KR100954652B1 - 충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치 - Google Patents

충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치 Download PDF

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Abstract

테스트용 외부 단자를 부가하지 않고, 통상 상태와 테스트 상태 간을 스위칭할 수 있는 충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치를 제공한다. 2차 전지의 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하는 검출 회로가 충방전 제어 회로에 제공된다. 과충전 검출 전압보다 높은 전압이 충방전 제어 회로의 전지 접속 단자에 인가되어, 통상 응용 상태와 테스트 상태 간을 스위칭한다. 충방전 제어 회로에 퓨즈가 더 제공되어, 퓨즈의 유무에 따라 테스트를 위한 2개의 지연 시간 단축 모드들 간을 스위칭한다.

Description

충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치{CHARGING AND DISCHARGING CONTROL CIRCUIT AND CHARGING TYPE POWER SUPPLY DEVICE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충방전 제어 회로를 도시하는 회로도이다.
도 2는 종래의 충방전 제어 회로의 예를 도시하는 회로도이다.
도 3은 전지 접속 단자들 간에 인가된 전압과, 본 발명의 실시예에 따른 충방전 제어 회로의 상태와 기능 간의 관계를 도시하는 표이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 전지 셀-1용 과충전 검출 비교기
102 : 전지 셀-2용 과충전 검출 비교기
103 : 전지 셀-1용 과방전 검출 비교기
104 : 전지 셀-2용 과방전 검출 비교기
106 : 검출 비교기
107, 108 : 과충전 검출용 블리더 저항기
109, 110 : 과방전 검출용 블리더 저항기
113 : 과충전 검출용 OR 회로
114 : 과방전 검출용 OR 회로
115 : AND 회로 117 : 래치 회로
120 : 과전류 검출 회로 121 : 발진기 회로
122 : 카운터 회로
123 : 충방전 스위치 제어 회로 124 : 퓨즈
126 : NAND 회로
127, 128, 129, 130, 131, 132 : NAND 회로
133, 134 : 인버터
본 발명은, 2차 전지용으로 사용되는 충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 충방전 제어 회로의 특성을 평가하는 테스트 기능에 관한 것이다.
휴대 전화 및 PHS(Personal Handyphone System)으로 대표되는 휴대 기기가 널리 보급되어 사용되는 것에 크게 공헌한 리튬 이온 2차 전지는, 소형, 경량, 및 대용량이 특징이다. 따라서, 휴대 기기의 장시간 구동 및 경량화를 실현하였다. 그러나, 2차 전지의 충방전이 반복되어, 2차 전지가 과충전 상태 또는 과방전 상태에 있을 확률이 높아진다. 전지가 과충전 상태가 되면, 전지 온도가 상승한다. 이후, 전해액의 분해에 의하여 가스가 발생되어, 전지 내압이 상승하거나 금속 Li가 석출된다. 따라서, 발화나 파열의 위험성이 있다. 이와는 반대로, 전지가 과방전 상태가 되면, 전해액이 분해되어 전지의 특성이 열화한다. 이러한 상태들의 발생을 방지하기 위하여, 전지 팩에 보호 회로가 조립된다.
보호 회로의 기본적인 기술에 따르면, 2차 전지와 휴대 기기 본체 사이의 충방전 경로 상에 충방전 제어 스위치 회로가 제공된다. 충방전 제어 회로가, 2차 전지가 소정 전압 이상의 전압으로 충전된 상태, 2차 전지가 소정 전압 이하의 전압으로 방전되는 상태, 또는 2차 전지가 과전류로 방전되는 상태를 검출하는 경우, 충방전 제어 스위치 회로가 OFF 되어, 과충전 상태, 과방전 상태, 및 과전류 상태가 발생하는 것을 방지한다.
리튬 이온 2차 전지는 높은 내부 임피던스를 가진다. 따라서, 전지 전압은 충방전 전류에 따라 변하는 것으로 여겨진다. 충전 전류가 흐르는 동안, 전지 전압은 높은 것으로 보인다. 방전 전류가 흐르는 동안, 전지 전압은 낮은 것으로 보인다. 전지가 효율적으로 사용되기 위하여, 과충전 검출 지연 시간 및 과방전 검출 지연 시간을 설정할 필요가 있다. 노이즈에 의한 오해제(false cancellation)를 방지하기 위하여, 해제 지연 시간을 설정할 필요가 있다. 예컨대, 일본 특허문헌 JP 2001-283932 A(페이지 1 내지 6, 및 도 1)에는, 내부 지연 회로에 의하여 지연 시간이 설정되어, 과충전 및 과방전을 위한 테스트 시간을 단축시키는 것이 개시되어 있다. 내부 지연 회로는 모든 지연 시간을 제공한다. 따라서, 지연 시간을 결정하기 위한 외부 커패시터들을 제공할 필요가 없어, 보호 회로의 외부 부품수를 감소시킬 수 있다.
그러나, 내부 지연 회로를 이용한 충방전 제어 회로에서는, 외부로부터 지연 시간을 바꾸기 어렵다. 충방전 제어 회로의 특성의 평가는 지연 시간의 영향으로 인하여, 광대한 양의 테스트 시간이 걸린다. 과전류 검출 지연 시간 및 과방전 검출 지연 시간 각각은 일반적으로 약 수 밀리초 내지 100 밀리초여서, 테스트 시간은 지연 시간에 의하여 크게 영향을 받지 않는다. 과충전 검출 지연 시간이 일반적으로 약 수 초로 설정되므로, 테스트는 긴 시간이 걸린다. 그러므로, 내부 지연 회로를 이용한 충방전 제어 회로가 지연 시간을 단축하기 위한 테스트 모드를 설정할 필요가 있다.
JP 2001-283932 A에는, 충전기 접속 단자 간에 소정 전압 이상의 전압이 인가되는 경우, 내부 제어 회로의 지연 시간을 단축시키는 테스트 모드가 설정되는 충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치를 개시하고 있다. 도 2는 이러한 회로예를 도시한다. 전지가 과충전 상태가 되면, 과충전 검출 비교기(213)의 출력은 고 레벨이 되어, 내부 제어 회로(220)는 내부 지연 회로(221)에 제어 신호를 출력한다. 내부 지연 회로(221)는 내부 제어 회로(220)로부터의 출력 전압(제어 신호)을 입력 신호로서 수신하여, 규정의 지연 시간(t1)의 경과 후 스위치 회로(202)를 제어하기 위한 신호를 출력한다.
과전류 검출 단자의 전압이 규정 전압(V1) 이상으로 되면, 전압 검출 비교기(215)의 출력은 고 레벨이 된다. 전압 검출 비교기(215)의 출력이 고 레벨이면, 내부 제어 회로(220)는 내부 지연 회로(221)의 지연 시간을 단축시키는 제어 신호를 출력하는 상태로 들어가, 그 상태를 유지한다. 전지가 과충전 상태가 되면, 과충전 검출 비교기(213)의 출력은 고 레벨이 되어, 내부 제어 회로(220)는 내부 지연 회로(221)에 제어 신호를 출력한다. 내부 지연 회로(221)는 내부 제어 회로 (220)로부터의 출력 전압(제어 신호)을 입력 신호로서 수신하여, 규정된 지정 시간(t2)의 경과 후 스위치 회로(202)를 제어하기 위한 신호를 출력한다. 이러한 이유로, 과전류 검출 단자에 인가된 전압이 규정 전압 이상인 전압(V1)에 도달하기만 하면, 짧은 지연 시간이 유지된다. 그 후, 과충전 검출 전압은 과충전 지연 시간이 짧은 상태에서 측정될 수 있다.
과전류 검출 단자의 전압이 규정 전압(V2) 이하로 되면, 전압 검출 비교기(214)의 출력이 고 레벨이 된다. 전압 검출 비교기(214)의 출력이 고 레벨이면, 내부 제어 회로(220)는 내부 지연 회로(221)의 지연 시간을 단축시키는 제어 신호를 출력하는 상태를 해제하여, 통상의 지연 시간(t1)을 설정한다. 그러므로, 과전류 검출 단자에 인가된 전압이 규정 전압 이하인 전압(V2)이 되기만 하면, 내부 제어 회로(220)는 테스트 모드를 리셋하여 통상 상태로 복귀한다.
그러나, JP 2001-283932 A의 발명에 따르면, 복수 레벨들에서 과전류 검출 단자의 전압을 검출할 필요가 있다. 상술된 기술에 따르면, 회로 구성이 복잡하고, 안정한 동작을 보증하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 대량 생산 공정에서, 과충전 및 과방전을 검출하고 해제하기 위한 전압이 설정되는 경우, 검출 전압을 정밀하게 측정할 필요가 있다. 이 때, 입력 전압이 스텝 업될 때마다 수 초 이상의 대기 시간을 요한다. 검출 전압들이 25 스텝에 의하여 검출될 수 있다면, 대기 시간이 5초라고 가정하는 경우, 검출 전압들을 측정하는 데 요하는 시간은 125초가 된다. 충전 및 방전 제어 회로가 지연 시간을 1/50으로 단축시키기 위한 테스트 모드를 가져도, 측정은 칩당 2.5초가 걸린다. 이러한 측정은 대량 생산시 상당히 긴 시간이 걸려, 테스트 비용에서의 심각한 문제점이 된다.
즉, 공장에서 행해지는, 지연 회로를 포함하는 2차 전지 충방전 제어 회로의 초기 측정의 경우, 검출 지연 시간을 더욱 단축시킬 필요가 있다. 또한, 2차 측정과 커스터머 평가의 경우, 통상 사용 모드와 지연 시간을 단축시키는 테스트 모드 모두가 필요하다. 이러한 제어 기능을 작은 수의 외부 단자들을 사용하여 실현하는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은 독립된 테스트 단자를 제공하지 않고, 2차 전지의 과충전 검출 전압보다 높은 전압의 검출을 통하여 테스트 기능을 실현함으로써 간단하고 안정한 회로 동작을 확보할 수 있어 비용을 삭감하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 퓨즈를 이용하여 복수의 테스트 시간 단축 모드를 설정함으로써 비용을 삭감하는 것이다.
본 발명은, 복수의 과충전 검출 회로들; 지연 회로; 및 충방전 스위치 제어 회로를 포함하는 충전식 전원 장치를 제공하며, 상기 충방전 제어 회로는, 2차 전지의 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하는 검출 회로; 및 2차 전지의 충방전을 제어하는 통상 상태와 복수의 검출 회로들로부터의 출력들에 기초하여 충방전 제어 회로의 특성을 평가하는 테스트 상태 간을 스위칭하는 스위칭 수단을 포함한다.
충전식 전원 장치에서, 스위칭 수단은, 복수의 검출 회로들 중 제1 검출 회로가 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하는 경우 충방전 제어 회로를 테스트 상태로 설정하고, 복수의 검출 회로들 중 제2 검출 회로가 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하는 경우 충방전 제어 회로를 통상 상태로 설정한다.
또한, 충방전 제어 회로가 테스트 상태에 있는 경우, 지연 회로를 구성하는 발진기 회로의 발진 주파수를 증가시키는 가속 수단이 제공되어 있다. 충방전 제어 회로는 퓨즈를 더 포함하고, 충방전 제어 회로가 테스트 상태에 있으면, 퓨즈의 유무에 기초하여 지연 회로를 구성하는 카운터 회로의 스테이지들 간에 스위칭이 수행된다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치에 따르면, 외부 제어 단자를 부가하지 않고 테스트 기능들 간의 스위칭이 실현되며, 복수의 지연 시간 모드들을 테스트 상태로 설정함으로써 테스트 시간의 효율적 사용이 실현된다.
(바람직한 실시예의 상세한 설명)
다음, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충방전 제어 회로를 설명하는 회로도이다. 도 1에서, 충방전 제어 회로는, 전지 셀-1용 과충전 검출 비교기(101), 전지 셀-2용 과충전 검출 비교기(102), 전지 셀-1용 과방전 검출 비교기(103), 전지 셀-2용 과방전 검출 비교기(104), 과충전 검출용 블리더 저항기들(107, 108), 과방전 검출용 블리더 저항기들(109, 110), 전지 셀-1용 기준 전압을 생성하는 회로(111), 전지 셀-2용 기준 전압을 생성하는 회로(112), 과충전 검출용 OR 회로(113), 과방전 검출용 OR 회로(114), 및 과전류 검출 회로(120)를 포함한다. 충방전 제어 회로는, 클록 주기(Tclk)를 가지는 발진기 회로(121), 카운터 회로(122), 및 충방전 스위치 제어 회로(123)를 더 포함한다. 충방전 스위치 제어 회로(123)는, 충전 제어 스위치 및 방전 제어 스위치가, 전지 상태들 및 충방전 전류를 포함하는 정보에 기초하여 충전 제어 출력 단자(COP)와 방전 제어 출력 단자(DOP)를 통하여 ON/OFF 하도록 한다. 충전 제어 스위치와 방전 제어 스위치는 2차 전지들과 외부 전원 단자들 사이에 위치된다. 전지 상태들 및 충방전 전류들은 과충전 검출 비교기(101), 과충전 검출 비교기(102), 과방전 검출 비교기(103), 과방전 검출 비교기(104), 및 과전류 검출 회로(120)에 의하여 획득된다. 따라서, 전지들을 보호하는 기능이 실현된다.
충방전 제어 회로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전지 셀-1의 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하는 검출 비교기(105), 및 전지 셀-2의 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하는 검출 비교기(106)를 더 포함한다. 검출 비교기들(105, 106)에 의하여 검출된 각각의 전압들은 과충전 검출 전압보다 높은 값에 설정된다. 다시 말하면, 전압들 각각은 통상 사용시 불가능한, 고 전지 전압 범위에 설정된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 과충전 검출 전압보다 높은 전압이 전지 셀-1의 전지 접속 단자들 간에 인가되며, 동시에 규정 전압 이하의 전압이 전지 셀-2의 전지 접속 단자들 간에 인가되는 경우, 검출 비교기(105)는 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하며, 동시에 과방전 검출 비교기(104)는 과방전 상태를 검출한다. 이 때, 검출 비교기(106) 및 과방전 검출 비교기(103)는 아무것도 검출하지 않는다. 다음, 래치 회로(117)가 AND 회로(115)를 통하여 설정되어, TEST 신호가 "H"가 된다. 그러므로, 충방전 제어 회로는 테스트 상태에 들어간다. 테스트 상태는 TEST 신호가 "L"이 될 때까지 유지된다. 이와는 반대로, 과충전 검출 전압보다 높은 전압이 전지 셀-2의 전지 접속 단자들 간에 인가되고, 동시에 규정 전압 이하의 전압이 전지 셀-1의 전지 접속 단자들 간에 인가되는 경우, 검출 비교기(106)는 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하고, 동시에 과방전 검출 비교기(103)가 과방전 상태를 검출한다. 이 때, 검출 비교기(105)와 과방전 검출 비교기(104)는 아무것도 검출하지 않는다. 다음, 래치 회로(117)는 AND 회로(116)를 통하여 리셋되어, TEST 신호가 "L"이 된다. 따라서, 충방전 제어 회로의 테스트 상태가 해제되어 통상 상태로 복귀된다. 통상 상태는 TEST 신호가 "H"가 될 때까지 유지된다.
통상 상태의 경우, 충방전 스위치 제어 회로(123)는, 전지 상태들 및 충방전 전류들을 포함하는 정보에 기초하여 충전 제어 출력 단자(COP)와 방전 제어 출력 단자(DOP)를 통하여 충전 제어 스위치와 방전 제어 스위치가 ON/OFF하도록 한다. 전지 상태들과 충방전 전류들은 과충전 검출 비교기(101), 과충전 검출 비교기(102), 과방전 검출 비교기(103), 과방전 검출 비교기(104), 및 과전류 검출 회로(120)에 의하여 획득된다. TEST 신호가 "L"이므로, 발진기 회로는 통상 발진 주파수로 발진된다. 클록 주기는 Tclk이다. NAND 회로(126)의 출력이 "H"가 되어, 과충전 검출 지연 시간 및 과방전 검출 지연 시간 각각은 카운터 회로로부터 획득된 지연 시간이 된다. 예컨대, 검출 비교기(101)가 전지 셀-1의 과충전 상태를 검출 하는 경우, 발진기 회로가 발진된다. 클록 주기(Tclk)가 카운터 회로에 보내진다. 과충전 검출 지연 시간은 카운터 회로의 m-스테이지(Qm)로부터 획득되어, 과충전 검출 지연 시간은 다음의 식으로 나타낸다.
Tc = 2m-1 * Tclk (식 1)
과충전 검출 지연 시간이 경과하면, 충방전 스위치 제어 회로(123)는 충전 제어 출력 단자(COP)를 통하여 충전 제어 스위치가 OFF가 되도록 한다. 과방전 검출 지연 시간은 카운터 회로의 n-스테이지(Qn)로부터 획득되어, 과방전 검출 지연 시간은 다음의 식으로 나타낸다.
Td = 2n-1 * Tclk (식 2)
검출 비교기(103)가 전지 셀-1의 과방전 상태를 검출하고, 과방전 검출 지연 시간이 경과하면, 충방전 스위치 제어 회로(123)는 충전 제어 출력 단자(DOP)를 통하여 방전 제어 스위치가 OFF되도록 한다. 예컨대, 발진기 회로의 클록 주기(Tclk)가 300μsec로 설정되고, 과충전 검출 지연 시간이 카운터 회로의 15번째 스테이지(Q15)로부터 획득되며, 과방전 검출 지연 시간이 카운터 회로의 10번째 스테이지(Q10)로부터 획득된다고 가정한다. 따라서, 식 1 및 식 2에 따르면, 과충전 검출 지연 시간(Tc)은 4.9초가 되며, 과방전 검출 지연 시간(Td)은 154 밀리초가 된다.
한편, 테스트 상태의 경우에서, 충방전 스위치 제어 회로(123)는, 전지 상태들과 충방전 전류들을 포함하는 정보에 기초하여, 충전 제어 출력 단자(COP)와 방 전 제어 출력 단자(DOP)를 통하여 충전 제어 스위치와 방전 제어 스위치가 ON/OFF되도록 한다. 전지 상태들과 충방전 전류들은 과충전 검출 비교기(101), 과충전 검출 비교기(102), 과방전 검출 비교기(103), 과방전 검출 비교기(104), 및 과전류 검출 회로(120)에 의하여 획득된다. TEST 신호가 "H"이므로, 발진기 회로는 가속된 발진 주파수로 발진된다. 발진기 회로가 발진 주파수보다 K배 높게 가속되면, 클록 주기는 Tclk/K로 된다. NAND 회로(126)의 출력은 퓨즈(124)의 유무에 따라 결정된다. 그러므로, 과충전 검출 지연 시간 및 과방전 검출 지연 시간은 발진기 회로(121)의 직접 출력으로부터 또는 카운터 회로의 출력으로부터 스위칭으로 선택되어 획득될 수 있다.
공장에서 수행되는, 과충전 및 과방전 및 해제를 검출하는 설정 전압들에 트리밍하기 위한 초기 측정시, 퓨즈(124)가 커트되지 않아, NAND 회로(126)의 출력이 "L"이 된다. 이 경우, 과충전 검출 지연 시간 및 과방전 검출 지연 시간은, 인버터들(133, 145)과 NAND 회로들(127, 128, 129, 130, 131, 132)로 구성된 논리 회로에 의하여 발진기 회로(121)의 출력으로부터 직접 획득된다. 그러므로, 과충전 검출 지연 시간은 다음 식으로 나타낸다.
Tc = Tclk / K (식 3)
그리고, 과방전 검출 지연 시간은 다음 식으로 나타낸다.
Td = Tclk / K (식 4)
과전류 지연 시간 및 모든 해제 지연 시간이 카운터 회로로부터 획득되므로, 해제 지연 시간은 발진기 회로의 가속 인자만에 따라 결정된다. 이것을 지연 시간 모드(1)로 칭한다. 예컨대, 발진기 회로의 클록 주기(Tclk)가 300μsec에 설정되고, 발진기 회로의 가속 인자(K)가 50에 설정되면, 과충전 검출 지연 시간(Tc) 및 과방전 검출 지연 시간(Td) 각각은 식 3 및 식 4에 따라 6μsec이 된다. 상술된 통상 상태에서 수초의 과충전 검출 지연 시간과는 반대로, 과충전 검출 지연 시간은 단지 수 밀리초이다. 따라서, 과충전 검출 전압값이 정밀하게 측정되면, 테스트 시간을 현저하게 단축시킬 수 있다.
2차 테스트 및 커스터머 평가의 경우에서, 퓨즈(124)가 커트되어, NAND 회로(126)의 출력이 풀-다운 저항기(125)에 의하여 "H"가 된다. 이 경우, 과충전 검출 지연 시간 및 과방전 검출 지연 시간은, 인버터들(133, 134) 및 NAND 회로들(127, 128, 129, 130, 131, 132)로 구성된 논리 회로에 의하여 통상 상태에서와 같이 카운터 회로의 출력들로부터 획득된다. 이 때, TEST 신호는 "H"이므로, 발진기 회로는 발진 주파수보다 K배 높게 가속된다. 그러므로, 과충전 검출 지연 시간은 다음 식으로 나타낸다.
Tc = 2m-1 * Tclk / K (식 5)
그리고, 과방전 검출 지연 시간은 다음 식으로 나타낸다.
Td = 2n-1 * Tclk / K (식 6)
과전류 지연 시간 및 모든 해제 지연 시간은 발진기 회로의 가속 인자에 따라 단축된다. 이것을 지연 시간 모드(2)로 칭한다. 예컨대, 발진기 회로의 클록 주기(Tclk)가 300μsec에 설정되고, 발진기 회로의 가속 인자(K)가 50에 설정된다 고 가정한다. 이 경우, 식 5 및 식 6에 따라, 과충전 검출 지연 시간(Tc)은 98 밀리초가 되고, 과방전 검출 지연 시간(Td)은 3 밀리초가 된다. 따라서, 과충전 검출 전압값 및 과방전 검출 전압값이 측정되면, 지연 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 지연 시간들 각각을 평가할 수도 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치에서, 스테이지들 간의 스위칭은 다음과 같이 케이스-바이-케이스 기반으로 수행된다.
공장에서 수행되는, 과충전 및 과방전 및 해제를 검출하는 설정 전압들에 트리밍하기 위한 초기 측정시, 퓨즈는 커트되지 않고, 과충전 검출 전압보다 높은 전압이, 전지와 접속된, 충방전 제어 회로의 전지 접속 단자에 입력된다. 그러므로, 충방전 제어 회로는 테스트 상태에 설정될 수 있고, 테스트 상태는 유지 회로에 의하여 유지된다. 테스트 상태에서, 지연 회로를 구성하는 발진기 회로의 발진 주파수가 높아지고, 과충전 검출 신호 및 과방전 검출 신호는 지연 회로를 구성하는 카운터 회로를 통하여 통과하지 않으므로, 과충전 검출 신호의 지연 시간 및 과방전 검출 신호의 지연 시간 각각은 발진기 회로의 발진 주기가 된다. 따라서, 과충전 검출 전압 및 과방전 검출 전압이 정밀하게 측정되어도, 대기 시간이 현저하게 단축되어, 테스트 시간이 크게 단축될 수 있다. 지연 시간 모드(1)에서, 다른 신호들의 지연 시간들(과전류 검출 지연 시간 및 모든 해제 지연 시간)은, 발진기 회로의 가속된 발진 주파수에 의하여 단축된 신호가 지연 회로를 구성하는 카운터 회로를 통하여 통과하는 시간이 된다.
2차 테스트 및 커스터머 평가의 경우, 퓨즈는 커트되고, 과충전 검출 전압보 다 높은 전압이 충방전 제어 회로의 전지 접속 단자에 입력된다. 그러므로, 충방전 제어 회로가 테스트 상태에 설정될 수 있고, 테스트 상태는 유지 회로에 의하여 유지된다. 테스트 상태에서, 지연 회로를 구성하는 발진기 회로의 발진 주파수는 보다 높게 된다. 그러나, 과충전 검출 신호 및 과방전 검출 신호를 포함하는 모든 신호들 각각은 지연 회로를 구성하는 카운터 회로를 통하여 신호들 각각이 통과하는 지연 시간에 대응한다. 지연 시간 모드(2)에서, 과충전 검출 전압값, 과방전 검출 전압값, 및 과전류 검출 전압값을 측정하는 테스트 시간이 단축될 수 있고, 각 지연 시간들 간의 평가가 수행될 수 있다.
다음, 과충전 검출 전압보다 높은 전압이 충방전 제어 회로의 다른 전지 접속 단자에 입력되면, 유지 회로에 의하여 유지된 테스트 상태가 해제된다. 그러므로, 충방전 제어 회로는 통상 상태로 복귀한다. 이 상태에서, 지연 시간들을 가지는 과충전 검출 신호 및 과방전 검출 신호를 포함하는 모든 신호들이 퓨즈의 유무에 상관없이, 지연 회로를 구성하는 카운터 회로를 통하여 충방전 스위치 제어 회로에 보내진다. 따라서, 과충전 검출 신호와 과방전 검출 신호를 포함하는 모든 신호들의 지연 시간들 각각이 통상 상태에서 지연 시간이 된다.
도 3은 전지 접속 단자들 간에 인가되는 전압과, 충방전 제어 회로의 상태와 기능 간의 관계를 도시하는 표이다.
본 발명에 따르면, 독립된 테스트 단자를 제공하지 않고, 2차 전지의 과충전 검출 전압보다 높은 전압의 검출을 통하여 테스트 기능을 실현함으로써 간단하고 안정한 회로 동작을 확보할 수 있어 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 퓨즈를 이용하여 복수의 테스트 시간 단축 모드를 설정함으로써 비용을 삭감할 수 있다.

Claims (7)

  1. 복수의 2차 전지들을 감시하는 복수의 과충전 검출 회로들(101, 102)과, 과충전 검출 회로들(101, 102)로부터의 출력들에 응답하여 지연 시간을 발생하는 지연 회로(121, 122)와, 과충전 검출 회로들(101, 102)로부터의 출력들과 지연 회로(121, 122)로부터의 출력에 응답하여 스위치 회로를 제어하는 충방전 스위치 제어 회로(123)가 설치된 충방전 제어 회로에 있어서, 상기 충방전 제어 회로는,
    2차 전지들 각각의 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하는 복수의 검출 회로들(105, 106); 및
    복수의 검출 회로들(105, 106)로부터의 신호들에 응답하여, 2차 전지들의 충방전을 제어하는 통상 상태와, 충방전 제어 회로의 특성을 평가하는 테스트 상태 간을 스위칭하는 회로를 구비하는, 충방전 제어 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 충방전 제어 회로는, 복수의 검출 회로들(105, 106) 중 제1 검출 회로(105)가 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하면, 테스트 상태로 설정되는, 충방전 제어 회로.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 충방전 제어 회로는, 복수의 검출 회로들(105, 106) 중 제2 검출 회로(106)가 과충전 검출 전압보다 높은 전압을 검출하면, 통상 상태로 설정되는, 충방전 제어 회로.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 충방전 제어 회로의 테스트 상태를 유지하기 위한 유지 회로를 더 구비하는, 충방전 제어 회로.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 지연 회로(121, 122)는 발진기 회로(121)를 구비하고, 상기 충방전 제어 회로는, 상기 충방전 제어 회로가 테스트 상태에 있으면, 발진기 회로(121)의 발진 주파수를 증가시키는 가속 수단을 더 구비하는, 충방전 제어 회로.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 지연 회로(121, 122)는 카운터 회로(122)를 구비하고, 상기 충방전 제어 회로는 퓨즈(124)와, 상기 충방전 제어 회로가 테스트 상태에 있으면, 퓨즈(124)의 유무에 따라 카운터 회로(122)의 스테이지들 간을 스위칭하는 지연 시간 모드 스위칭 수단을 더 구비하는, 충방전 제어 회로.
  7. 충전식 전원 장치에 있어서,
    외부 전원 단자에 직렬 접속된 스위치 회로 및 2차 전지; 및
    스위치 회로를 제어하기 위해서 2차 전지에 병렬 접속된, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 충방전 제어 회로를 구비하는, 충전식 전원 장치.
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