KR101193170B1 - 배터리 팩 및 이의 제어방법 - Google Patents

배터리 팩 및 이의 제어방법 Download PDF

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    • H02J7/007182Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage

Abstract

본 발명은 배터리 팩 및 이의 제어방법에 대한 것으로, 충전 가능한 적어도 하나의 배터리 셀과, 외부 장치로부터 제어신호를 인가받아 배터리 셀의 충전을 제어하는 스마트 제어회로를 포함하는 배터리 팩을 제공하여 안정적으로 충전을 수행할 수 있게 된다.

Description

배터리 팩 및 이의 제어방법{Battery pack and controlling method of the same}
본 발명은 배터리 팩 및 이의 제어방법에 대한 것이다.
휴대용 전자기기, 예를 들어 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 등이 널리 사용됨에 따라서 이들 휴대용 전자기기를 동작시키기 위한 전원을 공급하는 배터리에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다.
배터리는 배터리 셀과 배터리 셀의 충전 및 방전을 제어하는 보호회로를 포함하는 배터리 팩 형태로 제공된다. 배터리 팩은 충전기에 직접 연결되어 충전될 수 있다. 또는, 배터리 팩은, 배터리 팩이 사용되는 전자기기에 장착된 상태에서 전자기기에 충전기가 연결되어 충전이 이루어질 수 있다. 따라서 배터리 팩의 충전을 제어하기 위하여 전자기기에 내장된 제어부와 배터리 팩에 내장된 보호회로에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.
본 발명의 실시 예들이 해결하고자 하는 기술적 과제는 안정적으로 충전을 수행할 수 있는 배터리 팩 및 이의 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예들의 일 측면에 의하면, 충전 가능한 적어도 하나의 배터리 셀과, 외부 장치로부터 제어신호를 인가받아 배터리 셀의 충전을 제어하는 스마트 제어회로를 포함하는 배터리 팩을 제공한다.
이러한 본 실시 예의 다른 특징에 의하면, 스마트 제어회로는, 제어신호에 따라서 충전 전류의 흐름을 제어하는 제1 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 스마트 제어회로는 역충전 방지 회로를 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 팩은, 배터리 셀의 충전 상태를 외부 장치로 전송하는 배터리 관리부를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 팩은 충전기와 연결되는 단자부를 더 포함하며, 제1 스위칭 소자는, 단자부와 전기적으로 연결되는 제1 전극과, 배터리 셀의 일 전극과 전기적으로 연결되는 제2 전극과, 제어신호가 인가되는 제어 전극을 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 스마트 제어회로는, 제1 스위칭 소자의 제1 전극과 연결되는 제1 전극과, 제1 스위칭 소자의 제어 전극과 연결되는 제2 전극과, 그라운드와 연결되는 제어 전극을 포함하는 제2 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 스마트 제어회로는, 제1 스위칭 소자의 제1 전극 및 제어 전극 사이에 연결되는 제너 다이오드를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 팩은, 배터리 셀로부터 배터리 팩이 사용되는 전자기기로 전력을 공급하는 제1 경로가 형성될 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 팩은, 단자부로부터 배터리 팩이 사용되는 전자기기로 전력을 공급하는 제2 경로가 형성될 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 외부 장치는 배터리 팩이 사용되는 전자기기일 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 외부 장치는 충전기일 수 있다.
본 발명의 실시 예들의 다른 측면에 의하면, 충전 가능한 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩의 제어방법으로서, 외부 장치로부터 제어신호를 인가받는 단계와, 제어신호에 따라서 배터리 셀의 충전을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어방법을 제공한다.
이러한 본 실시 예의 다른 특징에 의하면, 배터리 셀의 충전 상태를 검출하는 단계와, 검출한 충전 결과를 외부 장치로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 셀이 만충전 상태일 경우, 제어신호에 의하여 충전기로부터 배터리 셀로 흐르는 충전 전류를 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 셀이 만방전 상태일 경우, 충전기로부터의 전력을 배터리 팩이 사용되는 전자기기에 공급할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 셀이 만충전 상태일 경우, 배터리 셀에 저장된 전력 또는 충전기로부터의 전력 중 적어도 어느 하나를 배터리 팩이 사용되는 전자기기로 공급할 수 있다.
이러한 본 실시 예들에 의하면, 배터리 팩을 안정적으로 충전할 수 있게 된다.
도 1은 배터리 팩, 전자기기, 및 충전기의 일반적인 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 제어회로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 제어회로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 수 있다. 또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 배터리 팩(1), 전자기기(2), 및 충전기(3)의 일반적인 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 배터리 팩(1)은 배터리 팩(1)의 전력을 사용하여 동작하는 전자기기(2)에 장착될 수 있다.
전자기기(2)는 배터리 팩(1)으로부터 전력을 공급받는다. 또는 전자기기(2)는 충전기(3)와 연결되어 외부 전력을 공급받을 수도 있다. 도 1에서는 전자기기(2)로서 휴대용 전화기를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자기기(2)는 예를 들어, 노트북, 로봇 청소기 등이 될 수도 있을 것이다.
충전기(3)는 계통 등의 외부 전력을 전자기기(2)에 적합한 전압 및 전류 형태로 변환하여 전자기기(2)에 공급한다.
일반적으로 배터리 팩(1)이 방전되어 충전이 필요한 경우, 충전기(3)로부터의 전력은 전자기기(2)로 먼저 공급되고, 전자기기(2)는 공급된 전력을 배터리 팩(1)으로 공급하게 된다. 이때, 전자기기(2) 내에 내장된 제어부가 충전기(3)로부터 배터리 팩(1)으로의 전력 공급을 제어하며, 이로 인하여 배터리 팩(1)의 충전을 제어할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩(1)을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 배터리 팩(1)은 배터리 셀(10), 단자부(20), 배터리 관리부(Battery management system, 이하 'BMS'라고 한다)(30), 충전 제어 스위치(40), 방전 제어 스위치(41), 스마트 제어회로(50)를 포함할 수 있다.
배터리 셀(10)은 배터리 팩(1)이 장착되는 전자기기(2)에 저장된 전력을 공급한다. 또한 배터리 셀(10)은 충전기(3)가 전자기기(2)나 배터리 팩(1)에 연결되는 경우 외부 전력에 의하여 충전될 수 있다. 배터리 셀(10)은 니켈-카드뮴 전지(nikel-cadmium battery), 납 축전지, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery) 등의 충전가능한 이차 전지일 수 있다. 이러한 배터리 셀(10)은 배터리 팩(1)에 하나 또는 그 이상 포함될 수 있다.
단자부(20)는 배터리 팩(1)과 외부 장치를 연결한다. 여기서 외부 장치는 전자기기(2) 혹은 충전기(3)일 수 있다. 단자부(20)는 복수의 단자들을 포함할 수 있으며, 단자들을 통하여 전력, 제어신호, 데이터 등을 송수신한다. 본 실시 예의 경우, 단자부(20)는 배터리 팩(1)으로부터 전자기기(2)로 전력을 공급하기 위한 세트 단자들(S+,S-), 충전기(3)로부터 전력을 공급받기 위한 충전 단자들(C+,C-), 데이터나 제어신호를 출력하는 출력단자(o), 제어신호를 수신하는 입력단자(i)를 포함할 수 있다.
BMS(30)는 배터리 셀(10)의 밸런싱 제어, 충전 및 방전 제어 등의 기능을 수행한다. BMS(30)는 전원 단자(VDD), 그라운드 단자(VSS), 충전 제어 단자(CHG), 방전 제어 단자(DCG), 데이터 출력 단자(DO) 등을 포함할 수 있다.
전원 단자(VDD)와 그라운드 단자(VSS)에는 전원 전압과 그라운드 전압이 각각 인가된다. 충전 제어 단자(CHG)와 방전 제어 단자(DCG)는 배터리 팩(1)에 이상이 있는 경우, 충전 제어 스위치(40)의 동작을 제어하는 충전 제어신호 또는 방전 제어 스위치(41)의 동작을 제어하는 방전 제어신호를 출력한다.
BMS(30)는 배터리 셀(10)의 충전 상태 또는 방전 상태, 배터리 팩(1) 내부의 전류 흐름 상태 등을 모니터링 한다. 또한 BMS(30)는 배터리 셀(10)들 사이의 중간 전압을 측정할 수 있다. BMS(30)는 모니터링 또는 측정 결과에 따라서 배터리 셀(10)의 셀 밸런싱, 충전 및 방전을 제어한다. 또한 BMS(30)는 모니터링 또는 측정 결과, 예를 들어 충전 상태, 방전 상태 등의 데이터를 데이터 출력 단자(DO)를 통하여 외부 장치로 전송한다. 도 2에서는 도시하지 않았으나 BMS(30)는 중간 전압을 측정하거나, 충전 상태나 방전 상태 또는 전류의 흐름을 모니터링 하기 위한 단자들을 더 포함할 수 있을 것이다.
본 실시 예에서는 BMS(30)가 배터리 팩(1) 내의 각 구성을 모두 제어하는 것으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 배터리 셀(10)의 전압을 측정하고, 충전 제어 스위치(40) 및 방전 제어 스위치(41)의 동작을 제어하는 아날로그 프론트 엔드(미도시)를 더 포함하고, BMS(30)가 아날로그 프론트 엔드를 제어하도록 구성할 수도 있다.
충전 제어 스위치(40)와 방전 제어 스위치(41) 각각은 FET와 기생 다이오드로 이루어진다. 충전 제어 스위치(40)는 FET1과 D1으로 이루어지며, 방전 제어 스위치(41)는 FET2와 D2로 이루어진다.
충전 제어 스위치(40)의 전계 효과 트랜지스터(FET1)는 양극 충전 단자(C+)로부터 배터리 셀(10) 또는 배터리 셀(10)로부터 음극 충전 단자(C-)로의 전류 흐름을 제한하도록 접속된다. 방전 제어 스위치(41)의 전계 효과 트랜지스터(FET2)는 배터리 셀(10)로부터 양극 세트 단자(S+)로 또는 음극 세트 단자(S-)로부터 배터리 셀(10)로의 전류 흐름을 제한하도록 접속된다. 여기서, 충전 제어 스위치(40) 및 방전 제어 스위치(41)는 전계 효과 트랜지스터뿐만 아니라 스위칭 기능을 수행하는 다양한 소자가 사용될 수 있다.
스마트 제어회로(50)는 외부 장치로부터 수신된 제어신호에 따라서 배터리 팩(1)의 충전을 제어한다. 스마트 제어회로(50)는 충전 단자들(C+,C-)과 배터리 셀(10) 사이에 형성된 대전류 경로 상에 형성될 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 배터리 팩(1)은 전자기기(2)로 전력을 공급하는 복수의 경로를 포함할 수 있다.
제1 경로(60)는 배터리 셀(10)에 저장된 전력을 전자기기(2)에 공급하는 경로로서, 대전류 경로와 양극 세트 단자(S+) 사이에 형성된다. 제1 경로(60) 상에는 전류의 역류를 방지하기 위한 다이오드 D3가 포함될 수 있다.
제2 경로(61)는 충전기(3)로부터 공급되는 외부 전력을 전자기기(2)에 공급하는 경로로서, 대전류 경로와 양극 세트 단자(S+) 사이에 형성된다. 제2 경로(61) 상에는 전류의 역류를 방지하기 위한 다이오드 D4가 포함될 수 있다. 제2 경로(61)는 스마트 제어회로(50)에 의하여 전류의 흐름이 차단되는 경우라도 전자기기(2)에 전류를 공급할 수 있도록, 스마트 제어회로(50)와 양극 충전 단자(C+) 사이와 양극 세트 단자(S+)를 연결하도록 형성할 수 있을 것이다.
이하, 스마트 제어회로(50)의 구성에 대하여 자세히 살펴보도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 제어회로(50)를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 스마트 제어회로(50)는 제1 스위칭 소자(SW1) 및 역충전 방지 회로(51)를 포함한다.
제1 스위칭 소자(SW1)는 양극 충전 단자(C+)와 방전 제어 스위치(42) 사이의 전류의 흐름을 제어한다. 제1 스위칭 소자(SW1)는 제1 전극 및 제2 전극이 양극 충전 단자(C+) 및 배터리 셀(10)의 양극 단자와 전기적으로 연결된다. 제1 스위칭 소자(SW1)의 제어 전극에는 입력 단자(i)로부터의 제어신호가 인가되며, 제어신호에 따라서 제1 스위칭 소자(SW1)의 스위칭 동작이 제어된다. 입력 단자(i)로부터 인가되는 제어신호는 전자기기(2)에서 전송된 제어신호이다. 입력 단자(i)와 제어 전극 사이에는 저항 R1이 구비될 수도 있다. 여기서 제1 스위칭 소자(SW1)로서 전계 효과 트랜지스터가 사용될 수 있으며, 제1 전극은 소스 전극, 제2 전극은 드레인 전극, 제어 전극은 게이트 전극일 수 있다. 본 실시 예에서는 제1 스위칭 소자(SW1)로서 N 채널 트랜지스터가 사용되었으나 이에 한정되는 것은 아니다.
일반적으로 배터리 팩(1) 내의 소자들은 BMS(30)에 의하여 제어된다. 그러나 본 실시 예에서는 전자기기(2)로부터 전송되는 제어신호에 의하여 배터리 팩(1) 내부의 소자가 제어될 수 있으며, 이로 인하여 배터리 셀(10)의 충전이 전자기기(2)에 의하여 제어될 수 있다.
역충전 방지 회로(51)는 충전기(3)가 충전 단자들(C+,C-)에 극성이 반대가 되도록 연결되는 경우 제1 스위칭 소자(SW1)가 손상되는 것을 방지한다. 또한 역충전 방지 회로(51)는 서지 전류, 정전기(ESD) 등으로부터 제1 스위칭 소자(SW1)의 손상을 방지한다.
역충전 방지 회로(51)는 저항 R2, 제너 다이오드(ZD), 제2 스위칭 소자(SW2) 등을 포함할 수 있다. 저항 R2 및 제너 다이오드(ZD)는 양극 충전 단자(C+)와 제1 스위칭 소자(SW1)의 제어 전극 사이에 병렬로 연결된다. 제2 스위칭 소자(SW2)는 제1 전극 및 제2 전극이 양극 충전 단자(C+)와 제1 스위칭 소자(SW1)의 제어 전극 사이에 연결되며, 제어 전극이 그라운드와 연결된다. 이때 제어 전극과 그라운드 사이에 저항 R3가 구비될 수도 있다. 여기서 제2 스위칭 소자(SW2)로서 전계 효과 트랜지스터가 사용될 수 있으며, 제1 전극은 소스 전극, 제2 전극은 드레인 전극, 제어 전극은 게이트 전극일 수 있다. 본 실시 예에서는 제2 스위칭 소자(SW2)로서 N 채널 트랜지스터가 사용되었으나 이에 한정되는 것은 아니다.
양극 충전 단자(C+) 부근에 정전기가 발생하는 경우, 제너 다이오드(ZD)에는 항복 전압 이상의 전압이 인가되기 때문에 제너 다이오드(ZD)에 전류가 흐르게 되며, 저항 R2 등을 통하여 에너지가 발산된다.
충전 단자들(C+,C-)에 충전기(3)가 반대로 연결되는 경우, 제2 스위칭 소자(SW2)의 제1 전극에는 음의 전압이 인가되며, 이에 따라서 제2 스위칭 소자(SW2)가 온 상태로 된다. 이로 인하여 제1 스위칭 소자(SW1)의 제1 전극과 제어 전극의 전위가 동일하게 되어 제1 스위칭 소자(SW1)는 오프 상태가 되며, 이로 인하여 배터리 셀(10)의 충전을 자동으로 중지시킨다.
한편, 본 실시 예에서는 제1 스위칭 소자(SW1)의 동작을 전자기기(2)로부터의 제어신호에 따라서 제어하므로 BMS(30)로부터 출력되는 충전 상태 등의 데이터는 전자기기(2)로 전송된다. 따라서 세트 단자들(S+,S-), 출력 단자(o), 입력 단자(i)가 세트 단자부(21)로서 전자기기(2)와 연결될 수 있다. 또한 충전 단자들(C+,C-)이 충전 단자부(22)로서 충전기(3)와 연결될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 제어회로(50)를 나타내는 도면이다. 도 4의 회로 구성은 도 3의 회로 구성과 실질적으로 동일하므로 차이점에 대하여만 설명하도록 한다.
도 4를 참조하면, 제1 스위칭 소자(SW1)의 제어 전극에는 입력 단자(i)로부터의 제어신호가 인가되며, 제어신호에 따라서 제1 스위칭 소자(SW1)의 스위칭 동작이 제어된다. 이때, 입력 단자(i)로부터 인가되는 제어신호는 충전기(3)에서 전송된 제어신호이다.
일반적으로 배터리 팩(1) 내의 소자들은 BMS(30)에 의하여 제어된다. 그러나 본 실시 예에서는 충전기(3)로부터 전송되는 제어신호에 의하여 배터리 팩(1) 내부의 소자가 제어될 수 있으며, 이로 인하여 배터리 셀(10)의 충전이 충전기(3)에 의하여 제어될 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 제1 스위칭 소자(SW1)의 동작을 충전기(3)로부터의 제어신호에 따라서 제어하므로 BMS(30)로부터 출력되는 충전 상태 등의 데이터는 충전기(3)로 전송된다. 따라서 충전 단자들(C+,C-), 출력 단자(o), 입력 단자(i)가 충전 단자부(22)로서 충전기(3)와 연결될 수 있다. 또한 세트 단자들(S+,S-)이 세트 단자부(21)로서 전자기기(2)와 연결될 수 있다. 또한 본 실시 예에서는 충전기(3)가 배터리 팩(1)의 충전을 제어하는 것이므로 배터리 팩(1)이 전자기기(2)에 장착될 필요는 없다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩(1)의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 배터리 팩(1) 또는 전자기기(2)에 충전기(3)가 연결되면 배터리 팩(1)은 충전 동작을 개시한다(S1).
BMS(30)는 배터리 셀(10)의 충전 상태, 방전 상태, 중간 전압 등을 검출한다(S2). 그리고 검출 결과를 외부 장치로 전송한다(S3). 여기서 외부 장치는 전자기기(2) 또는 충전기(3) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 다만, 적어도 배터리 팩(1)의 충전을 제어하는 외부 장치에는 검출 결과를 전송하는 것이 바람직하다.
외부 장치로부터 배터리 팩(1)의 충전을 제어하는 제어신호가 수신되는지를 판단하고(S4), 제어신호가 수신되지 않은 경우에는 S2 단계로 돌아가 충전 동작 및 충전 상태 등의 검출 동작을 반복한다.
반면에, 외부 장치로부터 제어신호가 수신된 경우에는 제어신호에 따라서 충전 전류가 유입되는 것을 차단하며, 이로 인하여 충전 동작을 종료한다(S5).
상기와 같이, 본 실시 에에 따른 배터리 팩(1) 및 이의 제어방법에 의하면 배터리 팩(1) 내부에 포함된 BMS(30) 뿐만 아니라 전자기기(2) 또는 충전기(3) 등의 외부 장치에 의하여도 배터리 팩(1)의 충전을 제어할 수 있어 안정적인 충전 동작을 수행할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1 배터리 팩 2 전자기기
3 충전기 10 배터리 셀
20 단자부 30 배터리 관리부(BMS)
40 충전 제어 스위치 41 방전 제어 스위치
50 스마트 제어회로

Claims (16)

  1. 충전 가능한 적어도 하나의 배터리 셀; 및
    외부 장치로부터 제어신호를 인가받아 상기 배터리 셀의 충전을 제어하는 스마트 제어회로;를 포함하며,
    상기 스마트 제어회로는,
    상기 제어신호에 따라서 충전 전류의 흐름을 제어하는 제1 스위칭 소자를 포함하며, 상기 제1 스위칭 소자의 제어전극에 상기 제어신호가 직접 인가되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 제어회로는 역충전 방지 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은,
    상기 배터리 셀의 충전 상태를 상기 외부 장치로 전송하는 배터리 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 충전기와 연결되는 단자부를 더 포함하며,
    상기 제1 스위칭 소자는,
    상기 단자부와 전기적으로 연결되는 제1 전극과, 상기 배터리 셀의 일 전극과 전기적으로 연결되는 제2 전극과, 상기 제어신호가 인가되는 제어 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스마트 제어회로는,
    상기 제1 스위칭 소자의 제1 전극과 연결되는 제1 전극과, 상기 제1 스위칭 소자의 제어 전극과 연결되는 제2 전극과, 그라운드와 연결되는 제어 전극을 포함하는 제2 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 스마트 제어회로는,
    상기 제1 스위칭 소자의 제1 전극 및 제어 전극 사이에 연결되는 제너 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 배터리 팩은,
    상기 배터리 셀로부터 상기 배터리 팩이 사용되는 전자기기로 전력을 공급하는 제1 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 배터리 팩은,
    상기 단자부로부터 상기 배터리 팩이 사용되는 전자기기로 전력을 공급하는 제2 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 외부 장치는 상기 배터리 팩이 사용되는 전자기기인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 외부 장치는 충전기인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 충전 가능한 적어도 하나의 배터리 셀 및 외부 장치로부터 제어신호를 인가받아 상기 배터리 셀의 충전을 제어하는 스위칭 소자를 포함하는 배터리 팩의 제어방법으로서,
    외부 장치로부터 상기 스위칭 소자의 제어전극에 상기 제어신호를 직접 인가받는 단계; 및
    상기 제어신호에 따라서 상기 배터리 셀의 충전을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 충전 상태를 검출하는 단계; 및
    상기 검출한 충전 결과를 상기 외부 장치로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 배터리 셀이 만충전 상태일 경우,
    상기 제어신호에 의하여 충전기로부터 상기 배터리 셀로 흐르는 충전 전류를 차단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 배터리 셀이 만방전 상태일 경우,
    충전기로부터의 전력을 상기 배터리 팩이 사용되는 전자기기에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 배터리 셀이 만충전 상태일 경우,
    상기 배터리 셀에 저장된 전력 또는 충전기로부터의 전력 중 적어도 어느 하나를 상기 배터리 팩이 사용되는 전자기기로 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200079012A (ko) * 2018-12-24 2020-07-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 포함하는 전자 장치

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5686238B2 (ja) * 2010-09-03 2015-03-18 ソニー株式会社 電気回路、充電制御装置、充電システム、制御方法、蓄電装置、および蓄電システム
US20130265010A1 (en) * 2012-04-06 2013-10-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Protective circuit module and battery pack
KR101975395B1 (ko) * 2012-08-29 2019-05-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제어 방법
US9318910B2 (en) * 2012-09-06 2016-04-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Cell balancing circuit and cell balancing method using the same
KR102284483B1 (ko) * 2014-12-02 2021-08-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈 및 그의 구동방법
KR102082382B1 (ko) * 2015-08-19 2020-02-27 주식회사 엘지화학 멀티 배터리 팩 장치 및 그 충전 제어 방법
CN107231015B (zh) * 2016-09-20 2019-07-09 华为技术有限公司 一种电池、终端以及充电系统
KR102184369B1 (ko) 2016-12-09 2020-11-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 통신 시스템 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN106911163A (zh) * 2017-04-27 2017-06-30 广东乐源数字技术有限公司 一种智能手环的防反充充电电路
KR102375844B1 (ko) * 2017-09-19 2022-03-17 주식회사 엘지에너지솔루션 Esd 대응이 가능한 저저항 배터리 보호 회로
KR102371371B1 (ko) * 2021-12-17 2022-03-07 주식회사 유시스 도킹 드론

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001313083A (ja) 2000-04-27 2001-11-09 Fujitsu Ltd 擬似電池パック、電池パック、電子機器、および電子機器システム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4075018B2 (ja) 1995-08-07 2008-04-16 ソニー株式会社 電池パック
KR100484882B1 (ko) 1998-04-10 2005-08-10 엘지전자 주식회사 배터리충전제어회로
JP4555502B2 (ja) 2001-04-24 2010-10-06 セイコーインスツル株式会社 バッテリー状態監視回路およびバッテリー装置
KR100450181B1 (ko) 2002-04-15 2004-09-24 삼성에스디아이 주식회사 공간적으로 분리된 2차 보호회로를 갖는 배터리 팩
KR20050078285A (ko) 2004-01-29 2005-08-05 엘지전자 주식회사 배터리 팩의 충방전 회로
JP2006034032A (ja) * 2004-07-20 2006-02-02 Ricoh Co Ltd 二次電池を有する電池パック及びその電池パックを使用した充電システム装置
KR100624942B1 (ko) 2004-11-29 2006-09-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리팩
KR100698138B1 (ko) 2004-12-30 2007-03-26 엘지전자 주식회사 이동통신 단말기의 내장형 충전기에 적용되는 역전압 및과전압 차단장치
US8013577B2 (en) * 2006-12-04 2011-09-06 Panasonic Corporation Charging system, charging apparatus and battery pack
JP2009027781A (ja) * 2007-07-17 2009-02-05 Seiko Epson Corp 受電制御装置、受電装置、無接点電力伝送システム、充電制御装置、バッテリ装置および電子機器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001313083A (ja) 2000-04-27 2001-11-09 Fujitsu Ltd 擬似電池パック、電池パック、電子機器、および電子機器システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200079012A (ko) * 2018-12-24 2020-07-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 포함하는 전자 장치
KR102609865B1 (ko) 2018-12-24 2023-12-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 포함하는 전자 장치

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