KR102269107B1 - 파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법 - Google Patents

파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102269107B1
KR102269107B1 KR1020160139125A KR20160139125A KR102269107B1 KR 102269107 B1 KR102269107 B1 KR 102269107B1 KR 1020160139125 A KR1020160139125 A KR 1020160139125A KR 20160139125 A KR20160139125 A KR 20160139125A KR 102269107 B1 KR102269107 B1 KR 102269107B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
power line
charger
host system
control signal
Prior art date
Application number
KR1020160139125A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180045911A (ko
Inventor
남호철
김동현
윤석진
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160139125A priority Critical patent/KR102269107B1/ko
Publication of KR20180045911A publication Critical patent/KR20180045911A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102269107B1 publication Critical patent/KR102269107B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • H01M10/441Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2203/00Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5404Methods of transmitting or receiving signals via power distribution lines
    • H04B2203/5408Methods of transmitting or receiving signals via power distribution lines using protocols
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩에 있어서, 상기 배터리 팩이 파워라인만으로 차저 및 호스트 시스템과 연결되어, 복수개의 배터리 셀; 상기 파워라인의 전류 흐름을 제어하는 스위칭부; 배터리 셀의 상태정보를 수집하는 정보수집부; 상기 정보수집부에서 수집된 배터리 셀의 상태정보를 소정의 프로토콜 형식의 신호로 변환하는 신호변환부; 및 상기 신호변환부로부터 출력되는 신호에 따라 호스트 오프 딜레이 시간보다 작은 시간 동안 상기 스위칭부를 온/오프하는 제어신호를 송신하여 파워라인에 흐르는 전류를 온/오프 함으로써 상기 배터리 셀의 상태 정보가 전송되도록 하는 신호송신부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 통신 방법에 관한 것으로, 통신 단자를 제거하고 파워라인만을 이용하여 통신을 수행되도록 함으로써, 통신라인을 단순화시켜 커넥터 사이즈의 소형화를 구현하고, 배터리 방수, 방진, 내구성을 향상시키는 매우 유용한 발명인 것이다

Description

파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법 { Compact interface battery pack and communication method for using power line }
본 발명은 배터리 팩과 연결된 차저 및 호스트 시스템과의 통신에 있어서 파워라인의 온/오프 제어를 통하여 간단한 통신이 가능하도록 하는 배터리 팩 및 그 통신 방법에 관한 것이다.
일반적인 배터리 팩에서는, 배터리 셀의 용량을 체크, 배터리 셀의 충/방전중 등의 배터리 정보를 차저 및 호스트시스템에 전송하여 충전 또는 방전을 제어할 필요가 있다.
기존의 배터리 팩의 경우에 도 1(a)에서 도시된 바와 같이, 차저 및 호스트 시스템과 배터리 셀의 정보를 공유하기 위해 P+, P-의 파워단자 외에 Data, Clock등 추가 통신을 위한 4Pin 이상의 물리적 커넥터가 필요하다.
그러나, 최근에는 특히 높은 방수, 방진을 요구하는 신규 어플리케이션(Application)의 경우 통신 커넥터를 최소한으로 가져가고자 하는 요구가 지속적으로 증가하고, 또한 커넥터 사이즈의 최소화로 배터리 팩의 사이즈를 감소시키고, 단위 부피당 에너지 밀도를 증가 시킬 수 있는 방법에 대한 필요가 증가되고 있다.
따라서, 도 1(b)에 도시된 것과 같이 기존의 배터리 팩과 차저 및 호스트 시스템간 연결되는 커넥터 사이즈보다 소형화된 컨넥터가 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 배터리 팩과 차저 및 호스트 시스템 사이의 통신을 수행하는 통신 단자를 제거하고, 파워라인만을 이용하여 통신을 수행되도록 함으로써, 통신라인을 단순화시켜 커넥터 사이즈의 소형화가 구현되는 파워라인을 통한 통신장치 및 그 방법을 제공하는데 주된 목적이 있다.
파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩에 있어서, 배터리 팩과 차저 및 호스트 시스템을 연결하는 파워라인; 복수개의 배터리 셀; 상기 파워라인의 전류 흐름을 제어하는 스위칭부; 소정의 시간범위(T) 내에서 상기 스위칭부를 온/오프하는 제어신호를 생성하는 신호송신부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 신호송신부는 상기 배터리 셀로부터 검출된 신호를 받아 배터리 셀의 현재상태 정보를 생성 및 수집하고, 상기 생성 및 수집된 배터리 셀의 상태정보를 시작신호, 명령어신호, 데이터신호로 구성된 소정의 프로토콜 신호 형식의 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어신호는 "0"과 "1"의 조합으로 이루어진 소정의 비트, 예를 들어 12비트의 시작신호, 4비트의 명령어신호, 8비트(1바이트)의 데이터신호로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 시작신호는 n비트로 이루어진 경우 각각 n/2 비트의 "0"과 "1"로 구성된다. 예를 들어 상기 시작신호는 6비트의 "0"과 6비트의 "1"로 구성되어 상기 차저 및 시스템에서 배터리 팩으로부터의 데이터 전송이 시작됨을 인식하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호송신부는 생성된 상기 제어신호가 "0"인 경우에는 상기 스위칭부가 오프 되도록 하고, "1"인 경우에는 상기 스위칭부가 온 되도록 상기 스위칭부에 제어신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 스위칭부는 상기 신호송신부의 신호에 따라 상기 파워라인에 흐르는 전류를 온/오프 하는 FET스위치인 것을 특징으로 한다.
파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신 방법에 있어서, 배터리 셀로부터 검출된 신호를 받아 배터리 셀의 현재상태 정보를 생성 및 수집하는 정보수집단계; 상기 생성 및 수집된 배터리 셀의 상태 정보를 바탕으로 소정의 프로토콜 신호 형식의 제어신호를 생성하는 제어신호 생성단계; 생성된 상기 제어신호를 소정의 시간범위(T) 내에서 스위칭부에 송신하여 스위칭부의 온/오프를 제어하여, 상기 스위칭부의 온/오프 제어에 의하여 파워라인의 전류 흐름을 온/오프 함으로써, 상기 파워라인을 통하여 상기 배터리 셀의 상태 정보를 상기 차저 및 호스트 시스템으로 전송하는 정보전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어신호 생성단계는 상기 정보수집단계에서 생성 및 수집된 배터리 셀의 상태정보를 "0"과 "1"의 조합으로 이루어진 12비트의 시작신호, 4비트의 명령어신호, 8비트(1바이트)의 데이터신호로 구성되는 프로토콜 신호 형식으로 제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호송신 단계는 상기 제어신호 생성단계에서 생성된 신호가 "0"인 경우에는 상기 스위칭부가 오프 되도록 하고, "1"인 경우에는 상기 스위칭부가 온 되도록 상기 스위칭부에 온/오프 제어신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성과 방법에 의하여 본 발명은 배터리 팩과 차저 및 호스트 시스템 사이의 통신을 수행하는 통신 단자를 제거하고, 파워라인만을 이용하여 통신을 수행되도록 함으로써, 통신라인을 단순화시켜 커넥터 사이즈의 소형화를 구현하고, 배터리 방수, 방진, 내구성을 향상시키는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 기존의 배터리 팩의 커넥터와 본 발명에 의한 커넥터를 비교하는 도면인다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프로토콜 형식을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 파워라인의 전류 흐름을 도시한 것이다.
도 5은 본 발명의 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신 방법의 프로세스를 개략적으로 나타낸 것이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로써 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 발명은 본 발명은 파워라인(210)을 이용하여 호스트 시스템 오프 딜레이(Host System Off Delay) 시간 보다 작은 시간 동안 배터리 셀(220)의 상태정보를 소정의 통신 프로토콜 형식의 신호로 전류를 온/오프 하여 배터리 셀(220)의 상태정보를 전송하는 배터리 팩(200)에 관한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(200)의 개략적인 회로 구성을 도시한 것으로, 파워라인(210)을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩에 있어서, 배터리 팩(200)과 차저 및 호스트 시스템을 연결하는 파워라인(210); 복수개의 배터리 셀(220); 상기 파워라인(210)의 전류 흐름을 제어하는 스위칭부(230); 소정의 시간범위(T) 내에서 상기 스위칭부(230)를 온/오프하는 제어신호를 생성하는 신호송신부(240)를 포함하여 구성된다.
먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 배터리 팩(200)은 내부에 다수개의 배터리 셀(220)들을 구비하고, 차저 및 호스트 시스템과 같은 외부기기에 결합되어 전원으로 사용된다.
상기 스위칭부(230)는 상기 배터리 셀(220)과 상기 차저 및 호스트 시스템으로 흐르는 전류의 흐름을 온/오프하여 제어 가능한 FET스위치 일수 있다.
상기 신호송신부(240)는 상기 배터리 셀(220)의 온도, 전압, 전류, 충전전류, 충전전압 등의 현재상태를 검출하는 검출부(도면에 미도시)로부터 검출된 신호를 받아 배터리의 현재상태정보와 기 설정되는 배터리모드(충전모드, 방전모드, 알람모드 등)를 수집하고 상기 수집된 정보를 바탕으로 평균전류, 완충평균시간,OCA(Over Charged Alarm), TCA(Terminate Charge Alarm), OTA(Over Temp Alarm), TD(Terminate Discharge), RCA(Remaining Capacity Alarm), RTA(Remaining Time Alarm)등을 계산하는 정보수집부를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(220)의 상태정보는 상기 명시한 정보에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 신호송신부(240)는 상기 정보수집부에서 수집 및 생성된 상기 배터리 셀(220)의 온도, 전압, 전류, 충전전류, 충전전압, 평균전류, 완충평균시간, 배터리모드(충전모드, 방전모드, 알람모드 등), OCA(Over Charged Alarm), TCA(Terminate Charge Alarm), OTA(Over Temp Alarm), TD(Terminate Discharge), RCA(Remaining Capacity Alarm), RTA(Remaining Time Alarm)등의 정보를 시작신호(310), 명령어신호(320), 데이터신호(330)로 구성된 프로토콜 신호 형식의 제어신호를 생성한다.
도 3을 참조하면, 상기 제어신호는 ?0"과 "1"의 조합으로 이루어지며, 도 3(a)에 도시한 것과 같이 제어신호의 통신 프로토콜은 12비트의 시작신호(310), 4비트의 명령어신호(320), 8비트(1바이트)의 데이터신호(330)를 갖는 24비트의 데이터로 구성된다.
그리고, 상기 시작신호(310)는 6비트의 ?0"과 6비트의 "1"로 구성되어 상기 차저 및 호스트 시스템에서 배터리 팩(200)으로부터 데이터 전송이 시작됨을 인식하도록 고정값을 갖도록 정해진다.
도 3(b)는 본 발명에 따른 명령어신호(320)를 나타낸 것이다. 도 3(b)에 도시된 바와 같이 각 명령어신호(320)에 해당하는 다양한 정보의 표현이 가능해진다.
도 3(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표준 방전전류 7A의 정보 전송 프로토콜을 나타낸 것으로 시작신호(310) 값(1111100000), 표준 방전전류 표현(0010), 표준방전 전류 7A값(0000111)로 표현할 수 있다.
또한, 상기 신호송신부(240)는 상기 제어신호에 의해 소정의 시간범위(T) 내에서 스위칭부(230)를 온/오프하도록 구성된다.
상기 소정의 시간범위(T)는 아래 수학식 1에 나타낸 바와 같다.
(수학식 1) T = Tc < Toff
여기서, T는 스위칭부(230)가 온/오프되는 시간을 나타내며, Tc는 상기 제어신호를 스위칭부(230)에 전송하는 시간을 나타내고, Toff는 상기 스위칭부(230)가 오프되어 전류가 흐르지 않는 경우에 상기 차저 및 호스트 시스템에 구비된 버퍼캐패시터에서 전류를 방전하여 상기 호스트 시스템이 전원 오프로 인식하지 못하도록 하는 호스트 시스템 오프 딜레이 시간을 나타낸다.
상기 제어신호의 24비트가 전송되는 시간은 호스트 시스템 오프 딜레이 시간보다 작아야 통신을 위한 스위칭 오프를 전원 차단으로 인식하여 호스트 시스템이 파워 오프되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제어신호에 의해서 스위치부가 온/오프 되는 시간을 설정되어야 한다.
일예로, 상기 Toff가 고정되어 있는 경우, 즉, 상기 차저 및 호스트 시스템에 구비된 버퍼캐패시터의 용량이 정해진 경우, 통신속도 설정으로 클럭(Clock)당 고정 시간을 주어 변경하여 상기 Tc를 설정할 수 있다. 상기 버퍼캐패시터가 전류가 차단된 상태에서 25ms 동안 방전할 경우에, 통신속도를 1kHz로 설정하면 클럭(Clock)당 1ms이므로 상기 제어신호의 24비트를 전송시 24ms가 소요되어 호스트 시스템 파워 오프를 방지할 수 있다.
또다른 예로는 통신속도가 고정되어 있는 경우에는 상기 버퍼캐패시터의 용량을 조절하여 상기 배터리 팩(200)으로부터 상기 차저 및 호스트 시스템으로 흐르는 전류가 차단되는 시간이 상기 제어신호 전송 시간 이상이 되도록 호스트 시스템 오프 딜레이 시간을 조절하여 호스트 시스템 파워 오프를 방지할 수 있다.
상기 신호송신부(240)는 생성된 상기 제어신호가 ?0"인 경우에는 상기 스위칭부(230)가 오프 되도록 하고, "1"인 경우에는 상기 스위칭부(230)가 온 되도록 상기 스위칭부(230)에 제어신호를 송신한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의하여 파워라인(210)에 흐르는 전류의 흐름을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 파워라인(210)에 전류가 흐르는 상태에서 프로토콜 신호 형식으로 생성된 제어신호에 의해 시작신호(310), 명령어신호(320), 데이터신호(330)로 파워라인(210)에 흐르는 전류가 온/오프 되어 상기 배터리 셀(220)의 상태 정보를 전송하게 된다.
따라서, 본 발명에 의한 일 실시에에 의해 상기 배터리 셀(220)로부터 생성 및 수집된 배터리 상태 정보는 프로토콜 형식의 제어신호를 생성하여 스위치부를 온/오프 함으로써 파워라인(210)에 흐르는 전류가 온/오프하여 상기 파워라인(210)을 통하여 배터리 상태 정보를 전송할 수 있다.
아래에서는 파워라인(210)을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신 방법에 대하여 설명한다.
도 5은 본 발명의 파워라인(210)을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신 방법의 프로세스를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예는 정보수집부에서 배터리 셀(220)의 상태 정보를 수집하는 정보수집단계(S100); 상기 생성 및 수집된 배터리 셀(220)의 상태 정보를 바탕으로 소정의 프로토콜 신호 형식의 제어신호를 생성하는 제어신호 생성단계(S200); 생성된 상기 제어신호를 소정의 시간범위(T) 내에서 스위칭부(230)에 송신하여 스위칭부(230)의 온/오프를 제어하여, 상기 스위칭부(230)의 온/오프 제어에 의하여 파워라인(210)의 전류 흐름을 온/오프 함으로써, 상기 파워라인(210)을 통하여 상기 배터리 셀(220)의 상태 정보를 상기 차저 및 호스트 시스템으로 전송하는 정보전송단계(S300);를 포함한다.
상기 정보수집단계(S100)는 상기 배터리 셀(220)과 전기적으로 연결되어 상기 배터리 셀(220)의 온도, 전압, 전류, 충전전류, 충전전압 등의 현재상태를 검출하는 검출부로부터 검출된 신호를 받아 배터리의 현재상태정보와 기 설정되는 배터리모드(충전모드, 방전모드, 알람모드 등)를 수집하고 상기 수집된 정보를 바탕으로 평균전류, 완충평균시간,OCA(Over Charged Alarm), TCA(Terminate Charge Alarm), OTA(Over Temp Alarm), TD(Terminate Discharge), RCA(Remaining Capacity Alarm), RTA(Remaining Time Alarm)등을 계산하여 생성하는 단계를 포함한다.
상기 제어신호 생성단계(S200)는 상기 정보수집단계(S100)에서 생성 및 수집된 배터리 셀(220)의 상태정보를 ?0"과 "1"의 조합으로 이루어진 12비트의 시작신호(310), 4비트의 명령어신호(320), 8비트(1바이트)의 데이터신호(330)로 구성되는 프로토콜 신호 형식으로 제어신호를 생성한다.
상기 정보전송단계(S300)는 상기 제어신호에 의해 소정의 시간범위(T) 내에서 스위칭부(230)를 온/오프하여 통신을 위한 스위칭 오프를 전원 차단으로 인식하여 호스트 시스템이 파워 오프되는 것을 방지 한다.
100 기존 배터리 팩 커넥터
110 본 발명에 의한 배터리 팩 커낵터
101 P+ 102 P- 103 n/a 104 SCL 105 SDA
200 배터리 팩
210 파워라인
220 배터리 셀
230 스위칭 부
240 신호송신부

Claims (9)

  1. 파워라인을 통해 차저 및 호스트 시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩에 있어서,
    배터리 팩과 차저 및 호스트 시스템을 전기적으로 연결하는 파워라인;
    복수개의 배터리 셀;
    상기 배터리 셀의 온도, 전압, 전류, 충전전류, 충전전압, 평균전류, 완충평균시간, 배터리모드, OCA, TCA, OTA, TD, RCA, RTA 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 배터리 정보를 기반으로 '0'과 '1'의 조합을 가지는 제어신호를 생성하는 신호송신부;
    상기 제어신호에 따라 소정의 시간범위(T)내에서 온/오프되어 상기 파워라인에 소정의 데이터를 송신하는 스위칭부;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 소정의 시간범위(T)는,
    상기 차저 또는 호스트 시스템이 상기 스위칭부의 오프를 전원차단으로 인식하는 시간범위보다 작은 시간범위인 것;
    을 특징으로 하는 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호는,
    시작신호, 명령어신호, 데이터신호로 구성된 소정의 프로토콜 신호 형식의 제어신호인 것을 특징으로 하는 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어신호는,
    "0"과 "1"의 조합으로 이루어진 12비트의 시작신호, 4비트의 명령어신호, 8비트(1바이트)의 데이터신호로 구성되는 것을 특징으로 하는 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시작신호는,
    6비트의 "0"과 6비트의 "1"로 구성되어 상기 차저 및 시스템에서 배터리 팩으로부터의 데이터 전송이 시작됨을 인식하도록 하는 것을 특징으로 하는 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신호송신부는,
    생성된 상기 제어신호가 "0"인 경우에는 상기 스위칭부가 오프 되도록 하고, "1"인 경우에는 상기 스위칭부가 온 되도록 상기 스위칭부에 제어신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩
  6. 삭제
  7. 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과 통신하는 배터리 팩의 통신 방법에 있어서,
    배터리 셀로부터 검출된 신호를 받아 배터리 셀의 현재상태 정보를 생성 및 수집하는 정보수집단계;
    상기 생성 및 수집된 배터리 셀의 상태 정보를 바탕으로 소정의 프로토콜 신호 형식의 제어신호를 생성하는 제어신호 생성단계;
    생성된 상기 제어신호를 스위칭부에 송신하여 소정의 시간범위(T) 내에서 스위칭부의 온/오프를 제어하여, 파워라인의 전류 흐름을 온/오프 함으로써, 상기 차저 및 호스트 시스템의 전원은 오프되지 않으면서, 상기 파워라인을 통하여 상기 배터리의 상태 정보를 상기 차저 및 호스트 시스템으로 전송하는 정보전송단계; 를 포함하며,
    상기 소정의 시간범위(T)는
    상기 차저 또는 호스트 시스템이 상기 스위칭부의 오프를 전원차단으로 인식하는 시간범위보다 작은 시간범위인 것;
    을 특징으로 하는 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신 방법

  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어신호 생성단계는,
    상기 정보수집단계에서 생성 및 수집된 배터리 셀의 상태정보를 "0"과 "1"의 조합으로 이루어진 12비트의 시작신호, 4비트의 명령어신호, 8비트(1바이트)의 데이터신호로 구성되는 프로토콜 신호 형식으로 제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신 방법
  9. 제7항에 있어서,
    상기 정보전송단계는,
    상기 제어신호 생성단계에서 생성된 신호가 "0"인 경우에는 상기 스위칭부가 오프 되도록 하고, "1"인 경우에는 상기 스위칭부가 온 되도록 상기 스위칭부에 온/오프 제어신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 파워라인을 통한 차저 및 호스트 시스템과의 통신 방법
KR1020160139125A 2016-10-25 2016-10-25 파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법 KR102269107B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160139125A KR102269107B1 (ko) 2016-10-25 2016-10-25 파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160139125A KR102269107B1 (ko) 2016-10-25 2016-10-25 파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180045911A KR20180045911A (ko) 2018-05-08
KR102269107B1 true KR102269107B1 (ko) 2021-06-25

Family

ID=62187178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160139125A KR102269107B1 (ko) 2016-10-25 2016-10-25 파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102269107B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011172363A (ja) * 2010-02-17 2011-09-01 Toyota Industries Corp 充電制御装置及び車両充電システム
JP2012010586A (ja) 2010-06-24 2012-01-12 Advantest Corp ワイヤレス受電装置およびワイヤレス給電システム
KR101374525B1 (ko) * 2013-08-22 2014-03-18 주식회사 맥스웨이브 자기공진 방식 기반 무선 충전 제어 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011172363A (ja) * 2010-02-17 2011-09-01 Toyota Industries Corp 充電制御装置及び車両充電システム
JP2012010586A (ja) 2010-06-24 2012-01-12 Advantest Corp ワイヤレス受電装置およびワイヤレス給電システム
KR101374525B1 (ko) * 2013-08-22 2014-03-18 주식회사 맥스웨이브 자기공진 방식 기반 무선 충전 제어 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180045911A (ko) 2018-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4207551A1 (en) Charging and discharging circuit and electronic device
CN103107584B (zh) 一种具有无线移动充电功能的装置及其无线充电方法
KR20180118786A (ko) 고속 충전 방법 및 시스템, 단말기 그리고 충전기
CN210536885U (zh) 耳机充电盒电路、耳机充电盒、耳机及通信系统
CN112531825A (zh) 一种电池保护电路及电池充放电电路
US8344702B2 (en) Battery having universal serial bus port
EP4027160B1 (en) Universal plug status detection circuit
CN108964215B (zh) 一种充电器
US6653814B1 (en) Method for determining power supply compatibility in a portable device
US10164461B2 (en) Wireless charging device, system, and method based on back cover mobile power supply
KR102269107B1 (ko) 파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법
CN105375538A (zh) 快速充电装置
CN203260874U (zh) 移动设备转接器
KR101728881B1 (ko) 하나의 포트를 이용한 보조배터리와 보조배터리의 충방전 제어방법
KR20170051062A (ko) 배터리 팩의 직병렬 동작 제어 장치
WO2017014007A1 (ja) 電池パック
JP3282194B2 (ja) 充電装置
CN112968482A (zh) 一种电池管理系统
WO2014177109A2 (zh) 一种终端电池激活方法、装置和终端
KR101088915B1 (ko) 전원 어댑터
GB2386005A (en) Battery charging for portable devices with USB links
US20200026676A1 (en) Usb expansion function device
KR102244124B1 (ko) 스위칭 디바이스를 제어하기 위한 시스템
CN114430185A (zh) 一种无线充电方法、装置、耳机盒及存储介质
CN219873666U (zh) 电池包的控制电路及电池包

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right