KR101985761B1 - 배터리 관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

배터리 관리 시스템은 복수의 셀 상에 결합하며, 상기 복수의 셀 각각에 대응하는 위치에 형성된 복수의 벤트 홀을 포함하는 인쇄회로기판, 복수의 입력 채널과 하나의 출력 채널을 포함하며, 상기 복수의 입력 채널 중 어느 하나를 상기 출력 채널과 연결하는 멀티플렉서, 상기 복수의 벤트 홀 중 대응하는 벤트 홀 상에 각각 배치되며, 제1 전압을 상기 복수의 입력 채널로 전달하는 복수의 열 퓨즈, 및 상기 출력 채널과 연결되는 입력 단자를 포함하며, 상기 입력 단자로 입력되는 전압에 따라서 상기 복수의 셀의 셀 손상을 판정하는 제어기를 포함할 수 있다.

Description

배터리 관리 시스템{BATTERY MANAGEMENT SYTEM}
실시 예는 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 달리 충전과 방전을 교대로 반복할 수 있는 전지를 말한다. 이차 전지는 화학적(chemical) 에너지를 전기적(electrical) 에너지로 변환시켜 방전할 수 있으며, 역으로 방전된 상태에서 전기 에너지를 충전하면 이를 화학 에너지의 형태로 다시 저장할 수 있다.
소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자 기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원으로 사용된다. 대용량의 이차 전지는 복수의 단위 셀들을 전기적으로 결합한 배터리 팩 상태로 사용된다.
최근 전기 자동차 등이 상용화되면서 배터리 팩의 용량 증가에 대한 요구가 증가하고 있다. 배터리 팩의 용량 증가는 배터리 팩에 탑재되는 셀의 개수를 증가시켜 달성될 수 있다. 배터리 팩 내에 탑재되는 셀 개수의 증가는, 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)에서 모니터링해야 하는 셀의 개수를 증가시켜 배터리 관리 시스템의 설계 복잡도를 증가시키는 원인으로 작용한다. 또한, 배터리 팩에 많게는 수백, 수천 개의 셀 어레이가 탑재되면서, 서비스 엔지니어가 손상된 셀을 식별하기 어려운 문제가 있다.
실시 예를 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는 손상된 셀의 식별이 용이하여 배터리 팩의 수리 시 소요되는 시간 및 비용을 감소시킬 수 있는 배터리 관리 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템은, 복수의 셀 상에 결합하며, 상기 복수의 셀 각각에 대응하는 위치에 형성된 복수의 벤트 홀을 포함하는 인쇄회로기판, 복수의 입력 채널과 하나의 출력 채널을 포함하며, 상기 복수의 입력 채널 중 어느 하나를 상기 출력 채널과 연결하는 멀티플렉서, 상기 복수의 벤트 홀 중 대응하는 벤트 홀 상에 각각 배치되며, 제1 전압을 상기 복수의 입력 채널로 전달하는 복수의 열 퓨즈, 및 상기 출력 채널과 연결되는 입력 단자를 포함하며, 상기 입력 단자로 입력되는 전압에 따라서 상기 복수의 셀의 셀 손상을 판정하는 제어기를 포함할 수 있다.
상기 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 복수의 열 퓨즈는 상기 제1 전압을 공급하는 제1 전원과 상기 복수의 입력 채널 사이에 각각 연결될 수 있다.
상기 배터리 관리 시스템은 상기 입력 단자에 연결되는 일단과 상기 제1 전압과 다른 제2 전압이 인가되는 타단을 포함하는 저항을 더 포함할 수 있다.
상기 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 제어기는, 상기 복수의 열 퓨즈가 상기 출력 채널과 순차적으로 연결되도록 상기 멀티플렉서를 제어할 수 있다.
상기 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 제어기는, 상기 멀티플렉서를 제어하는 제어 신호로부터 상기 복수의 열 퓨즈 중 상기 멀티플렉서의 출력 채널과 연결되는 열 퓨즈에 대응하는 셀을 식별할 수 있다.
상기 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 제어기는 셀 손상이 검출되면 상기 복수의 셀과 충전 장치 또는 상기 복수의 셀과 부하 사이의 연결을 차단하도록 고전압 스위치 또는 퓨즈를 제어할 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템은, 복수의 셀 상에 결합하며, 상기 복수의 셀 각각에 대응하는 위치에 형성된 복수의 벤트 홀을 포함하는 인쇄회로기판, 복수의 입력 채널과 하나의 출력 채널을 포함하며, 상기 복수의 입력 채널 중 어느 하나를 상기 출력 채널과 연결하는 멀티플렉서, 상기 복수의 벤트 홀 중 대응하는 벤트 홀 상에 각각 배치되며, 제1 전압을 공급하는 제1 전원과 상기 복수의 입력 채널 사이에 각각 연결되는 복수의 온도 센서, 상기 출력 채널에 연결되는 일단과 상기 제1 전압과 다른 제2 전압이 인가되는 타다을 포함하는 저항, 및 상기 저항의 일단에 연결되는 입력 단자를 포함하며, 상기 입력 단자로 입력되는 전압에 따라서 상기 복수의 셀의 셀 손상을 판정하는 제어기를 포함할 수 있다.
상기 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 제어기는, 상기 복수의 온도 센서가 상기 출력 채널과 순차적으로 연결되도록 상기 멀티플렉서를 제어하며, 상기 멀티플렉서를 제어하는 제어 신호로부터 상기 복수의 온도 센서 중 상기 멀티플렉서의 출력 채널과 연결되는 온도 센서에 대응하는 셀을 식별할 수 있다.
실시 예에 따른 배터리 관리 시스템은 손상된 셀의 식별이 용이하여 배터리 팩의 수리 시 소요되는 시간 및 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 배터리 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 배터리 시스템의 배터리 팩을 구성하는 단위 셀의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템을 구성하는 인쇄회로기판의 일 예를 도시한 것이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 인쇄회로기판이 대응하는 셀과 결합하는 일 예를 도시한 것이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템에서 셀 손상 여부를 판정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 배터리 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 여러 실시 예들에 대하여 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 실시 예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
실시 예들을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙이도록 한다. 따라서 이전 도면에 사용된 구성요소의 참조 번호를 다음 도면에서 사용할 수 있다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 실시 예들은 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께 및 영역을 과장하여 나타낼 수 있다.
2개의 구성요소를 전기적으로 연결한다는 것은 2개의 구성요소를 직접(directly) 연결할 경우뿐만 아니라, 2개의 구성요소 사이에 다른 구성요소를 거쳐서 연결하는 경우도 포함한다. 다른 구성요소는 스위치, 저항, 커패시터 등을 포함할 수 있다. 실시 예들을 설명함에 있어서 연결한다는 표현은, 직접 연결한다는 표현이 없는 경우에는, 전기적으로 연결한다는 것을 의미한다.
이하, 필요한 도면들을 참조하여 실시 예들에 따른 배터리 관리 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 배터리 시스템을 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 도 2는 도 1의 배터리 팩을 구성하는 단위 셀의 일 예를 도시한 것이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템을 구성하는 인쇄회로기판의 일 예를 도시한 것이다. 또한, 도 4는 도 3의 인쇄회로기판이 대응하는 셀과 결합하는 일 예를 도시한 것이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템에서 셀 손상 여부를 판정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 배터리 시스템은 배터리 팩(10), 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 20A) 및 고전압 차단 시스템(30)을 포함할 수 있다.
배터리 팩(10)은 서로 직렬 또는 병렬 연결되는 복수의 셀(11)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 단위 셀(11)은 내부에 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(미도시)를 내장하는 케이스(110)와, 케이스(110)의 개구에 결합하여 케이스(110)를 밀폐하는 캡 플레이트(120)를 포함한다. 캡 플레이트(120)는 복수의 전극 단자(121, 122), 전해액 주입구(123) 및 벤트 홀(124)을 구비한다. 벤트 홀(124)은 벤트 플레이트(125)로 밀폐되며, 셀(11)의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(125)가 절개되어 벤트 홀(124)을 개방한다. 벤트 플레이트(125)는 절개를 유도하는 노치(125a)를 가진다.
배터리 관리 시스템(20A)은 복수의 열 퓨즈(thermal fuse, 211)를 포함하는 열 퓨즈 그룹(210), 멀티플렉서(Multiplexer, MUX)(230) 및 제어기(250)를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(20A)은 배터리 배터리 보호 회로를 구성하는 소자들이 실장되는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)(도 3의 도면부호 200 참조)을 더 포함할 수 있다.
열 퓨즈(211)는 열에 의해 동작하는 퓨즈로서, 통상적인 온도에서는 닫힌 상태를 유지하다가, 주변 온도가 임계치를 넘어서면 끊어져 회로를 개방할 수 있다.
열 퓨즈(211)는 배터리 팩(10)을 구성하는 각 셀에 대응하여 배치되며, 대응하는 셀의 손상에 의한 가스 배출 여부를 검출할 수 있다. 도 3을 참조하면, 배터리 관리 시스템(20A)을 구성하는 인쇄회로기판(200)은 각 셀에 대응하는 위치에 형성된 벤트 홀(220)들을 포함한다. 각 열 퓨즈(211)는 인쇄회로기판(200)에 형성된 벤트 홀(220)들 중 대응하는 벤트 홀(220) 상에 배치된다.
배터리 관리 시스템(20A)의 인쇄회로기판(200)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(200)에 구비된 각 벤트 홀(220)이, 대응하는 셀(11)의 벤트 홀(124) 상에 위치하도록 배터리 팩(10)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(200)에 구비된 각 벤트 홀(220)은 셀 손상으로 대응하는 셀(11)로부터 배출되는 가스가 열 퓨즈(211)로 전달되는 배출 경로로 동작하게 된다.
셀(11) 손상으로 벤트 홀(124)을 통해 배출되는 가스는 높은 온도로 가열된 상태이다. 따라서, 해당 가스가 인쇄회로기판(200)의 벤트 홀(220)을 통해 열 퓨즈(211)로 직접 전달되면, 가스의 열로 인해 열 퓨즈(211)가 개방되고, 배터리 관리 시스템(20A)은 각 열 퓨즈(211)의 개방을 감지하여 대응하는 셀(11)의 손상 여부를 판정할 수 있다.
다시, 도 1을 보면, 열 퓨즈(211)들은 제1 전압(예를 들어, 5V)을 출력하는 전원(Vcc)과 멀티플렉서(230)의 입력 채널들 사이에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 전원(Vcc)에서 공급되는 제1 전압(예를 들어, 5V)이 퓨즈(211)들을 통해 멀티플렉서(230)의 각 입력 채널로 인가된다.
멀티플렉서(230)는 제어기(250)로부터 입력되는 제어 신호에 따라서, 복수의 입력 채널들 중 어느 하나를 출력 채널과 연결하는 기능을 수행한다.
전술한 바와 같이, 멀티플렉서(230)의 입력 채널들에는 서로 다른 열 퓨즈(211)가 각각 연결된다. 또한, 멀티플렉서(230)의 출력 채널은 제어기(250)의 입력 단자와 연결된다. 따라서, 멀티플렉서(230)에 의해 복수의 열 퓨즈(211) 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 열 퓨즈(211)는 제어기(250)와 연결된다.
제어기(250)는 멀티플렉서(230)의 출력 채널로부터 입력되는 전압을 토대로 각 셀의 손상 여부를 판정할 수 있다. 즉, 제어기(250)는 멀티플렉서(230)를 제어하여 각 열 퓨즈(211)를 순차적으로 선택하고, 선택된 열 퓨즈(211)를 통해 입력되는 전압에 따라서 대응하는 셀의 손상 여부를 판정할 수 있다. 제어기(250)는 각 열 퓨즈(211)를 순차적으로 선택하도록 생성된 제어 신호로부터, 현재 멀티플렉서(230)를 통해 연결되는 열 퓨즈(211)가 어느 셀에 대응하는지 인지할 수 있다. 따라서, 멀티플렉서(230)를 통해 입력되는 전압을 통해 셀 손상이 검출되면, 대응하는 셀이 어느 셀인지를 쉽게 알 수 있다.
도 5를 예로 들면, n번째 셀(Cell #n)이 정상인 경우, 이에 대응하는 멀티플렉서(230)의 n번째 채널(CH #n)로는 열 퓨즈(211)를 통해 제1 전압(예를 들어, 5V)이 인가된다. 따라서, 제어기(250)에 의해 멀티플렉서(230)의 n번째 채널(CH #n)이 선택될 경우, 제어기(250)로는 제1 전압(예를 들어, 5V)이 입력되고, 제어기(250)는 대응하는 n번째 셀(Cell #n)을 정상으로 판정한다.
반면에, n+1번째 셀(Cell #n+1)이 손상된 경우 셀(Cell #n+1) 내부로부터 배출된 가스로 인해 대응하는 열 퓨즈(211)가 개방되고, 이로 인해 멀티플렉서(230)의 n+1번째 채널(CH #n+1)과 전원(Vcc)과의 연결 또한 끊어진다. 따라서, 제어기(250)에 의해 멀티플렉서(230)의 n+1번째 채널(CH #n+1)이 선택될 경우, 저항(R1)에 의해 제어기(250)로는 제2 전압(예를 들어, 0V)이 입력되고, 제어기(250)는 대응하는 n+1번째 셀(Cell #n+1)이 손상되었음을 감지할 수 있다. 저항(R1)은 열 퓨즈(211)의 개방 시 제어기(250)의 입력 단자로 제2 전압(예를 들어, 0V)을 인가하기 위한 저항으로, 제어기(250)의 입력 단자에 연결되는 일단과, 제2 전압이 인가되는 타단을 포함할 수 있다.
도 1을 예로 들면, 저항(R1)은 제어기(250)의 입력 단자와 접지 사이에 연결되어 열 퓨즈(211)의 개방 시 제어기(250)의 입력 단자로 0V를 인가할 수 있다.
제어기(250)는 셀 손상이 검출되면, 고전압 차단 시스템(30)을 제어하여 배터리 팩(10)의 충전 또는 방전을 중단 시킬 수 있다.
고전압 차단 시스템(20)은 배터리 팩(10)과 충전 장치(미도시) 또는 배터리 팩(10)과 부하(미도시) 사이에 연결되는 릴레이, 콘택터 등의 고전압 스위치 또는 퓨즈를 포함할 수 있다.
제어기(250)는 셀 손상이 검출되면, 고전압 차단 시스템(20)에 포함된 고전압 스위치 또는 퓨즈를 제어하여 배터리 팩(10)과 충전 장치(미도시) 또는 배터리 팩(10)과 부하(미도시) 사이의 전류 흐름을 차단할 수 있다.
제어기(250)는 또한 셀 손상이 검출되면, 셀 손상을 나타내는 출력을 내보내거나, 상위 시스템으로 셀 손상을 통보할 수 있다. 이 ?, 제어기(250)는 손상된 셀의 식별 정보를 상위 시스템으로 함께 전달할 수 있다.
한편, 제어기(250)의 각 기능은, 하나 이상의 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)이나 기타 칩셋, 마이크로컨트롤러(Micro Controller Unit, MCU), 마이크로프로세서(microprocessor) 등으로 구현되는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 배터리 시스템을 개략적으로 도시한 것으로서, 열 퓨즈 대신 온도 센서를 사용하여 각 셀의 손상을 감지하는 실시 예를 나타낸다.
아래에서는 중복되는 설명을 피하기 위해, 도 6의 배터리 시스템을 구성하는 구성 요소들 중 도 1의 배터리 시스템과 동일하거나 유사하게 동작하는 구성요소에 대해서는 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 배터리 관리 시스템(20B)은 복수의 온도 센서(271)를 포함하는 온도 센서 그룹(270), 멀티플렉서(230) 및 제어기(250)를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(20B)은 배터리 배터리 보호 회로를 구성하는 소자들이 실장되는 인쇄회로기판(도 3의 도면부호 200 참조)을 더 포함할 수 있다.
온도 센서(271)는 주변 온도에 따라서 저항값이 가변되는 서미스터(Thermsiter)가 사용될 수 있다.
온도 센서(271)는 배터리 팩(10)을 구성하는 각 셀에 대응하여 배치되며, 대응하는 셀의 손상에 의한 가스 배출 여부를 검출하기 위해 사용된다. 온도 센서(271)는 도 3에 도시된 열 퓨즈(211)와 마찬가지로 인쇄회로기판(200)에 형성된 벤트 홀(220)들 중 대응하는 벤트 홀(220) 상에 될 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(200)에 구비된 각 벤트 홀(220)은 셀 손상으로 대응하는 셀(11)로부터 배출되는 가스가 온도 센서(271)로 전달되는 배출 경로로 동작하게 된다.
셀 손상으로 셀(11)로부터 배출되는 가스는 높은 온도로 가열된 상태이다. 따라서, 해당 가스가 인쇄회로기판(200)의 벤트 홀(220)을 통해 온도 센서(271)로 직접 전달되면, 가스의 열로 인해 온도 센서(271)의 저항이 가변되고, 배터리 관리 시스템(20A)은 온도 센서(271)이 저항 변화를 감지하여 대응하는 셀(11)의 손상 여부를 판정할 수 있다.
온도 센서(271)들은 제1 전압(예를 들어, 5V)을 출력하는 전원(Vcc)과 멀티플렉서(230)의 입력 채널들 사이에 각각 연결될 수 있다. 즉, 멀티플렉서(230)의 입력 채널에는 서로 다른 온도 센서(271)가 연결된다.
멀티플렉서(230)의 출력 채널에는 적어도 하나의 전압 분배용 저항(R1, R2)이 연결될 수 있다. 즉, 멀티플렉서(230)의 출력과 접지 사이에는 하나 이상의 전압 분배용 저항(R1, R2)이 연결된다.
이에 따라, 전압 분배용 저항(R1, R2)과 멀티플렉서(230)를 통해 선택된 온도 센서(271)는 전원(Vcc)과 접지 사이에 직렬 연결되며, 각각의 저항값에 따라 각각에 걸리는 전압이 달라진다.
제어기(250)는 그 입력 단자가 어느 하나의 전압 분배용 저항(R1)에 연결되며, 입력 단자로 입력되는 전압을 토대로 각 셀(11)의 셀 손상을 판정할 수 있다. 즉, 제어기(250)는 멀티플렉서(230)를 제어하여 각 온도 센서(271)를 순차적으로 선택하고, 선택된 온도 센서(271)의 저항값에 의해 분배되어 입력되는 전압에 따라서 대응하는 셀의 손상 여부를 판정할 수 있다. 제어기(250)는 각 온도 센서(271)를 순차적으로 선택하도록 제어 신호를 생성하는 과정에서, 제어 신호로부터 현재 멀티플렉서(230)를 통해 연결되는 온도 센서(271)가 어느 셀에 대응하는지 인지할 수 있다. 따라서, 멀티플렉서(230)를 통해 입력되는 전압을 통해 셀 손상이 검출되면, 대응하는 셀이 어느 셀인지를 쉽게 알 수 있다.
멀티플렉서(230)에 의해 복수의 온도 센서(271) 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 온도 센서(271)의 저항과 전압 분배용 저항(R1, R2)들에 의해 전원(Vcc)으로부터 공급된 전압이 분배되고, 제어기(250)로는 온도 센서(271)의 저항과 전압 분배용 저항(R1, R2)들에 의해 분배된 전압이 입력된다. 한편, 대응하는 셀의 손상으로 저항값이 변경된 온도 센서(271)가 멀티플렉서(230)의 출력 채널과 연결될 경우, 정상 상태와는 다른 분배 전압이 제어기(250)의 입력 단자로 입력된다. 따라서, 제어기(250)는 입력되는 전압을 토대로 각 셀(11)의 셀 손상 여부를 판정할 수 있다.
제어기(250)는 어느 하나의 셀 손상이 검출되면, 고전압 차단 시스템(30)을 제어하여 배터리 팩(10)의 충전 또는 방전을 중단 시킬 수 있다.
또한, 제어기(250)는 또한 셀 손상이 검출되면, 셀 손상을 나타내는 출력을 내보내거나, 상위 시스템으로 셀 손상을 통보할 수 있다. 이 ?, 제어기(250)는 손상된 셀의 식별 정보를 상위 시스템으로 함께 전달할 수 있다.
전술한 실시 예들에 따르면, 배터리 관리 시스템(20A, 20B)은 인쇄회로기판(200) 상에 각 셀에 대응하는 벤트 홀(220)을 형성하고, 벤트 홀(220) 상에 열 퓨즈(211) 또는 온도 센서(271)를 장착함으로써 각 셀(11)의 셀 손상을 정확하게 식별하는 것이 가능하다. 이에 따라, 배터리 팩의 수리 시 손상된 셀을 찾기까지 소요되는 시간이 대폭 감소하여 수리 시간이 단축되고, 이에 따른 수리 비용 또한 감소하는 효과가 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 배터리 팩
11: 셀
20A, 20B: 배터리 관리 시스템
30: 고전압 차단 시스템
200: 인쇄회로기판
211: 열 퓨즈
220: 벤트 홀
230: 멀티플렉서
250: 제어기
271: 온도 센서

Claims (9)

  1. 복수의 셀 상에 결합하며, 상기 복수의 셀 각각의 가스 배출용 벤트 홀에 대응하는 위치에 형성된 복수의 벤트 홀을 포함하는 인쇄회로기판,
    상기 복수의 벤트 홀 중 대응하는 벤트 홀 상에 각각 배치되며, 제1단자와 제1전압이 인가되는 제2단자를 포함하는 복수의 열 퓨즈, 및
    상기 복수의 열 퓨즈 각각의 상기 제1단자의 전압에 따라서 상기 복수의 셀 각각의 셀 손상에 의한 가스 배출을 판정하는 제어기를 포함하며,
    상기 복수의 벤트 홀은, 상기 가스 배출용 벤트 홀을 통해 배출되는 가스를 상기 복수의 열 퓨즈 중 대응하는 열 퓨즈로 전달하고,
    상기 복수의 열 퓨즈는, 상기 복수의 셀 중 대응하는 셀의 상기 가스 배출용 벤트 홀을 통해 배출되는 가스에 의해 개방되는 배터리 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 열 퓨즈의 상기 제2단자는 상기 제1전압을 공급하는 제1전원과 연결되는 배터리 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 열 퓨즈의 상기 제1단자와 각각 연결되는 복수의 입력 채널, 및 상기 제어기의 입력 단자와 연결되는 출력 채널을 포함하며, 상기 복수의 입력 채널 중 어느 하나를 상기 출력 채널과 연결하는 멀티플렉서, 및
    상기 입력 단자에 연결되는 제1단자와 상기 제1전압과 다른 제2전압이 인가되는 제2단자를 포함하는 저항을 더 포함하는 배터리 관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 복수의 열 퓨즈의 상기 제1단자가 상기 출력 채널과 순차적으로 연결되도록 상기 멀티플렉서를 제어하는 배터리 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 멀티플렉서를 제어하는 제어 신호로부터 셀 손상의 판단 대상이 되는 셀을 식별하는 배터리 관리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 복수의 셀 중 적어도 하나의 셀의 손상이 검출되면 상기 복수의 셀과 충전 장치 또는 상기 복수의 셀과 부하 사이의 연결을 차단하도록 고전압 스위치 또는 퓨즈를 제어하는 배터리 관리 시스템.
  7. 복수의 셀 상에 결합하며, 상기 복수의 셀 각각의 가스 배출용 벤트 홀에 대응하는 위치에 형성된 복수의 벤트 홀을 포함하는 인쇄회로기판,
    복수의 입력 채널과 하나의 출력 채널을 포함하며, 상기 복수의 입력 채널 중 어느 하나를 상기 출력 채널과 연결하는 멀티플렉서,
    상기 복수의 벤트 홀 중 대응하는 벤트 홀 상에 각각 배치되며, 제1전압을 공급하는 제1전원과 상기 복수의 입력 채널 사이에 각각 연결되는 복수의 서미스터,
    상기 출력 채널에 연결되는 일단과 상기 제1전압과 다른 제2전압이 인가되는 타단을 포함하는 저항, 및
    상기 저항의 일단에 연결되는 입력 단자를 포함하며, 상기 입력 단자로 입력되는 전압에 따라서 상기 복수의 셀 각각의 셀 손상에 따른 가스 배출을 판정하는 제어기를 포함하며,
    상기 복수의 벤트 홀은, 상기 가스 배출용 벤트 홀을 통해 배출되는 가스를 상기 복수의 서미스터 중 대응하는 서미스터로 전달하고,
    상기 복수의 서미스터는, 상기 복수의 셀 중 대응하는 셀의 상기 가스 배출용 벤트 홀을 통해 배출되는 가스에 의해 저항값이 가변되는 배터리 관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 복수의 서미스터가 상기 출력 채널과 순차적으로 연결되도록 상기 멀티플렉서를 제어하며, 상기 멀티플렉서를 제어하는 제어 신호로부터 셀 손상의 판단 대상이 되는 셀을 식별하는 배터리 관리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 셀 손상이 검출되면 상기 복수의 셀과 충전 장치 또는 상기 복수의 셀과 부하 사이의 연결을 차단하도록 고전압 스위치 또는 퓨즈를 제어하는 배터리 관리 시스템.
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