KR102363568B1 - Over charge protection system for battery module - Google Patents

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손솔산
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Abstract

본 발명은 배터리 모듈 과충전 방지 장치에 관한 것으로, 상세하게는 배터리 모듈의 특정 배터리 셀들과 전기적으로 직렬 연결되는 제 1 스위치부, 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 감지하여, 상기 배터리 셀의 충전 상태를 판단하는 과충전 판단부 및 상기 과충전 판단부와 연결되며, 상기 과충전 판단부의 동작에 의해 상기 제 1 스위치부를 온 또는 오프시키는 제 2 스위치부를 포함하는 배터리 모듈 과충전 방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for preventing overcharging of a battery module, and more particularly, a first switch unit electrically connected in series with specific battery cells of a battery module, and detecting the voltage of at least one battery cell to detect the state of charge of the battery cell To a battery module overcharge prevention apparatus comprising: an overcharge determination unit that determines the overcharge; and a second switch unit connected to the overcharge determination unit and turning on or off the first switch unit by an operation of the overcharge determination unit.

Description

배터리 모듈 과충전 방지 장치 {Over charge protection system for battery module}Battery module overcharge protection device {Over charge protection system for battery module}

본 발명은 배터리 모듈 과충전 방지 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 배터리 모듈의 과충전을 효율적으로 방지할 수 있는 배터리 모듈 과충전 방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for preventing overcharging of a battery module, and more particularly, to an apparatus for preventing overcharging of a battery module capable of effectively preventing overcharging of a battery module.

일반적으로, 차량용 배터리는 과충전 상태가 지속되면 열폭주 현상에 의해 배터리가 발화되어 배터리 자체의 내구성 문제 뿐 아니라, 차량 안전성에도 큰 문제를 발생시키게 된다.In general, when an overcharged state of a vehicle battery continues, the battery is ignited due to a thermal runaway phenomenon, thereby causing a major problem not only in durability of the battery itself but also in vehicle safety.

이러한 배터리 과충전을 관리하기 위하여, 종래에는 RAD(기계식 과충전 방지 장치) 또는 OPD(전자식 과충전 방지 장치)와 같이, 배터리 관리 시스템(BMS)에서 배터리의 상태(전류, 전압, 온도, 부피 등)을 모니터링하여 정상범위/비정상범위를 판단하여 배터리가 과충전되지 않도록 과충전 방지 동작을 수행하고 있다.In order to manage such battery overcharge, conventionally, such as RAD (Mechanical Overcharge Prevention Device) or OPD (Electronic Overcharge Prevention Device), the battery management system (BMS) monitors the state of the battery (current, voltage, temperature, volume, etc.) Thus, the overcharge prevention operation is performed to prevent the battery from being overcharged by judging the normal range/abnormal range.

그렇지만 최근들어, 배터리 모듈 단위의 충전 시 과충전 방지에 대한 요구와 함께, 배터리 과충전 방지 회로 동작에 대한 별도의 전원이 구성되지 않도록 함으로써, 배터리 모듈의 구조를 최소화하고자 하는 요구가 증가되고 있다.However, recently, there is an increasing demand for minimizing the structure of the battery module by preventing a separate power source for the operation of the battery overcharge prevention circuit along with the demand for preventing overcharge during charging of the battery module unit.

본 발명은 이러한 요구에 부합하기 위하여, 배터리 모듈 단위로 충전시 발생할 수 있는 과충전을 효과적으로 방지할 수 있는 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 제공한다.In order to meet this requirement, the present invention provides a battery module overcharge prevention device capable of effectively preventing overcharge that may occur during charging in a battery module unit.

이와 관련해서, 미국공개특허(2011-0298463)에서는 배터리 상태 감시 회로 및 배터리 장치가 개시되어 있다.In this regard, US Patent Publication (2011-0298463) discloses a battery state monitoring circuit and a battery device.

미국 공개 특허 공보 2011-0298463호US Patent Publication No. 2011-0298463

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 외부 전원 공급 수단(장치) 없이 배터리 모듈의 과충전을 효율적으로 방지하는 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to improve the prior art as described above, and to provide an apparatus for preventing overcharge of a battery module that efficiently prevents overcharge of a battery module without an external power supply means (device).

상기의 목적을 이루고 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 배터리 모듈의 특정 배터리 셀들과 전기적으로 직렬 연결되는 제 1 스위치부, 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 감지하여, 상기 배터리 셀의 충전 상태를 판단하는 과충전 판단부 및 상기 과충전 판단부와 연결되며, 상기 과충전 판단부의 동작에 의해 상기 제 1 스위치부를 온 또는 오프시키는 제 2 스위치부를 포함하는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 배터리 모듈 과충전 방지 장치는 상기 제 1 스위치부, 과충전 판단부 및 제 2 스위치부를 수납 가능하게 형성되는 하우징부를 포함하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object and solve the problems of the prior art, the first switch unit electrically connected in series with specific battery cells of the battery module according to the present invention, by sensing the voltage of at least one battery cell, It is preferable to include an overcharge determination unit for determining a charging state and a second switch unit connected to the overcharge determination unit and turning on or off the first switch unit by an operation of the overcharge determination unit.
Furthermore, it is preferable that the battery module overcharge prevention device includes a housing portion configured to accommodate the first switch unit, the overcharge determination unit, and the second switch unit.

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더 나아가, 상기 제 1 스위치부는 상기 배터리 모듈의 배터리 셀들로부터 동작 전압을 공급받는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the first switch unit receives an operating voltage from the battery cells of the battery module.

더 나아가, 상기 과충전 판단부는 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 분배하는 입력전압 분배부와, 전압 감지부를 포함하는 것이 바람직하다.Furthermore, the overcharge determination unit may include an input voltage divider for dividing the voltage of at least one battery cell and a voltage sensing unit.

더 나아가, 상기 전압 감지부는 상기 입력전압 분배부를 통해 입력된 전압이 일정전압 이상 감지되면 동작하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the voltage sensing unit operates when the voltage input through the input voltage divider detects a predetermined voltage or more.

더 나아가, 상기 전압 감지부는 션트 레귤레이터로 구성되는 것을 특징하는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the voltage sensing unit is configured as a shunt regulator.

더 나아가, 상기 특정 배터리 셀은 상기 배터리 모듈의 전기적 연결에서 중간에 위치하는 배터리 셀인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the specific battery cell is a battery cell located in the middle in the electrical connection of the battery module.

더 나아가, 상기 제 1 스위치부는 기계식 릴레이를 포함하는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the first switch unit includes a mechanical relay.

더 나아가, 상기 제 2 스위치부는 래칭 릴레이를 포함하는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the second switch unit includes a latching relay.

더 나아가, 상기 제 1 스위치부는 동작 전압이 인가될 경우, 클로즈(close)되는 노말-오픈(Normal-open) 타입이며, 상기 제 2 스위치부는 상기 과충전 판단부에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 충전 상태를 과충전으로 판단할 경우, 상기 제 1 스위치부에 상기 동작 전압을 인가하지 않아, 상기 제 1 스위치부가 오픈(open)되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.Furthermore, the first switch unit is a normally-open type that is closed when an operating voltage is applied, and the second switch unit is a charging state of the at least one battery cell in the overcharge determination unit When it is determined as overcharging, it is preferable that the first switch unit is opened because the operating voltage is not applied to the first switch unit.

더 나아가, 제 1 스위치부는 동작 전압이 인가되지 않을 경우, 클로즈(close)되는 노말-클로즈(Normal-close) 타입이며, 상기 과충전 판단부에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 충전 상태를 과충전으로 판단할 경우, 상기 제 1 스위치부에 상기 동작 전압을 인가하여 상기 제 1 스위치부가 오픈(open)되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.Furthermore, the first switch unit is of a normal-close type that closes when no operating voltage is applied, and the overcharge determination unit determines the charging state of the at least one battery cell as overcharge. In this case, it is preferable that the first switch unit is opened by applying the operating voltage to the first switch unit.

본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치에 따르면, 실시간 배터리 셀의 전압 센싱을 통해서, 배터리 모듈의 과충전을 효율적으로 방지 및 차단할 수 있는 효과가 있다.According to the device for preventing overcharging of a battery module according to an embodiment of the present invention, there is an effect that can effectively prevent and block overcharging of the battery module through real-time voltage sensing of a battery cell.

또한, 기계식 릴레이를 포함하는 스위치를 구성함으로써, 외부 전원 공급 수단(장치) 없이 배터리 모듈의 과충전을 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, by configuring the switch including the mechanical relay, there is an effect that can solve the overcharging of the battery module without an external power supply means (device).

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 나타낸 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 포함한 배터리 모듈을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치의 제 1 스위치부(100)의 상세 구동 동작을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 나타낸 회로도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 포함한 배터리 모듈을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치의 제 1 스위치부(10)의 상세 구동 동작을 나타낸 도면이다.1 is a circuit diagram illustrating an apparatus for preventing overcharge of a battery module according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing a battery module including the battery module overcharge prevention device according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a detailed driving operation of the first switch unit 100 of the battery module overcharge prevention device according to the first embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram illustrating an apparatus for preventing overcharge of a battery module according to a second embodiment of the present invention.
5 is a view showing a battery module including a battery module overcharge prevention device according to a second embodiment of the present invention.
6 is a view showing a detailed driving operation of the first switch unit 10 of the battery module overcharge prevention device according to the second embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, the battery module overcharge prevention device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms. Also, like reference numerals refer to like elements throughout.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.At this time, if there is no other definition in the technical terms and scientific terms used, it has the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted.

제 1 실시예first embodiment

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 나타낸 회로도이며, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 포함한 배터리 모듈을 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조로 하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치의 구성에 대해 상세하게 설명한다.1 is a circuit diagram illustrating an apparatus for preventing overcharging of a battery module according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a battery module including the apparatus for preventing overcharge of a battery module according to a first embodiment of the present invention. The configuration of the battery module overcharge prevention device according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 .

본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치는 외부 전원 공급 장치(수단) 없이 배터리 모듈의 과충전을 판단하여 효율적으로 차단하도록 하는 배터리 모듈 과충전 방지 장치에 관한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 스위치부(100), 과충전 판단부(200) 및 제 2 스위치부(300)를 포함하여 구성되며, 하우징부를 통해서 상기 제 1 스위치부(100), 과충전 판단부(200) 및 제 2 스위치부(300)를 수납 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.The battery module overcharge prevention device according to the first embodiment of the present invention relates to a battery module overcharge prevention device for efficiently blocking the battery module by determining overcharge without an external power supply device (means), as shown in FIG. Likewise, the first switch unit 100, the overcharge determination unit 200 and the second switch unit 300 are included, and the first switch unit 100, the overcharge determination unit 200 and the second switch unit 300 through the housing unit. 2 It is preferable that the switch unit 300 is formed to be accommodated.

각 구성에 대해서 자세히 알아보자면,To learn more about each configuration,

상기 제 1 스위치부 (100)는 다수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 미리 설정된 특정 배터리 셀 사이에 개재 구비되어, 특정 배터리 셀들과 전기적으로 직렬 연결되는 기계식 릴레이를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the first switch unit 100 includes a mechanical relay interposed between predetermined specific battery cells of a battery module including a plurality of battery cells and electrically connected in series with the specific battery cells.

여기서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치의 상기 제 1 스위치부(100)를 구성하는 기계식 릴레이로는 도 3과 같이 동작이 이루어지는, 동작 전압이 인가될 경우, 클로즈(close)되는 노말-오픈(Normal-open) 타입인 것이 가장 바람직하다.Here, the mechanical relay constituting the first switch unit 100 of the battery module overcharge prevention device according to the first embodiment of the present invention operates as shown in FIG. 3, and when an operating voltage is applied, close (close) ) is most preferably a normal-open type.

이 때, 상기 제 1 스위치부(100)가 개재 구비되는 미리 설정된 특정 배터리 셀은 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈의 전기적 연결에서 중간에 위치하는, 즉, 배터리 모듈을 구성하는 모듈 내 중앙측에 위치한 배터리 셀인 것이 바람직하다.At this time, as shown in FIG. 1 , the preset specific battery cell in which the first switch unit 100 is interposed is located in the middle in the electrical connection of the battery module, that is, the center in the module constituting the battery module. It is preferably a battery cell located on the side.

일 예를 들자면, N개의 배터리 셀을 기준으로 N/2번째의 배터리 셀과 (N/2)+1번째의 배터리 셀 사이에 구비되는 것이 가장 바람직하며, 통상적으로 배터리 셀은 BMS의 제어에 따라 미리 설정된 시간마다 충전 전압이 균일하게 제어되는 것이 바람직하다.For example, it is most preferably provided between the N/2-th battery cell and the (N/2)+1-th battery cell based on the N number of battery cells, and typically, the battery cells are disposed according to the control of the BMS. It is preferable that the charging voltage is uniformly controlled every preset time.

상기 제 1 스위치부(100)와, 상기 제 1 스위치부(100)가 구비되는 특정 배터리 셀 간의 연결은 Rigid bus bar를 적용하여 접속시키는 것이 가장 바람직하다.The connection between the first switch unit 100 and a specific battery cell in which the first switch unit 100 is provided is most preferably connected by applying a rigid bus bar.

상기 과충전 판단부(200)는 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 감지하여, 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 충전 상태를 판단할 수 있다.The overcharge determination unit 200 may detect a voltage of at least one battery cell to determine a charging state of the at least one battery cell.

이를 위해서, 상기 과충전 판단부(200)는 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 분배하는 입력전압 분배부와, 전압 감지부를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 전압 감지부는 상기 입력전압 분배부를 통해 입력된 전압, 즉, 적어도 하나의 배터리 셀의 전압이 일정전압 이상 감지되면 동작을 수행하게 된다.To this end, the overcharge determination unit 200 preferably includes an input voltage divider for dividing the voltage of at least one battery cell and a voltage sensing unit, wherein the voltage sensing unit includes a voltage input through the input voltage divider; That is, when the voltage of at least one battery cell is sensed above a predetermined voltage, the operation is performed.

상술한 바와 같이, 배터리 셀은 BMS의 제어에 따라 미리 설정된 시간마다 충전 전압이 균일하게 제어되기 때문에, 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 감지하여 상기 배터리 셀의 충전 상태의 판단이 가능하게 된다.As described above, since the charging voltage of the battery cells is uniformly controlled every preset time according to the control of the BMS, it is possible to detect the voltage of at least one battery cell to determine the state of charge of the battery cell.

상기 과충전 판단부(200)에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 충전 상태의 판단 기준은, 일반적으로 배터리 셀 만충전 시, 4.2V 인 것을 감안하여, 일정전압으로 4.2V를 설정한 후, 감지한 배터리 셀의 전압이 4.2V 이상일 경우, 과충전으로 판단하는 것이 바람직하다.Considering that the criterion for determining the state of charge of the at least one battery cell in the overcharge determination unit 200 is 4.2V when the battery cell is fully charged, after setting 4.2V as a constant voltage, the detected battery When the voltage of the cell is 4.2V or more, it is preferable to determine that it is overcharged.

이 때, 상기 전압 감지부는 션트 레귤레이터로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 션트 레귤레이터는 애노드, 캐소드 및 레퍼런스 단자를 포함하여 구성될 수 있다.In this case, the voltage sensing unit may be configured as a shunt regulator, and the shunt regulator may include an anode, a cathode, and a reference terminal.

여기서, 션트 레귤레이터의 애노드는 입력전압 분배부의 저항과 저항 사이에 연결되고, 션트 레귤레이터의 캐소드는 입력전압 분배부가 연결된 배터리 셀의 양극과 연결되며, 션트 레귤레이터의 레퍼런스는 입력전압 분배부가 연결된 배터리 셀의 음극과 연결된다.Here, the anode of the shunt regulator is connected between the resistor and the resistor of the input voltage divider, the cathode of the shunt regulator is connected to the anode of the battery cell to which the input voltage divider is connected, and the reference of the shunt regulator is the input voltage divider connected to the battery cell. connected to the cathode.

이를 통해서, 상기 전압 감지부는 입력전압 분배부에서 분배된 입력전압이 일정전압 이상으로 입력되면, 션트 레귤레이터의 캐소드와 레퍼런스가 통전되게 된다.Through this, when the input voltage divided by the input voltage divider is input to the voltage sensing unit above a predetermined voltage, the cathode and the reference of the shunt regulator are energized.

상기 제 2 스위치부(300)는 상기 과충전 판단부(200)와 연결되며, 상기 과충전 판단부(200)의 동작에 의해 상기 제 1 스위치부(100)의 동작 상태를 온 또는 오프시킬 수 있다.The second switch unit 300 is connected to the overcharge determination unit 200 , and may turn on or off the operating state of the first switch unit 100 by the operation of the overcharge determination unit 200 .

상세하게는, 상기 제 2 스위치부(300)는 상기 과충전 판단부(200)에서 상기 배터리 셀의 충전 상태를 과충전으로 판단할 경우, 상기 과충전 판단부(200)가 통전되어 상기 제 1 스위치부(100)로 동작 전압이 인가되지 않아, 상기 제 1 스위치부(100)가 오픈(open)되도록 할 수 있다.In detail, when the second switch unit 300 determines that the charging state of the battery cell is overcharged by the overcharge determination unit 200, the overcharge determination unit 200 is energized and the first switch unit ( 100), the operating voltage is not applied, so that the first switch unit 100 may be opened.

즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치의 상기 제 1 스위치부(100)는 상술한 바와 같이, 동작 전압이 인가될 경우, 클로즈되는 노말 오픈 타입의 릴레이로 구성되기 때문에, 상기 제 2 스위치부(300)는 상기 과충전 판단부(200)에서의 판단 결과에 따라, 상기 배터리 셀의 충전 상태가 과충전 상태일 경우, 상기 제 1 스위치부(100)로 상기 동작 전압을 인가하지 않아, 상기 제 1 스위치부(100)의 상태를 오픈되게 제어할 수 있다.That is, since the first switch unit 100 of the battery module overcharge prevention device according to the first embodiment of the present invention is configured as a normally open type relay that is closed when an operating voltage is applied, as described above, The second switch unit 300 does not apply the operating voltage to the first switch unit 100 when the charging state of the battery cell is the overcharge state according to the determination result of the overcharge determination unit 200 . Therefore, it is possible to control the state of the first switch unit 100 to be opened.

이를 위해서, 상기 제 2 스위치부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 래칭 릴레이(Latching relay)를 포함하는 것이 바람직하며, 래칭 릴레이는 코일과 스위치로 이루어져 상보 동작이 이루어지게 된다.To this end, as shown in FIG. 1 , the second switch unit 300 preferably includes a latching relay, and the latching relay is composed of a coil and a switch to perform a complementary operation.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치는 상기 제 1 스위치부(100) 및 상기 제 2 스위치부(300)로 동작 전원을 공급하는 전원부(400)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the battery module overcharge prevention device according to the first embodiment of the present invention is configured to further include a power supply unit 400 for supplying operating power to the first switch unit 100 and the second switch unit 300 . it is preferable

상기 전원부(400)는 SMPS(switched Mode Power Supply)를 포함하는 것이 가장 바람직하며, 상기 전원부(400)를 통해서, 상기 제 1 스위치부(100)는 외부 전원을 이용하지 않고, 임의의 배터리 셀들로부터 동작 전압을 변환하여 제공받을 수 있다.Most preferably, the power supply unit 400 includes a switched mode power supply (SMPS). Through the power supply unit 400 , the first switch unit 100 does not use an external power source, and is supplied from any battery cells. It may be provided by converting the operating voltage.

이 때, 임의의 배터리 셀로는 상기 과충전 판단부(200)에서 상기 배터리 셀의 충전 상태를 판단하기 위하여 감지하는 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 제외한 나머지 배터리 셀들 중에서 선택되는 것이 가장 바람직하나, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하다.At this time, it is most preferable that the random battery cell is selected from among the remaining battery cells except for the at least one battery cell detected by the overcharge determination unit 200 to determine the state of charge of the battery cell. is only an example of

또한, 상기 제 1 스위치부(100)에서의 소비 전력 과다에 의한 셀 전압 드랍을 방지하기 위하여, 상기 전원부(400)를 PWM ECONOMIZER로 적용할 수도 있다. In addition, in order to prevent a drop in cell voltage due to excessive power consumption in the first switch unit 100 , the power supply unit 400 may be applied as a PWM ECONOMIZER.

상기 전원부(400)의 입력 전압은 다수의 배터리 셀의 합산일 수 있으며, 상기 전원부(400)의 출력 전압은 12V인 것이 바람직하다.The input voltage of the power supply unit 400 may be the sum of a plurality of battery cells, and the output voltage of the power supply unit 400 is preferably 12V.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치는 노말 오픈 타입의 릴레이로 구성되는 상기 제 1 스위치부(100)를 포함하는 배터리 모듈을 구성하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, YOKE, FIXED CORE, MOVING CORE, COIL 구조를 적용하는 것이 가장 바람직하며, 전압 센싱 및 릴레이 컨트롤 회로의 용이한 구성을 위한 PCB 및 외부 커넥터를 적용하는 것이 바람직하다. 또한, PCB 보호를 위한 상기 제 1 스위치부(100), 과충전 판단부(200) 및 제 2 스위치부(300)를 수납 가능하게 커버하여 형성되는 하우징부(COVER)를 포함하여 배터리 모듈을 구성하는 것이 가장 바람직하다.As shown in FIG. 2, the battery module overcharge prevention device according to the first embodiment of the present invention configures a battery module including the first switch unit 100 configured as a normally open type relay. It is most preferable to apply the structure of , FIXED CORE, MOVING CORE, and COIL, and it is preferable to apply a PCB and an external connector for easy configuration of voltage sensing and relay control circuits. In addition, the first switch unit 100, the overcharge determination unit 200, and the second switch unit 300 for PCB protection, including a housing unit (COVER) formed to accommodate the cover to configure the battery module it is most preferable

제 2 실시예second embodiment

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 나타낸 회로도이며, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치를 포함한 배터리 모듈을 나타낸 도면이다. 도 4 및 도 5를 참조로 하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치의 구성에 대해 상세하게 설명한다.4 is a circuit diagram illustrating an apparatus for preventing overcharging of a battery module according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing a battery module including the apparatus for preventing overcharge of a battery module according to a second exemplary embodiment of the present invention. The configuration of the battery module overcharge prevention device according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5 .

본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치는 외부 전원 공급 장치(수단) 없이 배터리 모듈 단위에서, 배터리의 과충전을 판단하여 효율적으로 차단하도록 하는 배터리 모듈 과충전 방지 장치에 관한 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 스위치부(10), 과충전 판단부(20) 및 제 2 스위치부(30)를 포함하여 구성되며, 하우징부를 통해서 상기 제 1 스위치부(10), 과충전 판단부(20) 및 제 2 스위치부(30)를 수납 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.The battery module overcharge prevention device according to the second embodiment of the present invention relates to a battery module overcharge prevention device that determines and effectively cuts off overcharge of a battery in a battery module unit without an external power supply device (means), FIG. 4 As shown in, it is configured to include a first switch unit 10, an overcharge determination unit 20 and a second switch unit 30, and the first switch unit 10, an overcharge determination unit ( 20) and the second switch unit 30 are preferably formed to be accommodated.

각 구성에 대해서 자세히 알아보자면,To learn more about each configuration,

상기 제 1 스위치부(10)는 다수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 미리 설정된 특정 배터리 셀 사이에 개재 구비되어, 특정 배터리 셀들과 전기적으로 직렬 연결되는 기계식 릴레이를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the first switch unit 10 includes a mechanical relay interposed between preset specific battery cells of a battery module including a plurality of battery cells and electrically connected in series with the specific battery cells.

여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치의 상기 제 1 스위치부(100)를 구성하는 기계식 릴레이로는 도 6과 같이 동작이 이루어지는, 동작 전압이 인가되지 않을 경우, 클로즈(close)되는 노말-클로즈(Normal-close) 타입인 것이 가장 바람직하다.Here, the mechanical relay constituting the first switch unit 100 of the battery module overcharge prevention device according to the second embodiment of the present invention operates as shown in FIG. 6 and closes ( It is most preferable that it is a normal-close type.

이 때, 상기 스위치부(10)가 개재 구비되는 미리 설정된 특정 배터리 셀은 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈의 전기적 연결에서 중간에 위치하는, 즉, 배터리 모듈을 구성하는 모듈 내 중앙측에 위치한 배터리 셀인 것이 바람직하다.At this time, as shown in FIG. 4 , the preset specific battery cell in which the switch unit 10 is interposed is located in the middle in the electrical connection of the battery module, that is, on the central side of the module constituting the battery module. It is preferably located in a battery cell.

일 예를 들자면, N개의 배터리 셀을 기준으로 N/2번째의 배터리 셀과 (N/2)+1번째의 배터리 셀 사이에 구비되는 것이 가장 바람직하며, 통상적으로 배터리 셀은 BMS의 제어에 따라 미리 설정된 시간마다 충전 전압이 균일하게 제어되는 것이 바람직하다.For example, it is most preferably provided between the N/2-th battery cell and the (N/2)+1-th battery cell based on the N number of battery cells, and typically, the battery cells are disposed according to the control of the BMS. It is preferable that the charging voltage is uniformly controlled every preset time.

상기 제 1 스위치부(10)와, 상기 제 1 스위치부(10)가 구비되는 특정 배터리 셀 간의 연결은 Rigid bus bar를 적용하여 접속시키는 것이 가장 바람직하다.The connection between the first switch unit 10 and a specific battery cell in which the first switch unit 10 is provided is most preferably connected by applying a rigid bus bar.

상기 과충전 판단부(20)는 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 감지하여, 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 충전 상태를 판단할 수 있다.The overcharge determination unit 20 may detect a voltage of at least one battery cell to determine a charging state of the at least one battery cell.

이를 위해서, 상기 과충전 판단부(20)는 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 분배하는 입력전압 분배부와, 전압 감지부를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 전압 감지부는 상기 입력전압 분배부를 통해 입력된 전압, 즉, 적어도 하나의 배터리 셀의 전압이 일정전압 이상 감지되면 동작을 수행하게 된다.To this end, the overcharge determination unit 20 preferably includes an input voltage divider for dividing the voltage of at least one battery cell and a voltage sensing unit, wherein the voltage sensing unit includes a voltage input through the input voltage divider; That is, when the voltage of at least one battery cell is sensed above a predetermined voltage, the operation is performed.

상술한 바와 같이, 배터리 셀은 BMS의 제어에 따라 미리 설정된 시간마다 충전 전압이 균일하게 제어되기 때문에, 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 감지하여 상기 배터리 셀의 충전 상태의 판단이 가능하게 된다.As described above, since the charging voltage of the battery cells is uniformly controlled every preset time according to the control of the BMS, it is possible to detect the voltage of at least one battery cell to determine the state of charge of the battery cell.

상기 과충전 판단부(20)에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 충전 상태의 판단 기준은, 일반적으로 배터리 셀 만충전 시, 4.2V 인 것을 감안하여, 일정전압으로 4.2V를 설정한 후, 감지한 배터리 셀의 전압이 4.2V 이상일 경우, 과충전으로 판단하는 것이 바람직하다.Considering that the criterion for determining the state of charge of the at least one battery cell in the overcharge determination unit 20 is 4.2V when the battery cell is fully charged, after setting 4.2V as a constant voltage, the detected battery When the voltage of the cell is 4.2V or more, it is preferable to determine that it is overcharged.

이 때, 상기 전압 감지부는 션트 레귤레이터로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 션트 레귤레이터는 애노드, 캐소드 및 레퍼런스 단자를 포함하여 구성될 수 있다.In this case, the voltage sensing unit may be configured as a shunt regulator, and the shunt regulator may include an anode, a cathode, and a reference terminal.

여기서, 션트 레귤레이터의 애노드는 입력전압 분배부의 저항과 저항 사이에 연결되고, 션트 레귤레이터의 캐소드는 입력전압 분배부가 연결된 배터리 셀의 양극과 연결되며, 션트 레귤레이터의 레퍼런스는 입력전압 분배부가 연결된 배터리 셀의 음극과 연결된다.Here, the anode of the shunt regulator is connected between the resistor and the resistor of the input voltage divider, the cathode of the shunt regulator is connected to the anode of the battery cell to which the input voltage divider is connected, and the reference of the shunt regulator is the input voltage divider connected to the battery cell. connected to the cathode.

이를 통해서, 상기 전압 감지부는 입력전압 분배부에서 분배된 입력전압이 일정전압 이상으로 입력되면, 션트 레귤레이터의 캐소드와 레퍼런스가 통전되게 된다.Through this, when the input voltage divided by the input voltage divider is input to the voltage sensing unit above a predetermined voltage, the cathode and the reference of the shunt regulator are energized.

상기 제 2 스위치부(30)는 상기 과충전 판단부(20)와 연결되며, 상기 과충전 판단부(20)의 동작에 의해 상기 제 1 스위치부(10)의 동작 상태를 온 또는 오프시킬 수 있다.The second switch unit 30 is connected to the overcharge determination unit 20 , and may turn on or off the operating state of the first switch unit 10 by the operation of the overcharge determination unit 20 .

상세하게는, 상기 제 2 스위치부(30)는 상기 과충전 판단부(20)에서 상기 상기 배터리 셀의 충전 상태를 과충전으로 판단할 경우, 상기 과충전 판단부(20)가 통전됨으로써, 상기 제 1 스위치부(10)로 동작 전압이 인가되어 상기 제 1 스위치부(10)가 오픈(open)되도록 할 수 있다.In detail, when the overcharge determination unit 20 determines that the charging state of the battery cell is overcharge, the second switch unit 30 energizes the overcharge determination unit 20 so that the first switch An operating voltage may be applied to the unit 10 to cause the first switch unit 10 to be opened.

즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치의 상기 제 1 스위치부(10)는 상술한 바와 같이, 상기 동작 전압이 인가되지 않을 경우, 클로즈되는 노말 클로즈 타입의 릴레이를 포함하기 때문에, 상기 제 2 스위치부(30)는 상기 과충전 판단부(20)에서의 판단 결과에 따라, 상기 배터리 셀의 충전 상태가 과충전 상태일 경우, 상기 제 1 스위치부(10)로 동작 전압을 인가함으로써, 상기 제 1 스위치부(10)의 상태가 오픈되게 제어할 수 있다.That is, as described above, the first switch unit 10 of the battery module overcharge prevention device according to the second embodiment of the present invention includes a normally closed type relay that is closed when the operating voltage is not applied. Therefore, the second switch unit 30 applies an operating voltage to the first switch unit 10 when the charging state of the battery cell is the overcharge state according to the determination result of the overcharge determination unit 20 . By doing so, it is possible to control the state of the first switch unit 10 to be opened.

이를 위해서, 상기 제 2 스위치부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 래칭 릴레이(Latching relay)를 포함하는 것이 바람직하며, 래칭 릴레이는 코일과 스위치로 이루어져 상보 동작이 이루어지게 된다.To this end, as shown in FIG. 4 , the second switch unit 30 preferably includes a latching relay, and the latching relay is composed of a coil and a switch to perform a complementary operation.

또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치는 상기 제 1 스위치부(10) 및 상기 제 2 스위치부(30)로 동작 전압을 공급하는 전원부(40)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the battery module overcharge prevention device according to the second embodiment of the present invention is configured to further include a power supply unit 40 for supplying an operating voltage to the first switch unit 10 and the second switch unit 30 . it is preferable

상기 전원부(40)는 SMPS(switched Mode Power Supply)를 포함하는 것이 가장 바람직하며, 상기 전원부(40)를 통해서, 상기 제 1 스위치부(10)는 외부 전원을 이용하지 않고, 임의의 배터리 셀로부터 동작 전압을 변환하여 제공받을 수 있다.The power supply unit 40 most preferably includes a SMPS (switched mode power supply), and through the power supply unit 40, the first switch unit 10 does not use an external power source, and is supplied from any battery cell. It may be provided by converting the operating voltage.

이 때, 임의의 배터리 셀로는 상기 과충전 판단부(20)에서 상기 배터리 셀의 충전 상태를 판단하기 위하여 감지하는 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 제외한 나머지 배터리 셀들 중에서 선택되는 것이 가장 바람직하나, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하다.At this time, it is most preferable that the optional battery cell is selected from among the remaining battery cells except for the at least one battery cell that the overcharge determination unit 20 detects to determine the state of charge of the battery cell. is only an example of

또한, 상기 제 1 스위치부(10)으로의 일정 전원을 공급하기 위하여, Voltage generator을 적용할 수도 있다.In addition, in order to supply a predetermined power to the first switch unit 10, a voltage generator may be applied.

상기 전원부(40)의 입력 전압은 다수의 배터리 셀의 합산일 수 있으며, 상기 전원부(40)의 출력 전압은 12V인 것이 바람직하다.The input voltage of the power supply unit 40 may be the sum of a plurality of battery cells, and the output voltage of the power supply unit 40 is preferably 12V.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치는 노말 클로즈 타입의 릴레이로 구성되는 상기 제 1 스위치부(10)를 포함하는 배터리 모듈을 구성하기 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이, YOKE, FIXED CORE, MOVING CORE, COIL 구조를 적용하는 것이 가장 바람직하며, 전압 센싱 및 릴레이 컨트롤 회로의 용이한 구성을 위한 PCB 및 외부 커넥터를 적용하는 것이 바람직하다. 또한, PCB 보호를 위한 상기 제 1 스위치부(10), 과충전 판단부(20) 및 제 2 스위치부(30)를 수납 가능하게 커버하여 형성되는 하우징부(COVER)를 포함하여 배터리 모듈을 구성하는 것이 가장 바람직하다.As shown in FIG. 5, the battery module overcharge prevention device according to the second embodiment of the present invention configures a battery module including the first switch unit 10 configured as a normally closed type relay. It is most preferable to apply the structure of , FIXED CORE, MOVING CORE, and COIL, and it is preferable to apply a PCB and an external connector for easy configuration of voltage sensing and relay control circuits. In addition, including a housing part (COVER) formed to accommodate the first switch unit 10, the overcharge determination unit 20, and the second switch unit 30 for PCB protection, to configure the battery module it is most preferable

즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 과충전 방지 장치는 과충전 방지를 위한 배터리 모듈 내 기계식 릴레이 적용한 구성으로서, 별도의 외부 공급 전원 수단(장치) 없이, 배터리 모듈 내에서 배터리 셀을 통해 배터리 과충전을 판단할 수 있으며, 정확한 전압 센싱에 의한 동작으로 배터리의 과충전을 효율적으로 차단시킬 수 있다.That is, in other words, the battery module overcharge prevention device according to an embodiment of the present invention is a configuration in which a mechanical relay is applied in the battery module for overcharge prevention, and without a separate external power supply means (device), the battery cells are Through this, it is possible to determine whether the battery is overcharged, and it is possible to effectively block the overcharge of the battery through an operation based on accurate voltage sensing.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, in the present invention, specific matters such as specific components and the like and limited embodiment drawings have been described, but these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above one embodiment. No, various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .

제 1 실시예
100 : 제 1 스위치부
200 : 과충전 판단부
300 : 제 2 스위치부
제 2 실시예
10 : 제 1 스위치부
20 : 과충전 판단부
30 : 제 2 스위치부 first embodiment
100: first switch unit
200: overcharge determination unit
300: second switch unit
second embodiment
10: first switch unit
20: overcharge determination unit
30: second switch unit

Claims (12)

배터리 모듈을 이루는 배터리 셀들 중 서로 인접하는 특정 배터리 셀들 사이에 구비되어, 전기적으로 직렬 연결되는 제 1 스위치부;
적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 감지하여, 상기 배터리 셀의 충전 상태를 판단하는 과충전 판단부; 및
상기 과충전 판단부와 연결되며, 상기 과충전 판단부의 동작에 의해 상기 제 1 스위치부를 온 또는 오프시키는 제 2 스위치부;
를 포함하며,
상기 제 1 스위치부는
동작 전압이 인가될 경우, 클로즈(close)되는 노말-오픈(normal-open) 타입 기계식 릴레이를 포함하며,
상기 제 2 스위치부는
상기 과충전 판단부에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 충전 상태를 과충전으로 판단할 경우, 상기 제 1 스위치부에 상기 동작 전압을 인가하지 않아, 상기 제 1 스위치부가 오픈(open)되는 배터리 모듈 과충전 방지 장치.
a first switch unit provided between specific battery cells adjacent to each other among battery cells constituting the battery module and electrically connected in series;
an overcharge determination unit configured to detect a voltage of at least one battery cell and determine a state of charge of the battery cell; and
a second switch unit connected to the overcharge determination unit and configured to turn on or off the first switch unit by an operation of the overcharge determination unit;
includes,
The first switch unit
When an operating voltage is applied, a normal-open type mechanical relay that is closed is included,
The second switch unit
When the overcharge determination unit determines that the state of charge of the at least one battery cell is overcharge, the operating voltage is not applied to the first switch unit, so that the first switch unit is opened. .
 배터리 모듈을 이루는 배터리 셀들 중 서로 인접하는 특정 배터리 셀들 사이에 구비되어, 전기적으로 직렬 연결되는 제 1 스위치부;
적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 감지하여, 상기 배터리 셀의 충전 상태를 판단하는 과충전 판단부; 및
상기 과충전 판단부와 연결되며, 상기 과충전 판단부의 동작에 의해 상기 제 1 스위치부를 온 또는 오프시키는 제 2 스위치부;
를 포함하며,
상기 제 1 스위치부는
동작 전압이 인가되지 않을 경우, 클로즈(close)되는 노말-클로즈(normal-close) 타입 기계식 릴레이를 포함하며,
상기 제 2 스위치부는
상기 과충전 판단부에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 충전 상태를 과충전으로 판단할 경우, 상기 제 1 스위치부에 상기 동작 전압을 인가하여, 상기 제 1 스위치부가 오픈(open)되는 배터리 모듈 과충전 방지 장치.
a first switch unit provided between specific battery cells adjacent to each other among battery cells constituting the battery module and electrically connected in series;
an overcharge determination unit configured to detect a voltage of at least one battery cell and determine a state of charge of the battery cell; and
a second switch unit connected to the overcharge determination unit and configured to turn on or off the first switch unit by an operation of the overcharge determination unit;
includes,
The first switch unit
Normal-close (normal-close) type mechanical relay that is closed when the operating voltage is not applied,
The second switch unit
When the overcharge determination unit determines that the charging state of the at least one battery cell is overcharge, the first switch unit is opened by applying the operating voltage to the first switch unit.
 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 배터리 모듈 과충전 방지 장치는
상기 제 1 스위치부, 과충전 판단부 및 제 2 스위치부를 수납 가능하게 형성되는 하우징부;
를 포함하는 배터리 모듈 과충전 방지 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The battery module overcharge prevention device is
a housing unit configured to accommodate the first switch unit, the overcharge determination unit, and the second switch unit;
A battery module overcharge protection device comprising a.
 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제 1 스위치부는 상기 배터리 모듈의 배터리 셀들로부터 동작 전압을 공급받는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 과충전 방지 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The battery module overcharge prevention device, characterized in that the first switch unit receives an operating voltage from the battery cells of the battery module.
 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 과충전 판단부는
상기 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 분배하는 입력전압 분배부; 및
상기 입력전압 분배부를 통해 입력된 전압이 일정전압 이상 감지되면 동작하는 전압 감지부;
를 포함하는 배터리 모듈 과충전 방지 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The overcharge determination unit
an input voltage divider dividing the voltage of the at least one battery cell; and
a voltage sensing unit operating when a voltage input through the input voltage divider is sensed above a predetermined voltage;
A battery module overcharge protection device comprising a.
 제 5항에 있어서,
상기 전압 감지부는 션트 레귤레이터로 구성되는 배터리 모듈 과충전 방지 장치.
6. The method of claim 5,
The voltage detection unit is a battery module overcharge protection device configured as a shunt regulator.
 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 특정 배터리 셀들은
상기 배터리 모듈을 이루고 있는 직렬 연결된 배터리 셀들의 중간에 위치하는 배터리 셀들인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 과충전 방지 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The specific battery cells are
Battery module overcharge prevention device, characterized in that the battery cells located in the middle of the series-connected battery cells constituting the battery module.
 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제 2 스위치부는 래칭 릴레이를 포함하는 배터리 모듈 과충전 방지 장치.

3. The method according to claim 1 or 2,
The second switch unit battery module overcharge prevention device including a latching relay.

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102578585B1 (en) 2019-03-19 2023-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 Apparatus and method for checking battery safety

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012117935A (en) 2010-12-01 2012-06-21 Denso Corp Battery monitoring device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001145271A (en) * 1999-11-11 2001-05-25 Mitsumi Electric Co Ltd Secondary battery protection method and circuit
JP4728303B2 (en) * 2007-08-31 2011-07-20 パナソニック株式会社 Charging circuit, battery pack including the same, and charging system
CN102148526B (en) * 2010-02-05 2014-07-02 苏州宝时得电动工具有限公司 Charger
CN102496995B (en) * 2011-12-16 2014-01-01 湖南工业大学 Lithium battery charging power supply management method and system for the same
CN104272126B (en) * 2012-04-27 2017-09-05 日立汽车系统株式会社 Battery monitoring apparatus and battery system monitoring arrangement
CN102694403B (en) * 2012-05-30 2015-01-21 江苏科技大学 Charger and control method thereof
KR20150012425A (en) * 2013-07-25 2015-02-04 에스케이이노베이션 주식회사 Apparatus for preventing overcharge of battery
JP2015056928A (en) * 2013-09-10 2015-03-23 株式会社東芝 Overcharge protection device
KR102151048B1 (en) * 2014-05-19 2020-09-02 에스케이이노베이션 주식회사 Apparatus and method for determining reference voltage of detecting overcharge of battery
CN103972968A (en) * 2014-05-26 2014-08-06 杭州电子科技大学 Lead-acid battery internally provided with overcharge protection circuit
KR20160094225A (en) * 2015-01-30 2016-08-09 삼성에스디아이 주식회사 Overcharge Protection Apparatus for Battery Pack and Overcharge Protection System
KR101679959B1 (en) * 2015-03-16 2016-11-25 현대자동차주식회사 cell balancing system using overcharge protecting apparatus of high voltage battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012117935A (en) 2010-12-01 2012-06-21 Denso Corp Battery monitoring device

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