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배터리 팩 및 이의 제어 방법

  • 기술번호 : KST2021010744
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명에서는 배터리 팩 및 이의 제어 방법이 개시된다. 상기 배터리 팩은, 저장된 전력을 전기 이동수단의 구동전원으로 공급하는 배터리 모듈과, 배터리 모듈의 충방전 경로에 연결된 전력 변환 모듈로서, 발열 회로와, 발열 회로의 냉각을 위한 송풍팬과, 송풍팬의 유로 상에 배치된 냉각판을 포함하는 전력 변환 모듈과, 발열 회로의 발열을 제어하기 위한 제어부를 구비하며, 제어부는, 냉각판을 이용한 냉각 능력의 경시적인 감소에 따라, 발열 회로의 발열량이 제한되도록 전력 변환 모듈의 가동을 제한할 수 있다. 본 발명에 의하면, 경시적으로 변화되는 냉각 능력의 범위 내에서 전력 변환 모듈의 가동을 제한할 수 있고, 전력 변환 모듈, 특히, 발열 회로의 발열량이 냉각 능력을 초과하지 않도록 전력 변환 모듈의 전류를 제한함으로써, 전력 변환 모듈의 과열을 방지하고 배터리 팩의 적정의 구동을 보장할 수 있다.
Int. CL H01M 10/667 (2014.01.01) H01M 10/63 (2014.01.01) H01M 10/6563 (2014.01.01) H01M 10/625 (2014.01.01) H01M 10/613 (2014.01.01) H05K 7/20 (2006.01.01) H01M 10/42 (2014.01.01) H02M 1/32 (2021.01.01)
CPC H01M 10/667(2013.01) H01M 10/63(2013.01) H01M 10/6563(2013.01) H01M 10/625(2013.01) H01M 10/613(2013.01) H05K 7/209(2013.01) H05K 7/20909(2013.01) H05K 7/20945(2013.01) H01M 2010/4271(2013.01) H02M 1/327(2013.01) H01M 2220/20(2013.01)
출원번호/일자 1020200023914 (2020.02.26)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2021-0108822 (2021.09.03) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.02.26)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 송귀은 서울특별시 성북구
2 조원일 서울특별시 성북구
3 오영주 서울특별시 성북구

대리인

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1 리앤목특허법인 대한민국 서울 강남구 언주로 **길 **, *층, **층, **층, **층(도곡동, 대림아크로텔)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.02.26 수리 (Accepted) 1-1-2020-0205518-18
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2020.08.12 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2020.11.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2021-0119619-30
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2021.08.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0614577-65
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번호 청구항
1 1
저장된 전력을 전기 이동수단의 구동전원으로 공급하는 배터리 모듈과, 상기 배터리 모듈의 충방전 경로에 연결된 전력 변환 모듈로서, 발열 회로와, 상기 발열 회로의 냉각을 위한 송풍팬과, 송풍팬의 유로 상에 배치된 냉각판을 포함하는 전력 변환 모듈과, 상기 발열 회로의 발열을 제어하기 위한 제어부;를 구비하며, 상기 제어부는, 상기 냉각판을 이용한 냉각 능력의 경시적인 감소에 따라, 상기 발열 회로의 발열량이 제한되도록 전력 변환 모듈의 가동을 제한하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
2 2
제1항에 있어서,상기 제어부는, 상기 발열 회로의 발열량과, 제1 최대 열전달량과, 제2 최대 열전달량 중에서 최소 값을 이용하여, 상기 전력 변환 모듈의 가동을 제한하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
3 3
제2항에 있어서,상기 제1 최대 열전달량은, 상기 발열 회로로부터 냉각판까지 최대로 전달될 수 있는 열량에 해당되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
4 4
제3항에 있어서,상기 제1 최대 열전달량은, 상기 발열 회로가 최대 발열 상태일 때, 발열 회로로부터 냉각판까지 전달될 수 있는 열량에 해당되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
5 5
제4항에 있어서,상기 발열 회로와 냉각판 사이에는, 열전달 매개체(TIM, thermal interference material)가 개재되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
6 6
제2항에 있어서,상기 제2 최대 열전달량은, 상기 송풍팬에 의해 강제된 강제대류를 통하여 냉각판으로부터 최대로 소산될 수 있는 열량에 해당되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
7 7
제2항에 있어서,상기 발열 회로의 발열량, 제1 최대 열전달량 또는 제2 최대 열전달량 중에서, 제1 최대 열전달량 또는 제2 최대 열전달량이 최소 값으로 산출될 때,상기 제어부는, 상기 전력 변환 모듈의 최대 전류를, 최소 값으로 산출된 제1 최대 열전달량 또는 제2 최대 열전달량으로 제한하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
8 8
제7항에 있어서,상기 제어부는, 상기 전력 변환 모듈의 최대 전류에 의한 상기 발열 회로의 발열량이, 최소 값으로 산출된 제1 최대 열전달량 또는 제2 최대 열전달량을 초과하지 않도록 전력 변환 모듈의 최대 전류를 제한하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
9 9
제7항에 있어서,상기 전력 변환 모듈의 최대 전류는, 배터리 모듈의 최대 충전 전류 또는 최대 방전 전류에 해당되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
10 10
저장된 전력을 전기 이동수단의 구동전원으로 공급하는 배터리 모듈과, 상기 배터리 모듈의 충, 방전 경로에 연결된 전력 변환 모듈로서, 발열 회로와, 상기 발열 회로의 냉각을 위한 송풍팬과, 송풍팬의 유로 상에 형성된 냉각판을 포함하는 전력 변환 모듈과, 상기 발열 회로의 발열을 제어하기 위한 제어부;를 구비하는 배터리 팩의 제어 방법으로서,상기 발열 회로의 발열량을 산출하는 단계; 상기 발열 회로로부터 냉각판까지 최대로 전달될 수 있는 제1 최대 열전달량을 산출하는 단계;상기 송풍팬에 의해 강제된 강제대류를 통하여 냉각판으로부터 최대로 소산될 수 있는 제2 최대 열전달량을 산출하는 단계;상기 발열 회로의 발열량, 제1 최대 열전달량, 및 제2 최대 열전달량의 대소 비교를 통하여, 발열 회로의 발열량과 제1 최대 열전달량 및 제2 최대 열전달량 중에서 최소 값을 선택하는 단계; 및상기 최소 값으로 선택된 발열 회로의 발열량, 제1 최대 열전달량, 또는 제2 최대 열전달량을 이용하여 전력 변환 모듈의 전류를 제한하는 단계;를 포함하는 배터리 팩의 제어 방법
11 11
제10항에 있어서,상기 제1 최대 열전달량을 산출하는 단계에서 발열 회로로부터 냉각판까지의 열적 저항과, 상기 제2 최대 열전달량을 산출하는 단계에서 냉각매체의 열 수송 능력은, 매 산출하는 단계 마다 연산되지 않고 매 산출시 마다 1씩 가산되는 제어 변수가 사전에 설정된 일정한 수의 배수에 해당될 때, 연산을 통하여 갱신되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법
12 12
제11항에 있어서,상기 냉각매체의 열 수송 능력은, 냉각매체를 통한 열 수송시의 열적 저항의 역수에 해당되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법
13 13
배터리 팩의 운전 데이터를 측정하는 단계;측정된 운전 데이터를 미리 저장된 기계 학습 모델에 입력하여 출력을 산출하는 단계; 및기계 학습 모델의 출력에 근거하여 배터리 팩의 정상 운전을 판단하거나 또는 배터리 팩의 냉각 능력을 제한하는 제한 요소를 추정하는 단계;를 포함하는 배터리 팩의 제어 방법
14 14
제13항에 있어서,상기 배터리 팩은,저장된 전력을 전기 이동수단의 구동전원으로 공급하는 배터리 모듈;상기 배터리 모듈의 충방전 경로에 연결된 전력 변환 모듈로서, 발열 회로와, 상기 발열 회로의 냉각을 위한 송풍팬과, 송풍팬의 유로 상에 배치된 냉각판을 포함하는 전력 변환 모듈; 및상기 발열 회로의 발열을 제어하기 위하여 상기 기계 학습 모델의 출력을 산출하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법
15 15
제13항에 있어서,상기 배터리 팩의 운전 데이터는,상기 발열 회로의 온도, 상기 냉각판을 향하여 유입되는 저온의 냉각 매체의 온도, 상기 냉각판으로부터 가열된 고온의 냉각 매체의 온도, 전력 변환 모듈의 전류와 전압, 및 송풍팬의 회전속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법
16 16
제13항에 있어서,상기 배터리 팩의 냉각 능력을 제한하는 제한 요소는, 상기 송풍팬 불량, 발열 회로와 냉각판 사이에 개재된 열전달 매개체(TIM) 불량, 냉각판 오염, 및 센서 고장을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법
17 17
제13항에 있어서,상기 기계 학습 모델은, 기계 학습 모델의 출력과 다수의 제한 요소들 각각에 대한 대응관계를 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법
18 18
제13항에 있어서,상기 기계 학습 모델의 출력은, 각각의 운전 데이터 마다 가중치가 부여된 다수의 운전 데이터의 가중합(weighted summation)으로 제공되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법
19 19
제13항에 있어서,상기 기계 학습 모델에서, 각각의 운전 데이터에 대한 가중치는, 실측 또는 시뮬레이션을 통하여 얻어진 다수의 운전 데이터를 이용한 기계 학습을 통하여 결정되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법
20 20
제13항에 있어서,상기 기계 학습 모델에 입력되는 운전 데이터는, 0 ~ 1 사이의 값을 갖도록 정규화(normalized)되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.