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KR20240000294A - Apparatus for managing battery and operating method of the same - Google Patents

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KR20240000294A
KR20240000294A KR1020220077113A KR20220077113A KR20240000294A KR 20240000294 A KR20240000294 A KR 20240000294A KR 1020220077113 A KR1020220077113 A KR 1020220077113A KR 20220077113 A KR20220077113 A KR 20220077113A KR 20240000294 A KR20240000294 A KR 20240000294A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
group
battery bank
bank
voltage change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020220077113A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최문규
유동훈
김기훈
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020220077113A priority Critical patent/KR20240000294A/en
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Abstract

A battery management device according to one embodiment disclosed in the present document comprises: a voltage measurement part that measures a voltage of each of a plurality of battery banks of a battery module; and a controller that detects a voltage change of a first battery bank among the plurality of battery banks, and enables a state of the first battery bank to be diagnosed based on a voltage change of at least one second battery bank associated with the first battery bank. Therefore, the present invention is capable of diagnosing a thermal runaway phenomenon of the battery bank.

Description

배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법{APPARATUS FOR MANAGING BATTERY AND OPERATING METHOD OF THE SAME}Battery management device and operating method thereof {APPARATUS FOR MANAGING BATTERY AND OPERATING METHOD OF THE SAME}

본 문서에 개시된 실시예들은 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.Embodiments disclosed herein relate to a battery management device and method of operating the same.

전기차는 외부로부터 전기를 공급받아 배터리를 충전한 후, 배터리에 충전된 전압으로 모터를 구동시켜 동력을 얻는다. 전기차의 배터리는 전기를 충전 및 방전하는 과정에서 발생하는 화학적 반응으로 열이 발생할 수 있고, 이러한 열은 배터리 의 성능 및 수명을 손상시킬 수 있다. 따라서 배터리의 온도, 전압 및 전류를 모니터링하는 배터리 관리 장치(BMS, Battery Management System)가 구동되어 배터리의 상태를 진단 및 제어한다.Electric vehicles receive electricity from outside, charge the battery, and then obtain power by driving the motor with the voltage charged in the battery. Electric vehicle batteries can generate heat due to chemical reactions that occur during the charging and discharging process, and this heat can damage the performance and lifespan of the battery. Therefore, a battery management system (BMS) that monitors the temperature, voltage, and current of the battery is operated to diagnose and control the state of the battery.

배터리 팩 내부에 특정 개별 셀의 열 폭주(Thermal Runaway) 현상의 발생시 배터리 팩 내부의 연쇄 발화가 발생할 수 있어, 배터리 관리 장치는 열 폭주가 발생한 배터리 셀을 진단하여야 한다. 그러나 종래의 배터리 관리 장치의 열 폭주를 감지하기 위한 방법은 단일 배터리 셀 전압 대비 평균 배터리 셀의 전압의 감소율 계산하거나 온도의 급격한 변화를 측정하였으나, 배터리 팩 내부의 노이즈로 인한 전압 흔들림과 배터리 셀 온도 센싱 포인트가 발열의 발원지로부터 거리가 멀거나 온도 센서의 개수 및 배치의 문제로 배터리 셀의 온도 변화를 감지하기 어려운 문제가 있다. When thermal runaway of a specific individual cell inside the battery pack occurs, chain ignition inside the battery pack may occur, so the battery management device must diagnose the battery cell in which thermal runaway occurred. However, methods for detecting thermal runaway in conventional battery management devices include calculating the reduction rate of the average battery cell voltage compared to the single battery cell voltage or measuring rapid changes in temperature, but voltage fluctuations and battery cell temperature due to noise inside the battery pack There is a problem in that it is difficult to detect temperature changes in battery cells due to the sensing point being far from the source of heat or problems with the number and placement of temperature sensors.

본 문서에 개시되는 실시예들의 일 목적은 배터리 팩 내부의 인접 배터리 뱅크 간의 전압 변화 현상에 기초하여 배터리 뱅크의 열 폭주 현상을 진단할 수 있는 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데 있다.One purpose of the embodiments disclosed in this document is to provide a battery management device that can diagnose thermal runaway of a battery bank based on a voltage change phenomenon between adjacent battery banks within a battery pack and a method of operating the same.

본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the embodiments disclosed in this document are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는 배터리 모듈의 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 전압 측정부 및 상기 복수의 배터리 뱅크 중 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지하고, 상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크의 상태를 진단할 수 있다.A battery management device according to an embodiment disclosed in this document includes a voltage measuring unit that measures the voltage of each of a plurality of battery banks of a battery module, detects a voltage change in a first battery bank among the plurality of battery banks, and the first battery bank. The state of the first battery bank may be diagnosed based on a change in voltage of at least one second battery bank related to the battery bank.

일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화율이 임계 수치 이상인 경우, 상기 제1 배터리 뱅크에 전압 변화가 발생한 것으로 판단할 수 있다.According to one embodiment, when the voltage change rate of the first battery bank is greater than or equal to a threshold value, the controller may determine that a voltage change has occurred in the first battery bank.

일 실시예에 따라, 상기 복수의 배터리 뱅크는 복수의 배터리 셀을 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 셀 중 전압 변화율이 임계 수치 이상인 배터리 셀을 식별하고, 상기 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크를 상기 제1 배터리 뱅크로 결정할 수 있다.According to one embodiment, the plurality of battery banks include a plurality of battery cells, and the controller identifies a battery cell whose voltage change rate is greater than a threshold value among the plurality of battery cells, and configures the battery bank including the battery cell. It may be determined as the first battery bank.

일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지한 경우, 기 저장된 상기 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크에 인접한 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석할 수 있다.According to one embodiment, when the controller detects a voltage change in the first battery bank, the controller connects the at least one second battery bank adjacent to the first battery bank based on a pre-stored arrangement order of the plurality of battery banks. Voltage changes can be analyzed.

일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 상기 전압 변화가 검출된 상기 제1 배터리 뱅크를 제1 그룹으로 구분하고, 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크 중 상기 제1 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제2 그룹으로 구분하고, 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크 중 상기 제2 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제3 그룹으로 구분하고, 상기 제1 그룹, 상기 제2 그룹 및 상기 제3 그룹의 전압 변화를 순차적으로 분석할 수 있다.According to one embodiment, the controller divides the first battery bank in which the voltage change is detected into a first group based on the arrangement order of the plurality of battery banks, and selects the first battery bank among the at least one second battery bank. At least one battery bank in contact with group 1 is divided into a second group, and among the at least one second battery bank, at least one battery bank in contact with the second group is divided into a third group, and the first battery bank is divided into a third group. Voltage changes in the group, the second group, and the third group may be analyzed sequentially.

일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제1 배터리 뱅크를 상기 제1 그룹으로 구분하고, 상기 제1 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 상기 제2 그룹의 구분하여 상기 제2 그룹의 전압 변화를 분석할 수 있다.According to one embodiment, when the controller detects a voltage change in the first battery bank, the controller divides the first battery bank into the first group and connects at least one battery bank in contact with the first group to the first group. The voltage change of the second group can be analyzed by dividing the second group.

일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제2 그룹의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제2 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 상기 제3 그룹으로 구분하여 상기 제3 그룹의 전압 변화를 분석할 수 있다.According to one embodiment, when the controller detects a voltage change in the second group, the controller divides at least one battery bank in contact with the second group into the third group and analyzes the voltage change in the third group. can do.

일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제3 그룹의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제1 그룹으로 구분된 상기 제1 배터리 뱅크의 열 폭주(Thermal Runaway)를 진단할 수 있다.According to one embodiment, when the controller detects a voltage change in the third group, the controller may diagnose thermal runaway of the first battery bank divided into the first group.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법은 배터리 모듈의 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 단계; 상기 복수의 배터리 뱅크 중 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지하는 단계 상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계 및 상기 제2 배터리 뱅크의 전압 변화에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크의 상태를 진단할 수 있다.A method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document includes measuring the voltage of each of a plurality of battery banks of a battery module; Detecting a voltage change in a first battery bank among the plurality of battery banks; Analyzing a voltage change in at least one second battery bank related to the first battery bank; and based on the voltage change in the second battery bank. The state of the first battery bank can be diagnosed.

일 실시예에 따라, 상기 복수의 배터리 뱅크 중 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지하는 단계는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화율이 임계 수치 이상인 경우, 상기 제1 배터리 뱅크에 전압 변화가 발생한 것으로 판단할 수 있다.According to one embodiment, the step of detecting a voltage change in a first battery bank among the plurality of battery banks includes determining that a voltage change has occurred in the first battery bank when the voltage change rate of the first battery bank is greater than a threshold value. can do.

일 실시예에 따라, 상기 배터리 모듈의 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 단계는 상기 복수의 배터리 뱅크에 포함된 복수의 배터리 셀 중 전압 변화율이 임계 수치 이상인 배터리 셀을 식별하고, 상기 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크를 상기 제1 배터리 뱅크로 결정할 수 있다.According to one embodiment, the step of measuring the voltage of each of the plurality of battery banks of the battery module includes identifying a battery cell whose voltage change rate is more than a threshold value among the plurality of battery cells included in the plurality of battery banks, and the battery cell A battery bank including may be determined as the first battery bank.

일 실시예에 따라, 상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지한 경우, 기 저장된 상기 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크에 인접한 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석할 수 있다.According to one embodiment, the step of analyzing the voltage change of at least one second battery bank related to the first battery bank includes, when detecting a voltage change of the first battery bank, the arrangement of the plurality of previously stored battery banks. A voltage change in the at least one second battery bank adjacent to the first battery bank may be analyzed based on the order.

일 실시예에 따라, 상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계는 상기 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 상기 전압 변화가 검출된 상기 제1 배터리 뱅크를 제1 그룹으로 구분하고, 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크 중 상기 제1 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제2 그룹으로 구분하고, 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크 중 상기 제2 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제3 그룹으로 구분하고, 상기 제1 그룹, 상기 제2 그룹 및 상기 제3 그룹의 전압 변화를 순차적으로 분석할 수 있다.According to one embodiment, the step of analyzing a voltage change in at least one second battery bank related to the first battery bank includes: the first battery bank for which the voltage change is detected based on the arrangement order of the plurality of battery banks; is divided into a first group, and at least one battery bank in contact with the first group among the at least one second battery bank is divided into a second group, and the second group among the at least one second battery bank At least one battery bank in contact with can be divided into a third group, and voltage changes in the first group, the second group, and the third group can be sequentially analyzed.

일 실시예에 따라, 상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제1 배터리 뱅크를 상기 제1 그룹으로 구분하고, 상기 제1 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 상기 제2 그룹의 구분하여 상기 제2 그룹의 전압 변화를 분석할 수 있다.According to one embodiment, the step of analyzing a voltage change in at least one second battery bank related to the first battery bank includes, when a voltage change in the first battery bank is detected, connecting the first battery bank to the first battery bank. By dividing into groups and at least one battery bank in contact with the first group into the second group, the voltage change of the second group can be analyzed.

일 실시예에 따라, 상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계는 상기 제2 그룹의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제2 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 상기 제3 그룹으로 구분하여 상기 제3 그룹의 전압 변화를 분석할 수 있다.According to one embodiment, the step of analyzing a voltage change in at least one second battery bank related to the first battery bank includes, when detecting a voltage change in the second group, at least one contacting the second group. The battery bank can be divided into the third group and the voltage change of the third group can be analyzed.

일 실시예에 따라, 상기 제2 배터리 뱅크의 전압 변화에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크의 상태를 진단하는 단계는 상기 제3 그룹의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제1 그룹으로 구분된 상기 제1 배터리 뱅크의 열 폭주를 진단할 수 있다.According to one embodiment, the step of diagnosing the state of the first battery bank based on the voltage change of the second battery bank includes detecting the voltage change of the third group by detecting the battery bank divided into the first group. 1 Thermal runaway of the battery bank can be diagnosed.

본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법에 따르면 배터리 팩 내부의 인접 배터리 뱅크 간의 전압 변화 현상에 기초하여 배터리 뱅크의 열 폭주 현상을 진단할 수 있다.According to the battery management device and its operating method according to an embodiment disclosed in this document, thermal runaway of a battery bank can be diagnosed based on a voltage change phenomenon between adjacent battery banks within a battery pack.

도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 문서에 기재된 일 실시예에 따른 배터리 모듈 내부의 배터리 셀의 배치를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩 내부의 복수의 배터리 뱅크의 배치를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컨트롤러의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치를 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
1 is a diagram showing a battery pack according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 3 is a diagram showing the arrangement of battery cells inside a battery module according to an embodiment described in this document.
FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of a plurality of battery banks within a battery pack according to an embodiment disclosed in this document.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of analyzing a voltage change in a second battery bank of a controller according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 6 is a flowchart showing a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 7 is a block diagram showing the hardware configuration of a computing system implementing a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.

이하, 본 문서에 개시된 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 문서에 개시된 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 문서에 개시된 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments disclosed in this document will be described in detail through illustrative drawings. When adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this document, if it is determined that detailed descriptions of related known configurations or functions impede understanding of the embodiments disclosed in this document, the detailed descriptions will be omitted.

본 문서에 개시된 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment disclosed in this document, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the embodiments disclosed in this document belong. . Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless explicitly defined in this document, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. No.

도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩을 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing a battery pack according to an embodiment disclosed in this document.

도 1을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩(1000)은 복수의 배터리 모듈(100), 배터리 관리 장치(200), 및 릴레이(300)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a battery pack 1000 according to an embodiment disclosed in this document may include a plurality of battery modules 100, a battery management device 200, and a relay 300.

도 1에서는 배터리 모듈(100)이 한 개인 경우로 도시되나, 실시예에 따라 배터리 모듈(100)은 복수개로 구성될 수도 있다. In Figure 1, there is a single battery module 100, but depending on the embodiment, the battery module 100 may be comprised of a plurality.

배터리 모듈(100)은 대상 장치(미도시)에 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 배터리 모듈(100)은 대상 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 대상 장치는 배터리 모듈(100)을 포함하는 배터리 팩(1000)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 전기적, 전자적, 또는 기계적인 장치를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 대상 장치는 전기 자동차(EV) 또는 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The battery module 100 may supply power to a target device (not shown). To this end, the battery module 100 may be electrically connected to the target device. Here, the target device may include an electrical, electronic, or mechanical device that operates by receiving power from the battery pack 1000 including the battery module 100. For example, the target device may include an electric vehicle (EV). ) or an energy storage system (ESS), but is not limited thereto.

배터리 모듈(100)은 복수의 배터리 뱅크(Bank)(110, 120, 130, 140)를 포함할 수 있다. 여기서 배터리 뱅크는 배터리 모듈(100) 내의 다수의 배터리 셀로 구성된 하나의 직렬 라인으로 정의할 수 있다. 도 1에서는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)가 4개인 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 배터리 모듈(100)은 n(n은 2이상의 자연수)개의 배터리 뱅크를 포함하여 구성될 수 있다. 실시예에 따라 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)는 서로 전기적으로 연결되어 셀 모듈 어셈블리(CMA, Cell Module Assembly)를 구성할 수 있다. 실시예에 따라 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)는 배터리 모듈(100) 내에서 서로 직렬 연결될 수 있다.The battery module 100 may include a plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140. Here, the battery bank can be defined as one serial line composed of a plurality of battery cells within the battery module 100. In FIG. 1, there are four battery banks 110, 120, 130, and 140, but the battery module 100 is not limited thereto, and the battery module 100 includes n battery banks (n is a natural number of 2 or more). It can be. Depending on the embodiment, the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 may be electrically connected to each other to form a cell module assembly (CMA). Depending on the embodiment, a plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 may be connected in series to each other within the battery module 100.

복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)는 복수의 배터리 셀들을 포함할 수 있다. 배터리 셀은 전기 에너지를 충방전하여 사용할 수 있는 배터리의 기본 단위로, 리튬이온(Li-ion) 전지, 리튬이온 폴리머(Li-ion polymer) 전지, 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈 수소(Ni-MH) 전지 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 실시예에 따라, 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각에 포함된 복수의 배터리 셀들은 서로 병렬 연결될 수 있다.The plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 may include a plurality of battery cells. A battery cell is the basic unit of a battery that can be used by charging and discharging electrical energy, including lithium-ion (Li-ion) batteries, lithium-ion polymer (Li-ion polymer) batteries, nickel cadmium (Ni-Cd) batteries, and nickel hydrogen ( It may be a Ni-MH) battery, but it is not limited thereto. Depending on the embodiment, a plurality of battery cells included in each of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 may be connected to each other in parallel.

실시예에 따라, 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각에 포함된 복수의 배터리 셀들은 서로 병렬 연결될 수 있다. 또한, 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 내부의 병렬 연결된 배터리 셀의 개수는 서로 동일할 수 있다.Depending on the embodiment, a plurality of battery cells included in each of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 may be connected to each other in parallel. Additionally, the number of battery cells connected in parallel within the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 may be the same.

배터리 관리 장치(BMS, Battery Management System) (200)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 온도 및 전압 데이터에 기초하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 수명 (SOH, State of Health)을 예측할 수 있다. 배터리 관리 장치(200)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 배터리 데이터의 노이즈를 제거하고, 노이즈가 제거된 데이터에 기초하여 배터리의 온도 및 충방전율 별 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 수명(SOH)을 예측할 수 있다.A battery management system (BMS) 200 determines the lifespan of a plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 based on temperature and voltage data of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140. (SOH, State of Health) can be predicted. The battery management device 200 removes noise from battery data of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140, and configures the plurality of battery banks 110 for each battery temperature and charge/discharge rate based on the data from which the noise has been removed. , 120, 130, 140) lifespan (SOH) can be predicted.

배터리 관리 장치(200)는 배터리 모듈(100)의 상태 및/또는 동작을 관리 및/또는 제어할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(200)는 배터리 모듈(100)에 포함된 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 상태 및/또는 동작을 관리 및/또는 제어할 수 있다. 배터리 관리 장치(200)는 배터리 모듈(100)의 충전 및/또는 방전을 관리할 수 있다. The battery management device 200 may manage and/or control the status and/or operation of the battery module 100. For example, the battery management device 200 may manage and/or control the status and/or operation of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 included in the battery module 100. The battery management device 200 may manage charging and/or discharging of the battery module 100.

또한, 배터리 관리 장치(200)는 배터리 모듈(100) 및/또는 배터리 모듈(100)에 포함된 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링 할 수 있다. 그리고 배터리 관리 장치에 의한 모니터링을 위해 도시하지 않은 센서나 각종 측정 모듈이 배터리 모듈(100)이나 충방전 경로, 또는 배터리 모듈(100) 등의 임의의 위치에 추가로 설치될 수 있다. 배터리 관리 장치(200)는 모니터링 한 전압, 전류, 온도 등의 측정값에 기초하여 배터리 모듈(100)의 상태를 나타내는 파라미터, 예를 들어 SOC(State of Charge)나 SOH 등을 산출할 수 있다.In addition, the battery management device 200 can monitor the voltage, current, temperature, etc. of the battery module 100 and/or the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 included in the battery module 100. there is. Additionally, for monitoring by the battery management device, sensors or various measurement modules, not shown, may be additionally installed in the battery module 100, the charging/discharging path, or any other location in the battery module 100. The battery management device 200 may calculate parameters indicating the state of the battery module 100, such as SOC (State of Charge) or SOH, based on monitored measured values such as voltage, current, and temperature.

배터리 관리 장치(200)는 릴레이(300)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(200)는 대상 장치에 전원을 공급하기 위해 릴레이(300)를 단락시킬 수 있다. 또한, 배터리 관리 장치(200)는 배터리 팩(1000)에 충전 장치가 연결되는 경우 릴레이(300)를 단락시킬 수 있다. The battery management device 200 can control the operation of the relay 300. For example, the battery management device 200 may short-circuit the relay 300 to supply power to the target device. Additionally, the battery management device 200 may short-circuit the relay 300 when a charging device is connected to the battery pack 1000.

배터리 관리 장치(200)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 셀 밸런싱 타임을 산출할 수 있다. 여기서, 셀 밸런싱 타임은 배터리 셀의 밸런싱에 소요되는 시간으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(200)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 SOC, 배터리 용량 및 밸런싱 효율에 기초하여 셀 밸런싱 타임을 산출할 수 있다. The battery management device 200 may calculate cell balancing times for each of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140. Here, the cell balancing time may be defined as the time required to balance battery cells. For example, the battery management device 200 may calculate the cell balancing time based on the SOC, battery capacity, and balancing efficiency of each of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140.

복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)는 사용 기간 또는 사용 횟수가 증가할수록 용량이 감소하고, 내부 저항이 증가하고, 배터리의 여러 인자들이 변화할 수 있다. 배터리 관리 장치(200)는 배터리가 열화됨에 따라 변화하는 여러 인자들의 데이터를 기초로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 내부의 이상 현상을 진단할 수 있다. As the period of use or number of uses of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 increases, the capacity may decrease, internal resistance may increase, and various battery factors may change. The battery management device 200 may diagnose abnormalities within the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 based on data on various factors that change as the batteries deteriorate.

구체적으로 배터리 관리 장치(200)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)가 열화됨에 따라 변화하는 여러 인자들의 데이터를 기초로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 내부의 이상 전압을 판단하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 내부의 이상 배터리 셀의 존재 여부를 판단할 수 있다. Specifically, the battery management device 200 manages the internal functions of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 based on data on various factors that change as the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 deteriorate. By determining the abnormal voltage, it is possible to determine whether an abnormal battery cell exists within the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140.

예를 들어, 배터리 관리 장치(200)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 기초로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 내부의 열 폭주가 발생한 배터리 셀의 존재 여부를 판단할 수 있다. For example, the battery management device 200 determines the battery in which thermal runaway has occurred within the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 based on the respective voltages of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140. The presence or absence of a cell can be determined.

다병렬 셀구조를 갖는 배터리 팩(1000)에서 특정 배터리 뱅크의 배터리 셀에 열 폭주가 발생한 경우, 특정 배터리 뱅크에 최근접한 배터리 뱅크가 다음으로 발화될 수 있다. 이는, 전기차의 한정된 공간에 많은 양의 배터리 셀을 조밀하게 배치해야하는 구조적 특성에 의해 열발산을 가능하게 하는 전도 및 대류가 설계 방식에 따라 제한적이기 때문이다. 따라서, 배터리 팩(1000) 내부의 연쇄 발화가 발생하는 경우 최초의 열 폭주 현상이 발생한 트리거(Trigger) 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크로부터 거리가 가까운 배터리 뱅크 순서로 발화가 진행하게 된다. In the battery pack 1000 having a multi-parallel cell structure, when thermal runaway occurs in a battery cell of a specific battery bank, the battery bank closest to the specific battery bank may ignite next. This is because conduction and convection that enable heat dissipation are limited depending on the design method due to the structural characteristics of electric vehicles that require a large amount of battery cells to be densely placed in a limited space. Therefore, when a chain ignition occurs inside the battery pack 1000, the ignition proceeds in the order of battery banks that are closest to the battery bank including the trigger battery cell where the first thermal runaway phenomenon occurred.

배터리 뱅크 내부의 열 폭주가 발생하는 경우 배터리 셀의 파손으로 인한 전압의 흔들림(Jitter)이 발생하게 된다. 배터리 관리 장치(200)는 배터리 뱅크의 열 폭주로 인한 전압 흔들림 현상과 배터리 팩 내 연쇄 발화 특성에 기초하여 열 폭주 현상이 발생한 배터리 뱅크를 진단할 수 있다. 구체적으로, 배터리 관리 장치(200)는 배터리 뱅크들의 전압 변화 이력을 분석하여 배터리 팩 내부의 열 폭주 현상이 발생한 배터리 뱅크를 진단할 수 있다. If thermal runaway occurs inside the battery bank, voltage jitter occurs due to damage to the battery cells. The battery management device 200 may diagnose a battery bank in which thermal runaway has occurred based on voltage fluctuations due to thermal runaway of the battery bank and chain ignition characteristics within the battery pack. Specifically, the battery management device 200 may analyze the voltage change history of the battery banks and diagnose the battery bank in which thermal runaway inside the battery pack has occurred.

이하에서 배터리 관리 장치(200)의 구성 및 동작에 대해 구체적으로 설명한다. Below, the configuration and operation of the battery management device 200 will be described in detail.

도 2 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.

먼저 도 2를 참조하면, 배터리 관리 장치(200)는 전압 측정부(210) 및 컨트롤러(220)를 포함할 수 있다. First, referring to FIG. 2, the battery management device 200 may include a voltage measurement unit 210 and a controller 220.

전압 측정부(210)는 배터리 모듈(100) 내부의 복수의 배터리 셀들이 서로 병렬 연결된 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 측정할 수 있다. 구체적으로 전압 측정부(210)는 특정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 반복 측정할 수 있다.The voltage measurement unit 210 may measure the voltage of each of a plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 in which a plurality of battery cells within the battery module 100 are connected in parallel to each other. Specifically, the voltage measurement unit 210 may repeatedly measure the voltage of each of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 at a specific cycle.

컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 어느 하나인 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화를 감지할 수 있다. 여기서 제1 배터리 뱅크(B1)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 이상 전압이 발생한 배터리 뱅크를 의미하며, 이하에서 이상 전압이 발생한 배터리 뱅크를 제1 배터리 뱅크(B1)로 설명하겠다.The controller 220 may detect a voltage change in the first battery bank B1, which is one of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140. Here, the first battery bank (B1) refers to the battery bank in which an abnormal voltage occurred among the plurality of battery banks (110, 120, 130, 140). Hereinafter, the battery bank in which an abnormal voltage occurred is referred to as the first battery bank (B1). Let me explain.

컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화율이 임계 수치 이상인 경우, 제1 배터리 뱅크(B1)에 전압 변화가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 개방 회로 전압(OCV, Open Circuit Voltage)의 이완(Relaxation) 상태 여부를 판단할 수 있다. 여기서 전압 이완(Voltage Relaxation)은 배터리가 유휴 상태 또는 무부하 상태가 되었을 때 복수의 양극재들 사이에 전위차가 발생하고, 전위차에 의해 양극재들 사이에 작동 이온의 이동이 유발되어 전위차가 시간의 흐름에 따라 해소되는 현상을 의미한다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압이 무부하 상태에서 4시간 동안 전압 흔들림(Jitter)이 20mv 이내인 경우, 제1 배터리 뱅크(B1)를 전압 이완 상태로 판단할 수 있다.If the voltage change rate of the first battery bank B1 is greater than or equal to a threshold value, the controller 220 may determine that a voltage change has occurred in the first battery bank B1. Specifically, the controller 220 may determine whether the open circuit voltage (OCV) of the first battery bank (B1) is in a relaxed state. Here, voltage relaxation occurs when a battery is in an idle or no-load state, a potential difference occurs between a plurality of anode materials, and the potential difference causes movement of operating ions between the anode materials, causing the potential difference to change over time. It means a phenomenon that is resolved according to . For example, if the voltage of the first battery bank (B1) is within 20 mv for 4 hours in an unloaded state, the controller 220 may determine the first battery bank (B1) to be in a voltage relaxation state. You can.

실시예에 따라, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)에 포함된 복수의 배터리 셀 중 전압 변화율이 임계 수치 이상인 배터리 셀을 식별하고, 전압 변화율이 임계 수치 이상인 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크를 제1 배터리 뱅크(B1)로 결정할 수 있다.Depending on the embodiment, the controller 220 identifies battery cells whose voltage change rate is greater than or equal to a threshold value among the plurality of battery cells included in the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140, and selects a battery cell whose voltage change rate is equal to or greater than the threshold value. The battery bank including the cell may be determined as the first battery bank (B1).

컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)을 전압 이완 상태로 판단한 후, 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압이 미소 시간 내에 일정 수치 이상의 전압 흔들림이 감지되는 경우 제1 배터리 뱅크(B1)에 이상 전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압이 1초 간 100mV의 전압 흔들림이 발생하는 경우, 제1 배터리 뱅크(B1)에 이상 전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다. After determining that the first battery bank (B1) is in a voltage relaxation state, the controller 220 controls the first battery bank (B1) when the voltage of the first battery bank (B1) is detected to fluctuate by a certain amount or more within a short period of time. It can be determined that an abnormal voltage has occurred. For example, if the voltage of the first battery bank B1 fluctuates by 100 mV for 1 second, the controller 220 may determine that an abnormal voltage has occurred in the first battery bank B1.

컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화를 감지하고, 제1 배터리 뱅크(B1)와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크(B2)의 전압 변화에 기초하여 제1 배터리 뱅크(B1)의 상태를 진단할 수 있다. 여기서 제2 배터리 뱅크(B2)는 기 저장된 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 배치 순서에 기초하여 제1 배터리 뱅크(B1)에 인접한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 의미한다. 이하에서 제1 배터리 뱅크(B1)에 인접한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제2 배터리 뱅크(B2)로 설명한다.The controller 220 detects a voltage change in the first battery bank (B1) among the plurality of battery banks (110, 120, 130, and 140) and detects at least one second battery bank (B1) related to the first battery bank (B1). The state of the first battery bank (B1) can be diagnosed based on the voltage change of B2). Here, the second battery bank (B2) refers to at least one battery bank adjacent to the first battery bank (B1) based on the arrangement order of the plurality of previously stored battery banks (110, 120, 130, and 140). Hereinafter, at least one battery bank adjacent to the first battery bank (B1) will be described as the second battery bank (B2).

도 3은 본 문서에 기재된 일 실시예에 따른 배터리 모듈 내부의 복수의 배터리 셀의 배치를 보여주는 도면이다. Figure 3 is a diagram showing the arrangement of a plurality of battery cells inside a battery module according to an embodiment described in this document.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 ‘24S13P’의 배터리 셀로 구성될 수 있다. 즉, 배터리 모듈(100)은 24개의 직렬(Serial) 라인 및 13개의 병렬(Parallel) 라인으로 구성된 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 여기서 13개의 배터리 셀들이 병렬 연결된 각각의 병렬 라인은 배터리 뱅크로 정의할 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 배터리 모듈(100)은 13개의 배터리 셀들이 서로 병렬 연결된 배터리 뱅크가 직렬 연결될 수 있다. 즉, 배터리 모듈(100)은 24개의 배터리 뱅크가 직렬 연결될 수 있다.Referring to FIG. 3, the battery module 100 according to one embodiment may be composed of ‘24S13P’ battery cells. That is, the battery module 100 may include a plurality of battery cells composed of 24 serial lines and 13 parallel lines. Here, each parallel line in which 13 battery cells are connected in parallel can be defined as a battery bank. Accordingly, the battery module 100 shown in FIG. 3 may be a battery bank in which 13 battery cells are connected in parallel to each other in series. That is, the battery module 100 may have 24 battery banks connected in series.

도 3에 있어서 배터리 모듈(100)은 하나만 도시되었으나, 배터리 팩(1000)은 4개의 배터리 모듈이 적층 구조를 이루어 총 ‘96S13P’의 배터리 셀들로 구성될 수 있다.Although only one battery module 100 is shown in FIG. 3, the battery pack 1000 may be composed of a total of ‘96S13P’ battery cells in a stacked structure of four battery modules.

도 3을 참조하면, 예를 들어 배터리 모듈(100) 내부의 ‘S16/P01’ 배터리 셀은 이상 전압이 발생할 수 있다. 여기서 ‘S16’은 24개의 배터리 뱅크가 직렬 연결된 직렬 라인에서 왼쪽에서부터 16번째의 배터리 뱅크를 의미하고, ‘P01’은 13개의 배터리 셀이 서로 병렬 연결된 배터리 뱅크 내부에서 위에서부터 1번째의 배터리 셀을 의미한다. 즉, ‘S16/P01’배터리 셀은 배터리 모듈(100) 내부의 왼쪽에서부터 16번째의 배터리 뱅크 내부에서 위에서부터 1번째의 배터리 셀을 의미한다.Referring to FIG. 3, for example, an abnormal voltage may occur in the ‘S16/P01’ battery cell inside the battery module 100. Here, 'S16' refers to the 16th battery bank from the left in a series line in which 24 battery banks are connected in series, and 'P01' refers to the 1st battery cell from the top in a battery bank in which 13 battery cells are connected in parallel. it means. In other words, the ‘S16/P01’ battery cell refers to the 1st battery cell from the top inside the 16th battery bank from the left inside the battery module 100.

컨트롤러(200)은 배터리 모듈(100) 내부의 복수의 배터리 셀 및 복수의 배터리 셀이 서로 병렬 연결된 복수의 배터리 뱅크의 전압을 모니터링하여 이상 전압이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크를 판단할 수 있다. 따라서, 예를 들어 배터리 모듈(100) 내부의 ‘S16/P01’ 배터리 셀에 열 폭주 현상이 발생하여 전압 변화가 발생한 경우, 컨트롤러(100)는 ‘S16/P01’ 배터리 셀이 포함된 배터리 뱅크인 ‘S16’ 배터리 뱅크를 검출하고, ‘S16’ 배터리 뱅크 내부에 이상 전압이 발생한 배터리 셀이 포함된 것으로 판단할 수 있다.The controller 200 monitors the voltage of a plurality of battery cells inside the battery module 100 and a plurality of battery banks in which the plurality of battery cells are connected in parallel to determine the battery bank including the battery cell in which an abnormal voltage has occurred. . Therefore, for example, if a thermal runaway phenomenon occurs in the 'S16/P01' battery cell inside the battery module 100 and a voltage change occurs, the controller 100 controls the battery bank containing the 'S16/P01' battery cell. The 'S16' battery bank can be detected, and it can be determined that the 'S16' battery bank contains a battery cell with an abnormal voltage.

도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩 내부의 복수의 배터리 뱅크의 배치를 보여주는 도면이다. FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of a plurality of battery banks within a battery pack according to an embodiment disclosed in this document.

도 4를 참조하면, 배터리 팩(1000)은 제1 배터리 모듈(100-1), 제2 배터리 모듈(100-2), 제3 배터리 모듈(100-3) 및 제4 배터리 모듈(100-4)를 포함할 수 있다. 배터리 팩(1000)은 상기 제1 배터리 모듈(100-1), 제2 배터리 모듈(100-2), 제3 배터리 모듈(100-3) 및 제4 배터리 모듈(100-4)이 적층 구조를 이루어 형성될 수 있다. 여기서 배터리 모듈 각각은 ‘24S13P’의 배터리 셀로 구성될 수 있다. 즉, 배터리 모듈 각각은 13개의 배터리 셀들이 병렬 연결된 24개의 배터리 뱅크를 포함할 수 있다. 따라서, 배터리 팩(1000)은 총 96개의 배터리 뱅크를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the battery pack 1000 includes a first battery module 100-1, a second battery module 100-2, a third battery module 100-3, and a fourth battery module 100-4. ) may include. The battery pack 1000 has a stacked structure of the first battery module 100-1, the second battery module 100-2, the third battery module 100-3, and the fourth battery module 100-4. It can be formed. Here, each battery module may be composed of ‘24S13P’ battery cells. That is, each battery module may include 24 battery banks in which 13 battery cells are connected in parallel. Accordingly, the battery pack 1000 may include a total of 96 battery banks.

컨트롤러(220)는 배터리 팩(1000)에 포함된 복수의 배터리 뱅크 중 어느 하나인 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화를 감지할 수 있다. 도 4를 참조하면, 예를 들어 제1 배터리 모듈(100-1) 내부의 7번 배터리 뱅크에 이상 전압이 발생한 경우, 컨트롤러(220)는 7번 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지할 수 있다.The controller 220 may detect a voltage change in the first battery bank B1, which is one of the plurality of battery banks included in the battery pack 1000. Referring to FIG. 4 , for example, when an abnormal voltage occurs in battery bank number 7 inside the first battery module 100-1, the controller 220 may detect a change in the voltage of battery bank number 7.

컨트롤러(220)는 배터리 팩(1000)에 포함된 복수의 배터리 뱅크 중 어느 하나인 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화를 감지한 경우, 기 저장된 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 제1 배터리 뱅크(B1)에 인접한 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크(B2)의 전압 변화를 분석할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 모듈(100-1) 내부의 7번 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지한 경우, 7번 배터리 뱅크에 인접한 5, 6, 8, 9, 40, 41, 42, 43, 44, 53, 54, 55, 56 및 57번 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석할 수 있다. 즉, 컨트롤러(220)는 감지된 특정 배터리 뱅크의 전압 변화 현상이 인접한 복수의 배터리 뱅크에 점차 확산하는 현상인지를 분석할 수 있다. When the controller 220 detects a voltage change in the first battery bank B1, which is one of the plurality of battery banks included in the battery pack 1000, the first battery bank B1 is stored based on the previously stored arrangement order of the plurality of battery banks. A change in voltage of at least one second battery bank (B2) adjacent to the battery bank (B1) may be analyzed. For example, when the controller 220 detects a voltage change in battery bank 7 inside the first battery module 100-1, 5, 6, 8, 9, 40, 41 adjacent to battery bank 7, Voltage changes in battery banks 42, 43, 44, 53, 54, 55, 56, and 57 can be analyzed. That is, the controller 220 can analyze whether the detected voltage change phenomenon of a specific battery bank is gradually spreading to a plurality of adjacent battery banks.

도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컨트롤러의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 방법을 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a method of analyzing a voltage change in a second battery bank of a controller according to an embodiment disclosed in this document.

도 5를 참조하면, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 전압 변화가 검출된 제1 배터리 뱅크(B1)를 제1 그룹(G1)으로 구분할 수 있다. 컨트롤러(220)는 제1 그룹(G1)의 배터리 뱅크 번호 및 기 저장된 배터리 뱅크 배치 순서에 기초하여 제1 그룹(G1)에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제2 그룹(G2)으로 구분할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the controller 220 may divide the first battery bank B1 in which a voltage change is detected into a first group G1 based on the arrangement order of the plurality of battery banks. The controller 220 may divide at least one battery bank in contact with the first group (G1) into the second group (G2) based on the battery bank number of the first group (G1) and the previously stored battery bank arrangement order. .

컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화를 감지한 경우, 제1 배터리 뱅크(B1)를 제1 그룹(G1)으로 구분하고, 제1 그룹(G1)에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제2 그룹(G2)으로 구분하여 제2 그룹(G2)의 전압 변화를 분석할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 제2 그룹(G2)의 전압 값이 미소 시간 내에 일정 수치 이상의 전압 흔들림이 감지되는 경우 제2 그룹(G2)에 이상 전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다.When the controller 220 detects a voltage change in the first battery bank (B1), the controller 220 divides the first battery bank (B1) into a first group (G1) and at least one device in contact with the first group (G1) The battery bank can be divided into a second group (G2) and the voltage change of the second group (G2) can be analyzed. For example, the controller 220 may determine that an abnormal voltage has occurred in the second group G2 when the voltage value of the second group G2 is detected to fluctuate by a certain amount or more within a short period of time.

컨트롤러(220)는 제2 그룹(G2)의 전압 변화를 감지한 경우, 제2 그룹(G2)에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제3 그룹(G3)으로 구분할 수 있다. 컨트롤러는 제3 그룹(G3)의 전압 변화를 분석할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 제3 그룹(G3)의 전압 값이 미소 시간 내에 일정 수치 이상의 전압 흔들림이 감지되는 경우 제3 그룹(G3)에 이상 전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다.When the controller 220 detects a voltage change in the second group G2, the controller 220 may divide at least one battery bank in contact with the second group G2 into the third group G3. The controller may analyze the voltage change of the third group (G3). For example, the controller 220 may determine that an abnormal voltage has occurred in the third group G3 when the voltage value of the third group G3 is detected to fluctuate by a certain amount or more within a short period of time.

컨트롤러(220)는 제1 그룹(G1), 제2 그룹(G2) 및 제3 그룹(G3)의 전압 변화를 순차적으로 분석하여, 최종적으로 제1 그룹(G1), 제2 그룹(G2) 및 제3 그룹(G3) 모두 이상 전압이 발생하여, 전압 변화 현상이 인접한 복수의 배터리 뱅크에 점차 확산하는 현상인지를 분석할 수 있다. The controller 220 sequentially analyzes the voltage changes in the first group (G1), the second group (G2), and the third group (G3), and finally the first group (G1), the second group (G2), and Since abnormal voltages occur in all of the third group G3, it is possible to analyze whether the voltage change phenomenon is gradually spreading to a plurality of adjacent battery banks.

컨트롤러(220)는 제3 그룹(G3)의 전압 변화를 감지한 경우, 제1 그룹(G1)으로 구분된 제1 배터리 뱅크(B1) 내부의 배터리 셀에 열 폭주 현상이 발생한 것을 진단할 수 있다.When detecting a voltage change in the third group (G3), the controller 220 can diagnose that a thermal runaway phenomenon has occurred in a battery cell inside the first battery bank (B1) divided into the first group (G1). .

컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1) 내부의 배터리 셀에 열 폭주 현상이 발생한 것을 진단한 경우, 릴레이(300)의 동작을 오프(OFF) 시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1) 내부의 배터리 셀에 열 폭주 현상이 발생한 것을 진단한 경우, DTC(Diagnostic Trouble Code)를 저장할 수 있다. 여기서 DTC는 고장 진단 코드를 의미하며 차량이나 중장비의 오작동 진단에 사용하는 코드이다. 또한, 컨트롤러(220)는 배터리 팩(1000)이 탑재된 차량의 운전자 또는 소방 기관에 열폭주 발생을 통보할 수 있다.When the controller 220 diagnoses that a thermal runaway phenomenon has occurred in a battery cell inside the first battery bank (B1), the controller 220 may turn off the operation of the relay 300. Additionally, when the controller 220 diagnoses that a thermal runaway phenomenon has occurred in a battery cell inside the first battery bank (B1), it may store a Diagnostic Trouble Code (DTC). Here, DTC stands for fault diagnosis code and is a code used to diagnose malfunctions in vehicles or heavy equipment. Additionally, the controller 220 may notify the driver of the vehicle on which the battery pack 1000 is mounted or a fire engine that thermal runaway has occurred.

상술한 바와 같이, 본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(200)는 배터리 팩 내부의 인접 배터리 뱅크 간의 전압 변화 현상에 기초하여 배터리 뱅크의 열 폭주 현상을 진단할 수 있다.As described above, the battery management device 200 according to an embodiment disclosed in this document may diagnose thermal runaway of a battery bank based on a voltage change phenomenon between adjacent battery banks within a battery pack.

또한, 배터리 관리 장치(200)는 온도 센서의 구비 없이도 배터리 뱅크 내부의 열 폭주 현상을 진단하여 배터리 팩의 원가 및 생산 공정상 다량의 온도 센서를 구비하기 어려운 문제를 해결할 수 있다. Additionally, the battery management device 200 can diagnose thermal runaway inside a battery bank without being equipped with a temperature sensor, thereby solving the problem of the cost of the battery pack and the difficulty of providing a large number of temperature sensors in the production process.

도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 보여 주는 도면이다.Figure 6 is a diagram showing a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 배터리 관리 장치(200)의 동작 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a method of operating the battery management device 200 will be described with reference to FIGS. 1 to 5 .

배터리 관리 장치(200)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 배터리 관리 장치(200)와 실질적으로 동일할 수 있으므로, 이하에서는 설명의 중복을 피하기 위하여 간략히 설명한다. Since the battery management device 200 may be substantially the same as the battery management device 200 described with reference to FIGS. 1 to 4, it will be briefly described below to avoid duplication of description.

도 6을 참조하면, 배터리 관리 장치의 동작 방법은 배터리 모듈의 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 단계(S101), 복수의 배터리 뱅크 중 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지하는 단계(S102), 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계(S103) 및 제2 배터리 뱅크의 전압 변화에 기초하여 제1 배터리 뱅크의 상태를 진단하는 단계(S104)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the method of operating the battery management device includes measuring the voltage of each of the plurality of battery banks of the battery module (S101) and detecting a voltage change in the first battery bank among the plurality of battery banks (S102). , Analyzing a voltage change in at least one second battery bank related to the first battery bank (S103) and diagnosing the state of the first battery bank based on the voltage change in the second battery bank (S104). can do.

S101 단계에서, 전압 측정부(210)는 배터리 모듈(100) 내부의 복수의 배터리 셀들이 서로 병렬 연결된 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 측정할 수 있다. S101 단계에서, 전압 측정부(210)는 특정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 반복 측정할 수 있다.In step S101, the voltage measurement unit 210 may measure the voltage of each of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 in which the plurality of battery cells inside the battery module 100 are connected in parallel to each other. In step S101, the voltage measurement unit 210 may repeatedly measure the voltage of each of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140 at a specific cycle.

S102 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 어느 하나인 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화를 감지할 수 있다. 여기서 제1 배터리 뱅크(B1)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 이상 전압이 발생한 배터리 뱅크를 의미하며, 이하에서 이상 전압이 발생한 배터리 뱅크를 제1 배터리 뱅크(B1)로 설명하겠다.In step S102, the controller 220 may detect a voltage change in the first battery bank B1, which is one of the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140. Here, the first battery bank (B1) refers to the battery bank in which an abnormal voltage occurred among the plurality of battery banks (110, 120, 130, 140). Hereinafter, the battery bank in which an abnormal voltage occurred is referred to as the first battery bank (B1). Let me explain.

S102 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화율이 임계 수치 이상인 경우, 제1 배터리 뱅크(B1)에 전압 변화가 발생한 것으로 판단할 수 있다. S102 단계에서, 구체적으로, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 개방 회로 전압의 이완 상태 여부를 판단할 수 있다. 여기서 전압 이완은 배터리가 유휴 상태 또는 무부하 상태가 되었을 때 복수의 양극재들 사이에 전위차가 발생하고, 전위차에 의해 양극재들 사이에 작동 이온의 이동이 유발되어 전위차가 시간의 흐름에 따라 해소되는 현상을 의미한다. S102 단계에서, 예를 들어, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압이 무부하 상태에서 4시간 동안 전압 흔들림(Jitter)이 20mv 이내인 경우, 제1 배터리 뱅크(B1)를 전압 이완 상태로 판단할 수 있다.In step S102, the controller 220 may determine that a voltage change has occurred in the first battery bank B1 when the voltage change rate of the first battery bank B1 is greater than or equal to a threshold value. In step S102, specifically, the controller 220 may determine whether the open circuit voltage of the first battery bank B1 is in a relaxed state. Here, voltage relaxation occurs when a battery is in an idle or unloaded state, a potential difference occurs between a plurality of anode materials, and the potential difference causes movement of operating ions between the anode materials, causing the potential difference to resolve over time. It means phenomenon. In step S102, for example, if the voltage of the first battery bank (B1) is within 20 mv for 4 hours in an unloaded state, the controller 220 relaxes the voltage of the first battery bank (B1). It can be judged by the condition.

S102 단계에서, 실시예에 따라, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)에 포함된 복수의 배터리 셀 중 전압 변화율이 임계 수치 이상인 배터리 셀을 식별하고, 전압 변화율이 임계 수치 이상인 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크를 제1 배터리 뱅크(B1)로 결정할 수 있다.In step S102, depending on the embodiment, the controller 220 identifies a battery cell whose voltage change rate is more than a threshold value among the plurality of battery cells included in the plurality of battery banks 110, 120, 130, and 140, and the voltage change rate is A battery bank including battery cells exceeding a threshold value may be determined as the first battery bank B1.

S102 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)을 전압 이완 상태로 판단한 후, 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압이 미소 시간 내에 일정 수치 이상의 전압 흔들림이 감지되는 경우 제1 배터리 뱅크(B1)에 이상 전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다. S102 단계에서, 예를 들어, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압이 1초 간 100mV의 전압 흔들림이 발생하는 경우, 제1 배터리 뱅크(B1)에 이상 전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다. In step S102, the controller 220 determines that the first battery bank (B1) is in a voltage relaxation state, and then, when the voltage of the first battery bank (B1) is detected to fluctuate by a certain amount or more within a short period of time, the first battery bank (B1) is It can be determined that an abnormal voltage has occurred in (B1). In step S102, for example, when the voltage of the first battery bank (B1) fluctuates by 100 mV for 1 second, the controller 220 determines that an abnormal voltage has occurred in the first battery bank (B1). You can.

S103 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석할 수 있다. S103 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화를 감지하고, 제1 배터리 뱅크(B1)와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크(B2)의 전압 변화에 기초하여 제1 배터리 뱅크(B1)의 상태를 진단할 수 있다. 여기서 제2 배터리 뱅크(B2)는 기 저장된 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 제1 배터리 뱅크(B1)에 인접한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 의미한다. 이하에서 제1 배터리 뱅크(B1)에 인접한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제2 배터리 뱅크(B2)로 설명한다.In step S103, the controller 220 may analyze the voltage change of at least one second battery bank related to the first battery bank. In step S103, the controller 220 detects a voltage change in the first battery bank (B1) among the plurality of battery banks (110, 120, 130, and 140) and detects at least one battery bank (B1) related to the first battery bank (B1). 2 The state of the first battery bank (B1) can be diagnosed based on the voltage change of the battery bank (B2). Here, the second battery bank (B2) refers to at least one battery bank adjacent to the first battery bank (B1) based on the arrangement order of a plurality of previously stored battery banks. Hereinafter, at least one battery bank adjacent to the first battery bank (B1) will be described as the second battery bank (B2).

S103 단계에서, 컨트롤러(220)는 기 저장된 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 제1 배터리 뱅크(B1)에 인접한 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크(B2)의 전압 변화를 분석할 수 있다.In step S103, the controller 220 may analyze the voltage change of at least one second battery bank (B2) adjacent to the first battery bank (B1) based on the previously stored arrangement order of the plurality of battery banks.

S103 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 전압 변화가 검출된 제1 배터리 뱅크(B1)를 제1 그룹(G1)으로 구분할 수 있다. S103 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 그룹(G1)의 배터리 뱅크 번호 및 기 저장된 배터리 뱅크 배치 순서에 기초하여 제1 그룹(G1)에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제2 그룹(G2)으로 구분할 수 있다. In step S103, the controller 220 may classify the first battery bank (B1) in which a voltage change is detected into the first group (G1) based on the arrangement order of the plurality of battery banks. In step S103, the controller 220 transfers at least one battery bank in contact with the first group (G1) to the second group (G2) based on the battery bank number of the first group (G1) and the previously stored battery bank arrangement order. It can be divided into:

S103 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화를 감지한 경우, 제1 배터리 뱅크(B1)를 제1 그룹(G1)으로 구분하고, 제1 그룹(G1)에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제2 그룹(G2)으로 구분하여 제2 그룹(G2)의 전압 변화를 분석할 수 있다. S103 단계에서, 예를 들어, 컨트롤러(220)는 제2 그룹(G2)의 전압 값이 미소 시간 내에 일정 수치 이상의 전압 흔들림이 감지되는 경우 제2 그룹(G2)에 이상 전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다.In step S103, when the controller 220 detects a voltage change in the first battery bank (B1), the controller 220 divides the first battery bank (B1) into a first group (G1) and contacts the first group (G1). At least one battery bank can be divided into a second group (G2) and the voltage change of the second group (G2) can be analyzed. In step S103, for example, the controller 220 may determine that an abnormal voltage has occurred in the second group (G2) when the voltage value of the second group (G2) is detected to fluctuate by a certain amount or more within a short period of time. there is.

S103 단계에서, 컨트롤러(220)는 제2 그룹(G2)의 전압 변화를 감지한 경우, 제2 그룹(G2)에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제3 그룹(G3)으로 구분할 수 있다. S103 단계에서, 컨트롤러는 제3 그룹(G3)의 전압 변화를 분석할 수 있다. S103 단계에서, 예를 들어, 컨트롤러(220)는 제3 그룹(G3)의 전압 값이 미소 시간 내에 일정 수치 이상의 전압 흔들림이 감지되는 경우 제3 그룹(G3)에 이상 전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다.In step S103, when the controller 220 detects a voltage change in the second group G2, the controller 220 may distinguish at least one battery bank in contact with the second group G2 into the third group G3. In step S103, the controller may analyze the voltage change of the third group (G3). In step S103, for example, the controller 220 may determine that an abnormal voltage has occurred in the third group (G3) when the voltage value of the third group (G3) is detected to fluctuate by a certain amount or more within a short period of time. there is.

S104 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 그룹(G1), 제2 그룹(G2) 및 제3 그룹(G3)의 전압 변화를 순차적으로 분석하여, 최종적으로 제1 그룹(G1), 제2 그룹(G2) 및 제3 그룹(G3) 모두 이상 전압이 발생하여, 전압 변화 현상이 인접한 복수의 배터리 뱅크에 점차 확산하는 현상인지를 분석할 수 있다. In step S104, the controller 220 sequentially analyzes the voltage changes in the first group (G1), the second group (G2), and the third group (G3), and finally determines the first group (G1) and the second group (G3). Since abnormal voltages occur in both (G2) and the third group (G3), it is possible to analyze whether the voltage change phenomenon is gradually spreading to a plurality of adjacent battery banks.

S104 단계에서, 컨트롤러(220)는 제3 그룹(G3)의 전압 변화를 감지한 경우, 제1 그룹(G1)으로 구분된 제1 배터리 뱅크(B1) 내부의 배터리 셀에 열 폭주 현상이 발생한 것을 진단할 수 있다.In step S104, when the controller 220 detects a voltage change in the third group (G3), the controller 220 determines that a thermal runaway phenomenon has occurred in the battery cell inside the first battery bank (B1) divided into the first group (G1). It can be diagnosed.

S104 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1) 내부의 배터리 셀에 열 폭주 현상이 발생한 것을 진단한 경우, 릴레이(300)의 동작을 오프(OFF) 시킬 수 있다. S104 단계에서, 또한, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1) 내부의 배터리 셀에 열 폭주 현상이 발생한 것을 진단한 경우, DTC(Diagnostic Trouble Code)를 저장할 수 있다. S104 단계에서, 또한, 컨트롤러(220)는 배터리 팩(1000)이 탑재된 차량의 운전자 또는 소방 기관에 열폭주 발생을 통보할 수 있다.In step S104, when the controller 220 diagnoses that a thermal runaway phenomenon has occurred in a battery cell inside the first battery bank B1, the controller 220 may turn off the operation of the relay 300. In step S104, if the controller 220 diagnoses that a thermal runaway phenomenon has occurred in a battery cell inside the first battery bank B1, it may store a diagnostic trouble code (DTC). In step S104, the controller 220 may also notify the driver of the vehicle on which the battery pack 1000 is mounted or a fire engine that thermal runaway has occurred.

도 7은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치를 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.Figure 7 is a block diagram showing the hardware configuration of a computing system implementing a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.

도 7을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(2000)은 MCU(2100), 메모리(2200), 입출력 I/F(2300) 및 통신 I/F(2400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the computing system 2000 according to an embodiment disclosed in this document may include an MCU 2100, a memory 2200, an input/output I/F 2300, and a communication I/F 2400. there is.

MCU(2100)는 메모리(2200)에 저장되어 있는 각종 프로그램(예를 들면, 배터리 뱅크 전압 분석 프로그램)을 실행시키고, 이러한 프로그램들을 각종 데이터를 처리하며, 전술한 도 1에 나타낸 배터리 관리 장치(200)의 기능들을 수행하도록 하는 프로세서일 수 있다.The MCU 2100 executes various programs (for example, a battery bank voltage analysis program) stored in the memory 2200, processes various data through these programs, and operates the battery management device 200 shown in FIG. 1 described above. ) may be a processor that performs the functions of.

메모리(2200)는 설비 제어 장치(200)의 작동에 관한 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(2200)는 설비 제어 장치(200)의 작동 데이터를 저장할 수 있다.The memory 2200 can store various programs related to the operation of the facility control device 200. Additionally, the memory 2200 may store operating data of the facility control device 200.

이러한 메모리(2200)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(2200)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(2200)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(2200)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(2200)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.A plurality of such memories 2200 may be provided as needed. The memory 2200 may be a volatile memory or a non-volatile memory. The memory 2200 as a volatile memory may use RAM, DRAM, SRAM, etc. The memory 2200 as a non-volatile memory may be ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, flash memory, etc. The examples of memories 2200 listed above are merely examples and are not limited to these examples.

입출력 I/F(2300)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(2100) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.The input/output I/F 2300 is an interface that connects input devices such as a keyboard, mouse, and touch panel (not shown) and output devices such as a display (not shown) and the MCU 2100 to transmit and receive data. can be provided.

통신 I/F(2400)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 통신 I/F(2400)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 저항 측정 및 이상 진단을 위한 프로그램이나 각종 데이터 등을 송수신할 수 있다.The communication I/F 2400 is a component that can transmit and receive various data with a server, and may be various devices that can support wired or wireless communication. For example, programs or various data for resistance measurement and abnormality diagnosis can be transmitted and received from a separately provided external server through the communication I/F 2400.

이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present disclosure, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present disclosure.

따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present disclosure are not intended to limit the technical idea of the present disclosure but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present disclosure is not limited by these embodiments. The scope of protection of this disclosure should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of this disclosure.

1000: 배터리 팩
100: 배터리 모듈
100-1: 제1 배터리 모듈
100-2: 제2 배터리 모듈
100-3: 제3 배터리 모듈
100-4: 제4 배터리 모듈
110: 제1 배터리 뱅크
120: 제2 배터리 뱅크
130: 제3 배터리 뱅크
140: 제4 배터리 뱅크
200: 배터리 관리 장치
210: 전압 측정부
220: 컨트롤러
300: 릴레이
2000: 컴퓨팅 시스템
2100: MCU
2200: 메모리
2300: 입출력 I/F
2400: 통신 I/F
B1: 제1 배터리 뱅크
B2: 제2 배터리 뱅크
G1: 제1 그룹
G2: 제2 그룹
G3: 제3 그룹
1000: Battery pack
100: Battery module
100-1: first battery module
100-2: Second battery module
100-3: Third battery module
100-4: Fourth battery module
110: first battery bank
120: second battery bank
130: Third battery bank
140: fourth battery bank
200: Battery management device
210: Voltage measurement unit
220: controller
300: relay
2000: Computing Systems
2100:MCU
2200: Memory
2300: Input/output I/F
2400: Communication I/F
B1: first battery bank
B2: Second battery bank
G1: Group 1
G2: Second group
G3: Third group

Claims (16)

배터리 모듈의 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 전압 측정부; 및
상기 복수의 배터리 뱅크 중 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지하고, 상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크의 상태를 진단하는 컨트롤러를 포함하는 배터리 관리 장치.
A voltage measuring unit that measures the voltage of each of the plurality of battery banks of the battery module; and
Includes a controller that detects a voltage change in a first battery bank among the plurality of battery banks and diagnoses the state of the first battery bank based on a voltage change in at least one second battery bank related to the first battery bank. A battery management device that does.
제1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화율이 임계 수치 이상인 경우, 상기 제1 배터리 뱅크에 전압 변화가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
According to claim 1,
The controller determines that a voltage change has occurred in the first battery bank when the voltage change rate of the first battery bank is greater than or equal to a threshold value.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 배터리 뱅크는 복수의 배터리 셀을 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 셀 중 전압 변화율이 임계 수치 이상인 배터리 셀을 식별하고, 상기 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크를 상기 제1 배터리 뱅크로 결정하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
According to claim 1,
The plurality of battery banks include a plurality of battery cells, and the controller identifies a battery cell whose voltage change rate is greater than a threshold value among the plurality of battery cells, and selects the battery bank including the battery cells as the first battery bank. A battery management device characterized by determining.
제1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지한 경우, 기 저장된 상기 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크에 인접한 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
According to claim 1,
When the controller detects a voltage change in the first battery bank, the controller analyzes the voltage change in the at least one second battery bank adjacent to the first battery bank based on a pre-stored arrangement order of the plurality of battery banks. A battery management device characterized in that.
제4 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 상기 전압 변화가 검출된 상기 제1 배터리 뱅크를 제1 그룹으로 구분하고, 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크 중 상기 제1 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제2 그룹으로 구분하고, 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크 중 상기 제2 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제3 그룹으로 구분하고, 상기 제1 그룹, 상기 제2 그룹 및 상기 제3 그룹의 전압 변화를 순차적으로 분석하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
According to clause 4,
The controller divides the first battery bank in which the voltage change is detected into a first group based on the arrangement order of the plurality of battery banks, and at least one of the at least one second battery bank contacting the first group One battery bank is divided into a second group, and at least one battery bank in contact with the second group among the at least one second battery bank is divided into a third group, and the first group and the second group and sequentially analyzing voltage changes of the third group.
제5 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제1 배터리 뱅크를 상기 제1 그룹으로 구분하고, 상기 제1 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 상기 제2 그룹의 구분하여 상기 제2 그룹의 전압 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
According to clause 5,
When the controller detects a voltage change in the first battery bank, the controller divides the first battery bank into the first group and divides at least one battery bank in contact with the first group into the second group. A battery management device characterized in that the voltage change of the second group is analyzed.
제6 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 제2 그룹의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제2 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 상기 제3 그룹으로 구분하여 상기 제3 그룹의 전압 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
According to clause 6,
When the controller detects a voltage change in the second group, the controller divides at least one battery bank in contact with the second group into the third group and analyzes the voltage change in the third group. Management device.
제7 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 제3 그룹의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제1 그룹으로 구분된 상기 제1 배터리 뱅크의 열 폭주(Thermal Runaway)를 진단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
According to clause 7,
The battery management device, wherein the controller diagnoses thermal runaway of the first battery bank divided into the first group when detecting a voltage change in the third group.
배터리 모듈의 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 단계;
상기 복수의 배터리 뱅크 중 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지하는 단계;
상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계; 및
상기 제2 배터리 뱅크의 전압 변화에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.
Measuring the voltage of each of the plurality of battery banks of the battery module;
detecting a voltage change in a first battery bank among the plurality of battery banks;
analyzing voltage changes in at least one second battery bank associated with the first battery bank; and
A method of operating a battery management device comprising diagnosing a state of the first battery bank based on a change in voltage of the second battery bank.
제9 항에 있어서,
상기 복수의 배터리 뱅크 중 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지하는 단계는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화율이 임계 수치 이상인 경우, 상기 제1 배터리 뱅크에 전압 변화가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.
According to clause 9,
The step of detecting a voltage change in a first battery bank among the plurality of battery banks includes determining that a voltage change has occurred in the first battery bank when the voltage change rate of the first battery bank is greater than a threshold value. How the managed device works.
제9 항에 있어서,
상기 배터리 모듈의 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 단계는 상기 복수의 배터리 뱅크에 포함된 복수의 배터리 셀 중 전압 변화율이 임계 수치 이상인 배터리 셀을 식별하고, 상기 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크를 상기 제1 배터리 뱅크로 결정하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.
According to clause 9,
The step of measuring the voltage of each of the plurality of battery banks of the battery module includes identifying a battery cell whose voltage change rate is greater than a threshold value among the plurality of battery cells included in the plurality of battery banks, and determining the battery bank including the battery cell. A method of operating a battery management device, characterized in that determining the first battery bank.
제9 항에 있어서,
상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지한 경우, 기 저장된 상기 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크에 인접한 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.
According to clause 9,
The step of analyzing a voltage change in at least one second battery bank related to the first battery bank includes, when detecting a voltage change in the first battery bank, the first battery bank based on a pre-stored arrangement order of the plurality of battery banks. 1. A method of operating a battery management device, characterized in that analyzing a change in voltage of the at least one second battery bank adjacent to the battery bank.
제12 항에 있어서,
상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계는 상기 복수의 배터리 뱅크의 배치 순서에 기초하여 상기 전압 변화가 검출된 상기 제1 배터리 뱅크를 제1 그룹으로 구분하고, 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크 중 상기 제1 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제2 그룹으로 구분하고, 상기 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크 중 상기 제2 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 제3 그룹으로 구분하고, 상기 제1 그룹, 상기 제2 그룹 및 상기 제3 그룹의 전압 변화를 순차적으로 분석하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.
According to claim 12,
The step of analyzing the voltage change of at least one second battery bank related to the first battery bank includes dividing the first battery bank for which the voltage change is detected into a first group based on the arrangement order of the plurality of battery banks. And, at least one battery bank in contact with the first group among the at least one second battery bank is divided into a second group, and at least one battery bank in contact with the second group among the at least one second battery bank is divided into a second group. A method of operating a battery management device, comprising dividing battery banks into third groups and sequentially analyzing voltage changes in the first group, the second group, and the third group.
제13 항에 있어서,
상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계는 상기 제1 배터리 뱅크의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제1 배터리 뱅크를 상기 제1 그룹으로 구분하고, 상기 제1 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 상기 제2 그룹의 구분하여 상기 제2 그룹의 전압 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.
According to claim 13,
The step of analyzing a voltage change in at least one second battery bank related to the first battery bank includes, when a voltage change in the first battery bank is detected, dividing the first battery bank into the first group, and A method of operating a battery management device, characterized in that at least one battery bank in contact with the first group is divided into the second group and the voltage change of the second group is analyzed.
제14 항에 있어서,
상기 제1 배터리 뱅크와 관련된 적어도 하나의 제2 배터리 뱅크의 전압 변화를 분석하는 단계는 상기 제2 그룹의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제2 그룹에 접촉한 적어도 하나의 배터리 뱅크를 상기 제3 그룹으로 구분하여 상기 제3 그룹의 전압 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.
According to claim 14,
The step of analyzing a voltage change in at least one second battery bank related to the first battery bank includes, when detecting a voltage change in the second group, connecting at least one battery bank in contact with the second group to the third battery bank. A method of operating a battery management device, characterized in that it is divided into groups and the voltage change of the third group is analyzed.
제15 항에 있어서,
상기 제2 배터리 뱅크의 전압 변화에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크의 상태를 진단하는 단계는 상기 제3 그룹의 전압 변화를 감지한 경우, 상기 제1 그룹으로 구분된 상기 제1 배터리 뱅크의 열 폭주를 진단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.
According to claim 15,
The step of diagnosing the state of the first battery bank based on the voltage change of the second battery bank includes, when detecting the voltage change of the third group, thermal runaway of the first battery bank divided into the first group. A method of operating a battery management device, characterized in that diagnosing.
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