additionally, the alarm release message for battery cell deviation abnormality is configured to include messages for battery replacement and battery cell quality release, and the alarm release message for charge current abnormality is configured to include messages for battery replacement and charge over current release.
충전완료시 충전상태 이상에 대한 경보해제 메시지는 배터리 교체 및 완전충전이 가능함(full charge is ok)을 나타내는 메시지를 포함하여 구성된다.When charging is complete, the alarm release message for abnormal charging status is configured to include a message indicating that battery replacement and full charge are possible (full charge is ok).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치에 대한 배터리팩의 상태를 모니터링하고 제어하는 절차를 나타낸 흐름도이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure for monitoring and controlling the status of a battery pack for a lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for a 5G L2 switch according to one embodiment of the present invention.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치에 대한 배터리팩의 상태를 모니터링하고 제어하는 절차는 우선, 배터리 감지 제어 장치(100)의 배터리 관리 시스템(110)에서, 충전모드, 방전모드, 슬립모드를 포함하는 배터리팩의 동작모드에 따라 배터리팩의 상태를 모니터링하는 단계를 수행한다(S110).As illustrated in FIG. 8, a procedure for monitoring and controlling the status of a battery pack for a lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for a 5G L2 switch according to one embodiment of the present invention first performs a step of monitoring the status of a battery pack according to an operation mode of the battery pack including a charge mode, a discharge mode, and a sleep mode in a battery management system (110) of a battery detection control device (100) (S110).
상기 모니터링하는 단계는 배터리팩 관리 파라미터에 따라 배터리팩의 상태를 모니터링하는 것이다.The above monitoring step is to monitor the status of the battery pack according to the battery pack management parameters.
다음으로 배터리 관리 시스템(110)은 배터리팩의 동작모드에 따른 배터리팩의 관리규격에 따라 각 모니터링한 결과에 대한 알림정보를 생성하는 알림정보 생성 단계를 수행한다(S120).Next, the battery management system (110) performs a notification information generation step that generates notification information for each monitoring result according to the management standards of the battery pack according to the operation mode of the battery pack (S120).
즉, 상기 알림정보는 배터리팩의 동작모드에 해당하는 배터리팩의 관리규격에 따라 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 배터리팩의 이상상태에 대한 경보메시지와 차단메시지를 포함하여 구성됨은 상술한 바와 같다.That is, as described above, the above notification information is configured to include an alarm message and a blocking message for an abnormal state of the battery pack, including a charge overvoltage, a charge current abnormality, a discharge undervoltage, a discharge current abnormality, a battery cell deviation abnormality, a temperature abnormality, or a combination thereof, according to the management standard of the battery pack corresponding to the operation mode of the battery pack.
다음으로 배터리 감시 제어 장치(100)의 배터리 감시 제어부(120)에서, 배터리 관리 시스템(110)의 메모리(115)에 액세스하여 알림정보를 모니터링하는 알림정보 모니터링 단계를 수행한다(S130).Next, the battery monitoring control unit (120) of the battery monitoring control device (100) performs a notification information monitoring step of accessing the memory (115) of the battery management system (110) to monitor notification information (S130).
상기 알림정보 모니터링 단계는 배터리팩의 이상상태에 대한 경보발생 혹은 차단발생을 모니터링하는 것이다. 한편, 알림정보 모니터링은 알림정보에 차단해제 발생을 모니터링하는 것을 더 포함함은 상술한 바와 같다.The above notification information monitoring step monitors occurrence of an alarm or blocking for an abnormal condition of the battery pack. Meanwhile, as described above, the notification information monitoring further includes monitoring occurrence of blocking release in the notification information.
다음으로 알림정보를 모니터링한 결과, 알림정보에서 경보가 발생한 경우(S140), 상기 경보가 발생한 알림정보를 경보정보로 하여 시스템로그에 저장하는 시스템로그 저장 단계를 수행한다(S150).Next, as a result of monitoring the notification information, if an alarm occurs in the notification information (S140), a system log storage step is performed to store the notification information in which the alarm occurred as alarm information in the system log (S150).
또한 알림정보를 모니터링한 결과, 해당 알림정보에서 차단이 발생한 경우(S141), 배터리 감시 제어부(120)에서 배터리팩의 전압을 차단하는 배터리팩 전압 처리 단계를 수행한다(S151).In addition, as a result of monitoring the notification information, if a blocking occurs in the corresponding notification information (S141), the battery monitoring control unit (120) performs a battery pack voltage processing step to block the voltage of the battery pack (S151).
한편, 알림정보를 모니터링한 결과 해당 알림정보에서 차단해제가 발생한 경우에는 배터리 감시 제어부(120)는 이전에 배터리팩 전압을 차단한 것을 해제하는 단계를 수행한다.Meanwhile, if the notification information is monitored and a blocking is lifted from the corresponding notification information, the battery monitoring control unit (120) performs a step of lifting the previously blocked battery pack voltage.
배터리팩 전압을 차단한 것을 해제하는 과정은 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The process of releasing the battery pack voltage cut-off has been described with reference to FIGS. 4 to 7, so further detailed description is omitted.
다음으로 배터리 감시 제어부(120)는 차단이 발생한 알림정보를 차단정보로 하여 네트워크 관리 시스템(200)으로 제공하는 차단정보 제공 단계를 수행한다(S161).Next, the battery monitoring control unit (120) performs a blocking information provision step in which the blocking occurrence notification information is provided as blocking information to the network management system (200) (S161).
한편, 차단이 발생한 알림정보, 차단해제가 발생한 알림정보 또한 시스템로그로 저장하여 관리할 수 있음은 상술한 바와 같다.Meanwhile, as described above, notification information regarding blocking and unblocking can also be saved and managed as system logs.
이처럼, 본 발명은 배터리 내장 전원 장치에 대한 배터리 감시 제어 장치를 제공하여 정상적인 전원공급상태 및 정전상태에서도 정상적으로 이더넷 스위치가 지속적으로 동작하도록 함으로써 끊김 없이 이더넷 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.In this way, the present invention provides a battery monitoring control device for a battery-integrated power supply device, thereby enabling an Ethernet switch to continuously operate normally even in a normal power supply state and a power outage state, thereby providing an Ethernet service without interruption.
또한 본 발명은 배터리팩에 대한 충전 과전압, 방전 저전압, 충전 전류 이상, 방전 전류 이상, 배터리셀 편차 이상, 온도 이상, 또는 이들의 조합을 모니터링하여, 경보발생시 시스템로그에 저장하고 차단시에는 SNMP로 네트워크 관리 시스템으로 제공하여 2단계로 배터리팩의 상태를 관리할 수 있도록 한다. 아울러 충전완료시 충전상태 이상이 발생할 경우, 배터리의 교체가 필요하다는 경보를 발생시키는 것을 더 포함한다.In addition, the present invention monitors charging overvoltage, discharging undervoltage, charging current abnormality, discharging current abnormality, battery cell deviation abnormality, temperature abnormality, or a combination thereof for a battery pack, stores the alarm in a system log when an alarm occurs, and provides the alarm to a network management system via SNMP when a blocking event occurs, thereby enabling management of the status of the battery pack in two stages. In addition, if an abnormality in the charging status occurs when charging is completed, an alarm is further included to indicate that the battery needs to be replaced.
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 illustrated in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Accordingly, the technical protection scope of the present invention should be determined by the following patent claims.
100: 배터리 감시 제어 장치 110: 배터리 관리 시스템
111: 배터리팩 상태 모니터링부 112: 알림정보 생성부
113: 알림정보 저장부 114: 배터리셀 밸런싱부
115: 메모리 120: 배터리 감시 제어부
121: 배터리팩 동작모드 전환부 122: 전원공급 제어부
123: 알림정보 모니터링부 124: 시스템로그 저장부
125: 배터리팩 전압 처리부 126: 차단정보 제공부
127: 시스템로그 메모리 100: Battery monitoring control device 110: Battery management system
111: Battery pack status monitoring unit 112: Notification information generation unit
113: Notification information storage unit 114: Battery cell balancing unit
115: Memory 120: Battery monitoring control unit
121: Battery pack operation mode switching unit 122: Power supply control unit
123: Notification information monitoring section 124: System log storage section
125: Battery pack voltage processing unit 126: Blocking information providing unit
127: System log memory
Claims (19)
상기 배터리 관리 시스템을 이용하여 상기 배터리팩을 감시 제어하는 배터리 감시 제어부;를 포함하며,
상기 배터리팩은, 리튬 인산철 배터리팩이며,
상기 배터리 감시 제어부는,
상기 배터리 관리 시스템을 통해서 상기 배터리팩의 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 간의 충전상태 편차 이상, 온도 이상, 충전완료시 충전상태 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 이상상태에 따라 차단이 발생하거나 이상상태로부터 복구 시 해당 메시지를 시스템로그(syslog)에 저장하고, 네트워크 관리 시스템으로 상기 차단과 복구에 대한 정보를 제공하여 상기 배터리팩의 동작을 감시하고 제어함으로써,
상기 5G L2 스위치가 정상적인 전원공급상태 및 정전상태에서도 정상적으로 끊김 없이 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치.Battery management system for battery packs built into 5G L2 switches; and
A battery monitoring control unit that monitors and controls the battery pack using the battery management system;
The above battery pack is a lithium iron phosphate battery pack.
The above battery monitoring control unit,
When a blocking occurs or a message is saved in the system log (syslog) when the battery pack is recovered from an abnormal state including an overvoltage charge, abnormal charge current, low discharge voltage, abnormal discharge current, abnormal charge state difference between battery cells, abnormal temperature, abnormal charge state upon completion of charging, or a combination thereof through the battery management system, and information on the blocking and recovery is provided to the network management system to monitor and control the operation of the battery pack.
A battery monitoring control device for a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that the 5G L2 switch operates normally without interruption even in a normal power supply state and a power outage state.
상기 배터리 감시 제어부는,
상기 배터리 관리 시스템을 통해서 상기 배터리팩을 관리함에 있어서, 상기 배터리팩의 충전모드, 방전모드, 또는 슬립모드 중 어느 하나에 따라 상기 리튬 인산철 배터리팩을 충전모드, 방전모드, 또는 슬립모드 중 어느 하나를 감시하여 상기 5G L2 스위치에 전원을 공급하는 것을 제어하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치.In claim 1,
The above battery monitoring control unit,
A battery monitoring control device for a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that when managing the battery pack through the battery management system, the device further includes controlling the supply of power to the 5G L2 switch by monitoring the lithium iron phosphate battery pack in one of the charging mode, the discharging mode, or the sleep mode according to one of the charging mode, the discharging mode, or the sleep mode of the battery pack.
상기 배터리 관리 시스템은,
상기 충전모드, 방전모드, 또는 슬립모드에 따라 각각 해당하는 상기 배터리팩의 관리규격을 구비하고 상기 관리규격에 따른 알림정보를 상기 배터리 관리 시스템의 메모리에 저장하고,
상기 배터리 감시 제어부가 상기 메모리를 액세스하여 상기 배터리팩의 상태를 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치.In claim 2,
The above battery management system,
According to the above charging mode, discharge mode, or sleep mode, the management standards of the battery pack are respectively provided, and notification information according to the management standards is stored in the memory of the battery management system.
A battery monitoring control device for a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that the battery monitoring control unit can access the memory to determine the status of the battery pack.
상기 배터리 관리 시스템은,
상기 배터리팩을 구성하는 배터리셀의 전류, 전압, 온도, 또는 배터리셀 간의 충전상태 편차에 대한 규격과 상기 규격에 따른 알림정보를 메모리에 저장하고,
상기 배터리 감시 제어부가 상기 메모리를 액세스하여 상기 배터리팩의 상태를 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치.In claim 2,
The above battery management system,
The specifications for the current, voltage, temperature, or charge state deviation between battery cells of the battery pack and the notification information according to the specifications are stored in the memory,
A battery monitoring control device for a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that the battery monitoring control unit can access the memory to determine the status of the battery pack.
상기 배터리 관리 시스템은,
상기 배터리팩에 포함된 복수의 배터리셀에 대해서 셀 밸런싱 동작을 수행하되, 상기 복수의 배터리셀 각각이 소정의 잔량 이상에서 충전상태 차이에 의해 상기 밸런싱 동작을 자체적으로 수행하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치.In claim 1,
The above battery management system,
A battery monitoring control device for a power supply device with a lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that it further includes performing a cell balancing operation on a plurality of battery cells included in the battery pack, wherein each of the plurality of battery cells independently performs the balancing operation due to a difference in a charge state when the remaining amount is greater than a predetermined amount.
상기 배터리 관리 시스템에서 관리하는 상기 배터리팩의 파라미터는,
배터리팩의 용량, 방전 컷오프 전압, 전류, 내부저항, 충전 조건, 및 사이클 특성을 포함하며,
상기 배터리팩의 파라미터에서 전류는, 최대 충전 전류, 표준 방전 전류, 고속 방전 전류, 최대 지속 방전 전류, 펄스 방전 전류, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치.In claim 1,
The parameters of the battery pack managed by the above battery management system are:
Includes the capacity, discharge cut-off voltage, current, internal resistance, charging conditions, and cycle characteristics of the battery pack.
A battery monitoring control device of a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that the current in the parameters of the battery pack includes a maximum charge current, a standard discharge current, a fast discharge current, a maximum continuous discharge current, a pulse discharge current, or a combination thereof.
상기 배터리 감시 제어 장치는,
상기 배터리 관리 시스템으로부터 상기 배터리팩에 대한 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 간의 충전상태 편차 이상, 또는 온도 이상 중 어느 하나에 대한 경보가 발생하면 상기 경보에 대한 경보정보를 시스템로그(syslog)에 저장하고,
상기 배터리팩에 대한 상기 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 간의 충전상태 편차 이상, 또는 온도 이상 중 어느 하나에 의하여 배터리동작이 차단되면 네트워크 관리 시스템으로 상기 차단에 대한 차단정보를 제공하여 2단계로 상기 배터리의 상태를 관리하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치.In claim 1,
The above battery monitoring control device,
If an alarm occurs for any one of overvoltage charging, abnormal charging current, low discharge voltage, abnormal discharge current, abnormal charging state deviation between battery cells, or abnormal temperature for the battery pack from the above battery management system, the alarm information for the alarm is stored in the system log (syslog).
A battery monitoring control device for a power supply device with a lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that when battery operation is blocked due to any one of the charging overvoltage, charging current abnormality, discharge undervoltage, discharge current abnormality, charging state difference abnormality between battery cells, or temperature abnormality for the battery pack, the device further includes providing blocking information for the blocking to a network management system to manage the state of the battery in a second step.
상기 배터리 감시 제어 장치는,
상기 정전상태에서 상기 배터리팩의 방전 중에 방전 저전압 및 배터리셀 간의 충전상태 편차 이상으로 인한 차단이 발생한 경우, 상기 배터리팩의 전압은 차단되며, 상기 차단에 대한 차단정보를 비상배터리고장(emergency battery fail) 메시지로 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 장치.In claim 1,
The above battery monitoring control device,
A battery monitoring control device for a power supply device with a lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that when a blocking occurs due to a low discharge voltage and an abnormal difference in the state of charge between battery cells during the discharge of the battery pack in the above-mentioned power failure state, the voltage of the battery pack is blocked, and blocking information regarding the blocking is provided to a network management system as an emergency battery fail message.
상기 배터리팩은, 리튬 인산철 배터리팩이며,
상기 배터리 감시 제어 단계는,
상기 배터리 관리 시스템을 통해서 상기 배터리팩의 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 간의 충전상태 편차 이상, 온도 이상, 충전완료시 충전상태 이상, 또는 이들의 조합을 포함하는 이상상태에 따라 차단이 발생하거나 이상상태로부터 복구 시 해당 메시지를 시스템로그(syslog)에 저장하고, 네트워크 관리 시스템으로 상기 차단과 복구에 대한 정보를 제공하여 상기 배터리팩의 동작을 감시하고 제어함으로써, 상기 5G L2 스위치가 정상적인 전원공급상태 및 정전상태에서도 정상적으로 끊김 없이 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법.In a battery monitoring control device of a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, a battery monitoring control step for monitoring and controlling the battery pack built into the 5G L2 switch using a battery management system for the battery pack is included;
The above battery pack is a lithium iron phosphate battery pack.
The above battery monitoring control step is:
A battery monitoring control method of a lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for a 5G L2 switch, characterized in that a blocking occurs or a message is stored in a system log (syslog) when a blocking occurs or a recovery from an abnormal state including an abnormal state including a charging overvoltage, a charging current abnormality, a discharging undervoltage, a discharging current abnormality, a charging state difference abnormality between battery cells, an abnormal temperature, an abnormal charging state upon completion of charging, or a combination thereof through the battery management system, and information on the blocking and recovery is provided to a network management system to monitor and control the operation of the battery pack, thereby allowing the 5G L2 switch to operate normally without interruption in a normal power supply state and a power outage state.
상기 배터리 감시 제어 단계는,
상기 배터리 관리 시스템을 통해서 상기 배터리팩을 관리함에 있어서, 상기 배터리팩의 충전모드, 방전모드, 또는 슬립모드 중 어느 하나에 따라 상기 리튬 인산철 배터리팩을 충전모드, 방전모드, 또는 슬립모드 중 어느 하나를 감시하여 상기 5G L2 스위치에 전원을 공급하는 것을 제어하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법.In claim 11,
The above battery monitoring control step is:
A battery monitoring control method of a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that, when managing the battery pack through the battery management system, the method further includes controlling the supply of power to the 5G L2 switch by monitoring the lithium iron phosphate battery pack in one of the charging mode, the discharging mode, or the sleep mode according to one of the charging mode, the discharging mode, or the sleep mode of the battery pack.
상기 배터리 감시 제어 방법은,
상기 배터리 관리 시스템에서, 상기 충전모드, 방전모드, 또는 슬립모드에 따라 각각 해당하는 상기 배터리팩의 관리규격을 구비하고 상기 관리규격에 따른 알림정보를 상기 배터리 관리 시스템의 메모리에 저장하는 단계;를 더 포함하며,
상기 배터리 감시 제어 단계에서, 상기 메모리를 액세스하여 상기 배터리팩의 상태를 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법.In claim 12,
The above battery monitoring control method is,
In the above battery management system, the step of providing management standards of the battery pack corresponding to each of the charging mode, the discharging mode, or the sleep mode and storing notification information according to the management standards in the memory of the battery management system is further included;
A battery monitoring control method for a power supply device having a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that, in the above battery monitoring control step, the memory is accessed to determine the status of the battery pack.
상기 배터리 관리 시스템은,
상기 배터리팩을 구성하는 배터리셀의 전류, 전압, 온도, 또는 배터리셀 간의 충전상태 편차에 대한 규격과 상기 규격에 따른 알림정보를 메모리에 저장하고,
상기 배터리 감시 제어 단계에서, 상기 메모리를 액세스하여 상기 배터리팩의 상태를 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법.In claim 12,
The above battery management system,
The specifications for the current, voltage, temperature, or charge state deviation between battery cells of the battery pack and the notification information according to the specifications are stored in the memory,
A battery monitoring control method for a power supply device having a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that, in the above battery monitoring control step, the memory is accessed to determine the status of the battery pack.
상기 배터리 감시 제어 방법은,
상기 배터리 관리 시스템에서, 상기 배터리팩에 포함된 복수의 배터리셀에 대해서 셀 밸런싱 동작을 수행하되, 상기 복수의 배터리셀 각각이 소정의 잔량 이상에서 충전상태 차이에 의해 상기 밸런싱 동작을 자체적으로 수행하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법.In claim 11,
The above battery monitoring control method is,
A battery monitoring control method for a power supply device with a lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that, in the battery management system, a cell balancing operation is performed on a plurality of battery cells included in the battery pack, and each of the plurality of battery cells independently performs the balancing operation based on a difference in a charge state when the remaining amount is greater than a predetermined amount.
상기 배터리 관리 시스템에서 관리하는 상기 배터리팩의 파라미터는,
배터리팩의 용량, 방전 컷오프 전압, 전류, 내부저항, 충전 조건, 및 사이클 특성을 포함하며,
상기 배터리팩의 파라미터에서 전류는, 최대 충전 전류, 표준 방전 전류, 고속 방전 전류, 최대 지속 방전 전류, 펄스 방전 전류, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법.In claim 11,
The parameters of the battery pack managed by the above battery management system are:
Includes the capacity, discharge cut-off voltage, current, internal resistance, charging conditions, and cycle characteristics of the battery pack.
A battery monitoring control method of a power supply device having a lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that the current in the parameters of the battery pack includes a maximum charge current, a standard discharge current, a fast discharge current, a maximum continuous discharge current, a pulse discharge current, or a combination thereof.
상기 배터리 감시 제어 방법은,
상기 배터리 관리 시스템으로부터 상기 배터리팩에 대한 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 간의 충전상태 편차 이상, 또는 온도 이상 중 어느 하나에 대한 경보가 발생하면 상기 경보에 대한 경보정보를 시스템로그(syslog)에 저장하는 단계; 및
상기 배터리팩에 대한 상기 충전 과전압, 충전전류이상, 방전 저전압, 방전전류이상, 배터리셀 간의 충전상태 편차 이상, 또는 온도 이상 중 어느 하나에 의하여 배터리동작이 차단되면 네트워크 관리 시스템으로 상기 차단에 대한 차단정보를 제공하는 단계;를 더 포함하며,
상기 경보정보를 시스템로그에 저장하는 것과 상기 차단정보를 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 것을 통해 2단계로 상기 배터리의 상태를 관리하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법.In claim 11,
The above battery monitoring control method is,
A step of storing alarm information for the alarm in a system log (syslog) when an alarm for any one of charging overvoltage, charging current abnormality, discharge undervoltage, discharge current abnormality, charging state deviation abnormality between battery cells, or temperature abnormality for the battery pack is generated from the battery management system; and
The method further includes a step of providing blocking information about the blocking to a network management system when the battery operation is blocked due to any one of the charging overvoltage, charging current abnormality, discharge undervoltage, discharge current abnormality, charging state difference abnormality between battery cells, or temperature abnormality for the battery pack;
A battery monitoring control method for a power supply device with a built-in lithium iron phosphate battery for a 5G L2 switch, characterized in that the status of the battery is managed in two stages by storing the above alarm information in a system log and providing the above blocking information to a network management system.
상기 배터리 감시 제어 방법은,
상기 정전상태에서 상기 배터리팩의 방전 중에 방전 저전압 및 배터리셀 간의 충전상태 편차 이상에 대한 차단이 발생한 경우, 상기 배터리팩의 전압은 차단되며, 상기 차단에 대한 차단정보를 비상배터리고장(emergency battery fail) 메시지로 네트워크 관리 시스템으로 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 5G L2 스위치용 리튬인산철 배터리 내장 전원 장치의 배터리 감시 제어 방법.In claim 11,
The above battery monitoring control method is,
A battery monitoring control method of a lithium iron phosphate battery-embedded power supply device for a 5G L2 switch, characterized in that when a blocking occurs due to a low discharge voltage and an abnormal difference in the state of charge between battery cells during the discharge of the battery pack in the above-mentioned power failure state, the voltage of the battery pack is blocked, and blocking information regarding the blocking is provided to a network management system as an emergency battery fail message.
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