KR101640137B1 - Contact holding circuit for the electrical connector - Google Patents

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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 마이크로프로세서에 오류 등이 발생한 경우 전기 커넥터의 접촉을 일정시간 동안 유지시킬 수 있는 회로를 개시한다. 본 발명에 따른 전기 커넥터 접촉 유지회로는 평상시 캐패시터에 전하를 충전한다. 그리고 마이크로프로세서가 오작동 또는 리셋될 경우 상기 캐패시터에 충전된 전하가 방전되면서 일정 시간 동안 전기 커넥터가 접촉 상태를 유지할 수 있도록 회로가 구성된다.The present invention discloses a circuit capable of maintaining contact of an electrical connector for a predetermined time when an error or the like occurs in a microprocessor. The electrical connector contact holding circuit according to the invention normally charges the capacitor with a charge. When the microprocessor malfunctions or is reset, the circuit is configured such that the electric charge charged in the capacitor is discharged and the electrical connector can maintain the contact state for a predetermined time.

Description

전기 커넥터 접촉 유지회로{Contact holding circuit for the electrical connector}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a contact holding circuit,

본 발명은 전기 커넥터 접촉 유지회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로프로세서에 오류 등이 발생한 경우 전기 커넥터의 접촉을 일정시간 동안 유지시킬 수 있는 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrical connector contact holding circuit, and more particularly, to a circuit capable of maintaining contact of an electrical connector for a predetermined time when an error or the like occurs in a microprocessor.

최근 들어, 화석 에너지의 고갈과 환경오염으로 인해 화석 에너지를 사용하지 않고 배터리를 이용하여 구동할 수 있는 전기 제품에 대한 관심이 높아지고 있다.In recent years, due to exhaustion of fossil energy and environmental pollution, there is a growing interest in electric products that can be driven by batteries without using fossil energy.

이에 따라 모바일 기기, 전기차, 하이브리드 자동차, 전력저장 장치, 무정전 전원 장치 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히 전기차나 하이브리드 자동차에 사용되는 이차전지는 고출력, 대용량 이차전지로서, 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.As a result, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing as technology development and demand for mobile devices, electric vehicles, hybrid vehicles, power storage devices, and uninterruptible power supply devices are increasing. BACKGROUND ART [0002] A secondary battery used in an electric vehicle or a hybrid vehicle is a high-output, large-capacity secondary battery.

이차전지에 대한 많은 수요와 함께 이차전지와 관련된 주변 부품이나 장치에 대한 연구도 함께 이루어지고 있다. 2이상의 이차전지를 연결하여 하나의 팩으로 만든 배터리 팩, 배터리 팩의 충방전을 제어하고 각각의 배터리 상태를 모니터하는 BMS, 폭발과 같은 안전사고로부터 배터리를 보호하는 케이스, 배터리 팩을 모터와 같은 부하와 연결하는 전기 커넥터 등 다양한 부품과 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.Along with a great demand for secondary batteries, research on peripheral parts and devices related to secondary batteries is also being carried out. A battery pack made up of two or more secondary batteries connected to each other, a BMS for controlling the charging and discharging of the battery pack and monitoring each battery condition, a case for protecting the battery from a safety accident such as an explosion, Various connectors and devices such as an electrical connector for connecting to a load are being studied.

특히, 전기 커넥터는 배터리 팩과 부하를 연결하고, 전력의 공급여부를 제어하는 스위치로서 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 일 예로 전기차 또는 하이브리드 자동차의 경우, 자동차를 구동시키는 모터는 약 240V ~ 280V의 배터리 전압을 필요로 한다. 널리 사용되는 리튬이온 이차전지의 작동 전압은 약 3.7V ~ 4.2V로서, 고전압을 제공하기 위해 다수의 이차전지를 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성한다. 종래 기술의 일 예로서 대한민국 특허공개공보 10-2010-0138172에는 전기 커넥터의 연결관계를 도시한 예시를 개시하고 있다.Particularly, the electric connector is a switch for connecting the battery pack to the load and controlling whether or not the electric power is supplied. For example, in the case of an electric car or a hybrid vehicle, a motor that drives a car requires a battery voltage of about 240V to 280V. The operating voltage of a widely used lithium ion secondary battery is about 3.7V to 4.2V. In order to provide a high voltage, a plurality of secondary batteries are connected in series to constitute a battery pack. As an example of the prior art, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0138172 discloses an example showing a connection relationship of an electrical connector.

상기와 같은 전기 커넥터는 보통 배터리 팩의 충전 및 방전 등을 제어하는 마이크로프로세서의 제어신호에 의해 턴온(turn on) 및 턴오프(turn off)된다. 따라서, 마이크로프로세서의 제어신호에 잠깐이라도 오류가 발생하거나, 마이크로프로세서 자체가 리셋되는 동안 전기 커넥터는 턴오프되기 마련이다. 이러한 잠깐의 오류에 의해 배터리 팩과 부하의 연결이 끊어지게 된다면, 배터리 팩에서 공급되는 전원의 품질이 저하되는 원인이기도 한다.Such an electrical connector is usually turned on and off by a control signal of a microprocessor that controls charging, discharging, etc. of a battery pack. Therefore, the electrical connector is turned off while the control signal of the microprocessor is momentarily erroneous or the microprocessor itself is reset. If the battery pack is disconnected from the load due to this short error, it is also a cause of deterioration of the quality of the power supplied from the battery pack.

따라서 마이크로프로세서의 제어신호에 잠깐이라도 오류가 발생하거나, 마이크로프로세서 자체가 리셋되는 동안에도 전기 커넥터가 턴온 상태를 유지시킬 수 있는 회로가 필요하다.Therefore, there is a need for a circuit that can keep the electrical connector turned on even while the microprocessor's control signal is momentarily erroneous or the microprocessor itself is reset.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 인식하여 안출된 것으로서, 마이크로프로세서에 오류 등이 발생한 경우 전기 커넥터의 접촉을 일정시간 동안 유지시킬 수 있는 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a circuit capable of maintaining contact of an electrical connector for a predetermined time when an error or the like occurs in the microprocessor.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 커넥터 접촉 유지회로는 배터리와 부하를 연결하는 전기 커넥터의 동작을 제어하는 전기 커넥터 제어기; 상기 전기 커넥터 제어기의 동작을 제어하는 신호를 출력하는 제어포트 및 리셋포트를 가진 마이크로프로세서; 입력포트 중 일단이 비교전압원에 연결되고, 입력포드 중 타단이 상기 리셋포트에 연결된 비교기; 상기 리셋포트에 일단이 연결되어 상기 리셋포트의 출력에 의해 턴온 및 턴오프되고, 상기 턴온 및 턴오프에 의해 기준전압원과 접지에 일단이 연결된 저항소자의 전기적 연결을 제어하는 스위치; 상기 저항소자와 병렬로 연결된 캐패시터; 입력포트 중 일단이 상기 캐패시터에 연결되고, 입력포트 중 타단이 상기 비교기의 출력단에 연결된 논리곱게이트; 및 입력포트 중 일단이 상기 마이크로프로세서의 제어포트에 연결되고, 입력포트 중 타단이 상기 논리곱게이트의 출력단에 연결되고 출력단이 상기 제어기에 연결된 논리합게이트;를 포함하는 전기 커넥터 접촉 유지회로에 있어서, 상기 마이크로프로세서의 리셋포트는 평상시 상기 기준전압원과 상기 저항소자가 전기적으로 연결되도록 하는 제어신호를 출력하고, 상기 마이크로프로세서가 오작동 또는 리셋될 경우 상기 기준전압원과 상기 저항소자의 전기적 연결을 해제하는 제어신호를 출력한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrical connector contact holding circuit comprising: an electrical connector controller for controlling operation of an electrical connector connecting a battery and a load; A microprocessor having a control port and a reset port for outputting a signal for controlling operation of the electrical connector controller; A comparator in which one end of the input port is connected to the comparison voltage source and the other end of the input port is connected to the reset port; A switch connected at one end to the reset port and turned on and off by an output of the reset port and controlling an electrical connection of a resistance element connected at one end to the reference voltage source and the ground by the turn- A capacitor connected in parallel with the resistive element; An AND gate having one end of the input port connected to the capacitor and the other end connected to the output terminal of the comparator; And an OR gate having one end of an input port connected to a control port of the microprocessor and the other end connected to an output end of the AND gate and an output end connected to the controller, The reset port of the microprocessor outputs a control signal for normally connecting the reference voltage source and the resistance element to each other and outputs a control signal for releasing an electrical connection between the reference voltage source and the resistance element when the microprocessor malfunctions or is reset. And outputs a signal.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비교기의 고전위 입력포트는 비교전압원에 연결되고 상기 비교기의 저전위 입력포드는 상기 마이크로프로세서의 리셋포트에 연결된다.According to an embodiment of the present invention, the high potential input port of the comparator is connected to a comparative voltage source and the low potential input port of the comparator is connected to the reset port of the microprocessor.

이 경우, 상기 마이크로프로세서의 리셋포트는 평상시 높은 레벨의 로직 신호를 출력할 수 있다. 그리고, 상기 비교전압원은 상기 마이크로프로세서의 리셋포트에서 출력된 전압값보다 작을 수 있다.In this case, the reset port of the microprocessor can normally output a logic signal of a high level. The comparison voltage source may be smaller than the voltage output from the reset port of the microprocessor.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마이크로프로세서는 배터리의 전압 또는 전류를 포함한 전기적 특성값 측정하는 배터리 관리 장치이다.According to an embodiment of the present invention, the microprocessor is a battery management device for measuring an electrical characteristic value including a voltage or a current of a battery.

본 발명에 따른 전기 커넥터 접촉 유지회로는 상기 전기 커넥터 접촉 유지회로; 및 복수의 이차전지 셀을 포함하는 배터리 모듈;을 포함하는 배터리 팩의 일 구성 요소이다.The electrical connector contact holding circuit according to the present invention comprises the electrical connector contact holding circuit; And a battery module including a plurality of secondary battery cells.

본 발명에 따름 배터리 팩은 상기 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하;를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소이다. 상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기가 될 수 있다. According to the present invention, a battery pack comprises: the battery pack; And a load that is supplied with electric power from the battery pack. The load may be an electric drive means or a portable device.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 커넥터를 제어하는 마이크로프로세서가 오작동을 하거나 리셋될 경우 상기 전기 커넥터의 접촉 상태를 일정 시간 동안 유지시킬 수 있다. 이로 인해, 배터리에서 공급되는 전력의 품질을 향상시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, when the microprocessor controlling the electrical connector malfunctions or is reset, the contact state of the electrical connector can be maintained for a predetermined time. As a result, the quality of electric power supplied from the battery can be improved.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명에 따른 전기 커넥터 유지회로는 간단한 회로 구성으로 기능을 발휘하도록 설계되어 낮은 비용으로 제작이 용이하다.According to another aspect of the present invention, the electrical connector holding circuit according to the present invention is designed to exhibit its function in a simple circuit configuration, and is easy to manufacture at low cost.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 커넥터 접촉 유지회로의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 is a circuit diagram schematically showing a configuration of an electrical connector contact holding circuit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 커넥터 접촉 유지회로(100)의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram schematically showing the configuration of an electrical connector contact holding circuit 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 전기 커넥터 접촉 유지회로(100)는 마이크로프로세서(110), 비교기(120), 스위치(130), 저항소자(140), 캐패시터(150), 논리곱게이트(AND Gate, 160), 논리합게이트(OR Gate, 170) 및 전기 커넥터 제어기(180)를 포함한다.The electrical connector contact holding circuit 100 according to the present invention includes a microprocessor 110, a comparator 120, a switch 130, a resistor element 140, a capacitor 150, an AND gate 160, An OR gate 170, and an electrical connector controller 180.

상기 전기 커넥터 제어기(180)는 배터리 팩과 부하를 전기적을 연결하는 전기 커넥터(190)의 동작을 제어하는 역할을 한다. 도 1에서는 배터리 팩과 부하를 연결하는 하나의 전기 커넥터(190)만을 도시하였지만, 상기 배터리 팩과 부하의 단자를 연결하는 전기 커넥터(190)의 개수는 다양할 수 있다.The electrical connector controller 180 serves to control the operation of the electrical connector 190 that electrically connects the battery pack and the load. 1 shows only one electrical connector 190 connecting the battery pack and the load, the number of electrical connectors 190 connecting the battery pack to the load terminal may vary.

상기 마이크로프로세서(110)는 상기 전기 커넥터 제어기(180)의 동작을 제어하는 신호를 출력하는 제어포트(111) 및 리셋포트(112)를 가진다.The microprocessor 110 has a control port 111 and a reset port 112 for outputting a signal for controlling the operation of the electrical connector controller 180.

상기 마이크로프로세서(110)의 제어포트(111)는 평상시 상기 제어기(180)의 턴온(TURN ON) 및 턴오프(TURN OFF)를 제어하는 신호를 출력한다. 상기 제어포트(111)의 제어신호에 대해서는 이하에서 자세히 설명될 것이다.The control port 111 of the microprocessor 110 normally outputs a signal for controlling the turn on and turn off of the controller 180. The control signal of the control port 111 will be described in detail below.

상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)는 평상시에 상기 스위치(130)가 턴온되도록 제어신호를 출력한다. 상기 리셋포트(112)의 제어신호에 대해서는 이하에서 자세히 설명될 것이다.The reset port 112 of the microprocessor 110 outputs a control signal so that the switch 130 is normally turned on. The control signal of the reset port 112 will be described in detail below.

상기 비교기(120)는 고전위 입력포트와 저전위 입력포트를 가지고 있고, 하나의 출력포트를 가지고 있다. 상기 비교기(120)의 입력포트 중 일단은 비교전압원(121)에 연결되고, 상기 비교기(120)의 입력포드 중 타단은 상기 마이크로프로세서(100)의 리셋포트(112)에 전기적으로 연결된다. 그리고, 비교기(120)의 출력포트는 상기 논리곱게이트(160)의 입력포트 중 어느 일단에 전기적으로 연결된다. 상기 비교기(120)는 고전위 입력포트에 입력된 전압(로직 신호)이 저전위 입력포트에 입력된 전압(로직 신호)보다 크거나 혹은 작을 때 이에 따른 전압(로직 신호)을 출력하는 소자이다. 상기 비교기(120)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지의 전기 소자이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 본 명세서에서는 도면의 간소화를 위해 상기 고전위 입력포트는 (+)로, 상기 저전위 입력포트 입력포트는 (-)로 표시하겠다.The comparator 120 has a high potential input port and a low potential input port, and has one output port. One end of the input port of the comparator 120 is connected to the comparison voltage source 121 and the other end of the input port of the comparator 120 is electrically connected to the reset port 112 of the microprocessor 100. The output port of the comparator 120 is electrically connected to one of the input ports of the AND gate 160. The comparator 120 is a device that outputs a voltage (logic signal) corresponding to a voltage (logic signal) input to the high potential input port when the voltage (logic signal) is larger or smaller than a voltage (logic signal) input to the low potential input port. Since the comparator 120 is an electric device known in the art, a detailed description thereof will be omitted. In the present specification, the high-potential input port is indicated by (+) and the low-potential input port input port is indicated by (-) in order to simplify the drawing.

상기 스위치(130)는 상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)에 일단이 연결되어 상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)에서 출력된 신호에 의해 턴온 및 턴오프된다. 일 예에 따르면, 상기 스위치(130)는 양극접합트랜지스터(BJT)이다. 트랜지스터의 베이스 단자와 상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)에 일단이 연결되어 상기 리셋포트(112)의 출력에 의해 트랜지스터가 턴온된다. 그 결과, 상기 이미터 단자와 컬렉터 단자 사이에 전류가 흐르게 된다. 상기 트랜지스터의 컬렉터 단자에는 기준전압원(131)이 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 트랜지스터의 이미터 단자에는 저항소자(140)가 전기적으로 연결된다. 따라서 상기 리셋포트(112)의 출력에 의해 상기 트랜지스터가 턴온되면, 상기 기준전압원(131)에 의해서 상기 저항소자(140)에 전류가 흐르게 된다. 그리고 상기 저항소자(140)의 양단에는 전압 차이가 발생한다.The switch 130 is connected to the reset port 112 of the microprocessor 110 and is turned on and off by a signal output from the reset port 112 of the microprocessor 110. According to one example, the switch 130 is a positive junction transistor (BJT). One end of the transistor is connected to the base terminal of the transistor and the reset port 112 of the microprocessor 110, and the transistor is turned on by the output of the reset port 112. As a result, a current flows between the emitter terminal and the collector terminal. A reference voltage source 131 is electrically connected to a collector terminal of the transistor. The resistor element 140 is electrically connected to the emitter terminal of the transistor. Accordingly, when the transistor is turned on by the output of the reset port 112, a current flows to the resistor element 140 by the reference voltage source 131. A voltage difference occurs at both ends of the resistance element 140. [

한편, 상기 스위치(130)의 실시예는 양극접합트랜지스터에 제한되는 것이 아니라, 전계장효과트랜지스터(MOSFET) 등 본 발명이 속하는 기술분야에서 스위치 역할을 할 수 있는 다양한 전기 부품으로 대체할 수 있음은 자명하다.The embodiment of the switch 130 is not limited to the anode junction transistor but may be replaced with various electrical components such as a full-scale effect transistor (MOSFET), which can serve as a switch in the technical field of the present invention. It is obvious.

상기 캐패시터(150)는 상기 저항소자(140)와 병렬로 연결된다. 따라서, 상기 저항소자(140)에 전류가 흐를 때, 상기 캐패시터(150)에 전하가 충전된다.The capacitor 150 is connected in parallel with the resistor element 140. Therefore, when a current flows through the resistance element 140, the capacitor 150 is charged.

상기 논리곱게이트(160)의 입력포트 중 일단은 상기 캐패시터(150)에 전기적으로 연결되고, 상기 논리곱게이트(160)의 입력포트 중 타단은 상기 비교기(120)의 출력단에 전기적으로 연결된다. 그리고 상기 논리곱게이트(160)의 출력포트는 상기 논리합게이트(170)의 입력포트 중 어느 하나에 전기적으로 연결된다. 상기 논리곱게이트(160)는 두 개의 입력포트에 입력된 로직 신호가 모두 높은 레벨의 로직 신호인 경우에는 높은 레벨의 로직 신호를 출력하고, 두 개의 입력포트에 입력된 로직 신호가 모두 낮은 레벨의 로직 신호인 경우에는 낮은 레벨의 로직 신호를 출력하는 소자이다. 상기 논리합게이트(170)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지의 부품이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.One end of the input port of the AND gate 160 is electrically connected to the capacitor 150 and the other end of the input port of the AND gate 160 is electrically connected to the output terminal of the comparator 120. The output port of the AND gate 160 is electrically connected to one of the input ports of the OR gate 170. The logic multiplication gate 160 outputs a logic signal having a high level when the logic signals input to the two input ports are both logic signals having a high level, And outputs a low-level logic signal in the case of a logic signal. Since the OR gate 170 is a known component in the technical field of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

상기 마이크로프로세서(110)의 제어포트(111)와 상기 제어기(180) 사이에는 상기 논리합게이트(170)가 전기적으로 연결된다. 좀 더 구체적으로, 상기 논리합게이트(170)의 입력포트 중 일단이 상기 마이크로프로세서(110)의 제어포트(111)에 연결되고, 상기 논리합게이트(170)의 입력포트 중 타단이 상기 논리곱게이트(160)의 출력단에 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 논리합게이트(170)의 출력단은 상기 제어기(180)에 전기적으로 연결된다. 상기 논리합게이트(170)는 두 개의 입력포트에 입력된 로직 신호 중 어느 하나가 높은 레벨의 로직 신호인 경우, 높은 레벨의 로직 신호를 출력하는 소자이다. 상기 논리합게이트(170)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지의 부품이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The OR gate 170 is electrically connected between the control port 111 of the microprocessor 110 and the controller 180. More specifically, one end of the input port of the OR gate 170 is connected to the control port 111 of the microprocessor 110, and the other end of the input port of the OR gate 170 is connected to the AND gate 160, respectively. The output terminal of the OR gate 170 is electrically connected to the controller 180. The OR gate 170 is a device that outputs a high level logic signal when any of the logic signals input to the two input ports is a logic signal of a high level. Since the OR gate 170 is a known component in the technical field of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

이하에서는 본 발명에 따른 전기 커넥터 접촉 유지회로(100)의 동작을 살펴보도록 한다. 한편, 설명에 앞서 이하에서 언급되는 높은 레벨의 로직 신호(high level logic signal)는 5V이고, 낮은 레벨의 로직 신호는 0V이다. 또한, 도 1에 도시된 비교전압원(121)은 2.5V, 기준전압원(131)은 5V의 전압을 각각 출력한다. 하지만, 본 발명이 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the operation of the electrical connector contact holding circuit 100 according to the present invention will be described. On the other hand, the high level logic signal and the low level logic signal, which will be described below, are 5V and 0V, respectively. Also, the comparison voltage source 121 shown in FIG. 1 outputs 2.5 V, and the reference voltage source 131 outputs a voltage of 5 V, respectively. However, the present invention is not limited to the above examples.

먼저 상기 마이크로프로세서(110)에 오작동 등이 발생하지 않은 평상시 동작을 설명하겠다.First, the normal operation in which no malfunction occurs in the microprocessor 110 will be described.

상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)는 평상시 상기 기준전압원(131)과 상기 저항소자(140)가 전기적으로 연결되도록 하는 제어신호를 출력한다. 따라서, 상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)는 평상시 높은 레벨의 로직 신호를 출력할 수 있다. 상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)에서 출력된 높은 레벨의 로직 신호에 의해 상기 스위치(130)가 턴온된다. 이로 인해 상기 기준전압원(131)과 상기 저항소자(140)가 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 저항소자(140)에는 전류가 흐르게 된다. 이로 인해서, 상기 저항소자(140)와 전기적으로 병렬 연결된 상기 캐패시터(150)에는 전하가 충전되고, 상기 캐패시터(150)의 양단에 전압 차이가 발생한다. 그 결과 상기 논리곱게이트(160)의 입력포트 중 어느 하나에 높은 레벨의 로직 신호가 입력된다.The reset port 112 of the microprocessor 110 normally outputs a control signal for electrically connecting the reference voltage source 131 and the resistor element 140. Accordingly, the reset port 112 of the microprocessor 110 can normally output a logic signal of a high level. The switch 130 is turned on by the high level logic signal output from the reset port 112 of the microprocessor 110. [ Thus, the reference voltage source 131 and the resistor 140 are electrically connected. Then, a current flows through the resistance element 140. Accordingly, the capacitor 150 electrically connected in parallel with the resistor element 140 is charged with a voltage, and a voltage difference occurs between both ends of the capacitor 150. As a result, a high-level logic signal is input to any one of the input ports of the AND gate 160.

한편, 상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)에서 출력된 높은 레벨의 로직 신호는 상기 비교기(120)의 입력포트 중 어느 하나에 입력된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비교기(120)의 고전위 입력포트(+)는 비교전압원(121)에 전기적으로 연결되고, 상기 비교기(120)의 저전위 입력포드(-)는 상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)에 전기적으로 연결된다. 상기 비교기(120)는 상기 고전위 입력포트(+)에 입력된 전압이 저전위 입력포트(-)에 입력 전압보다 클 경우 높은 레벨의 로직 신호를 출력하고, 상기 고전위 입력포트(+)에 입력된 전압이 저전위 입력포트(-)에 입력 전압보다 작은 경우 낮은 레벨의 로직 신호를 출력하는 소자이다. 본 발명에 따르면, 비교전압원(121)은 상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)에서 출력된 전압값보다 작다. 일 예에 따라, 상기 비교기(120)의 저전위 입력포트(-)에 입력된 전압은 5V이고, 상기 고전위 입력포트(+)에 입력된 전압은 2.5V이다. 따라서, 상기 비교기(120)는 낮은 레벨의 로직 신호를 출력한다. 그 결과 상기 논리곱게이트(160)의 입력포트 중 어느 하나에 낮은 레벨의 로직 신호가 입력된다.The high level logic signal output from the reset port 112 of the microprocessor 110 is input to one of the input ports of the comparator 120. According to an embodiment of the present invention, the high potential input port (+) of the comparator 120 is electrically connected to the comparison voltage source 121, and the low potential input port (- And is electrically connected to the reset port 112 of the processor 110. The comparator 120 outputs a high level logic signal when the voltage input to the high potential input port (+) is higher than the input voltage to the low potential input port (-), and outputs a high level logic signal to the high potential input port And outputs a low-level logic signal when the input voltage is lower than the input voltage at the low-potential input port (-). According to the present invention, the comparison voltage source 121 is smaller than the voltage value output from the reset port 112 of the microprocessor 110. According to one example, the voltage input to the low potential input port (-) of the comparator 120 is 5V and the voltage input to the high potential input port (+) is 2.5V. Therefore, the comparator 120 outputs a low level logic signal. As a result, a low-level logic signal is input to one of the input ports of the AND gate 160.

상기 논리곱게이트(160)의 입력포트 중 어느 하나에는 높은 레벨의 로직 신호가 입력되고 상기 논리곱게이트(160)의 입력포트 중 어느 하나에는 낮은 레벨의 로직 신호가 입력되므로, 상기 논리곱게이트(160)의 출력포트는 낮은 레벨의 신호를 출력한다.Since a logic signal of a high level is input to one of the input ports of the AND gate 160 and a logic signal of a low level is input to one of the input ports of the AND gate 160, 160 output low-level signals.

상술하였듯이, 상기 마이크로프로세서(110)의 제어포트(111)는 상기 제어기(180)의 동작을 제어하는 신호를 출력한다. 상기 논리합게이트(170)의 입력포트 중 어느 하나는 상기 논리곱게이트(160)의 출력포트에 전기적으로 연결된다. 상술하였듯이 평상시에는 상기 논리곱게이트(160)의 출력포트는 낮은 레벨의 신호를 출력한다. 따라서, 상기 마이크로프로세서(110)의 제어포트(111)에서 출력되는 로직 신호의 레벨에 따라 상기 논리합게이트(170)의 출력포트에서 출력되는 로직 신호의 레벨이 변화한다.As described above, the control port 111 of the microprocessor 110 outputs a signal for controlling the operation of the controller 180. One of the input ports of the OR gate 170 is electrically connected to the output port of the AND gate 160. As described above, the output port of the AND gate 160 normally outputs a low level signal. Therefore, the level of the logic signal output from the output port of the OR gate 170 changes according to the level of the logic signal output from the control port 111 of the microprocessor 110.

구체적으로 상기 마이크로프로세서(110)의 제어포트(111)에서 높은 레벨의 로직 신호를 출력할 경우, 상기 논리합게이트(170)의 출력포트에서는 높은 레벨의 로직 신호가 출력된다. 그 결과, 상기 제어기(180)가 상기 전기 커넥터(190)를 턴온시킨다. 한편 상기 마이크로프로세서(110)의 제어포트(111)에서 낮은 레벨의 로직 신호를 출력할 경우, 상기 논리합게이트(170)의 출력포트에서는 낮은 레벨의 로직 신호가 출력된다. 그 결과, 상기 제어기(180)가 상기 전기 커넥터(190)를 턴오프시킨다.Specifically, when outputting a logic signal of a high level from the control port 111 of the microprocessor 110, a logic signal of a high level is output at the output port of the OR gate 170. As a result, the controller 180 turns the electrical connector 190 on. Meanwhile, when a low level logic signal is output from the control port 111 of the microprocessor 110, a low level logic signal is output from the output port of the OR gate 170. As a result, the controller 180 turns off the electrical connector 190.

다음으로 상기 마이크로프로세서(110)에 오작동이 발생하거나 상기 마이크로프로세서(110)가 리셋될 경우의 동작을 설명하겠다.Next, an operation when a malfunction occurs in the microprocessor 110 or when the microprocessor 110 is reset will be described.

본 발명에 따른 상기 마이크로프로세서(110)는 오작동 또는 리셋될 경우 상기 기준전압원(131)과 상기 저항소자(140)의 전기적 연결을 해제하는 제어신호를 출력한다. 즉, 낮은 레벨의 로직 신호를 출력하거나 아예 로직 신호를 출력하지 않는다. 그 결과, 상기 비교기(120)의 저전위 입력포트(-)에는 상기 고전위 입력포트(+)보다 낮은 전압이 입력된다. 그래서 상기 비교기(120)의 출력포트는 평상시와 달리 높은 레벨의 로직 신호를 출력하게 된다. 그 결과, 상기 논리곱게이트(160)의 입력포트 중 어느 하나에는 높은 레벨이 로직 신호가 입력된다.The microprocessor 110 according to the present invention outputs a control signal for releasing the electrical connection between the reference voltage source 131 and the resistor element 140 when the microprocessor 110 malfunctions or is reset. That is, it does not output a low level logic signal or output a logic signal at all. As a result, a voltage lower than the high potential input port (+) is input to the low potential input port (-) of the comparator 120. Therefore, the output port of the comparator 120 outputs a logic signal of a high level unlike the normal. As a result, logic signals of a high level are input to any one of the input ports of the AND gate 160.

한편, 상기 마이크로프로세서(110)의 리셋포트(112)에서 낮은 레벨의 로직 신호가 출력되거나 아예 로직 신호를 출력하지 않아서 상기 스위치(130)는 턴오프가 된다. 그래서, 상기 저항소자(140)에는 상기 기준전압원(131)에 의한 전류가 흐르지 않게 된다. 이때, 상기 캐패시터(150)는 방전을 시작한다. 상기 캐패시터(150)가 방전하는 동안 상기 캐패시터(150)의 방전에 의해서 상기 논리곱게이트(160)의 입력포트 중 어느 하나에는 높은 레벨이 로직 신호가 입력된다.On the other hand, the low-level logic signal is output from the reset port 112 of the microprocessor 110 or the logic signal is not output, so that the switch 130 is turned off. Therefore, no current flows from the reference voltage source 131 to the resistance element 140. At this time, the capacitor 150 starts discharging. During the discharge of the capacitor 150, a high level logic signal is input to any one of the input ports of the AND gate 160 due to the discharge of the capacitor 150.

상기 캐패시터(150)가 방전하는 동안, 상기 논리곱게이트(160)의 2개의 입력포트 모두에 높은 레벨의 로직 신호가 입력된다. 따라서 상기 논리곱게이트(160)의 출력포트에는 높은 레벨의 로직 신호가 출력되고, 상기 논리합게이트(170)의 입력 포트 주 어느 하나에 높은 레벨의 로직 신호가 입력된다.A high level logic signal is input to both input ports of the AND gate 160 while the capacitor 150 discharges. Therefore, a high-level logic signal is output to the output port of the AND gate 160, and a high-level logic signal is input to any one of the input ports of the OR gate 170.

한편, 상기 마이크로프로세서(110)는 오작동 또는 리셋될 경우 상기 마이크로프로세서(110)의 제어포트(111)는 높은 레벨의 로직 신호를 출력하지 못 한다. 그러나 상기 캐패시터(150)가 방전하는 동안 상기 논리곱게이트(160)의 출력포트에 출력된 높은 레벨의 로직 신호에 의해서, 상기 논리합게이트(170)의 출력포트는 높은 레벨의 로직 신호를 출력한다. 상기 캐패시터(150)가 방전하는 동안 상기 논리합게이트(170)의 출력포트에서 출력된 높은 레벨의 로직 신호에 의해서, 상기 제어기(180)는 상기 전기 커넥터(190)의 접촉 상태를 유지시킬 수 있다.On the other hand, when the microprocessor 110 malfunctions or is reset, the control port 111 of the microprocessor 110 can not output a high level logic signal. However, due to the high level logic signal output to the output port of the AND gate 160 during the discharge of the capacitor 150, the output port of the OR gate 170 outputs a high level logic signal. The controller 180 can maintain the contact state of the electrical connector 190 by a logic signal of a high level outputted from the output port of the OR gate 170 while the capacitor 150 discharges.

상기 캐패시터(150)의 충전량 등 전기적 특성은 상기 마이크로프로세서(110)의 리셋 시간을 고려하거나 상기 전기 커넥터(190)에 요구되는 접촉유지 시간에 따라 다양하게 설계될 수 있다.The electrical characteristics such as the amount of charge of the capacitor 150 may be designed in various ways depending on the reset time of the microprocessor 110 or the contact holding time required by the electrical connector 190.

한편, 상기 마이크로프로세서(110)는 배터리의 전압 또는 전류를 포함한 전기적 특성값 측정하는 배터리 관리 장치(Battery Management Unit)일 수 있다. 상기 배터리 관리 장치는 배터리의 전압 또는 전류를 포함한 전기적 특성값 측정 외에도 배터리의 충방전 전류 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등을 포함하여 당업자 수준에서 적용 가능한 다양한 제어 기능을 수행할 수 있다.Meanwhile, the microprocessor 110 may be a battery management unit that measures an electrical characteristic value including a voltage or a current of a battery. In addition to the measurement of electric characteristic values including the voltage or current of the battery, the battery management device may be configured to perform various functions such as charge / discharge current control of the battery, equalization control of voltage, estimation of state of charge (SOC) Control functions can be performed.

또한, 본 발명에 따른 전기 커넥터 접촉 유지회로(100)는 전기 커넥터 접촉 유지회로(100) 및 복수의 이차전지 셀을 포함하는 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다.In addition, the electrical connector contact holding circuit 100 according to the present invention can be a component of a battery pack including a battery module including an electrical connector contact holding circuit 100 and a plurality of secondary battery cells.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 배터리 팩과 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 부하를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다.The battery pack according to the present invention may be a component of a battery driving system including a battery pack and a load supplied from the battery pack.

상기 배터리 구동 시스템의 일예로는 전기차(EV), 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자전거(E-Bike), 전동 공구(Power tool), 전력 저장 장치(Energy Storage System), 무정전 전원 장치(UPS), 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 휴대용 오디오 장치, 휴대용 비디오 장치 등이 될 수 있으며, 상기 부하의 일예로는 배터리 팩이 공급하는 전력에 의해 회전력을 제공하는 모터 또는 배터리 팩이 공급하는 전력을 각종 회로 부품이 필요로 하는 전력으로 변환하는 전력 변환 회로일 수 있다.Examples of the battery driving system include an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), an electric bicycle (E-Bike), a power tool, an energy storage system, an uninterruptible power supply (UPS) A battery pack, a portable computer, a portable telephone, a portable audio device, a portable video device, and the like. An example of the load is a power supplied from a motor or a battery pack, And may be a power conversion circuit for converting the power into a required power.

본 발명에 따르면, 전기 커넥터를 제어하는 마이크로프로세서가 오작동을 하거나 리셋될 경우 상기 전기 커넥터의 접촉 상태를 일정 시간 동안 유지시킬 수 있다. 이로 인해, 배터리에서 공급되는 전력의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전기 커넥터 유지회로는 간단한 회로 구성으로 기능을 발휘하도록 설계되어 낮은 비용으로 제작이 용이하다.According to the present invention, when the microprocessor controlling the electrical connector malfunctions or is reset, the contact state of the electrical connector can be maintained for a predetermined time. As a result, the quality of electric power supplied from the battery can be improved. Further, the electrical connector holding circuit according to the present invention is designed to exhibit its function in a simple circuit configuration, and is easy to manufacture at low cost.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 1에 도시된 본 발명에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.In the meantime, in describing the present invention, it should be understood that each component of the present invention shown in FIG. 1 is logically divided into components rather than physically separated components.

즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.That is, since each configuration corresponds to a logical component for realizing the technical idea of the present invention, even if each component is integrated or separated, if the functions performed by the logical configuration of the present invention can be realized, And it is to be understood that any component that performs the same or similar function should be construed as being within the scope of the present invention irrespective of the consistency of the name.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

100 : 전기 커넥터 접촉 유지회로
110 : 마이크로프로세서
111 : 제어포트
112 : 리셋포트
120 : 비교기
121 : 비교전압원
130 : 스위치
131 : 기준전압원
140 : 저항소자
150 : 캐패시터
160 : 논리곱게이트
170 : 논리합게이트
180 : 제어기
190 : 전기 커넥터100: Electrical connector contact holding circuit
110: Microprocessor
111: Control port
112: Reset port
120: comparator
121: Comparison voltage source
130: switch
131: Reference voltage source
140: Resistor element
150: capacitor
160: AND gate
170: OR gate
180:
190: Electrical connector

Claims (8)

배터리와 부하를 연결하는 전기 커넥터의 동작을 제어하는 전기 커넥터 제어기;
상기 전기 커넥터 제어기의 동작을 제어하는 신호를 출력하는 제어포트 및 리셋포트를 가진 마이크로프로세서;
입력포트 중 일단이 비교전압원에 연결되고, 입력포트 중 타단이 상기 리셋포트에 연결된 비교기;
상기 리셋포트에 일단이 연결되어 상기 리셋포트의 출력에 의해 턴온 및 턴오프되고, 상기 턴온 및 턴오프에 의해, 기준전압원과, 접지에 일단이 연결된 저항소자의 전기적 연결을 제어하는 스위치;
상기 저항소자와 병렬로 연결된 캐패시터;
입력포트 중 일단이 상기 캐패시터에 연결되고, 입력포트 중 타단이 상기 비교기의 출력단에 연결된 논리곱게이트; 및
입력포트 중 일단이 상기 마이크로프로세서의 제어포트에 연결되고, 입력포트 중 타단이 상기 논리곱게이트의 출력단에 연결되고, 출력단이 상기 제어기에 연결된 논리합게이트;를 포함하는 전기 커넥터 접촉 유지회로에 있어서,
상기 마이크로프로세서의 리셋포트는, 평상시 상기 기준전압원과 상기 저항소자가 전기적으로 연결되도록 하는 제어신호를 출력하고, 상기 마이크로프로세서가 오작동 또는 리셋될 경우 상기 기준전압원과 상기 저항소자의 전기적 연결을 해제하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 접촉 유지회로. An electrical connector controller for controlling operation of an electrical connector connecting the battery and the load;
A microprocessor having a control port and a reset port for outputting a signal for controlling operation of the electrical connector controller;
A comparator having one end of the input port connected to the comparison voltage source and the other end connected to the reset port;
A switch connected at one end to the reset port and turned on and off by an output of the reset port, the switch controlling the electrical connection between the reference voltage source and the resistive element connected at one end to the ground by the turn-on and turn-
A capacitor connected in parallel with the resistive element;
An AND gate having one end of the input port connected to the capacitor and the other end connected to the output terminal of the comparator; And
And an OR gate having one end of an input port connected to a control port of the microprocessor and the other end connected to an output end of the AND gate and an output end connected to the controller,
The reset port of the microprocessor outputs a control signal for normally connecting the reference voltage source and the resistance element to each other and releases an electrical connection between the reference voltage source and the resistance element when the microprocessor malfunctions or is reset And outputs a control signal. 제1항에 있어서,
상기 비교기의 고전위 입력포트는 비교전압원에 연결되고, 상기 비교기의 저전위 입력포트는 상기 마이크로프로세서의 리셋포트에 연결된 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 접촉 유지회로.The method according to claim 1,
Wherein a high potential input port of the comparator is coupled to a comparison voltage source and a low potential input port of the comparator is coupled to a reset port of the microprocessor. 제2항에 있어서,
상기 마이크로프로세서의 리셋포트는, 평상시 높은 레벨의 로직 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 접촉 유지회로.3. The method of claim 2,
Wherein the reset port of the microprocessor outputs a logic signal of a normally high level. 제3항에 있어서,
상기 비교전압원의 출력 전압값은 상기 마이크로프로세서의 리셋포트에서 출력된 전압값보다 작은 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 접촉 유지회로.The method of claim 3,
Wherein an output voltage value of the comparison voltage source is smaller than a voltage value output from a reset port of the microprocessor. 제1항에 있어서,
상기 마이크로프로세서는, 배터리의 전압 또는 전류를 포함한 전기적 특성값 측정하는 배터리 관리 장치인 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 접촉 유지회로.The method according to claim 1,
Wherein the microprocessor is a battery management device for measuring an electrical characteristic value including a voltage or a current of the battery. 배터리 팩에 있어서, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 전기 커넥터 접촉 유지회로; 및
복수의 이차전지 셀을 포함하는 배터리 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.A battery pack comprising: an electrical connector contact holding circuit according to any one of claims 1 to 5; And
And a battery module including a plurality of secondary battery cells. 배터리 구동 시스템에 있어서, 제6항에 따른 배터리 팩; 및
상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.A battery driving system comprising: the battery pack according to claim 6; And
And a load supplied with power from the battery pack. 제7항에 있어서,
상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기임을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the load is an electric drive means or a portable device.
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