KR101201173B1 - Hybrid battery pack and charging method thereof - Google Patents

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KR101201173B1 KR1020060041168A KR20060041168A KR101201173B1 KR 101201173 B1 KR101201173 B1 KR 101201173B1 KR 1020060041168 A KR1020060041168 A KR 1020060041168A KR 20060041168 A KR20060041168 A KR 20060041168A KR 101201173 B1 KR101201173 B1 KR 101201173B1
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박재순
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Abstract

본 발명은 하이브리드 배터리 팩 및 그것의 충전 방법에 관한 것으로서, 해결하고자 하는 기술적 과제는 적어도 두개의 배터리 팩에 대한 예비 충전 시간을 단축하고, 또한 예비 충전 상태에서 급속 충전 상태로 신속하게 전환되도록 하는데 있다.The present invention relates to a hybrid battery pack and a charging method thereof, and the technical problem to be solved is to shorten the precharge time for at least two battery packs, and also to quickly switch from a precharge state to a fast charge state. .

이를 위해 본 발명에 의한 해결 방법의 요지는 제1배터리 팩과, 제1배터리 팩에 병렬로 연결된 제2배터리 팩과, 제1배터리 팩을 제1설정 전압까지 예비 충전한 후, 제2배터리 팩을 제1설정 전압까지 예비 충전하고, 이어서 제1배터리 팩을 급속 충전하는 제어부로 이루어진 하이브리드 배터리 팩 및 그것의 충전 방법이 개시된다.To this end, the gist of the solution according to the present invention is to charge the first battery pack, the second battery pack connected in parallel to the first battery pack, and the first battery pack to the first predetermined voltage, and then the second battery pack. The present invention discloses a hybrid battery pack and a charging method thereof comprising a control unit configured to precharge the first battery to a first predetermined voltage and then rapidly charge the first battery pack.

하이브리드 배터리 팩, 예비 충전, 급속 충전, 제어부, 충전 회로 Hybrid battery pack, precharge, quick charge, control unit, charging circuit

Description

하이브리드 배터리 팩 및 그것의 충전 방법{Hybrid battery pack and charging method thereof}Hybrid battery pack and charging method thereof

도 1은 두 개의 배터리 팩이 오랜 시간동안 예비 충전을 반복하는 상태를 도시한 그래프이다.1 is a graph illustrating a state in which two battery packs repeat precharge for a long time.

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 팩의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a hybrid battery pack according to the present invention.

도 3a는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 팩중 예비충전/충전/방전 스위치와 주 보호회로 사이의 관계를 도시한 회로도이고, 도 3b는 보조 보호회로와 퓨즈 사이의 관계를 도시한 회로도이다.3A is a circuit diagram illustrating a relationship between a precharge / charge / discharge switch and a main protection circuit of a hybrid battery pack according to the present invention, and FIG. 3B is a circuit diagram illustrating a relationship between an auxiliary protection circuit and a fuse.

도 4a는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 팩의 충전 방법을 도시한 플로우 챠트이고, 도 4b는 충전 방법을 도시한 그래프이다.4A is a flowchart illustrating a charging method of the hybrid battery pack according to the present invention, and FIG. 4B is a graph illustrating the charging method.

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

1000; 본 발명에 의한 하이브리드 배터리 팩1000; Hybrid battery pack according to the present invention

1100; 제1배터리 팩 1110; 제1배터리 셀1100; First battery pack 1110; First battery cell

1120; 제1주 보호회로 1122; FET 제어 회로1120; First main protection circuit 1122; FET control circuit

1130; 제1예비충전/충전/방전 스위치1131; 제1충전 스위치1130; First precharge / charge / discharge switch 1131; First charge switch

1132; 제1예비 충전 스위치 1133; 제1방전 스위치1132; A first preliminary charging switch 1133; 1st discharge switch

1140; 제1보조 보호회로 1142; 제1스위치1140; First auxiliary protective circuit 1142; First switch

1150; 제1퓨즈 1151; 제1온도 퓨즈1150; First fuse 1151; 1st temperature fuse

1152; 제1가열 저항 1160; 제1온도 센서1152; First heating resistance 1160; First temperature sensor

1200; 제2배터리 팩 1210; 제2배터리 셀1200; Second battery pack 1210; Second battery cell

1220; 제2주 보호회로 1230; 제2예비충전/충전/방전 스위치1220; Second main protection circuit 1230; Second precharge / charge / discharge switch

1240; 제2보조 보호회로 1250; 제2퓨즈1240; Second auxiliary protective circuit 1250; 2nd fuse

1260; 제2온도 센서 1300; 센스 레지스터1260; Second temperature sensor 1300; Sense register

1400; 제어부 1500; 외부 시스템1400; Control unit 1500; External systems

1510; 부하 1520; 충전 회로1510; Load 1520; Charging circuit

본 발명은 하이브리드 배터리 팩 및 그것의 충전 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 적어도 두개의 배터리 팩에 대한 예비 충전 시간을 단축하고, 또한 예비 충전 상태에서 급속 충전 상태로 신속하게 전환되도록 한 하이브리드 배터리 팩 및 그것의 충전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid battery pack and a charging method thereof, and more particularly, to a hybrid battery pack for shortening the precharge time for at least two battery packs, and also to quickly switch from a precharge state to a fast charge state; It relates to a charging method thereof.

일반적으로 휴대용 전자기기는 충전 가능한 배터리 팩에 의해 전력을 공급받으며, 그 배터리 팩에 의한 전원 공급 가능 시간에 따라 그 휴대용 전자기기의 사용 가능 시간도 결정된다. 따라서, 상기 휴대용 전자기기의 사용 가능 시간을 연장시키기 위해서는, 상기 배터리 팩을 수시로 충전하여야 한다.In general, the portable electronic device is powered by a rechargeable battery pack, and the available time of the portable electronic device is also determined by the available time of power supply by the battery pack. Therefore, in order to extend the usable time of the portable electronic device, the battery pack must be charged at any time.

상기 휴대용 전자기기의 사용 가능 시간을 극대화하기 위해, 두개의 배터리 팩을 하나의 휴대용 전자기기에 장착하는 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 같은 크기 및 같은 화학적 성질을 갖는 두개의 배터리 팩을 구비하고, 이를 하나의 휴대용 전자기기에 장착하는 것이다.In order to maximize the usable time of the portable electronic device, a method of mounting two battery packs into one portable electronic device is known. For example, two battery packs having the same size and the same chemical properties are mounted on a single portable electronic device.

그러나, 이러한 종래의 배터리 팩은 충전 및 방전을 제어하기 위한 회로가 각각의 배터리 셀에 설치되어야 할 뿐만 아니라, 각 배터리 셀의 용량 계산을 위한 퓨엘 게이지 회로 또는 마이크로 컴퓨터가 각각 구비됨으로써, 배터리 팩의 가격이 비싸지는 문제가 있다.However, such a conventional battery pack requires not only a circuit for controlling charging and discharging to be installed in each battery cell, but also a fuel gauge circuit or a microcomputer for calculating the capacity of each battery cell, respectively, so that There is a problem that the price is expensive.

한편, 일반적으로 배터리 팩은 예비 충전, 급속 충전 및 만 충전의 순서로 충전을 수행한다. 예를 들어 제1,2배터리 팩이 구비된 경우, 제1배터리 팩을 예비 충전한 후, 제2배터리 팩을 예비 충전하고, 또한 제1배터리 팩을 급속 충전한 후, 제2배터리 팩을 급속 충전하며, 제1배터리 팩을 만 충전한 후, 제2배터리 팩을 만 충전한다.On the other hand, in general, the battery pack performs charging in the order of precharge, rapid charge and only charge. For example, when the first and second battery packs are provided, the first battery pack is precharged, the second battery pack is precharged, and the first battery pack is rapidly charged, and then the second battery pack is rapidly charged. After charging, only the first battery pack is charged, and only the second battery pack is charged.

여기서 상기 제1,2배터리 팩의 예비 충전 부분만을 좀더 자세히 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1배터리 팩을 대략 3V까지 예비충전하고, 이어서 제2배터리 팩을 예비 충전한다.Here, when only the preliminary charging portion of the first and second battery packs are described in more detail, as shown in FIG. 1, the first battery pack is precharged to about 3V, and then the second battery pack is precharged.

그런데, 제2배터리 팩을 예비 충전하여 그것의 전압을 대략 3V까지 상승시켜놓으면, 제1배터리 팩의 전압이 하강하여 대략 2.5V 이하가 된다. 따라서, 상기 제1배터리 팩을 다시 예비 충전하여 그것의 전압을 대략 3V까지 상승시킨다. 그런데, 이번에는 다시 제2배터리 팩의 전압이 대략 2.5V 까지 하강함으로써, 상기 제2배터리 팩을 다시 예비 충전한다. 여기서, 상기 전압 3V 및 2.5V는 종래 기술의 이해를 위해 채택된 임의의 숫자이다.By the way, when the second battery pack is precharged and its voltage is raised to about 3V, the voltage of the first battery pack drops to be about 2.5V or less. Thus, the first battery pack is precharged again to increase its voltage to approximately 3V. However, this time, the voltage of the second battery pack drops to approximately 2.5V again, thereby precharging the second battery pack again. Here, the voltages 3V and 2.5V are arbitrary numbers adopted for the understanding of the prior art.

이와 같은 순서에 의해 종래 배터리 팩은 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩이 신속하게 급속 충전 단계로 넘어가지 않고 무한히 예비 충전만을 반복하거나, 또는 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩이 급속 충전 단계로 넘어가는 시간이 너무 오래 걸리는 문제가 있다.In this order, the conventional battery pack repeats only the preliminary charging without limiting the first battery pack and the second battery pack to the rapid charging stage, or the first battery pack and the second battery pack to the rapid charging stage. The problem is that it takes too long.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 적어도 두개의 배터리 팩에 대한 예비 충전 시간을 단축하고, 또한 예비 충전 상태에서 급속 충전 상태로 신속하게 전환되도록 한 하이브리드 배터리 팩 및 그것의 충전 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to shorten the precharge time for at least two battery packs, and also to quickly switch from the precharge state to the fast charge state. And a charging method thereof.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 하이브리드 배터리 팩은 제1배터리 팩과, 상기 제1배터리 팩에 병렬로 연결된 제2배터리 팩과, 상기 제1배터리 팩을 제1설정 전압까지 예비 충전한 후, 상기 제2배터리 팩을 상기 제1설정 전압까지 예비 충전하고, 이어서 상기 제1배터리 팩을 급속 충전하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a hybrid battery pack according to the present invention includes a first battery pack, a second battery pack connected in parallel to the first battery pack, and a preliminary charge of the first battery pack to a first predetermined voltage. The controller may further include preliminarily charging the second battery pack to the first predetermined voltage and then rapidly charging the first battery pack.

여기서, 상기 제어부는 상기 제2배터리 팩의 예비 충전중 상기 제1배터리 팩이 제2설정 전압까지 하강하면, 상기 제2배터리 팩을 예비 충전하면서 동시에 상기 제1배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전할 수 있다.Here, when the first battery pack drops to the second set voltage during the preliminary charging of the second battery pack, the controller precharges the second battery pack and simultaneously turns the first battery pack back to the first set voltage. Precharge can be made.

또한, 상기 제어부는 상기 제1배터리 팩의 급속 충전 중 상기 제2배터리 팩이 제2설정 전압까지 하강하면, 상기 제1배터리 팩을 급속 충전하면서 동시에 상기 제2배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전할 수 있다.The controller may be configured to rapidly charge the first battery pack while simultaneously charging the second battery pack to the first predetermined voltage when the second battery pack falls to the second predetermined voltage during the rapid charging of the first battery pack. Precharge can be made.

또한, 상기 제어부는 상기 제1배터리 팩의 급속 충전후, 상기 제2배터리 팩을 급속 충전할 수 있다.The control unit may rapidly charge the second battery pack after the rapid charging of the first battery pack.

또한, 상기 제1설정 전압은 배터리 셀당 2.9~3.1V 이고, 상기 제2설정 전압은 배터리 셀당 2.5~2.7V일 수 있다.The first set voltage may be 2.9 to 3.1 V per battery cell, and the second set voltage may be 2.5 to 2.7 V per battery cell.

또한, 상기 제1배터리 팩은 충방전 가능한 적어도 하나의 제1배터리 셀과, 상기 제1배터리 셀의 전압을 감지하고 이를 상기 제어부에 전달하는 동시에, 상기 제어부의 제어 신호에 의해 충방전 정지 또는 시작 신호를 출력하는 제1주 보호회로와, 상기 제1주 보호회로의 제어 신호에 의해 충방전 경로를 차단 또는 연결하는 제1예비충전/충전/방전 스위치를 포함할 수 있다.In addition, the first battery pack detects at least one first battery cell capable of charging and discharging and a voltage of the first battery cell and transmits the voltage to the controller, and stops or starts charging or discharging by a control signal of the controller. And a first preliminary charge / charge / discharge switch for blocking or connecting a charge / discharge path by a control signal of the first main protection circuit.

또한, 상기 제2배터리 팩은 충방전 가능한 적어도 하나의 제2배터리 셀과, 상기 제2배터리 셀의 전압을 감지하고 이를 상기 제어부에 전달하는 동시에, 상기 제어부의 제어 신호에 의해 충방전 정지 또는 시작 신호를 출력하는 제2주 보호회로와, 상기 제2주 보호회로의 제어 신호에 의해 충방전 경로를 차단 또는 연결하는 제2예비충전/충전/방전 스위치를 포함할 수 있다.In addition, the second battery pack senses at least one second battery cell capable of charge / discharge and a voltage of the second battery cell and transmits the voltage to the controller, and stops or starts charging or discharging by a control signal of the controller. And a second preliminary charge / charge / discharge switch for blocking or connecting a charge / discharge path by a control signal of the second main protection circuit.

또한, 상기 제1,2배터리 팩은 원통형 리튬 이온 전지, 각형 리튬 이온 전지, 파우치형 리튬 폴리머 전지, 파우치형 리튬 이온 전지중 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the first and second battery packs may include any one selected from a cylindrical lithium ion battery, a square lithium ion battery, a pouch type lithium polymer battery, and a pouch type lithium ion battery.

또한, 상기 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩은 형상, 화학적 성질, 용량, 충전 전압 또는 충전 전류중 적어도 어느 하나가 서로 다른 배터리 셀을 포함할 수 있 다.In addition, the first battery pack and the second battery pack may include battery cells having at least one of a shape, a chemical property, a capacity, a charging voltage or a charging current.

또한, 상기 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩은 외부의 충전 회로에 연결된 것일 수 있다.In addition, the first battery pack and the second battery pack may be connected to an external charging circuit.

더불어 본 발명은 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩이 하나의 제어부에 의해 충전 제어되는 하이브리드 배터리 팩의 충전 방법에 있어서, 상기 제1배터리 팩을 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계와,(S41) 상기 제1배터리 팩이 제1설정 전압까지 도달하면(S42), 그것의 예비 충전을 중지하고, 상기 제2배터리 팩을 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계와(S43), 상기 제2배터리 팩의 예비 충전중 상기 제1배터리 팩의 전압이 제2설정 전압까지 하강하면(S44), 상기 제2배터리 팩을 예비 충전하면서 상기 제1배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계와(S45), 상기 제2배터리 팩이 제1설정 전압에 도달하면(S46), 그것의 예비 충전을 중지하고, 상기 제1배터리 팩을 급속 충전하는 단계(S47)를 포함한다.Furthermore, the present invention provides a charging method of a hybrid battery pack in which the first battery pack and the second battery pack are charged and controlled by one controller, the method comprising: precharging the first battery pack to a first predetermined voltage; When the first battery pack reaches the first set voltage (S42), stopping the precharging thereof, precharging the second battery pack to the first set voltage (S43), and the second battery Precharging the first battery pack to a first predetermined voltage while precharging the second battery pack when the voltage of the first battery pack drops to a second predetermined voltage during preliminary charging of the pack (S44); In operation S45, when the second battery pack reaches the first set voltage (S46), the second battery pack stops precharging thereof and rapidly charges the first battery pack (S47).

여기서, 본 발명은 상기 제1배터리 팩의 급속 충전중 상기 제2배터리 팩의 전압이 제2설정 전압까지 하강하면(S48), 상기 제1배터리 팩을 급속 충전하면서 상기 제2배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계(S49)를 더 포함할 수 있다.Herein, when the voltage of the second battery pack drops to a second predetermined voltage during rapid charging of the first battery pack (S48), the second battery pack is re-installed while rapidly charging the first battery pack. The method may further include pre-charging up to one set voltage (S49).

또한, 본 발명은 상기 제1배터리 팩의 급속 충전이 완료되면(S50), 상기 제2배터리 팩을 급속 충전하는 단계(S51)를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further comprise the step (S51) of the quick charge of the second battery pack when the fast charging of the first battery pack is completed (S50).

또한, 상기 제1설정 전압은 배터리 셀당 2.9~3.1V 이고, 상기 제2설정 전압은 배터리 셀당 2.5~2.7V일 수 있다.The first set voltage may be 2.9 to 3.1 V per battery cell, and the second set voltage may be 2.5 to 2.7 V per battery cell.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 하이브리드 배터리 팩 및 그것의 충전 방법은 제1배터리 팩을 제1설정 전압까지 예비 충전한 후 제2배터리 팩을 그 제1설정 전압까지 예비 충전하는 중에도, 제1배터리 팩의 전압이 제2설정 전압 이하가 되면 그 제1배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 반복적으로 예비 충전시켜 놓음으로써, 제2배터리 팩이 제1설정 전압까지 예비 충전되면 상기 제1배터리 팩이 곧바로 급속 충전을 수행하게 된다. 즉, 종래에는 제2배터리 팩의 예비 충전후 다시 제1배터리 팩이 소정 전압 이하로 하강하기 때문에 다시 제1배터리 팩을 예비 충전하고, 그 제1배터리 팩을 예비 충전한 후 다시 제2배터리 팩이 소정 전압 이하로 하강하기 때문에 다시 제2배터리 팩을 예비 충전하는 등, 두개의 배터리 팩이 예비 충전을 무한히 반복하거나 또는 급속 충전으로의 전환시간이 매우 길었지만 본 발명은 제2배터리 팩이 예비 충전되기만 하면 바로 제1배터리 팩이 급속 충전 상태로 전환될 수 있음으로써, 예비 충전 상태에서 급속 충전 상태로의 전환시간이 매우 신속해진다.As described above, the hybrid battery pack and the charging method thereof according to the present invention, the first battery even after pre-charging the first battery pack to the first set voltage, and precharging the second battery pack to the first set voltage. When the voltage of the pack becomes less than or equal to the second set voltage, the first battery pack is repeatedly precharged to the first set voltage again. When the second battery pack is precharged to the first set voltage, the first battery pack is You will be able to perform a quick charge immediately. That is, since the first battery pack is lowered below the predetermined voltage again after the preliminary charging of the second battery pack, the first battery pack is precharged again, and the second battery pack is again charged after the preliminary charging of the first battery pack. Although the two battery packs repeat the preliminary recharge or infinitely long time to switch to rapid charging, such as precharging the second battery pack again because the voltage falls below the predetermined voltage, the present invention provides the preliminary charging of the second battery pack. As soon as the first battery pack can be switched to the fast charge state, the time for switching from the precharge state to the fast charge state becomes very fast.

또한, 본 발명은 제1배터리 팩의 급속 충전중에도, 제2배터리 팩의 전압이 제2설정 전압 이하가 되면 그 제2배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 반복적으로 예비 충전시켜 놓음으로써, 제1배터리 팩의 급속 충전이 완료되면 상기 제2배터리 팩이 곧바로 급속 충전을 수행하게 된다.In addition, according to the present invention, when the voltage of the second battery pack becomes less than or equal to the second set voltage even during rapid charging of the first battery pack, the second battery pack is repeatedly precharged to the first set voltage again, thereby providing a first charge. When the fast charging of the battery pack is completed, the second battery pack immediately performs the fast charging.

이에 따라 본 발명은 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩의 예비 충전 시간이 짧아지는 동시에, 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩이 예비 충전 상태에서 급속 충전 상태로 신속하게 전환됨으로서, 결국 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩의 전체적인 충전 시간을 단축할 수 있게 된다.Accordingly, the present invention shortens the precharge time of the first battery pack and the second battery pack, and at the same time, the first battery pack and the second battery pack are quickly switched from the precharge state to the fast charge state, and thus, the first battery. The overall charging time of the pack and the second battery pack can be shortened.

또한, 본 발명은 하나의 제어부가 적어도 두개의 배터리 팩에 대한 충전 상태를 동시에 제어할 수 있어 제조 단가를 낮출 수 있고, 더불어 형상, 화학적 성질, 용량, 충전 전압 또는 충전 전류 등이 서로 상이한 배터리 팩을 하나의 장치로 제조함으로써 부피당 에너지 효율이 높아지게 된다.In addition, the present invention can control the state of charge for at least two battery packs at the same time to reduce the manufacturing cost, and also the battery pack different in shape, chemical properties, capacity, charging voltage or charging current The energy efficiency per volume is increased by manufacturing a single device.

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 2는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 팩(1000)의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a hybrid battery pack 1000 according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 팩(1000)은 제1배터리 팩(1100)과, 제2배터리 팩(1200)과, 센스 레지스터(1300)와, 제어부(1400)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the hybrid battery pack 1000 according to the present invention may include a first battery pack 1100, a second battery pack 1200, a sense register 1300, and a controller 1400. Can be.

상기 제1배터리 팩(1100)은 다시 제1배터리 셀(1110), 제1주 보호회로(1120), 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130), 제1보조 보호회로(1140), 제1퓨즈(1150) 및 제1온도 센서(1160)를 포함할 수 있다. 상기 제1배터리 셀(1110)은 충전 및 방전이 가능한 적어도 하나의 2차 전지가 직렬 또는/ 및 병렬로 연결된 형태일 수 있다. 일례로, 이러한 2차 전지는 원통형 리튬 이온 전지, 각형 리튬 이온 전지, 파우치형 리튬 폴리머 전지, 파우치형 리튬 이온 전지 또는 그 등가물중 선 택된 어느 하나일 수 있으나, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다.The first battery pack 1100 may further include a first battery cell 1110, a first main protection circuit 1120, a first precharge / charge / discharge switch 1130, a first auxiliary protection circuit 1140, and a first battery pack 1100. The first fuse 1150 and the first temperature sensor 1160 may be included. The first battery cell 1110 may have a form in which at least one secondary battery capable of charging and discharging is connected in series or / and in parallel. For example, the secondary battery may be any one selected from a cylindrical lithium ion battery, a square lithium ion battery, a pouch-type lithium polymer battery, a pouch-type lithium ion battery, or an equivalent thereof, but is not limited thereto.

상기 제1주 보호회로(1120)는 상기 제1배터리 셀(1110)의 충전 전압 또는 방전 전압을 감지하고, 그 값을 제어부(1400)에 전달하는 역할을 한다. 또한, 상기 제1주 보호회로(1120)는 제어부(1400)의 제어 신호(즉, 충전 정지 신호, 충전 개시 신호, 방전 정지 신호 및 방전 개시 신호)에 의해 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)를 턴온 또는 턴오프시키는 역할을 한다. 더욱이, 이러한 제1주 보호회로(1120)는 센스 레지스터(1300)로부터 전류 신호를 감지하여, 그 감지 결과값이 과전류로 판단되면 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)를 턴오프시키는 역할도 할 수 있다. 여기서, 상기 제1주 보호회로(1120) 및 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)의 유기적 결합 관계는 아래에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.The first main protection circuit 1120 detects the charge voltage or the discharge voltage of the first battery cell 1110 and transmits the value to the controller 1400. In addition, the first main protection circuit 1120 may include a first preliminary charge / charge / discharge switch by a control signal of the controller 1400 (that is, a charge stop signal, a charge start signal, a discharge stop signal, and a discharge start signal). 1130 turns on or off. Furthermore, the first main protection circuit 1120 detects a current signal from the sense resistor 1300 and turns off the first preliminary charge / charge / discharge switch 1130 when the detection result is determined to be an overcurrent. You can also Here, the organic coupling relationship between the first main protection circuit 1120 and the first precharge / charge / discharge switch 1130 will be described in more detail below.

상기 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)는 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+)와 팩 양극 단자(P+) 사이의 충방전 경로에 직렬로 연결된 3개의 스위치일 수 있다. 이러한 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)는 상기 제1주 보호회로(1120)에 의한 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프된다.The first preliminary charge / charge / discharge switch 1130 may be three switches connected in series to a charge / discharge path between a positive terminal B + and a pack positive terminal P + of the first battery cell 1110. The first preliminary charge / charge / discharge switch 1130 is turned on and off by a control signal by the first main protection circuit 1120.

상기 제1보조 보호회로(1140)는 예를 들어 상기 제1주 보호회로(1120) 또는 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)가 정상적으로 동작하지 않을 경우 제1퓨즈(1150)를 끊음으로써, 충방전 경로를 차단하는 역할을 한다. For example, the first auxiliary protection circuit 1140 cuts off the first fuse 1150 when the first main protection circuit 1120 or the first preliminary charge / charge / discharge switch 1130 does not operate normally. In addition, it plays a role of blocking the charge / discharge path.

상기 제1퓨즈(1150)는 상기 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)와 팩 양극 단자(P+)의 충방전 경로에 직렬로 연결되어 있다. 상술한 바와 같이 상기 제1퓨즈(1150)는 상기 제1보조 보호회로(1140)의 제어 신호에 의해 끊어지며, 한번 끊어 지면 다시 회복되지 않는 특성을 갖고 있다. 여기서, 상기 제1보조 보호회로(1140) 및 제1퓨즈(1150)는 경우에 따라 생략될 수도 있다.The first fuse 1150 is connected in series to a charge / discharge path between the first precharge / charge / discharge switch 1130 and the pack positive terminal P +. As described above, the first fuse 1150 is disconnected by the control signal of the first auxiliary protection circuit 1140, and once disconnected, the first fuse 1150 does not recover again. Here, the first auxiliary protection circuit 1140 and the first fuse 1150 may be omitted in some cases.

상기 제1온도 센서(1160)는 상기 제1배터리 셀(1110)의 온도를 감지하고, 이를 제어부(1400)에 출력한다. 상기 제어부(1400)는 상기 제1온도 센서(1160)로부터 얻은 온도가 허용 온도 이상일 경우, 상기 제1주 보호회로(1120)에 충전 또는 방전 정지 신호를 출력함으로써, 그 제1주 보호회로(1120)가 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)중 적어도 어느 하나를 턴오프시켜 충방전 경로가 차단되도록 한다. 이와 같이하여 상기 제1배터리 셀(1110)의 과열이 방지된다. 물론, 상기 제어부(1400)는 상기 제1온도 센서(1160)로부터 감지된 온도를 이용하여 배터리 팩의 용량 보정 용도로 사용하기도 한다. 이러한 온도에 따라 배터리 팩의 용량을 보정하는 방법은 이미 당업자에게 주지된 사항이므로 여기서 그 방법에 대하여 설명하지는 않겠다. 더불어, 이러한 제1온도 센서(1160)는 경우에 따라 생략될 수도 있다.The first temperature sensor 1160 senses the temperature of the first battery cell 1110 and outputs it to the controller 1400. When the temperature obtained from the first temperature sensor 1160 is greater than or equal to the allowable temperature, the controller 1400 outputs a charge or discharge stop signal to the first main protection circuit 1120, thereby providing the first main protection circuit 1120. ) Turns off at least one of the first preliminary charge / charge / discharge switches 1130 to block the charge / discharge path. In this manner, overheating of the first battery cell 1110 is prevented. Of course, the controller 1400 may also be used for capacity correction of the battery pack using the temperature detected by the first temperature sensor 1160. Since the method of correcting the capacity of the battery pack according to the temperature is well known to those skilled in the art, the method will not be described herein. In addition, the first temperature sensor 1160 may be omitted in some cases.

상기 제2배터리 팩(1200)은 마찬가지로 제2배터리 셀(1210), 제2주 보호회로(1220), 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230), 제2보조 보호회로(1240), 제2퓨즈(1250) 및 제2온도 센서(1260)를 포함할 수 있다. 상기 제2배터리 셀(1210)은 충전 및 방전이 가능한 적어도 하나의 2차 전지로서, 직렬 또는/ 및 병렬로 연결된 형태일 수 있다. 일례로, 이러한 2차 전지는 원통형 리튬 이온 전지, 각형 리튬 이온 전지, 파우치형 리튬 폴리머 전지, 파우치형 리튬 이온 전지 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나일 수 있으나, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다.Similarly, the second battery pack 1200 includes a second battery cell 1210, a second main protection circuit 1220, a second precharge / charge / discharge switch 1230, a second auxiliary protection circuit 1240, and a second battery pack 1210. And a second fuse 1250 and a second temperature sensor 1260. The second battery cell 1210 is at least one secondary battery capable of charging and discharging, and may be connected in series or / and in parallel. For example, the secondary battery may be any one selected from a cylindrical lithium ion battery, a square lithium ion battery, a pouch-type lithium polymer battery, a pouch-type lithium ion battery, or an equivalent thereof, but is not limited thereto.

여기서, 상기 제1배터리 팩(1100)의 제1배터리 셀(1110)과 제2배터리 팩(1200)의 제2배터리 셀(1210)은 형상, 화학적 성질, 용량, 충전 전압 또는 충전 전류 등이 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1배터리 셀(1110)이 원통형 리튬 이온 전지라면, 상기 제2배터리 셀(1210)은 각형 리튬 이온 전지, 파우치형 리튬 폴리머 전지, 파우치형 리튬 이온 전지 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 제1배터리 팩(1100)이 리튬계 배터리 셀이라면, 상기 제2배터리 셀(1210)은 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지 또는 그 등가물중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 제1배터리 팩(1100)의 용량과 제2배터리 팩(1200)의 용량은 서로 다를 수 있다. 더욱이, 상기 제1배터리 팩(1100)의 충전 전압, 충전 전류와 제2배터리 팩(1200)의 충전 전압, 충전 전류도 서로 다를 수 있다.Here, the first battery cell 1110 of the first battery pack 1100 and the second battery cell 1210 of the second battery pack 1200 have shapes, chemical properties, capacities, charging voltages, or charging currents. Can be different. For example, if the first battery cell 1110 is a cylindrical lithium ion battery, the second battery cell 1210 may be any one selected from a rectangular lithium ion battery, a pouch type lithium polymer battery, a pouch type lithium ion battery, or an equivalent thereof. It can be one. In addition, if the first battery pack 1100 is a lithium battery cell, the second battery cell 1210 may be any one of a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, or an equivalent thereof. In addition, the capacity of the first battery pack 1100 and the capacity of the second battery pack 1200 may be different. In addition, the charging voltage, the charging current of the first battery pack 1100 and the charging voltage, the charging current of the second battery pack 1200 may also be different.

상기 제2주 보호회로(1220)는 상기 제2배터리 셀(1210)의 충전 전압 또는 방전 전압을 감지하고, 그 결과를 제어부(1400)에 전달한다. 또한, 상기 제2주 보호회로(1220)는 제어부(1400)의 제어 신호(즉, 충전 정지 신호, 충전 개시 신호, 방전 정지 신호 및 방전 개시 신호)에 의해 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)를 턴온 또는 턴오프시키는 역할을 한다. 더욱이, 이러한 제2주 보호회로(1220)는 센스 레지스터(1300)로부터 전류 신호를 감지하며, 그 감지 결과가 과전류로 판단되면 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)를 턴오프시키는 역할도 할 수 있다.The second main protection circuit 1220 detects the charge voltage or the discharge voltage of the second battery cell 1210 and transmits the result to the controller 1400. In addition, the second main protection circuit 1220 may include a second preliminary charge / charge / discharge switch by a control signal (ie, a charge stop signal, a charge start signal, a discharge stop signal, and a discharge start signal) of the controller 1400. 1230 turns on or off. In addition, the second main protection circuit 1220 detects a current signal from the sense resistor 1300, and if it is determined that the detection result is an overcurrent, also serves to turn off the second precharge / charge / discharge switch 1230. can do.

상기 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)는 제2배터리 셀(1210)의 양극 단자(B+)와 팩 양극 단자(P+) 사이의 충방전 경로에 직렬로 연결된 3개의 스위치일 수 있다. 이러한 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)는 상기 제2주 보호회 로(1220)에 의한 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프된다.The second preliminary charge / charge / discharge switches 1230 may be three switches connected in series to a charge / discharge path between the positive terminal B + and the pack positive terminal P + of the second battery cell 1210. The second preliminary charge / charge / discharge switch 1230 is turned on and off by a control signal by the second main protection circuit 1220.

상기 제2보조 보호회로(1240)는 예를 들어 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)가 정상적으로 동작하지 않을 경우 제2퓨즈(1250)를 끊는 역할을 한다.For example, the second auxiliary protection circuit 1240 cuts off the second fuse 1250 when the second preliminary charge / charge / discharge switch 1230 does not operate normally.

상기 제2퓨즈(1250)는 상기 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)와 팩 양극 단자(P+)의 충방전 경로에 직렬로 연결되어 있다. 상술한 바와 같이 상기 제2퓨즈(1250)는 상기 제2보조 보호회로(1240)의 제어 신호에 의해 끊어지며, 한번 끊어지면 다시 회복되지 않는 특성을 갖는다. 여기서, 상기 제2보조 보호회로(1240) 및 제2퓨즈(1250)는 경우에 따라 생략될 수도 있다.The second fuse 1250 is connected in series to the charge / discharge path of the second precharge / charge / discharge switch 1230 and the pack positive terminal P +. As described above, the second fuse 1250 is disconnected by the control signal of the second auxiliary protection circuit 1240, and once disconnected, the second fuse 1250 does not recover again. Here, the second auxiliary protection circuit 1240 and the second fuse 1250 may be omitted in some cases.

상기 제2온도 센서(1260)는 상기 제2배터리 셀(1210)의 온도를 감지하고, 이를 제어부(1400)에 출력한다. 상기 제어부(1400)는 상기 제2온도 센서(1260)로부터 얻은 온도가 허용 온도 이상일 경우, 상기 제2주 보호회로(1220)에 충전 또는 방전 정지 신호를 출력함으로써, 그 제2주 보호회로(1220)가 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)중 적어도 어느 하나를 턴오프시켜 충방전 경로가 차단되도록 한다. 이와 같이 하여 상기 제2배터리 셀(1210)의 과열이 방지된다. 더불어, 상술한 바와 같이 상기 제어부(1400)는 상기 제2온도 센서(1260)로부터 얻은 온도를 이용하여 용량 보정을 수행하기도 한다. 경우에 따라 이러한 제2온도 센서(1260)는 생략될 수도 있다.The second temperature sensor 1260 senses the temperature of the second battery cell 1210 and outputs it to the controller 1400. When the temperature obtained from the second temperature sensor 1260 is greater than or equal to the allowable temperature, the controller 1400 outputs a charge or discharge stop signal to the second main protection circuit 1220, thereby providing the second main protection circuit 1220. ) Turns off at least one of the second preliminary charge / charge / discharge switches 1230 to block the charge / discharge path. In this manner, overheating of the second battery cell 1210 is prevented. In addition, as described above, the controller 1400 may perform capacity correction by using the temperature obtained from the second temperature sensor 1260. In some cases, the second temperature sensor 1260 may be omitted.

여기서, 상기 제2퓨즈(1250)(또는 제1퓨즈(1150)) 및 제2보조 보호회로(1240)(제1보조 보호회로(1140))는 본 발명의 구성 요소로 채택되지 않을 수도 있다. 즉, 상기 제1퓨즈(1150)(또는 제2퓨즈(1250))를 노드 N1과 팩 양극 단자(P+) 사이에 설치하고, 제1보조 보호회로(1140)(또는 제2보조 보호회로(1240))가 제1주 보호회로(1120) 또는 제2주 보호회로(1220) 등이 정상적으로 동작하지 않을 경우 동작되도록 프로그램을 셋팅해 놓는다면 상기 제2퓨즈(1250)(또는 제1퓨즈(1150)) 및 제2보조 보호회로(1240)(제1보조 보호회로(1140))를 생략할 수도 있다.In this case, the second fuse 1250 (or the first fuse 1150) and the second auxiliary protection circuit 1240 (the first auxiliary protection circuit 1140) may not be adopted as components of the present invention. That is, the first fuse 1150 (or the second fuse 1250) is installed between the node N1 and the pack positive terminal P +, and the first auxiliary protection circuit 1140 (or the second auxiliary protection circuit 1240). If the program is set to operate when the first main protection circuit 1120 or the second main protection circuit 1220 does not operate normally, the second fuse 1250 (or the first fuse 1150). ) And the second auxiliary protection circuit 1240 (the first auxiliary protection circuit 1140) may be omitted.

상기 센스 레지스터(1300)는 노드 N2와 팩 음극 단자(P-) 사이의 충방전 경로에 직렬로 설치될 수 있다. 이러한 센스 레지스터(1300)는 그것에 인가되는 전압을 전류로 환산하여 제어부(1400), 제1주 보호회로(1120) 및 제2주 보호회로(1220)에 각각 전달하는 역할을 한다. 상술한 바와 같이 상기 센스 레지스터(1300)는 과전류 여부를 제1주 보호회로(1120) 및 제2주 보호회로(1220)에 알려주는 역할을 하는 동시에, 상기 제어부(1400)에는 전류량을 적산할 수 있도록 하는 역할을 한다.The sense resistor 1300 may be installed in series in a charge / discharge path between the node N2 and the pack negative terminal P−. The sense resistor 1300 converts the voltage applied thereto into a current and transfers the voltage to the controller 1400, the first main protection circuit 1120, and the second main protection circuit 1220, respectively. As described above, the sense resistor 1300 informs the first main protection circuit 1120 and the second main protection circuit 1220 of whether the over current is present and at the same time, integrating the amount of current to the control unit 1400. Play a role.

더욱이, 도 1에서는 1개의 센스 레지스터(1300)가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이는 총 3개가 설치될 수도 있다. 예를 들여, 센스 레지스터(1300)는 제1배터리 셀(1110)의 음극 단자(B-)와 노드 N2 사이, 제2배터리 셀(1210)의 음극 단자(B-)와 노드 N2 사이, 노드 N2와 팩 음극 단자(P-) 사이에 각각 설치될 수 있다. 이와 같이 3개의 센스 레지스터(1300)를 설치하면, 제1배터리 셀(1110) 및 제2배터리 셀(1210)에 각각 흐르는 과전류 및 전류 누적량을 더욱 정확하게 감지할 수 있고, 또한 제1배터리 셀(1110)과 제2배터리 셀(1210) 전체에 흐르는 과전류 및 전류 누적량도 더욱 정확하게 감지할 수 있게 된다.Moreover, although one sense register 1300 is illustrated in FIG. 1, a total of three may be installed. For example, the sense register 1300 may include a negative terminal B− and a node N2 of the first battery cell 1110, a negative terminal B− and a node N2 of the second battery cell 1210, and a node N2. And may be installed between the pack negative terminal P-. When the three sense resistors 1300 are provided in this way, the overcurrent and the current accumulation amount flowing through the first battery cell 1110 and the second battery cell 1210 can be detected more accurately, and the first battery cell 1110 ) And the cumulative amount of overcurrent and current flowing through the second battery cell 1210 can be more accurately sensed.

상기 제어부(1400)는 내부에 중앙처리장치(CPU), 램(RAM) 또는 롬(ROM)과 같은 메모리(1410) 및 각종 입출력 포트를 갖는 퓨엘 게이지 IC 또는 마이크로 컴퓨 터일 수 있다. 이러한 제어부(1400)는 상술한 바와 같이 제1배터리 팩(1100)의 제1주 보호회로(1120)로부터 제1배터리 셀(1110)의 전압 정보를 얻고, 제2배터리 팩(1200)의 제2주 보호회로(1220)로부터 제2배터리 셀(1210)의 전압 정보를 얻으며, 또한 상기 센스 레지스터(1300)로부터 전류 정보(전류 누적량)를 얻는다. 더욱이, 상기 제어부(1400)는 제1배터리 팩(1100)의 제1온도 센서(1160)로부터 제1배터리 셀(1110)의 온도 정보를 얻고, 제2배터리 팩(1200)의 제2온도 센서(1260)로부터 제2배터리 셀(1210)의 온도 정보를 얻는다.The controller 1400 may be a fuel gauge IC or a microcomputer having a memory 1410 such as a central processing unit (CPU), a RAM, or a ROM, and various input / output ports therein. As described above, the controller 1400 obtains the voltage information of the first battery cell 1110 from the first main protection circuit 1120 of the first battery pack 1100, and obtains the second information of the second battery pack 1200. Voltage information of the second battery cell 1210 is obtained from the main protection circuit 1220, and current information (current accumulation amount) is obtained from the sense resistor 1300. In addition, the control unit 1400 obtains temperature information of the first battery cell 1110 from the first temperature sensor 1160 of the first battery pack 1100, and obtains a second temperature sensor (eg, of the second battery pack 1200). The temperature information of the second battery cell 1210 is obtained from 1260.

상기 제어부(1400)는 기본적으로 상기 센스 레지스터(1300)로부터 얻은 전류 누적량을 기초로 하여 쿨롱 카운트(전류 적산)를 수행함으로써 제1배터리 팩(1100) 및 제2배터리 팩(1200)의 전체 용량 및 잔존 용량을 계산한다. 이러한 배터리 팩의 전체 용량 및 잔존 용량 계산은 매우 다양한 방법으로 가능하며 당업자에게는 이미 주지된 사항이므로 여기서 그 전체 용량 및 잔존 용량 계산 방법을 상세하게 설명하지는 않는다. 단, 상기 제어부(1400)는 제1배터리 팩(1100) 및 제2배터리 팩(1200)의 잔존 용량을 각각 계산하며, 두 배터리 팩의 잔존 용량을 합하여 외부 시스템(1500)(부하(1510))에 SMBus와 같은 통신 라인을 통하여 전송한다. 따라서, 외부 시스템(1500) 즉, 부하(1510)를 통해서는 마치 하나의 배터리 팩이 연결된 것처럼 느껴지며, 전체 용량을 쉽게 확인할 수 있게 된다.The controller 1400 basically performs a coulomb count (current integration) based on the current accumulation amount obtained from the sense resistor 1300, thereby providing the total capacity of the first battery pack 1100 and the second battery pack 1200. Calculate the remaining capacity. The calculation of the total capacity and the remaining capacity of such a battery pack is possible in a wide variety of ways and it is well known to those skilled in the art, so the full capacity and the remaining capacity calculation method will not be described in detail here. However, the controller 1400 calculates the remaining capacities of the first battery pack 1100 and the second battery pack 1200, respectively, and adds the remaining capacities of the two battery packs to the external system 1500 (load 1510). It transmits through communication line such as SMBus. Thus, the external system 1500, i.e., the load 1510, feels as if one battery pack is connected, and the total capacity can be easily checked.

한편, 상기 제어부(1400)는 제1배터리 팩(1100)의 제1주 보호회로(1120)로부터 충전 전압 정보 및 방전 전압 정보를 얻는데, 충전 전압이 과충전 전압으로 인식될 경우 충전 정지 신호를 제1주 보호회로(1120)에 출력하고, 방전 전압이 과방 전 전압으로 인식될 경우 방전 정지 신호를 제1주 보호회로(1120)에 출력한다. 물론, 상기 제1주 보호회로(1120)는 충전 정지 신호가 입력될 경우 제1충전 스위치를 턴오프시키고, 방전 정지 신호가 입력될 경우 제1방전 스위치를 턴오프시킨다.Meanwhile, the controller 1400 obtains charge voltage information and discharge voltage information from the first main protection circuit 1120 of the first battery pack 1100. When the charge voltage is recognized as an overcharge voltage, the controller 1400 may provide a first charge stop signal. It outputs to the main protection circuit 1120, and outputs a discharge stop signal to the first main protection circuit 1120 when the discharge voltage is recognized as the over-discharge voltage. Of course, the first main protection circuit 1120 turns off the first charge switch when the charge stop signal is input, and turns off the first discharge switch when the discharge stop signal is input.

더불어, 상기 제어부(1400)는 제2배터리 팩(1200)의 제2주 보호회로(1220)로부터 충전 전압 정보 및 방전 전압 정보를 얻는데, 충전 전압이 과충전 전압으로 인식될 경우 충전 정지 신호를 제2주 보호회로(1220)에 출력하고, 방전 전압이 과방전 전압으로 인식될 경우 방전 정지 신호를 제2주 보호회로(1220)에 출력한다. 물론, 상기 제2주 보호회로(1220)는 충전 정지 신호가 입력될 경우 제2충전 스위치를 턴오프시키고, 방전 정지 신호가 입력될 경우 제2방전 스위치를 턴오프시킨다.In addition, the controller 1400 obtains charging voltage information and discharge voltage information from the second main protection circuit 1220 of the second battery pack 1200. When the charging voltage is recognized as the overcharge voltage, the controller 1400 may generate a second charge stop signal. It outputs to the main protection circuit 1220, and outputs a discharge stop signal to the second main protection circuit 1220 when the discharge voltage is recognized as the over-discharge voltage. Of course, the second main protection circuit 1220 turns off the second charge switch when the charge stop signal is input, and turns off the second discharge switch when the discharge stop signal is input.

더욱이, 상기 제어부(1400)는 제1배터리 팩(1100) 또는 제2배터리 팩(1200)중 어느 하나로부터만 전력이 외부 시스템(1500)에 공급되도록 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 제어부(1400)는 제1배터리 팩(1100)으로부터만 전력이 부하(1510)에 공급되도록 하였다면, 상기 제2배터리 팩(1200)에 충전 정지 신호 및 방전 정지 신호를 출력함으로써, 상기 제2배터리 팩(1200)이 제1배터리 팩(1100)에 의해 충전되지 않도록 한다. 물론, 이와 같이 하여 제2배터리 팩(1200)의 방전도 차단된다. 또한, 상기 제어부(1400)는 제2배터리 팩(1200)으로부터만 전력이 부하(1510)에 공급되도록 하였다면, 상기 제1배터리 팩(1100)에 충전 정지 신호 및 방전 정지 신호를 출력함으로써, 상기 제1배터리 팩(1100)이 제2배터리 팩(1200)에 의해 충전되지 않도록 한다. 이와 같이 하여 제1배터리 팩(1100)의 방전도 차단된다. 여기서, 한가지 전제 사항은 이러한 동작이 팩 양극 단자(P+) 및 팩 음극 단 자(P-)에 부하(1510)가 연결된 경우에 한하여 이러한 동작이 이루어진다는 것이다. 즉, 팩 양극 단자(P+) 및 팩 음극 단자(P-)에 충전 회로(1520)가 연결되는 경우에는 약간 다른 메카니즘을 가질 수 있다. 다른 말로, 충전 회로(1520)가 연결된 경우에는 상기 제어부(1400)가 제1배터리 팩(1100)과 제2배터리 팩(1200)이 순차적으로 충전되도록 하거나 또는 동시에 충전되도록 제어할 수 있다. 이러한 제1배터리 팩(1100) 및 제2배터리 팩(1200)의 충전 방법에 대해서는 아래에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.In addition, the controller 1400 controls to supply power to the external system 1500 only from one of the first battery pack 1100 or the second battery pack 1200. For example, when the controller 1400 is configured to supply power to the load 1510 only from the first battery pack 1100, by outputting a charge stop signal and a discharge stop signal to the second battery pack 1200, The second battery pack 1200 may not be charged by the first battery pack 1100. Of course, the discharge of the second battery pack 1200 is also blocked in this manner. The controller 1400 outputs a stop charge signal and a discharge stop signal to the first battery pack 1100 when the power is supplied to the load 1510 only from the second battery pack 1200. The first battery pack 1100 may not be charged by the second battery pack 1200. In this way, the discharge of the first battery pack 1100 is also interrupted. Here, one premise is that such an operation is performed only when the load 1510 is connected to the pack positive terminal P + and the pack negative terminal P-. That is, when the charging circuit 1520 is connected to the pack positive terminal P + and the pack negative terminal P−, the mechanism may have a slightly different mechanism. In other words, when the charging circuit 1520 is connected, the controller 1400 may control the first battery pack 1100 and the second battery pack 1200 to be sequentially charged or simultaneously charged. The charging method of the first battery pack 1100 and the second battery pack 1200 will be described in more detail below.

또한, 상기 제어부(1400)는 제1배터리 팩(1100)의 제1온도 센서(1160)로부터 얻은 온도 정보가 허용 온도보다 높다고 판단될 경우에는 제1주 보호회로(1120)에 충전 정지 신호 또는 방전 정지 신호를 출력함으로써, 제1주 보호회로(1120)가 충방전 경로를 차단하도록 한다. 즉, 제1주 보호회로(1120)가 제1충전 스위치 또는 제1방전 스위치를 턴오프시킴으로써, 제1배터리 셀(1110)의 과열을 방지한다.In addition, when the controller 1400 determines that the temperature information obtained from the first temperature sensor 1160 of the first battery pack 1100 is higher than the allowable temperature, the controller 1400 may stop charging or discharging the first main protection circuit 1120. By outputting a stop signal, the first main protection circuit 1120 blocks the charge / discharge path. That is, the first main protection circuit 1120 turns off the first charge switch or the first discharge switch, thereby preventing overheating of the first battery cell 1110.

또한, 상기 제어부(1400)는 제2배터리 팩(1200)의 제2온도 센서(1260)로부터 얻은 온도 정보가 허용 온도보다 높다고 판단될 경우에는 제2주 보호회로(1220)에 충전 정지 신호 또는 방전 정지 신호를 출력함으로써, 제2주 보호회로(1220)가 충방전 경로를 차단하도록 한다. 즉, 제2주 보호회로(1220)가 제2충전 스위치 또는 제2방전 스위치를 턴오프시킴으로써, 제2배터리 셀(1210)의 과열을 방지한다.In addition, when it is determined that the temperature information obtained from the second temperature sensor 1260 of the second battery pack 1200 is higher than the allowable temperature, the control unit 1400 sends a charge stop signal or discharge to the second main protection circuit 1220. By outputting a stop signal, the second main protection circuit 1220 blocks the charge / discharge path. That is, the second main protection circuit 1220 turns off the second charge switch or the second discharge switch, thereby preventing overheating of the second battery cell 1210.

도 3a는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 팩(1000)중 제1주 보호회로(1120) 및 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)의 관계를 도시한 회로도이고, 도 3b는 제1보조 보호회로(1140)와 퓨즈(1150) 사이의 관계를 도시한 회로도이다.3A is a circuit diagram illustrating a relationship between a first main protection circuit 1120 and a first preliminary charge / charge / discharge switch 1130 of the hybrid battery pack 1000 according to the present invention, and FIG. 3B is a first auxiliary protection. A circuit diagram showing a relationship between the circuit 1140 and the fuse 1150.

도 3a에 도시된 구성은 제1배터리 팩(1100)의 제1주 보호회로(1120)와 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)의 구성이지만, 이러한 구성은 제2배터리 팩(1200)에 그대로 적용 가능하다. 따라서, 제2배터리 팩(1200)에 설치된 제2주 보호회로(1220) 및 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)의 상세한 구성 및 작용 설명은 생략하도록 한다.3A illustrates a configuration of the first main protection circuit 1120 and the first preliminary charge / charge / discharge switch 1130 of the first battery pack 1100, but the configuration of the second battery pack 1200 may be described. It can be applied as it is. Therefore, detailed descriptions and operations of the second main protection circuit 1220 and the second precharge / charge / discharge switch 1230 installed in the second battery pack 1200 will be omitted.

먼저 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+)와 팩 양극 단자(P+)의 충방전 경로에 제1충전 스위치(1131), 제1예비 충전 스위치(1132) 및 제1방전 스위치(1133)가 순차적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 제1충전 스위치(1131) 및 제1방전 스위치(1133)는 충방전 경로에 직렬로 연결되어 있고, 상기 예비 충전 스위치(1132)는 충방전 경로에 병렬로 연결되어 있다. 상기 모든 스위치(131,132,133)는 예를 들면 드레인(drain)에서 소스(source)쪽으로 순방향의 기생 다이오드(parasite diode)를 갖는 P채널 전계효과트랜지스터(P channel Field Effect Transistor)일 수 있으나, 이러한 반도체 소자로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 상기 제1충전 스위치(1131)의 소스와 제1방전 스위치(1133)의 소스는 상호 연결되어 있다. 또한, 상기 제1충전 스위치(1131)의 드레인은 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+)에 연결되고, 상기 제1방전 스위치(1133)의 드레인은 팩 양극 단자(P+)에 연결되어 있다. 더불어, 상기 제1예비 충전 스위치(1132)는 소스가 상기 제1충전 스위치(1131)와 제1방전 스위치(1133)의 소스에 각각 연결되어 있고, 드레인은 상기 제1충전 스위치(1131)의 드레인에 저항 R을 경유하여 연결되어 있다.First, the first charge switch 1131, the first preliminary charge switch 1132, and the first discharge switch 1133 are disposed in the charge / discharge paths of the positive terminal B + and the pack positive terminal P + of the first battery cell 1110. Are sequentially connected. That is, the first charge switch 1131 and the first discharge switch 1133 are connected in series to the charge / discharge path, and the preliminary charge switch 1132 is connected to the charge / discharge path in parallel. All of the switches 131, 132, 133 may be, for example, P channel field effect transistors having parasite diodes forward from the drain to the source. It does not limit the invention. The source of the first charge switch 1131 and the source of the first discharge switch 1133 are connected to each other. In addition, the drain of the first charge switch 1131 is connected to the positive terminal B + of the first battery cell 1110, and the drain of the first discharge switch 1133 is connected to the pack positive terminal P +. have. In addition, a source of the first preliminary charge switch 1132 is connected to a source of the first charge switch 1131 and the first discharge switch 1133, respectively, and the drain of the first charge switch 1113 is drained. Is connected via a resistor R.

더불어, 상기 제1충전 스위치(1131), 제1예비 충전 스위치(1132) 및 제1방전 스위치(1133)의 각 게이트는 제1주 보호회로(1120)에 의해 제어되도록 되어 있다. 예를 들어 제1주 보호회로(1120)가 CFET 단자를 통하여 로우(low) 신호를 인가하면 제1충전 스위치(1131)가 턴온되고, PCFET 단자를 통하여 로우 신호를 인가하면 제1예비 충전 스위치(1132)가 턴온되며, DFET 단자를 통하여 로우 신호를 인가하면 제1방전 스위치(1133)가 턴온된다. 물론, 반대로 제1주 보호회로(1120)가 CFET 단자를 통하여 하이(high) 신호를 인가하면 제1충전 스위치(1131)가 턴오프되고, PCFET 단자를 통하여 하이 신호를 인가하면 제1예비 충전 스위치(1132)가 턴오프되며, DFET 단자를 통하여 하이 신호를 인가하면 제1방전 스위치(1133)가 턴오프된다. 물론, 이러한 각 스위치(1131,1132,1133)의 게이트 전압 제어를 위해 제1주 보호회로(1120)에는 FET 제어 회로(1122)가 내장될 수 있다.In addition, the gates of the first charge switch 1131, the first preliminary charge switch 1132, and the first discharge switch 1133 are controlled by the first main protection circuit 1120. For example, when the first main protection circuit 1120 applies a low signal through the CFET terminal, the first charge switch 1131 is turned on. When the first main protection circuit 1120 applies a low signal through the PCFET terminal, the first preliminary charge switch ( 1132 is turned on, and when the low signal is applied through the DFET terminal, the first discharge switch 1133 is turned on. Of course, on the contrary, when the first main protection circuit 1120 applies a high signal through the CFET terminal, the first charge switch 1131 is turned off, and when the high signal is applied through the PCFET terminal, the first preliminary charging switch is applied. 1132 is turned off, and when the high signal is applied through the DFET terminal, the first discharge switch 1133 is turned off. Of course, the FET control circuit 1122 may be embedded in the first main protection circuit 1120 to control the gate voltage of each of the switches 1131, 1132, and 1133.

이러한 구성에 의해 상기 제1주 보호회로(1120)가 제1충전 스위치(1131)를 턴오프시키게 되면 제1배터리 셀(1110)의 충전이 정지되고(기생 다이오드에 의해 방전은 가능함), 제1방전 스위치(1133)를 턴오프시키게 되면 제1배터리 셀(1110)의 방전이 정지(기생 다이오드에 의해 충전은 가능함)된다. 물론, 주지된 바와 같이 상기 제1예비 충전 스위치(1132)는 예를 들면 제1배터리 셀(1110)의 전압이 과방전 전압 이하(대략 2.5V 이하)로 떨어진 경우 충전 전류를 낮추어 배터리 셀에 소정 시간동안 제공함으로써, 상기 제1배터리 셀(1110)이 급속 충전할 수 있을 만큼의 전압(대략 3V 정도)이 되도록 한다. 이러한 제1충전 스위치(1131), 제1예비 충전 스위치(1132) 및 제1방전 스위치(1133)의 동작은 당업자에게 주지된 사항이므로, 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.In this configuration, when the first main protection circuit 1120 turns off the first charge switch 1131, charging of the first battery cell 1110 is stopped (discharge may be performed by a parasitic diode). When the discharge switch 1133 is turned off, the discharge of the first battery cell 1110 is stopped (charging is possible by the parasitic diode). Of course, as is well known, the first preliminary charging switch 1132 lowers the charging current when the voltage of the first battery cell 1110 falls below the over-discharge voltage (about 2.5V or less), thereby reducing the charge current. By providing for a time, the first battery cell 1110 is a voltage (approximately 3V) enough to be fast charge. Operations of the first charge switch 1131, the first preliminary charge switch 1132, and the first discharge switch 1133 are well known to those skilled in the art, and thus, further description thereof will be omitted.

도 2b에 도시된 구성은 제1배터리 팩(1100)의 제1보조 보호회로(1140)와 제1퓨즈(1150)이지만, 이러한 구성은 제2배터리 팩(1200)에 그대로 적용 가능하다. 따라서, 제2배터리 팩(1200)의 제2보조 보호회로(1240)와 제2퓨즈(1250)에 대한 구성 및 작용 설명은 생략하도록 한다.The configuration shown in FIG. 2B is the first auxiliary protection circuit 1140 and the first fuse 1150 of the first battery pack 1100, but this configuration is applicable to the second battery pack 1200 as it is. Therefore, the description of the configuration and operation of the second auxiliary protection circuit 1240 and the second fuse 1250 of the second battery pack 1200 will be omitted.

도시된 바와 같이 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+)와 팩 양극 단자(P+) 사이의 충방전 경로에 제1퓨즈(1150)가 설치되어 있다. 또한, 제1배터리 셀(1110)의 음극 단자(B-)와 팩 음극 단자(P-) 사이의 충방전 경로에는 상기 제1퓨즈(1150)를 동작시키기 위한 제1스위치(1142)가 연결되어 있다. 더불어, 상기 제1스위치(1142)는 제1보조 보호회로(1140)의 CO 단자에 연결되어 있다.As illustrated, a first fuse 1150 is installed in a charge / discharge path between the positive terminal B + and the pack positive terminal P + of the first battery cell 1110. In addition, a first switch 1142 for operating the first fuse 1150 is connected to a charge / discharge path between the negative terminal B− and the pack negative terminal P− of the first battery cell 1110. have. In addition, the first switch 1142 is connected to the CO terminal of the first auxiliary protection circuit 1140.

여기서, 상기 제1퓨즈(1150)는 적어도 하나의 온도 퓨즈(1151)와, 상기 온도 퓨즈(1151)를 용융하여 끊는 가열 저항(1152)으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1스위치(1142)는 통상의 N채널 전계효과트랜지스터일 수 있으나, 이러한 소자 종류로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The first fuse 1150 may include at least one thermal fuse 1151 and a heating resistor 1152 for melting and breaking the thermal fuse 1151. Further, the first switch 1142 may be a conventional N-channel field effect transistor, but the present invention is not limited to this kind of device.

따라서, 상기 제1보조 보호회로(1140)가 CO 단자를 통하여 하이 신호를 인가하면, 상기 제1스위치(1142)가 턴온되고, 이에 따라 충전 전류 또는 방전 전류가 양극 단자(B+ 또는 P+), 온도 퓨즈(1151), 가열 저항(1152) 및 스위치(1142)의 드레인 소스를 통하여 음극 단자(B- 또는 P-)로 흐르게 된다. 따라서, 상기 가열 저항(1152)이 발열하게 되고 이에 따라 온도 퓨즈(1151)가 끊어짐으로써, 충방전 경로가 영구적으로 차단된다. 여기서, 상기 제1보조 보호회로(1140)는 제1주 보호회 로(1120) 또는 제1예비 충전/충전/방전 스위치(1130)가 정상적으로 동작되지 않을 경우 동작한다.Therefore, when the first auxiliary protection circuit 1140 applies a high signal through the CO terminal, the first switch 1142 is turned on, and thus the charging current or the discharge current is the positive terminal (B + or P +) and the temperature. Flow through the fuse 1151, the heating resistor 1152, and the drain source of the switch 1142 to the negative terminal B- or P-. Therefore, the heating resistor 1152 generates heat and thus the thermal fuse 1151 is blown, whereby the charge / discharge path is permanently blocked. Here, the first auxiliary protection circuit 1140 operates when the first main protection circuit 1120 or the first preliminary charge / charge / discharge switch 1130 is not normally operated.

도 4a는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 팩(1000)의 충전 방법을 도시한 플로우 챠트이고, 도 4b는 충전 방법을 도시한 그래프이다.4A is a flowchart illustrating a charging method of the hybrid battery pack 1000 according to the present invention, and FIG. 4B is a graph illustrating the charging method.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 팩(1000)의 충전 방법은 제1배터리 팩(1100)을 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계와(S41), 상기 제1배터리 팩(1100)이 제1설정 전압까지 상승했는지 판단하는 단계(S42)와, 상기 제1배터리 팩(1100)의 예비 충전을 중지하고 제2배터리 팩(1200)을 예비 충전하는 단계(S43)와, 상기 제2배터리 팩(1200)의 예비 충전중 상기 제1배터리 팩(1100)의 전압이 제2설정 전압까지 하강했는지 판단하는 단계(S44)와, 상기 제2배터리 팩(1200)을 예비 충전하면서 상기 제1배터리 팩(1100)을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계(S45)와, 상기 제2배터리 팩(1200)이 제1설정 전압까지 상승했는지 판단하는 단계(S46)와, 상기 제2배터리 팩(1200)의 예비 충전을 중지하고, 상기 제1배터리 팩(1100)을 급속 충전하는 단계(S47)와, 상기 제1배터리 팩(1100)의 급속 충전중 상기 제2배터리 팩(1200)의 전압이 제2설정 전압까지 하강했는지 판단하는 단계(S48)와, 상기 제1배터리 팩(1100)을 급속 충전하면서 상기 제2배터리 팩(1200)을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계(S49)와, 상기 제1배터리 팩(1100)의 급속 충전이 완료되었는지 판단하는 단계(S50)와, 상기 제1배터리 팩(1100)의 급속 충전을 중지하고 상기 제2배터리 팩(1200)을 급속 충전하는 단계(S51)를 포함하여 이루어져 있다.As shown, the charging method of the hybrid battery pack 1000 according to the present invention includes the steps of precharging the first battery pack 1100 to a first predetermined voltage (S41), and the first battery pack 1100 Determining whether the voltage reaches the first set voltage (S42), stopping precharging the first battery pack 1100 and precharging the second battery pack 1200 (S43), and the second battery pack. Determining whether the voltage of the first battery pack 1100 falls to a second predetermined voltage during preliminary charging (S44) and pre-charging the second battery pack 1200 while precharging the first battery pack Precharging (1100) back to a first set voltage (S45), determining whether the second battery pack 1200 has risen to a first set voltage (S46), and the second battery pack 1200. Stopping the pre-charging and rapidly charging the first battery pack 1100 (S47) and the first battery. It is determined whether the voltage of the second battery pack 1200 has dropped to the second predetermined voltage during the rapid charging of step 1100 (S48), and the second battery pack while rapidly charging the first battery pack 1100. Pre-charging the 1200 to a first predetermined voltage (S49), determining whether rapid charging of the first battery pack 1100 is completed (S50), and It stops the fast charging and comprises a step (S51) for fast charging the second battery pack 1200.

이러한 본 발명에 의한 하이브리드 배터리 팩(1000)의 충전 방법을 도 2, 도 3a 및 도 3b를 함께 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다. 여기서, 전제 조건으로 상기 제1배터리 팩(1100) 및 제2배터리 팩(1200)은 최초에 모두 과방전 상태라고 가정하고, 또한 팩 양극 단자(P+) 및 팩 음극 단자(P-)에는 충전 회로(1520)가 연결된 것으로 가정한다. 또한, 여기서 제어부(1400)는 상기 제1배터리 팩(1100)부터 예비 충전하는 것으로 가정한다.The charging method of the hybrid battery pack 1000 according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2, 3A, and 3B. Here, as a prerequisite, it is assumed that the first battery pack 1100 and the second battery pack 1200 are all over-discharged at first, and a charging circuit is provided at the pack positive terminal P + and the pack negative terminal P-. Assume 1520 is connected. In addition, it is assumed herein that the controller 1400 is precharged from the first battery pack 1100.

먼저, 상기 제1배터리 팩(1100)을 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계(S41)에서는, 제어부(1400)가 제1주 보호회로(1120)에 예비 충전 개시 신호를 출력함으로써, 상기 제1주 보호회로(1120)가 제1예비 충전 스위치(1132)를 턴온하도록 한다. 이때, 상기 제어부(1400)는 상기 제1주 보호회로(1120)가 제1충전 스위치(1131)를 턴오프하도록 하여 그것을 통해서 예비 충전 전류가 흐르지 못하도록 함과 동시에, 제1방전 스위치(1133)는 턴온되도록 하여 예비 충전 전류가 상기 제1방전 스위치(1133) 및 제1예비 충전 스위치(1132)를 통하여 제1배터리 셀(1110)로 용이하게 흘러가도록 한다. 이러한 동작에 의해 충전 회로(1520)로부터의 예비 충전 전류는 팩 양극 단자(P+), 제1퓨즈(1150), 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)중 제1방전 스위치(1133), 제1예비 충전 스위치(1132), 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+), 제1배터리 셀(1110)의 음극 단자(B-), 센스 레지스터(1300) 및 팩 음극 단자(P-)를 통하여 흐르게 된다.First, in the step of precharging the first battery pack 1100 to a first predetermined voltage (S41), the controller 1400 outputs a preliminary charge start signal to the first main protection circuit 1120, thereby providing the first charge. The main protection circuit 1120 turns on the first preliminary charging switch 1132. In this case, the controller 1400 causes the first main protection circuit 1120 to turn off the first charge switch 1131 to prevent the preliminary charging current from flowing therethrough, and at the same time, the first discharge switch 1133 The turn-on allows the preliminary charging current to easily flow into the first battery cell 1110 through the first discharge switch 1133 and the first preliminary charge switch 1132. By this operation, the preliminary charging current from the charging circuit 1520 is supplied to the first discharge switch 1133 of the pack positive terminal P +, the first fuse 1150, the first preliminary charge / charge / discharge switch 1130, The first preliminary charging switch 1132, the positive terminal B + of the first battery cell 1110, the negative terminal B− of the first battery cell 1110, the sense resistor 1300 and the pack negative terminal P− Flows through).

이어서, 상기 제1배터리 팩(1100)이 제1설정 전압까지 상승했는지 판단하는 단계(S42)에서는, 상기 제어부(1400)가 상기 제1배터리 팩(1100)이 제1설정 전압까 지 상승했는지의 여부를 판단한다. 즉, 상기 제1주 보호회로(1120)는 상기 제1배터리 셀(1110)의 전압을 감지하고, 이를 상기 제어부(1400)에 알려줌으로써 상기 제어부(1400)는 상기 제1배터리 셀(1110)의 전압을 실시간으로 감지 및 판단할 수 있다. 상기 제1설정 전압은 일례로 배터리 셀당 대략 2.9~3.1V 정도로 설정함이 좋다. 상기 제1설정 전압을 대략 2.9V 이하로 하면 이후의 급속 충전에서 여전히 제1배터리 셀(1110)이 열화될 수 있고, 상기 제1설정 전압을 대략 3.1V 이상으로 하면 예비 충전 시간이 너무 오래 걸리는 단점이 있다.Subsequently, in the determining whether the first battery pack 1100 rises to the first set voltage (S42), the controller 1400 determines whether the first battery pack 1100 rises to the first set voltage. Determine whether or not. That is, the first main protection circuit 1120 senses the voltage of the first battery cell 1110 and informs the controller 1400 of the first battery cell 1110. Voltage can be detected and determined in real time. For example, the first set voltage may be set to about 2.9 to 3.1 V per battery cell. When the first set voltage is set to about 2.9 V or less, the first battery cell 1110 may still be deteriorated in subsequent rapid charging, and when the first set voltage is set to about 3.1 V or more, the preliminary charging time may be too long. There are disadvantages.

상기 판단 결과 상기 제1배터리 팩(1100)이 제1설정 전압까지 상승했으면 단계 S43을 수행하고 그렇지 않으면 상기 단계 41로 복귀한다.If the first battery pack 1100 rises to the first predetermined voltage as a result of the determination, step S43 is performed. Otherwise, the process returns to step 41.

상기 제1배터리 팩(1100)의 예비 충전을 중지하고 상기 제2배터리 팩(1200)을 예비 충전하는 단계(S43)에서는, 상기 제어부(1400)가 제1주 보호회로(1120)에 예비 충전 중지 신호를 출력함으로써, 그 제1주 보호회로(1120)가 제1예비 충전 스위치(1132)를 턴오프하도록 하여 상기 제1배터리 셀(1110)의 예비 충전이 중지되도록 한다. 물론, 이때 상기 제어부(1400)는 제1주 보호회로(1120)에 방전 중지 신호를 출력함으로써, 그 제1주 보호회로(1120)가 제1방전 스위치(1133)도 턴오프되도록 하여 그것의 방전이 중지되도록 할 수 있다. 이와 동시에 상기 제어부(1400)는 제2주 보호회로(1220)에 예비 충전 개시 신호를 출력함으로써, 상기 제2주 보호회로(1220)가 제2예비 충전 스위치를 턴온하도록 한다. 이때, 상기 제어부(1400)는 제2주 보호회로(1220)가 제2충전 스위치를 턴오프하도록 하여 그것을 통해서 예비 충전 전류가 흐르지 못하도록 함과 동시에, 제2방전 스위치는 턴온하도록 하여 예 비 충전 전류가 상기 제2방전 스위치 및 제2예비 충전 스위치를 통하여 제2배터리 셀(1210)로 용이하게 흘러가도록 한다. 이러한 동작에 의해 충전 회로(1520)로부터의 예비 충전 전류는 팩 양극 단자(P+), 제2퓨즈(1250), 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)중 제2방전 스위치, 제2예비 충전 스위치, 제2배터리 셀(1210)의 양극 단자(B+), 제2배터리 셀(1210)의 음극 단자(B-), 센스 레지스터(1300) 및 팩 음극 단자(P-)를 통하여 흐르게 된다.In the step S43 of stopping precharging the first battery pack 1100 and precharging the second battery pack 1200, the controller 1400 stops precharging the first main protection circuit 1120. By outputting the signal, the first main protection circuit 1120 turns off the first preliminary charging switch 1132 to stop the preliminary charging of the first battery cell 1110. Of course, at this time, the control unit 1400 outputs a discharge stop signal to the first main protection circuit 1120 so that the first main protection circuit 1120 also turns off the first discharge switch 1133 so that its discharge is performed. Can be stopped. At the same time, the control unit 1400 outputs a preliminary charging start signal to the second main protection circuit 1220 so that the second main protection circuit 1220 turns on the second preliminary charging switch. In this case, the controller 1400 causes the second main protection circuit 1220 to turn off the second charge switch so that the preliminary charging current does not flow therethrough, and the second discharge switch is turned on so that the preliminary charging current is turned on. Is easily flowed into the second battery cell 1210 through the second discharge switch and the second preliminary charge switch. By this operation, the preliminary charging current from the charging circuit 1520 is supplied to the second positive switch P2 of the pack positive terminal P +, the second fuse 1250, and the second precharge / charge / discharge switch 1230. It flows through the charge switch, the positive terminal B + of the second battery cell 1210, the negative terminal B− of the second battery cell 1210, the sense resistor 1300, and the pack negative terminal P−.

이어서, 상기 제2배터리 팩(1200)의 예비 충전중 상기 제1배터리 팩(1100)의 전압이 제2설정 전압까지 하강했는지 판단하는 단계(S44)에서는, 상기 제어부(1400)가 상기 제1배터리 팩(1100)이 제2설정 전압까지 하강했는지의 여부를 판단한다. 즉, 상기 제1주 보호회로(1120)는 상기 제1배터리 셀(1110)의 전압을 감지하고, 이를 상기 제어부(1400)에 알려줌으로써 상기 제어부(1400)는 상기 제1배터리 셀(1110)의 전압을 실시간으로 감지 및 판단할 수 있다. 일례로, 상기 제2설정 전압은 배터리 셀당 대략 2.5~2.7V 정도로 설정함이 좋다. 상기 제2설정 전압을 대략 2.5V 이하로 하면 배터리 셀의 전압이 너무 떨어져 제1설정 전압까지 증가시키는데 시간이 오래 걸리고, 상기 제2설정 전압을 대략 2.7V 이상으로 하면 예비 충전이 너무 빈번하게 수행되는 단점이 있다.Subsequently, during the preliminary charging of the second battery pack 1200, in operation S44, the controller 1400 determines whether the voltage of the first battery pack 1100 falls to a second predetermined voltage. It is determined whether the pack 1100 has fallen to the second predetermined voltage. That is, the first main protection circuit 1120 senses the voltage of the first battery cell 1110 and informs the controller 1400 of the first battery cell 1110. Voltage can be detected and determined in real time. For example, the second set voltage may be set to about 2.5 to 2.7V per battery cell. If the second set voltage is about 2.5V or less, the voltage of the battery cell is too low, and it takes a long time to increase to the first set voltage, and when the second set voltage is about 2.7V or more, precharge is performed too frequently. There is a disadvantage.

상기 판단 결과 상기 제1배터리 팩(1100)이 제2설정 전압까지 하강했으면 단계 S45를 수행하고, 그렇지 않으면 상기 단계 43으로 복귀한다.If the first battery pack 1100 falls to the second predetermined voltage as a result of the determination, step S45 is performed; otherwise, the process returns to step 43.

이어서, 상기 제2배터리 팩(1200)을 예비 충전하면서 상기 제1배터리 팩(1100)을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계(S45)에서는, 상기 제어 부(1400)가 상기 제2배터리 팩(1200)을 제1설정 전압에 도달할 때까지 계속 예비 충전하면서 제2설정 전압 이하로 떨어진 제1배터리 팩(1100)을 다시 예비 충전한다. 즉, 상기 제어부(1400)가 제1주 보호회로(1120)에 예비 충전 개시 신호를 출력함으로써, 그 제1주 보호회로(1120)가 제1예비 충전 스위치(1132)를 턴온하도록 하여 상기 제1배터리 셀(1110)의 예비 충전이 재시작되도록 한다. 물론, 이때 상기 제어부(1400)는 제1주 보호회로(1120)에 방전 개시 신호를 출력함으로써, 그 제1주 보호회로(1120)가 제1방전 스위치(1133)도 턴온되도록 하여 충전 회로(1520)로부터의 예비 충전 전류가 제1방전 스위치(1133) 및 제1예비 충전 스위치(1132)를 통하여 제1배터리 셀(1110)에 양호하게 공급되도록 한다. 이와 같이 하여 상기 충전 회로(1520)로부터의 예비 충전 전류는 팩 양극 단자(P+), 제1퓨즈(1150), 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)중 제1방전 스위치(1133), 제1예비 충전 스위치(1132), 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+), 제1배터리 셀(1110)의 음극 단자(B-), 센스 레지스터(1300) 및 팩 음극 단자(P-)를 통하여 흐르게 되고, 또한 상기 충전 회로(1520)로부터의 예비 충전 전류는 팩 양극 단자(P+), 제2퓨즈(1250), 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)중 제2방전 스위치, 제2예비 충전 스위치, 제2배터리 셀(1210)의 양극 단자(B+), 제2배터리 셀(1210)의 음극 단자(B-), 센스 레지스터(1300) 및 팩 음극 단자(P-)를 통하여 흐르게 된다. 달리 말하면, 본 발명은, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제2배터리 팩(1200)의 예비 충전 중에도 상기 제1배터리 팩(1100)의 전압이 제2설정 전압(2.5~2.7V) 이하로 떨어지면 다시 그 제1배터리 팩(1100)을 반복하여 예비 충전하는 것이다.Subsequently, in the step S45 of precharging the first battery pack 1100 back to a first predetermined voltage while precharging the second battery pack 1200, the control unit 1400 performs the second battery pack. The first battery pack 1100 which has fallen below the second set voltage is precharged again while continuing to precharge 1200 until the first set voltage is reached. That is, the control unit 1400 outputs a preliminary charging start signal to the first main protection circuit 1120, thereby causing the first main protection circuit 1120 to turn on the first preliminary charging switch 1132. The preliminary charging of the battery cell 1110 is restarted. Of course, at this time, the controller 1400 outputs a discharge start signal to the first main protection circuit 1120 so that the first main protection circuit 1120 also turns on the first discharge switch 1133 to charge the circuit 1520. The preliminary charging current from) is preferably supplied to the first battery cell 1110 through the first discharge switch 1133 and the first preliminary charge switch 1132. In this manner, the preliminary charging current from the charging circuit 1520 is the first positive switch 1133 of the pack positive terminal P +, the first fuse 1150, the first preliminary charge / charge / discharge switch 1130, The first preliminary charging switch 1132, the positive terminal B + of the first battery cell 1110, the negative terminal B− of the first battery cell 1110, the sense resistor 1300 and the pack negative terminal P− And a preliminary charging current from the charging circuit 1520 is the second discharge switch of the pack positive terminal (P +), the second fuse 1250, the second precharge / charge / discharge switch 1230. , The second preliminary charging switch, the positive terminal B + of the second battery cell 1210, the negative terminal B- of the second battery cell 1210, the sense resistor 1300 and the pack negative terminal P- Flows through. In other words, as shown in FIG. 4B, when the voltage of the first battery pack 1100 falls below the second set voltage (2.5 to 2.7 V) even during the preliminary charging of the second battery pack 1200. Again, the first battery pack 1100 is repeatedly charged and precharged.

이어서, 상기 제2배터리 팩(1200)이 제1설정 전압까지 상승했는지 판단하는 단계(S46)에서는, 상기 제어부(1400)가 상기 제2배터리 팩(1200)이 제1설정 전압까지 상승했는지의 여부를 판단한다. 즉, 상기 제2주 보호회로(1220)는 상기 제2배터리 셀(1210)의 전압을 감지하고, 이를 상기 제어부(1400)에 알려줌으로써 상기 제어부(1400)는 상기 제2배터리 셀(1210)의 전압을 실시간으로 감지 및 판단할 수 있다. 일례로, 상기 제2설정 전압은 배터리 셀당 대략 2.9~3.1V 정도로 설정함이 좋다. 상기 제1설정 전압을 대략 2.9V 이하로 하면 이후의 급속 충전에서 여전히 제2배터리 셀(1210)이 열화될 수 있고, 상기 제1설정 전압을 대략 3.1V 이상으로 하면 예비 충전 시간이 너무 오래 걸리는 단점이 있다.Subsequently, in step S46 of determining whether the second battery pack 1200 has risen to the first set voltage, the controller 1400 determines whether the second battery pack 1200 has risen to the first set voltage. Judge. That is, the second main protection circuit 1220 senses the voltage of the second battery cell 1210 and informs the control unit 1400 of the second battery cell 1210. Voltage can be detected and determined in real time. For example, the second set voltage may be set to about 2.9 to 3.1 V per battery cell. If the first set voltage is set to about 2.9V or less, the second battery cell 1210 may still be deteriorated in subsequent rapid charging, and if the first set voltage is set to about 3.1V or more, the preliminary charging time may be too long. There are disadvantages.

상기 판단 결과 상기 제2배터리 팩(1200)이 제1설정 전압까지 상승했으면 단계 S47을 수행하고, 그렇지 않으면 상기 단계 45로 복귀한다.If the second battery pack 1200 has risen to the first predetermined voltage as a result of the determination, step S47 is performed. Otherwise, the process returns to step 45.

이어서, 상기 제2배터리 팩(1200)의 예비 충전을 중지하고, 상기 제1배터리 팩(1100)을 급속 충전하는 단계(S47)에서는, 상기 제어부(1400)가 제2주 보호회로(1220)에 예비 충전 중지 신호를 출력하여, 상기 제2주 보호회로(1220)가 제2예비 충전 스위치를 턴오프하도록 한다. 더불어 이때 상기 제어부(1400)는 제2주 보호회로(1220)에 방전 중지 신호를 출력하여, 상기 제2주 보호회로(1220)가 제2방전 스위치를 턴오프하도록 한다. 따라서, 상기 제2배터리 팩(1200)은 예비 충전이 중지되고, 더불어 방전도 불가능한 상태가 된다. 이어서, 상기 제어부(1400)는 제1주 보호회로(1120)에 충전 개시 신호를 출력하여, 상기 제1주 보호회로(1120)가 제1예비/충전/방전 스위치중 제1충전 스위치(1131)를 턴온하도록 한다. 물론, 이때 상기 제어부(1400)는 제1주 보호회로(1120)에 예비 충전 중지 신호를 출력하여 상기 제1예비 충전 스위치(1132)는 턴오프되도록 한다. 더불어, 상기 제어부(1400)는 제1주 보호회로(1120)에 방전 개시 신호를 출력하여 상기 제1방전 스위치(1133)가 턴온되도록 한다. 따라서 충전 회로(1520)로부터의 급속 충전 전류는 상기 제1방전 스위치(1133) 및 제1충전 스위치(1131)를 통하여 상기 제1배터리 셀(1110)에 양호하게 공급된다. 즉, 만약 제1방전 스위치(1133)를 턴오프시켜 놓으면 그것의 기생 다이오드를 따라 급속 충전 전류가 제1배터리 셀(1110)에 공급되기 때문에 상기 제1방전 스위치(1133)에서 너무 많은 열이 발생할 수 있어 좋지 않다. 이러한 동작에 의해 충전 회로(1520)로부터의 급속 충전 전류는 팩 양극 단자(P+), 제1퓨즈(1150), 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)중 제1방전 스위치(1133), 제1충전 스위치(1131), 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+), 제1배터리 셀(1110)의 음극 단자(B-), 센스 레지스터(1300) 및 팩 음극 단자(P-)를 통하여 흐르게 된다.Subsequently, when the preliminary charging of the second battery pack 1200 is stopped and the first battery pack 1100 is rapidly charged (S47), the controller 1400 is connected to the second main protection circuit 1220. The preliminary charging stop signal is output to cause the second main protection circuit 1220 to turn off the second preliminary charging switch. In addition, the control unit 1400 outputs a discharge stop signal to the second main protection circuit 1220 so that the second main protection circuit 1220 turns off the second discharge switch. Therefore, the second battery pack 1200 is in a state where precharging is stopped and discharge is impossible. Subsequently, the controller 1400 outputs a charge start signal to the first main protection circuit 1120 such that the first main protection circuit 1120 is the first charge switch 1131 of the first preliminary / charge / discharge switches. Turn on. Of course, the control unit 1400 outputs a preliminary charging stop signal to the first main protection circuit 1120 to turn off the first preliminary charging switch 1132. In addition, the controller 1400 outputs a discharge start signal to the first main protection circuit 1120 such that the first discharge switch 1133 is turned on. Accordingly, the rapid charging current from the charging circuit 1520 is well supplied to the first battery cell 1110 through the first discharge switch 1133 and the first charge switch 1131. That is, if the first discharge switch 1133 is turned off, too much heat is generated in the first discharge switch 1133 because a rapid charge current is supplied to the first battery cell 1110 along its parasitic diode. It is not good to be able. As a result, the rapid charging current from the charging circuit 1520 is applied to the first discharge switch 1133 among the pack positive terminal P +, the first fuse 1150, and the first preliminary charge / charge / discharge switch 1130. First charge switch 1131, positive terminal B + of first battery cell 1110, negative terminal B- of first battery cell 1110, sense resistor 1300 and pack negative terminal P- It flows through.

이어서, 상기 제1배터리 팩(1100)의 급속 충전중 상기 제2배터리 팩(1200)의 전압이 제2설정 전압까지 하강했는지 판단하는 단계(S48)에서는, 상기 제어부(1400)가 상기 제2배터리 팩(1200)이 제2설정 전압까지 하강했는지의 여부를 판단한다. 즉, 상기 제2주 보호회로(1220)는 상기 제2배터리 셀(1210)의 전압을 감지하고, 이를 상기 제어부(1400)에 알려줌으로써 상기 제어부(1400)는 상기 제2배터리 셀(1210)의 전압을 실시간으로 감시할 수 있다. 일례로, 상기 제2설정 전압은 배터리 셀당 대략 2.5~2.7V 정도로 설정함이 좋다. 상기 제2설정 전압을 대략 2.5V 이하로 하면 배터리 셀의 전압이 너무 떨어져 제1설정 전압까지 증가시키는데 시간 이 오래 걸리고, 상기 제2설정 전압을 대략 2.7V 이상으로 하면 예비 충전이 너무 빈번하게 수행되는 단점이 있다.Subsequently, in step S48, when the voltage of the second battery pack 1200 falls to a second predetermined voltage during rapid charging of the first battery pack 1100, the control unit 1400 performs the second battery. It is determined whether the pack 1200 has fallen to the second predetermined voltage. That is, the second main protection circuit 1220 senses the voltage of the second battery cell 1210 and informs the control unit 1400 of the second battery cell 1210. The voltage can be monitored in real time. For example, the second set voltage may be set to about 2.5 to 2.7V per battery cell. When the second set voltage is about 2.5V or less, the voltage of the battery cell is too low to increase to the first set voltage, and when the second set voltage is about 2.7V or more, precharge is performed too frequently. There is a disadvantage.

상기 판단 결과 상기 제2배터리 팩(1200)이 제2설정 전압까지 하강했으면 단계 S49를 수행하고, 그렇지 않으면 상기 단계 47로 복귀한다.If it is determined that the second battery pack 1200 has fallen to the second predetermined voltage, step S49 is performed. Otherwise, the process returns to step 47.

이어서, 상기 제1배터리 팩(1100)을 급속 충전하면서 상기 제2배터리 팩(1200)을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계(S49)에서는, 제어부(1400)가 상기 제1배터리 팩(1100)을 계속 급속 충전하면서 제2설정 전압 이하로 떨어진 제2배터리 팩(1200)을 다시 예비 충전한다. 즉, 상기 제어부(1400)가 제2주 보호회로(1220)에 예비 충전 개시 신호를 출력함으로써, 그 제2주 보호회로(1220)가 제2예비 충전 스위치를 턴온하도록 하여 상기 제2배터리 셀(1210)의 예비 충전이 재시작되도록 한다. 물론, 이때 상기 제어부(1400)는 제2주 보호회로(1220)에 방전 개시 신호를 출력함으로써, 그 제2주 보호회로(1220)가 제2방전 스위치를 턴온되도록 하여 충전 회로(1520)로부터의 예비 충전 전류가 제2방전 스위치 및 제2예비 충전 스위치를 통하여 제2배터리 셀(1210)에 양호하게 공급되도록 한다. 이와 같이 하여 상기 충전 회로(1520)로부터의 급속 충전 전류는 팩 양극 단자(P+), 제1퓨즈(1150), 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)중 제1방전 스위치(1133), 제1예비 충전 스위치(1132), 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+), 제1배터리 셀(1110)의 음극 단자(B-), 센스 레지스터(1300) 및 팩 음극 단자(P-)를 통하여 흐르게 되고, 또한 상기 충전 회로(1520)로부터의 예비 충전 전류는 팩 양극 단자(P+), 제2퓨즈(1250), 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)중 제2방전 스위치, 제2예비 충전 스위치, 제2배터리 셀(1210)의 양극 단자(B+), 제2배터리 셀(1210)의 음극 단자(B-), 센스 레지스터(1300) 및 팩 음극 단자(P-)를 통하여 흐르게 된다. 달리 말하면, 본 발명은, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1배터리 팩(1100)의 급속 충전 중에도 상기 제2배터리 팩(1200)의 전압이 제2설정 전압(2.5~2.7V) 이하로 떨어지면 다시 그 제2배터리 팩(1200)을 반복하여 예비 충전하는 것이다.Subsequently, in the step S49 of precharging the second battery pack 1200 back to the first predetermined voltage while rapidly charging the first battery pack 1100, the controller 1400 controls the first battery pack 1100. ) And precharge the second battery pack 1200 which has fallen below the second predetermined voltage while continuing to rapidly charge. That is, the control unit 1400 outputs a preliminary charging start signal to the second main protection circuit 1220 so that the second main protection circuit 1220 turns on the second preliminary charging switch so that the second battery cell ( Allow 1210 to restart the precharge. Of course, at this time, the control unit 1400 outputs a discharge start signal to the second main protection circuit 1220, thereby causing the second main protection circuit 1220 to turn on the second discharge switch from the charging circuit 1520. The preliminary charging current is preferably supplied to the second battery cell 1210 through the second discharge switch and the second preliminary charging switch. In this way, the rapid charging current from the charging circuit 1520 is the first positive switch (1133) of the pack positive terminal (P +), the first fuse 1150, the first precharge / charge / discharge switch (1130), The first preliminary charging switch 1132, the positive terminal B + of the first battery cell 1110, the negative terminal B− of the first battery cell 1110, the sense resistor 1300 and the pack negative terminal P− And a preliminary charging current from the charging circuit 1520 is the second discharge switch of the pack positive terminal (P +), the second fuse 1250, the second precharge / charge / discharge switch 1230. , The second preliminary charging switch, the positive terminal B + of the second battery cell 1210, the negative terminal B- of the second battery cell 1210, the sense resistor 1300 and the pack negative terminal P- Flows through. In other words, as shown in FIG. 4B, when the voltage of the second battery pack 1200 falls below the second set voltage (2.5 to 2.7 V) even during rapid charging of the first battery pack 1100. Again, the second battery pack 1200 is repeatedly charged and precharged.

이어서, 상기 제1배터리 팩(1100)의 급속 충전이 완료되었는지 판단하는 단계(S50)에서는, 상기 제어부(1400)가 상기 제1배터리 팩(1100)이 소정 전압(예를 들면 배터리 셀당 대략 4V)까지 상승했는지의 여부를 판단한다. 즉, 상기 제1주 보호회로(1120)는 상기 제1배터리 셀(1110)의 전압을 감지하고, 이를 상기 제어부(1400)에 알려줌으로써 상기 제어부(1400)는 상기 제1배터리 셀(1110)의 전압을 실시간으로 감지 및 판단할 수 있다.Subsequently, in step S50 of determining whether the rapid charging of the first battery pack 1100 is completed, the controller 1400 determines that the first battery pack 1100 has a predetermined voltage (for example, approximately 4 V per battery cell). It is judged whether or not it rises up to. That is, the first main protection circuit 1120 senses the voltage of the first battery cell 1110 and informs the controller 1400 of the first battery cell 1110. Voltage can be detected and determined in real time.

상기 판단 결과 상기 제1배터리 팩(1100)이 소정 전압(즉, 배터리 셀당 대략 4V)까지 상승했으면 단계 S51을 수행하고, 그렇지 않으면 상기 단계 S49로 복귀한다.If the first battery pack 1100 rises to a predetermined voltage (ie, approximately 4V per battery cell) as a result of the determination, step S51 is performed, otherwise, the process returns to step S49.

이어서, 상기 제1배터리 팩(1100)의 급속 충전을 중지하고 제2배터리 팩(1200)을 급속 충전하는 단계(S51)에서는, 상기 제어부(1400)가 상기 제1배터리 팩(1100)의 급속 충전을 중지하고 이어서 제2배터리 팩(1200)을 급속 충전한다. 즉, 상기 제어부(1400)가 제1주 보호회로(1120)에 충전 중지 신호를 출력하여, 상기 제1주 보호회로(1120)가 제1충전 스위치(1131)를 턴오프하도록 한다. 물론, 이러한 급속 충전 이후 실제로 상기 제어부(1400)는 상기 제1충전 스위치(1131)를 펄 스 제어함으로써 제1배터리 셀(1110)이 만 충전(full charging)되도록 하나, 이는 본 발명의 요지가 아니므로 설명을 생략하도록 한다. 더불어, 상기 제어부(1400)가 제2주 보호회로(1220)에 급속 충전 개시 신호를 출력하여, 상기 제2주 보호회로(1220)가 제2예비/충전/방전 스위치중 제2충전 스위치를 턴온되도록 하도록 한다. 물론, 이때 상기 제어부(1400)는 제2주 보호회로(1220)에 예비 충전 중지 신호를 출력하여 상기 제2예비 충전 스위치는 턴오프되도록 한다. 더불어, 상기 제어부(1400)는 제2주 보호회로(1220)에 방전 개시 신호를 출력하여 상기 제2방전 스위치가 턴온되도록 한다. 따라서 충전 회로(1520)로부터의 급속 충전 전류는 상기 제2방전 스위치 및 제2충전 스위치를 통하여 상기 제2배터리 셀(1210)에 양호하게 공급된다. 즉, 만약 제2방전 스위치를 턴오프시켜 놓으면 그것의 기생 다이오드를 따라 급속 충전 전류가 제2배터리 셀(1210)에 공급되기 때문에 상기 제2방전 스위치에서 너무 많은 열이 발생할 수 있다. 이러한 동작에 의해 충전 회로(1520)로부터의 급속 충전 전류는 팩 양극 단자(P+), 제2퓨즈(1250), 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)중 제2방전 스위치, 제2충전 스위치, 제2배터리 셀(1210)의 양극 단자(B+), 제2배터리 셀(1210)의 음극 단자(B-), 센스 레지스터(1300) 및 팩 음극 단자(P-)를 통하여 흐르게 된다.Subsequently, in the step (S51) of stopping the rapid charging of the first battery pack 1100 and rapidly charging the second battery pack 1200, the controller 1400 may perform the rapid charging of the first battery pack 1100. Next, the second battery pack 1200 is rapidly charged. That is, the controller 1400 outputs a stop charge signal to the first main protection circuit 1120, so that the first main protection circuit 1120 turns off the first charge switch 1131. Of course, after the rapid charging, the control unit 1400 actually controls the first charge switch 1131 so that the first battery cell 1110 is fully charged. However, this is not the gist of the present invention. The description is omitted. In addition, the control unit 1400 outputs a fast charging start signal to the second main protection circuit 1220 so that the second main protection circuit 1220 turns on the second charging switch of the second preliminary / charge / discharge switches. Try to Of course, the control unit 1400 outputs a preliminary charging stop signal to the second main protection circuit 1220 so that the second preliminary charging switch is turned off. In addition, the controller 1400 outputs a discharge start signal to the second main protection circuit 1220 so that the second discharge switch is turned on. Accordingly, the rapid charging current from the charging circuit 1520 is well supplied to the second battery cell 1210 through the second discharge switch and the second charge switch. That is, if the second discharge switch is turned off, too much heat may be generated in the second discharge switch because rapid charging current is supplied to the second battery cell 1210 along its parasitic diode. As a result, the rapid charging current from the charging circuit 1520 is applied to the second discharge switch of the pack positive terminal P +, the second fuse 1250, the second precharge / charge / discharge switch 1230, and the second charge. The switch flows through the switch, the positive terminal B + of the second battery cell 1210, the negative terminal B− of the second battery cell 1210, the sense resistor 1300, and the pack negative terminal P−.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 하이브리드 배터리 팩 및 그것의 충전 방법은 제1배터리 팩을 제1설정 전압까지 예비 충전한 후 제2배터리 팩을 그 제1설정 전압까지 예비 충전하는 중에도, 제1배터리 팩의 전압이 제2설정 전압 이하가 되면 그 제1배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 반복적으로 예비 충전시켜 놓음으로써, 제2배터리 팩이 제1설정 전압까지 예비 충전되면 상기 제1배터리 팩이 곧바로 급속 충전을 수행하게 된다. 즉, 종래에는 제2배터리 팩의 예비 충전후 다시 제1배터리 팩이 소정 전압 이하로 하강하기 때문에 다시 제1배터리 팩을 예비 충전하고, 그 제1배터리 팩을 예비 충전한 후 다시 제2배터리 팩이 소정 전압 이하로 하강하기 때문에 다시 제2배터리 팩을 예비 충전하는 등, 두개의 배터리 팩이 예비 충전을 무한히 반복하거나 또는 급속 충전으로의 전환시간이 매우 길었지만 본 발명은 제2배터리 팩이 예비 충전되기만 하면 바로 제1배터리 팩이 급속 충전 상태로 전환될 수 있음으로써, 예비 충전 상태에서 급속 충전 상태로의 전환시간이 매우 신속해진다.As described above, the hybrid battery pack and the charging method thereof according to the present invention, the first battery even after pre-charging the first battery pack to the first set voltage, and precharging the second battery pack to the first set voltage. When the voltage of the pack becomes less than or equal to the second set voltage, the first battery pack is repeatedly precharged to the first set voltage again. When the second battery pack is precharged to the first set voltage, the first battery pack is You will be able to perform a quick charge immediately. That is, since the first battery pack is lowered below the predetermined voltage again after the preliminary charging of the second battery pack, the first battery pack is precharged again, and the second battery pack is again charged after the preliminary charging of the first battery pack. Although the two battery packs repeat the preliminary recharge or infinitely long time to switch to rapid charging, such as precharging the second battery pack again because the voltage falls below the predetermined voltage, the present invention provides the preliminary charging of the second battery pack. As soon as the first battery pack can be switched to the fast charge state, the time for switching from the precharge state to the fast charge state becomes very fast.

또한, 본 발명은 제1배터리 팩의 급속 충전중에도, 제2배터리 팩의 전압이 제2설정 전압 이하가 되면 그 제2배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 반복적으로 예비 충전시켜 놓음으로써, 제1배터리 팩의 급속 충전이 완료되면 상기 제2배터리 팩이 곧바로 급속 충전을 수행하게 된다.In addition, according to the present invention, when the voltage of the second battery pack becomes less than or equal to the second set voltage even during rapid charging of the first battery pack, the second battery pack is repeatedly precharged to the first set voltage again, thereby providing a first charge. When the fast charging of the battery pack is completed, the second battery pack immediately performs the fast charging.

이에 따라 본 발명은 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩의 예비 충전 시간이 짧아지는 동시에, 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩이 예비 충전 상태에서 급속 충전 상태로 신속하게 전환됨으로서, 결국 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩의 전체적인 충전 시간을 단축할 수 있게 된다.Accordingly, the present invention shortens the precharge time of the first battery pack and the second battery pack, and at the same time, the first battery pack and the second battery pack are quickly switched from the precharge state to the fast charge state, and thus, the first battery. The overall charging time of the pack and the second battery pack can be shortened.

또한, 본 발명은 하나의 제어부가 적어도 두개의 배터리 팩에 대한 충전 상태를 동시에 제어할 수 있어 제조 단가를 낮출 수 있고, 더불어 형상, 화학적 성 질, 용량, 충전 전압 또는 충전 전류 등이 서로 상이한 배터리 팩을 하나의 장치로 제조함으로써 부피당 에너지 효율이 높아지게 된다.In addition, the present invention can control the state of charge for at least two battery packs at the same time to reduce the manufacturing cost, and also different in shape, chemical properties, capacity, charging voltage or charging current By making a pack in one device, energy efficiency per volume is increased.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 팩 및 그 충전 방법과 방전 방법을 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 carrying out the hybrid battery pack, the charging method and the discharge method according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, which is claimed in the following claims As will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention, the technical spirit of the present invention may be changed to the extent that various modifications can be made.

Claims (14)

제1배터리 팩과,The first battery pack, 상기 제1배터리 팩에 병렬로 연결된 제2배터리 팩과,A second battery pack connected in parallel to the first battery pack, 상기 제1배터리 팩을 제1설정 전압까지 예비 충전한 후, 상기 제2배터리 팩을 상기 제1설정 전압까지 예비 충전하고, 이어서 상기 제1배터리 팩을 급속 충전하는 제어부를 포함하고,And a controller configured to precharge the first battery pack to a first set voltage, precharge the second battery pack to the first set voltage, and then rapidly charge the first battery pack. 상기 제어부는 상기 제2배터리 팩의 예비 충전 중 상기 제1배터리 팩이 제2설정 전압까지 하강하면, 상기 제2배터리 팩을 예비 충전하면서 동시에 상기 제1배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전함을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩.The controller may precharge the second battery pack while precharging the first battery pack to the first predetermined voltage when the first battery pack falls to the second predetermined voltage during preliminary charging of the second battery pack. Hybrid battery pack characterized in that. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1배터리 팩의 급속 충전 중 상기 제2배터리 팩이 제2설정 전압까지 하강하면, 상기 제1배터리 팩을 급속 충전하면서 동시에 상기 제2배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전함을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩.The method of claim 1, wherein, when the second battery pack drops to a second set voltage during rapid charging of the first battery pack, the controller may recharge the second battery pack while simultaneously charging the first battery pack. Hybrid battery pack, characterized by a pre-charge up to a set voltage. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1배터리 팩의 급속 충전후, 상기 제2배터리 팩을 급속 충전함을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩.The hybrid battery pack as claimed in claim 1, wherein the controller rapidly charges the second battery pack after the quick charge of the first battery pack. 제 1 항에 있어서, 상기 제1설정 전압은 배터리 셀당 2.9~3.1V 이고, 상기 제2설정 전압은 배터리 셀당 2.5~2.7V인 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩.The hybrid battery pack according to claim 1, wherein the first set voltage is 2.9 to 3.1 V per battery cell, and the second set voltage is 2.5 to 2.7 V per battery cell. 제 1 항에 있어서, 상기 제1배터리 팩은The method of claim 1, wherein the first battery pack 충방전 가능한 적어도 하나의 제1배터리 셀과,At least one first battery cell capable of charging and discharging, 상기 제1배터리 셀의 전압을 감지하고 이를 상기 제어부에 전달하는 동시에, 상기 제어부의 제어 신호에 의해 충방전 정지 또는 시작 신호를 출력하는 제1주 보호회로와,A first main protection circuit which senses a voltage of the first battery cell and transfers it to the controller, and outputs a charge / discharge stop or start signal by a control signal of the controller; 상기 제1주 보호회로의 제어 신호에 의해 충방전 경로를 차단 또는 연결하는 제1예비충전/충전/방전 스위치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩.And a first precharge / charge / discharge switch configured to block or connect a charge / discharge path by a control signal of the first main protection circuit. 제 1 항에 있어서, 상기 제2배터리 팩은 The method of claim 1, wherein the second battery pack 충방전 가능한 적어도 하나의 제2배터리 셀과,At least one second battery cell capable of charging and discharging, 상기 제2배터리 셀의 전압을 감지하고 이를 상기 제어부에 전달하는 동시에, 상기 제어부의 제어 신호에 의해 충방전 정지 또는 시작 신호를 출력하는 제2주 보호회로와,A second main protection circuit which senses a voltage of the second battery cell and transfers it to the controller, and outputs a charge / discharge stop or start signal by a control signal of the controller; 상기 제2주 보호회로의 제어 신호에 의해 충방전 경로를 차단 또는 연결하는 제2예비충전/충전/방전 스위치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩.And a second precharge / charge / discharge switch configured to block or connect a charge / discharge path by a control signal of the second main protection circuit. 제 1 항에 있어서, 상기 제1,2배터리 팩은 원통형 리튬 이온 전지, 각형 리튬 이온 전지, 파우치형 리튬 폴리머 전지, 파우치형 리튬 이온 전지중 선택된 어느 하나를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩.The hybrid battery pack of claim 1, wherein the first and second battery packs include any one selected from a cylindrical lithium ion battery, a square lithium ion battery, a pouch type lithium polymer battery, and a pouch type lithium ion battery. . 제 1 항에 있어서, 상기 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩은 형상, 화학적 성질, 용량, 충전 전압 또는 충전 전류중 적어도 어느 하나가 서로 다른 배터리 셀을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩.The hybrid battery pack of claim 1, wherein the first battery pack and the second battery pack comprise battery cells having at least one of a shape, a chemical property, a capacity, a charging voltage, and a charging current. 제 1 항에 있어서, 상기 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩은 외부의 충전 회로에 연결된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩.The hybrid battery pack of claim 1, wherein the first battery pack and the second battery pack are connected to an external charging circuit. 제1배터리 팩 및 제2배터리 팩이 하나의 제어부에 의해 충전 제어되는 하이브리드 배터리 팩의 충전 방법에 있어서,A charging method of a hybrid battery pack in which the first battery pack and the second battery pack are charged and controlled by one controller, 상기 제1배터리 팩을 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계와,Precharging the first battery pack to a first predetermined voltage; 상기 제1배터리 팩이 제1설정 전압까지 도달하면, 그것의 예비 충전을 중지하고, 상기 제2배터리 팩을 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계와,Stopping the precharge of the first battery pack when the first battery pack reaches the first set voltage and precharging the second battery pack to the first set voltage; 상기 제2배터리 팩의 예비 충전중 상기 제1배터리 팩의 전압이 제2설정 전압 까지 하강하면, 상기 제2배터리 팩을 예비 충전하면서 상기 제1배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계와,Precharging the first battery pack to a first predetermined voltage while precharging the second battery pack when the voltage of the first battery pack drops to a second predetermined voltage during preliminary charging of the second battery pack; Wow, 상기 제2배터리 팩이 제1설정 전압에 도달하면, 그것의 예비 충전을 중지하고, 상기 제1배터리 팩을 급속 충전하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩의 충전 방법.Stopping the pre-charging of the second battery pack when the second battery pack reaches the first set voltage, and rapidly charging the first battery pack. 제 11 항에 있어서, 상기 제1배터리 팩의 급속 충전중 상기 제2배터리 팩의 전압이 제2설정 전압까지 하강하면, 상기 제1배터리 팩을 급속 충전하면서 상기 제2배터리 팩을 다시 제1설정 전압까지 예비 충전하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩의 충전 방법.The method of claim 11, wherein when the voltage of the second battery pack drops to a second predetermined voltage during rapid charging of the first battery pack, the second battery pack is first set again while the first battery pack is rapidly charged. The charging method of the hybrid battery pack, characterized in that it further comprises the step of pre-charging up to a voltage. 제 11 항에 있어서, 상기 제1배터리 팩의 급속 충전이 완료되면, 상기 제2배터리 팩을 급속 충전하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩의 충전 방법.12. The method of claim 11, wherein the quick charging of the first battery pack is completed, the quick charging of the second battery pack is performed. 제 11 항에 있어서, 상기 제1설정 전압은 배터리 셀당 2.9~3.1V 이고, 상기 제2설정 전압은 배터리 셀당 2.5~2.7V인 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리 팩의 충전 방법.12. The method of claim 11, wherein the first set voltage is 2.9 to 3.1 V per battery cell, and the second set voltage is 2.5 to 2.7 V per battery cell.
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