KR101211875B1 - 배터리 관리 시스템 및 그를 포함하는 배터리 팩 - Google Patents

배터리 관리 시스템 및 그를 포함하는 배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR101211875B1
KR101211875B1 KR1020110021924A KR20110021924A KR101211875B1 KR 101211875 B1 KR101211875 B1 KR 101211875B1 KR 1020110021924 A KR1020110021924 A KR 1020110021924A KR 20110021924 A KR20110021924 A KR 20110021924A KR 101211875 B1 KR101211875 B1 KR 101211875B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
information
over
idle mode
voltage
Prior art date
Application number
KR1020110021924A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120103937A (ko
Inventor
김영복
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020110021924A priority Critical patent/KR101211875B1/ko
Priority to US13/418,083 priority patent/US9372238B2/en
Publication of KR20120103937A publication Critical patent/KR20120103937A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101211875B1 publication Critical patent/KR101211875B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/488—Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3646—Constructional arrangements for indicating electrical conditions or variables, e.g. visual or audible indicators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 배터리 관리 시스템 및 배터리 팩에 관한 것이다.
본 발명은, 일정 시간 동안 배터리의 사용이 없을 경우 배터리의 방치모드를 인식하는 인식부; 상기 방치모드 시 배터리에 대한 정보를 검출하는 검출부; 및 상기 검출부를 통해 검출된 배터리의 전압과 기설정된 과방전 기준전압을 비교하고, 상기 배터리의 전압이 상기 과방전 기준전압 이하일 경우 과방전 경고신호를 발생시키는 알림부를 포함하는 배터리 관리 시스템을 개시한다.

Description

배터리 관리 시스템 및 그를 포함하는 배터리 팩{BATTERY MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY PACK COMPRISING THE SAME}
본 발명은 배터리 관리 시스템 및 배터리 팩에 관한 것이다.
이차 전지는 셀룰러 폰(Cellular phone), 노트북 컴퓨터, 캠코더, PDA(personal digital assistants) 등 휴대용 전자기기의 개발로 활발히 연구되고 있다.
이러한 이차 전지는 배터리 셀과 충방전 회로를 포함하는 배터리 팩 형태로 제작되고 있으며, 배터리 팩에 설치되는 외부 단자를 통해 외부 전원 또는 외부 시스템에 의한 배터리 셀의 충전 또는 방전이 이루어지고 있다. 즉, 외부 단자를 통해 배터리 팩에 외부 전원이 연결되면 외부 단자와 충방전 회로를 통해 공급되는 외부 전원에 의해 배터리 셀이 충전되며, 외부 단자를 통해 배터리 팩에 외부 시스템이 연결되면 배터리 셀의 전원이 충방전 회로와 외부 단자를 통해 외부 부하에 공급되는 방전 동작이 일어난다.
일반적으로 배터리 팩은 사용하지 않은 상태로 장시간 방치될 경우 과방전 될 수 있다. 과방전된 배터리 팩은 불량으로 판정되는데, 이렇게 불량으로 판정된 배터리 팩의 수리 시 배터리 팩의 상태에 대한 정확한 파악이 요구된다.
본 발명은 과방전된 배터리의 상태를 정확히 파악할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 배터리 팩을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은, 일정 시간 동안 배터리의 사용이 없을 경우 배터리의 방치모드를 인식하는 인식부; 상기 방치모드 시 배터리에 대한 정보를 검출하는 검출부; 및 상기 검출부를 통해 검출된 배터리의 전압과 기설정된 과방전 기준전압을 비교하고, 상기 배터리의 전압이 상기 과방전 기준전압 이하일 경우 과방전 경고신호를 발생시키는 알림부를 포함한다.
또한, 상기 배터리에 대한 정보와 상기 방치모드의 경과시간에 대한 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 알림부는 상기 저장부에 저장된 정보를 외부로 알리기 위한 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 알림부는 상기 과방전 경고 신호를 외부로 알리기 위한 스피커를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 검출부는 상기 방치모드 시 배터리의 전압, 전류 및 온도에 대한 정보를 검출할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리; 상기 배터리의 방치 시간 동안 상기 배터리의 상태를 파악하기 위한 배터리 관리 유닛을 포함하고, 상기 배터리 관리 유닛은, 일정 시간 동안 배터리의 사용이 없을 경우 배터리의 방치모드를 인식하는 인식부; 상기 방치모드 시 배터리에 대한 정보를 검출하는 검출부; 및 상기 검출부를 통해 검출된 배터리의 전압과 기설정된 과방전 기준전압을 비교하고, 상기 배터리의 전압이 상기 과방전 기준전압 이하일 경우 과방전 경고신호를 발생시키는 알림부를 포함한다.
또한, 상기 배터리에 대한 정보와 상기 방치모드의 경과시간에 대한 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 알림부는 상기 저장부에 저장된 정보를 외부로 알리기 위한 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 알림부는 상기 과방전 경고 신호를 외부로 알리기 위한 스피커를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 검출부는 상기 방치모드 시 배터리의 전압, 전류 및 온도에 대한 정보를 검출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 과방전된 배터리의 상태를 정확히 파악할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 배터리 팩을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 전체적인 구성을 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 유닛의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(10)의 구성에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(10)의 전체적인 구성을 나타낸 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 배터리(100), 배터리 관리 유닛(200), 충전 소자(300), 방전 소자(400), 커넥터(500) 및 센서 저항(600)을 포함한다.
이러한 배터리 팩(10)은 커넥터(500)를 통해 외부 시스템(20)과 연결될 수 있다. 상기 외부 시스템(20)은 배터리(100)의 충전을 위한 충전기일 수 있으며, 핸드폰 또는 휴대용 노트북 컴퓨터 등과 같은 외부 부하일 수도 있다.
배터리 팩(10)은 커넥터(500)를 통해 충전기(20)와 연결되어 배터리(100)의 충전 동작을 수행할 수 있다. 또한, 배터리 팩(10)은 커넥터(500)를 통해 노트북 컴퓨터와 같은 외부 부하(20)에 연결되어 배터리(100)의 방전 동작을 수행할 수 있다. 배터리(100)와 커넥터(500) 사이의 대전류 경로(HCP)는 충방전 경로로서 사용되며, 상기 대전류 경로(HCP)를 통해 비교적 큰 전류가 흐르게 된다. 충전기 혹은 외부 부하(20)의 전원 단자는 커넥터(500)의 제 1 팩 단자(P+) 및 제 2 팩 단자(P-)와 연결될 수 있으며 충전기(20)의 통신 단자는 커넥터(500)의 통신 단자(CLOCK, DATA)와 연결될 수 있다.
배터리(100)는 하나 이상의 배터리 셀(B1, B2, B3, B4)을 포함할 수 있으며, 일정 전압으로 충전 또는 방전될 수 있다. 도 1의 B+, B-는 전극 단자를 표시한 것이고, 각각은 직렬 연결된 배터리 셀(B1, B2, B3, B4)의 양극 단자(B+) 및 음극 단자(B-)를 나타낸 것이다. 상기 배터리(100)의 배터리 셀 수는 외부 부하가 필요로 하는 용량에 따라 달라질 수 있다.
배터리 관리 유닛(200)은 배터리(100)의 전압을 검출하고 충전 소자(300) 및 방전 소자(400)의 동작을 제어함으로써 배터리(100)의 충방전을 제어할 수 있다. 예를 들어, 커넥터(500)를 통하여 배터리 팩(10)과 충전기(20)가 연결될 경우, 배터리 관리 유닛(200)은 충전 소자(300)를 온(on) 상태로, 방전 소자(400)를 오프(off) 상태로 설정하여 배터리(100)가 충전될 수 있도록 한다. 또한, 커넥터(500)를 통해 배터리 팩(10)과 외부 시스템(20)이 연결될 경우, 배터리 관리 유닛(200)은 충전 소자(300)를 오프(off) 상태로, 방전 소자(400)를 온(on) 상태로 설정하여 배터리(100)가 방전될 수 있도록 한다. 한편 도시하진 않았으나 배터리 관리 유닛(200)은 배터리 셀들(B1, B2, B3, B4) 각각의 전압을 모두 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 유닛(200)은 배터리 팩(10)가 방치되는 동안 배터리(100)의 상태를 파악하고 저장할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 배터리 유닛(200)에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
충전 소자(300)와 방전 소자(400)는 배터리(100)와 커넥터(500) 사이의 대전류 경로(HCP) 상에 연결되고 배터리(100)의 충전 또는 방전을 수행할 수 있다. 충전 소자(300)는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor; 이하 FET 1이라고 함)와 기생 다이오드(parasitic diode; 이하 D 1이라고 함)를 포함할 수 있다. 방전 소자(400)는 전계 효과 트랜지스터(이하 FET 2 이라고 함)와 기생 다이오드(이하 D 2라고 함)를 포함할 수 있다. FET 1의 소스와 드레인 사이의 접속 방향은, FET 2와 반대 방향으로 설정될 수 있다. 이러한 구성으로 FET 1은 커넥터(500)로부터 배터리(100)로의 전류 흐름을 제한할 수 있다. FET 2는 배터리(100)로부터 커넥터(500)의 전류 흐름을 제한하도록 접속될 수 있다. D 1과 D 2는 전류가 제한되는 방향에 반대 방향으로 전류가 흐르도록 구성될 수 있다.
커넥터(500)는 배터리(100)와 연결되어 있으며, 충전 시 충전기(20)와 연결되어 배터리(100)로의 충전을 위한 단자로서 작동하거나, 방전 시 외부 부하(20)와 연결되어 배터리(100)의 방전을 위한 단자로서 작동할 수 있다. 이를 위해, 커넥터(500)는 제 1 팩 단자(P+)와 제 2 팩 단자(P-)를 포함할 수 있다. 제 1 팩 단자(P+)는 배터리(100)의 양극 단자(B+)와 연결되는 양극 팩 단자일 수 있다. 제 2 팩 단자(P-)는 배터리(100)의 음극 단자(B-)와 연결되는 음극 팩 단자일 수 있다. 커넥터(500)에 충전기(20)가 연결되면, 충전기(20)로부터 배터리(100)로의 충전이 이루어질 수 있으며, 커넥터(500)에 외부 부하(20)가 연결되면 배터리(100)로부터 외부 부하(20)로의 방전이 이루어진다.
또한, 커넥터(500)는 배터리 관리 유닛(200)과 연결되는 통신 단자(CLOCK, DATA)를 포함할 수 있다. 통신 단자(CLOCK, DATA)는 클록 단자(CLOCK)와 데이터 단자(DATA)를 포함할 수 있다. 커넥터(500)에 충전기(20)가 연결되면, 통신 단자는 배터리 관리 유닛(200)과 충전기(20) 사이의 통신을 가능하게 한다. 예를 들어, 통신 단자(CLOCK, DATA)는 배터리 관리 유닛(200)으로부터 배터리(100)의 전압 정보 충전 제어 정보 등을 충전기(20)에 전달할 수 있으며, 배터리 관리 유닛(200)으로부터 출력되는 알람 신호 등을 외부 시스템(20)으로 전송할 수 있다.
센서 저항(600)은 배터리(100)와 커넥터(500) 사이의 대전류 경로(HCP) 상에 연결될 수 있다. 구체적으로 센서 저항(600)은 배터리(100)의 음극 단자(B-)와 제 2 팩 단자(P-) 사이에 연결될 수 있다. 또한, 센서 저항(600)은 배터리 관리 유닛(200)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 센서 저항(600)은 배터리 관리 유닛(200)이 센서 저항(600) 양단의 전압 값과 센서 저항(600)의 저항 값을 확인하여, 충방전 전류를 확인할 수 있게 한다. 따라서, 센서 저항(600)은 배터리(100)의 충전 전류 또는 방전 전류에 대한 정보를 배터리 관리 유닛(200)에 전달할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 유닛(200)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 유닛(200)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 유닛(200)은 인식부(210), 검출부(220), 저장부(230), 타이머(240) 및 알림부(250)를 포함한다.
인식부(210)는 일정 시간 동안 배터리 팩(10)의 사용이 없는 경우, 이를 감지하여 배터리(100)의 상태를 방치모드로 인식할 수 있다. 이때 인식부(210)는 방치모드를 인식하였음을 알리는 인식 신호를 검출부(220)와 타이머(240)로 전송할 수 있으며, 검출부(220)와 타이머(240)는 자신이 처리한 정보를 저장부(230)에 저장할 수 있다. 인식부(210)가 방치모드를 인식하는 기준은, 커넥터(500)와 외부 시스템(20) 간의 연결 여부, 및 커넥터(500)와 외부 시스템(20)이 서로 연결 되지 않은 상태로 얼마만큼의 시간이 지났는지 등이 될 수 있다.
검출부(220)는 인식부(210)로부터 인식 신호를 입력 받고, 배터리(100)에 대한 정보(Data 1, 2, 3)를 검출할 수 있다. 배터리(100)에 대한 정보 배터리(100)는 배터리(100)의 전압, 전류 및 온도에 관한 정보를 포함할 수 있다. 검출부(220)는 배터리 관리 유닛(200)으로부터 배터리(100)에 대한 정보(Data 1, 2, 3)를 검출할 수 있으며, 검출된 배터리(100)에 대한 정보(Data 1, 2, 3)를 저장부(230)에 저장할 수 있다. 여기서, 배터리(100)의 정보(Data 1, 2, 3)는 통상의 배터리 관리 시스템으로부터 얻을 수 있으며, 검출부(220)는 배터리의 방치 시간 내에 상기 정보들을 검출한다. 배터리(100)에 대한 정보(Data 1, 2, 3)는 배터리 팩(10)의 방치 시간 즉, 방치모드의 경과시간에 대한 정보도 포함할 수 있으며, 이러한 정보는 타이머(240)가 인식부(210)로부터 인식 신호를 입력 받은 후, 해당 시간 정보를 타이머(240)로부터 저장부(230)에 저장함으로써 얻을 수 있다. 이러한 배터리(100)의 정보는 배터리 팩(10)의 방치 직전의 배터리(100)의 사용 환경을 파악할 수 있는 자료로서 이용될 수 있다.
저장부(230)는 검출부(220)를 통해 검출된 배터리(100)의 정보(Data 1, 2, 3)와 타이머(240)로부터 배터리 팩(10)의 방치모드 경과시간을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(230)는 저장된 정보를 알림부(250)로 전달할 수 있다.
알림부(250)는 검출부(220)를 통해 검출된 방치모드 동안 배터리(100)의 전압과, 미리 설정해 놓은 과방전 기준전압을 비교하고, 상기 검출된 배터리(100)의 전압이 상기 과방전 기준전압보다 작을 경우 과방전 경고신호를 발생시킬 수 있다. 여기서, 상기 알림부(250)에서 발생된 과방전 경고신호(Signal 1)는 스피커(260)로 전송되어 사용자가 인식할 수 있도록 경고음 등으로 출력될 수 있다.
상기 과방전 기준전압은 배터리(100)의 최저 과방전 전압보다는 큰 값으로 설정될 수 있다. 그 이유는, 배터리(100)의 충전 상태가 최저 과방전 전압에 완전히 도달하면 배터리 팩(10)의 정상적인 사용이 불가능해지기 때문에, 배터리 팩(10)의 방치 상태에서 배터리(100)의 전압이 최저 과방전 전압에 도달하기 전에 최저 과방전 전압에 거의 도달하였음을 인식하기 위하여 최저 과방전 전압보다 큰 전압(즉, 과방전 기준전압)을 설정하는 것이다. 최저 과방전 전압은, 배터리 팩의 사양에 따라 다르겠지만, 본 발명의 일 실시예의 경우 약 1.5V가 되며, 과방전 기준전압은 약 2.5V로 설정될 수 있다.
또한, 알림부(250)는 저장부(230)에 저장된 데이터를 표시하기 위한 알림 신호(Signal 2)를 발생시킬 수 있다. 상기 알림 신호(Signal 2)는 디스플레이(260)로 전송되어 사용자가 인식할 수 있도록 표시될 수 있으며, 이에 디스플레이(260)는 배터리 팩(10)의 방치 직전에 배터리(100)의 전압, 전류, 온도 및 방치모드의 경과시간 등과 같은 정보를 표시할 수 있다. 따라서 디스플레이(260)는 알림부(250)로부터 알림 신호를 전달 받아 해당 신호에 대한 정보를 표시할 수 있다. 상기 디스플레이(250)는 통상의 표시 장치 및 LED 등을 포함할 수 있다.
한편, 알림부(250)는 외부 시스템(20)과 연결될 경우 외부 시스템(20)으로 상기 알림 신호를 전송하여 외부 시스템(20)을 통해 배터리(100)의 정보가 표시될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리 팩의 방치에 의해 과방전이 되기 전에 팩의 과방전 경고를 사용자가 알림으로써 과방전에 의한 배터리 팩의 불량률을 줄일 수 있다.
또한, 배터리 팩의 방치 시 배터리 팩이 어떠한 상태로 얼마만큼의 시간 동안 방치되었는지에 대한 정보 등을 파악하고 저장할 수 있으므로, 불량 배터리 팩에 대한 정확한 검토가 가능해 진다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
10: 배터리 팩
20: 외부 시스템
100: 배터리
200: 배터리 관리 유닛
210: 인식부
220: 검출부
230: 저장부
240: 타이머
250: 제어부
260: 알림부
300: 충전 소자
400: 방전 소자
500: 커넥터
600: 센서 저항

Claims (10)

  1. 일정 시간 동안 배터리의 사용이 없을 경우 배터리의 방치모드를 인식하고 인식신호를 출력하는 인식부;
    상기 인식신호를 전송받아 상기 방치모드의 경과시간에 대한 정보를 출력하는 타이머;
    상기 인식신호를 전송받아 배터리에 대한 정보를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부를 통해 검출된 배터리의 전압과 기설정된 과방전 기준전압을 비교하고, 상기 배터리의 전압이 상기 과방전 기준전압 이하일 경우 과방전 경고신호를 발생시키며, 상기 방치모드의 경과시간과 상기 배터리에 대한 정보를 외부로 알리는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리에 대한 정보와 상기 방치모드의 경과시간에 대한 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 알림부는 상기 저장부에 저장된 정보를 외부로 알리기 위한 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 알림부는 상기 과방전 경고 신호를 외부로 알리기 위한 스피커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 방치모드 시 배터리의 전압, 전류 및 온도에 대한 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  6. 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리;
    상기 배터리의 방치 시간 동안 상기 배터리의 상태를 파악하기 위한 배터리 관리 유닛을 포함하고,
    상기 배터리 관리 유닛은,
    일정 시간 동안 배터리의 사용이 없을 경우 배터리의 방치모드를 인식하고 인식신호를 출력하는 인식부;
    상기 인식신호를 전송받아 상기 방치모드의 경과시간에 대한 정보를 출력하는 타이머;
    상기 인식신호를 전송받아 배터리에 대한 정보를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부를 통해 검출된 배터리의 전압과 기설정된 과방전 기준전압을 비교하고, 상기 배터리의 전압이 상기 과방전 기준전압 이하일 경우 과방전 경고신호를 발생시키며, 상기 방치모드의 경과시간과 상기 배터리에 대한 정보를 외부로 알리는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배터리에 대한 정보와 상기 방치모드의 경과시간에 대한 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 알림부는 상기 저장부에 저장된 정보를 외부로 알리기 위한 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 알림부는 상기 과방전 경고 신호를 외부로 알리기 위한 스피커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 방치모드 시 배터리의 전압, 전류 및 온도에 대한 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
KR1020110021924A 2011-03-11 2011-03-11 배터리 관리 시스템 및 그를 포함하는 배터리 팩 KR101211875B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110021924A KR101211875B1 (ko) 2011-03-11 2011-03-11 배터리 관리 시스템 및 그를 포함하는 배터리 팩
US13/418,083 US9372238B2 (en) 2011-03-11 2012-03-12 Battery management system with over-discharge detection and warning, battery pack comprising the same, and method for protecting a battery from over-discharge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110021924A KR101211875B1 (ko) 2011-03-11 2011-03-11 배터리 관리 시스템 및 그를 포함하는 배터리 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120103937A KR20120103937A (ko) 2012-09-20
KR101211875B1 true KR101211875B1 (ko) 2012-12-18

Family

ID=46795023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110021924A KR101211875B1 (ko) 2011-03-11 2011-03-11 배터리 관리 시스템 및 그를 포함하는 배터리 팩

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9372238B2 (ko)
KR (1) KR101211875B1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150072895A (ko) * 2013-12-20 2015-06-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 과전압 보호 장치 및 방법
CA2961094A1 (en) 2016-03-16 2017-09-16 Tti (Macao Commercial Offshore) Limited Power tool battery pack with wireless communication
WO2019037109A1 (zh) * 2017-08-25 2019-02-28 深圳市云中飞网络科技有限公司 终端设备、适配器、电池安全监控方法和监控系统
US11262408B2 (en) 2020-02-24 2022-03-01 Ford Global Technologies, Llc Vehicle traction battery over-discharge diagnosing method and assembly
JP2022047802A (ja) * 2020-09-14 2022-03-25 キヤノン株式会社 電子機器、電池パック、制御方法およびプログラム
DE102020214168A1 (de) 2020-11-11 2022-05-12 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Überführung einer Batterie in einen sicheren Zustand und eine Batterie
CN115208019A (zh) * 2022-07-22 2022-10-18 珠海冠宇电源有限公司 电池激活方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002010503A (ja) * 2000-06-16 2002-01-11 Sony Corp 充放電装置および充放電方法
JP2005261073A (ja) 2004-03-11 2005-09-22 Yazaki Corp バッテリの長期放置判定方法および装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965738A (en) * 1988-05-03 1990-10-23 Anton/Bauer, Inc. Intelligent battery system
US5514946A (en) * 1993-03-19 1996-05-07 Compaq Computer Corp. Battery pack including static memory and a timer for charge management
KR19980079177A (ko) 1997-04-30 1998-11-25 윤종용 재충전가능한 배터리의 전압잔량표시기능을 갖는 휴대용컴퓨터 및 잔량표시방법
US6157169A (en) 1997-04-30 2000-12-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Monitoring technique for accurately determining residual capacity of a battery
WO1998053516A1 (en) * 1997-05-23 1998-11-26 Sony Corporation Battery pack, electronic device system, and method of detecting attachment of battery pack
KR19990070581A (ko) 1998-02-21 1999-09-15 윤종용 전원 제어시스템의 과방전 방지장치 및 방법
AU6486799A (en) * 1999-01-19 2000-08-07 Battery Alert Ltd. Device and method for indicating in-use charging and abnormal discharging of a combustion engine battery following engine turn-off
KR100395637B1 (ko) * 2000-11-27 2003-08-21 삼성전자주식회사 배터리의 잔량보정장치 및 그 제어방법
JP4248883B2 (ja) * 2003-01-06 2009-04-02 富士通株式会社 バッテリ管理サーバにおけるバッテリアラーム電圧設定装置、バッテリアラーム電圧設定方法
EP1738189A1 (en) * 2004-01-26 2007-01-03 Johnson Controls Technology Company System and method for monitoring a vehicle battery
KR20060026147A (ko) 2004-09-20 2006-03-23 주식회사 팬택 이력정보를 관리하는 배터리 및 그 이력정보의 표시방법
KR20060037830A (ko) 2004-10-28 2006-05-03 삼성에스디아이 주식회사 배터리 전압 온도 경고 장치 및 그 방법
TWI253194B (en) * 2005-02-05 2006-04-11 Compal Electronics Inc Method for charging and maintaining a battery
KR100686826B1 (ko) * 2005-09-20 2007-02-26 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 전지의 장기 보존 방법
US7557540B2 (en) * 2006-01-23 2009-07-07 O2Micro International Ltd. Capacity measurement system for a battery with open circuit voltage detection
KR101010950B1 (ko) * 2006-03-30 2011-01-26 후지쯔 가부시끼가이샤 전자 장치, 관리 방법 및 관리 프로그램
JP4432985B2 (ja) * 2007-03-12 2010-03-17 ソニー株式会社 電池パック
JP4858378B2 (ja) * 2007-09-14 2012-01-18 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 多セル直列電池用のセル電圧監視装置
US8022661B1 (en) * 2008-04-28 2011-09-20 Lockheed Martin Corporation Battery over-discharge protection with dead-bus recovery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002010503A (ja) * 2000-06-16 2002-01-11 Sony Corp 充放電装置および充放電方法
JP2005261073A (ja) 2004-03-11 2005-09-22 Yazaki Corp バッテリの長期放置判定方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9372238B2 (en) 2016-06-21
US20120229288A1 (en) 2012-09-13
KR20120103937A (ko) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101211875B1 (ko) 배터리 관리 시스템 및 그를 포함하는 배터리 팩
US9035618B2 (en) Battery pack and method of controlling the same
KR102244141B1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
US9287728B2 (en) Battery pack
KR101182890B1 (ko) 배터리 팩 충전 제어 시스템
US10916812B2 (en) Electronic device and charging method
US8854007B2 (en) Protection circuit for battery pack
US8994333B2 (en) Battery pack and method of controlling the same
JP2010008067A (ja) 電池パックおよび制御方法
US7436151B2 (en) Systems and methods for detecting charge switching element failure in a battery system
US20120126749A1 (en) Battery pack and method of controlling the same
JP3859608B2 (ja) 電池パック、電子機器、電池残量予測システム及び半導体装置
EP3820015A1 (en) Battery management device
US9774062B2 (en) Storage battery, control method of storage battery, control device, and control method
KR101877564B1 (ko) 배터리 팩
CN102013531B (zh) 对电池组充电的方法及电池组
US20120098498A1 (en) Battery pack, semiconductor device, portable apparatus and method of reporting full charge
KR20140103753A (ko) 배터리 뱅크의 불균형 진단 장치 및 방법
US8937461B2 (en) System for controlling charging of battery and battery pack comprising the same
KR101146433B1 (ko) 배터리 팩의 ｏｖｐ 모니터링 시스템 및 그에 따른 모니터링 방법
JP2008275524A (ja) 電池パックおよび残容量算出方法
KR102196270B1 (ko) 쇼트 감지방법 및 장치
KR101610878B1 (ko) 배터리 팩 관리 장치 및 방법
US9882407B2 (en) Battery detection via voltage regulation of battery terminals
JP2009199747A (ja) 電池パックおよび故障診断方法

Legal Events

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

Payment date: 20151120

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161115

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171121

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181119

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 8