KR100882913B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 다수 개의 이차 전지 또는 다수 개의 단위 전지를 포함하는 다수 개의 전지 조립체 및 하나 또는 다수 개의 안전 스위치를 포함하는 배터리 팩에 있어서, 상기 다수 개의 이차 전지 또는 전지 조립체 각각의 전압을 정확히 측정할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
본 발명은 다수 개의 이차 전지; 상기 다수 개의 이차 전지 중 인접한 두 개 사이에 연결되는 하나 또는 다수 개의 안전 스위치; 및 상기 다수 개의 이차 전지 각각의 전압을 측정하기 위한 다수 개의 센싱선을 포함하며, 상기 센싱선의 수는 상기 이차 전지의 수와 상기 안전 스위치의 수를 합한 값에 1을 더한 수와 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 팩에 관한 것이다.
본 발명은 다수 개의 단위 전지를 포함하는 다수 개의 전지 집합체; 상기 다수 개의 전지 집합체 중 인접한 두 개 사이에 연결되는 하나 또는 다수 개의 안전 스위치; 및 상기 다수 개의 전지 집합체 각각의 전압을 측정하기 위한 다수 개의 센싱선을 포함하며, 상기 센싱선의 수는 상기 전지 집합체의 수와 상기 안전 스위치의 수를 합한 값에 1을 더한 수와 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 팩에 관한 것이다.
본 발명은 다수 개의 이차 전지; 상기 다수 개의 이차 전지 중 인접한 두 개 사이에 연결되는 하나 또는 다수 개의 안전 스위치; 및 상기 안전 스위치의 양단에 연결되는 제 1 센싱선을 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
배터리 팩, 안전 스위치

Description

배터리 팩{Battery Pack}
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 팩의 일부를 나타낸 모식 회로도이다.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩의 일부를 나타낸 모식 회로도이다.
도 2b는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩의 전지 관리 시스템을 나타낸 모식 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 배터리 팩의 일부를 나타낸 모식 회로도이다.
<도면 주요 부호에 대한 부호의 설명>
100 : 전지 관리 시스템 110 : 전지 전압 측정부
120 : 제어 신호 생성부 130 : 스위칭부
150 : 제어부
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 자세하게는 다수 개의 이차 전지 또는 다수 개의 단위 전지를 포함하는 다수 개의 전지 조립체 및 하나 또는 다수 개의 안전 스위치를 포함하는 배터리 팩에 있어서, 상기 다수 개의 이차 전지 또는 전지 조립체 각각의 전압을 정확히 측정할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
최근 들어 셀룰러폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 컴팩트하고 경량화된 휴대용 전자/전기 기기들이 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 배터리 팩을 내장시키고 있다. 상기 배터리 팩은 경제적인 측면을 고려하여 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지 및 리튬(Li) 전지로 대표되는, 충방전이 가능한 이차 전지를 이용한 배터리 팩이 일반적으로 사용된다.
이 중, 상기 리튬 이차 전지는 상기 니켈-카드뮴 이차 전지 또는 니켈-수소 이차 전지에 비하여 작동 전압이 3배 정도 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높아 상기 휴대용 전자/전기 기기에 널리 사용되고 있다. 상기 리튬 이차 전지는 사용하는 전해질의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 전지와 고분자 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구분하거나, 제조되는 형상에 따라 원통형, 각형 및 파우치형으로 구분된다.
상기 휴대용 전자/전기 기기들 중 고전압 또는 충전 없이 장시간 사용하여야 하는 휴대용 전자/전기 기기들의 경우, 단일 이차 전지로 충분한 전압 또는 용량을 제공하지 못하므로, 다수 개의 이차 전지 또는 다수 개의 단위 전지를 포함하는 다수 개의 전지 집합체를 직렬 또는 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성한다.
상기와 같이 다수 개의 이차 전지 또는 다수 개의 단위 전지를 포함하는 다수 개의 전지 집합체를 포함하는 배터리 팩은 여러 차례 반복 충전하여 사용하는 동안 상기 다수 개의 이차 전지 또는 단위 전지는 서로 상이한 에너지 수준으로 충 전되어지게 된다. 즉, 상기 다수 개의 이차 전지 또는 단위 전지는 서로 상이한 에너지 수준으로 방전되기 때문에, 재충전하는 경우, 상대적으로 높은 에너지를 가진 이차 전지 또는 단위 전지는 상대적으로 낮은 에너지를 가지는 이차 전지 또는 단위 전지보다 짧은 시간 내에 충전이 완료되게 되고, 이로 인하여 상대적으로 낮은 에너지를 가지는 이차 전지 또는 단위 전지는 불완전하게 충전된 상대에서 방전을 시작하게 되어 과방전될 위험이 크며, 불완전한 충전과 과방전이 반복되어 손상되게 된다.
이를 해결하기 위하여, 다수 개의 이차 전지 또는 전지 집합체를 포함하는 배터리 팩은 상기 다수 개의 이차 전지 또는 전지 집합체 각각의 전압을 측정하여 충방전을 제어하는 전지 관리 시스템(Battery Management System; BMS)을 포함하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 팩의 일부를 나타낸 모식 회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 배터리 팩은 n개의 이차 전지 또는 다수 개의 단위 전지를 포함하는 n개의 전지 집합체(B'1 ~ B'n), 상기 n개의 이차 전지 또는 전지 집합체 각각의 전압을 측정하기 위한 n+1개의 센싱선(W'1 ~ W'n+1) 및 상기 n+1개의 센싱선(W'1 ~ W'n+1)과 연결되어 상기 n개의 이차 전지 또는 전지 집합체 각각의 전압을 측정하고, 충방전을 제어하는 전지 관리 시스템(10)을 포함한다. 여기서, 상기 n은 자연수이다.
상기 배터리 팩은 상기 n개의 이차 전지 또는 전지 집합체 각각의 전압을 측정하기 위해 필요한 센싱선을 최소화하기 위하여, 상기 n개의 이차 전지 또는 전지 집합체가 연결되는 영역에 상기 센싱선(W'1 ~ W'n+1)을 연결하고 있으므로, 총 n+1개의 센싱선(W'1 ~ W'n+1)을 필요로 한다.
그러나, 상기와 같은 배터리 팩은 상기 배터리 팩의 고장 등으로 인하여 인위적으로 다수 개의 이차 전지 또는 전지 집합체에 흐르는 전류를 차단할 수 있는 안전 스위치가 상기 다수 개의 이차 전지 또는 전지 집합체 사이에 연결되는 경우, 상기 안전 스위치로 인하여, 상기 안전 스위치 양단에 연결되는 이차 전지 또는 전지 집합체는 정확한 전압 측정이 되지 않는다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수 개의 이차 전지 또는 다수 개의 단위 전지를 포함하는 다수 개의 전지 집합체 사이에 하나 또는 다수 개의 안전 스위치가 형성되더라도, 상기 다수 개의 이차 전지 또는 전지 집합체 각각의 전압을 정확히 측정할 수 있는 배터리 팩을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 다수 개의 이차 전지; 상기 다수 개의 이차 전지 중 인접한 두 개 사이에 연결되는 하나 또는 다수 개의 안전 스위치; 및 상기 다수 개의 이차 전지 각각의 전압을 측정하기 위한 다수 개의 센싱선을 포함하며, 상기 센싱선의 수는 상기 이차 전지의 수와 상기 안전 스위치의 수를 합한 값에 1을 더한 수와 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 팩에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 다수 개의 단위 전지를 포함하는 다수 개의 전 지 집합체; 상기 다수 개의 전지 집합체 중 인접한 두 개 사이에 연결되는 하나 또는 다수 개의 안전 스위치; 및 상기 다수 개의 전지 집합체 각각의 전압을 측정하기 위한 다수 개의 센싱선을 포함하며, 상기 센싱선의 수는 상기 전지 집합체의 수와 상기 안전 스위치의 수를 합한 값에 1을 더한 수와 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 팩에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 다수 개의 이차 전지; 상기 다수 개의 이차 전지 중 인접한 두 개 사이에 연결되는 하나 또는 다수 개의 안전 스위치; 및 상기 안전 스위치의 양단에 연결되는 제 1 센싱선을 포함하는 배터리 팩에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 덧붙여, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성 요소들을 나타내는 것이며, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
(실시 예)
도 2a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩의 일부를 나타낸 모식 회로도이며, 도 2b는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩의 전지 관리 시스템 을 나타낸 회로도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩은 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm), 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 중 서로 인접한 이차 전지 Bn과 이차 전지 Bn+1 사이에 연결되는 안전 스위치(200), 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)과 연결되는 전지 관리 시스템(100) 및 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)가 연결되는 영역 및 상기 이차 전지 Bn 또는 이차 전지 Bn+1과 상기 안전 스위치(200)가 연결되는 영역과 상기 전지 관리 시스템(100) 사이에 연결되는 센싱선(W1 ~ Wm+2)을 포함한다. 여기서, 상기 n, m은 자연수이며, 0< n < n+1 ≤ m이다. 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)은 도시된 바와 같이 직렬 연결되거나, 이와는 달리 병렬 연결될 수 있으며, 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 사이에 전지 격벽(미도시)이 위치하도록 하여, 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 할 수 있다. 상기 전지 격벽은 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 사이의 단락을 방지하기 위하여 절연 물질인 것이 바람직하다.
상기 전지 관리 시스템(100)은 상기 센싱선(W1 ~ Wm+2)과 연결되어 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 각각의 전압을 측정하는 하나 또는 다수 개의 전지 전압 측정부(110) 및 상기 전지 전압 측정부(110)에서 측정된 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 각각의 전압에 따라 충방전을 제어하는 제어부(150)를 포함하며, 상기 제어부(150)는 다시 상기 측정된 각각의 전압에 따라 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부(120) 및 상기 제어 신호에 따라 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)와 외부 단자를 차단시키는 스위칭부(130)를 포함한다. 여기서, 도시되지는 않았지만, 상기 제어부(150)의 용이한 구성 및 빠른 처리 속도를 위하여, 상기 전지 전압 측정부(110)와 상기 제어부(150) 사이에 아날로그/디지털 변환부(미도시)를 위치시켜, 상기 전지 전압 측정부(110)에서 측정한 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 각각의 전압을 디지털 신호로 변환하여 상기 제어부(150)에 전달할 수도 있다.
상기 전지 전압 측정부(110)는 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 각각의 전압을 센싱선(W1 ~ Wm+2)을 통하여 측정하고, 상기 측정된 각각의 전압을 상기 제어부(150)로 전달한다. 본 발명의 제 1 실시 예에서는 상기 전지 전압 측정부(110)가 하나로 구성되는 경우를 도시하고 있으나, 필요에 따라 상기 전지 전압 측정부(110)는 상기 m개의 이차 전지에 각각 대응되도록 형성될 수 있다.
상기 제어부(150)는 상기 제어 신호 생성부(120) 및 스위칭부(130)를 통해 상기 전지 전압 측정부(110)로부터 전달된 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 각각의 전압에 따라 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호에 따라 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)와 외부 단자 사이에 흐르는 전류를 차단하여 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)의 충방전을 제어함으로써, 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)가 과충전 또는 과방전되는 것을 방지한다. 보다 자세하게는 상기 제어 신호 생성부(120)는 상기 전지 전압 측정부(110)에서 측정된 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 각각의 전압을 설정된 값과 비교하여, 설정된 값의 범위를 벗어난 경우, 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)의 충방전 동작을 정지하기 위한 제어 신호를 생성하여, 상기 스위칭부(130)에 인가하고, 상기 스위칭부(130)는 상기 제어 신호에 따라 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)가 외부 단자와 연결되는 대전류 라인에 연결된 스위칭 소자를 오 프 시켜, 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)가 과충전 또는 과방전되는 것을 방지한다.
이와는 달리, 상기 제어부(150)에 구성을 간단하게 하기 위하여, 상기 전지 전압 측정부(110)에 다수의 릴레이(Relay, 미도시), 전지 전압 전달부(미도시), 충전부(미도시), 충전 전압 전달부(미도시) 및 방전부(미도시) 등을 포함하도록 할 수도 있다.
상기 센싱선(W1 ~ Wm+2)은 상기 전지 전압 측정부(110)가 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 각각의 전압을 측정할 수 있도록 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)와 상기 전지 전압 측정부(110) 사이에 연결되며, 최소한의 수량으로 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm) 각각의 전압을 전달하기 위하여, 상기 m개의 이차 전지(B1 ~ Bm)가 연결되는 영역을 상기 전지 전압 측정부(110)와 연결하여 인접한 두 개의 이차 전지의 전압을 3개의 센싱선을 통해 전달되도록 한다.
더욱 자세하게 설명하면, 상기 센싱선(W1 ~ Wm+2)은 이차 전지 Bn과 이차 전지 Bn+1 사이에 연결된 상기 안전 스위치(200)에 의해 상기 이차 전지 Bn의 전압 또는 상기 이차 전지 Bn+1의 전압이 잘못 측정되는 것을 방지하기 위하여, 상기 이차 전지 Bn과 상기 안전 스위치(200)가 연결되는 영역 및 상기 이차 전지 Bn+1과 상기 안전 스위치(200)가 연결되는 영역에 각각 센싱선 Wn+1 및 센싱선 Wn+2를 연결한다. 상기 전지 전압 측정부(110)가 이차 전지 Bn의 전압을 측정하기 위해서는 상기 이차 전지 Bn과 이차 전지 Bn-1가 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Wn 및 상기 이차 전지 Bn과 상기 안전 스위치(200)가 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Wn+1을 통해 전달된 전압을 이용하고, 상기 이차 전지 Bn+1의 전압을 측정하기 위해서는 상기 이차 전지 Bn+1과 상기 안전 스위치(200)가 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Wn+2 및 상기 이차 전지 Bn+1과 이차 전지 Bn+2가 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Wn+3을 통해 전달된 전압을 이용한다.
결과적으로, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩은 상기 이차 전지 Bn과 이차 전지 Bn+1 사이에 연결된 상기 안전 스위치의 양단에 각각 센싱선 Wn+1 및 센싱선 Wn+2를 연결하여, 상기 안전 스위치와 연결되는 상기 이차 전지 Bn 및 이차 전지 Bn+1의 전압이 정확히 측정되도록 한다.
(제 2 실시 예)
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 배터리 팩의 일부를 나타낸 모식 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 배터리 팩은 다수 개의 단위 전지를 포함하는 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx), 상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx) 중 인접한 전지 집합체 사이에 연결되는 y개의 안전 스위치(S1 ~ Sy), 상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx)와 연결되는 전지 관리 시스템(100) 및 상기 x개의 전지 조립체(M1 ~ Mx)가 연결되는 영역 및 상기 전지 조립체(M1 ~ Mx)와 상기 안전 스위치(S1 ~ Sy)가 연결되는 영역과 상기 전지 관리 시스템(100) 사이에 연결되는 센싱선(L1 ~ Lx+y+1)을 포함한다. 여기서, 상기 x, y는 자연수이다. 상기 x개의 전지 집합(M1 ~ Mx)체에 포함되는 다수 개의 단위 전지는 다수 개의 이차 전지일 수 있다. 또한, 상기 전지 관리 시스템(100)은 상기 도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에서 설명한 바와 동일할 수 있으므로, 여기서는 설명을 생략한다.
상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx) 및 상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx)에 포함된 단위 전지는 도시된 바와 같이 직렬 연결될 수 있으며, 이와는 달리 상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx) 및 상기 다수 개의 단위 전지가 모두 병렬 연결되거나, 상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx) 또는 상기 다수 개의 단위 전지 중 어느 하나는 직렬 연결되고 나머지는 병렬 연결될 수 있다. 또한, 상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx)에 포함된 각각의 단위 전지 사이 및 최외측에는 전지 격벽(미도시)이 위치하도록 하여, 상기 다수 개의 단위 전지 사이의 간격을 일정하게 유지하고, 측면을 지지하도록 할 수 있으며, 상기 다수 개의 단위 전지 사이의 단락을 방지하기 위하여 상기 전지 격벽은 절연 물질인 것이 바람직하다.
상기 센싱선(L1 ~ Lx+y+1)은 상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx) 중 인접한 두 개의 전지 집합체가 연결되는 영역 및 상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx) 사이에 연결된 y개의 안전 스위치(S1 ~ Sy) 양단을 상기 전지 관리 시스템(100)에 연결되도록 한다.
보다 자세하게 설명하면, 상기 센싱선(L1 ~ Lx+y+1)은 전지 집합체 Mi와 전지 집합체 Mi+1 사이에 연결된 안전 스위치 S1의 양단에 각각 센싱선 Li+1 및 센싱선 Li+2가 연결된다. 여기서, 상기 i는 x보다 작은 자연수이다. 상기 전지 관리 시스템(100)이 전지 집합체 Mi의 전압을 측정하기 위해서는 상기 전지 집합체 Mi와 전지 집합체 Mi-1이 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Li 및 상기 전지 집합체 Mi와 상기 안전 스위치 S1이 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Li+1을 통해 전달된 전압을 이용하고, 상기 전지 집합체 Mi+1의 전압을 측정하기 위해서는 상기 전지 집합체 Mi+1과 상기 안전 스위치 S1이 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Li+2 및 상기 전지 집합체 Mi+1과 전지 집합체 Mi+2가 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Li+3을 통해 전달된 전압을 이용한다.
다음으로, 상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx) 중 전지 집합체 Mk와 전지 집합체 Mk+1 사이에 연결된 안전 스위치 Sy의 양단에 각각 센싱선 Lk+y 및 센싱선 Lk+y+1이 연결된다. 여기서, 상기 k는 i < k < x인 자연수이다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 전지 관리 시스템(100)이 전지 집합체 Mk의 전압을 측정하기 위해서는 상기 전지 집합체 Mk와 전지 집합체 Mk-1이 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Lk+y-1 및 상기 전지 집합체 Mk와 상기 안전 스위치 Sy이 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Lk+y를 통해 전달된 전압을 이용하고, 상기 전지 집합체 Mk+1의 전압을 측정하기 위해서는 상기 전지 집합체 Mk+1과 상기 안전 스위치 Sy이 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Lk+y+1 및 상기 전지 집합체 Mk+1과 전지 집합체 Mk+2가 연결되는 영역에 연결되는 센싱선 Lk+y+2를 통해 전달된 전압을 이용한다.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 배터리 팩은 y개의 안전 스위치(S1 ~ Sy)의 양단에 센싱선(L1 ~ Lx+y+1)을 각각 연결하여, 상기 x개의 전지 집합체(M1 ~ Mx) 중 상기 안전 스위치(S1 ~ Sy)와 연결되는 전지 집합체의 전압이 잘못 측정되는 것을 방지하고 있으므로, 상기 센싱선(L1 ~ Lx+y+1)의 수는 상기 전지 집합체(M1 ~ Mx)의 수인 x에 상기 안전 스위치(S1 ~ Sy)의 수인 y를 더한 값에 1을 더한 x+y+1이 된다.
결과적으로, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 배터리 팩은 다수 개의 단위 전지를 포함하는 다수 개의 전지 집합체 사이에 연결되는 다수 개의 안전 스위치의 양단에 각각 센싱선을 연결하여, 상기 전지 집합체의 수와 상기 안전 스위칭의 수를 합한 값에 1을 더한 수만큼의 센싱선을 이용함으로써, 최소한의 센싱선을 통해 상기 다수 개의 전지 집합체 각각의 전압을 정확히 측정할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩은 다수 개의 이차 전지 또는 다수 개의 단위 전지를 포함하는 다수 개의 전지 집합체 사이에 연결되는 하나 또는 다수 개의 안전 스위치의 양단 또는 상기 안전 스위치와 상기 이차 전지 또는 전지 집합체가 연결되는 영역에 센싱선을 연결시킴으로써, 최소한의 센싱선을 통해 상기 다수 개의 이차 전지 또는 전지 집합체 각각의 전압을 모두 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (26)

  1. 다수 개의 이차 전지;
    상기 다수 개의 이차 전지 중 인접한 두 개 사이에 연결되는 하나 또는 다수 개의 안전 스위치; 및
    상기 다수 개의 이차 전지 각각의 전압을 측정하기 위한 다수 개의 센싱선을 포함하며,
    상기 센싱선의 수는 상기 이차 전지의 수와 상기 안전 스위치의 수를 합한 값에 1을 더한 수와 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수 개의 이차 전지는 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수 개의 센싱선은 상기 다수 개의 이차 전지가 연결되는 영역 및 상기 이차 전지와 안전 스위치가 연결되는 영역에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수 개의 이차 전지 사이에는 전지 격벽이 위치하는 것을 특징으로 하 는 배터리 팩.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전지 격벽은 절연 물질인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수 개의 센싱선은 상기 다수 개의 이차 전지 각각의 전압을 측정하고, 상기 다수 개의 이차 전지의 충방전을 제어하는 전지 관리 시스템과 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전지 관리 시스템은 상기 센싱선과 연결되어 상기 다수 개의 이차 전지 각각의 전압을 측정하는 하나 또는 다수 개의 전지 전압 측정부 및 상기 측정된 전압에 따라 충방전을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정된 전압에 따라 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부와 상기 제어 신호에 따라 상기 다수 개의 이차 전지와 외부 단자를 차단하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 복수 개의 단위 전지를 포함하는 다수 개의 전지 집합체;
    상기 다수 개의 전지 집합체 중 인접한 두 개 사이에 연결되는 하나 또는 다수 개의 안전 스위치; 및
    상기 다수 개의 전지 집합체 각각의 전압을 측정하기 위한 다수 개의 센싱선을 포함하며,
    상기 센싱선의 수는 상기 전지 집합체의 수와 상기 안전 스위치의 수를 합한 값에 1을 더한 수와 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수 개의 전지 집합체는 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수 개의 센싱선은 상기 다수 개의 전지 집합체가 연결되는 영역 및 상기 전지 집합체와 안전 스위치가 연결되는 영역에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수 개의 센싱선은 상기 다수 개의 전지 집합체 각각의 전압을 측정하고, 상기 다수 개의 전지 집합체의 충방전을 제어하는 전지 관리 시스템과 연결되 는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전지 관리 시스템은 상기 센싱선과 연결되어 상기 다수 개의 전지 집합체 각각의 전압을 측정하는 하나 또는 다수 개의 전지 전압 측정부 및 상기 측정된 전압에 따라 충방전을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정된 전압에 따라 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부와 상기 제어 신호에 따라 상기 다수 개의 전지 집합체와 외부 단자를 차단하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수 개의 전지 집합체는 동일한 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수 개의 단위 전지 사이에는 전지 격벽이 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전지 격벽은 절연 물질인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수 개의 단위 전지는 직렬 연결되며, 상기 다수 개의 전지 집합체는 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 다수 개의 이차 전지;
    상기 다수 개의 이차 전지 중 인접한 두 개 사이에 연결되는 하나 또는 다수 개의 안전 스위치; 및
    상기 안전 스위치의 양단에 연결되는 제 1 센싱선을 포함하는 배터리 팩.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 다수 개의 이차 전지가 연결되는 영역에 연결되는 다수 개의 제 2 센싱선을 더 포함하는 배터리 팩.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 센싱선의 수와 제 2 센싱선의 수를 합한 값은 상기 이차 전지의 수와 상기 안전 스위치의 수를 합한 수에 1을 더한 값과 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 다수 개의 이차 전지는 하나 또는 다수 개의 전지 집합체로 나눠지며, 상기 전지 집합체가 연결되는 영역에 연결되는 제 3 센싱선을 더 포함하는 배터리 팩.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 센싱선의 수와 제 3 센싱선의 수를 합한 값은 상기 전지 집합체의 수와 상기 안전 스위치의 수를 합한 수에 1을 더한 값과 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 다수 개의 이차 전지와 연결되며, 상기 다수 개의 이차전지 각각의 전압을 측정하여 충방전을 제어하는 전지 관리 시스템을 더 포함하는 배터리 팩.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 전지 관리 시스템은 상기 센싱선과 연결되어 상기 다수 개의 이차 전지 각각의 전압을 측정하는 하나 또는 다수 개의 전지 전압 측정부 및 상기 측정된 전압에 따라 충방전을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정된 전압에 따라 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부와 상기 제어 신호에 따라 상기 다수 개의 이차 전지와 외부 단자를 차단하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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