KR102533160B1 - 배터리 팩 및 그 구동 방법 - Google Patents

배터리 팩 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 외부로 전원을 공급하는 배터리 유닛, 상기 배터리 유닛을 관리하는 배터리 관리 시스템을 포함하고, 상기 외부로부터의 턴-오프 명령에 응답하여, 상기 배터리 유닛으로부터 상기 배터리 관리 시스템으로 공급되는 제어 전류가 차단된다.

Description

배터리 팩 및 그 구동 방법{BATTERY PACK AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명의 일 실시예는 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 팩 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
종래에 운송 수단(자동차, 지게차, 자전거 등)을 구동하던 엔진은 공해 및 소음 등의 문제가 있었다. 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 엔진 대신 모터를 사용하는 운송 수단이 개발 중이다.
모터를 사용하는 운송 수단은 배터리 팩을 포함하고, 배터리 팩은 배터리 유닛 및 배터리 관리 시스템을 포함한다. 모터는 배터리 유닛으로부터 전류를 공급받아 동력을 발생시킨다. 운송 수단의 메인 전원이 턴-오프되더라도, 배터리 관리 시스템은 배터리 유닛으로부터 전류를 공급받아 동작을 계속 수행한다. 이로 인해 누설 전류가 발생한다.
본 발명의 일 실시예는 외부로부터의 턴-오프 명령에 응답하여 기설정된 조건을 만족하는 경우, 배터리 관리 시스템으로 흐르는 제어 전류를 차단하여 누설 전류가 감소되는 배터리 팩 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 외부로 전원을 공급하는 배터리 유닛, 상기 배터리 유닛을 관리하는 배터리 관리 시스템을 포함하고, 상기 외부로부터의 턴-오프 명령에 응답하여, 상기 배터리 유닛으로부터 상기 배터리 관리 시스템으로 공급되는 제어 전류가 차단될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 배터리 관리 시스템은 상기 배터리 유닛의 정보를 입력받아 연산하는 배터리 제어부 및 상기 배터리 유닛과 상기 배터리 제어부 사이에 배치되어 상기 제어 전류의 레벨을 제어하는 스위칭 유닛을 포함할 수 있고, 상기 배터리 제어부는 상기 턴-오프 명령을 수신한 후, 기설정된 조건을 만족하는 경우 상기 스위칭 유닛을 턴-오프시켜 상기 제어 전류를 차단할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 배터리 제어부는 상기 외부로부터의 턴-온 명령에 응답하여 턴-온 전류를 생성하는 인터페이스부와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 스위칭 유닛은 상기 배터리 제어부와 전기적으로 접속된 레귤레이터 및 상기 배터리 유닛과 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 제1 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 상기 제1 트랜지스터의 게이트 전극이 상기 배터리 제어부와 전기적으로 접속될 수 있고, 상기 배터리 제어부는 상기 턴-온 전류에 의해 턴-온되고 턴-온된 기간 동안 상기 제1 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제어 전류를 공급받을 수 있으며, 상기 턴-오프 명령에 응답하여 상기 제1 트랜지스터를 턴-오프할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 스위칭 유닛은 상기 배터리 제어부와 전기적으로 접속된 레귤레이터 및 상기 배터리 유닛과 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 제2 및 제3 트랜지스터를 포함할 수 있고, 상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극은 배터리 제어부와 전기적으로 접속되고, 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 외부로부터의 턴-온 명령에 응답하여 턴-온 전압을 생성하는 인터페이스부와 전기적으로 접속될 수 있으며, 상기 스위칭 유닛은 상기 턴-온 전압에 의해 상기 제어 전류를 상기 배터리 제어부에 공급하여 상기 배터리 제어부가 턴-온될 수 있고, 상기 배터리 제어부는 턴-온된 기간 동안 상기 제2 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제어 전류를 공급받으며, 상기 턴-오프 명령에 응답하여 상기 제2 트랜지스터를 턴-오프시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 배터리 팩의 구동 방법이라는 다른 측면이 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구동 방법은, 배터리 유닛 및 상기 배터리 유닛의 정보를 입력받아 연산하는 배터리 제어부 및 상기 배터리 유닛과 상기 배터리 제어부 사이에 배치되는 스위칭 유닛을 포함하는 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 팩의 구동 방법에 있어서, 상기 배터리 팩을 제공하는 단계 및 외부로부터의 턴-오프 명령에 응답하여 상기 배터리 제어부를 턴-오프시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 배터리 제어부를 턴-오프시키는 단계는 상기 턴-오프 명령을 수신하는 단계, 상기 배터리 유닛의 정보를 입력받는 단계 및 상기 스위칭 유닛을 턴-오프시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 스위칭 유닛을 턴-오프시키는 단계는 기설정된 조건을 만족시키는 경우 수행되며, 상기 스위칭 유닛의 턴-오프에 의해 상기 배터리 유닛으로부터 상기 배터리 제어부에 공급되던 제어 전류가 차단될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 기설정된 조건을 만족하는지 여부는 상기 턴-오프 명령의 수신 이후 경과된 시간 및 시간에 따른 상기 배터리 유닛의 개방 회로 전압의 변화 중 적어도 하나를 기반으로 판단될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 배터리 팩의 구동 방법은 상기 외부로부터의 턴-온 명령에 응답하여 상기 배터리 제어부를 턴-온시키는 단계 및 상기 배터리 유닛을 관리하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 배터리 유닛을 관리하는 단계는 상기 배터리 제어부를 턴-온시키는 단계 이후 및 상기 배터리 제어부를 턴-오프시키는 단계 이전에 수행될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 스위칭 유닛은 상기 배터리 제어부와 전기적으로 접속된 레귤레이터 및 상기 배터리 유닛과 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 제1 트랜지스터를 포함할 수 있고, 상기 배터리 제어부를 턴-온시키는 단계는 턴-온 전류를 수신하는 단계 및 상기 스위칭 유닛을 턴-온시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 턴-온 전류는 상기 턴-온 명령을 수신한 인터페이스부에 의해 생성될 수 있으며, 상기 턴-온 전류를 수신하는 단계에서, 상기 턴-온 전류에 의해 상기 배터리 제어부가 턴-온될 수 있고, 상기 스위칭 유닛을 턴-온시키는 단계에서, 상기 배터리 제어부가 상기 제1 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제어 전류를 공급받을 수 있다.
실시예에 따라, 상기 스위칭 유닛은 상기 배터리 제어부와 전기적으로 접속된 레귤레이터 및 상기 배터리 유닛과 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 제2 및 제3 트랜지스터를 포함할 수 있고, 상기 배터리 제어부를 턴-온시키는 단계는 턴-온 전압을 수신하는 단계 및 상기 제2 트랜지스터를 턴-온시키는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 턴-온 전압은 상기 턴-온 명령을 수신한 인터페이스부에 의해 생성될 수 있고, 상기 턴-온 명령을 수신하는 단계에서, 상기 턴-온 전압에 의해 상기 제3 트랜지스터가 턴-온되고, 상기 제3 트랜지스터의 턴-온으로 인해 상기 제어 전류가 상기 배터리 제어부에 공급되어 상기 배터리 제어부가 턴-온될 수 있고, 상기 제2 트랜지스터를 턴-온시키는 단계에서, 상기 배터리 제어부가 상기 제2 트랜지스터를 턴-온시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 및 그 구동 방법에 의하면, 외부로부터의 턴-오프 명령에 응답하여 기설정된 조건을 만족하는 경우, 배터리 관리 시스템으로 흐르는 제어 전류가 차단되어 누설 전류가 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3의 배터리 팩의 구동 방법 중 배터리 제어부를 턴-오프시키는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 배터리 팩의 구동 방법 중 배터리 제어부를 턴-온시키는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 구동 방법 중 배터리 제어부를 턴-온시키는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 배터리 팩(1000)은 배터리 유닛(100), 출력 단자(200) 및 배터리 관리 시스템(400)을 포함한다.
배터리 유닛(100)은 복수의 배터리들(B1 내지 Bn)을 포함한다. 배터리 유닛(100)은 양의 전극(B+) 및 음의 전극(B-)을 포함한다.
출력 단자(200)는 양의 출력 단자(P+)와 음의 출력 단자(P-)를 포함한다. 양의 출력 단자(P+)는 양의 전극(B+)과 전기적으로 연결되고, 음의 출력 단자(P-)는 음의 전극(B-)과 전기적으로 연결된다.
배터리 관리 시스템(400)은 배터리 제어부(410) 및 스위칭 유닛(420)을 포함하고, 배터리 유닛(100)을 관리한다. 배터리 제어부(410)는 배터리 유닛(100)의 정보를 입력받아 연산한다. 배터리 관리 시스템(400)은 정보를 직접 입력받거나 측정부(미도시)를 통해 입력받을 수 있다. 정보는 턴-오프 명령이 수신된 시간 및 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV)을 포함하고, 출력 전류의 레벨, 각각의 배터리(B1 내지 Bn 중 하나)의 충전 상태(State Of Charge, SOC) 등을 더 포함할 수 있다.
배터리 제어부(410)는 입력받은 정보를 기반으로 배터리 유닛(100)의 충전 가능 여부, 방전 가능 여부, 이상 여부 등을 알리는 신호를 외부에 송신할 수 있다. 배터리 제어부(410)는 인터페이스부(1100)로부터의 턴-온 전류(Ito)에 의해 소정의 기간 동안 턴-온되고 턴-온된 기간 동안 제1 트랜지스터(T1)를 턴-온시켜 제어 전류(Ict)를 공급받는다. 또한, 외부로부터의 턴-오프 명령을 수신한 후, 기설정된 조건을 만족하는 경우 스위칭 유닛(420)을 턴-오프시켜 제어 전류(Ict)를 차단할 수 있다. 턴-오프 명령은 외부로부터 인터페이스부(1100)를 거쳐 배터리 관리 시스템(400)에 수신될 수도 있고, 도 1에서 도시되지 않은 별도의 경로를 거쳐 배터리 관리 시스템(400)에 수신될 수도 있다. 다만, 배터리 제어부(410)는 수신된 배터리 유닛(100)의 정보를 기반으로 기설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 기설정된 조건을 만족하는 경우에만 스위칭 유닛(420)이 턴-오프된다. 기설정된 조건은 턴-오프 명령을 수신한 후 기설정된 시간이 지났는지 여부, 일정 시간 동안의 개방 회로 전압 중 최대값과 최소값의 차이가 기설정된 크기보다 작은지 여부 등일 수 있다.
스위칭 유닛(420)은 배터리 유닛(100)과 배터리 제어부(410) 사이에 배치되고, 제1 트랜지스터(T1)와 레귤레이터(421)를 포함한다. 제1 트랜지스터(T1)는 배터리 유닛(100)과 레귤레이터(421) 사이에 배치되며, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 배터리 제어부(410)와 전기적으로 접속된다. 배터리 제어부(410)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 공급되는 전압 레벨을 변경하는 것에 의해 제어 전류(Ict)의 레벨을 제어한다. 외부로부터의 턴-오프 명령에 응답하여, 기설정된 조건을 만족하는 경우 스위칭 유닛(420)이 턴-오프 되고, 스위칭 유닛(420) 중 제1 트랜지스터(T1)의 턴-오프로 인해 제어 전류(Ict)가 차단된다. 레귤레이터(421)는 배터리 유닛(100)으로부터의 전류의 리플(ripple)을 제거한다.
인터페이스부(1100)는 외부로부터의 턴-온 명령에 응답하여 턴-온 전류(Ito)를 생성한다. 인터페이스부(1100)는 배터리 제어부(410)와 전기적으로 연결된다. 제어 전류(Ict)가 차단되어 배터리 제어부(410)가 턴-오프된 상태에서, 인터페이스부(1100)로부터의 턴-온 전류(Ito)가 배터리 제어부(410)에 공급되는 경우, 배터리 제어부(410)가 소정의 기간 동안 턴-온된다. 배터리 제어부(410)는 턴-온되는 동안 스위칭 유닛(420) 중 제1 트랜지스터(T1)를 턴-온시켜 제어 전류(Ict)를 공급받는다. 소정의 기간이 종료되더라도, 제어 전류(Ict)를 공급받는 배터리 제어부(410)는 턴-오프되지 않고, 턴-온된 상태를 유지한다. 전기 자동차 등에 사용되는 이그니션 키(ignition key) 등이 인터페이스부(1100)로 사용될 수 있다. 인터페이스부(1100)는 턴-온 명령뿐 아니라 턴-오프 명령도 배터리 제어부(410)로 전달할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 배터리 팩(1000`)은 배터리 유닛(100`), 출력 단자(200`) 및 배터리 관리 시스템(400`)을 포함한다. 배터리 유닛(100`) 및 출력 단자(200`)는 각각 배터리 유닛(100) 및 출력 단자(200)와 동일하므로 자세한 설명이 생략되어도 무방하다.
배터리 관리 시스템(400`)은 배터리 제어부(410`)와 스위칭 유닛(420`)을 포함하고, 스위칭 유닛(420`)은 제2 트랜지스터(T2`), 제3 트랜지스터(T3`) 및 레귤레이터(421`)를 포함한다. 제2 트랜지스터(T2`)의 게이트 전극은 배터리 제어부(410`)와 전기적으로 접속되고, 제3 트랜지스터(T3`)의 게이트 전극은 외부로부터의 턴-온 명령에 응답하여 턴-온 전압(Vto)을 생성하는 인터페이스부(1100`)와 전기적으로 접속된다.
배터리 제어부(410`)는 배터리 유닛(100`)의 정보를 입력받아 연산한다. 배터리 관리 시스템(400`)은 정보를 직접 입력받거나 측정부(미도시)를 통해 입력받을 수 있다. 정보는 도 1에서 설명되었던 것과 동일하므로 상세한 설명이 생략되어도 무방하다.
배터리 제어부(410`)는 입력받은 정보를 기반으로 배터리 유닛(100`)의 충전 가능 여부, 방전 가능 여부, 이상 여부 등을 알리는 신호를 외부에 송신할 수 있다. 외부로부터의 턴-오프 명령을 수신한 후, 기설정된 조건을 만족하는 경우 스위칭 유닛(420`)을 턴-오프시켜 제어 전류(Ict)를 차단할 수 있다. 턴-오프 명령은 외부로부터 인터페이스부(1100`)를 거쳐 배터리 시스템(400`)에 수신될 수도 있고, 도 2에서 도시되지 않은 별도의 경로를 거쳐 배터리 관리 시스템(400`)에 수신될 수도 있다. 다만, 배터리 제어부(410`)는 수신된 배터리 유닛(100`)의 정보를 기반으로 기설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 기설정된 조건을 만족하는 경우에만 스위칭 유닛(420`)이 턴-오프된다. 기설정된 조건은 도 1을 참조하는 설명에서 예시되었던 것과 동일하다.
스위칭 유닛(420`)은 배터리 유닛(100`)과 배터리 제어부(410`) 사이에 배치되고, 제2 트랜지스터(T2`), 제3 트랜지스터(T3`) 및 레귤레이터(421`)를 포함한다. 제2 트랜지스터(T2`) 및 제3 트랜지스터(T3`)는 배터리 유닛(100`)과 레귤레이터(421`) 사이에 배치된다. 제2 트랜지스터(T2`)의 게이트 전극은 배터리 제어부(410`)와 전기적으로 접속되고, 제3 트랜지스터(T3`)의 게이트 전극은 인터페이스부(1100`)와 전기적으로 접속된다. 여기서, 인터페이스부(1100`)는 외부로부터의 턴-온 명령에 응답하여 턴-온 전압(Vto)을 생성한다. 배터리 제어부(410`)는 제2 트랜지스터(T2`)의 게이트 전극에 공급되는 전압 레벨을 변경하는 것에 의해 제어 전류(Ict)의 레벨을 제어한다. 외부로부터의 턴-오프 명령에 응답하여, 제2 트랜지스터(T2`)가 턴-오프 되고, 제2 트랜지스터(T2`)의 턴-오프에 의해 제어 전류(Ict)가 차단된다. 레귤레이터(421`)는 배터리 유닛(100`)으로부터의 전류의 리플(ripple)을 제거한다.
인터페이스부(1100`)는 외부로부터의 턴-온 명령에 응답하여 턴-온 전압(Vto)를 생성한다. 인터페이스부(1100`)는 제3 트랜지스터(T3`)의 게이트 전극과 전기적으로 연결된다. 제어 전류(Ict)가 차단되어 배터리 제어부(410`)가 턴-오프된 상태에서 인터페이스부(1100`)로부터의 턴-온 전압(Vto)이 제3 트랜지스터(T3`)에 공급되는 경우, 제3 트랜지스터(T3`)가 소정의 기간 동안 턴-온된다. 제3 트랜지스터(T3`)의 턴-온에 의해, 제어 전류(Ict)가 배터리 제어부(410`)에 공급된다. 배터리 제어부(410`)는 턴-온되는 동안 스위칭 유닛(420`) 중 제2 트랜지스터(T2`)를 턴-온시켜 제어 전류(Ict)를 공급받는다. 소정의 기간이 종료되더라도, 제2 트랜지스터(T2`)의 턴-온에 의해 제어 전류(Ict)를 공급받는 배터리 제어부(410`)는 턴-오프되지 않고, 턴-온된 상태를 유지한다. 인터페이스부(1100`)는 턴-온 명령뿐 아니라 턴-오프 명령도 배터리 제어부(410`)로 전달할 수 있고, 인터페이스부(1100`)로는 이그니션 키 등이 사용될 수 있다는 것은 위에서 설명되었다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구동 방법이 도 1 및 도 3을 참조하여 설명될 것이다.
S100 단계에서, 배터리 유닛(100) 및 배터리 관리 시스템(400)을 포함하는 배터리 팩(1000)이 제공된다. 여기서 배터리 관리 시스템(400)은 배터리 제어부(410) 및 스위칭 유닛(420)을 포함한다. S100 단계에서, 배터리 제어부(410)와 전기적으로 연결된 인터페이스부(1100)도 제공될 수 있다.
S200 단계에서, 외부로부터의 턴-온 명령에 응답하여 배터리 제어부(410)가 턴-온된다. 상세한 내용은 도 5 또는 도 6을 참조하여 설명될 것이다.
S300 단계에서, 배터리 유닛(100)이 배터리 관리 시스템(400)에 의해 관리된다. 배터리 관리 시스템(400)은 배터리 유닛(100)의 정보를 입력받아 연산한다. 배터리 제어부(410)는 입력받은 정보를 기반으로 배터리 유닛(100)의 충전 가능 여부, 방전 가능 여부, 이상 여부 등을 알리는 신호를 외부에 송신할 수 있다. 배터리 제어부(410)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 공급되는 전압의 레벨을 제어하는 것에 의해 제어 전류(Ict)의 레벨을 제어할 수 있다.
S400 단계에서, 외부로부터의 턴-오프 명령에 응답하여 배터리 제어부(410)가 턴-오프된다. 상세한 내용은 도 4를 참조하여 설명될 것이다.
도 4는 도 3의 배터리 팩의 구동 방법 중 배터리 관리 시스템을 턴-오프시키는 단계를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서, 배터리 관리 시스템을 턴-오프시키는 단계가 도 1, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명될 것이다.
S410 단계에서, 턴-오프 명령이 배터리 제어부(410)에 수신된다. 외부로부터의 턴-오프 명령은 인터페이스부(1100) 또는 별도의 경로를 통해 수신될 수 있다.
S420 단계에서, 배터리 제어부(410)가 배터리 유닛(100)의 정보를 입력받는다. 정보는 턴-오프 명령이 수신된 시간 및 개방 회로 전압(OCV)을 포함하고, 출력 전류의 레벨, 각각의 배터리(B1 내지 Bn 중 하나)의 충전 상태(SOC) 등을 더 포함할 수 있다.
S430 단계에서, 배터리 제어부(410)는 기설정된 조건이 만족되었는지 여부가 판단된다. 기설정된 조건은 턴-오프 명령을 수신한 후 기설정된 시간이 지났는지 여부, 일정 시간 동안의 개방 회로 전압의 최대값과 최소값의 차이가 기설정된 크기보다 작은지 여부 등일 수 있다. 실시예에 따라 다양한 기준들을 기반으로 기설정된 조건을 만족하는지 여부가 판단될 수 있다. 기설정된 조건이 만족되었다고 판단된 경우, S440 단계가 수행된다. 기설정된 조건이 만족되지 않았다고 판단된 경우, S420 단계가 수행되고 배터리 제어부(410)가 배터리 유닛(100)의 정보를 다시 입력받는다.
S440 단계에서, 배터리 제어부(410)는 스위칭 유닛(420)을 턴-오프시킨다. 스위칭 유닛(420) 내 제1 트랜지스터(T1)가 턴-오프되어 제어 전류(Ict)가 차단되고 턴-온 전류(Ito)도 공급되지 않으므로, 배터리 제어부(410)가 턴-오프된다.
도 5는 도 3의 배터리 팩의 구동 방법 중 배터리 관리 시스템을 턴-온시키는 단계를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서, 배터리 관리 시스템을 턴-온시키는 단계가 도 1, 도 3 및 도 5를 참조하여 설명될 것이다.
S210 단계에서, 배터리 제어부(410)는 턴-온 전류(Ito)를 수신하여 소정의 기간 동안 턴-온된다. 턴-온 전류(Ito)는 외부로부터의 턴-온 명령을 수신한 인터페이스부(1100)에 의해 생성된다.
S220 단계에서, 소정의 기간 동안 턴-온된 배터리 제어부(410)는 스위칭 유닛(420)을 턴-온시킨다. 구체적으로, 배터리 제어부(410)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 공급되는 전압 레벨을 변경하여 제1 트랜지스터(T1)를 턴-온시킨다. 소정의 기간이 종료되더라도, 제1 트랜지스터(T1)의 턴-온에 의해 제어 전류(Ict)를 공급받는 배터리 제어부(410)는 턴-오프되지 않는다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 구동 방법 중 배터리 관리 시스템을 턴-온시키는 단계를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서, 배터리 관리 시스템을 턴-온시키는 단계가 도 2, 도 3 및 도 6를 참조하여 설명될 것이다.
S210` 단계에서, 제3 트랜지스터(T3`)는 턴-온 전압(Vto)을 수신하여 소정의 기간 동안 턴-온된다. 턴-온 전압(Vto)은 외부로부터의 턴-온 명령을 수신한 인터페이스부(1100`)에 의해 생성된다. 제3 트랜지스터(T3`)의 턴-온으로 인해 제어 전류(Ict)가 배터리 제어부(410`)에 공급되어 배터리 제어부(410`)가 소정의 기간 동안 턴-온된다.
S220` 단계에서, 소정의 기간 동안 턴-온된 배터리 제어부(410`)는 제2 트랜지스터(T2`)를 턴-온시킨다. 구체적으로, 배터리 제어부(410`)는 제2 트랜지스터(T2`)의 게이트 전극에 공급되는 전압 레벨을 변경하여 제2 트랜지스터(T2`)를 턴-온시킨다. 소정의 기간이 종료되더라도, 제2 트랜지스터(T2`)의 턴-온에 의해 제어 전류(Ict)를 공급받는 배터리 제어부(410`)는 턴-오프되지 않는다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
배터리 팩: 1000, 1000` 인터페이스부: 1100, 1100`
배터리 제어부: 410, 410` 스위칭 유닛: 420, 420`

Claims (11)

  1. 외부로 전원을 공급하는 배터리 유닛;
    상기 배터리 유닛을 관리하는 배터리 관리 시스템을 포함하고,
    상기 외부로부터의 턴-오프 명령에 응답하여, 상기 배터리 유닛으로부터 상기 배터리 관리 시스템으로 공급되는 제어 전류가 차단되되,
    상기 배터리 관리 시스템은 상기 배터리 유닛의 정보를 입력받아 연산하는 배터리 제어부 및 상기 배터리 유닛과 상기 배터리 제어부 사이에 배치되어 상기 제어 전류의 레벨을 제어하는 스위칭 유닛을 포함하고,
    상기 배터리 제어부는 상기 턴-오프 명령을 수신한 후, 기설정된 조건을 만족하는 경우 상기 스위칭 유닛을 턴-오프시켜 상기 제어 전류를 차단하며,
    상기 기설정된 조건을 만족하는지 여부는 상기 턴-오프 명령의 수신 이후 경과된 시간 및 시간에 따른 상기 배터리 유닛의 개방 회로 전압의 변화 중 적어도 하나를 기반으로 판단되고,
    상기 스위칭 유닛은 상기 배터리 제어부와 전기적으로 접속된 레귤레이터 및 상기 배터리 유닛과 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 제2 및 제3 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 배터리 제어부와 전기적으로 접속되고, 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 외부로부터의 턴-온 명령에 응답하여 턴-온 전압을 생성하는 인터페이스부와 전기적으로 접속되며,
    상기 스위칭 유닛은 상기 턴-온 전압에 의해 상기 제어 전류를 상기 배터리 제어부에 공급하여 상기 배터리 제어부가 턴-온되고,
    상기 배터리 제어부는 턴-온된 기간 동안 상기 제2 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제어 전류를 공급받으며, 상기 턴-오프 명령에 응답하여 상기 제2 트랜지스터를 턴-오프시키는 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 유닛의 개방 회로 전압의 변화로서, 일정 시간 동안의 개방 회로 전압 중 최대값과 최소값의 차이가 기설정된 크기 보다 작은지 여부에 따라 기설정된 조건이 만족하는지 여부가 판단되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 배터리 유닛; 및
    상기 배터리 유닛의 정보를 입력받아 연산하는 배터리 제어부 및 상기 배터리 유닛과 상기 배터리 제어부 사이에 배치되는 스위칭 유닛을 포함하는 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 팩의 구동 방법에 있어서,
    상기 배터리 팩을 제공하는 단계; 및
    외부로부터의 턴-오프 명령에 응답하여 상기 배터리 제어부를 턴-오프시키는 단계를 포함하고,
    상기 배터리 제어부를 턴-오프시키는 단계는 상기 턴-오프 명령을 수신하는 단계, 상기 배터리 유닛의 정보를 입력받는 단계 및 상기 스위칭 유닛을 턴-오프시키는 단계를 포함하고,
    상기 스위칭 유닛을 턴-오프시키는 단계는 기설정된 조건을 만족시키는 경우 수행되며, 상기 스위칭 유닛의 턴-오프에 의해 상기 배터리 유닛으로부터 상기 배터리 제어부에 공급되던 제어 전류가 차단되며,
    상기 기설정된 조건을 만족하는지 여부는 상기 턴-오프 명령의 수신 이후 경과된 시간 및 시간에 따른 상기 배터리 유닛의 개방 회로 전압의 변화 중 적어도 하나를 기반으로 판단되고,
    상기 배터리 팩의 구동 방법은 상기 외부로부터의 턴-온 명령에 응답하여 상기 배터리 제어부를 턴-온시키는 단계; 및
    상기 배터리 유닛을 관리하는 단계를 더 포함하고,
    상기 배터리 유닛을 관리하는 단계는 상기 배터리 제어부를 턴-온시키는 단계 이후 및 상기 배터리 제어부를 턴-오프시키는 단계 이전에 수행되며,
    상기 스위칭 유닛은 상기 배터리 제어부와 전기적으로 접속된 레귤레이터 및 상기 배터리 유닛과 상기 레귤레이터 사이에 배치되는 제2 및 제3 트랜지스터를 포함하고,
    상기 배터리 제어부를 턴-온시키는 단계는 턴-온 전압을 수신하는 단계 및 상기 제2 트랜지스터를 턴-온시키는 단계를 포함하며,
    상기 턴-온 전압은 상기 턴-온 명령을 수신한 인터페이스부에 의해 생성되고,
    상기 턴-온 명령을 수신하는 단계에서, 상기 턴-온 전압에 의해 상기 제3 트랜지스터가 턴-온되고, 상기 제3 트랜지스터의 턴-온으로 인해 상기 제어 전류가 상기 배터리 제어부에 공급되어 상기 배터리 제어부가 턴-온되고,
    상기 제2 트랜지스터를 턴-온시키는 단계에서, 상기 배터리 제어부가 상기 제2 트랜지스터를 턴-온시키는 배터리 팩의 구동 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 배터리 유닛의 개방 회로 전압의 변화로서, 일정 시간 동안의 개방 회로 전압 중 최대값과 최소값의 차이가 기설정된 크기 보다 작은지 여부에 따라 기설정된 조건이 만족하는지 여부가 판단되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 구동 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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