JP7448287B2 - バッテリパック、バッテリ装置および電解液漏洩検出方法 - Google Patents

バッテリパック、バッテリ装置および電解液漏洩検出方法 Download PDF

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Description

［関連出願との相互引用］
本出願は２０２１年１月２９日付韓国特許出願第１０－２０２１－００１３１３２に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国の特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
以下で説明する技術はバッテリパック、バッテリ装置および電解液漏洩検出方法に関する。
電気自動車またはハイブリッド自動車は主にバッテリを電源として用いてモータを駆動することによって動力を得る車両であって、内燃自動車の公害およびエネルギ問題を解決できる代案である点で研究が活発に進められている。また、充電が可能なバッテリは車両以外にも多様な外部装置で使用されている。
バッテリは複数のバッテリセルが連結されているバッテリモジュールを含むバッテリパックの形態で提供される。バッテリパックの下部ケースは外部装置、例えば車両のシャシー（ｃｈａｓｓｉｓ）と連結される構造を有する。この場合、バッテリパックのバッテリセルで電解液が漏洩すると、漏洩した電解液によってバッテリセルとバッテリパックの下部ケースが連結される経路が発生して絶縁が破壊され得る。絶縁破壊により、バッテリパックで火災が発生するか車両で低電圧を使用する部品が破壊されることもある。したがって、バッテリパック内部の電解液漏洩を感知する必要がある。
ある実施形態はバッテリパック内部の電解液漏洩を感知できるバッテリパック、バッテリ装置および電解液漏洩検出方法を提供する。
一実施形態によれば、複数のバッテリセルを含むバッテリモジュール、バッテリモニタリング回路、および前記バッテリモジュールで漏洩する電解液を検出する検出センサを含むバッテリパックが提供されることができる。前記バッテリモニタリング回路は前記バッテリモジュールに連結され、前記バッテリモジュールをモニタリングするバッテリモニタリングし得る。前記検出センサは、第１電圧を供給する電源と接地端の間に連結される第１抵抗および第２抵抗、および前記第１抵抗に並列に連結されて前記バッテリモジュールで漏洩する電解液に応じて抵抗値が変わる可変抵抗を含み、前記第１抵抗と前記第２抵抗の接点の電圧を感知電圧として前記バッテリモニタリング回路の入力端子に伝達し得る。
ある実施形態で、前記バッテリモニタリング回路はアクティブモードで前記バッテリモジュールをモニタリングし得る。
ある実施形態で、前記バッテリパックは、前記感知電圧が臨界電圧より高い場合に、前記バッテリモニタリング回路を前記アクティブモードに切り替えるためのパルス信号を生成して出力端子に出力するパルス生成器、および前記バッテリモニタリング回路のシャットダウンモードで前記パルス信号を前記バッテリモニタリング回路の受信端子に伝達し、前記アクティブモードで前記パルス信号の前記バッテリモニタリング回路の受信端子への伝達を遮断する伝達回路をさらに含み得る。
ある実施形態で、前記伝達回路は前記パルス生成器の出力端子と接地端の間に連結されるトランジスタを含み得る。前記アクティブモードで前記バッテリモニタリング回路の電源端子に第２電圧が供給され、前記トランジスタは前記第２電圧に応答してターンオンされ得る。前記シャットダウンモードで前記バッテリモニタリング回路の電源端子に前記第２電圧の供給が遮断され、前記トランジスタは前記第２電圧の遮断に応答してターンオフされ得る。
ある実施形態で、前記伝達回路は前記トランジスタの第１端子と前記バッテリモニタリング回路の受信端子の間に連結されるダイオードをさらに含み、前記トランジスタの第２端子は前記接地端に連結され得る。
ある実施形態で、前記伝達回路は前記パルス生成器の出力端子と前記トランジスタの第１端子の間に連結される第３抵抗をさらに含み得る。
ある実施形態で、前記バッテリパックは前記バッテリモジュールの電圧から前記第１電圧を生成する電圧レギュレータをさらに含み得る。
ある実施形態で、前記感知電圧が基準電圧より高い場合、前記バッテリモジュールでの電解液漏洩と診断され得る。
ある実施形態で、前記バッテリパックは、前記バッテリパックの下部ケース、および前記下部ケースの上に形成され、前記バッテリモジュールの下部に形成され、前記バッテリモジュールで漏洩する電解液を集めて、前記検出センサが付着する下部カバーをさらに含み得る。
他の実施形態によれば、複数のバッテリセルを含むバッテリモジュール、バッテリモニタリング回路、前記バッテリモジュールで漏洩する電解液を検出する検出センサ、およびバッテリ管理システムを含むバッテリ装置が提供されることができる。前記バッテリモニタリング回路は前記バッテリモジュールに連結され、前記バッテリモジュールをモニタリングし得る。前記バッテリ管理システムは前記バッテリモニタリング回路を管理し、前記バッテリモニタリング回路から情報を受信して電解液の漏洩を診断し得る。前記検出センサは前記バッテリモジュールで漏洩する電解液に応じて抵抗値が変わる可変抵抗を含み、前記可変抵抗の抵抗値に基づいて決定される感知電圧を前記バッテリモニタリング回路の入力端子に伝達し得る。
ある実施形態で、前記バッテリ管理システムは、前記バッテリモニタリング回路から伝達される情報に基づいて前記感知電圧が基準電圧より高いと判断した場合に前記バッテリモジュールで電解液が漏洩すると診断し得る。
ある実施形態で、前記検出センサは第１電圧を供給する電源と接地端の間に直列に連結される第１抵抗および第２抵抗をさらに含み得る。この場合、前記可変抵抗は前記第１抵抗に並列に連結され、前記検出センサは前記第１抵抗と前記第２抵抗の接点の電圧を前記感知電圧として出力し得る。
ある実施形態で、前記バッテリ装置は、前記バッテリモニタリング回路のシャットダウンモードで前記検出センサが前記バッテリモジュールで漏洩する電解液を検出する場合、前記バッテリモニタリング回路の受信端子にパルス信号を伝達するパルス生成器をさらに含み得る。前記バッテリモニタリング回路は前記パルス信号に応答して前記アクティブモードに切り替え得る。
ある実施形態で、前記パルス生成器は前記感知電圧が臨界電圧より高い場合、前記パルス信号を生成し得る。
ある実施形態で、前記バッテリ装置は、前記パルス生成器の出力端子と接地端の間に連結されており、前記バッテリモニタリング回路の電源端子に供給される電圧に応答して前記バッテリモニタリング回路の受信端子への前記パルス信号の伝達を制御するトランジスタをさらに含み得る。
ある実施形態で、前記アクティブモードで前記バッテリモニタリング回路の電源端子に第２電圧が供給され、前記シャットダウンモードで前記バッテリモニタリング回路の電源端子に前記第２電圧の供給が遮断され得る。この場合、前記トランジスタは前記アクティブモードで前記第２電圧に応答してターンオンされて前記パルス信号の伝達を遮断し、前記シャットダウンモードで前記パルス信号を伝達するために前記第２電圧の遮断に応答してターンオフされ得る。
ある実施形態で、前記バッテリ装置は、前記バッテリモジュールの下部に形成され、前記バッテリモジュールで漏洩する電解液を集めて、前記検出センサが付着する下部カバーをさらに含み得る。
また他の実施形態によれば、バッテリモジュール、前記バッテリモジュールをモニタリングするバッテリモニタリング回路および電解液漏洩検出センサを含むバッテリ装置の電解液漏洩検出方法が提供されることができる。前記電解液漏洩検出方法は、前記バッテリモニタリング回路がシャットダウンモードである状態において前記バッテリモジュールで電解液が漏洩する場合、パルス信号を生成する段階、前記パルス信号に応答して前記バッテリモニタリング回路をアクティブモードに切り替える段階、前記アクティブモードの前記バッテリモニタリング回路で前記電解液漏洩検出センサの感知電圧を測定する段階、および前記感知電圧が基準電圧より高い場合に、電解液漏洩と診断する段階を含み得る。
ある実施形態で、前記電解液漏洩検出方法は前記電解液漏洩検出センサが漏洩する電解液に応じて変わる抵抗値に基づいて感知電圧を測定する段階をさらに含み得る。
ある実施形態によれば、バッテリモニタリング回路のシャットダウンモードである場合にも電解液漏洩を検出することができる。
ある実施形態によるバッテリ装置を示す図である。 ある実施形態による電解液漏洩検出装置を示す図である。 ある実施形態による電解液漏洩検出装置を示す図である。 ある実施形態によるバッテリ装置の電解液漏洩検出方法を示す流れ図である。 ある実施形態によるバッテリパックの構造の一例を示す図である。
以下では添付する図面を参照して本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にわたって類似の部分に対しては類似の図面符号を付けた。
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いると言及された時には、その他の構成要素に直接連結されていることもできるが、中間に他の構成要素が存在することもできると理解されなければならない。反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないものとして理解されなければならない。
以下の説明において単数で記載された表現は「一つ」または「単一」などの明示的な表現を使用しない以上、単数または複数と解釈されることができる。
図面を参照して説明した流れ図において、動作順序は変更されることができ、複数の動作が併合されるか、ある動作が分割されることができ、特定の動作は行われなくてもよい。
図１はある実施形態によるバッテリ装置を示す図であり、図２はある実施形態による電解液漏洩検出装置を示す図である。
図１を参照すると、バッテリ装置はバッテリパック１００とバッテリ管理システム１０を含む。バッテリパック１００はバッテリモジュール１１０および電解液漏洩検出回路１２０を含む。
バッテリモジュール１１０は複数のバッテリセル（図示せず）を含む。ある実施形態で、バッテリセルは充電可能な電池であり得、このようなバッテリセルは正極、負極および電解液を含むことができる。ある実施形態で、所定個数のバッテリセルが直列または並列に連結されてバッテリモジュールを構成することができる。図１では説明の便宜上一つのバッテリモジュール１１０を図示したが、バッテリパック１００は所望する電力を供給するために一つ以上のバッテリモジュール１１０を含むことができる。
電解液漏洩検出回路１２０は電解液漏洩検出センサ１２１およびバッテリモニタリング回路１２２を含む。
電解液漏洩検出センサ１２１はバッテリモジュール１１０に連結されており、バッテリモジュール１１０に含まれたバッテリセルの電解液漏洩を検出し、電解液漏洩を検出するとバッテリモニタリング回路１２２に信号を伝達することができる。
バッテリモニタリング回路１２２はバッテリモジュール１１０に連結されており、バッテリセルの電圧をモニタリングする。ある実施形態で、バッテリモニタリング回路１２２はバッテリモジュール１１０の温度を測定することもできる。ある実施形態で、バッテリモニタリング回路１２２は集積回路（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ，ＩＣ）形態で提供されることができる。バッテリモニタリング回路１２２は電解液漏洩検出センサ１２１から信号を受信する場合、外部装置（例えば、車両）に該当情報を伝達する。
バッテリモニタリング回路１２２はバッテリ装置のバッテリ管理システム１０と通信することができる。バッテリ管理システム１０はバッテリモニタリング回路１２２から伝達されるデータ（情報）を収集してバッテリパック１００の動作を制御することができる。また、バッテリ管理システム１０はバッテリモニタリング回路１２２から収集した情報を外部装置（例えば、車両）に伝達することができる。
図２を参照すると、電解液漏洩検出装置２００は電解液漏洩検出センサ２１０およびバッテリモニタリング回路２２０を含む。ある実施形態で、電解液漏洩検出装置２００は図１の電解液漏洩検出回路１２０に該当する。
電解液漏洩検出センサ２１０は所定の電圧Ｖｓを供給する電源と接地端の間に直列に連結されている複数の抵抗２１１，２１２を含み、抵抗２１１，２１２の接点の電圧を感知電圧Ｖｄとして出力する。電解液漏洩検出センサ２１０は抵抗２１１に並列に連結される可変抵抗２１３をさらに含む。ある実施形態で、可変抵抗２１３はバッテリモジュール（例えば、図１の１１０）に連結（すなわち、付着）されており、バッテリセルの電解液が漏洩しない場合は電流経路を形成せず、バッテリセルの電解液が漏洩する場合は漏洩した電解液によって電流経路を形成することができる。
ある実施形態で、電解液漏洩検出センサ２１０での電流の大きさを低く設定するために、抵抗２１１の抵抗値を高く設定することができる。例えば、１ＭΩ抵抗を抵抗２１１として使用することができる。また、漏洩した電解液による可変抵抗２１３の抵抗値に基づいて抵抗２１２の抵抗値が決定される。例えば、漏洩した電解液による可変抵抗２１３が数十ｋΩである場合、４３ｋΩ抵抗を抵抗２１２として使用することができる。
ある実施形態で、所定の電圧Ｖｓを供給する電源はバッテリモジュール（例えば、図１の１１０）の電圧から生成されることができる。このために、電解液漏洩検出装置２００は電圧レギュレータ２３０をさらに含むことができる。電圧レギュレータ２３０は入力端子ＩＮを介してバッテリモジュール１１０の電圧Ｖｍの入力を受けて、出力端子ＯＵＴを介して所定の電圧Ｖｓを出力することができる。所定の電圧Ｖｓは例えば５Ｖであり得る。
抵抗２１１の抵抗値をＲ１、抵抗２１２の抵抗値をＲ２、電解液が漏洩した場合の可変抵抗２１３の抵抗値をＲ３と仮定する。電解液漏洩検出センサ２１０はバッテリモジュール１１０で電解液が漏洩しない場合、電圧Ｖｓが抵抗２１１，２１２により分圧された電圧（Ｖｓ＊Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））を感知電圧Ｖｄとして出力することができる。電解液漏洩検出センサ２１０はバッテリモジュール１１０で電解液が漏洩する場合、電圧Ｖｓが抵抗２１１と可変抵抗２１３の並列連結による合成抵抗（Ｒｔ＝Ｒ１＊Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ３））と抵抗２１２により分圧された電圧（Ｖｓ＊Ｒ２／（Ｒｔ＋Ｒ２））を感知電圧Ｖｄとして出力することができる。したがって、電解液が漏洩した場合の感知電圧Ｖｄが、電解液が漏洩しなかった場合の感知電圧Ｖｄより高い。ある実施形態で、抵抗２１１の抵抗値を抵抗２１２の抵抗値に比べてかなり高く設定した場合、電解液が漏洩しなかった場合の感知電圧Ｖｄは０Ｖに近い電圧であり得る。例えば、電源の電圧Ｖｓが５Ｖであり、１ＭΩ抵抗と４３ｋΩ抵抗をそれぞれ二つの抵抗２１１，２１２として使用した場合、電解液が漏洩しなかった場合の感知電圧Ｖｄは概ね０．２Ｖであり得る。反面、電源の電圧Ｖｓが５Ｖであり、１ＭΩ抵抗と４３ｋΩ抵抗をそれぞれ二つの抵抗２１１，２１２として使用し、電解液が漏洩した場合の可変抵抗２１３の抵抗値が４３ｋΩである場合、感知電圧Ｖｄは概ね２．５Ｖであり得る。
バッテリモニタリング回路２２０は電解液漏洩検出センサ２１０の感知電圧Ｖｄに対応する信号を、入力端子ＩＮ（例えば、入力ピン）を介して受信する。ある実施形態で、入力端子ＩＮはバッテリモニタリング回路２２０でモニタリング結果を受信するために提供される多様な入力端子の一つであり得る。ある実施形態で、電解液漏洩検出装置２００は電解液漏洩検出センサ２１０の感知電圧Ｖｄをバッテリモニタリング回路２２０で受信できるデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器（ａｎａｌｏｇ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＡＤＣ，２４０）をさらに含むことができる。ある実施形態で、電解液漏洩検出装置２００は逆方向の電流経路（すなわち、バッテリモニタリング回路２２０の入力端子ＩＮから電解液漏洩検出センサ２１０の出力端子への電流経路）を遮断するためにダイオードＤ１をさらに含むことができる。ダイオードＤ１は電解液漏洩検出センサ２１０の出力端子にアノードが連結されてバッテリモニタリング回路２２０の入力端子ＩＮにカソードが連結されることができる。
バッテリモニタリング回路２２０は電源端子Ｖｃｃ（例えば、電源ピン）に供給される所定の電圧Ｖ＿ＢＭＩＣにより動作することができる。ある実施形態で、所定の電圧Ｖ＿ＢＭＩＣは電解液漏洩検出センサ２１０の電源電圧Ｖｓと同じ電圧であり得る。また、バッテリモニタリング回路２１０は送信端子Ｔｘ（例えば、送信ピン）と受信端子Ｒｘ（例えば、受信ピン）を介してバッテリ管理システム（例えば、図１の１０）と通信することができる。バッテリモニタリング回路２１０は送信端子Ｔｘとバッテリ管理システム１０の間に連結された送信用通信線を介してモニタリングしたデータをバッテリ管理システム１０に送信し、受信端子Ｒｘとバッテリ管理システム１０の間に連結された受信用通信線を介してバッテリ管理システム１０から制御信号を受信することができる。ある実施形態で、バッテリモニタリング回路２１０とバッテリ管理システム１０の間の通信はＵＡＲＴ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｅｉｖｅｒ／ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）通信であり得る。
バッテリモニタリング回路２１０は入力端子ＩＮを介して受信した電解液漏洩検出センサ２１０の感知電圧Ｖｄに該当する情報を例えばバッテリ管理システム１０に伝達する。先立って説明したように、電解液が漏洩しない場合、電解液漏洩検出センサ２１０の感知電圧Ｖｄは非常に低電圧（０Ｖに近い電圧）であるから、バッテリ管理システム１０または外部装置（例えば、車両）のプロセッサは電解液漏洩検出センサ２１０の感知電圧Ｖｄが基準電圧より低電圧である場合に電解液漏洩がないと判断することができる。
反面、電解液が漏洩する場合、電解液漏洩検出センサ２１０の感知電圧Ｖｄは有意味な電圧（例えば、２．５Ｖ以上の電圧）であるから、バッテリ管理システム１０または外部装置のプロセッサは電解液漏洩検出センサ２１０の感知電圧Ｖｄが基準電圧より高い電圧である場合に電解液が漏洩したと判断することができる。このように、バッテリ管理システム１０または外部装置はバッテリモニタリング回路２２０の出力信号を介してバッテリパックでの電解液漏洩を感知し、保護動作を遂行することができる。ある実施形態で、バッテリ管理システム１０は感知電圧Ｖｄが基準電圧より高い場合、外部装置（例えば、車両）に警告信号を伝達することができる。そのため、車両の運行者はバッテリパックの点検を受けることができる。
図３はある実施形態による電解液漏洩検出装置を示す図である。
図３を参照すると、電解液漏洩検出装置３００は電解液漏洩検出センサ３１０およびバッテリモニタリング回路３２０を含む。ある実施形態で、電解液漏洩検出装置３００は図１の電解液漏洩検出回路１２０に該当する。
電解液漏洩検出センサ３１０は所定の電圧Ｖｓを供給する電源と接地端の間に直列に連結されている複数の抵抗３１１，３１２を含み、抵抗３１１，３１２の接点の電圧を感知電圧Ｖｄとして出力する。電解液漏洩検出センサ３１０は抵抗３１１に並列に連結される可変抵抗３１３をさらに含む。ある実施形態で、電解液漏洩検出装置３００は所定の電圧Ｖｓを生成する電圧レギュレータ３３０をさらに含むことができる。
バッテリモニタリング回路３２０は電解液漏洩検出センサ３１０の感知電圧Ｖｄに対応する信号を受信する。ある実施形態で、電解液漏洩検出装置３００は電解液漏洩検出センサ３１０の感知電圧Ｖｄをバッテリモニタリング回路３２０で受信できるデジタル信号に変換するためのＡＤＣ３４０をさらに含むことができる。ある実施形態で、電解液漏洩検出装置３００は逆方向の電流経路を遮断するためのダイオードＤ１をさらに含むことができる。
ある実施形態で、バッテリモニタリング回路３２０はバッテリモジュール（例えば、図１の１１０）をモニタリングするアクティブモードとバッテリモジュール１１０をモニタリングしないシャットダウンモードのうちの一つのモードに置かれ得る。アクティブモードである場合、バッテリモニタリング回路３２０の電源端子Ｖｃｃ（例えば、電源ピン）に所定の電圧Ｖ＿ＢＭＩＣが供給されてバッテリモニタリング回路３２０が動作することができる。シャットダウンモードである場合、バッテリモニタリング回路３２０の電源端子Ｖｃｃに供給される所定の電圧Ｖ＿ＢＭＩＣが遮断されてバッテリモニタリング回路３２０は動作しない。ある実施形態で、所定の電圧Ｖ＿ＢＭＩＣは電解液漏洩検出センサ３１０に供給される所定の電圧Ｖｓが同一であり得る。ある実施形態で、バッテリモニタリング回路３２０がシャットダウンモードである場合にも電解液漏洩を検出できるように、電解液漏洩検出装置３００はパルス生成器３５０をさらに含むことができる。
パルス生成器３５０の入力端子ＩＮに電解液漏洩検出センサ３１０の感知電圧Ｖｄが供給される。ある実施形態で、電解液漏洩検出センサ３１０の感知電圧ＶｄがＡＤＣ３４０により変換された信号がパルス生成器３５０の入力端子ＩＮに入力されることができる。ある実施形態で、電解液漏洩検出装置３００は逆方向の電流経路（すなわち、パルス生成器３５０の入力端子ＩＮから電解液漏洩検出センサ３１０への電流経路）を遮断するためのダイオードＤ２をさらに含むことができる。ダイオードＤ２は電解液漏洩検出センサ２１０の出力端子にアノードが連結されてパルス生成器３５０の入力端子ＩＮにカソードが連結されることができる。
パルス生成器３５０の出力端子ＯＵＴと接地端の間にトランジスタ３５１が連結されている。すなわち、トランジスタ３５１の第１端子はパルス生成器３５０の出力端子ＯＵＴに連結され、トランジスタ３５１の第２端子は接地端に連結されている。また、トランジスタ３５１の制御端子はバッテリモニタリング回路３２０の電源端子Ｖｃｃと同じ電圧の印加を受ける。例えば、トランジスタ３５１の制御端子はバッテリモニタリング回路３２０の電源端子Ｖｃｃに連結されることができる。また、トランジスタ３５１の第１端子はバッテリモニタリング回路３２０の受信端子Ｒｘ（例えば、受信ピン）に連結されている。ある実施形態で、トランジスタ３５１の第１端子はバッテリモニタリング回路３２０の受信端子Ｒｘとバッテリ管理システム（例えば、図１の１０）の間の受信用通信線に連結されることができる。ある実施形態で、電解液漏洩検出装置３００は逆方向の電流経路（すなわち、受信用通信線からトランジスタ３５１の第１端子への電流経路）を遮断するためにダイオードＤ３をさらに含むことができる。ダイオードＤ３はトランジスタ３５１の第１端子にアノードが連結されてバッテリモニタリング回路３２０の受信端子Ｒｘにカソードが連結されることができる。ある実施形態で、パルス生成器３５０の出力端子ＯＵＴとトランジスタ３５１の第１端子の間に抵抗３５２が連結されることができる。
トランジスタ３５１はバッテリモニタリング回路３２０の電源端子Ｖｃｃに所定の電圧（例えば、Ｖ＿ＢＭＩＣ）が印加される場合にターンオンされ、バッテリモニタリング回路３２０の電源端子Ｖｃｃに印加される電圧が遮断される場合はターンオフされることができる。ある実施形態で、トランジスタ３５１はｎチャネルトランジスタ、例えばｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり得る。この場合、トランジスタ３５１の第１端子、第２端子および制御端子はそれぞれドレイン、ソースおよびゲートであり得る。
アクティブモードの場合、電解液漏洩検出センサ３１０とバッテリモニタリング回路３２０は図２を参照して説明した電解液漏洩検出センサ２１０およびバッテリモニタリング回路２２０と同一に動作するので、その説明を省略する。一方、アクティブモードでバッテリモニタリング回路３２０の電源端子Ｖｃｃに所定の電圧Ｖ＿ＢＭＩＣが印加されるので、トランジスタ３５１はターンオンされる。そのため、ダイオードＤ３のアノードに０Ｖが印加されるので、バッテリモニタリング回路３２０の受信端子Ｒｘによる通信に影響を与えない。
シャットダウンモードの場合、バッテリモニタリング回路３２０の電源端子Ｖｃｃに印加される電圧が遮断されるので、トランジスタ３５１はターンオフされる。また、電解液が漏洩する場合、電解液漏洩検出センサ３１０から有意味な感知電圧Ｖｄが出力されるので、パルス生成器３５０は電解液漏洩検出センサ３１０の感知電圧Ｖｄに応答してパルス信号を生成して出力端子ＯＵＴに出力することができる。すなわち、パルス生成器３５０は入力端子ＩＮに入力された電圧が臨界電圧より高い場合、パルス信号を生成して出力端子ＯＵＴに出力することができる。この場合、トランジスタ３５１がターンオフされているので、パルス生成器３５０のパルス信号はバッテリモニタリング回路３２０の受信端子Ｒｘに印加されることができる。バッテリモニタリング回路３２０は受信端子Ｒｘに伝達されたパルス信号に応答してアクティブモードに切り替えることができる。すると、バッテリモニタリング回路３２０は電解液漏洩検出センサ３１０の感知電圧Ｖｄに対応する情報をバッテリ管理システム１０に伝達することができる。
ある実施形態で、トランジスタ３５１、抵抗３５２およびダイオードＤ３は、シャットダウンモードでパルス生成器３５０のパルス信号をバッテリモニタリング回路３２０の受信端子Ｒｘに伝達してアクティブモードでパルス信号の伝達を遮断する伝達回路として動作することができる。
以上で説明した実施形態によれば、バッテリモニタリング回路３２０がシャットダウンモードである場合にも電解液漏洩を検出することができる。
図４はある実施形態によるバッテリ装置の電解液漏洩検出方法を示す流れ図である。
図４を参照すると、バッテリパックのバッテリモニタリング回路がアクティブモードである場合（Ｓ４１０）、バッテリモニタリング回路は電解液漏洩に該当する電圧を測定する（Ｓ４５０）。ある実施形態で、バッテリモニタリング回路は電解液漏洩検出センサで出力される感知電圧を測定することができる（Ｓ４５０）。
バッテリパックのバッテリモニタリング回路がシャットダウンモードである時、バッテリパック内部で電解液の漏洩が発生する場合（Ｓ４２０）、バッテリ装置は電解液漏洩に応答してパルス信号を生成する（Ｓ４３０）。バッテリモニタリング回路はパルス信号に応答してアクティブモードに切り替えて（Ｓ４４０）、電解液漏洩に該当する電圧を測定する（Ｓ４５０）。ある実施形態で、電解液漏洩検出センサで出力される電解液漏洩に対応する感知電圧に応答して、パルス生成器がパルス信号を生成し、パルス生成器のパルス信号に応答してバッテリモニタリング回路がアクティブモードに切り替えられる。
バッテリモニタリング回路で測定した電圧が基準電圧より高い場合、（Ｓ４６０）、バッテリ装置は電解液漏洩を診断して外部装置（例えば、車両）に警告信号を伝達することができる（Ｓ４７０）。測定した電圧が基準電圧より高くない場合、バッテリ装置は電解液漏洩がないと診断することができる（Ｓ４８０）。
次に、多様な実施形態による電解液漏洩検出方法が適用できるバッテリパックについて図５を参照して説明する。
図５はある実施形態によるバッテリパックの構造の一例を示す図である。
図５を参照すると、バッテリパック５００は下部ケース５１０と上部ケース（図示せず）が結合されて形成され、その内部にバッテリモジュール５２０を内蔵している。図５では説明の便宜上バッテリパック５００が４個のバッテリモジュール５２０を含む場合を示したが、バッテリモジュール５２０の個数はこれに限定されない。各バッテリモジュール５１０にはバッテリモニタリング回路５３０が連結されている。バッテリモニタリング回路５３０は対応するバッテリモジュール５１０のバッテリセル電圧、温度などをモニタリングすることができる。
各バッテリモジュール５２０の下部には下部カバー５４０が形成されることができる。下部カバー５４０は対応するバッテリモジュール５２０で漏洩する電解液を集めることができる形状を有することができる。下部カバー５４０には電解液漏洩検出センサ５５０が付着し得る。電解液漏洩検出センサ５５０は下部カバー５４０に集まる電解液をセンシングして対応する電圧を出力することができる。
ある実施形態で、下部ケース５１０の上にバッテリパック内部カバー５６０を形成することができる。バッテリパック内部カバー５６０は下部ケース５１０と下部カバー５４０の間に形成されることができる。バッテリパック内部カバー５６０は不導体で形成されて漏洩した電解液によって下部ケース５１０と形成され得る電流経路を遮断することができる。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。

Claims (17)

  1. 複数のバッテリセルを含むバッテリモジュール、
    前記バッテリモジュールに連結され、前記バッテリモジュールをモニタリングするバッテリモニタリング回路、および
    前記バッテリモジュールで漏洩する電解液を検出する検出センサを備え、
    前記検出センサは、
    第１電圧を供給する電源と接地端の間に連結される第１抵抗および第２抵抗、および
    前記第１抵抗に並列に連結され、前記バッテリモジュールで電解液が漏洩しない場合は電流経路を形成せず、前記バッテリモジュールで電解液が漏洩する場合は電流経路を形成するように抵抗値が変わる可変抵抗を含み、
    前記第１抵抗と前記第２抵抗の接点の電圧を感知電圧として前記バッテリモニタリング回路の入力端子に伝達する、バッテリパック。
  2. 前記バッテリモニタリング回路は、前記バッテリモジュールをモニタリングするアクティブモードで前記バッテリモジュールをモニタリングする、請求項１に記載のバッテリパック。
  3. 前記バッテリモニタリング回路が、前記バッテリモジュールをモニタリングしないシャットダウンモードに設定された状態において、前記感知電圧が臨界電圧より高い場合に、前記バッテリモニタリング回路を前記シャットダウンモードから前記アクティブモードに切り替えるためのパルス信号を生成して出力端子に出力するパルス生成器、および
    前記バッテリモニタリング回路が、前記シャットダウンモードに設定された状態において、前記パルス信号を前記バッテリモニタリング回路の受信端子に伝達し、前記バッテリモニタリング回路が前記アクティブモードに設定された状態において、前記パルス信号の前記バッテリモニタリング回路の受信端子への伝達を遮断する伝達回路をさらに含む、請求項２に記載のバッテリパック。
  4. 前記伝達回路は前記パルス生成器の出力端子と接地端の間に連結されるトランジスタを含み、
    前記アクティブモードで前記バッテリモニタリング回路の電源端子に第２電圧が供給され、前記トランジスタは前記第２電圧に応答してターンオンされ、
    前記シャットダウンモードで前記バッテリモニタリング回路の電源端子に前記第２電圧の供給が遮断され、前記トランジスタは前記第２電圧の遮断に応答してターンオフされる、請求項３に記載のバッテリパック。
  5. 前記伝達回路は前記トランジスタの第１端子と前記バッテリモニタリング回路の受信端子の間に連結されるダイオードをさらに含み、
    前記トランジスタの第２端子は前記接地端に連結される、請求項４に記載のバッテリパック。
  6. 前記伝達回路は前記パルス生成器の出力端子と前記トランジスタの第１端子の間に連結される第３抵抗をさらに含む、請求項４または５に記載のバッテリパック。
  7. 前記バッテリモジュールの電圧から前記第１電圧を生成する電圧レギュレータをさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のバッテリパック。
  8. 前記感知電圧が基準電圧より高い場合、前記バッテリモジュールでの電解液漏洩と診断される、請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリパック。
  9. 前記バッテリパックの下部ケース、および
    前記下部ケースの上に形成され、前記バッテリモジュールの下部に形成され、前記バッテリモジュールで漏洩する電解液を集めて、前記検出センサが付着する下部カバーをさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のバッテリパック。
  10. 複数のバッテリセルを含むバッテリモジュール、
    前記バッテリモジュールに連結され、前記バッテリモジュールをモニタリングするバッテリモニタリング回路、
    前記バッテリモジュールで漏洩する電解液を検出する検出センサ、および
    前記バッテリモニタリング回路を管理し、前記バッテリモニタリング回路から感知電圧に該当する情報を受信し、前記感知電圧が基準電圧より高いと判断した場合に、前記バッテリモジュールで電解液が漏洩すると診断するバッテリ管理システムを含み、
    前記検出センサは、第１電圧を供給する電源と接地端の間に連結される第１抵抗および第２抵抗、および、前記第１抵抗に並列に連結され、前記バッテリモジュールで電解液が漏洩しない場合は電流経路を形成せず、前記バッテリモジュールで電解液が漏洩する場合は電流経路を形成するように抵抗値が変わる可変抵抗を含み、前記第１抵抗と前記第２抵抗の接点の電圧を前記感知電圧として前記バッテリモニタリング回路の入力端子に伝達する、バッテリ装置。
  11. 前記バッテリモニタリング回路が前記バッテリモジュールをモニタリングしないシャットダウンモードに設定された状態において、前記検出センサが前記バッテリモジュールで漏洩する電解液を検出する場合、前記バッテリモニタリング回路の受信端子にパルス信号を伝達するパルス生成器をさらに含み、
    前記バッテリモニタリング回路は前記パルス信号に応答して、前記シャットダウンモードから前記バッテリモジュールをモニタリングするアクティブモードに切り替わる、請求項１０に記載のバッテリ装置。
  12. 前記パルス生成器は前記感知電圧が臨界電圧より高い場合、前記パルス信号を生成する、請求項１１に記載のバッテリ装置。
  13. 前記パルス生成器の出力端子と接地端の間に連結され、前記バッテリモニタリング回路の電源端子に供給される電圧に応答して前記バッテリモニタリング回路の受信端子への前記パルス信号の伝達を制御するトランジスタをさらに含む、請求項１１または１２に記載のバッテリ装置。
  14. 前記アクティブモードで前記バッテリモニタリング回路の電源端子に第２電圧が供給され、前記シャットダウンモードで前記バッテリモニタリング回路の電源端子に前記第２電圧の供給が遮断され、
    前記トランジスタは前記アクティブモードで前記第２電圧に応答してターンオンされて前記パルス信号の伝達を遮断し、前記シャットダウンモードで前記パルス信号を伝達するために前記第２電圧の遮断に応答してターンオフされる、請求項１３に記載のバッテリ装置。
  15. 前記バッテリモジュールの下部に形成され、前記バッテリモジュールで漏洩する電解液を集めて、前記検出センサが付着する下部カバーをさらに含む、請求項１０から１４のいずれか一項に記載のバッテリ装置。
  16. バッテリモジュール、前記バッテリモジュールをモニタリングするバッテリモニタリング回路および電解液漏洩検出センサを含むバッテリ装置の電解液漏洩検出方法であって、
    前記バッテリモニタリング回路が前記バッテリモジュールをモニタリングしないシャットダウンモードである状態において前記バッテリモジュールで電解液が漏洩する場合、パルス信号を生成する段階、
    前記バッテリモニタリング回路が前記シャットダウンモードである状態において生成された前記パルス信号に応答して、前記バッテリモニタリング回路を前記シャットダウンモードから前記バッテリモジュールをモニタリングするアクティブモードに切り替える段階、
    前記アクティブモードの前記バッテリモニタリング回路で前記電解液漏洩検出センサの感知電圧を測定する段階、および
    前記感知電圧が基準電圧より高い場合に、電解液漏洩と診断する段階
    を含む、電解液漏洩検出方法。
  17. 前記電解液漏洩検出センサが、前記バッテリモジュールで電解液が漏洩しない場合は電流経路を形成せず、前記バッテリモジュールで電解液が漏洩する場合は電流経路を形成するように変わる抵抗値に基づいて感知電圧を測定する段階をさらに含む、請求項１６に記載の電解液漏洩検出方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002251985A (ja) 2000-12-21 2002-09-06 Sony Corp 電解液漏洩検出機能付きバッテリパックおよび電解液漏洩検出方法
JP2005228659A (ja) 2004-02-16 2005-08-25 Origin Electric Co Ltd 液漏れ検出装置
US20070190403A1 (en) 2005-06-14 2007-08-16 Chin-Ho Wang Device for detecting electrolyte overflow and energy storage device having the same
CN202710276U (zh) 2012-06-07 2013-01-30 北京有色金属研究总院 动力电池漏液检测装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3402933B2 (ja) * 1996-06-21 2003-05-06 エヌイーシートーキン栃木株式会社 有機電解液電池の漏液検出装置
KR101383599B1 (ko) * 2009-11-13 2014-04-10 주식회사 엘지화학 배터리 셀 전해액의 누출을 감지하여 배터리 팩을 보호하는 장치 및 방법
KR102240161B1 (ko) * 2016-08-30 2021-04-13 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템
KR102367352B1 (ko) * 2017-03-31 2022-02-25 삼성전자주식회사 배터리 장치, 배터리 모니터링 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002251985A (ja) 2000-12-21 2002-09-06 Sony Corp 電解液漏洩検出機能付きバッテリパックおよび電解液漏洩検出方法
JP2005228659A (ja) 2004-02-16 2005-08-25 Origin Electric Co Ltd 液漏れ検出装置
US20070190403A1 (en) 2005-06-14 2007-08-16 Chin-Ho Wang Device for detecting electrolyte overflow and energy storage device having the same
CN202710276U (zh) 2012-06-07 2013-01-30 北京有色金属研究总院 动力电池漏液检测装置

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