KR101093826B1 - Protect circuit of secondary battery - Google Patents

Protect circuit of secondary battery Download PDF

Info

Publication number
KR101093826B1
KR101093826B1 KR1020040068423A KR20040068423A KR101093826B1 KR 101093826 B1 KR101093826 B1 KR 101093826B1 KR 1020040068423 A KR1020040068423 A KR 1020040068423A KR 20040068423 A KR20040068423 A KR 20040068423A KR 101093826 B1 KR101093826 B1 KR 101093826B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery cell
fuse
protection circuit
switch element
external terminal
Prior art date
Application number
KR1020040068423A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060019772A (en
Inventor
김종삼
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020040068423A priority Critical patent/KR101093826B1/en
Publication of KR20060019772A publication Critical patent/KR20060019772A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101093826B1 publication Critical patent/KR101093826B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302Overcharge protection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306Overdischarge protection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103Fuse
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 배터리 팩의 보호회로에 관한 것으로서, 해결하고자 하는 기술적 과제는 고용량화한 배터리 팩의 전류 용량을 수용할 수 있는 보호회로를 제공하는데 있다.The present invention relates to a protection circuit of a battery pack, and a technical problem to be solved is to provide a protection circuit that can accommodate the current capacity of a high capacity battery pack.

이를 위해 본 발명에 의한 해결 방법의 요지는 배터리 셀과 외부 단자 사이의 대전류 경로에 퓨즈를 연결하고, 이 퓨즈에는 열선을 권취시켜 셀프 컨트롤 프로텍터를 구비한다. 그런 후, 과충전이나 과방전시에 열선을 통해 전류가 흐르도록 함으로써, 퓨즈를 고온에서 강제로 융단시켜, 배터리 셀의 과충전이나 과방전을 방지하게 된다.To this end, the gist of the solution according to the present invention connects a fuse to a large current path between a battery cell and an external terminal, and the fuse is provided with a self control protector by winding a hot wire. Then, the current flows through the hot wire during overcharge or overdischarge, thereby forcibly melting the fuse at a high temperature, thereby preventing overcharge or overdischarge of the battery cell.

이와 같은 본 발명의 중요한 용도는 다수의 셀이 직병렬로 연결되어 고용량화된 배터리 셀의 보호회로용으로서 사용될 수 있다.Such an important use of the present invention can be used for the protection circuit of a battery cell of high capacity in which a plurality of cells are connected in parallel.

셀프 컨트롤 프로텍터(self controll protector : SCP), 퓨즈, 열선, 배터리 셀, 센서 저항Self controll protector (SCP), fuses, hot wires, battery cells, sensor resistors

Description

배터리 팩의 보호회로{Protect circuit of secondary battery}Protect circuit of secondary battery

도 1은 종래 배터리 팩의 보호회로 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram illustrating a protection circuit configuration of a conventional battery pack.

도 2a는 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로 구성을 도시한 회로도이고, 도 2b는 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로에서 셀프 컨트롤 프로텍터의 주요 구성 요소인 퓨즈 및 열선을 도시한 설명도이다.FIG. 2A is a circuit diagram illustrating a protection circuit configuration of a battery pack according to the present invention, and FIG. 2B is an explanatory view illustrating fuses and heating wires, which are main components of a self control protector, in the protection circuit of a battery pack according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로에서 충전중 과충전에 의해 셀프 컨트롤 프로텍터가 작동되는 상태를 설명하기 위한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a state in which the self control protector is operated by overcharging during charging in the protection circuit of the battery pack according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로에서 방전중 과방전에 의해 셀프 컨트롤 프로텍터가 작동되는 상태를 설명하기 위한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a state in which the self control protector operates by over discharge during discharge in the protection circuit of the battery pack according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100; 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로100; Protective circuit of a battery pack according to the present invention

110; 배터리 셀 120; 외부 단자110; Battery cell 120; External terminals

130; 센서 저항 140; 제어부130; Sensor resistance 140; Control

150; 스위치 소자 160; 셀프 컨트롤 프로텍터150; Switch element 160; Self control protectors

161,165; 퓨즈 162; 열선161,165; Fuse 162; thermic rays

163; 바이패스 라인 164; 노드163; Bypass line 164; Node

166,167; 다이오드166,167; diode

본 발명은 배터리 팩의 보호회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 설명하면 1차 보호회로 또는 충방전 제어용 FET 소자의 고장시 2차적으로 배터리 팩을 보호할 수 있는 배터리 팩의 2차 보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to a protection circuit of a battery pack, and more particularly, to a secondary protection circuit of a battery pack capable of secondarily protecting the battery pack in the event of a failure of the primary protection circuit or the charge / discharge control FET device. .

일반적으로 배터리 팩에는 배터리 셀의 과충전이나 과방전 또는 외부 쇼트 등으로부터 그 배터리 셀을 안전하게 보호할 수 있도록 충방전 회로와 함께 1차 보호회로 및 2차 보호회로가 형성되어 있다. 상기 1차 보호회로는 통상 과충전 또는 과방전시에 일시적으로 대전류 경로를 개방시킨다. 즉, 정상 충전 또는 방전 상태가 되면 다시 대전류 경로를 연결하여 배터리 셀의 충전이나 방전이 가능해진다. 그러나, 상기 2차 보호회로는 1차 보호회로가 정상적으로 작동하지 못하거나, 또는 대전류 경로에 연결된 충방전 제어용 FET 소자가 고장났을 때, 그 대전류 경로가 다시는 사용될 수 없도록 완전히 개방시킨다. 즉, 정상 충전 또는 방전 상태가 되더라도 대전류 경로는 여전히 개방된 상태가 되어, 결국은 회로 전체를 새롭게 교체하거나 또는 특정한 부분을 교체해야 한다.In general, the battery pack is provided with a primary protection circuit and a secondary protection circuit together with a charge / discharge circuit to safely protect the battery cell from overcharging, overdischarging, or an external short. The primary protection circuit normally opens a large current path temporarily during overcharge or overdischarge. In other words, when the battery is in a normal charging or discharging state, the large current path is connected again to allow the battery cells to be charged or discharged. However, the secondary protection circuit completely opens the large current path so that it cannot be used again when the primary protection circuit does not operate normally or the charge / discharge control FET device connected to the large current path fails. That is, even in a normal charging or discharging state, the large current path is still open, and eventually, the entire circuit needs to be replaced with a new part or a specific part.

도 1을 참조하면, 이러한 종래 배터리 팩의 보호회로(100')(즉, 2차 보호회로)가 블럭도로서 도시되어 있다.1, a protection circuit 100 '(i.e., a secondary protection circuit) of such a conventional battery pack is shown as a block diagram.

도시된 바와 같이 종래 배터리 팩의 보호회로(100')는 충방전이 가능한 배터리 셀(110')과, 상기 배터리 셀(110')에 병렬로 연결되어 외부 충전기(도시되지 않 음)에 의해 충전되거나 또는 외부 세트에 방전을 가능하게 하는 외부 단자(120')와, 상기 외부 단자(120')와 배터리 셀(110') 사이에 설치되어 과충전 및 과방전 등을 감지하는 센서 저항(130')과, 상기 센서 저항(130')에 의해 과충전 또는 과방전으로 판단될 경우 소정 신호를 출력하는 제어부(140')와, 상기 제어부(140')의 출력 신호에 의해 온,오프되는 스위치 소자(150')와, 상기 외부 단자(120')와 배터리 셀(110') 사이에 직렬로 연결되고, 상기 스위치 소자(150')의 온 신호에 의해 융단됨으로써, 배터리 셀(110')을 안전하게 보호하는 퓨즈(160')로 이루어져 있다.As shown, the protection circuit 100 ′ of the conventional battery pack is connected to the battery cell 110 ′ capable of charging and discharging, and connected to the battery cell 110 ′ in parallel to be charged by an external charger (not shown). A sensor resistor 130 'installed between the external terminal 120' and enabling the discharge to the external set and between the external terminal 120 'and the battery cell 110' to detect overcharge and overdischarge. And a controller 140 'that outputs a predetermined signal when it is determined to be overcharged or overdischarged by the sensor resistor 130', and a switch element 150 that is turned on or off by an output signal of the controller 140 '. '), Which is connected in series between the external terminal 120' and the battery cell 110 ', and is melted by an ON signal of the switch element 150', thereby safely protecting the battery cell 110 '. A fuse 160 '.

이러한 종래 배터리 팩의 보호회로(100')는 상술한 바와 같이 상기 센서 저항(130')에 의해 감지된 값이 과충전 또는 과방전으로 판단될 경우, 제어부(140')가 스위치 소자(150')에 소정 신호를 출력한다. 그러면, 상기 스위치 소자(150')가 온되면서 대전류 경로에 설치된 퓨즈(160')를 작동시킴으로써, 배터리 셀(110')을 과충전이나 과방전 등으로부터 안전하게 보호하게 된다.As described above, when the value detected by the sensor resistor 130 'is determined to be overcharged or overdischarged, the control unit 140' may control the switch circuit 150 'of the conventional battery pack. Outputs a predetermined signal. Then, by operating the fuse 160 'installed in the high current path while the switch element 150' is turned on, the battery cell 110 'is protected from overcharge or overdischarge.

그러나, 이러한 종래의 배터리 팩의 보호회로(100')는 최근 배터리 셀(110')이 고용량화됨으로써, 전류 용량도 함께 커지고 있는데 이와 같이 높아진 전류 용량을 수용하지 못하는 문제가 있다. 예를 들면, 종래의 퓨즈(160')는 대략 12A의 전류에서 견딜 수 있도록 설계되어 있기 때문에, 배터리 셀(110')의 용량 증가로 공급 전류가 이값을 초과할 경우에는 퓨즈(160')가 정상적으로 작동하지 못하고 융단되거나 또는 파손되는 문제가 있다. 즉, 최근의 배터리 셀(110')은 상술한 12A 이상의 전류를 흘리는 경우가 있는데, 이러한 경우 상기 퓨즈(160')가 정상 충방전 조건임에도 불구하고 융단되거나 파손되어 정상 기능을 수행하지 못하는 문제가 있 다.However, the protection circuit 100 ′ of such a conventional battery pack has recently increased in capacity due to the high capacity of the battery cell 110 ′, but there is a problem in that it cannot accommodate the increased current capacity. For example, since the conventional fuse 160 'is designed to withstand a current of approximately 12A, when the supply current exceeds this value due to an increase in the capacity of the battery cell 110', the fuse 160 ' There is a problem of not working properly, rugged or broken. That is, the recent battery cell 110 'flows a current of 12A or more as described above. In this case, although the fuse 160' is in a normal charging / discharging condition, the battery cell 110 'is not melted or damaged to perform a normal function. have.

부가적으로, 상술한 퓨즈(160')는 이미 일본 회사가 원천특허를 가지고 있는 것으로 알려져 있어서, 국내 업체가 이를 이용하여 보호 회로를 생산 및 판매하기 곤란한 실정이며, 특히 일본이나 미국 및 유럽쪽에 수출시 큰 장애 요소로 예상된다.In addition, the above-described fuse 160 'is already known to have a patent from a Japanese company, and it is difficult for a domestic company to produce and sell a protection circuit by using the same. In particular, the fuse 160' is exported to Japan, the United States, and Europe. Is expected to be a major obstacle.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 과충전 또는 과방전시 대용량의 배터리 셀을 안전하게 보호할 수 있는 배터리 팩의 보호회로를 제공하는데 있다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention to provide a protection circuit of a battery pack that can safely protect a large capacity battery cell during overcharge or over discharge.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로는 충방전이 가능한 적어도 하나 이상의 셀이 직렬 연결된 배터리 셀과, 상기 배터리 셀에 병렬로 연결되어 외부 충전기에 의해 충전되거나 또는 외부 세트에 방전을 가능하게 하는 외부 단자와, 상기 외부 단자와 배터리 셀 사이의 대전류 경로상에 연결되어 과충전 및 과방전 상태를 감지하는 적어도 하나 이상의 센서 저항과, 상기 센서 저항에 의해 과충전 또는 과방전 상태로 판단될 경우 소정 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 출력 신호에 의해 온,오프되는 스위치 소자와, 상기 외부 단자와 배터리 셀 사이의 대전류 경로에 퓨즈가 직렬로 연결되고, 상기 퓨즈는 열선으로 권취되어 있으며, 상기 열선은 상기 스위치 소자에 연결됨으로써, 상기 스위치 소자의 작동에 의해 상기 퓨즈가 융단되면서 상기 배터리 셀의 과충전이나 과방전 을 차단하는 셀프 컨트롤 프로텍터를 포함한다.In order to achieve the above object, a protection circuit of a battery pack according to the present invention includes a battery cell in which at least one cell capable of charging and discharging is connected in series and connected to the battery cell in parallel to be charged by an external charger or to an external set. An external terminal for discharging, at least one sensor resistor connected to a large current path between the external terminal and the battery cell to detect an overcharge and overdischarge state, and determined as an overcharge or overdischarge state by the sensor resistance A fuse is connected in series with a control unit for outputting a predetermined signal, a switch element turned on and off by the output signal of the control unit, and a large current path between the external terminal and the battery cell, and the fuse is wound with a hot wire. The heating wire is connected to the switch element, and by the operation of the switch element As the group fuse the carpet comprises a self control protector to block the overcharge or over-discharge of the battery cell.

상기 셀프 컨트롤 프로텍터의 퓨즈는 110~130℃의 온도에서 융단될 수 있다.The fuse of the self control protector may be fused at a temperature of 110 ~ 130 ℃.

상기 셀프 컨트롤 프로텍터의 열선은 작동 온도가 120~140℃일 수 있다.The heating wire of the self control protector may be an operating temperature of 120 ~ 140 ℃.

상기 스위치 소자는 n채널형 전계효과 트랜지스터일 수 있다.The switch element may be an n-channel field effect transistor.

상기 스위치 소자는 p채널형 전계효과 트랜지스터일 수 있다.The switch element may be a p-channel field effect transistor.

상기 열선은 전계효과 트랜지스터의 소스에 일단이 연결되고, 타단은 접지될 수 있다.One end of the heating wire may be connected to the source of the field effect transistor, and the other end thereof may be grounded.

상기 퓨즈의 양단에는 병렬로 바이패스 라인이 더 연결되고, 상기 바이패스 라인에 노드를 통하여 상기 전계효과 트랜지스터의 드레인이 연결될 수 있다.A bypass line may be further connected in parallel to both ends of the fuse, and a drain of the field effect transistor may be connected to the bypass line through a node.

상기 바이패스 라인의 노드와 외부 단자 사이에는, 과충전시 스위치 소자가 온되면 충전 전류가 열선으로 공급될 수 있도록, 외부 단자에서 배터리 셀의 방향으로 순방향인 다이오드가 더 연결될 수 있다.Between the node of the bypass line and the external terminal, a diode that is forward in the direction of the battery cell from the external terminal can be further connected so that the charging current is supplied to the hot wire when the switch element is turned on during overcharging.

상기 바이패스 라인의 노드와 배터리 셀 사이에는, 과방전시 스위치 소자가 온되면 방전 전류가 열선으로 공급될 수 있도록, 배터리 셀에서 외부 단자의 방향으로 순방향인 다이오드가 더 연결될 수 있다.Between the node of the bypass line and the battery cell, a diode forward in the direction of the external terminal in the battery cell can be further connected so that the discharge current is supplied to the hot wire when the switch element is turned on during overdischarge.

상기 노드와 전계효과 트랜지스터의 드레인 사이에는 일정값 이상의 전류가 흐를 경우 융단되는 퓨즈가 더 연결될 수 있다.A fuse that is melted when a current of a predetermined value or more flows between the node and the drain of the field effect transistor may be further connected.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로는 대전류 경로에 열선 및 퓨즈로 이루어진 셀프 컨트롤 프로텍터가 연결됨으로써, 대용량의 배터리 셀을 충분히 수용할 수 있게 된다. 즉, 상기 셀프 컨트롤 프로텍터에 이용된 퓨즈를 대용량의 배터리 셀을 수용할 수 있는 용량으로 쉽게 설계할 수 있고 , 또한 이를 융단하기 위해 공급되는 열 또는 온도도 열선의 권선수를 조정함으로써, 쉽게 구현할 수 있기 때문이다.As described above, in the protection circuit of the battery pack according to the present invention, a self-control protector made of a hot wire and a fuse is connected to a large current path, thereby sufficiently accommodating a large capacity battery cell. That is, the fuse used in the self-control protector can be easily designed with a capacity that can accommodate a large battery cell, and the heat or temperature supplied to the carpet can be easily implemented by adjusting the number of turns of the heating wire. Because there is.

더불어, 상기와 같이 하여 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로는 이미 외국 회사에서 원천특허로 가지고 있는 구성 요소를 회피 설계할 수 있어 국내에서 제조 및 판매가 가능하고, 또한 외국으로 본 발명이 적용된 배터리 팩을 수출할 경우, 외국 특허를 충분히 회피할 수 있게 된다.
In addition, the protection circuit of the battery pack according to the present invention as described above can be designed to avoid the components already possessed as a source patent in a foreign company can be manufactured and sold in the domestic, and also the battery pack to which the present invention is applied to foreign countries If they are exported, foreign patents can be sufficiently avoided.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 2a를 참조하면, 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로가 도시되어 있고, 도 2b를 참조하면, 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로에서 셀프 컨트롤 프로텍터의 주요 구성 요소인 퓨즈 및 열선이 도시되어 있다.Referring to FIG. 2A, a protection circuit of a battery pack according to the present invention is shown, and referring to FIG. 2B, a fuse and a heating wire, which are main components of a self control protector, are shown in the protection circuit of a battery pack according to the present invention. have.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로(100)는 배터리 셀(110)과, 상기 배터리 셀(110)에 병렬로 연결된 외부 단자(120)와, 대전류 경로상에 연결된 센서 저항(130)과, 상기 센서 저항(130)으로부터 소정 신호를 입력 받아 일정한 제어를 수행하는 제어부(140)와, 상기 제어부(140)에 의해 작동하는 스위치 소자(150)와, 상기 스위치 소자(150)와 대전류 경로 사이에 설치되어 과충전 또는 과방전시에 대전류 경로를 차단하는 셀프 컨트롤 프로텍터(160)를 포함한다. As shown, the protection circuit 100 of the battery pack according to the present invention includes a battery cell 110, an external terminal 120 connected in parallel to the battery cell 110, and a sensor resistor 130 connected on a large current path. ), A control unit 140 for receiving a predetermined signal from the sensor resistor 130 to perform a predetermined control, a switch element 150 operated by the control unit 140, the switch element 150 and a large current It is installed between the path includes a self-control protector 160 to block the large current path during overcharge or over discharge.                     

상기 배터리 셀(110)은 충방전 가능한 2차 전지이며, 이는 외부 충전기에 의해 소정 전압 및 전류로 충전되거나, 또는 외부 세트에 소정 전압 및 전류로 방전을 수행하게 된다. 더욱이, 이러한 배터리 셀(110)은 적어도 하나 이상의 셀이 직렬 연결된 고용량 배터리 셀(110)일 수 있다. 예를 들면 이러한 배터리 셀(110)은 4개의 셀이 직렬 및 병렬 연결된 4S1P(4직렬1병렬)일 수 있다.The battery cell 110 is a secondary battery that can be charged and discharged, which is charged to a predetermined voltage and current by an external charger, or discharges to an external set at a predetermined voltage and current. In addition, the battery cell 110 may be a high capacity battery cell 110 in which at least one cell is connected in series. For example, such a battery cell 110 may be 4S1P (4 serial 1 parallel) in which 4 cells are connected in series and in parallel.

상기 외부 단자(120)는 +극(P+)과 -극(P-)의 2개로 이루어져 있으며, 이는 배터리 셀(110)과 병렬로 연결되어 있다. 또한, 상기 외부 단자(120)는 외부 충전기 또는 외부 세트에 직접 연결된다. 따라서, 상기 외부 단자(120)가 충전기에 연결되면 배터리 셀(110)이 충전되고, 상기 외부 단자(120)가 외부 세트에 연결되면 배터리 셀(110)이 방전된다.The external terminal 120 includes two + poles P + and-poles P−, which are connected to the battery cell 110 in parallel. In addition, the external terminal 120 is directly connected to an external charger or an external set. Therefore, when the external terminal 120 is connected to the charger, the battery cell 110 is charged, and when the external terminal 120 is connected to the external set, the battery cell 110 is discharged.

상기 센서 저항(130)은 상기 외부 단자(120)와 배터리 셀(110) 사이에 연결되어 있다. 즉, 대전류 경로상에 연결되어 있다. 따라서, 상기 센서 저항(130)의 저항값은 미리 알고 있는 상태이므로, 상기 센서 저항(130)에 인가되는 전압을 감지하면 배터리 셀(110)의 충방전 전압뿐만 아니라, 충방전 전류도 간접적으로 감지할 수 있게 된다. 즉, 상기 센서 저항(130)에 의해 배터리 셀(110)의 과충전 전압, 과방전 전압, 과충전 전류 및 과방전 전류 등을 감지할 수 있게 된다. 물론, 이와 같이 감지된 값은 제어부(140)에 전송된다. 또한, 도면에서는 비록 상기 센서 저항(130)이 하나로 도시되어 있지만, 상술한 바와 같이 배터리 셀(110)이 직병렬로 연결된 다수의 셀로 이루어진 경우에는, 각 셀마다 충방전 전압 및 전류를 감지할 수 있도록 센서 저항(130)이 연결될 수 있다. The sensor resistor 130 is connected between the external terminal 120 and the battery cell 110. That is, they are connected on a large current path. Therefore, since the resistance value of the sensor resistor 130 is known in advance, when the voltage applied to the sensor resistor 130 is detected, not only the charge / discharge voltage of the battery cell 110 but also the charge / discharge current are indirectly detected. You can do it. That is, the sensor resistor 130 may detect an overcharge voltage, an overdischarge voltage, an overcharge current, an overdischarge current, and the like of the battery cell 110. Of course, the detected value is transmitted to the controller 140. In addition, although the sensor resistor 130 is shown as one in the drawing, as described above, when the battery cell 110 is composed of a plurality of cells connected in series and in parallel, the charge / discharge voltage and current may be detected for each cell. The sensor resistor 130 may be connected so that.                     

상기 제어부(140)는 상기 센서 저항(130)으로부터 과충전 및 과방전 신호를 입력받으면 상기 스위치 소자(150)에 소정 신호를 인버팅하여 출력한다. 즉, 상기 스위치에 로우 상태를 인가하고 있었다면 하이 상태로 반전하여 인가하고, 하이 상태를 인가하고 있었다면 로우 상태로 반전하여 인가한다. 좀더 구체적으로 도시되어 있지는 않지만 상기 제어부(140)는 상기 센서 저항(130)에 연결된 비교 회로 및 논리 회로가 내장될 수 있다. 물론, 상기 비교 회로에는 기준 전압이 인가된 상태이다. 따라서, 예를 들면, 상기 센서 저항(130)으로부터 감지되는 전압이 상기 기준 전압보다 높아지게 되면, 상기 비교 회로가 소정 신호를 출력하게 되고, 이러한 신호는 상기 논리 회로에 의해 상기 스위치 소자(150)쪽으로 출력된다.When the controller 140 receives the overcharge and overdischarge signals from the sensor resistor 130, the controller 140 inverts and outputs a predetermined signal to the switch element 150. That is, if the low state is applied to the switch, the state is inverted to the high state and if the high state is applied, the state is inverted to the low state. Although not shown in more detail, the control unit 140 may include a comparison circuit and a logic circuit connected to the sensor resistor 130. Of course, a reference voltage is applied to the comparison circuit. Thus, for example, when the voltage sensed from the sensor resistor 130 becomes higher than the reference voltage, the comparison circuit outputs a predetermined signal, which is sent to the switch element 150 by the logic circuit. Is output.

상기 스위치 소자(150)는 상기 제어부(140)의 출력 신호에 의해 온,오프되는 소자이다. 예를 들어, 상기 스위치 소자(150)는 게이트에 하이 신호가 입력되었을 때 온되는 n채널형 전계효과 트랜지스터일 수 있다. 또한 상기 스위치 소자(150)는 게이트에 로우 신호가 입력되었을 때 온되는 p채널형 전계효과 트랜지스터일 수 있다.The switch element 150 is an element turned on or off by an output signal of the controller 140. For example, the switch element 150 may be an n-channel field effect transistor that is turned on when a high signal is input to a gate. In addition, the switch element 150 may be a p-channel field effect transistor that is turned on when a low signal is input to a gate.

상기 셀프 컨트롤 프로텍터(160)는 상기 외부 단자(120)와 배터리 셀(110) 사이의 대전류 경로에 연결된 퓨즈(161)와, 상기 퓨즈(161)에 다수회 권취된 열선(162)을 포함한다. 즉, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 셀프 컨트롤 프로텍터(160)는 절연체(162a)(예를 들면, 원통형 글래스) 내측에 소정 온도에서 융단되는 퓨즈(161)가 설치되고, 상기 절연체(162a)의 외부에는 열선(162)이 권취된 구조를 할 수 있다.The self control protector 160 includes a fuse 161 connected to a large current path between the external terminal 120 and the battery cell 110, and a heating wire 162 wound around the fuse 161 a plurality of times. That is, as shown in FIG. 2B, the self-control protector 160 is provided with a fuse 161 that is fused at a predetermined temperature inside the insulator 162a (for example, a cylindrical glass). The heating wire 162 may be wound around the outside.

여기서, 상기 퓨즈(161)는 대략 110~130℃의 온도에서 융단되는 것을 이용함이 바람직하다. 상기 퓨즈(161)의 융단 온도가 대략 110℃ 이하이면, 배터리 팩의 제조 공정중 에이징 공정에서 상기 퓨즈(161)가 융단될 염려가 있다. 또한, 상기 퓨즈(161)의 융단 온도가 130℃ 이상이면, 상기 퓨즈(161)가 융단되기 전에 배터리 팩이 스웰링되어 폭발할 위험이 있다.Here, the fuse 161 is preferably used to be melted at a temperature of approximately 110 ~ 130 ℃. If the melting temperature of the fuse 161 is about 110 ° C. or less, the fuse 161 may be melted during the aging process of the battery pack manufacturing process. In addition, when the melting temperature of the fuse 161 is 130 ° C. or higher, there is a risk that the battery pack is swelled and explodes before the fuse 161 is melted.

또한, 상기 퓨즈(161)에 다수회 권취된 열선(162)은 작동 온도가 대략 120~140℃인 것을 이용함이 바람직하다. 상기 작동 온도가 120℃ 이하이면, 상기 퓨즈(161)가 융단되지 않을 염려가 있다. 또한, 상기 작동 온도가 140℃ 이상이면, 다른 부품들에게까지 영향을 주어 보호 회로가 오작동될 염려가 있다. 물론, 이러한 열선(162)의 작동 온도는 상기 열선(162)의 권취 횟수를 조절함으로써, 가능하다.In addition, the heating wire 162 wound a plurality of times in the fuse 161 is preferably used that the operating temperature is approximately 120 ~ 140 ℃. If the operating temperature is 120 ° C. or less, the fuse 161 may not be fused. In addition, when the operating temperature is 140 ° C. or higher, other components may be affected and the protection circuit may malfunction. Of course, the operating temperature of the heating wire 162 is possible, by adjusting the number of turns of the heating wire 162.

이러한 열선(162)은 일단이 스위치 소자(150) 즉, 전계효과 트랜지스터의 소스에 연결되고, 타단은 접지될 수 있다. 따라서, 상기 스위치 소자(150)가 턴온되면, 전류는 드레인 및 소스를 통하여 상기 열선(162)에 공급된다.One end of the heating wire 162 may be connected to the switch element 150, that is, the source of the field effect transistor, and the other end may be grounded. Therefore, when the switch element 150 is turned on, current is supplied to the heating wire 162 through the drain and the source.

한편, 상기 퓨즈(161)의 양단 즉, 대전류 경로에는 병렬로 바이패스 라인(163)이 더 연결되어 있다. 더욱이, 상기 바이패스 라인(163)에는 노드(164)를 통하여 상기 스위치 소자(150) 즉, 전계효과 트랜지스터의 드레인이 연결되어 있다. 물론, 상기 스위치 소자(150)와 노드(164) 사이에는 일정량 이상의 전류가 흐르면 융단되는 또다른 퓨즈(165)가 연결될 수 있다. 이러한 퓨즈(165)는 용량을 대략 0.5~2A 정도가 되도록 함으로써, 상기 열선(162)에 너무 많은 전류가 흐르지 않도 록 함이 좋다.Meanwhile, a bypass line 163 is further connected in parallel to both ends of the fuse 161, that is, the large current path. Further, the drain line of the switch element 150, that is, the field effect transistor, is connected to the bypass line 163 through the node 164. Of course, another fuse 165 that is fused when a predetermined amount or more of current flows between the switch element 150 and the node 164 may be connected. The fuse 165 may have a capacity of about 0.5 to 2 A, so that too much current does not flow in the heating wire 162.

또한, 상기 노드(164)와 외부 단자(120) 사이의 바이패스 라인(163)에는 외부 단자(120)에서 배터리 셀(110)의 방향으로 순방향인 다이오드(166)가 더 연결되어 있다. 이러한 다이오드(166)는 과충전시 스위치 소자(150)가 작동했을 때, 충전 전류가 상기 다이오드(166), 노드(164), 퓨즈(165) 및 스위치 소자(150)를 통하여 열선(162)에 공급되도록 한다.In addition, a diode 166 forward in the direction of the battery cell 110 from the external terminal 120 is further connected to the bypass line 163 between the node 164 and the external terminal 120. The diode 166 is supplied to the heating wire 162 through the diode 166, the node 164, the fuse 165, and the switch element 150 when the switch element 150 operates when overcharged. Be sure to

더불어, 상기 노드(164)와 배터리 셀(110) 사이의 바이패스 라인(163)에는 배터리 셀(110)에서 외부 단자(120)의 방향으로 순방향인 또다른 다이오드(167)가 더 연결되어 있다. 이러한 다이오드(167)는 과방전시 스위치 소자(150)가 작동했을 때, 방전 전류가 상기 다이오드(167), 노드(164), 퓨즈(165) 및 스위치 소자(150)를 통하여 열선(162)에 공급되도록 한다.In addition, another diode 167 forward in the direction of the external terminal 120 from the battery cell 110 is further connected to the bypass line 163 between the node 164 and the battery cell 110. The diode 167 is supplied to the heating wire 162 through the diode 167, the node 164, the fuse 165 and the switch element 150 when the switch element 150 is operated during over discharge. Be sure to

이와 같은 구성을 하는 본 발명은 과충전 또는 과방전시에 스위치 소자(150)가 작동하며, 충전 전류 또는 방전 전류의 일부가 셀프 컨트롤 프로텍터(160)의 열선(162)으로 공급되고, 이에 따라 퓨즈(161)가 강제로 융단되도록 함으로써, 배터리 셀(110)의 과충전이나 과방전을 방지하게 된다.
In the present invention having such a configuration, the switch element 150 operates during overcharging or overdischarging, and a part of the charging current or the discharging current is supplied to the heating wire 162 of the self control protector 160, and thus the fuse 161. ) Is forcibly fused, thereby preventing overcharging or overdischarging the battery cell 110.

도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로에서 충전중 과충전에 의해 셀프 컨트롤 프로텍터가 작동되는 상태가 도시되어 있다.Referring to FIG. 3, a state in which the self control protector operates by overcharging during charging in the protection circuit of the battery pack according to the present invention is illustrated.

도시된 바와 같이 먼저 외부 단자(120)에는 외부 충전기(200)가 연결된다. 즉, 외부 단자(120)의 +극(P+)에는 외부 충전기(200)의 +극이 연결되고, 외부 단자 (120)의 -극(P-)에는 외부 충전기(200)의 -극이 연결되어, 배터리 셀(110)이 충전된다.As shown, first, the external charger 200 is connected to the external terminal 120. That is, the + pole of the external charger 200 is connected to the + pole P + of the external terminal 120, and the-pole of the external charger 200 is connected to the-pole P-of the external terminal 120. The battery cell 110 is charged.

이러한 충전 도중 배터리 셀(110)이 과충전 상태가 되면, 제어부(140)는 이를 센서 저항(130)을 통하여 감지하게 된다.When the battery cell 110 is in an overcharged state during the charging, the controller 140 detects this through the sensor resistor 130.

그러면, 상기 제어부(140)는 상기 스위치 소자(150)에 하이 또는 로우의 신호를 출력함으로써, 상기 스위치 소자(150)가 턴온되도록 한다.Then, the control unit 140 outputs a high or low signal to the switch element 150, so that the switch element 150 is turned on.

여기서, 상기 스위치 소자(150)가 턴온되기 전에 충전 전류(I1)는 외부 단자(120)의 +극(P+) 및 셀프 컨트롤 프로텍터(160)의 퓨즈(161)를 통하여 배터리 셀(110)의 +극(B+)으로 흐르고 있는 상태이다.Here, before the switch element 150 is turned on, the charging current I1 is controlled by the positive electrode P + of the external terminal 120 and the fuse 161 of the self control protector 160. It is in the state of flowing to the pole B +.

그러나, 위와 같이 스위치 소자(150)가 턴온되면 충전 전류중 일부 전류(I2)가 바이패스 라인(163)을 통해서 흐른다. 즉, 바이패스 전류(I2)는 다이오드(166), 퓨즈(165), 스위치 소자(150)의 드레인 및 소스를 통해서 열선(162)에 공급된다. 따라서, 상기 열선(162)은 소정 온도까지 발열하게 되고, 이에 따라 그 내부의 퓨즈(161)를 융단시킴으로써, 배터리 셀(110)의 과충전을 방지하게 된다.
However, when the switch element 150 is turned on as described above, some of the charging currents I2 flow through the bypass line 163. That is, the bypass current I2 is supplied to the heating wire 162 through the diode 166, the fuse 165, the drain and the source of the switch element 150. Therefore, the heating wire 162 generates heat to a predetermined temperature, thereby fusion of the fuse 161 therein, thereby preventing overcharging of the battery cell 110.

도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로에서 방전중 과방전에 의해 셀프 컨트롤 프로텍터가 작동되는 상태가 도시되어 있다.Referring to FIG. 4, a state in which the self control protector is operated by over discharge during discharging in the protection circuit of the battery pack according to the present invention is illustrated.

도시된 바와 같이 먼저 외부 단자(120)에는 외부 세트(300)가 연결된다. 즉, 외부 단자(120)의 +극(P+)에는 외부 세트(300)의 +극이 연결되고, 외부 단자(120)의 -극(P-)에는 외부 세트(300)의 -극이 연결되어, 배터리 셀(110)이 방전된다. As shown in the drawing, an external set 300 is connected to an external terminal 120. That is, the + pole of the external set 300 is connected to the + pole P + of the external terminal 120, and the-pole of the external set 300 is connected to the-pole P-of the external terminal 120. , The battery cell 110 is discharged.                     

이러한 방전 도중 배터리 셀(110)이 과방전 상태가 되면, 제어부(140)는 이를 센서 저항(130)을 통하여 감지하게 된다.If the battery cell 110 is in an over-discharge state during the discharge, the controller 140 detects this through the sensor resistor 130.

그러면, 상기 제어부(140)는 상기 스위치 소자(150)에 하이 또는 로우의 신호를 출력함으로써, 상기 스위치 소자(150)가 턴온되도록 한다.Then, the control unit 140 outputs a high or low signal to the switch element 150, so that the switch element 150 is turned on.

여기서, 상기 스위치 소자(150)가 턴온되기 전에 방전 전류(I1)는 배터리 셀(110)의 +극(B+) 및 셀프 컨트롤 프로텍터(160)의 퓨즈(161)를 통하여 외부 단자(120)의 +극(P+)으로 흐르고 있는 상태이다.Here, before the switch element 150 is turned on, the discharge current I1 is discharged from the external terminal 120 through the positive electrode B + of the battery cell 110 and the fuse 161 of the self control protector 160. It is a state flowing to the pole (P +).

그러나, 위와 같이 스위치 소자(150)가 턴온되면 방전 전류중 일부 전류(I2)가 바이패스 라인(163)을 통해서 흐른다. 즉, 바이패스 전류(I2)는 다이오드(167), 퓨즈(165), 스위치 소자(150)의 드레인 및 소스를 통해서 열선(162)에 공급된다. 따라서, 상기 열선(162)은 소정 온도까지 발열하게 되고, 이에 따라 그 내부의 퓨즈(161)를 융단시킴으로써, 배터리 셀(110)의 과방전을 방지하게 된다.However, when the switch element 150 is turned on as described above, some of the discharge currents I2 flow through the bypass line 163. That is, the bypass current I2 is supplied to the heating wire 162 through the diode 167, the fuse 165, the drain and the source of the switch element 150. Accordingly, the heating wire 162 generates heat to a predetermined temperature, thereby fusing the fuse 161 therein to prevent over discharge of the battery cell 110.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 팩의 보호회로는 대전류 경로에 열선 및 퓨즈로 이루어진 셀프 컨트롤 프로텍터가 연결됨으로써, 대용량의 배터리 셀을 충분히 수용할 수 있는 효과가 있다. 즉, 상기 셀프 컨트롤 프로텍터에 이용된 퓨즈를 대용량의 배터리 셀을 수용할 수 있는 용량으로 쉽게 설계할 수 있고, 또한 이를 융단하기 위해 공급되는 열 또는 온도도 열선의 권선수를 조정함으로써, 쉽게 구현할 수 있다.As described above, the protection circuit of the battery pack according to the present invention is connected to a self-control protector made of a hot wire and a fuse in a large current path, thereby having an effect of sufficiently accommodating a large capacity battery cell. That is, the fuse used in the self-control protector can be easily designed with a capacity that can accommodate a large capacity battery cell, and the heat or temperature supplied for fusion can be easily implemented by adjusting the number of turns of the heating wire. have.

더불어, 상기와 같이 하여 본 발명에 의한 배터리 팩의 보호회로는 이미 외 국 회사에서 원천특허로 가지고 있는 구성 요소를 회피 설계할 수 있어 국내에서 제조 및 판매가 가능하고, 또한 외국으로 본 발명이 적용된 배터리 팩을 수출할 경우, 외국 특허를 충분히 회피할 수 있는 효과가 있다.In addition, the protection circuit of the battery pack according to the present invention as described above can be designed to avoid the components already possessed as a source patent in a foreign company can be manufactured and sold in Korea, and also the battery to which the present invention is applied to foreign countries Exporting packs can effectively avoid foreign patents.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 배터리 팩의 보호회로를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the protection circuit of the battery pack according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims of the present invention Without departing from the gist of the present invention, one of ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims (10)

충방전이 가능한 적어도 하나 이상의 셀이 직렬 연결된 배터리 셀;A battery cell in which at least one cell capable of charging and discharging is connected in series; 상기 배터리 셀에 병렬로 연결되어 외부 충전기에 의해 충전되거나 또는 외부 세트에 방전을 가능하게 하는 외부 단자;An external terminal connected in parallel to the battery cells to allow charging by an external charger or discharging to an external set; 상기 외부 단자와 배터리 셀 사이의 대전류 경로상에 연결되어 과충전 및 과방전 상태를 감지하는 적어도 하나 이상의 센서 저항;At least one sensor resistor connected to the high current path between the external terminal and the battery cell to sense an overcharge and an overdischarge state; 상기 센서 저항에 의해 과충전 또는 과방전 상태로 판단될 경우 소정 신호를 출력하는 제어부;A controller for outputting a predetermined signal when it is determined that the sensor is in an overcharged or overdischarged state; 상기 제어부의 출력 신호에 의해 온,오프되는 스위치 소자; 및,A switch element turned on and off by an output signal of the controller; And, 상기 외부 단자와 배터리 셀 사이의 대전류 경로에 퓨즈가 직렬로 연결되고, 상기 퓨즈는 열선으로 권취되어 있으며, 상기 열선은 상기 스위치 소자에 연결됨으로써, 상기 스위치 소자의 작동에 의해 상기 퓨즈가 융단되면서 상기 배터리 셀의 과충전이나 과방전을 차단하는 셀프 컨트롤 프로텍터를 포함하고,A fuse is connected in series to a large current path between the external terminal and the battery cell, and the fuse is wound with a hot wire, and the hot wire is connected to the switch element, whereby the fuse is melted by the operation of the switch element. Including self-control protector which blocks overcharge and overdischarge of battery cell, 상기 스위치 소자는 전계효과 트랜지스터이고,The switch element is a field effect transistor, 상기 퓨즈의 양단에는 병렬로 바이패스 라인이 더 연결되어 있고, 상기 바이패스 라인에 노드를 통하여 상기 전계효과 트랜지스터의 드레인이 연결된 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 보호회로.A bypass line is further connected in parallel to both ends of the fuse, and a drain of the field effect transistor is connected to the bypass line through a node. 제 1 항에 있어서, 상기 셀프 컨트롤 프로텍터의 퓨즈는 110~130℃의 온도에서 융단되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 보호회로.The protection circuit of claim 1, wherein the fuse of the self control protector is melted at a temperature of 110 ° C. to 130 ° C. 3. 제 1 항에 있어서, 상기 셀프 컨트롤 프로텍터의 열선은 작동 온도가 120~140℃인 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 보호회로.The protection circuit of a battery pack according to claim 1, wherein the heating wire of the self control protector has an operating temperature of 120 to 140 ° C. 제 1 항에 있어서, 상기 전계효과 트랜지스터는 n채널형 인 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 보호회로.The protection circuit of claim 1, wherein the field effect transistor is an n-channel type. 제 1 항에 있어서, 상기 전계효과 트랜지스터는 p채널형 인 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 보호회로.The protection circuit of claim 1, wherein the field effect transistor is a p-channel type. 제 1 항에 있어서, 상기 열선은 상기 전계효과 트랜지스터의 소스에 일단이 연결되고, 타단은 접지된 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 보호회로.The protection circuit of claim 1, wherein one end of the heating wire is connected to a source of the field effect transistor and the other end is grounded. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 바이패스 라인의 노드와 외부 단자 사이에는, 과충전시 스위치 소자가 온되면 충전 전류가 열선으로 공급될 수 있도록, 외부 단자에서 배터리 셀의 방향으로 순방향인 다이오드가 더 연결된 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 보호회로.According to claim 1, Between the node of the bypass line and the external terminal, the diode further forward in the direction of the battery cell from the external terminal so that the charging current can be supplied to the hot wire when the switch element is turned on during overcharging. A protective circuit of a battery pack, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 바이패스 라인의 노드와 배터리 셀 사이에는, 과방전시 스위치 소자가 온되면 방전 전류가 열선으로 공급될 수 있도록, 배터리 셀에서 외부 단자의 방향으로 순방향인 다이오드가 더 연결된 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 보호회로.The method of claim 1, wherein the diode of the forward line in the direction of the external terminal in the battery cell is further connected between the node of the bypass line and the battery cell so that the discharge current is supplied to the hot wire when the switch element is turned on during over discharge. A protective circuit of a battery pack, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 노드와 상기 전계효과 트랜지스터의 드레인 사이에는 일정값 이상의 전류가 흐를 경우 융단되는 퓨즈가 더 연결된 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 보호회로.The protection circuit of claim 1, wherein a fuse melted when a current of a predetermined value or more flows between the node and the drain of the field effect transistor.
KR1020040068423A 2004-08-30 2004-08-30 Protect circuit of secondary battery KR101093826B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040068423A KR101093826B1 (en) 2004-08-30 2004-08-30 Protect circuit of secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040068423A KR101093826B1 (en) 2004-08-30 2004-08-30 Protect circuit of secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060019772A KR20060019772A (en) 2006-03-06
KR101093826B1 true KR101093826B1 (en) 2011-12-13

Family

ID=37127011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040068423A KR101093826B1 (en) 2004-08-30 2004-08-30 Protect circuit of secondary battery

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101093826B1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100877675B1 (en) * 2006-07-13 2009-01-12 주식회사 엘지화학 Protection apparatus for secondary battery
KR100838718B1 (en) * 2007-01-08 2008-06-16 주식회사 아이티엠반도체 Overcharge protection circuit for battery
KR101081078B1 (en) * 2008-11-14 2011-11-07 주식회사 엘지화학 Apparatus and method protecting battery pack by detecting destruction of sense resistor in battery pack
KR101091387B1 (en) * 2008-11-14 2011-12-07 주식회사 엘지화학 Apparatus and method protecting battery by comparing full charge capacity between real and reference value
HUE061911T2 (en) 2018-08-08 2023-08-28 Lg Energy Solution Ltd Fusing apparatus
JP7070499B2 (en) * 2019-05-08 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 Power storage device
CN113484766A (en) * 2021-08-17 2021-10-08 珠海冠宇动力电源有限公司 Fuse active fusing circuit, device and battery assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10136581A (en) 1996-10-29 1998-05-22 Nippon Mori Energ Kk Protection device of secondary battery
JPH11252809A (en) 1998-03-02 1999-09-17 Nec Yonezawa Ltd Over-charging/discharging preventing control method for battery pack and apparatus thereof
JP2001298867A (en) 2000-04-10 2001-10-26 Nec Schott Components Corp Protector
JP2001325929A (en) * 2000-05-16 2001-11-22 Uchihashi Estec Co Ltd Protector for battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10136581A (en) 1996-10-29 1998-05-22 Nippon Mori Energ Kk Protection device of secondary battery
JPH11252809A (en) 1998-03-02 1999-09-17 Nec Yonezawa Ltd Over-charging/discharging preventing control method for battery pack and apparatus thereof
JP2001298867A (en) 2000-04-10 2001-10-26 Nec Schott Components Corp Protector
JP2001325929A (en) * 2000-05-16 2001-11-22 Uchihashi Estec Co Ltd Protector for battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060019772A (en) 2006-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI538343B (en) Charge and discharge control devices, battery packs, electrical equipment, and charge and discharge control methods
US5703463A (en) Methods and apparatus for protecting battery cells from overcharge
KR101016825B1 (en) Battery pack and protecting method thereof
US8355231B2 (en) Apparatus and method for protecting battery pack by detecting destruction of sense resistor in battery pack
KR101014939B1 (en) Secondary battery with protective circuit
JP6418874B2 (en) Battery pack
KR100954035B1 (en) Method of charging rechargeable battery and Protection circuit for rechargeable battery
CN103187715B (en) Battery protecting circuit
CN1965457B (en) Battery pack protecting circuit and battery pack
US8981726B2 (en) Secondary battery system and charging system for secondary battery
CN104779587B (en) Secondary battery protection with permanent failure
CN108292841A (en) The protection circuit and battery pack of lithium rechargeable battery
JP2004007942A (en) Charging/discharging protective circuit
KR101729730B1 (en) Apparatus for protecting battery from overcurrent
KR101093826B1 (en) Protect circuit of secondary battery
KR101093839B1 (en) Protect circuit of secondary battery
WO2015037210A1 (en) Switching circuit
JP2000357540A (en) Protective circuit of secondary battery
JP2003111268A (en) Secondary battery with overcharge protection circuit
KR100614392B1 (en) battery pack
JP3471720B2 (en) Secondary battery protection device and battery pack
JP6656834B2 (en) Battery pack
WO2018230115A1 (en) Battery pack, method for detecting abnormality in battery pack, method for controlling charging of battery pack, and charging control programming for battery pack
KR200222297Y1 (en) Battery overcurrent breaker
KR20130090159A (en) Protective circuit for preventing overcharge

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141118

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151120

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee