KR101536220B1 - Battery pack, mobile device using the battery pack, detecting method of the internal short in the battery pack and computer readable medium recording the internal short detecting program - Google Patents
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Abstract
복수 개의 이차 전지로 구성되는 전지 유닛의 내부에서 쇼트가 일어난 경우의 안전성을 확보하는 것이 가능한 전지 팩 및 전지 팩을 이용한 휴대 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전지 팩(100)은 전지 유닛(111)의 충방전을 정지한 시점의 전압과 충방전을 정지한 상태에서 소정 시간 경과한 후의 전지 유닛(111)의 전압을 검출하고, 양자의 전압차로부터 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출한다.
전지 유닛, 전류 검출 수단, 전압 검출 수단, 쇼트 검출 수단, 전지 팩, 휴대 기기, 쇼트 검출 방법, 연산 처리 장치
And it is an object of the present invention to provide a battery pack and a portable device using the battery pack that can secure safety when a short circuit occurs in a battery unit composed of a plurality of secondary batteries.
The battery pack 100 detects the voltage at the time when the charging and discharging of the battery unit 111 is stopped and the voltage of the battery unit 111 after a predetermined time elapses in the state where charging and discharging are stopped, And detects an internal short of the unit 111.
A battery unit, a current detecting unit, a voltage detecting unit, a short detecting unit, a battery pack, a portable device, a short detecting method,
Description
본 발명은 전지 팩이 갖는 전지 유닛의 내부 쇼트를 검출하는 전지 팩, 전지 팩을 사용하는 휴대 기기, 전지 팩에서의 내부 쇼트 검출 방법, 내부 쇼트 검출 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. The present invention relates to a battery pack for detecting an internal short circuit of a battery unit of a battery pack, a portable device using the battery pack, an internal short detection method in a battery pack, and a computer readable medium recording an internal short detection program.
최근 이차 전지로서 리튬 이온 전지 등이 복수 개 접속된 전지 유닛이 디지탈 카메라 등 휴대 기기에 탑재되고 있다. 리튬 이온 전지는 과충전 및 과방전에 약하기 때문에 과충전 및 과방전의 보호 회로를 구비한 전지 팩의 형태로 사용된다. BACKGROUND ART [0002] In recent years, a battery unit in which a plurality of lithium ion batteries are connected as a secondary battery is mounted on a portable device such as a digital camera. Since the lithium ion battery is weak before overcharge and overdischarge, it is used in the form of a battery pack having a protection circuit for overcharge and overdischarge.
도 13은 종래의 전지 팩의 각 예의 블럭도를 나타낸다. 도 13에 있어서, 리튬 이온 전지가 복수 개 접속된 전지 유닛(2)과 병렬로 저항(R1)과 콘덴서(C1)의 직렬 회로가 접속되어 있다. 전지 유닛(2)의 양극은 전지 팩(1)의 외부 단자(3)에 접속되고, 음극은 전류 차단용 n채널 MOS(금속 산화막 반도체) 트랜지스터(M1, M2)를 통하여 전지 팩(1)의 외부 단자(4)에 접속되어 있다. 13 is a block diagram of each example of a conventional battery pack. In Fig. 13, a series circuit of a resistor R1 and a capacitor C1 is connected in parallel with a
MOS 트랜지스터(M1, M2)는 드레인을 공통 접속받으며, MOS 트랜지스터(M1)의 소스는 전지 유닛(2)의 음극에 접속되고, MOS 트랜지스터(M2)의 소스는 외부 단자(4)에 접속되어 있다. 또한, MOS 트랜지스터(M1, M2) 각각은 드레인·소스 사이에 등가적으로 바디 다이오드(D1, D2)가 접속되어 있다. The source of the MOS transistor M1 is connected to the cathode of the
보호 IC(집적 회로)(5)는 과충전 검출 회로, 과방전 검출 회로, 과전류 검출 회로를 내장하고 있다. 또한 보호 IC(5)는 전지 유닛(2)의 양극으로부터 저항(R1)을 통하여 전원(Vdd)을 공급받음과 아울러 전지 유닛(2)의 음극으로부터 전원(Vss)을 공급받아 동작한다. The protection IC (integrated circuit) 5 incorporates an overcharge detection circuit, an over discharge detection circuit, and an over current detection circuit. The
보호 IC(5)는 과방전 검출 회로 또는 과전류 검출 회로에서 과방전 또는 과전류를 검출하였을 때 DOUT 출력을 로우 레벨로 하여 MOS 트랜지스터(M1)를 차단하고, 과충전 검출 회로에서 과충전을 검출하였을 때 COUT 출력을 로우 레벨로 하여 MOS 트랜지스터(M2)를 차단한다. The
이러한 전지 팩에서는 전지 유닛의 전지 잔류량을 검출하거나 전지 유닛을 구성하는 리튬 이온 전지가 정규품인지의 여부의 인증을 행하는 기능 등이 더 추가되는 경향이 있다. 예컨대 특허 문헌 1에는 인증 기능이 있는 보호 모듈을 탑재하는 전지 팩이 기재되어 있다. Such a battery pack tends to further detect a remaining battery amount of the battery unit or perform a function of authenticating whether or not the lithium ion battery constituting the battery unit is a regular product. For example,
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 2006-92850호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-92850
그러나 상기 종래의 전지 팩에서는 전지 유닛의 내부에서 쇼트가 일어난 경우의 보호 기능을 갖지 않기 때문에 리튬 이온 전지를 과충전과 과방전으로부터는 보호할 수 있어도, 전지 유닛의 내부에서 쇼트가 일어난 경우의 안전성을 확보할 수 없다. 따라서 제조상의 문제로 인한 내부 쇼트, 전지를 과방전시켰기 때문에 석출된 금속 리튬으로 인한 내부 쇼트, 기계적인 충격이나 스트레스로 인한 내부 쇼트가 발생한 경우에 폭발, 파열 등의 사고에 이를 위험이 있다. However, since the conventional battery pack does not have a protection function when a short circuit occurs inside the battery unit, even if the lithium ion battery can be protected from overcharging and overdischarge, the safety when a short circuit occurs inside the battery unit Can not be secured. Therefore, internal shots due to manufacturing problems, internal shorts due to precipitated metal lithium due to overdischarging of the battery, and internal shorts due to mechanical shock or stress, can lead to an accident such as explosion or breakage.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이것을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 복수 개의 이차 전지로 구성되는 전지 유닛의 내부에서 쇼트가 일어난 경우의 안전성을 확보하는 것이 가능한 전지 팩 및 전지 팩을 이용한 휴대 기기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and provides a portable device using a battery pack and a battery pack capable of ensuring safety when a short circuit occurs inside a battery unit composed of a plurality of secondary batteries .
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 이하와 같은 구성을 채용하였다. In order to achieve the above object, the present invention adopts the following structure.
본 발명의 전지 팩(100)은, 복수 개의 충방전 가능한 이차 전지(110)에 의해 구성되는 전지 유닛(111)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 수단(122c)과, 상기 전지 유닛(111)의 전압을 검출하는 전압 검출 수단(122b)과, 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출하는 쇼트 검출 수단(121, 240)을 가지며, 상기 쇼트 검출 수단(121, 240)은 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류가 소정값 이하로 되었을 때 검출된 상기 전지 유닛(111)의 전압값과 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류가 소정 값 이하의 상태에서 소정 시간 경과한 후의 상기 전지 유닛(111)의 전압값과의 차이가 소정값 이상이었을 때 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트로 판정함으로써 복수 개의 이차 전지로 구성되는 전지 유닛의 내부에서 쇼트가 일어난 경우의 안전성을 확보할 수 있다. The
또한 본 발명의 전지 팩(100)은 상기 전압 검출 수단(122b)에 의해 검출된 전압에 기초하여 상기 전지 유닛의 잔류 용량값을 취득하는 용량값 취득 수단(285)을 가지며, 쇼트 검출 수단(121, 240A)은 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류가 소정값 이하로 되었을 때 취득한 상기 전지 유닛의 잔류 용량값과 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류가 소정값 이하의 상태에서 소정 시간 경과한 후의 상기 전지 유닛의 잔류 용량값과의 차이가 소정값 이상이었을 때 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트로 판정하는 구성으로 하였다. The battery pack (100) of the present invention further includes a capacitance value acquisition means (285) for acquiring the residual capacitance value of the battery unit based on the voltage detected by the voltage detection means (122b), and the short detection means , And 240A) is a value obtained by subtracting a residual capacity value of the battery unit acquired when the current flowing through the
또한 본 발명의 전지 팩(100)은 상기 전지 유닛(111)의 온도를 검출하는 온도 검출 수단(122a)과, 상기 온도 검출 수단(122a)에 의해 검출된 온도에 기초하여 상기 전압 검출 수단(122b)에 의해 검출된 전압을 보정하는 온도 보정 수단(280)을 가지며, 상기 용량값 취득 수단(285)은 상기 온도 보정 수단(280)에 의해 보정된 전압에 기초하여 상기 전지 유닛(111)의 잔류 용량값을 취득하는 구성으로 할 수도 있다. The
또한 본 발명의 전지 팩(100)은, 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류가 소정값 이하로 되었을 때 취득한 상기 전지 유닛(111)의 잔류 용량값과 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류가 소정값 이하의 상태에서 소정 시간 경과한 후의 상기 전 지 유닛(111)의 잔류 용량값과의 차이에 기초하여 상기 소정 시간에 소비한 전류값을 산출하는 전류값 산출 수단(290)을 가지며, 상기 쇼트 검출 수단(121, 240B)은, 상기 전류값 산출 수단(290)에 의해 산출된 전류값이 소정값 이상이었을 때 상기 전지 유닛의 내부 쇼트를 검출하는 구성으로 할 수도 있다. The residual battery capacity of the
또한 본 발명의 전지 팩은 해당 전지 팩(100)이 내장되는 휴대 기기(300)와 통신을 행하는 통신 수단(114)을 가지며, 상기 통신 수단(114)은 상기 쇼트 검출 수단(121, 240)에 의해 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트로 판정되었을 때 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 상기 휴대 기기(300)에 통지하는 구성으로 할 수도 있다. The battery pack of the present invention has communication means 114 for communicating with the
본 발명의 휴대 기기는 복수 개의 충방전 가능한 이차 전지(110)에 의해 구성되는 전지 유닛(111)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 수단(122c)과, 상기 전지 유닛(111)의 전압을 검출하는 전압 검출 수단(122b)과, 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출하는 쇼트 검출 수단(121, 240)을 가지며, 상기 쇼트 검출 수단(121, 240)은 상기 전지 유닛(111)의 충방전에 흐르는 전류가 소정값 이하로 되었을 때 검출된 상기 전지 유닛(111)의 전압값과 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류가 소정값 이하의 상태에서 소정 시간 경과한 후의 상기 전지 유닛(111)의 전압값과의 차이가 소정값 이상이었을 때 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트로 판정하는 전지 팩(100)을 내장함으로써 복수 개의 이차 전지로 구성되는 전지 유닛의 내부에서 쇼트가 일어난 경우의 안전성을 확보할 수 있다. The portable device of the present invention includes a current detecting means 122c for detecting a current flowing in a
또한 본 발명의 휴대 기기에 있어서, 상기 전지 팩(100)은 상기 쇼트 검출 수단(121, 240)에 의해 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트로 판정되었을 때 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 통지하는 통신 수단(114)을 가지며, 해당 휴대 기기(300)는 상기 통신 수단(114)으로부터 상기 통지를 받아 해당 휴대 기기(300)의 동작을 제한하는 구성으로 할 수도 있다. In the portable device of the present invention, the battery pack (100) may be configured such that when the short detection means (121, 240) determines that the battery unit (111) And the
또한 본 발명의 휴대 기기는 상기 통지를 받아 상기 전지 팩(100)에의 충전을 제한하는 구성으로 할 수도 있다. The portable device of the present invention may also be configured to limit the charging of the
또한 본 발명의 휴대 기기는 상기 통지를 받아 해당 휴대 기기(300)의 전원을 차단하는 구성으로 할 수도 있다. In addition, the portable device of the present invention may be configured to cut off power to the
본 발명은 복수 개의 충방전 가능한 이차 전지(110)에 의해 구성되는 전지 유닛(111)을 갖는 전지 팩(100)에 의한 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트 검출 방법으로서, 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 절차(S61)와, 상기 전지 유닛(111)의 전압을 검출하는 전압 검출 절차(S63)와, 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출하는 쇼트 검출 절차(S67)를 가지며, 상기 쇼트 검출 절차(S67)는 상기 전지 유닛(111)의 충방전에 흐르는 전류가 소정값 이하로 되었을 때 검출된 상기 전지 유닛(111)의 전압값과 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류가 소정값 이하의 상태에서 소정 시간 경과한 후의 상기 전지 유닛(111)의 전압값과의 차이가 소정값 이상이었을 때 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트로 판정함으로써 복수 개의 이차 전지로 구성되는 전지 유닛의 내부에서 쇼트가 일어난 경우의 안전성을 확보할 수 있다. The present invention is a method for detecting an internal short circuit of the
본 발명은 충방전 가능한 복수 개의 이차 전지(110)에 의해 구성되는 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출하는 전지 팩(100)에 있어서 실행되는 프로그램으로서, 상기 전지 팩(100)은 연산 처리 장치(121)와 기억 장치(123, 124)를 가지며, 상기 연산 처리 장치(121)에 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 절차(S61)와, 상기 전지 유닛(111)의 전압을 검출하는 전압 검출 절차(S63)와, 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출하는 쇼트 검출 절차(S67)를 실행시키고, 상기 쇼트 검출 절차(S67)는 상기 전지 유닛(111)의 충방전에 흐르는 전류가 소정값 이하로 되었을 때 검출된 상기 전지 유닛(111)의 전압값과 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류가 소정값 이하의 상태에서 소정 시간 경과한 후의 상기 전지 유닛(111)의 전압값과의 차이가 소정값 이상이었을 때 상기 전지 유닛(111)의 내부 쇼트로 판정함으로써 복수 개의 이차 전지로 구성되는 전지 유닛의 내부에서 쇼트가 일어난 경우의 안전성을 확보할 수 있다. The present invention is a program executed in a battery pack (100) for detecting an internal short circuit of a battery unit (111) constituted by a plurality of rechargeable secondary cells (110) (S61) for detecting the current flowing through the battery unit (111) to the operation processing unit (121), the current detection unit (121) And a short detection procedure S67 for detecting an internal short circuit of the
또한, 상기 괄호 안의 참조 부호는 이해를 용이하게 하기 위하여 붙인 것으로서 일례에 불과하며, 도시한 태양에 한정되지 않는다. Note that the reference numerals in the above parentheses are attached only for ease of understanding and are merely examples, and the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
본 발명에 따르면, 복수 개의 이차 전지에 의해 구성되는 전지 유닛의 내부에서 쇼트가 일어난 경우의 안전성을 확보할 수 있다. According to the present invention, it is possible to secure safety when a short circuit occurs inside a battery unit constituted by a plurality of secondary batteries.
본 발명의 전지 팩은 복수 개의 이차 전지를 갖는 전지 유닛의 충방전을 정지한 시점의 전압과 충방전을 정지한 상태에서 소정 시간 경과한 후의 전지 유닛의 전압을 검출하고, 양자의 전압차로부터 전지 유닛의 내부 쇼트를 검출한다. 또한 본 발명의 휴대 기기는 전지 팩으로부터의 내부 쇼트를 나타내는 통지를 받아 기기 본체의 동작을 제한하는 제어를 행한다.The battery pack of the present invention detects the voltage at the time of stopping the charging and discharging of the battery unit having a plurality of secondary batteries and the voltage of the battery unit after the lapse of a predetermined time in the state of stopping charging and discharging, And detects an internal shot of the unit. Further, the portable device of the present invention performs a control for restricting the operation of the main body of the apparatus upon receiving a notification indicating an internal short circuit from the battery pack.
(제1 실시 형태)(First Embodiment)
이하 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 1은 제1 실시 형태의 전지 팩(100)을 설명하는 도면이다. A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a view for explaining a
전지 팩(100)은 예컨대 리튬 이온 전지 등의 이차 전지(110)가 복수 개 접속된 전지 유닛(111)을 갖는다. 또한 본 실시 형태에서는 전지 유닛(111)은 이차 전지(110)이 직렬로 접속된 구성으로 하였으나, 이에 한정되지 않는다. The
전지 팩(100)은 전지 팩(100)을 조립해 넣을 후술하는 휴대 기기와 접속하기 위한 양극 단자(112) 및 음극 단자(113)와 전지 유닛(111) 사이에 쇼트 검출 IC(120) 및 보호 IC(130)를 갖는다. The
쇼트 검출 IC(120)는 전원 단자(VDD) 및 기준 전위 단자(VSS)와, 전압 검지 단자(VBAT1)와, 한 벌의 전류 검지 단자(VRSP 및 VRSM)와 통신 단자(SIO)를 갖는다. 쇼트 검출 IC(120)는 전원 단자(VDD)를 통하여 보호 IC(130)에 있어서 전지 전압으로부터 조정된 전압을 받을 수 있다. 기준 전위 단자(VSS)는 전지 유닛(111)의 음극에 접속되어 있다. The
쇼트 검출 IC(120)는 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출한다. 쇼트 검출 IC(120)는 전지 유닛(111)의 양극에 접속된 전압 검지 단자(VBAT1)를 통하여 전지 유닛 전지 유닛(111)의 출력 전압을 검출할 수 있다. 전류 검지 단자 중 어느 하나(VRSM)는 이차 전지(110)의 음극에 접속되고, 또한 쇼트 검출 IC(120)의 외부에 서 저항(R11)을 통하여 나머지 하나의 전류 검지 단자(VRSP)에 접속되어 있다. The
쇼트 검출 IC(120)는 전류 검지 단자(VRSP 및 VRSM)를 통하여 외부 저항(R11)에 흐르는 전류, 즉 전지 유닛(111)의 충방전 전류를 검출할 수 있다. 통신 단자(SIO)는 보호 IC(130)를 통하여 휴대 기기와의 통신에 사용되는 외부 단자(114)에 접속되어 있다. 쇼트 검출 IC(120)는 통신 단자(SIO) 및 보호 IC(130)를 통하여 휴대 기기와 통신할 수 있다. 쇼트 검출 IC(120)의 상세한 내용은 후술하기로 한다. The
보호 IC(130)는 전지 팩(100)의 충방전을 차단하는 MOS 트랜지스터(M11, M12)의 게이트에 각각 접속되는 단자(DOUT)와 단자(COUT)를 갖는다. 보호 IC(130)는 과방전 또는 과전류를 검출하였을 때 DOUT 출력을 로우 레벨로 하여 MOS 트랜지스터(M11)를 차단하고, 과충전 검출 회로에서 과충전을 검출하였을 때 COUT 출력을 로우 레벨로 하여 MOS 트랜지스터(M12)를 차단한다. The
도 2는 제1 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120)의 하드웨어 구성을 도시한 도면이다. 도 2에 있어서, 쇼트 검출 IC(120)는 CPU(Central Processing Unit)(121)와, 센서부(122)와, ROM(Read 0nly Memory)(123)과, EEPROM(Electrically Erasable and Programable ROM)(124)과, 시리얼 인터페이스(I/F)(125)를 갖는다. 2 is a diagram showing a hardware configuration of the
CPU(121)는 쇼트 검출 IC(120)의 각 부분을 제어할 수 있다. 센서부(122)는 전지 유닛(111)(도 1 참조)의 전압, 전류 및 온도를 검출할 수 있다. ROM(123)은 CPU(121)가 쇼트 검출 IC(120)의 각 부분을 제어하기 위하여 실행하는 프로그램을 기억할 수 있다. EEPROM(124)은 센서부(122)에 의해 검출된 전지 유닛(111)의 전 압, 전류 및 온도의 각 파라미터나 휴대 기기와의 사이에서 인증을 행하기 위한 인증 ID 등의 정보를 기억할 수 있다. 시리얼 I/F(125)는 통신 단자(SIO)를 통하여 휴대 기기와 통신할 수 있다. CPU(121), 센서부(122), ROM(123), EEPROM(124) 및 시리얼 I/F(125)는 버스(126)에 의해 접속되어 있으며, 각각의 사이에서 데이터 및 프로그램을 주고받을 수 있다. The
또한 센서부(122)는 온도 센서 회로(122a)와, 전압 센서 회로(122b)와, 전류 센서 회로(122c)와, 멀티플렉서(122d)와, 아날로그-디지털(A/D) 변환 회로(122e)를 갖는다. The
온도 센서 회로(122a)는 전지 유닛(111)의 온도를 검출한다. 전압 센서 회로(122b)는 전지 유닛(111)에 접속된 전압 검지 단자(VBAT1)를 통하여 전지 유닛(111)의 출력 전압을 검출한다. 전류 센서 회로(122c)는 전류 검지 단자(VRSP 및 VRSM)를 통하여 외부 저항(R11)에 흐르는 전류, 즉 전지 유닛(111)의 충방전 전류를 검출한다. 온도 센서 회로(122a), 전압 센서 회로(122b) 및 전류 센서 회로(122c)의 각 출력은 멀티플렉서(122d)에 접속되어 있으며, 멀티플렉서(122d)에 의해 하나의 신호로서 출력된다. A/D 변환 회로(122e)는 멀티플렉서(122d)에 의해 출력된 신호를 아날로그에서 디지털로 변환한다. The
도 3은 제1 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120)의 기능 구성을 보인 블럭도이다. 또한 본 실시 형태에 있어서, 도 3에 도시한 쇼트 검출 IC(120)의 기능 구성은 도 2에 도시한 ROM(123)에 기억된 특정한 프로그램에 의해 구현된다. 당연히 다른 실시 형태에서는 이러한 기능 구성을 구현하는 하드웨어 모듈이 도 2의 하드웨어 구 성에 있어서 다른 구성 요소와 별개로 설치될 수도 있다. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the
쇼트 검출 IC(120)는 전류값 취득부(210), 전압값 취득부(220), 시간 측정부(230), 쇼트 검출부(240), 기억 제어부(250), 통신부(260), 표시 제어부(270)를 갖는다.The
전류값 취득부(210)는 전류 센서 회로(122c)가 검출한 전류값을 취득한다. 전압값 취득부(220)는 전압 센서 회로(122b)가 검출한 전압값을 취득한다. 시간 측정부(230)는 쇼트 검출 IC(120)에 내장된 시계 기능에 의해 시간을 측정한다. 쇼트 검출부(240)는 전류값 취득부(210)에 의해 취득된 전류값, 전압값 취득부(220)에 의해 취득된 전압값, 시간 측정부(230)에 의한 시간 측정 기능에 의해 전지 유닛(111) 내의 내부 쇼트를 검출한다. The current
기억 제어부(250)는 전류값 취득부(210)에 의해 취득된 전류값, 전압값 취득부(220)에 의해 취득된 전압값 등의 파라미터를 예컨대 EEPROM(124) 등에 기억시킨다. 통신부(260)는 전지 팩(100)이 내장되는 휴대 기기와의 통신을 행한다. 표시 제어부(270)는 쇼트 검출부(240)에 의해 전지 유닛(111)의 내부 쇼트가 검출되었을 때 그 취지를 나타내는 표시를 행한다. The
본 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120)에서는 전류값 취득부(210)에 의해 취득된 전류값이 소정값 이하인 경우에 전압값 취득부(220)에 의해 취득한 전압값을 기억 제어부(250)에 의해 기억한다. 그리고 전류값이 소정값 이하인 상태에서 소정 시간이 경과한 후, 다시 전압값 취득부(220)에 의해 전압값을 취득하고, 취득한 전압값과 기억된 전압값과의 차이가 소정값 이상인 경우에 내부 쇼트를 검출한다. In the
이하 본 발명의 전지 팩(100)의 동작의 설명에 앞서 본 실시 형태의 내부 쇼트 검출의 구조에 대하여 설명한다. 도 4는 전지 팩(100)에 있어서 전지 유닛(111)의 충전을 행한 경우의 전류 파형과 전압 파형을 도시한 도면이고, 도 5는 전지 팩(100)에 있어서 전지 유닛(111)의 방전을 행한 경우의 전류 파형과 전압 파형을 나타낸 도면이다. Prior to the description of the operation of the
도 4(A)는 충전시의 전류 파형을 나타내고, 도 4(B)는 전지 유닛(111)이 내부 쇼트되지 않은 경우의 충전시의 전압 파형을 나타내며, 도 4(C)는 전지 유닛(111)이 내부 쇼트된 경우의 충전시의 전압 파형을 나타낸다. 4 (B) shows the voltage waveform at the time of charging when the
통상적으로 전지 유닛(111)의 전압은 전류(In)에 의해 충전되어 전압값이 전압값(V1)에서 전압값(V2)까지 상승한 상태에서 충전이 정지되면, 전압값은 한 번 하강하고, 시간(t1)이 경과한 후에 전압값(V3)에서 안정된다(도 4(B) 참조). 그러나, 전지 유닛(111)이 내부 쇼트되어 있으면 충전 정지후에 시간(t1)이 경과한 후에도 전압값이 안정되지 않고 계속 하강한다. 따라서, 충전 정지후에 시간(t1)이 경과하여도 전압값이 계속 하강하는 경우, 전지 유닛(111)은 내부 쇼트되어 있음을 알 수 있다. Normally, when the charging is stopped while the voltage of the
다음 전지 팩(100)에 있어서 방전을 행한 경우에 대하여 설명한다. 도 5(A)는 방전시의 전류 파형을 나타내고, 도 5(B)는 전지 유닛(111)이 내부 쇼트되지 않은 경우의 방전시의 전압 파형을 나타내며, 도 5(C)는 전지 유닛(111)이 내부 쇼트되어 있는 경우의 방전시의 전압 파형을 나타낸다. Next, a case where discharge is performed in the
전지 유닛(111)으로부터 전류(In)가 방전되는 경우, 전지 유닛(111)의 전압 값은 전압값(V4)에서 전압값(V5)으로 하강하고, 방전이 정지되고나서 시간(t2)이 경과한 후에 한 번 상승하여 전압값(V6)에서 안정된다(도 5(B) 참조). 그러나, 전지 유닛(111)이 내부 쇼트되어 있는 경우, 시간(t2)이 경과하여도 전압값은 안정되지 않고 계속 하강한다. 따라서, 방전 정지후에 시간(t2)이 경과하여도 전압값이 계속 하강하는 경우, 전지 유닛(111)은 내부 쇼트되어 있음을 알 수 있다. When the current In is discharged from the
본 실시 형태에서는 도 4, 도 5에서 설명한 전지 유닛(111)의 특성을 이용하여 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출한다. In the present embodiment, the internal short circuit of the
이하 도 6을 참조하여 본 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120)의 동작을 설명한다. 도 6은 제1 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120)의 동작을 설명하는 흐름도이다.Hereinafter, the operation of the
쇼트 검출 IC(120)에 있어서 전류값 취득부(210)에 의해 전류값을 취득한다(S61). 쇼트 검출부(240)는 S61에서 취득된 전류값에 기초하여 전지 유닛(111)에의 충전 또는 전지 유닛(111)으로부터의 방전이 행해졌는지 여부를 판정한다. The current
구체적으로는 쇼트 검출부(240)는 ROM(123)에 미리 기억되어 있는 소정값과 S61에서 취득된 전류값을 비교한다. 그리고 S61에서 취득된 전류값이 소정의 전류값 이하인 경우에 전지 유닛(111)에의 충전 또는 전지 유닛(111)으로부터의 방전이 행해지지 않은 것으로 판정한다. 또한 소정의 전류값이란 충방전이 정지되어 있는 것을 판정하기 위한 값이다. 따라서 소정의 전류값은 충방전이 행해진 경우의 전류값보다 충분히 작은 값이 바람직하다. 더욱이 전지 팩(100)에서는 충방전이 행해지지 않은 경우에도 대기 전류가 흐르기 때문에 소정의 전류값은 이 대기 전류와 구별되는 것이 바람직하다. More specifically, the
본 실시 형태에서는 예컨대 전지 팩(100)이 휴대 기기에 내장된 경우에 흐르는 대기 전류는 약 1mA 정도이다. 따라서 소정의 전류값은 예컨대 10mA 정도로 설정되어 있을 수도 있다. 또한 대기 전류란 예컨대 휴대 기기가 휴대 전화인 경우 등에 대기 상태에서 흐르는 전류 등을 나타낸다. In the present embodiment, for example, when the
S61에서 취득한 전류값이 소정의 전류값보다 작은 경우, 쇼트 검출부(240)는 충방전이 행해지지 않았다고 판정하고(S62), 전압값 취득부(220)에 의해 이 때의 전압값(Va)을 취득한다(S63). 그리고 기억 제어부(250)에 의해 취득한 전압값(Va)과 전압값(Va)을 취득한 시간 정보를 예컨대 EEPROM(124)에 기억시킨다. 또한 시간 정보는 쇼트 검출 IC(120)가 갖는 시계 기능에 의해 취득한다. If the current value obtained in S61 is smaller than the predetermined current value, the
다음 쇼트 검출부(240)는 S63에 있어서 전압값(Va)을 취득하고나서 소정 시간이 경과하였는지 여부를 판정한다(S64). 구체적으로는 쇼트 검출부(240)는 전압값(Va)이 EEPROM(124)에 기억되었을 때부터 다음에 시간 측정부(230)에 의해 시간을 측정되었을 때까지의 시간과 소정 시간을 비교한다. 또한 소정 시간이란 도 4 및 도 5에 도시한 시간(t1) 또는 시간(t2)이며, 전지 유닛(111)이 내부 쇼트되지 않은 경우에 충방전이 정지되고나서 전압값이 안정될 때까지의 시간이다. 또한 소정 시간은 시간(t1)과 시간(t2) 중 장시간 쪽을 소정 시간으로 할 수도 있다. 또한 소정 시간은 예컨대 ROM(123)에 미리 기억되어 있을 수도 있다. 본 실시 형태에서는 소정 시간은 예컨대 5시간으로 하였다. The next
S64에 있어서 소정 시간 경과한 경우, 전압값 취득부(220)는 다시 전압값(Vb)을 취득한다(S65). 쇼트 검출부(240)는 S65에서 취득한 전압값(Vb)과 S63에 서 취득한 전압값(Va)을 비교하고, 전압값(Va)과 전압값(Vb)과의 차이가 소정값 이상인지의 여부를 판정한다(S66). When the predetermined time has elapsed in S64, the voltage
또한 소정값이란 전압값이 안정되지 않다고 판정하는 기준이 되는 값으로서, 미리 ROM(123)에 기억되어 있을 수도 있다. 소정값은 도 4에 도시한 예라면 (V2-V3)이고 도 5에 도시한 예라면 (V6-V5)가 된다. Furthermore, the predetermined value may be stored in advance in the
S66에 있어서 전압값(Va)과 전압값(Vb)과의 차이가 소정값 이상인 경우, 쇼트 검출부(240)는 전지 유닛(111)에서 내부 쇼트되어 있다고 판정하고(S67), 내부 쇼트 검출 통지를 통신부(260)에 통지한다. 통신부(260)는 이 내부 쇼트 검출 통지를 휴대 기기에 통지한다(S68). 구체적으로는 내부 쇼트 검출 통지는 통신부(260)를 구성하는 통신 단말(SIO)로부터 보호 IC(130)를 거쳐 휴대 기기에 통지된다. If the difference between the voltage value Va and the voltage value Vb is equal to or larger than the predetermined value in step S66, the
또한 본 실시 형태에서는 내부 쇼트가 검출되었을 때 표시 제어부(270)에 내부 쇼트가 검출된 것을 표시할 수도 있다. 예컨대 표시 제어부(270)는 전지 팩(100)에 설치된 LED를 점등시킴으로써 전지 유닛(111)의 내부 쇼트가 검출된 것을 표시할 수도 있다. In the present embodiment, it is also possible to display that an internal shot is detected in the
본 실시 형태에서는 이상과 같이 하여 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출할 수 있다. In this embodiment, the internal short of the
다음 본 실시 형태의 휴대 기기에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 휴대 기기를 설명하는 도면이다. 본 발명의 휴대 기기는 도 1에 도시한 전지 팩(100)을 내장함으로써 전지 팩(100)이 갖는 전지 유닛(111)에 내부 쇼트가 발생한 경우에 이 통지를 받아 휴대 기기 본체의 동작을 제어할 수 있다. 또한 본 발명의 휴대 기기란 예컨대 휴대 전화, 디지털 카메라 등이며, 전지 팩(100)에 의해 급전되어 구동하는 전자 기기이다. The following describes the portable device of the present embodiment. 7 is a diagram illustrating a portable device of the present invention. The portable device according to the present invention includes the
본 발명의 휴대 기기(300)는 전지 팩(100)에 있어서 전지 유닛(111)의 내부 쇼트가 검출되면, 휴대 기기(300)의 동작을 제한한다. 또한 본 발명의 휴대 기기(300)는 전지 유닛(111)의 내부 쇼트가 검출되면 전지 팩(100)에의 충전 동작을 제한할 수 있다. The
휴대 기기(300)는 연산 처리 장치와 기억 장치(도시 생략)를 가지며, 기억 장치에 기억된 특정한 프로그램이 연산 처리 장치에 읽혀져서 실행됨으로써 이하에 설명하는 각 부분의 기능을 실현한다. The
휴대 기기(300)는 본체 제어부(310), 통신부(320), 표시 제어부(330)를 갖는다. 본체 제어부(310)는 휴대 기기(300)의 동작을 제어하는 것이며, 동작 제한부(311), 충전 제한부(312)를 갖는다. 동작 제어부(311)는 전지 팩(100)로부터의 내부 쇼트 검출 통지를 받아 휴대 기기(300)의 동작을 제한한다. 충전 제한부(312)는 전지 팩(100)으로부터 내부 쇼트 검출 통지를 받아 전지 팩(100)에의 충전 동작을 제한한다. The
통신부(320)는 전지 팩(100)과의 통신을 행한다. 구체적으로는 통신부(320)는 전지 팩(100)과 접속되어 있으며, 전지 팩(100)이 갖는 보호 IC(130)를 통하여 쇼트 검출 IC(120)와의 통신을 행한다. 표시 제어부(330)는 휴대 기기(300)가 갖는 표시 장치(340)에의 표시를 제어한다. 또한 표시 장치(340)는 예컨대 휴대 기 기(300)에 설치된 액정 모니터 등이다. The
본 실시 형태의 휴대 기기(300)에 있어서, 통신부(320)를 통하여 전지 유닛(111)의 내부 쇼트 검출 통지를 받으면, 본체 제어부(310)는 휴대 기기(300)의 동작 제한을 행한다. 본 실시 형태에서는, 휴대 기기(300)의 동작 제한 및 충전 제한에 관한 설정이 미리 도시하지 않은 기억 장치에 기억되어 있으며, 본체 제어부(310)는 내부 쇼트 검출 통지를 받아 이 설정을 판독하여 동작 제한이나 충전 제한을 행한다. The main
예컨대 본체 제어부(310)는 내부 쇼트 검출 통지를 받아 동작 제한부(311)에 의해 휴대 기기(300)의 전원을 차단하는 동작을 행할 수도 있다. 또한 본체 제어부(310)는 동작 제어부(311)에 의해 휴대 기기(300)가 갖는 조작 버튼(도시 생략)에 의한 조작을 금지하는 제한을 행할 수도 있다. 또한 본체 제어부(310)는 충전 제한부(312)에 의해 전지 팩(100)에의 충전을 정지시킬 수도 있다. For example, the main
또한 휴대 기기(300)에 있어서, 표시 제어부(330)는 내부 쇼트 검출 통지를 받아 표시 장치(340)에 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출하였다는 취지의 메시지를 표시시킨다. 이 때 표시 제어부(330)는 휴대 기기(300)에 있어서 동작 및 충전이 제한되는 것을 나타내는 메시지를 더 표시시킬 수도 있다. 이들 메시지는 미리 도시하지 않은 기억 장치에 기억되어 있을 수도 있다. Also, in the
이와 같이 본 실시 형태에서는, 전지 유닛(111)의 내부 쇼트가 검출된 것을 휴대 기기(300)의 사용자에 통지하고, 휴대 기기(300)의 동작을 제한함으로써 전지 유닛(111)에 내부 쇼트가 발생한 전지 팩(100)이 계속 사용되는 것을 방지할 수 있 다. 따라서 본 실시 형태에 따르면, 전지 유닛(111)에 내부 쇼트가 발생한 경우의 안전성을 확보할 수 있다. As described above, in the present embodiment, the user of the
(제2 실시 형태)(Second Embodiment)
이하 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 발명의 제2 실시 형태는 전지 유닛(111)의 전지 잔류 용량값을 이용하여 내부 쇼트를 검출하고 있는 점이 제1 실시 형태와 다르다. 따라서 이하의 본 실시 형태의 설명에서는 제1 실시 형태와의 차이점에 대해서만 설명하고 제1 실시 형태와 동일한 기능 구성을 갖는 것에는 제1 실시 형태의 설명에서 사용한 부호와 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that an internal short is detected by using the battery residual capacity value of the
전지 유닛(111)의 방전량은 특성상 전지 전압에 따라 변화한다. 또한 방전량의 변화는 전지 전압의 변화와 비례하지 않는다. 본 실시 형태는 이 점을 고려하여 전지 유닛(111)의 잔류 용량값을 이용하여 내부 쇼트를 검출함으로써 보다 정확하게 전지 유닛의 내부 쇼트를 검출할 수 있다. The discharge amount of the
도 8은 제2 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120A)의 기능 구성을 도시한 블럭도이다. 본 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120A)는 제1 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120)가 갖는 각 부분 이외에 온도 보정부(280), 용량값 취득부(285)를 갖는다. 8 is a block diagram showing the functional configuration of the
본 실시 형태의 쇼트 검출부(240A)는 용량값 취득부(285)에 의해 취득된 용량값, 시간 측정부(230)에 의한 시간 측정 기능에 의해 전지 유닛(111) 내의 내부 쇼트를 검출한다. The
온도 보정부(280)는 전압값 취득부(220)에 의해 취득된 전압값을 온도 센 서(122a)에서 검출된 온도에 기초하여 보정한다. 또한 본 실시 형태에서는 전압값 취득부(220)가 전압값을 취득할 때 온도 센서 회로(122a)에 의해 전지 유닛(111)의 온도를 검출하고, 검출한 온도를 취득한다. 용량값 취득부(185)는 전지 유닛(111)의 잔류 용량값을 취득한다. The
다음 도 9를 참조하여 본 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120A)의 동작을 설명한다. 도 9는 제2 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120A)의 동작을 설명하는 흐름도이다. Next, the operation of the
도 9의 S901부터 S903까지의 처리는 도 6의 S61부터 S63까지의 처리와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. The processing from S901 to S903 in Fig. 9 is the same as the processing from S61 to S63 in Fig. 6, and the explanation is omitted.
전압값 취득부(220)에 의해 전압값이 취득되면, 온도 보정부(280)는 전압값의 온도 보정을 행한다(S904). 이하 본 실시 형태의 온도 보정에 대하여 설명한다. When the voltage
본 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120A)에서는 전압값의 보정을 행하기 위한 보정 테이블이 저장되어 있다. 보정 테이블이란 전압값과 온도와의 관계에 의해 구해지는 온도 변화마다의 보정 전압값이 저장된 테이블이다. In the
아래에서, 보정 전압값에 대하여 설명한다. 도 10은 보정 전압값을 설명하는 도면이다. 전지 전압과 온도와의 관계는 도 10에 도시한 바와 같이 대략 비례하는 관계이다. The correction voltage value will be described below. 10 is a diagram for explaining correction voltage values. The relationship between the battery voltage and the temperature is substantially proportional as shown in Fig.
본 실시 형태에서는 기준 온도(Tref)의 전압값을 기준 전압(Vref)이라 한다. 그리고, 기준 온도(Tref)와 전압값이 취득되었을 때 검출된 온도와의 온도차에 대응한 전압값의 변화를 보정 전압값이라 한다. 예컨대 온도(T1)에 있어서 취득된 전압값이 Vt1인 경우, 기준 온도(Tref)와 온도(T1)와의 온도차(Tref-T1)에 대응한 보정 전압값은 (Vref-Vt1)이 된다. 또한 온도(T2)에 있어서 취득된 전압값이 Vt2인 경우, 기준 온도(Tref)와 온도(T2)와의 온도차(Tref-T2)에 대응한 보정 전압값은 (Vref-Vt2)가 된다. In the present embodiment, the voltage value of the reference temperature Tref is referred to as a reference voltage Vref. The change in the voltage value corresponding to the temperature difference between the reference temperature Tref and the temperature detected when the voltage value is acquired is referred to as a correction voltage value. For example, when the voltage value obtained at the temperature T1 is Vt1, the correction voltage value corresponding to the temperature difference Tref-T1 between the reference temperature Tref and the temperature T1 becomes (Vref-Vt1). Further, when the voltage value obtained at the temperature T2 is Vt2, the correction voltage value corresponding to the temperature difference Tref-T2 between the reference temperature Tref and the temperature T2 becomes (Vref-Vt2).
본 실시 형태의 보정 테이블이란 기준 온도와 전압값이 검출되었을 때의 온도차와 보정 전압값이 대응지어진 테이블이다. 또한 기준 온도(Tref)와 보정 테이블은 쇼트 검출 IC(120A)가 갖는 EEPROM(124) 등에 저장되어 있다. The correction table of the present embodiment is a table in which the temperature difference and the correction voltage value when the reference temperature and the voltage value are detected are associated with each other. The reference temperature Tref and the correction table are stored in the
본 실시 형태의 온도 보정부(280)는 S903에 있어서 전압값을 취득할 때 검출된 온도와 기준 온도와의 온도차를 산출한 후에 보정 테이블을 참조하여 보정 전압값을 취득한다. 그리고 온도 보정부(280)는 보정 전압값을 이용하여 취득한 전압값을 기준 온도(Tref)에서의 전압값으로 환산한다. The
다시 도 9를 참조하면, S904에 있어서 전압값의 온도 보정을 행한 후, 용량값 취득부(285)에 의해 전지 유닛(111)의 잔류 용량값(Q1)을 취득한다(S905). 9, after the voltage value is corrected in S904, the remaining capacity value Q1 of the
이하, 용량값 취득부(285)의 처리를 구체적으로 설명한다. 본 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120A)의 EEPROM(124)에는 전압값과 잔류 용량값이 대응지어진 잔류 용량값 테이블이 저장되어 있다. S905에 있어서 용량값 취득부(285)는 S904에서 온도 보정된 전압값에 기초하여 잔류 용량값 테이블을 참조하여 해당하는 잔류 용량값(Q1)을 취득한다. 또한 취득된 잔류 용량값(Q1)은 EEPROM(124)에 유지된다. Hereinafter, the processing of the capacitance
다음 쇼트 검출부(240A)는 S904에 있어서 잔류 용량값(Q1)을 취득하고나서 소정 시간이 경과하였는지 여부를 판정한다(S906). 구체적으로는 쇼트 검출 부(240A)는 잔류 용량값(Q1)이 EEPROM(124)에 기억되었을 때부터 다음에 시간 측정부(230)에 의해 시간이 측정되었을 때까지의 시간과 소정 시간을 비교한다. 또한 본 실시 형태의 소정 시간이란 예컨대 1시간 등이며, 제1 실시 형태에서 설명한 소정 시간보다 짧은 것이 바람직하다. 또한 소정 시간은 예컨대 ROM(123)에 미리 기억되어 있을 수도 있다. The next
S906에 있어서 소정 시간 경과한 경우, 전압값 취득부(220)는 다시 전압값을 취득한다(S907). 온도 보정부(280)는 S907에서 취득한 전압값의 온도 보정을 행한다(S908). 또한 온도 보정의 방법은 위에서 설명한 바와 같다. In S906, when the predetermined time has elapsed, the voltage
용량값 취득부(285)는 전압값의 온도 보정을 행한 후, 소정 시간 경과후의 전지 유닛(111)의 잔류 용량값(Q2)을 산출한다(S909). 이하 잔류 용량값(Q2)의 산출에 대하여 설명한다. The capacity
용량값 취득부(285)는 보정후의 전압값에 기초하여 잔류 용량값 테이블을 참조하여 해당하는 잔류 용량값(Q2)을 취득한다. 다음 용량값 취득부(285)는 S905에서 취득한 잔류 용량값(Q1)과 잔류 용량값(Q2)과의 차이분을 구한다. The capacitance
또한 용량값 취득부(285)는 잔류 용량값(Q1)을 취득하고나서 경과한 시간(소정 시간)에 흐른 전류값에 의한 방전 용량값(Qdis)을 산출한다. 또한 소정 시간 내에 흐른 전류값이란 S901에서 검출된 전류값이다. 또한 용량값 취득부(285)는 전지 유닛(111) 및 쇼트 검출 IC(120A)의 자기 방전 용량값(Qsd)을 취득한다. 또한 자기 방전 용량값(Qsd)은 예컨대 ROM(123) 등에 미리 저장되어 있다. The capacitance
용량값 취득부(285)는 잔류 용량값(Q1)과 잔류 용량값(Q2)과의 차이분에서 방전 용량값(Qdis)과 방전 용량값(Qsd)을 감산한 용량값(Qus)을 산출한다. The capacity
용량값(Qus)은 소정 시간에서의 전지 유닛(111)의 잔류 용량값의 변화분, 즉 소정 시간에서의 방전 용량값을 나타낸다. 용량값(Qus)은 이하의 식으로 표시된다. The capacity value Qus represents a change in the residual capacity value of the
Qus=Q1-Q2-Qdis-QsdQus = Q1-Q2-Qdis-Qsd
쇼트 검출부(240A)는 용량값(Qus)이 소정값 이상인지의 여부를 판정한다(S910). S910에 있어서 용량값(Qus)이 소정값 이상인 경우, 쇼트 검출부(240A)는 전지 유닛(111)에서 내부 쇼트되어 있다고 판정하고, 내부 쇼트 검출 통지를 통신부(260)에 통지한다(S9]1). 통신부(260)는 이 내부 쇼트 검출 통지를 휴대 기기에 통지한다. 구체적으로는 내부 쇼트 검출 통지는 통신부(260)를 구성하는 통신 단말(SIO)로부터 보호 IC(130)를 통하여 휴대 기기에 통지된다. 또한 S910에 있어서 내부 쇼트 검출의 기준이 되는 용량값의 소정값은 미리 설정되어 ROM(123) 등에 저장되어 있다고 하자. The
본 실시 형태에서는 전지 유닛(111)에서 내부 쇼트가 발생한 경우, 시간이 경과할수록 방전 용량값이 증가한다. 따라서 본 실시 형태에서는 정확하게 내부 쇼트를 검출할 수 있고, 전지 팩(100)의 이용에 있어서 안전성을 보다 향상시킬 수 있다. In the present embodiment, when an internal short occurs in the
(제3 실시 형태)(Third Embodiment)
이하 본 발명의 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 발명의 제3 실시 형태는 전지 유닛의 방전 용량으로부터 산출되는 전류값을 이용하여 내부 쇼트를 검 출하고 있는 점이 제2 실시 형태와 다르다. 따라서 이하의 본 실시 형태의 설명에서는 제2 실시 형태와의 차이점에 대해서만 설명하고, 제2 실시 형태와 동일한 기능 구성을 갖는 것에는 제2 실시 형태의 설명에서 사용한 부호와 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. A third embodiment of the present invention will be described below. The third embodiment of the present invention is different from the second embodiment in that an internal short is detected using the current value calculated from the discharge capacity of the battery unit. Therefore, in the following description of this embodiment, only the difference from the second embodiment will be described, and those having the same functional configuration as those of the second embodiment are given the same reference numerals as those used in the description of the second embodiment, It is omitted.
도 11은 제3 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120B)의 기능 구성을 도시한 블럭도이다. 본 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120B)는 제2 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120A)가 갖는 각 부분 이외에 전류값 산출부(290)를 갖는다. 11 is a block diagram showing the functional configuration of the
본 실시 형태의 쇼트 검출부(240B)는 방전 용량값으로부터 산출되는 전류값에 기초하여 전지 유닛(111)의 내부 쇼트를 검출한다. The
전류값 산출부(290)는 용량값 취득부(285)에 의해 취득된 용량값에 기초하여 소비 전류를 산출한다. The current
다음, 도 12를 참조하여 본 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120B)의 동작을 설명한다. 도 12는 제3 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120B)의 동작을 설명하는 흐름도이다. Next, the operation of the
도 12의 S1201부터 S1209까지의 처리는 도 9의 S901부터 S909까지의 처리와 동일하므로 설명을 생략한다. The processing from S1201 to S1209 in Fig. 12 is the same as the processing from S901 to S909 in Fig. 9, and thus description thereof is omitted.
S1209에 있어서, 소정 시간에서의 방전 용량값을 나타내는 용량값(Qus)을 취득하면, 전류값 산출부(290)는 용량값(Qus)을 이용하여 소정 시간 내의 소비 전류값(Ius)을 산출한다(S1210). 구체적으로는 전류값 산출부(290)는 이하에 식에 의해 소비 전류값(Ius)을 산출한다. When the capacitance value Qus indicating the discharge capacity value at the predetermined time is acquired in S1209, the current
Ius=(Q2-Q1)/td-(Idis+Isd)Ius = (Q2-Q1) / td- (Idis + Isd)
또한, td는 소정 시간이고, Idis는 소정 시간(td)에 있어서 검출된 전류의 적산값이며, Isd는 전지 유닛(111)과 쇼트 검출 IC(120B)의 자기 방전 전류값이다. Idd is the integrated value of the current detected at the predetermined time td and Isd is the self-discharge current value of the
쇼트 검출부(240B)는 소비 전류값(Ius)이 소정값 이상인지의 여부를 판정한다(S1211). S1211에 있어서 소비 전류값(Ius)이 소정값 이상인 경우, 쇼트 검출부(240A)는 전지 유닛(111)에서 내부 쇼트되어 있다고 판정하고, 내부 쇼트 검출 통지를 통신부(260)에 통지한다(S1212). 또한 S1211에 있어서 내부 쇼트 검출의 기준이 되는 소비 전류값의 소정값은 미리 설정되어 ROM(123) 등에 저장되어 있다고 하자. The
이와 같이, 본 실시 형태에서는 소정 시간에서의 방전 용량값에 기초하여 소비 전류값을 산출하고, 내부 쇼트를 검출할 수 있다. 본 실시 형태에서는 방전 용량값에 기초하여 내부 쇼트를 검출하고 있기 때문에 보다 정확하게 내부 쇼트를 검출할 수 있다. Thus, in the present embodiment, it is possible to calculate the consumed current value based on the discharge capacity value at the predetermined time, and to detect the internal short. In the present embodiment, since the internal short is detected based on the discharge capacity value, the internal short can be detected more accurately.
이상, 실시 형태를 참조하여 본 발명의 설명을 행하였으나, 상기 실시 형태에 개시한 요건에 본 발명이 한정되지 않는다. 이들의 점에 관해서는 본 발명의 주요한 취지를 손상하지 않는 범위에서 변경할 수 있고, 그 응용 형태에 따라 적절하게 정할 수 있다. Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the requirements described in the above embodiments. These aspects can be changed within the scope of not impairing the main object of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.
도 1은 제1 실시 형태의 전지 팩(100)을 설명하는 도면이다. 1 is a view for explaining a
도 2는 제1 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120)의 하드웨어 구성을 도시한 도면이다. 2 is a diagram showing a hardware configuration of the
도 3은 제1 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120)의 기능 구성을 도시한 블럭도이다. 3 is a block diagram showing the functional configuration of the
도 4는 전지 팩(100)에 있어서 전지 유닛(111)의 충전을 행한 경우의 전류 파형과 전압 파형을 도시한 도면이다. 4 is a diagram showing the current waveform and the voltage waveform when the
도 5는 전지 팩(100)에 있어서 전지 유닛(111)의 방전을 행한 경우의 전류 파형과 전압 파형을 도시한 도면이다. 5 is a diagram showing the current waveform and the voltage waveform when the
도 6은 제1 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120)의 동작을 설명하는 흐름도이다.6 is a flow chart for explaining the operation of the
도 7은 본 발명의 휴대 기기를 설명하는 도면이다. 7 is a diagram illustrating a portable device of the present invention.
도 8은 제2 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120A)의 기능 구성을 도시한 블럭도이다. 8 is a block diagram showing the functional configuration of the
도 9는 제2 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120A)의 동작을 설명하는 흐름도이다. Fig. 9 is a flowchart for explaining the operation of the
도 10은 보정 전압값을 설명하는 도면이다. 10 is a diagram for explaining correction voltage values.
도 11은 제3 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120B)의 기능 구성을 도시한 블럭도이다. 11 is a block diagram showing the functional configuration of the
도 12는 제3 실시 형태의 쇼트 검출 IC(120B)의 동작을 설명하는 흐름도이다. 12 is a flowchart for explaining the operation of the
도 13은 종래의 전지 팩의 각 예의 블럭도를 도시한 도면이다. 13 is a block diagram showing each example of a conventional battery pack.
<부호의 설명><Description of Symbols>
100…전지 팩, 110…이차 전지, 100 ... Battery pack, 110 ... Secondary battery,
111…전지 유닛, 112…양극 단자, 111 ... A battery unit, 112 ... Positive terminal,
113…음극 단자, 114…외부 단자, 113 ... Cathode terminal, 114 ... External terminals,
120, 120A, 120B…쇼트 검출 IC, 122…센서부, 120, 120A, 120B ... Short detection IC, 122 ... The sensor unit,
130…보호 IC, 210…전류값 취득부,130 ... Protection IC, 210 ... A current value acquisition unit,
220…전압값 취득부, 230…시간 측정부, 220 ... Voltage
240, 240A, 240B…쇼트 검출부, 250…기억 제어부,240, 240A, 240B ... A
260…통신부, 270…표시 제어부, 260 ... Communication unit, 270 ... The display control unit,
280…온도 보정부, 285…용량값 산출부,280 ... Temperature correction unit, 285 ... A capacitance value calculation unit,
290…전류값 산출부290 ... The current-
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