KR102046003B1 - Ptc 소자를 이용한 배터리 셀 보호 시스템 및 방법 - Google Patents

Ptc 소자를 이용한 배터리 셀 보호 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 방법에 있어서, 배터리 셀 온도를 측정하는 배터리 셀 온도 측정 단계; 상기 측정한 배터리 셀의 온도와 기설정된 소정의 기준 온도를 비교하여 소정의 기준 온도 도달 여부를 판단하는 배터리 셀 온도 비교 판단 단계; 및 배터리 셀 온도 비교 판단 결과, 소정의 기준 온도 도달 여부에 따라 PTC 소자로 입력되는 전류 값에 변화를 주어 PTC 소자를 구동하는 PTC 소자 구동단계;를 포함하여 단계를 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 보호 방법이 제시된다.

Description

PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF BATTERY CELL PROTECTION CIRCUIT WITH PTC DEVICE}
본 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 시스템 및 방법 에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이상일 때, PTC 소자가 배터리 셀로 인가되는 충전 전류를 확실히 차단하게 하여 배터리 셀을 보호하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
리튬이온 2차 전지는 과충전 및 과전류가 유입되면 셀 내부의 온도 상승으로
누액, 폭발 발화의 위험성이 크다.
안정성을 상대적으로 증가시킨 리튬 폴리머 전지(LPB)도 안정성의 문제를 완전히 해결하지 못하여, 여전히 short circuit에 의한 폭발의 위험성으로부터 자유로울 수 없다.
따라서, 배터리 셀 단독으로는 안정성을 충족할 수 없기 때문에 전지의 보호를 위하여 여러 가지 보호 장치가 장착이 요구된다.
리튬 배터리 및 배터리 팩에 장착되는 대표적인 보호 장치로는 PCM(Protected Circuit Module), PTC 소자(Positive Temperature Coefficient Device) 혹은 온도 퓨즈(Thermal fuse)등이 있으며, 이 중에서 PTC 소자는 과전류 및 과충전 시에 배터리 셀 내부로 유입되는 전류를 차단하여 배터리 셀의 온도를 하강시켜 전지의 안정적인 보호역할을 수행하는 기능을 하고 있다.
PTC 소자의 동작특성은 정상 상태에서는 정격 전류를 공급하는 저(低) 저항체이지만 한계치(전류 또는 온도) 이상의 상태가 지속되는 비정상적인 상태에서는 고(高) 저항체로 스스로 전환되어 전류를 차단하게 된다. 그리고, 이상상태의 원인이 제거되면 초기의 정상 상태로 자동복구가 된다.
하지만, PTC 소자는 온도가 상승함에 따라, 허용 전류 및 차단 전류가 선형적을 감소하는 특성을 가지고 있다. 이러한 특성은 배터리 셀로 인가되는 충전 전류를 차단해야 하는 소정의 기준 온도 이상에서도 PTC 소자의 차단 전류 값이 인가되는 충전 전류 값보다 높아, 배터리 셀로 공급되는 충전 전류를 차단하지 못하여 배터리 셀의 안전성을 떨어뜨리는 문제점을 발생시키기도 한다.
따라서, 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이상일 때, PTC 소자로 하여금 배터리 셀로 인가되는 충전 전류를 확실히 차단하도록 하여 배터리 셀을 보호할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
KR 10-2001-0069890 A
본 발명은 이와 같이 배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이상일 때 PTC 소자가 배터리 셀로 인가되는 충전 전류를 차단하지 못하는 경우, PTC 소자로 소정 온도일 때의 PTC 소자의 차단 전류보다 높은 충전 전류를 인가시켜, PTC 소자가 충전 전류를 차단하게 함으로서, 배터리 셀을 보호하고자 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 방법에 있어서, 배터리 셀 온도를 측정하는 배터리 셀 온도 측정 단계; 상기 측정한 배터리 셀의 온도와 기설정된 소정의 기준 온도를 비교하여 소정의 기준 온도 도달 여부를 판단하는 배터리 셀 온도 비교 판단 단계; 및 배터리 셀 온도 비교 판단 결과, 소정의 기준 온도 도달 여부에 따라 PTC 소자로 입력되는 전류 값에 변화를 주어 PTC 소자를 구동하는 PTC 소자 구동단계; 를 포함하여 단계를 구성할 수 있다.
상기 PTC 소자 구동 단계는, 배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이하의 구간에서는, 제1 전류 값이 PTC 소자에 인가되도록 하는 제1 전류 PTC 소자 구동 단계; 배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이상의 구간에서는, 제2 전류 값이 PTC 소자에 인가되도록 하는 제2 전류 PTC 소자 구동 단계; 를 포함하여 단계를 구성할 수 있다.
상기 제1 전류 PTC 소자 구동 단계에서 인가되는 제1 전류 값은, 외부 충전기로부터 인가되는 정상 충전 전류이고, 상기 제2 전류 PTC 소자 구동 단계에서 인가되는 제2 전류 값은, 외부 충전기로부터 인가되는 정상 충전 전류를 증폭한 증폭 충전 전류 인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 증폭 충전 전류는, 상기 소정의 기준 온도에서의 PTC 소자 차단 전류 값 이상으로 증폭된 충전 전류인 것을 특징으로 할 수 있다.
외부로부터 배터리로 충전 전류를 공급하는 외부 충전기; 외부 충전기로부터 전류를 공급받아 충전되는 배터리 셀; 배터리 셀의 온도를 측정하고, 상기 측정한 배터리 셀의 온도와 소정의 기준 온도를 비교하며, 비교 결과에 따라 스위치를 제어하는 제어부; 및 배터리 셀을 보호하기 위한 배터리 셀 보호 회로; 를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀 보호 회로는, 상기 외부 충전기로부터 공급되는 정상 충전 전류를 증폭하여 증폭 충전 전류를 출력하는 충전 전류 증폭회로; 상기 외부 충전기로부터 공급되는 정상 충전 전류와 상기 충전 전류 증폭 회로에서 출력된 증폭 충전 전류 중에서 선택적으로 PTC 소자에 전류를 인가하는 스위치; 를 포함하여 구성되어 충전 전류를 선택하여 출력할 수 있다.
상기 충전 전류 인가 회로로부터 선택된 충전 전류를 입력 받아 배터리 셀로 전류를 공급하거나, 입력 받는 충전 전류가 PTC 소자의 차단 전류 이상일 경우, 상기 충전 전류가 배터리 셀로 입력되는 것을 차단하여 배터리 셀을 보호하는 PTC 소자; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 충전 전류 증폭 회로는, 배터리 셀의 온도가 소정의 온도 이상일 때,
PNP형 트랜지스터를 이용해, 소정의 온도에서의 PTC 소자 차단 전류 이상으로 정상 충전 전류를 증폭하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부는, 배터리 셀의 온도를 측정하는 배터리 셀 온도 측정부; 상기 배터리 셀 온도 측정부에서 측정한 배터리 셀의 온도를 소정의 기준 온도와 비교하여 소정의 기준 온도 도달 여부를 판단하는 배터리 셀 온도 비교 판단부; 및 상기 배터리 셀 온도 비교 판단 결과, 배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이상일 경우, 상기 외부 충전기의 출력이 증폭 충전 전류로 증폭되어 PTC 소자로 인가되도록 스위치를 제어하는 스위치 제어부; 를 더 포함할 수 있다.
상기 스위치는, 배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이하일 경우,
외부 충전기로부터의 정상 충전 전류가 PTC 소자로 공급되도록 경로를 제공하며, 배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이상일 경우, 상기 정상 충전 전류가 증폭 충전 전류로 증폭되어 PTC 소자로 공급되도록 경로를 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 회로 시스템은, 저장부를 추가로 포함하며, 상기 저장부는, 배터리 셀의 사용 최대 온도에 해당하는 소정의 기준 온도를 저장하며, 상기 제어부에 소정의 기준 온도 값 데이터를 제공하는 배터리 셀 온도 저장부; 및 소정의 기준 온도 일 때의 PTC 소자의 허용 전류 및 차단 전류 값을 저장하여, 상기 충전 전류 증폭 회로에서 전류를 증폭함에 있어, 전류의 증폭 정도에 기준 값을 제공하는 PTC 소자 전류 저장부; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 시스템 및 방법은 배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이상인 경우에 PTC 소자가 배터리 셀로 인가되는 충전 전류를 차단하지 못해 배터리 셀의 안전성을 감소시켰던 종래의 기술에 비해 본 발명은 배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이상인 경우, PTC 소자가 배터리 셀로 되는 충전 전류를 확실히 차단하게 하여 배터리 셀을 안전하게 보호하여 안전성을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 회로의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 회로의 구성에 포함된 배터리 관리 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 회로의 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 소정의 기준 온도는 배터리 셀의 최대 사용 온도에 소정의 오차 범위의 온도를 의미한다.
1. 본 발명의 실시 예에 따른 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 시스템 의 일 예
본 발명은 배터리 셀(200)의 온도가 소정의 기준 온도 이상으로서 배터리 셀(200)로 인가되는 충전 전류가 차단되어야 할 때, 배터리 셀(200)을 보호하는 PTC 소자(320)가 충전 전류를 차단하지 못하는 경우, PTC 소자(320)로 인가되는 충전 전류를 소정의 온도 일 때의 PTC 소자(320) 차단 전류보다 높게 증폭시켜 PTC 소자(320)가 인가되는 증폭 충전 전류를 차단하도록 해, 배터리 셀(200)을 보호하는 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 회로 시스템이다.
본 발명은 제어부(420)가 배터리 셀(200)의 온도를 측정하여 저장부(410)에 미리 저장되어 있던 배터리 셀(200)의 소정의 기준 온도와 비교 판단한다. 비교 판단 결과에 따라, 제어부(420)는 스위치(311)를 제어하여 PTC 소자(320)로 정상 충전 전류 또는 증폭 충전 전류를 인가시킨다. 배터리 셀(200)의 온도가 소정의 기준 온도 이상인 경우, PNP형 트랜지스터(312a)를 포함하여 구성된 충전 전류 증폭 회로(312)에서 정상 충전 전류를 증폭한 증폭 충전 전류를 출력하여, 그 증폭 충전 전류를 PTC 소자(320)로 인가해, PTC 소자(320)가 증폭 충전 전류를 차단하도록 함으로서, 소정의 기준 온도 이상에서 배터리 셀(200)을 보호하고자 하는 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 회로 시스템이다.
외부 충전기(100)는 배터리 셀(200)로 정상 충전 전류를 공급한다.
배터리 셀(200)은 배터리 팩을 구성하며 일반적인 충/방전이 가능한 배터리 셀(200)으로서, 전자기기에 전원을 공급하는 장치이다.
한편, 배터리 셀(200)은 최대 사용 온도가 존재하는데, 배터리 셀(200)의 온도를 최대 사용 온도에 해당하는 소정의 기준 온도 이하로 유지해야 배터리 셀(200)의 안전성을 보장 할 수 있다.
안전성을 유지하며 배터리 셀(200)을 사용하기 위해서는 소정의 기준 온도 이상에서 배터리 셀(200)로 공급되는 충전 전류를 차단해 배터리 셀(200)의 온도 상승을 방지해야 한다.
배터리 셀 보호 회로(300)는 외부 충전기(100)로부터 출력되는 정상 충전 전류 또는 정상 충전 전류를 증폭한 증폭 충전 전류를 선택적으로 PTC 소자(320)로 인가하여 배터리 셀(200)로 정상 충전 전류를 인가하거나, 증폭 충전 전류를 차단하여 배터리 셀(200)을 보호하고자 하는 회로이다.
배터리 셀 보호 회로(300)는 스위치(311)와 충전 전류 증폭 회로(312)를 포함하여 구성된 충전 전류 인가 회로(310)와 PTC 소자(320)를 포함하여 구성된다.
충전 전류 인가 회로(310)는 PTC 소자(320)로 정상 충전 전류 또는 증폭 충전 전류 등의 충전 전류를 인가할 수 있도록 구성된 회로이다.
충전 전류 인가 회로(310)는 스위치(311)와 충전 전류 증폭 회로(312)를 포함하여 구성된다.
스위치(311)는 제어부(420)의 제어에 따라, 외부 충전기로부터 공급되는 정상 충전 전류와 충전 전류 증폭회로(312)에서 출력된 증폭 충전 전류 중에서 선택적으로 PTC 소자에 전류를 인가하는 경로를 제공한다.
보다 구체적으로는, 배터리 셀(200)의 온도가 소정의 기준 온도 이하일 때는 정상 충전 전류가 PTC 소자(320)로 인가 될 수 있는 경로를 제공하며, 배터리 셀(200)의 온도가 소정의 기준 온도 이상일 때는 증폭 충전 전류가 PTC 소자(320)로 인가 될 수 있는 경로를 제공한다.
충전 전류 증폭 회로(312)는 배터리 셀(200)의 온도가 소정의 기준 온도 이상일 경우, 외부 충전기로부터 공급되는 정상 충전 전류를 증폭하여 증폭 충전 전류를 출력한다. 또한, 충전 전류 증폭 회로(132)는 PNP형 트랜지스터(312a)를 포함하여 구성된다.
PNP형 트랜지스터(400)는 일반적으로 전류를 증폭하는 기능을 할 수 있다. 따라서, PNP형 트랜지스터(400)는 정상 충전 전류를 증폭시킨다. 이 때, 증폭할 충전 전류의 증폭 정도는 배터리 셀(200)의 소정의 기준 온도일 때의 PTC 소자(320) 차단 전류 이상의 값을 가지도록 충전 전류를 증폭한다.
PTC 소자(320)는 일반적으로 온도가 상승함에 따라 PTC 소자(320) 내의 저항이 증가하여, PTC 소자(320)의 허용 전류 및 차단 전류가 선형적으로 감소하는 특성을 가진다.
PTC 소자(320)는 배터리 셀(200)의 온도가 증가함에 따라 상승된 주위 온도의 영향을 받아 온도가 점차 상승하게 되면, PTC 소자(320)의 허용 전류 및 차단 전류가 선형적으로 감소하고, 배터리 셀(200)로 인가되는 전류를 제한하여 배터리 셀(200)을 안전 온도 내에서 보호하는 역할을 한다.
PTC 소자(320)는 배터리 셀(200)의 온도가 소정의 온도 이하일 경우, 충전 전류 인가 회로(310)로부터 정상 충전 전류를 공급받아 배터리 셀(200)로 정상 충전 전류를 인가한다.
반면, 배터리 셀(200)의 온도가 소정의 온도 이상일 경우, 충전 전류 증폭 회로(312)로부터 출력 받은 증폭 충전 전류를 충전 전류 인가 회로(310)를 통해 공급 받아 증폭 충전 전류를 차단하여 배터리 셀(200)로 전류가 인가되는 것을 방지한다.
배터리 관리 시스템(400)은 일반적으로 배터리 팩의 충/방전을 제어하는 역할을 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템(400)은 저장부(410)와 제어부(420)를 포함하여 구성할 수 있다.
저장부(410)는 배터리 셀(200)의 최대 사용 온도를 저장한 배터리 셀 온도 저장부(411)와 PTC 소자(320)의 허용 전류 및 차단 전류 값을 저장하는 PTC 소자(320)의 전류 저장부(412)를 추가로 포함하여 구성된다.
배터리 셀 온도 저장부(411)는 배터리 셀(200)의 소정의 기준 온도를 저장하고, 제어부(420)가 측정한 배터리 셀(200)의 온도를 비교할 수 있도록 제어부(420)로 데이터를 제공한다.
PTC 소자(320)의 전류 저장부(412)는 배터리 셀(200)의 소정의 기준 온도일 때의 PTC 소자(320) 허용 전류 및 차단 전류 값을 저장한다.
이를 통해, PTC 소자(320)의 전류 저장부(412)는 PNP형 트랜지스터(312a)가 충전 전류를 증폭할 시, PTC 소자(320)의 차단 전류 값 이상으로 전류를 증폭할 수 있게 증폭 정도의 기준 값을 제공한다.
제어부(420)은 배터리 셀(200)의 온도를 측정하는 배터리 셀 온도 측정부(421), 측정한 배터리 셀(200)의 온도를 배터리 셀 온도 저장부(411)에 저장된 소정의 기준 온도와 비교 판단하는 배터리 셀 온도 비교 판단부(422), 비교 판단 결과에 따라, 스위치(311)를 제어하는 스위치 제어부(423)를 추가로 포함하여 구성된다.
배터리 셀 온도 측정부(421)는 배터리 셀(200)의 온도를 측정하는 기능을 한다.
배터리 셀 온도 비교 판단부(422)는 배터리 셀 온도 측정부(421)에서 측정한 배터리 셀(200)의 온도와 배터리 셀 온도 저장부(421)로부터 전송 받은 배터리 셀(200)의 소정의 기준 온도 값 데이터와 비교하여, 배터리 셀(200) 온도의 소정의 기준 온도 도달 여부를 판단한다.
스위치 제어부(423)는 배터리 셀 온도 비교 판단부(422)의 비교 판단 결과에 따라, 배터리 셀(200)의 온도가 소정의 기준 온도 값을 초과하는 경우, 상기 외부 충전기의 출력이 증폭 충전 전류로 증폭되어 PTC 소자로 인가되도록 스위치를 제어한다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 방법
본 발명은 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 배터리 셀(200)의 온도를 측정하여, 측정한 배터리 셀(200)의 온도가 배터리 셀(200)의 소정의 기준 온도에 도달하는 지 판단한다. 그 이후, 배터리 셀(200)의 온도의 소정의 기준 온도 도달 여부에 따라, PTC 소자(320)로 입력되는 전류 값에 변화를 주어 PTC 소자(320)를 구동하고 배터리 셀(200)을 보호하고자 하는 PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 회로의 보호 방법이다.
이와 같은 배터리 셀의 보호 방법으로는 배터리 셀 온도 측정 단계(S110), 배터리 셀(200)의 온도와 소정의 기준 온도 값을 비교하고 소정의 기준 온도 도달 여부를 판단하는 배터리 셀 온도 비교 판단 단계(S120), 소정의 기준 온도 도달 여부에 따라 PTC 소자(320)로 입력하는 전류를 다르게 하여 PTC 소자(320)를 구동하는 PTC 소자 구동 단계(S130)로 구성된다.
이하에서는 도 3을 참고하여 각 단계를 상세히 설명한다.
배터리 셀 온도 측정 단계(S110)는 배터리 셀(200)의 온도를 측정하는 단계이다.
배터리 셀 온도 비교 단계(S120)는 배터리 셀 온도 측정 단계(S110)에서 측정된 배터리 셀(200)의 온도와 저장부(410)에 미리 저정된 소정의 기준 온도와 비교하여, 소정의 기준 온도 도달 여부를 판단하는 단계이다.
PTC 소자 구동 단계(S130)는 배터리 셀(200) 온도가 소정의 기준 온도 도달하는지 여부에 따라, PTC 소자(320)로 입력되는 전류 값에 변화를 주어 PTC 소자(320)를 구동하는 단계이며, 입력되는 전류 값에 따라 제 1 전류 PTC 소자 구동 단계(S131)와 제 2 전류 PTC 소자 구동 단계(S132)로 나눌 수 있다.
제 1 전류 PTC 소자 구동 단계(S131)는 배터리 셀 온도 비교 판단 단계(S120)의 결과, 배터리 셀(200)의 온도가 소정의 기준 온도 이하인 경우, PTC 소자(320)로 정상 충전 전류가 인가되도록 하여 PTC 소자(320)를 구동하는 단계이다.
제 2 전류 PTC 소자 구동 단계(S132)는 배터리 셀 온도 비교 판단 단계(S120)의 결과, 배터리 셀(200)의 온도가 소정의 기준 온도를 초과하는 경우, 소정 온도에서의 PTC 소자(320)의 차단 전류보다 크게 증폭한 증폭 충전 전류를 PTC 소자로 공급하여, PTC 소자가 증폭 충전 전류를 차단하도록 PTC 소자(320)를 구동하는 단계이다.
100: 외부 충전기 200: 배터리 셀
300: 배터리 셀 보호 회로 310: 충전 전류 인가 회로
311 : 스위치 312 : 충전 전류 증폭 회로
312a : PNP형 트랜지스터 320 : PTC 소자
400 : 배터리 관리 시스템 410 : 저장부
411 : 배터리 셀 온도 저장부 412 : PTC 소자 전류 값 저장부
420 : 제어부 421 : 배터리 셀 온도 측정부
422 : 배터리 셀 온도 비교 판단부 423 : 스위치 제어부

Claims (9)

  1. PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 방법에 있어서,
    배터리 셀 온도를 측정하는 배터리 셀 온도 측정 단계;
    상기 측정한 배터리 셀의 온도와 기설정된 소정의 기준 온도를 비교하여 소정의 기준 온도 도달 여부를 판단하는 배터리 셀 온도 비교 판단 단계; 및
    배터리 셀 온도 비교 판단 결과, 소정의 기준 온도 도달 여부에 따라 PTC 소자로 외부 충전기로부터 출력되는 정상 충전 전류인 제1 전류 값과 상기 정상 충전 전류를 미리 설정된 크기만큼 증폭한 증폭 충전 전류인 제2 전류 값 중 어느 하나를 선택적으로 인가하여 PTC 소자를 구동하는 PTC 소자 구동단계;
    상기 PTC 소자의 구동에 따라, 상기 외부 충전기로부터 배터리 셀로의 전류를 공급 또는 차단하는 전류 공급 제어단계;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 PTC 소자 구동단계는,
    배터리 셀의 온도가 소정 온도 이하의 구간에서는, 상기 제1 전류 값이 PTC 소자에 인가되도록 하는 제1 전류 PTC 소자 구동단계;
    배터리 셀의 온도가 소정 온도 초과의 구간에서는, 상기 제2 전류 값이 PTC 소자에 인가되도록 하는 제2 전류 PTC 소자 구동단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
    상기 전류 공급 제어단계에서,
    상기 PTC 소자가 상기 제1 전류 값을 인가 받으면, 상기 제1 전류 값에 해당하는 정상 충전 전류를 배터리 셀로 정상적으로 공급하고, 상기 제2 전류 값을 인가 받으면, 상기 외부 충전기로부터 배터리 셀로 전류가 공급되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 보호 방법.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 증폭 충전 전류는,
    상기 소정의 기준 온도에서의 PTC 소자 차단 전류 값 이상으로 증폭된 충전 전류인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 보호 방법.
  5. 외부로부터 배터리로 충전 전류를 공급하는 외부 충전기;
    외부 충전기로부터 전류를 공급받아 충전되는 배터리 셀;
    배터리 셀의 온도를 측정하고, 상기 측정한 배터리 셀의 온도와 소정의 기준 온도를 비교하며, 비교 결과에 따라 상기 외부 충전기로부터 상기 배터리 셀로의 전류 경로를 제공하는 스위치를 제어하는 제어부; 및
    배터리 셀을 보호하기 위한 배터리 셀 보호 회로;
    를 포함하는 배터리 셀 보호 시스템에 있어서,
    상기 배터리 셀 보호 회로는,
    상기 스위치와 배터리 셀 사이에 구성되어, 상기 외부 충전기로부터 공급되는 정상 충전 전류를 증폭하여 증폭 충전 전류를 출력하는 충전 전류 증폭회로;
    상기 제어부의 제어에 따라, 상기 외부 충전기로부터 공급되는 정상 충전 전류와 상기 충전 전류 증폭 회로에서 출력된 증폭 충전 전류 중에서 선택적으로 PTC 소자에 전류를 인가하는 스위치;
    를 포함하여 구성되어 상기 정상 충전 전류와 상기 증폭 충전 전류 중 어느 하나를 출력하는 충전 전류 인가 회로;
    상기 충전 전류 인가 회로와 상기 배터리 셀 사이에 연결되어, 그로부터 출력되는 정상 충전 전류 또는 증폭 충전 전류를 입력 받아 상기 배터리 셀에 정상 충전 전류를 공급하거나, 또는 상기 증폭 충전 전류를 입력 받아 상기 외부 충전기로부터 공급되는 충전 전류가 배터리 셀로 입력되는 것을 차단하여 배터리 셀을 보호하는 PTC 소자;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 보호 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 충전 전류 증폭 회로는,
    배터리 셀의 온도가 소정의 온도를 초과하는 경우,
    PNP형 트랜지스터를 이용해, 소정의 온도에서의 PTC 소자 차단 전류 이상으로 정상 충전 전류를 증폭하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 보호 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제어부는,
    배터리 셀의 온도를 측정하는 배터리 셀 온도 측정부;
    상기 배터리 셀 온도 측정부에서 측정한 배터리 셀의 온도를 소정의 기준 온도와 비교하여 소정의 기준 온도 도달 여부를 판단하는 배터리 셀 온도 비교 판단부; 및
    상기 배터리 셀 온도 비교 판단 결과,
    배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도를 초과하는 경우, 상기 외부 충전기의 출력이 상기 증폭 충전 전류로 증폭되어 PTC 소자로 인가되도록 스위치를 제어하는 스위치 제어부;
    를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 보호 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 스위치는,
    배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도 이하일 경우,
    상기 스위치 제어부의 제어에 의해, 상기 외부 충전기로부터의 출력되는 정상 충전 전류가 PTC 소자로 공급되도록 경로를 제공하며,
    배터리 셀의 온도가 소정의 기준 온도를 초과하는 경우,
    상기 스위치 제어부의 제어에 의해, 상기 외부 충전기로부터 출력되는 정상 충전 전류가 사익 충전 전류 증폭회로를 통해 증폭 충전 전류로 증폭되어 PTC 소자로 공급되도록 경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 보호 시스템.
  9. 청구항 5에 있어서, PTC 소자를 이용한 배터리 셀 보호 회로 시스템은,
    저장부를 추가로 포함하며,
    상기 저장부는,
    배터리 셀의 사용 최대 온도에 해당하는 소정의 기준 온도를 저장하며, 상기 제어부에 소정의 기준 온도 값 데이터를 제공하는 배터리 셀 온도 저장부; 및
    소정의 기준 온도 일 때의 PTC 소자의 허용 전류 및 차단 전류 값을 저장하여, 상기 충전 전류 증폭 회로에서 전류를 증폭함에 있어, 전류의 증폭 정도에 기준 값을 제공하는 PTC 소자 전류 저장부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 보호 시스템.
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