KR101182868B1

KR101182868B1 - Battery pack

Info

Publication number: KR101182868B1
Application number: KR1020060020124A
Authority: KR
Inventors: 김종삼
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2012-09-13
Also published as: KR20070090424A

Abstract

본 발명은 전지 팩에 관한 것으로서, 해결하고자 하는 기술적 과제는 간단한 회로 구조를 이용하여 2차 전지의 예비 충전과 주충전이 가능하고, 또한 예비 충전에서 주충전으로의 전환시 전지의 전류 충격을 억제하는데 있다.The present invention relates to a battery pack, the technical problem to be solved by using a simple circuit structure is possible to precharge and main charge of the secondary battery, and also to suppress the current shock of the battery when switching from precharge to main charge It is.

이를 위해 본 발명에 의한 해결 방법의 요지는 적어도 하나의 재충전 가능한 전지와, 전지와 병렬로 연결된 단자와, 전지와 단자 사이에 연결되어, 전지의 과충방전시 전지와 단자 사이의 충방전 경로를 차단하는 제1스위치와, 제1스위치에 연결되어, 제1스위치를 통해 예비 충전 전류, 주충전 전류 또는 예비 충전 전류와 주충전 전류 사이의 값을 갖는 전류가 흐르도록 제1스위치를 제어하는 제2스위치와, 전지에 연결되어, 전지의 과충방전 전압 및 전류를 감지하고, 감지된 과충방전 전압 및 전류에 따라 제2스위치 또는 제1스위치를 제어하는 제어부로 이루어진 전지 팩이 개시된다.To this end, the gist of the solution according to the present invention is at least one rechargeable battery, a terminal connected in parallel with the battery, and connected between the battery and the terminal to block the charge / discharge path between the battery and the terminal during the overcharge and discharge of the battery. A second switch connected to the first switch and controlling the first switch so that a current having a value between the preliminary charging current, the main charging current or the preliminary charging current and the main charging current flows through the first switch. Disclosed is a battery pack including a switch and a control unit connected to a battery and configured to sense an overcharge / discharge voltage and a current of a battery, and to control a second switch or a first switch according to the detected overcharge / discharge voltage and current.

전지 팩, 예비 충전, 주충전, MOSFET, 전류 충격 Battery Pack, Precharge, Main Charge, MOSFET, Current Shock

Description

Battery pack {Battery pack}

도 1은 본 발명에 따른 전지 팩의 구성을 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing the configuration of a battery pack according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 전지 팩의 충방전 상태를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram showing a charge and discharge state of a battery pack according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 전지 팩의 예비 충전 상태를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a pre-charge state of the battery pack according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 전지 팩의 예비 충전 상태에서 주충전 상태로의 전환 상태를 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a transition state from a precharge state to a main charge state of the battery pack according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 전지 팩의 주충전 상태를 도시한 회로도이다.5 is a circuit diagram showing a main charge state of a battery pack according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

100; 본 발명에 의한 전지 팩100; Battery pack according to the present invention

110; 전지 121,122; 단자110; Battery 121,122; Terminals

130; 제1스위치 131; 충전 스위치130; First switch 131; Charge switch

131a; 기생 다이오드 132; 방전 스위치131a; Parasitic diode 132; Discharge switch

132a; 기생 다이오드 140; 제2스위치132a; Parasitic diode 140; Second switch

141; 주충전 스위치 142; 예비 충전용 저항141; Main charge switch 142; Precharge resistor

143; 예비 충전 스위치 150; 제어부143; Precharge switch 150; Control

160; 전류 센서 201; 충전기160; Current sensor 201; charger

202; 외부 부하202; External load

본 발명은 전지 팩에 관한 것으로서, 보다 상세히는 간단한 회로 구조를 이용하여 2차 전지의 예비 충전과 주충전이 가능하고, 또한 예비 충전에서 주충전으로의 전환시 전지의 전류 충격을 줄일 수 있는 전지 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack, and more particularly, a battery capable of preliminary charging and main charging of a secondary battery using a simple circuit structure, and also reducing current shock of the battery when switching from precharge to main charging. It's about the pack.

최근 휴대전화와 노트북 PC(Personal Computer)를 비롯하여 PDA(Personal Digital Assistants), 캠코더, 디지털카메라, MD(Mini Disk) 플레이어와 같은 고성능 모바일 기기가 계속 상품화되고 있다. 이러한 기기를 포터블(portable)화하는 핵심 부품의 하나가 2차 전지 즉, 재충전 가능한 전지이다. 전자 기기를 소형화, 경량화하기 위해 전지는 가급적 작고, 가벼우며, 오랜 동작 시간을 유지하기 위한 전지의 고 에너지밀도화 기술을 토대로 비약적으로 발전해 왔다.Recently, high-performance mobile devices such as personal digital assistants (PDAs), camcorders, digital cameras, and mini disk (MD) players, including mobile phones and notebook computers (Personal Computers), continue to be commercialized. One of the key components to make such a device portable is a secondary battery, a rechargeable battery. In order to miniaturize and lighten electronic devices, batteries have been rapidly developed based on the high energy density technology of batteries to keep the operation time small, light and long.

모바일(mobile) 기기용 2차 전지의 역사는 니켈카드뮴 전지, 니켈수소 전지, 리튬 이온 전지 순으로, 대략 3단계에 걸쳐 발전해 왔다고 할 수 있다. 니켈카드뮴 전지, 니켈수소 전지가 가진 충방전 특성과 사이클 특성의 불안정, 메모리 효과(memory effect), 자기방전, 고용량화 등의 문제점을 거의 해결한 리튬 이온 전지는 리튬이 가진 고용량을 계승하면서, 안전하고 신뢰성이 높으며, 반복 충전회수도 비약적으로 많아졌다. 특히 높은 에너지밀도를 자랑하는 리튬 이온 폴리머 전지의 등장으로 시장은 급속히 확대되어, 시장 규모도 선행하는 니켈카드뮴 전지나 니켈수소 전지를 크게 웃돌고 있으며, 2차 전지 시장을 장악해 나가고 있다.The history of secondary batteries for mobile devices has been developed in three stages: nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, and lithium ion batteries. Lithium-ion batteries, which have almost solved the problems of charging and discharging and cycling characteristics of nickel-cadmium batteries and nickel-hydrogen batteries, memory effects, self-discharge, and high capacity, are safe and inherit the high capacity of lithium. The reliability is high, and the number of repeated charges is dramatically increased. In particular, with the advent of high-density lithium-ion polymer batteries, the market is rapidly expanding, surpassing the market for nickel cadmium batteries and nickel-hydrogen batteries, which are also ahead of the market scale, and dominating the secondary battery market.

그러나 이와 같이 2차 전지가 높은 에너지 밀도를 갖게 되고, 고용량화 됨에 따라 전지의 특성이 아주 예민해져 전지의 안전성이나 신뢰성을 극대화할 필요가 있다. 즉, 리튬 이온 전지와 같은 2차 전지는 과충전에 의한 발화와, 과방전에 의한 특성의 열화라고 하는 위험성이 있기 때문에, 정밀한 전압 및 전류를 관리하지 않으면 그 성능을 발휘할 수 없다고 하는 까다로운 점이 있다.However, as the secondary battery has a high energy density and has a high capacity, the characteristics of the battery become very sensitive and it is necessary to maximize the safety or reliability of the battery. That is, a secondary battery such as a lithium ion battery has a risk of ignition due to overcharging and deterioration of characteristics due to overdischarging. Therefore, it is difficult to exhibit its performance without precise voltage and current management.

따라서, 일반적으로 전지에는 과충전, 과방전 및 외부 쇼트 등을 방지하기 위한 보호 회로가 장착되고 있으며, 이와 같이 재충전 가능한 전지에 보호 회로가 부착된 것을 통상 전지 팩이라 한다.Therefore, in general, a battery is equipped with a protection circuit for preventing overcharge, overdischarge, external short, and the like, and a battery having a protection circuit attached to such a rechargeable battery is generally called a battery pack.

상술한 바와 같이 상기 전지 팩의 보호 회로는 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 외부 쇼트 보호 기능 및 통상의 충방전 기능이 함께 구비되어 있다.As described above, the protection circuit of the battery pack is provided with an overcharge protection function, an over discharge protection function, an external short protection function, and a normal charge / discharge function.

한편, 통상의 전지 팩은 주지된 바와 같이 충전기에 의한 정전류 정전압 충전 방식을 이용한다. 즉, 충전 초기에는 비교적 큰 전류를 흘리고 전지가 만충전이 됨에 따라 점차 전류를 감소시킨다. 물론, 충전의 초기에는 낮은 전압을 인가하고 전지가 만충전됨에 따라 점차 전압을 소정 전위까지 증가시킨 후 일정하게 유지한다.On the other hand, a conventional battery pack uses a constant current constant voltage charging method by a charger as is well known. That is, at the initial stage of charging, a relatively large current flows and the current gradually decreases as the battery is fully charged. Of course, at the initial stage of charging, a low voltage is applied and as the battery is fully charged, the voltage is gradually increased to a predetermined potential and then kept constant.

그런데, 이러한 전지 팩은 초기 충전시 비교적 큰 충전 전류가 흐르기 때문에 과방전된 전지 및 충방전 경로에 있는 각종 스위치가 전류 충격을 받게 되고, 이에 따라 전지 및 스위치의 수명이 단축되고 열화되는 문제가 있다.However, since such a battery pack has a relatively large charge current during initial charging, variously discharged batteries and various switches in the charge / discharge path are subjected to current shocks, thereby shortening the life of the battery and the switches and deteriorating them. .

이를 해결하기 위해, 종래에는 충전 스위치의 양단에 고가의 예비 충전 스위치(예를 들면, Power MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor))를 연결함과 동시에, 상기 예비 충전 스위치를 제어하기 위한 별도의 보조 회로를 구비하는 방안이 연구되고 있으나, 이는 추가적인 부품이 필요함으로써 전지 팩의 제조 비용을 증가시키는 문제가 있다. 더불어, 이러한 회로는 예비 충전 상태에서 주충전 상태로 변경시 상기 예비 충전 스위치가 오프됨으로써, 충전 스위치에 많은 전류가 갑자기 인가되어 그 충전 스위치 및 이것에 연결된 전지가 손상 및 열화될 수 있는 문제가 있다.In order to solve this problem, a conventional auxiliary charging switch (for example, a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)) is connected to both ends of the charging switch, and a separate auxiliary for controlling the preliminary charging switch. Although a scheme for providing a circuit has been studied, this has a problem of increasing the manufacturing cost of the battery pack by requiring additional components. In addition, such a circuit has a problem in that when the precharge state is changed from the precharge state to the main charge state, the precharge switch is turned off, so that a large amount of current is suddenly applied to the charge switch, thereby damaging and degrading the charge switch and the battery connected thereto. .

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 회로 구조를 이용하여 2차 전지의 예비 충전과 주충전이 가능하고, 또한 예비 충전에서 주충전으로의 전환시 전류 충격을 줄일 수 있는 전지 팩을 제공하는데 있다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to enable the pre-charge and main charge of the secondary battery by using a simple circuit structure, and also the current shock when switching from the pre-charge to the main charge To provide a battery pack that can be reduced.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 전지 팩은 적어도 하나의 재충전 가능한 전지와, 상기 전지와 병렬로 연결된 단자와, 상기 전지와 상기 단자 사이에 연결되어, 상기 전지의 과충방전시 상기 전지와 단자 사이의 충방전 경로를 차단하는 제1스위치와, 상기 제1스위치에 연결되어, 상기 제1스위치를 통해 예비 충전 전류, 주충전 전류 또는 상기 예비 충전 전류와 주충전 전류 사이의 값을 갖는 전류가 흐르도록 상기 제1스위치를 제어하는 제2스위치와, 상기 전지에 연결되어, 상기 전지의 과충방전 전압 및 전류를 감지하고, 상기 감지된 과충방전 전압 및 전류에 따라 상기 제2스위치 또는 제1스위치를 제어하는 제어부를 포함할 수 있 다.In order to achieve the above object, a battery pack according to the present invention includes at least one rechargeable battery, a terminal connected in parallel with the battery, connected between the battery and the terminal, and the battery during overcharging and discharging of the battery. A first switch for blocking a charge / discharge path between terminals, and a current connected to the first switch and having a value between the preliminary charging current, the main charging current or the preliminary charging current and the main charging current through the first switch; A second switch for controlling the first switch to flow through the battery; and a second switch connected to the battery to sense an overcharge / discharge voltage and a current of the battery, and according to the detected overcharge / discharge voltage and current. It may include a control unit for controlling the switch.

여기서, 상기 제어부는 상기 전지의 과충전 감지시, 상기 제2스위치에 소정 신호를 인가함으로써, 상기 제2스위치가 상기 제1스위치에 소정 신호를 인가하도록 하고, 이에 따라 상기 제1스위치가 충방전 경로를 차단할 수 있다.Here, when the controller detects the overcharge of the battery, the control unit applies a predetermined signal to the second switch so that the second switch applies the predetermined signal to the first switch, and thus the first switch is charged or discharged. Can be blocked.

또한, 상기 제어부는 상기 전지의 과방전 감지시, 상기 제1스위치에 소정 신호를 인가함으로써, 상기 제1스위치가 충방전 경로를 차단할 수 있다.The control unit may block the charge / discharge path by applying a predetermined signal to the first switch when the overdischarge of the battery is detected.

또한, 상기 제어부는 상기 전지에 예비 충전 전류를 인가할 때, 상기 제2스위치에 소정 신호를 인가함으로써, 상기 제2스위치가 상기 제1스위치에 소정 신호를 인가하도록 하고, 이에 따라 상기 제1스위치가 주충전 전류에 비해 작은 량의 예비 충전 전류를 전지에 인가할 수 있다.In addition, when the controller applies a preliminary charging current to the battery, the control unit applies a predetermined signal to the second switch so that the second switch applies a predetermined signal to the first switch. A small amount of preliminary charging current can be applied to the battery compared to the main charging current.

또한, 상기 제어부는 상기 전지에 예비 충전 전류에서 주충전 전류로 전환하여 인가시, 상기 제2스위치에 소정 신호를 인가함으로써, 상기 제2스위치가 제1스위치에 소정 신호를 인가하도록 하고, 이에 따라 상기 제1스위치가 주충전 전류와 예비 충전 전류 사이의 값을 갖는 전류를 전지에 인가할 수 있다.In addition, the control unit applies a predetermined signal to the second switch when switching from the preliminary charging current to the main charging current to the battery, thereby causing the second switch to apply a predetermined signal to the first switch. The first switch may apply a current having a value between the main charging current and the preliminary charging current to the battery.

또한, 상기 제어부는 상기 전지에 주충전 전류를 인가할 때, 상기 제2스위치에 소정 신호를 인가함으로써, 상기 제2스위치가 제1스위치에 소정 신호를 인가하도록 하고, 이에 따라 상기 제1스위치가 주충전 전류를 전지에 인가할 수 있다.The controller may apply a predetermined signal to the second switch when the main charging current is applied to the battery so that the second switch applies a predetermined signal to the first switch. The main charge current can be applied to the battery.

또한, 상기 전지와 단자 사이에는 전류 센서가 연결되고, 상기 전류 센서는 충방전 경로를 따라 흐르는 전류량을 감지하여 상기 제어부에 제공할 수 있다.In addition, a current sensor may be connected between the battery and the terminal, and the current sensor may detect an amount of current flowing along a charge / discharge path and provide it to the controller.

또한, 상기 제1스위치는 기생 다이오드를 갖는 MOSFET형 충전 스위치와, 기 생 다이오드를 갖는 MOSFET형 방전 스위치로 이루어지고, 상기 충전 스위치와 방전 스위치는 소스 단자끼리 상호 연결될 수 있다.The first switch may include a MOSFET-type charge switch having a parasitic diode and a MOSFET-type discharge switch having a parasitic diode, and the charge switch and the discharge switch may be connected to source terminals.

또한, 상기 제2스위치는 자신의 드레인이 충전 스위치의 게이트에 연결되고, 자신의 게이트는 제어부에 연결된 MOSFET형 주충전 스위치와, 상기 충전 스위치와 주충전 스위치 사이에 일단이 연결되어 상기 충전 스위치의 게이트에 소정 전압을 인가하는 예비 충전용 저항과, 자신의 드레인이 상기 예비 충전용 저항에 연결되고, 자신의 게이트는 제어부에 연결된 MOSFET형 예비 충전 스위치로 이루어질 수 있다.In addition, the second switch has its drain connected to the gate of the charge switch, its gate is connected to the MOSFET-type main charge switch, and one end between the charge switch and the main charge switch is connected to the The precharge resistor for applying a predetermined voltage to the gate and its drain may be connected to the precharge resistor, and the gate thereof may be formed of a MOSFET type precharge switch connected to the controller.

또한, 상기 제어부는 상기 전지의 과충전 감지시, 상기 제2스위치의 주충전 스위치 및 예비 충전 스위치를 오프시킴으로써, 상기 제1스위치중 충전 스위치가 오프되도록 할 수 있다.The control unit may turn off the charging switch of the first switch by turning off the main charging switch and the preliminary charging switch of the second switch when the battery is overcharged.

또한, 상기 제어부는 상기 전지의 과방전 감지시, 상기 제1스위치중 방전 스위치를 오프시킬 수 있다.The controller may turn off the discharge switch of the first switch when the overdischarge of the battery is detected.

또한, 상기 제어부는 상기 전지에 예비 충전 전류를 인가할 때, 상기 제2스위치중 주충전 스위치를 오프하는 동시에, 상기 제2스위치중 예비 충전 스위치를 온시킴으로써, 상기 제1스위치중 충전 스위치를 통하여 주충전 전류보다 작은 값을 갖는 예비 충전 전류가 흐르도록 할 수 있다.In addition, when the control unit applies a preliminary charging current to the battery, by turning off the main charge switch of the second switch, and by turning on the pre-charge switch of the second switch, through the charge switch of the first switch The preliminary charging current having a value smaller than the main charging current may be allowed to flow.

또한, 상기 제어부는 상기 전지에 예비 충전 전류에서 주충전 전류로 전환되는 전류를 인가할 때, 상기 제2스위치중 주충전 스위치를 온하는 동시에, 상기 제2스위치중 예비 충전 스위치를 온시킴으로써, 상기 제1스위치중 충전 스위치를 통하 여 예비 충전 전류와 주충전 전류 사이의 값을 갖는 전류가 흐르도록 할 수 있다.The control unit may turn on the main charging switch of the second switch and turn on the preliminary charging switch of the second switch when the controller applies a current that is converted from the preliminary charging current to the main charging current. The charging switch of the first switch may allow a current having a value between the preliminary charging current and the main charging current to flow.

또한, 상기 제어부는 상기 전지에 주충전 전류를 인가할 때, 상기 제2스위치중 주충전 스위치를 온하는 동시에, 상기 제2스위치중 예비 충전 스위치를 오프시킴으로써, 상기 제1스위치중 충전 스위치를 통하여 예비 충전 전류보다 큰 값을 갖는 주충전 전류가 흐르도록 할 수 있다.The control unit turns on the main charging switch of the second switch and turns off the precharge switch of the second switch when the main charging current is applied to the battery. The main charging current having a value larger than the preliminary charging current may flow.

또한, 상기 제어부와 제2스위치는 하나의 집적회로로 구현될 수 있다.In addition, the controller and the second switch may be implemented as one integrated circuit.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 전지 팩은 제1스위치중 충전 스위치에 병렬로 별도의 외부 예비 충전용 MOSFET을 연결하지 않고서도, 저전압으로 동작하는 제2스위치를 이용하여 전지의 예비 충전과 주충전이 가능하게 된다.As described above, the battery pack according to the present invention uses a second switch that operates at a low voltage without connecting a separate external precharging MOSFET in parallel to the charging switch of the first switch, thereby precharging and precharging the battery. This becomes possible.

또한, 본 발명에 의한 전지 팩은 예비 충전에서 주충전으로의 전환시, 대략 예비 충전 전류와 주충전 전류 사이의 값을 갖는 전류를 흘려준 후, 이어서 주충전 전류를 흘려주기 때문에, 전지나 제1스위치 등에의 전류 충격을 줄일 수 있게 된다.In addition, since the battery pack according to the present invention flows a current having a value between the preliminary charging current and the main charging current at the time of switching from the preliminary charging to the main charging, then the main charging current is passed. It is possible to reduce the current impact on the switch or the like.

또한, 본 발명에 의한 전지 팩은 제2스위치(저항 포함) 등을 제어부와 함께 하나의 집적회로로 구현할 수 있기 때문에, 집적회로 외의 부품 개수를 줄일 수 있게 된다.In addition, the battery pack according to the present invention can implement a second switch (including a resistor) and the like together with the control unit in one integrated circuit, thereby reducing the number of components other than the integrated circuit.

더욱이, 본 발명에 의한 전지 팩은 필요에 따라 상기 저항을 집적회로 내부의 조정 수단을 활용하면 EEPROM의 설정값으로 예비 충전 전류량을 조정할 수도 있게 된다.In addition, the battery pack according to the present invention may adjust the preliminary charging current to the set value of the EEPROM by using the resistance means in the integrated circuit as necessary.

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.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전지 팩(100)은 재충전 가능한 전지(110)와, 상기 전지(110)에 병렬로 연결된 단자(121,122)와, 상기 전지(110)와 단자(121) 사이에 연결되어 충방전 전류를 단속하는 제1스위치(130)와, 상기 제1스위치(130)에 연결되어 상기 제1스위치(130)중 일부를 제어하는 제2스위치(140)와, 상기 전지(110)의 충방전 전압을 감지함과 동시에 상기 제1스위치(130) 및 제2스위치(140)에 연결되어 상기 제2스위치(140) 또는 제1스위치(130)중 일부를 제어하는 제어부(150)와, 상기 전지(110)와 단자(122) 사이에 연결되어 충방전 전류를 감지하는 전류 센서(160)를 포함한다.As shown in the drawing, the battery pack 100 includes a rechargeable battery 110, terminals 121 and 122 connected in parallel to the battery 110, and a connection between the battery 110 and the terminal 121. The first switch 130 to control the charge / discharge current, the second switch 140 connected to the first switch 130 to control a part of the first switch 130, and the battery 110. A control unit 150 that senses the charge / discharge voltage of the control unit and is connected to the first switch 130 and the second switch 140 to control some of the second switch 140 or the first switch 130. And a current sensor 160 connected between the battery 110 and the terminal 122 to sense charge / discharge current.

상기 재충전 가능한 전지(110)는 적어도 한 개 이상이 구비될 수 있다. 또한, 이러한 재충전 가능한 전지(110)는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 또는 그 등가물이 될 수 있으나, 여기서 상기 재충전 가능한 전지(110)의 종류를 한정하는 것은 아니다.At least one rechargeable battery 110 may be provided. In addition, the rechargeable battery 110 may be a lithium ion battery, a lithium polymer battery, or an equivalent thereof, but the type of the rechargeable battery 110 is not limited thereto.

상기 단자(121,122)는 상기 전지(110)에 병렬로 연결되어 있다. 이러한 단자(121,122)는 상기 전지(110)의 양극에 연결된 양극 단자(121)와, 상기 전지(110)의 음극에 연결된 음극 단자(122)로 이루어진다. 물론, 상기 전지(110)의 양극과 양극 단자(121)는 배선(L1)으로 연결되고, 또한 상기 전지(110)의 음극과 음극 단자(122)도 배선(L2)으로 연결된다. 더불어, 이러한 배선(L1,L2)은 전지(110)의 충방전 전류가 흐르는 충방전 경로가 된다.The terminals 121 and 122 are connected to the battery 110 in parallel. The terminals 121 and 122 include a positive electrode terminal 121 connected to the positive electrode of the battery 110 and a negative electrode terminal 122 connected to the negative electrode of the battery 110. Of course, the positive electrode and the positive electrode terminal 121 of the battery 110 are connected by the wiring L1, and the negative electrode and the negative electrode terminal 122 of the battery 110 are also connected by the wiring L2. In addition, the wirings L1 and L2 become charge / discharge paths through which the charge / discharge current of the battery 110 flows.

상기 제1스위치(130)는 상기 전지(110)와 단자(121) 사이에 연결된다. 즉, 상기 제1스위치(130)는 전지(110)의 양극과 양극 단자(121) 사이의 배선(L1)에 직렬로 연결될 수 있다. 물론, 상기 제1스위치(130)는 전지(110)의 음극과 음극 단자(122) 사이의 배선(L2)에 직렬로 연결될 수도 있다. 좀더 구체적으로, 상기 제1스위치(130)는 P채널 MOSFET 충전 스위치(131) 및 P채널 MOSFET 방전 스위치(132)로 이루어질 수 있다. 더욱이, 상기 P채널 MOSFET 충전 스위치(131) 및 P채널 MOSFET 방전 스위치(132)는 상호간 소스가 직렬로 연결되고, 또한 상기 P채널 MOSFET 충전 스위치(131)는 드레인이 전지(110)의 양극에 연결되고, 상기 P채널 MOSFET 방전 스위치(132)는 드레인이 양극 단자(121)에 연결된다. 더불어, 상기 P채널 MOSFET 충전 스위치(131)의 게이트는 하기할 제2스위치(140)에 연결되고, 상기 P채널 MOSFET 방전 스위치(132)는 게이트가 하기할 제어부(150)에 연결된다. 물론, 상기 P채널 MOSFET 충전 스위치(131)는 드레인에서 소스 방향으로 순방향인 기생 다이오드(131a)를 포함한다. 더불어 상기 P채널 MOSFET 방전 스위치(132) 역시 드레인에서 소스 방향으로 순방향인 기생 다이오드(132a)를 포함한다. 이러한 기생 다이오드(131a,132a)는 예를 들면 과충전에 의해 충전 스위치(131)가 오프된 상태라고 해도, 방전 전류가 흐르도록 하거나, 또는 방전 스위치(132)가 오프된 상태라고 해도, 충전 전류가 흐르도록 하는 역할을 한다. 여기서, 상기 제1스위치(130)는 P채 널 MOSFET을 예로 하여 설명하였으나, 이러한 소자로 본 발명을 한정하는 것은 아니며 N 채널 MOSFET도 가능하다.The first switch 130 is connected between the battery 110 and the terminal 121. That is, the first switch 130 may be connected in series to the wiring L1 between the positive electrode and the positive electrode terminal 121 of the battery 110. Of course, the first switch 130 may be connected in series to the wiring L2 between the negative electrode and the negative electrode terminal 122 of the battery 110. More specifically, the first switch 130 may include a P-channel MOSFET charge switch 131 and a P-channel MOSFET discharge switch 132. Further, the P-channel MOSFET charge switch 131 and the P-channel MOSFET discharge switch 132 have mutually connected sources in series, and the P-channel MOSFET charge switch 131 has a drain connected to the positive electrode of the battery 110. The drain of the P-channel MOSFET discharge switch 132 is connected to the positive terminal 121. In addition, the gate of the P-channel MOSFET charge switch 131 is connected to the second switch 140 to be described later, the P-channel MOSFET discharge switch 132 is connected to the controller 150 to be gated. Of course, the P-channel MOSFET charge switch 131 includes a parasitic diode 131a that is forward in the drain-to-source direction. In addition, the P-channel MOSFET discharge switch 132 also includes a parasitic diode 132a forward from the drain to the source. Such parasitic diodes 131a and 132a may be discharged even if the charge switch 131 is turned off due to overcharging, for example, or even if the discharge switch 132 is turned off. It plays a role to flow. Here, although the first switch 130 has been described using a P-channel MOSFET as an example, the present invention is not limited to such a device, and an N-channel MOSFET is also possible.

상기 제2스위치(140)는 상기 제1스위치(130)중 일부 구성 요소에 연결되어 있다. 이러한 제2스위치(140)는 N채널 MOSFET 주충전 스위치(141), 예비 충전용 저항(142) 및 N채널 MOSFET 예비 충전 스위치(143)로 이루어질 수 있다. 좀더 구체적으로, 상기 제2스위치(140)중 N채널 MOSFET 주충전 스위치(141)는 자신의 드레인이 P채널 MOSFET 충전 스위치(131)의 게이트에 연결되고, 자신의 소스는 접지단 또는 소정 전압원에 연결되며, 자신의 게이트는 하기할 제어부(150)에 연결된다. 또한, 상기 제2스위치(140)중 예비 충전용 저항(142)은 일단이 상기 P채널 MOSFET 충전 스위치(131)의 게이트와 N채널 MOSFET 주충전 스위치(141)의 드레인 사이에 연결되고, 타단은 N채널 MOSFET 예비 충전 스위치(143)의 드레인에 연결된다. 더불어, 상기 제2스위치(140)중 N채널 MOSFET 예비 충전 스위치(143)는 상술한 바와 같이 자신의 드레인이 상기 예비 충전용 저항(142)에 연결되고, 자신의 소스는 접지단 또는 소정 전압원에 연결되며, 자신의 게이트는 하기할 제어부(150)에 연결된다. 여기서, 상기한 제2스위치(140)중 주충전 스위치(141) 및 예비 충전 스위치(143)는 N채널 MOSFET으로 한정하였으나, 이러한 소자로 본 발명을 한정하는 것은 아니며 P채널 MOSFET도 가능하다. 더욱이, 이러한 주충전 스위치(141) 및 예비 충전 스위치(143)는 바이폴라 트랜지스터도 가능하다. 더불어, 이러한 제2스위치(140)는 저전압, 저전류로 구동가능하기 때문에, 하기할 제어부(150)와 함께 하나의 집적회로(즉, IC)로 구현될 수도 있다. 이때, 상기 제2스위치(140)중 예비 충전용 저항(142) 은 집적회로 내부의 조정 수단을 활용하면 집적회로에 연결된 EEPROM의 설정값으로 예비 충전 전류량을 조정할 수도 있을 것이다.The second switch 140 is connected to some components of the first switch 130. The second switch 140 may include an N-channel MOSFET main charge switch 141, a preliminary charging resistor 142, and an N-channel MOSFET precharge switch 143. More specifically, the N-channel MOSFET main charge switch 141 of the second switch 140 has its drain connected to the gate of the P-channel MOSFET charge switch 131, and its source is connected to a ground terminal or a predetermined voltage source. It is connected, its gate is connected to the controller 150 to be described later. In addition, one end of the preliminary charging resistor 142 of the second switch 140 is connected between the gate of the P-channel MOSFET charge switch 131 and the drain of the N-channel MOSFET main charge switch 141, and the other end thereof is The drain of the N-channel MOSFET precharge switch 143 is connected. In addition, the N-channel MOSFET precharge switch 143 of the second switch 140 has its drain connected to the precharge resistor 142 as described above, and its source is connected to a ground terminal or a predetermined voltage source. It is connected, its gate is connected to the controller 150 to be described later. Here, although the main charging switch 141 and the preliminary charging switch 143 of the second switch 140 are limited to N-channel MOSFETs, the present invention is not limited to these devices, and P-channel MOSFETs are also possible. Furthermore, the main charge switch 141 and the precharge switch 143 may be bipolar transistors. In addition, since the second switch 140 may be driven at a low voltage and a low current, the second switch 140 may be implemented as one integrated circuit (ie, an IC) together with the controller 150 to be described below. At this time, the preliminary charging resistor 142 of the second switch 140 may adjust the amount of preliminary charging current to a set value of the EEPROM connected to the integrated circuit by using an adjusting means inside the integrated circuit.

상기 제어부(150)는 상기 전지(110)에 병렬로 연결됨으로써, 상기 전지(110)의 전압을 감지한다. 물론, 상기 제어부(150)는 상기 전지(110)의 개수가 다수개일 경우 각 전지(110)마다 전압을 각각 감지하게 된다. 더불어, 이러한 제어부(150)는 상술한 바와 같이 제1스위치(130)중 방전 스위치(132)의 게이트, 제2스위치(140)중 주충전 스위치(141)의 게이트 및 예비 충전 스위치(143)의 게이트 전압(게이트-소스 전압)을 제어한다. 따라서, 상기 제어부(150)는 상기 전지(110)의 충방전 전압에 따라 미리 정해진 알고리즘대로 상기 제1스위치(130) 및 제2스위치(140)를 제어하게 된다. 한편, 상기 제어부(150)에는 도시되어 있지는 않지만 과충전 감지 회로, 과방전 감지 회로, 과전류 감지 회로, 각종 비교 논리 회로, 내장 메모리 등이 탑재되어 있으며, 이는 통상 보호회로(protect circuit)라고도 불리운다. 이러한 제어부(150)의 회로 구조 및 그 동작은 이미 당업자에게 주지된 사항이므로, 더 이상의 구조 및 동작 설명은 생략하기로 한다.The controller 150 is connected to the battery 110 in parallel to sense the voltage of the battery 110. Of course, the control unit 150 detects a voltage for each battery 110 when the number of the batteries 110 is plural. In addition, as described above, the controller 150 may include the gate of the discharge switch 132 of the first switch 130, the gate of the main charge switch 141 of the second switch 140, and the precharge switch 143. Control the gate voltage (gate-source voltage). Therefore, the controller 150 controls the first switch 130 and the second switch 140 according to a predetermined algorithm according to the charge / discharge voltage of the battery 110. Although not shown, the controller 150 includes an overcharge detection circuit, an over discharge detection circuit, an overcurrent detection circuit, various comparison logic circuits, an internal memory, and the like, which are commonly referred to as a protection circuit. Since the circuit structure and operation of the controller 150 are well known to those skilled in the art, further description of the structure and operation will be omitted.

상기 전류 센서(160)는 상기 전지(110)와 단자(122) 사이에 연결되어 있다. 즉, 상기 전류 센서(160)는 상기 전지(110)의 음극과 음극 단자(122) 사이의 배선에 연결되어 있다. 이러한 전류 센서(160)는 자신의 저항값이 고정되어 있음으로써, 예를 들면 그것에 인가되는 전압을 감지하여 간접적으로 전지(110)를 통해 흐르는 충방전 전류를 감지하게 된다. 물론, 이밖에도 다양한 방법으로 전지(110)의 전류를 감지할 수 있으며, 여기에 기술된 구조 및 방법으로 본 발명을 한정하는 것 은 아니다.The current sensor 160 is connected between the battery 110 and the terminal 122. That is, the current sensor 160 is connected to the wiring between the negative electrode and the negative terminal 122 of the battery 110. Since the current sensor 160 has a fixed resistance value, for example, the current sensor 160 senses the voltage applied to the current sensor 160 and indirectly detects the charge / discharge current flowing through the battery 110. Of course, in addition to this it is possible to sense the current of the battery 110 in a variety of ways, it does not limit the present invention to the structure and method described herein.

도시된 바와 같이 전지 팩(100)중 단자(121)에는 충전기(201) 또는 외부 부하(202)가 연결될 수 있다. 먼저 충전기(201)를 통해서 전지(110)에 정상적인 충전이 수행될 경우, 제어부(150)는 제2스위치(140)부중 주충전 스위치(141)를 턴온시킴으로써, 제1스위치(130)중 충전 스위치(131)가 턴온되도록 한다. 또한, 상기 제어부(150)는 제1스위치(130)중 방전 스위치(132)를 직접 제어함으로써, 상기 방전 스위치(132)가 턴온되도록 한다. 따라서, 충전기(201)로부터의 충전 전류는 제1스위치(130)의 방전 스위치(132) 및 충전 스위치(131)를 통해서 전지(110)에 제공된다. 물론, 이때 제2스위치(140)중 예비 충전 스위치(143)는 턴오프된 상태이다.As shown, a charger 201 or an external load 202 may be connected to the terminal 121 of the battery pack 100. First, when normal charging is performed on the battery 110 through the charger 201, the controller 150 turns on the main charging switch 141 of the second switch 140 to thereby charge the charging switch of the first switch 130. Let 131 turn on. In addition, the controller 150 directly controls the discharge switch 132 of the first switch 130, so that the discharge switch 132 is turned on. Accordingly, the charging current from the charger 201 is provided to the battery 110 through the discharge switch 132 and the charging switch 131 of the first switch 130. Of course, at this time, the preliminary charging switch 143 of the second switch 140 is turned off.

또한, 전지(110)에 의해 외부 부하(202)로 정상적인 방전이 수행될 경우, 제어부(150)는 위와 마찬가지의 동작으로 제1스위치(130)중 충전 스위치(131) 및 방전 스위치(132)가 모두 턴온되도록 한다. 따라서, 전지(110)로부터의 방전 전류는 제1스위치(130)의 충전 스위치(131) 및 방전 스위치(132)를 통해서 외부 부하(202)에 제공된다. 여기서도, 상기 제2스위치(140)중 예비 충전 스위치(143)는 턴오프된 상태이다.In addition, when the normal discharge is performed to the external load 202 by the battery 110, the control unit 150 is the same operation as above, the charge switch 131 and the discharge switch 132 of the first switch 130 is Let them all turn on. Accordingly, the discharge current from the battery 110 is provided to the external load 202 through the charge switch 131 and the discharge switch 132 of the first switch 130. Here, the preliminary charging switch 143 of the second switch 140 is turned off.

한편, 상기 충전 단계에서 상기 전지(110) 또는 충전기(201)의 이상으로 상기 전지(110)가 과충전되는 경우가 있다. 물론, 이러한 전지(110)의 과충전은 그것에 병렬로 연결된 제어부(150)가 감지하게 된다. 그러면, 상기 제어부(150)는 상기 제2스위치(140)중 주충전 스위치(141)를 턴오프시킴으로써, 상기 제1스위치(130)중 충전 스위치(131)가 오프되도록 한다. 그러면, 충전기(201)로부터의 충전 전류는 상기 제1스위치(130)중 충전 스위치(131)에 의해 차단됨으로써, 전지(110)에 공급되지 않게 된다. 물론, 이때 단자(121,122)에 외부 부하(202)가 연결되어 전지(110)의 전류를 소모하게 되면, 제1스위치(130)중 충전 스위치(131)에 형성된 기생 다이오드(131a)에 의해 상기 전지(110)는 정상적으로 방전 전류를 흘리게 된다. 더불어, 이때 제2스위치(140)중 예비 충전 스위치(143)는 턴오프된 상태이다.In the charging step, the battery 110 may be overcharged due to the abnormality of the battery 110 or the charger 201. Of course, the overcharge of the battery 110 is detected by the controller 150 connected in parallel thereto. Then, the controller 150 turns off the main charging switch 141 of the second switch 140, so that the charging switch 131 of the first switch 130 is turned off. Then, the charging current from the charger 201 is cut off by the charging switch 131 of the first switch 130, it is not supplied to the battery 110. Of course, in this case, when the external load 202 is connected to the terminals 121 and 122 to consume the current of the battery 110, the battery is caused by the parasitic diode 131a formed in the charging switch 131 of the first switch 130. 110 flows a discharge current normally. In addition, at this time, the preliminary charging switch 143 of the second switch 140 is turned off.

더불어, 상기 방전 단계에서 상기 전지(110)가 과방전되거나 또는 외부 단자(121,122)에서 쇼트가 발생되는 경우가 있다. 물론, 이러한 전지(110)의 과방전이나 외부 쇼트 상태를 그것에 병렬로 연결된 제어부(150) 또는 전류 센서(160)에 의해 감지된다. 그러면, 상기 제어부(150)는 상기 제1스위치(130)중 방전 스위치(132)를 오프시킨다. 그러면, 단자(121)를 통한 전지(110)의 방전이 정지된다. 물론, 이때 단자(121,122)에 충전기(201)가 연결되어 충전 전류를 공급하게 되면, 제1스위치(130)중 방전 스위치(132)에 형성된 기생 다이오드(132a)에 의해 상기 전지(110)는 정상적으로 충전 전류가 공급된다.In addition, in the discharging step, the battery 110 may be over discharged or a short may be generated at the external terminals 121 and 122. Of course, the overdischarge or external short state of the battery 110 is sensed by the controller 150 or the current sensor 160 connected in parallel thereto. Then, the controller 150 turns off the discharge switch 132 of the first switch 130. Then, the discharge of the battery 110 through the terminal 121 is stopped. Of course, in this case, when the charger 201 is connected to the terminals 121 and 122 to supply the charging current, the battery 110 is normally operated by the parasitic diode 132a formed in the discharge switch 132 of the first switch 130. Charge current is supplied.

본 발명에 의한 전지 팩(100)은 종래와 같이 제1스위치(130)중 충전 스위치(131)에 병렬로 외부 MOSFET을 연결하는 구성없이도 예비 충전이 가능하다. 주지된 바와 같이 이러한 예비 충전은 통상 전지(110)가 과방전됨으로써, 초기 충전시 많 은 주충전 전류에 의한 전지(110) 및 제1스위치(130)의 전류 충격을 억제하기 위해 수행될 수도 있다. 물론, 이러한 전지(110)의 과방전 상태는 제어부(150)가 감지하게 된다. 즉, 제어부(150)가 전지(110)의 과방전 상태를 감지하게 되고, 이어서 단자(121,122)에 충전기(201)가 연결되어 충전 전류가 공급될 경우, 비교적 큰 충전 전류(주충전 전류)가 전지(110)에 공급되는 것이 아니라 본 발명에 개시된 제2스위치(140)의 동작에 의해 작은 전류(예비 충전 전류)가 공급된다.The battery pack 100 according to the present invention may be precharged without a configuration in which an external MOSFET is connected in parallel to the charge switch 131 of the first switch 130 as in the related art. As is well known, such preliminary charging may be performed to suppress current shock of the battery 110 and the first switch 130 due to a large number of main charging currents during the initial charging, since the battery 110 is overdischarged. . Of course, the overdischarge state of the battery 110 is detected by the controller 150. That is, the controller 150 detects an over-discharge state of the battery 110, and when the charger 201 is connected to the terminals 121 and 122 to supply a charging current, a relatively large charging current (main charging current) Instead of being supplied to the battery 110, a small current (preliminary charging current) is supplied by the operation of the second switch 140 disclosed in the present invention.

이를 위해 제어부(150)는 먼저 제2스위치(140)중 주충전 스위치(141)를 턴오프시킨다. 그런후, 상기 제2스위치(140)중 예비 충전 스위치(143)를 턴온시킨다. 그러면, 예비 충전용 저항(142)에 의한 전압이 제1스위치(130)중 충전 스위치(131)의 게이트에 인가됨으로서, Vgs-Id의 특성에 따라 상기 충전 스위치(131)를 통해서 흐르는 충전 전류(Id)를 조절할 수 있게 된다. 즉, 상기 충전 스위치(131)를 통해서 주충전 전류보다 작은 량의 예비 충전 전류가 흐르게 된다. 따라서, 과방전된 전지(110) 및 충전 스위치(131)의 전류 충격을 감소시킬 수 있게 된다.To this end, the controller 150 first turns off the main charging switch 141 of the second switch 140. Thereafter, the preliminary charging switch 143 of the second switch 140 is turned on. Then, the voltage by the pre-charge resistor 142 is applied to the gate of the charging switch 131 of the first switch 130, the charging current flowing through the charging switch 131 according to the characteristics of Vgs-Id ( Id) can be adjusted. That is, a preliminary charging current of a smaller amount than the main charging current flows through the charging switch 131. Therefore, the current shock of the over-discharged battery 110 and the charging switch 131 can be reduced.

본 발명에 의한 전지 팩(100)은 예비 충전이 어느 정도 수행되어, 전지(110)의 전압이 소정 전압에 도달하게 되면 주충전 상태로 자동 전환된다. 물론, 이러한 전류 전환은 종래에도 수행되었던 방법이며 당업자에게는 자명한 사실이다.The battery pack 100 according to the present invention is precharged to some extent, when the voltage of the battery 110 reaches a predetermined voltage is automatically switched to the main charge state. Of course, such current switching is a method that has been performed in the past and is obvious to those skilled in the art.

다만, 본 발명에 의한 전지 팩(100)은 예비 충전 상태에서 곧바로 주충전 상 태로 전환되지 않음으로써, 전류 전환시 발생될 수 있는 전류 충격을 완화시킬 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 전지 팩(100)은 예비 충전 상태에서 주충전 상태로 전환시 예비 충전 전류와 주충전 전류 사이의 값을 갖는 전류가 전지(110)에 공급된다. However, the battery pack 100 according to the present invention does not immediately switch to the main charging state in the pre-charge state, thereby alleviating the current shock that may occur when switching the current. That is, the battery pack 100 according to the present invention is supplied to the battery 110 with a current having a value between the precharge current and the main charge current when switching from the precharge state to the main charge state.

이를 위해 제어부(150)는 제2스위치(140)중 주충전 스위치(141) 및 예비 충전 스위치(143)를 모두 턴온시킨다. 그러면, 제1스위치(130)중 충전 스위치(131)에는 상기 주충전 스위치(141) 및 예비 충전 스위치(143)의 턴온 동작에 의해 예비 충전 전로보다는 많고 주충전 전류보다는 작은 전류가 흐르게 된다. 따라서, 작은 전류에서 많은 전류로의 변환시 전지(110) 및 충전 스위치(131)에의 전류 충격을 줄일 수 있게 된다.To this end, the controller 150 turns on both the main charging switch 141 and the preliminary charging switch 143 of the second switch 140. Then, a current larger than the precharge charge and smaller than the main charge current flows through the charge switch 131 of the first switch 130 by the turn-on operation of the main charge switch 141 and the precharge switch 143. Therefore, it is possible to reduce the current impact on the battery 110 and the charging switch 131 when converting from a small current to a large current.

본 발명에 의한 전지 팩(100)은 예비 충전 전류와 주충전 전류 사이의 값을 갖는 전류로 충전을 수행하다가, 전지(110)의 전압이 소정 전압에 도달하면 완전히 주충전 전류로 전지(110)를 충전하게 된다.The battery pack 100 according to the present invention performs charging with a current having a value between the preliminary charging current and the main charging current. When the voltage of the battery 110 reaches a predetermined voltage, the battery 110 is completely charged with the main charging current. Will charge.

이와 같이 전지 팩(100)이 주충전 상태로 완전히 전환되는 경우에는, 제어부(150)가 제2스위치(140)중 주충전 스위치(141)만을 턴온시킨다. 즉, 예비 충전 스위치(143)는 턴오프시킨다. 따라서, 충전 스위치(131)의 게이트-소스 전압은 드레인-소스 사이를 통해 최대 전류가 흐를 수 있는 정도의 전압에 도달한다. 따라서, 상기 충전 스위치(131)를 통해서는 충전기(201)에서 공급되는 전류(주충전 전류)가 그대로 통과하게 되어 전지(110)에 공급된다.When the battery pack 100 is completely switched to the main charging state as described above, the controller 150 turns on only the main charging switch 141 of the second switch 140. That is, the preliminary charging switch 143 is turned off. Thus, the gate-source voltage of the charge switch 131 reaches a voltage such that the maximum current can flow through the drain-source. Therefore, the current (main charging current) supplied from the charger 201 passes through the charge switch 131 as it is and is supplied to the battery 110.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 팩은 제1스위치중 충전 스위치에 병렬로 별도의 외부 예비 충전용 MOSFET을 연결하지 않고서도, 저전압으로 동작하는 제2스위치를 이용하여 전지의 예비 충전과 주충전이 가능한 효과가 있다.As described above, the battery pack according to the present invention uses the second switch that operates at a low voltage without connecting a separate external precharging MOSFET in parallel to the charging switch of the first switch, and performs precharging of the battery. Charging effect is possible.

또한, 본 발명에 의한 전지 팩은 예비 충전에서 주충전으로의 전환시, 대략 예비 충전 전류와 주충전 전류 사이의 값을 갖는 전류를 흘려준 후, 이어서 주충전 전류를 흘려주기 때문에, 전지나 제1스위치 등에의 전류 충격을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the battery pack according to the present invention flows a current having a value between the preliminary charging current and the main charging current at the time of switching from the preliminary charging to the main charging, then the main charging current is passed. There is an effect that can reduce the current impact on the switch or the like.

또한, 본 발명에 의한 전지 팩은 제2스위치(저항 포함) 등을 제어부와 함께 하나의 집적회로로 구현할 수 있기 때문에, 집적회로 외의 부품 개수를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the battery pack according to the present invention can implement the second switch (including the resistor) and the like together with the control unit in one integrated circuit, there is an effect of reducing the number of components other than the integrated circuit.

더욱이, 본 발명에 의한 전지 팩은 필요에 따라 상기 저항을 집적회로 내부의 조정 수단을 활용하면 EEPROM의 설정값으로 예비 충전 전류량을 조정할 수도 있는 효과가 있다.In addition, the battery pack according to the present invention has an effect of adjusting the amount of preliminary charging current to the set value of the EEPROM by using the adjusting means in the integrated circuit as necessary.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전지 팩을 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 just one embodiment for carrying out the battery pack according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention deviates from the gist of the present invention as claimed in the following claims. Without this, anyone skilled in the art to which the present invention pertains will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims

At least one rechargeable battery,

A terminal connected in parallel with the battery,

A first switch connected between the battery and the terminal to block a charge / discharge path between the battery and the terminal when the battery is overcharged and discharged;

A second switch connected to the first switch and controlling the first switch such that a preliminary charging current, a main charging current or a current having a value between the preliminary charging current and the main charging current flows through the first switch; ,

A battery pack connected to the battery, the controller configured to sense an overcharge / discharge voltage and a current of the battery and control the second switch or the first switch according to the sensed overcharge / discharge voltage and current. .

The method of claim 1, wherein the controller is configured to apply a predetermined signal to the second switch when the overcharge is detected by the battery, such that the second switch applies a predetermined signal to the first switch. The battery pack, characterized in that to block the charge and discharge path.

The battery pack as claimed in claim 1, wherein the controller blocks the charge / discharge path by applying a predetermined signal to the first switch when the overdischarge of the battery is detected.

The method of claim 1, wherein the control unit applies a predetermined signal to the second switch when the preliminary charging current is applied to the battery so that the second switch applies the predetermined signal to the first switch. The first switch is a battery pack, characterized in that for applying a small amount of pre-charge current to the battery compared to the main charge current.

The method of claim 1, wherein the controller is configured to apply a predetermined signal to the second switch when the controller converts the preliminary charging current from the main charging current to the second switch so that the second switch applies the predetermined signal to the first switch. And accordingly, the first switch applies a current having a value between the main charging current and the preliminary charging current to the battery.

The method of claim 1, wherein the control unit applies a predetermined signal to the second switch when the main charging current is applied to the battery, thereby causing the second switch to apply a predetermined signal to the first switch. A battery pack, characterized in that the first switch applies the main charging current to the battery.

The battery pack as claimed in claim 1, wherein a current sensor is connected between the battery and the terminal, and the current sensor senses an amount of current flowing along a charge / discharge path and provides it to the controller.

The method of claim 1, wherein the first switch

MOSFET type charge switch having a parasitic diode,

MOSFET type discharge switch with parasitic diode,

The charge switch and the discharge switch is a battery pack, characterized in that the source terminals are interconnected.

The method of claim 8, wherein the second switch

Its drain is connected to the gate of the charge switch, and its gate is a MOSFET-type main charge switch connected to the control unit,

A pre-charge resistor having one end connected between the charge switch and the main charge switch to apply a predetermined voltage to the gate of the charge switch;

And a drain thereof is connected to the precharge resistor, and a gate thereof is formed of a MOSFET type precharge switch connected to a control unit.

The battery pack as claimed in claim 9, wherein the control unit turns off the charging switch of the first switch by turning off the main charging switch and the preliminary charging switch of the second switch when detecting the overcharge of the battery.

The battery pack as claimed in claim 9, wherein the controller turns off a discharge switch of the first switch when the overdischarge of the battery is detected.

10. The apparatus of claim 9, wherein the control unit turns off the main charging switch of the second switches and turns on the precharging switch of the second switches when the preliminary charging current is applied to the battery. A battery pack characterized in that a preliminary charging current having a value less than the main charging current flows through the charge switch.

10. The method of claim 9, wherein the control unit turns on the main charge switch of the second switch and applies the precharge switch of the second switch when the current applied to the battery is switched from the precharge current to the main charge current. By turning on, a current having a value between the pre-charge current and the main charge current flows through the charge switch of the first switch.

10. The method of claim 9, wherein the control unit turns on the main charge switch of the second switches when the main charge current is applied to the battery, and turns off the precharge switch of the second switches. A battery pack, characterized in that the main charge current having a value greater than the pre-charge current flows through the charge switch.

The battery pack as claimed in claim 1, wherein the controller and the second switch are implemented as one integrated circuit.