KR101706115B1 - 배터리 제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한 시스템으로 전력을 공급하는 배터리를 제어하는 방법에 있어서, 시스템 이외의 방전 경로를 제공하는 단계, 시스템의 온오프 상태, 배터리의 단자 전압 및 주변 온도를 모니터링하는 단계 및 시스템이 오프 상태에 있고 배터리의 단자 전압이 제1기준 전압을 초과하며 주변 온도가 기준 온도를 초과하는 경우, 방전 경로를 통해 배터리를 방전시키는 단계를 포함하는 배터리 제어방법을 제공한다.

Description

배터리 제어장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING BATTERY}
본 발명은 시스템이 오프된 상태에서 배터리를 모니터링하고 제어하는 기술에 관한 것이다.
배터리는 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 기구로서 최근 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 전기자동차 등의 다양한 어플리케이션에 광범위하게 적용되고 있다.
배터리는 적은 공간에 많은 전기에너지를 손쉽게 저장할 수 있다는 장점을 가지고 있지만 화학적으로 불안정한 상태에 이르게 되면 폭발하거나 부풀어 오를 수 있는 위험 요소도 내포하고 있다.
전술한 배터리의 화학적 불안정 상태는 다양한 원인들로부터 기인할 수 있는데, 예를 들어, 과충전, 과전압, 과전류 등이 배터리의 화학적 불안정 상태를 초래하는 하나의 원인이 된다.
과충전 상태는 배터리의 전압을 통해 간접적으로 확인될 수 있는데, 예를 들어, 배터리 전압이 특정 전압 이상이면 해당 배터리는 과충전 상태에 있는 것으로 추정될 수 있다.
이에 따라, 종래 기술에서는 배터리가 화학적 불안정 상태에 있는지를 확인하기 위해 배터리의 전압 및 전류를 모니터링하기도 하였다.
한편, 이러한 배터리의 화학적 불안정 상태는 방전을 통해 해소되는 것으로 알려져 있다. 물론, 그 방전량이 큰 경우에는 과전류에 의한 화학적 불안정 상태가 초래될 수 있지만 일정 값 이하의 전류로 배터리를 방전시키는 경우 과충전, 과전압 혹은 그외의 원인에 의한 화학적 불안정 상태는 해소될 가능성이 높다.
배터리에 연결된 시스템이 작동하고 있는 동안에는 시스템에 의해 지속적으로 방전이 되기 때문에 배터리가 일시적으로 화학적 불안정 상태에 있다고 하더라도 이러한 문제가 해소될 가능성이 높다.
하지만, 시스템이 오프된 상태에서는 배터리가 화학적 불안정 상태에 있다고 하더라도 이를 해소할 방법이 없어 문제가 된다.
또한, 종래 기술에서는 시스템이 오프된 상태에서 배터리의 상태를 모니터링하는 구성을 포함하고 있지 않아 배터리가 화학적 불안정 상태에 있는지에 대해 파악하기도 어려운 문제가 있었다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 시스템이 오프된 상태에서 배터리의 상태를 모니터링하는 기술을 제공하는 것이다.
다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 시스템이 오프된 상태에서 배터리를 방전시키는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 한 시스템으로 전력을 공급하는 배터리를 제어하는 장치에 있어서, 상기 배터리의 단자와 연결되며 온저항(on-state resistance)을 가지는 제1전력스위치; 상기 배터리의 단자 전압이 기준 전압을 초과하면 제1신호를 출력하는 제1로직회로; 주변 온도가 기준 온도를 초과하면 제2신호를 출력하는 제2로직회로; 상기 시스템이 오프 상태에 있고 상기 제1신호 및 상기 제2신호가 수신되면 상기 제1전력스위치를 턴온시켜 상기 배터리를 방전시키는 방전제어회로를 포함하는 배터리 제어장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 한 시스템으로 전력을 공급하는 배터리를 제어하는 방법에 있어서, 상기 시스템 이외의 방전 경로를 제공하는 단계; 상기 시스템의 온오프 상태, 상기 배터리의 단자 전압 및 주변 온도를 모니터링하는 단계; 및 상기 시스템이 오프 상태에 있고 상기 배터리의 단자 전압이 제1기준 전압을 초과하며 상기 주변 온도가 기준 온도를 초과하는 경우, 상기 방전 경로를 통해 상기 배터리를 방전시키는 단계를 포함하는 배터리 제어방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 한 시스템으로 전력을 공급하는 배터리를 제어하는 장치에 있어서, 상기 배터리의 단자와 연결되며 온저항(on-state resistance)을 가지는 전류소스; 상기 배터리의 단자 전압이 기준 전압을 초과하면 제1신호를 출력하는 제1로직회로; 주변 온도가 기준 온도를 초과하면 제2신호를 출력하는 제2로직회로; 상기 시스템이 오프 상태에 있고 상기 제1신호 및 상기 제2신호가 수신되면 상기 전류소스를 제어하여 상기 배터리를 방전시키는 방전제어회로를 포함하는 배터리 제어장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 시스템이 오프된 상태에서 배터리의 상태를 모니터링할 수 있고 모니터링 결과에 따라 배터리를 방전시켜 배터리를 안정화 시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어플리케이션의 구성도이다.
도 2는 도 1의 제어기에 대한 일 예시 구성도이다.
도 3은 도 2의 배터리 전압 비교기(C1)의 히스테리시스 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 도 2의 전력스위치(Q1)에 대한 회로 모델을 나타내는 도면이다.
도 5는 방전 회로에 대한 다른 예시 구성도이다.
도 6은 배터리 제어방법의 일 예시 흐름도이다.
도 7은 배터리 방전 제어 단계에 대한 일 예시 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 다른 어플리케이션의 구성도이다.
도 9는 도 6의 배터리 방전 제어 단계에 대한 다른 예시 구성도이다.
도 10은 스위치 모드 충전회로에 대한 일 예시 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 1의 제어기에 대한 다른 예시 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어플리케이션의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 어플리케이션(100)은 시스템(110), 배터리(120) 및 제어기(130) 등을 포함할 수 있다.
시스템(110)은 배터리(120)로부터 공급되는 전기에너지를 이용하는 전자장치로서 이동통신단말기, 태블릿 컴퓨터, 전기자동차 등일 수 있다.
배터리(120)는 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치로서 리튬계열 배터리가 대표적이다. 배터리(120)는 리튬 이온 계열의 단일 셀 배터리일 수 있으나, 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다.
제어기(130)는 배터리(120)를 제어하는 장치로서 시스템(110)이 오프된 상태에서 배터리(120)의 상태 및 주변 조건을 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 배터리(120)를 제어할 수 있다.
도 1을 참조하면 어플리케이션(100)에서 배터리(120)는 두 가지 경로를 통해 전류를 공급할 수 있는데, 시스템(110)이 온 상태에 있는 경우에, 배터리(120)는 시스템(110)으로 제1전류(i1)를 공급한다. 그리고, 시스템이 오프 상태에 있고 배터리(120)가 특정한 상태에 있는 경우에, 배터리(120)는 제어기(130)로 제2전류(i2)를 공급한다. 제어기(130)가 배터리(120)로부터 제2전류(i2)를 공급받는 것은 다른 측면에서는 배터리(120)가 제어기(130)를 통해 제2전류(i2)를 방전하는 것과 같은 것이다. 아래에서는 배터리(120)가 제어기(130)를 통해 제2전류(i2)를 방전하는 것으로 설명한다.
제어기(130)는 배터리(120)가 시스템(110)으로 제1전류(i1)를 공급할 때, 제어기(130)로 제2전류(i2)가 방전되지 않도록 배터리(120) 혹은 제어기(130) 내의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 다만, 이러한 제어가 필요없는 실시예에서는 제1전류(i1)와 관계없이 제2전류(i2)가 제어될 수 있다.
제어기(130)는 특정한 조건에서 배터리(120)가 제2전류(i2)를 방전하도록 제어할 수 있다.
제어기(130)는 이러한 특정한 조건의 만족 여부를 확인하기 위해 시스템(110), 배터리(120)의 상태 및 주변 상태를 모니터링할 수 있다.
먼저, 제어기(130)는 시스템의 오프 상태를 모니터링할 수 있다.
시스템(110)의 오프 상태는 시스템(110)으로부터 제어기(130)로 송신되는 시스템(110) 온오프 상태 정보를 통해 모니터링될 수 있다.
시스템(110)의 오프 상태는 다른 방법을 통해서도 확인될 수 있다. 예를 들어, 제어기(130)가 시스템(110)으로 공급되는 전류량을 모니터링하고 있는 경우, 이러한 전류량을 통해 제어기(130)는 시스템(110)의 온오프 상태를 간접적으로 추정할 수 있다.
제어기(130)는 배터리(120)에 대하여 여러 가지 상태를 모니터링할 수 있다.
제어기(130)는 배터리(120)의 온도를 모니터링할 수 있다. 제어기(130)는 배터리(120)를 둘러싸고 있는 패키지의 온도를 모니터링할 수도 있고, 배터리(120)에 포함되어 있는 온도 센서를 통해 배터리(120) 내부 온도를 모니터링할 수 있다.
제어기(130)는 배터리(120)의 단자 전압을 모니터링할 수 있다. 제어기(130)는 제2전류(i2)를 공급받는 경로를 통해 배터리(120)의 단자 전압을 측정할 수 있다.
제어기(130)는 배터리(120)의 입출력 전류를 모니터링할 수 있다. 제어기(130)는 전류 센서를 통해 제1전류(i1) 및 제2전류(i2)를 포함하는 배터리(120) 입출력 전류를 모니터링할 수 있다.
제어기(130)는 배터리(120)의 SOC(state-of-charge)를 모니터링할 수 있다. 제어기(130)는 SOC 추정 알고리즘을 포함하고 있으면서 이러한 SOC 추정 알고리즘을 통해 배터리(120)의 SOC(state-of-charge)를 모니터링할 수 있다.
제어기(130)는 배터리(120)의 SOH(state-of-health)를 모니터링할 수 있다. 제어기(130)는 SOC, 단자 전압, 입출력 전류 등의 값을 이용하여 SOH를 추정하는 알고리즘을 포함하고 있으면서 이러한 SOH 추정 알고리즘을 통해 배터리(120)의 SOH(state-of_charge)를 모니터링할 수 있다.
제어기(130)는 주변 조건을 모니터링할 수 있다.
제어기(130)는 주변 조건으로서 주변 온도를 모니터링할 수 있다. 제어기(130)는 제어기(130)를 둘러싸고 있는 패키지의 온도를 측정하여 주변 온도를 모니터링할 수 있다.
제어기(130)는 주변 습도를 모니터링할 수 있다.
제어기(130)는 이러한 모니터링 값들이 특정한 조건을 만족하는 경우 배터리(120)가 제2전류(i2)를 방전하도록 제어할 수 있다.
도 1의 실시예에서 제어기(130)는 시스템(110)이 오프 상태에 있고 배터리(120)의 단자 전압이 기준 전압을 초과할 때, 배터리(120)가 제2전류(i2)를 방전하도록 배터리(120)를 제어할 수 있다.
다른 예로서, 제어기(130)는 시스템(110)이 오프 상태에 있고 배터리(120)의 온도가 기준 온도를 초과할 때, 배터리(120)가 제2전류(i2)를 방전하도록 배터리(120)를 제어할 수 있다.
또 다른 예로서, 제어기(130)는 시스템(110)이 오프 상태이고 배터리(120)의 SOC가 기준 SOC를 초과할 때, 배터리(120)가 제2전류(i2)를 방전하도록 배터리(120)를 제어할 수 있다.
또 다른 예로서, 제어기(130)는 시스템(110)이 오프 상태이고 주변 온도가 기준 온도를 초과할 때, 배터리(120)가 제2전류(i2)를 방전하도록 배터리(120)를 제어할 수 있다.
아래에서는 설명의 편의를 위하여 제어기(130)가 시스템(110)의 오프 상태, 배터리(120)의 단자 전압 및 주변 온도를 모니터링하고 이러한 모니터링 값을 이용하여 배터리(120)의 방전 여부를 결정하는 실시예에 대해 설명하나, 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다.
도 2는 도 1의 제어기(130)에 대한 일 예시 구성도이다.
도 2를 참조하면, 제어기(130)는 두 입력신호를 비교하여 하이 혹은 로우 레벨의 신호를 출력하는 제1비교기(C1)를 포함하여 로직 연산을 수행하는 제1로직회로(210), 제2비교기(C2)를 포함하여 로직 연산을 수행하는 제2로직회로(220), 방전 경로를 제공하는 방전회로(240) 및 방전회로(240)를 제어하는 방전제어회로(230) 등을 포함할 수 있다.
제1로직회로(210)는 배터리(120) 단자 전압 측정값(VB_MEAS)을 기준 전압(VB_REG)에 비교한 결과를 출력한다.
이를 위해, 제1로직회로(210)는 제1비교기(C1)를 포함할 수 있는데, 제1비교기(C1)의 플러스 단자로는 배터리(120) 단자 전압 측정값(VB_MEAS)이 입력되고 마이너스 단자로는 기준 전압(VB_REG)이 입력된다. 이때, 배터리(120) 단자 전압 측정값(VB_MEAS)이 기준 전압(VB_REG)을 초과하면 제1비교기(C1)는 하이 레벨의 신호를 출력한다.
제1비교기(C1)의 입력은 반대로 연결될 수도 있는데, 예를 들어, 플러스 단자로는 기준 전압(VB_REG)이 입력되고 마이너스 단자로는 배터리(120) 단자 전압의 측정값(VB_MEAS)이 입력될 수 있다. 이 경우, 이때, 배터리(120) 단자 전압 측정값(VB_MEAS)이 기준 전압(VB_REG)을 초과하면 제1비교기(C1)는 로우 레벨의 신호를 출력한다.
제1로직회로(210)는 제1AND로직(A1)을 더 포함할 수 있다. 제1AND로직(A1)으로는 제1비교기(C1)의 출력과 전압레귤레이션 비트값(VB_REG_BIT)이 입력될 수 있다. 전압레귤레이션 비트값(VB_REG_BIT)이 로우 레벨을 나타내면 제1비교기(C1)의 출력이 하이 레벨을 나타내더라도 제1AND로직(A1)은 로우 레벨을 출력하게 된다.
제2로직회로(220)는 주변 온도 측정값(TA_MEAS)을 기준 온도(TA_REG)에 비교한 결과를 출력한다.
이를 위해, 제2로직회로(220)는 제2비교기(C2)를 포함할 수 있는데, 제2비교기(C2)의 플러스 단자로는 주변 온도 측정값(TA_MEAS)이 입력되고 마이너스 단자로는 기준 온도(TA_REG)가 입력될 수 있다. 이때, 주변 온도 측정값(TA_MEAS)이 기준 온도(TA_REG)를 초과하면 제2비교기(C2)는 하이 레벨의 신호를 출력한다.
방전회로(240)는 스위치를 포함하고 있으면서 특정한 조건이 만족되는 경우에 배터리(120)가 방전되도록 제어할 수 있다. 또한, 방전회로(240)는 배터리(120)로부터 방전되는 전류가 소비될 수 있는 부하를 포함할 수 있다.
도 2의 실시예에서 방전회로(240)는 이러한 스위치 및 부하의 기능을 동시에 수행할 수 있는 제1전력스위치(Q1)를 포함하고 있다.
방전제어회로(230)는 제어기(130)가 모니터링하는 값들을 이용하여 특정한 조건이 만족되는지 판단하고 특정한 조건이 만족되는 경우 방전회로(240)를 제어하여 배터리(120)를 방전시킬 수 있다.
도 2의 실시예에서 방전제어회로(230)는 제1로직회로(210)의 출력 신호, 제2로직회로(220)의 출력 신호, 인에이블 비트 신호(EN_BIT) 및 시스템(110) 온오프 상태 신호(SYSTEM_OFF)를 입력으로 받는 제3로직회로 및 제1전력스위치(Q1)의 게이트를 구동하는 게이트 구동회로(G1)를 포함하고 있다. 도 2에서 제3로직회로는 제2AND로직(A2)으로 구현되어 있다.
인에이블 비트(EN_BIT)는 방전제어회로(230)의 작동 유무를 결정하는 신호로서 인에이블 비트(EN_BIT)가 로우 레벨의 값을 가질 때, 방전제어회로(230)는 배터리(120)가 제2전류(i2)를 방전하지 않도록 제어할 수 있다.
SYSTEM_OFF는 시스템(110) 온오프 상태 신호로서 시스템(110)이 온 상태일 때 하이 레벨 값을 가지고 시스템(110)이 오프 상태일 때 로우 레벨 값을 가질 수 있다.
SYSTEM_OFF 신호는 전력유지(power-hold) 신호가 로우 레벨일 때, 리셋 신호가 로우 레벨일 때, 혹은 시스템 입출력 신호(system I/O)가 로우 레벨일 때 발생할 수 있다. 그리고, SYSTEM_OFF 신호는 전력유지(power-hold) 신호, 리셋 신호 혹은 시스템 입출력 신호(system I/O)와 같을 수 있다.
도 2의 실시예에서 제2AND로직(A2)은 인에이블 비트(EN_BIT)가 하이 레벨 값을 가지고, 시스템(110)이 오프 상태에 있고 제1로직회로(210)의 출력 신호 및 제2로직(220)의 출력 신호가 모두 하이 레벨 값을 가질 때 하이 레벨의 신호를 출력하게 된다.
도 2의 실시예에서 게이트 구동회로(G1)는 제2AND로직(A2)으로부터 하이 레벨의 신호가 수신되면 제1전력스위치(Q1)를 턴온시키는 전압을 제1전력스위치(Q1)의 게이트로 출력한다. 제1전력스위치(Q1)가 N타입 FET(Field Effect Transistor)인 경우 게이트 구동회로(G1)는 제1전력스위치(Q1)의 게이트로 고전압을 출력하게 된다.
도 2의 실시예를 신호적인 관점에서 보면, 제1로직회로(210)는 배터리(120)의 단자 전압이 기준 전압을 초과하면 제1신호를 출력하는데, 이때, 제1신호는 하이 레벨 신호가 된다. 또한, 제2로직회로(220)는 주변 온도가 기준 온도를 초과하면 제2신호를 출력하게 되는데, 제1신호와 마찬가지로 제2신호도 하이 레벨이다.
제3로직회로(도 2에서 A2)는 인에이블 신호, 시스템(110)의 온오프 상태 신호(SYSTEM_OFF), 제1로직회로(210)의 출력 신호 및 제2로직회로(220)의 출력 신호에 대해 AND 연산을 수행한다. 이를 신호적인 관점에서 보면, 시스템(110)이 오프 상태에 있고 제1신호 및 제2신호가 수신될 때, 제3로직회로(도 2에서 A2)는 하이 레벨의 제3신호를 출력하는 것이다.
그리고 게이트 구동회로(G1)는 이러한 제3신호가 수신되면 제1전력스위치(Q1)를 턴온시키는 전압을 제1전력스위치(Q1)의 게이트로 출력하는 것이다.
한편, 제1비교기(C1) 및 제2비교기(C2)는 히스테리시스 특성을 가질 수 있다.
도 3은 도 2의 배터리 전압 비교기(C1)의 히스테리시스 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 제1비교기(C1)은 제1기준 전압(VB_REG_1) 및 제2기준 전압(VB_REG_2) 사이에서 히스테리시스 밴드(Hysteresis Band)를 포함할 수 있다.
제1비교기(C1)가 로우 레벨의 신호를 출력하고 있다고 가정할 때, 제1비교기(C1)는 배터리(120)의 단자 전압 측정값(VB_MEAS)이 제1기준 전압(VB_REG_1)을 초과하면 출력 신호를 하이 레벨 신호로 변경한다.
제1비교기(C1)가 일단 하이 레벨 신호를 출력하게 되면, 배터리(120)의 단자 전압 측정값(VB_MEAS)이 제1기준 전압(VB_REG_1)이하로 일부 낮아지더라도 일정 범위 이내에서는 계속해서 제1비교기(C1)는 하이 레벨 신호를 출력하게 된다.
하이 레벨 신호를 출력하고 있는 상태에서, 배터리(120)의 단자 전압 측정값(VB_MEAS)이 제2기준 전압(VB_REG_2)이하로 낮아지게 되면 제1비교기(C1)은 출력 신호를 로우 레벨 신호로 변경한다.
제2비교기(C2)도 제1비교기(C1)와 마찬가지로 히스테리시스 특성을 가질 수 있다. 제2비교기(C2)도 히스테리시스 밴드를 가지고 있으면서 주변 온도 측정값(TB_MEAS)이 히스테리시스 밴드의 상위값을 초과하거나 히스테리시스 밴드의 하위값 이하가 될 때 출력 신호를 변경할 수 있다.
도 2에 도시된 방전회로(240)의 특성에 대해 좀더 살펴본다.
도 2를 다시 참조하면, 방전회로(240)는 제1전력스위치(Q1)를 포함하고 있으면서, 제1전력스위치(Q1)의 스위치 특성을 이용하여 배터리(120)의 방전을 제어하고 제1전력스위치(Q1)의 부하 특성을 이용하여 방전되는 전류를 소비한다.
도 4는 도 2의 전력스위치(Q1)에 대한 회로 모델을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 2에 도시된 제1전력스위치(Q1)는 스위치(SW1)와 온저항(on-state resistance, RDS_ON)으로 모델링될 수 있다. 온저항은 제1전력스위치(Q1)의 드레인 및 소스 사이의 저항으로 제1전력스위치가 턴온되어 있을 때 측정되는 저항이다.
게이트 구동회로(G1)의 게이트 구동 신호가 제1전력스위치(Q1)의 게이트로 전달되면 스위치(SW1)가 턴온되고 배터리(120)의 플러스 단자가 온저항(RDS_ON)과 연결되게 된다.
이때, 온저항(RDS_ON)에는 수학식 1에 따르는 제2전류(i2)가 흐르게 된다.
[수학식 1]
i2 = VB / RDS_ON (VB는 배터리(120) 단자 전압)
온저항(RDS_ON)은 제2전류(i2)의 크기를 일정 값 이하로 제한하게 되어 제어기(130)가 방전 경로에서 소비되는 전력을 미리 설정된 값 이하로 제어할 수 있게 한다.
예를 들어, 온저항(RDS_ON)이 80Ω(ohm)이고 배터리(120) 단자 전압(VB)의 최대값이 5V라고 할 때, 제2전류(i2)는 62.5mA 이하로 제한된다. 이에 따라, 방전 경로에서 소비되는 전력은 312.5mW 이하로 제어될 수 있다.
방전회로는 도 2에 도시된 형태(240) 이외의 다른 형태를 나타낼 수도 있다.
도 5는 방전회로에 대한 다른 예시 구성도이다.
도 5를 참조하면, 다른 예시에 따른 방전회로(540)는 다른 전력스위치(Q1')와 방전저항(RDIS)을 각각 포함할 수 있다.
도 5의 예시에서, 전력스위치(Q1')는 온저항을 가질 수 있다. 이에 따라, 배터리(120)의 방전전류(i2)는 전력스위치(Q1') 및 방전저항(RDIS)에서 각각 소비될 수 있다.
전력스위치(Q1')의 온저항이 방전저항(RDIS)에 비해 작은 값이라면 방전전류(i2)는 주요하게 방전저항(RDIS)에서 소비될 것이다.
전력이 소비되면 열이 발생하게 되는데, 이에 따라 도 4의 실시예에서는 제1전력스위치(Q1)에 방열 장치(예를 들어, 히트싱크, 방열 패드 등)가 부착될 수 있고, 도 5의 실시예에서는 방전저항(RDIS)에 방열 장치가 부착될 수 있다.
도 6은 배터리(120) 제어방법의 일 예시 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 어플리케이션(100)에는 시스템(110) 이외의 방전 경로가 제공된다(S600). 이러한 방전 경로의 예시로서 도 2에는 방전회로(240)가 도시되어 있다.
그리고, 제어기(130)는 시스템(110)의 온오프 상태, 배터리(120)의 단자 전압 및 주변 온도를 모니터링한다(S610).
모니터링 값에 따라, 시스템(110)이 오프 상태에 있고 배터리(120)의 단자 전압이 제1기준 전압(VB_REG_1)을 초과하며 주변 온도가 기준 온도를 초과하는 경우(S620에서 YES), 제어기(130)는 배터리(120)에 대한 방전 제어를 수행한다(S630).
도 7은 배터리 방전 제어 단계(S630)에 대한 일 예시 구성도이다.
방전 제어 단계(S630)에서 제어기(130)는 방전 경로를 통해 배터리(120)를 방전시킬 수 있다(S700).
어플리케이션(100)에서 방전 경로가 도 2 혹은 도 4의 실시예와 같이 제공되는 경우, 제어기(130)는 방전 경로에 위치하는 전력스위치(Q1)의 드레인 및 소스 사이의 저항을 통해 배터리(120)를 방전시킬 수 있다.
한편, 도 5의 실시예와 같이 방전 경로에 스위치(Q1') 및 방전저항(RDIS)가 위치하는 경우, 제어기(130)는 이러한 스위치(Q1')를 턴온시켜 방전저항(RDIS)을 배터리(120)의 단자에 연결시킴으로써 배터리(120)를 방전시킬 수 있다.
이때, 제어기(130)는 방전 경로에서 소비되는 전력을 미리 설정된 값 이하로 제어한다.
방전 제어 단계(S630)에서는 배터리(120) 방전(S700)과 더불어 시스템(110) 상태와 배터리(120) 상태에 대한 지속적인 모니터링이 이루어지는데, 모니터링 결과에 따라, 시스템(110)이 오프 상태에 있고 배터리(120)의 단자 전압이 제1기준 전압(VB_REG_1)을 초과하며 주변 온도가 기준 온도를 초과하는 경우(S710에서 YES), 제어기(130)는 지속적으로 배터리(120)를 방전시키고(S700), 그렇지 않은 경우(S710에서 NO), 방전 제어 단계(S630)를 종료시킨다.
S710 단계에서 히스테리시스 제어를 포함할 수 있는데, 이 경우, 제어기(130)는 배터리(120) 단자 전압이 제1기준 전압(VB_REG_1)보다 낮은 제2기준 전압(VB_REG_2) 이하로 내려가면 배터리(120)에 대한 방전을 중단시킬 수 있고, 그렇지 않은 경우 배터리(120)에 대한 방전을 유지시킬 수 있다.
한편, 제어기(130)에는 배터리(120)를 충전하기 위한 충전회로 및 배터리(120)의 SOC를 측정하기 위한 연료 게이지가 더 포함될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 다른 어플리케이션의 구성도이다.
도 8을 참조하면, 어플리케이션(800)은 시스템(110), 배터리(120) 및 다른 실시예에 따른 제어기(830)를 포함할 수 있다.
도 8에서 제어기(830)는 충전회로(832), 연료 게이지(834) 및 배터리 제어회로(836)를 포함할 수 있다.
충전회로(832)는 외부 전력을 변환하여 시스템(110)으로 공급하거나 배터리(120)로 충전전류(i3)를 공급하는 회로이다.
연료 게이지(834)는 배터리(120)의 SOC를 측정하는 블록으로 배터리(120)의 입출력 전류, 배터리(120)의 단자 전압 및 주변 온도를 이용하여 배터리(120)의 SOC를 추정할 수 있다. 실시예에 따라서 연료 게이지(834)는 SOH를 더 측정할 수 있다.
배터리 제어회로(836)는 특정한 조건에서 배터리(120)가 제2전류(i2)를 방전하도록 제어하는 회로로서 도 1 및 도 7을 참조하여 설명한 제어기(130)의 실시예들이 적용될 수 있다.
다른 실시예에 따른 제어기(830)는 온도센서(T1)를 더 포함할 수 있다.
이러한 온도센서(T1)의 측정값은 연료 게이지(834)에서 사용될 수 있다. 연료 게이지(834)는 배터리(120)의 내부 저항을 추정하고 이러한 내부 저항을 이용하여 SOC를 보정하거나 SOC를 추정할 수 있다. 이때, 배터리(120)의 내부 저항은 온도에 따라 다른 값을 가질 수 있는데, 연료 게이지(834)는 온도센서(T1)에 의해 측정된 값을 이용함으로써 배터리(120)의 내부 저항을 좀더 정밀하게 추정할 수 있다.
이러한 온도센서(T1)의 측정값은 배터리 제어회로(836)에 의해서도 사용될 수 있다.
도 1을 참조하여 설명한 제어기(130)는 주변 온도가 기준 온도를 초과하면 배터리(120)를 방전시킬 수 있는데, 같은 방식으로 배터리 제어회로(836)는 온도센서(T1)에 의해 측정된 값이 기준 온도를 초과하면 배터리(120)를 방전시킬 수 있다.
이렇게 하나의 온도센서(T1)에서 측정된 값이 제어기(830) 내의 두 개의 블록(834, 836)에서 사용될 수 있다.
배터리 단자 전압 측정값도 연료 게이지(834) 및 배터리 제어회로(836)에서 공통적으로 사용될 수 있다.
연료 게이지(834)는 배터리(120) 단자 전압을 이용하여 SOC를 추정할 수 있다. 예를 들어, 연료 게이지(834)는 배터리(120) 단자 전압과 SOC 사이에 상관관계 함수를 저장하고 있을 수 있는데, 연료 게이지(834)는 이러한 함수에 배터리(120) 단자 전압 측정값을 대입하여 SOC를 추정할 수 있다.
배터리 제어회로(836)도 이러한 배터리(120) 단자 전압을 사용할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명한 제어기(130)는 배터리(120) 단자 전압이 기준 전압을 초과하면 배터리(120)를 방전시킬 수 있는데, 같은 방식으로 배터리 제어회로(836)는 배터리(120) 단자 전압이 기준 전압을 초과하면 배터리(120)를 방전시킬 수 있다.
다른 실시예에 따른 제어기(830)는 충전회로(832)를 더 포함할 수 있는데, 이때, 충전회로(832)가 배터리(120)로 충전전류(i3)를 공급하는 중에 배터리 제어회로(836)가 배터리(120)를 방전시키는 경우 문제가 될 수 있다. 이런 경우, 제어기(830)로 흐르는 제2전류(i2)의 일부에는 배터리(120) 충전전류(i3)가 포함될 수 있어 충전이 비효율적으로 진행되거나 배터리(120)의 방전이 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
이에 대해, 제어기(830)는 충전회로(832)가 배터리(120)로 충전전류(i3)를 공급하는 경우 인에이블 비트 신호(EN_BIT)를 로우 레벨로 세팅할 수 있다. 이러한 방식은 충전을 우선시하는 방식으로 충전전류(i3)가 공급되는 동안 제2전류(i2)가 흐르지 않도록 하는 방법이다.
다른 방법으로서, 제어기(830)는 배터리 제어회로(836)에 의해 배터리(120)가 방전되고 있는 동안, 충전전류(i3)가 흐르지 않도록 제어할 수 있다.
제어기(830)는 배터리 제어회로(836) 뿐만 아니라 충전회로(832)도 제어하고 있기 때문에 제어기(830)는 배터리 제어회로(836)에 의해 배터리(120)가 방전되고 있는 동안, 충전전류(i3)가 흐르지 않도록 충전회로(832)를 제어할 수 있다.
하드웨어적으로 제어기(830)는 충전전류(i3)와 제2전류(i2)를 분리시킬 수 있는데, 이를 위해 제어기(830)는 도 8의 실시예와 같이 제2전력스위치(Q2)를 더 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2전력스위치(Q2)는 충전전류(i3)가 배터리(120)로 공급되는 경로에 위치하고 있다. 이에 따라, 제어기(830)는 배터리 제어회로(836)가 배터리(120)를 방전하고 있는 동아, 제2전력스위치(Q2)를 턴오프시켜 충전전류(i3)가 배터리(120)로 공급되지 못하게 제어할 수 있다.
제2전력스위치(Q2)가 도 8과 같이 충전전류(i3)의 경로 뿐만 아니라 배터리(120)에서 시스템(110)으로 전력을 공급하는 제1전류(i1)의 경로에 위치하는 경우, 제어기(830)는 제2전력스위치(Q2)를 턴오프시켜 배터리 제어회로(836)에 의한 방전 효과가 시스템(110)으로 전파되는 것을 차단할 수 있다.
여기서 방전 효과는 배터리 제어회로(836)에 의해 배터리(120)가 방전되면서 나타나는 효과로서 배터리(120)의 전압이 낮아지는 것이 대표적인 예이다. 이외에도 배터리 제어회로(836)의 오작동으로 나타나는 효과도 이러한 효과에 포함될 수 있다.
이러한 효과들은 시스템(110)으로 전파되지 않는 것이 바람직하다. 제2전력스위치(Q2)는 제1전류(i1)의 경로에 위치하기 때문에 이러한 효과의 전파를 차단할 수 있다.
도 6을 참조하여 설명한 배터리 제어방법에도 충전회로(832)와의 충돌을 방지하는 단계들이 더 추가될 수 있다.
도 9는 도 6의 배터리 방전 제어 단계에 대한 다른 예시 구성도이다.
도 9를 참조하면, 방전 제어 단계(S630)는 도 7을 참조하여 설명한 S700 및 S710 단계 이외에 S920 단계가 더 추가되어 있다.
다른 실시예에 따른 제어기(830)에도 도 6을 참조하여 설명한 배터리 제어방법이 적용될 수 있는데, 이러한 제어기(830)에 충전회로(832)가 더 추가되면 도 9에서와 같이 S920 단계가 더 추가될 수 있다.
구체적으로 S630 단계에서 제어기(830)는 방전 경로를 통해 배터리(120)를 방전시킬 수 있다(S700).
그리고, 시스템(110) 상태와 배터리(120) 상태에 대한 지속적인 모니터링 결과에 따라, 시스템(110)이 오프 상태에 있고 배터리(120)의 단자 전압이 제1기준 전압(VB_REG_1)을 초과하며 주변 온도가 기준 온도를 초과하는 경우(S710에서 YES), 제어기(830)는 배터리(120)가 충전 상태에 있는지 판단한다(S920).
S920 단계에서 배터리(120)가 충전 상태에 있지 않은 경우(S920에서 NO), 지속적으로 배터리(120)를 방전시키고(S700), 그렇지 않은 경우(S920에서 YES), 방전 제어 단계(S630)를 종료시킨다.
한편, 도 6을 참조하여 설명한 배터리 제어방법에는 배터리(120)로 충전전력을 공급하는 단계(미도시)가 더 포함될 수 있다. 이때, 제어기(830)는 충전회로(832)와의 충돌을 방지하기 위해 배터리(120)로 충전전력을 공급하는 단계(미도시)에서 방전 경로로 충전전류(i3)가 공급되지 않도록 배터리 제어회로(836)를 제어할 수 있다.
충전회로(832)는 스위치 모드 충전회로(switch-mode charging circuit)일 수 있고 제어기(830)는 이러한 스위치 모드 충전회로를 포함하는 집적회로(integrated circuit)일 수 있다.
도 10은 스위치 모드 충전회로에 대한 일 예시 구성을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 충전회로(832)에는 제3전력스위치(Q3), 제4전력스위치(Q4) 및 이러한 전력스위치들을 제어하는 제어회로(PWM)가 포함될 수 있다.
도 10에 도시된 충전회로(832)의 예시에는 두 개의 전력스위치(Q3, Q4)를 이용하는 싱크로너스 벅(synchronous buck) 타입 컨버터 회로가 개시되어 있지만 충전회로(832)가 이로 제한되는 것은 아니며 다른 타입의 컨버터 회로가 사용될 수도 있다.
충전회로(832)는 출력 캐패시터(CP2)에 형성되는 출력 전압을 피드백 받아 전압 제어를 수행할 수 있다. 그런데, 이러한 출력 전압은 배터리 제어회로(836)에서 사용하는 배터리(120) 단자 전압과 같은 값일 수 있기 때문에 충전회로(832)는 배터리(120)의 단자 전압을 전압 피드백 신호로 사용할 수 있다. 이 경우, 충전회로(832_)와 배터리 제어회로(836)는 배터리(120) 단자 전압에 대한 하나의 측정값을 서로 공유할 수 있게 된다.
충전회로(832)에 사용되는 전력스위치들(Q3, Q4)은 도 1에 도시된 제1전력스위치(Q1)와 같은 종류일 수 있다. 예를 들어, 제1전력스위치(Q1), 제3전력스위치(Q3) 및 제4전력스위치(Q4)는 모두 FET(Field Effect Transistor)일 수 있다. 이렇게 전력스위치들(Q1, Q3, Q4)이 서로 같은 종류일 경우, 각각의 전력스위치들(Q1, Q3, Q4)은 동일한 공정을 통해 함께 생성될 수 있다.
도 11은 도 1의 제어기(130)에 대한 다른 예시 구성도이다.
도 11을 참조하면, 제어기(130)는 두 입력신호를 비교하여 하이 혹은 로우 레벨의 신호를 출력하는 제1비교기(C1)를 포함하여 로직 연산을 수행하는 제1로직회로(210), 제2비교기(C2)를 포함하여 로직 연산을 수행하는 제2로직회로(220), 방전 경로를 제공하는 방전회로(1140) 및 방전회로(1140)를 제어하는 방전제어회로(1130) 등을 포함할 수 있다.
제1로직회로(210)는 배터리(120) 단자 전압 측정값(VB_MEAS)을 기준 전압(VB_REG)에 비교한 결과를 출력한다.
이를 위해, 제1로직회로(210)는 제1비교기(C1)를 포함할 수 있는데, 제1비교기(C1)의 플러스 단자로는 배터리(120) 단자 전압 측정값(VB_MEAS)이 입력되고 마이너스 단자로는 기준 전압(VB_REG)이 입력된다. 이때, 배터리(120) 단자 전압 측정값(VB_MEAS)이 기준 전압(VB_REG)을 초과하면 제1비교기(C1)는 하이 레벨의 신호를 출력한다.
제1로직회로(210)는 제1AND로직(A1)을 더 포함할 수 있다. 제1AND로직(A1)으로는 제1비교기(C1)의 출력과 전압레귤레이션 비트값(VB_REG_BIT)이 입력될 수 있다. 전압레귤레이션 비트값(VB_REG_BIT)이 로우 레벨을 나타내면 제1비교기(C1)의 출력이 하이 레벨을 나타내더라도 제1AND로직(A1)은 로우 레벨을 출력하게 된다.
제2로직회로(220)는 주변 온도 측정값(TA_MEAS)을 기준 온도(TA_REG)에 비교한 결과를 출력한다.
이를 위해, 제2로직회로(220)는 제2비교기(C2)를 포함할 수 있는데, 제2비교기(C2)의 플러스 단자로는 주변 온도 측정값(TA_MEAS)이 입력되고 마이너스 단자로는 기준 온도(TA_REG)가 입력될 수 있다. 이때, 주변 온도 측정값(TA_MEAS)이 기준 온도(TA_REG)를 초과하면 제2비교기(C2)는 하이 레벨의 신호를 출력한다.
방전회로(1140)는 전류소스(S1)를 포함하고 있으면서 특정한 조건이 만족되는 경우에 배터리(120)가 방전되도록 제어할 수 있다. 경우에 따라, 전류소스(S1)는 전류싱크로 불릴 수도 있다.
방전제어회로(1130)는 제어기(130)가 모니터링하는 값들을 이용하여 특정한 조건이 만족되는지 판단하고 특정한 조건이 만족되는 경우 방전회로(1140)를 제어하여 배터리(120)를 방전시킬 수 있다.
도 11의 실시예에서 방전제어회로(1130)는 제1로직회로(210)의 출력 신호, 제2로직회로(220)의 출력 신호, 인에이블 비트 신호(EN_BIT) 및 시스템(110) 온오프 상태 신호(SYSTEM_OFF)를 입력으로 받는 제3로직회로 및 전류소스(S1)를 제어하는 제어회로(G2)를 포함하고 있다. 도 11에서 제3로직회로는 제2AND로직(A2)으로 구현되어 있다.
인에이블 비트(EN_BIT)는 방전제어회로(1130)의 작동 유무를 결정하는 신호로서 인에이블 비트(EN_BIT)가 로우 레벨의 값을 가질 때, 방전제어회로(1130)는 배터리(120)가 제2전류(i2)를 방전하지 않도록 제어할 수 있다.
SYSTEM_OFF는 시스템(110) 온오프 상태 신호로서 시스템(110)이 온 상태일 때 하이 레벨 값을 가지고 시스템(110)이 오프 상태일 때 로우 레벨 값을 가질 수 있다.
도 11의 실시예에서 제2AND로직(A2)은 인에이블 비트(EN_BIT)가 하이 레벨 값을 가지고, 시스템(110)이 오프 상태에 있고 제1로직회로(210)의 출력 신호 및 제2로직(220)의 출력 신호가 모두 하이 레벨 값을 가질 때 하이 레벨의 신호를 출력하게 된다.
도 11의 실시예에서 제어회로(G2)는 제2AND로직(A2)으로부터 하이 레벨의 신호가 수신되면 전류소스(S1)를 제어하는 신호를 출력한다.
도 11의 실시예를 신호적인 관점에서 보면, 제1로직회로(210)는 배터리(120)의 단자 전압이 기준 전압을 초과하면 제1신호를 출력하는데, 이때, 제1신호는 하이 레벨 신호가 된다. 또한, 제2로직회로(220)는 주변 온도가 기준 온도를 초과하면 제2신호를 출력하게 되는데, 제1신호와 마찬가지로 제2신호도 하이 레벨이다.
제3로직회로(도 11에서 A2)는 인에이블 신호, 시스템(110)의 온오프 상태 신호(SYSTEM_OFF), 제1로직회로(210)의 출력 신호 및 제2로직회로(220)의 출력 신호에 대해 AND 연산을 수행한다. 이를 신호적인 관점에서 보면, 시스템(110)이 오프 상태에 있고 제1신호 및 제2신호가 수신될 때, 제3로직회로(도 11에서 A2)는 하이 레벨의 제3신호를 출력하는 것이다.
그리고 제어회로(G2)는 이러한 제3신호가 수신되면 전류소스(S1)를 턴온시키는 신호를 출력하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 시스템이 오프된 상태에서 배터리의 상태를 모니터링할 수 있고 모니터링 결과에 따라 배터리를 방전시켜 배터리를 안정화 시키는 효과가 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 제1전류경로를 통해 전자장치로 제1전류를 공급하는 배터리를 제어하는 장치에 있어서,
    상기 배터리의 단자와 연결되고, 온저항(on-state resistance)을 가지며, 상기 제1전류경로와 다른 제2전류경로에 배치되는 제1전력스위치;
    상기 배터리의 단자 전압이 기준 전압을 초과하면 제1신호를 출력하는 제1로직회로;
    주변 온도가 기준 온도를 초과하면 제2신호를 출력하는 제2로직회로;
    상기 전자장치가 오프 상태에 있고 상기 제1신호 및 상기 제2신호가 수신되면, 상기 제1전력스위치를 턴온시키고 상기 온저항을 부하로 이용하여 상기 배터리로부터 제2전류를 방전시키는 방전제어회로
    를 포함하는 배터리 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방전제어회로는 게이트 구동회로 및 제3로직회로를 포함하며,
    상기 제3로직회로는 상기 전자장치가 오프 상태에 있고 상기 제1신호 및 상기 제2신호가 수신되면 제3신호를 출력하고,
    상기 게이트 구동회로는 상기 제3신호가 수신되면 상기 제1전력스위치를 턴온시키는 전압을 상기 제1전력스위치의 게이트로 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1로직회로 및 상기 제2로직회로는 두 입력신호를 비교하여 하이(high) 혹은 로우(low) 레벨의 신호를 출력하는 비교기회로이고,
    상기 제3로직회로는 AND로직회로인 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3로직회로는 상기 제1신호, 상기 제2신호, 상기 전자장치의 온오프 상태를 나타내는 신호 및 방전제어회로에 대한 인에이블 비트 신호(enable bit signal)에 대해 AND 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배터리로 충전전력을 공급하는 충전회로를 더 포함하고,
    상기 인에이블 비트 신호는 상기 충전회로가 상기 배터리로 충전전류을 공급하는 경우 로우 레벨로 세팅되는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1로직회로는 히스테리시스(hysteresis) 회로를 포함하고 상기 배터리의 단자 전압이 히스테리시스 영역을 벗어나면 출력 신호를 변경하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방전제어회로는 상기 제1전력스위치가 턴온된 후 상기 제1신호 혹은 상기 제2신호가 수신되지 않으면 상기 제1전력스위치를 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 제어장치는 스위치 모드 충전회로(switch-mode charging circuit)를 더 포함하는 집적회로(integrated circuit) 장치이고,
    상기 스위치 모드 충전회로는 상기 제1전력스위치와 같은 종류의 전력스위치들을 이용하여 충전전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1전력스위치와 상기 전자장치 사이에 위치하는 제2전력스위치를 더 포함하고,
    상기 제2전력스위치는 상기 제1전력스위치에 의한 방전 효과가 상기 전자장치으로 전파되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 배터리의 SOC(state of charge)를 추정하는 연료 게이지(fuel gauge)를 더 포함하고,
    상기 연료 게이지는 상기 배터리의 단자 전압 측정값 및 상기 주변 온도 측정값을 상기 SOC 추정에 사용하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
  11. 한 전자장치로 제1전류를 공급하는 배터리를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 전자장치 이외의 방전 경로를 제공하는 단계;
    상기 전자장치의 온오프 상태, 상기 배터리의 단자 전압 및 주변 온도를 모니터링하는 단계; 및
    상기 전자장치가 오프 상태에 있고 상기 배터리의 단자 전압이 제1기준 전압을 초과하며 상기 주변 온도가 기준 온도를 초과하는 경우, 상기 방전 경로를 통해 상기 배터리로부터 제2전류를 방전시키는 단계를 포함하고,
    상기 방전 경로에 스위치 및 방전 저항이 위치하고,
    상기 배터리를 방전시키는 단계에서,
    상기 스위치를 턴온시켜 상기 방전 저항을 상기 배터리의 단자에 연결시키는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
  12. 한 전자장치로 제1전류를 공급하는 배터리를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 전자장치 이외의 방전 경로를 제공하는 단계;
    상기 전자장치의 온오프 상태, 상기 배터리의 단자 전압 및 주변 온도를 모니터링하는 단계; 및
    상기 전자장치가 오프 상태에 있고 상기 배터리의 단자 전압이 제1기준 전압을 초과하며 상기 주변 온도가 기준 온도를 초과하는 경우, 상기 방전 경로를 통해 상기 배터리로부터 제2전류를 방전시키는 단계를 포함하고,
    상기 배터리를 방전시키는 단계에서,
    상기 방전 경로에 위치하는 전력스위치의 드레인 및 소스 사이의 온저항(on-state resistance)을 부하로 이용하여 상기 배터리로부터 제2전류를 방전시키는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    상기 배터리가 방전되는 상태에서 상기 배터리의 단자 전압이 제2기준 전압이하로 내려가면 상기 배터리에 대한 방전을 중단시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 배터리를 방전시키는 단계에서,
    상기 전자장치로 전력을 공급하는 경로는 차단되는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 배터리의 입출력 전류, 상기 배터리의 단자 전압 및 상기 주변 온도를 이용하여 상기 배터리의 SOC(state of charge)를 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
  17. 제12항에 있어서,
    충전 회로를 통해 상기 배터리로 충전전력을 공급하는 단계를 더 포함하고,
    상기 배터리로 충전전력을 공급하는 단계에서,
    상기 방전 경로로 충전전류가 공급되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
  18. 제1전류경로를 통해 전자장치로 제1전류를 공급하는 배터리를 제어하는 장치에 있어서,
    상기 배터리의 단자와 연결되고 상기 제1전류경로와 다른 제2전류경로에 배치되는 전류소스;
    상기 배터리의 단자 전압이 기준 전압을 초과하면 제1신호를 출력하는 제1로직회로;
    주변 온도가 기준 온도를 초과하면 제2신호를 출력하는 제2로직회로;
    상기 전자장치가 오프 상태에 있고 상기 제1신호 및 상기 제2신호가 수신되면 상기 전류소스를 제어하여 상기 배터리로부터 제2전류를 방전시키는 방전제어회로를 포함하는 배터리 제어장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전자장치와 상기 전류소스 사이에 위치하는 한 스위치를 더 포함하고,
    상기 한 스위치는 상기 전류소스에 의한 방전 효과가 상기 전자장치로 전파되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 배터리의 SOC(state of charge)를 추정하는 연료 게이지(fuel gauge)를 더 포함하고,
    상기 연료 게이지는 상기 배터리의 단자 전압 측정값 및 상기 주변 온도 측정값을 상기 SOC 추정에 사용하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
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