KR102533201B1 - 전압 평형 장치 - Google Patents

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Abstract

전압 평형 장치는, 제1배터리 모듈의 양극, 상기 제2배터리 모듈의 양극, 및 상기 제1 및 제2배터리 모듈의 음극에 각각 연결되는 제1, 제2 및 제3연결 단자, 상기 제1 및 제2연결 단자 사이에 연결되어, 상기 제1 및 제2연결 단자 사이의 전류 경로를 형성하는 평형 회로, 상기 제1 및 제2연결 단자 사이의 차 전압에 따라 표시 상태가 변경되는 제1인디케이터 회로, 상기 제1 및 제3연결 단자 사이의 전압에 비례하여 입력되는 입력 전압에 따라, 출력 전압을 다르게 출력하는 제1비교기, 및 상기 제1비교기의 출력 전압에 따라서 표시 상태가 변경되는 제2인디케이터 회로를 포함할 수 있다.

Description

전압 평형 장치{VOLTAGE EQUALIZATION DEVICE}
본 발명의 실시 예는 전압 평형 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리 진단 기능을 포함하는 휴대용 전압 평형 장치에 관한 것이다.
최근 전기 자동차, 골프 카트, 전기 자전거 등 전기 모터를 동력원으로 사용하는 운송 장치의 개발이 활발해지면서, 전기 모터를 구동하기 위한 고전압 배터리 시스템에 대한 관심 또한 증가하는 추세이다.
통상적으로, 고전압 배터리 시스템은 하나 이상의 이차 전지(secondary cell)로 구성되는 복수의 배터리 모듈이 직렬 또는 병렬로 연결되어 구성된다.
배터리 모듈들을 직렬 또는 병렬로 연결하여 사용하는 모든 배터리 시스템에서는 배터리 모듈들 간의 특성 차이로 인해, 각 배터리 모듈에 충전된 전하량을 불균일하게 되고, 이로 인해 배터리 모듈들의 용량 또는 전압이 불균일해져 배터리 시스템의 성능을 저하시키는 원인으로 작용한다.
본 발명의 실시 예를 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는 배터리 모듈에 대한 진단 기능을 포함하며, 휴대가 가능한 전압 평형 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전압 평형 장치는, 제1배터리 모듈의 양극, 상기 제2배터리 모듈의 양극, 및 상기 제1 및 제2배터리 모듈의 음극에 각각 연결되는 제1, 제2 및 제3연결 단자, 상기 제1 및 제2연결 단자 사이에 연결되어, 상기 제1 및 제2연결 단자 사이의 전류 경로를 형성하는 평형 회로, 상기 제1 및 제2연결 단자 사이의 차 전압에 따라 표시 상태가 변경되는 제1인디케이터 회로, 상기 제1 및 제3연결 단자 사이의 전압에 비례하여 입력되는 입력 전압에 따라, 출력 전압을 다르게 출력하는 제1비교기, 및 상기 제1비교기의 출력 전압에 따라서 표시 상태가 변경되는 제2인디케이터 회로를 포함할 수 있다.
상기 전압 평형 장치는, 상기 제1연결 단자에 연결되는 제1단자와, 상기 평형 회로에 연결되는 제2단자를 포함하는 퓨즈를 더 포함하고, 상기 제1비교기는, 상기 퓨즈의 제1단자와 상기 제3연결 단자 사이의 전압에 대응하여 입력 전압을 입력 받을 수 있다.
상기 전압 평형 장치는, 상기 퓨즈의 제1단자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되어, 상기 퓨즈의 제1단자와 상기 제3연결 단자 사이의 전압을 분배하여 상기 제1비교기의 입력 전압으로 전달하는 전압 분배 회로를 더 포함 할 수 있다.
상기 제2인디케이터 회로는, 상기 퓨즈의 제1단자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되는 발광 소자, 및 상기 발광 소자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되어, 상기 제1비교기의 출력 전압에 따라 턴 온 또는 턴 오프되는 스위치를 포함 할 수 있다.
상기 전압 평형 장치는, 상기 퓨즈의 제2단자와 상기 제3연결 단자 사이의 전압에 비례하여 입력되는 입력 전압에 따라, 출력 전압을 다르게 출력하는 제2비교기, 및 상기 제2비교기의 출력 전압에 따라서 표시 상태가 변경되는 제3인디케이터 회로를 더 포함 할 수 있다.
상기 전압 평형 장치는, 상기 퓨즈의 제2단자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되어, 상기 퓨즈의 제2단자와 상기 제3연결 단자 사이의 전압을 분배하여 상기 제2비교기의 입력 전압으로 전달하는 전압 분배 회로를 더 포함 할 수 있다.
상기 제3인디케이터 회로는, 상기 퓨즈의 제2단자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되는 발광 소자, 및 상기 발광 소자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되어, 상기 제2비교기의 출력 전압에 따라 턴 온 또는 턴 오프되는 스위치를 포함 할 수 있다.
상기 전압 평형 장치는, 상기 제1연결 단자와 상기 평형 회로 사이에 연결되는 스위치, 및 상기 제1 및 제2배터리 모듈의 전압에 따라 상기 스위치를 제어하는 제어기를 더 포함 할 수 있다.
상기 평형 회로는, 상기 제1 및 제2연결 단자 사이에 연결되는 부하 저항을 포함 할 수 있다.
상기 전압 평형 장치는, 상기 제1 및 제2연결 단자 사이의 전압을 전파 정류하여 상기 제1인디케이터 회로로 출력하는 정류 회로를 더 포함할 수 있다.
상기 제1인디케이터 회로는, 상기 정류 회로의 출력 단자들 사이에 연결되어, 상기 정류 회로의 출력 전압에 따라 턴 온 또는 턴 오프되는 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 전압 평형 장치는, 상기 정류 회로의 제1출력 단자와 상기 발광 소자 사이에 연결되어, 상기 발광 소자를 흐르는 전류를 제한하는 적어도 하나의 저항, 및 상기 발광 소자와 병렬 연결되어, 상기 발광 소자의 양단 전압을 제한하는 제너 다이오드를 더 포함할 수 있다.
상기 전압 평형 장치는, 상기 정류 회로의 출력 단자들 사이에 연결되어, 상기 정류 회로의 출력 전압을 평활화하는 평활 캐패시터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 배터리 모듈에 대한 진단 기능을 포함하는 휴대용 전압 평형 장치를 저비용으로 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전압 평형 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 평형 장치의 발광 소자들의 표시 상태에 따라서 배터리 모듈들의 상태를 진단하는 예들을 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 평형 장치와 배터리 모듈들 간의 체결 예들을 개략적으로 도시한 도면들이다.
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 본 발명의 실시 예에 따른 전압 평형 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전압 평형 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전압 평형 장치(1)는 복수의 연결 단자(J1, J2, J3), 전압 평형 회로(voltage equalizer circuit, 10), 제1과방전 진단 회로(20), 및 제2과방전 진단 회로(30)를 포함할 수 있다.
연결 단자들(J1, J2, J3)은 진단 및 전압 평형 대상이 되는 배터리 모듈(미도시)들의 극 단자들과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 연결 단자(J1)은 전압 평형 대상이 되는 배터리 모듈들 중 어느 하나의 양극 단자에 전기적으로 연결되고, 연결 단자(J2)는 전압 평형 대상이 되는 배터리 모듈들 중 다른 하나의 양극 단자에 전기적으로 연결되며, 연결 단자(J3)은 전압 평형 대상이 되는 배터리 모듈들의 음극 단자들에 전기적으로 연결될 수 있다. 본 문서에서는 설명의 편의를 위해, 연결 단자들(J1, J2, J3)을 통해 전압 평형 장치(1)와 연결되는 배터리 모듈들 중, 연결 단자 J1 및 J3를 통해 연결되는 배터리 모듈을 '제1배터리 모듈'이라 명명하여 사용하고, 연결 단자 J2 및 J3를 통해 연결되는 배터리 모듈을 '제2배터리 모듈'이라 명명하여 사용한다.
전압 평형 회로(10)는 제1 및 제2배터리 모듈들 간의 전압 평형 기능을 수행하기 위한 회로이다. 전압 평형 회로(10)는 퓨즈(F11), 스위치(SW11), 제어기(11), 평형 회로(12), 정류 회로(13), 평활 캐패시터(C11), 및 인디케이터 회로(14)를 포함할 수 있다.
퓨즈(F11)는 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 경로 상에 위치하며, 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 흐름을 차단할 수 있다. 즉, 퓨즈(F11)는 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 경로 상에 소정치 이상의 과전류가 발생하면 용단되며, 이로 인해 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 흐름이 차단될 수 있다.
한편, 도 1에서는 퓨즈(F11)가 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 경로 상에 위치하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 본 발명이 이로 한정되는 것은 아니어서, 퓨즈(F11)는 연결 단자(J2)와 평형 회로(12) 사이의 전류 경로 상에 위치할 수도 있다. 또한, 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 경로 상에 위치하는 퓨즈(F11) 외에, 연결 단자(J2)와 평형 회로(12) 사이의 전류 경로 상에 퓨즈를 추가로 배치할 수도 있다.
스위치(SW11)는 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 경로 상에 위치하며, 연결 단자(J1)에 전기적으로 연결되는 제1단자, 평형 회로(12)에 전기적으로 연결되는 제2단자, 및 제어기(11)로부터 제어 신호가 인가되는 제어 단자를 포함할 수 있다. 이에 따라, 스위치(SW11)는 제어기(11)로부터 제어 단자로 인가되는 제어 신호에 따라 턴 온/턴 오프되어 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 흐름을 차단하거나 허용할 수 있다.
제어기(11)는 스위치(SW11)로 제어 신호를 인가함으로써, 스위치(SW11)의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(11)는 제1 및 제2배터리 모듈들 간의 전압 차를 검출하고, 제1 및 제2배터리 모듈들 간의 전압 차가 소정치 이상이면 스위치(SW11)를 턴 온 시켜 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 흐름을 허용할 수 있다. 또한, 예를 들어, 제어기(11)는 제1 및 제2배터리 모듈 중 적어도 하나의 전압이 소정치 이하 즉, 과방전 상태이면, 스위치(SW11)를 턴 오프 시켜 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 흐름을 차단할 수 있다. 또한, 예를 들어, 제어기(11)는 사용자로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 스위치(SW11)를 턴 온 또는 턴 오프 시킴으로써, 연결 단자(J1)과 평형 회로(12) 사이의 전류 흐름을 차단하거나 허용할 수도 있다.
평형 회로(12)는 제1 및 제2배터리 모듈들 사이에 전기적으로 연결되어 제1 및 제2배터리 모듈들 간의 전압 평형을 위한 전류 경로를 제공함으로써, 제1 및 제2배터리 모듈들 간의 전압 평형 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 평형 회로(12)는 연결 단자(J1)에 연결되는 제1단과, 연결 단자(J2)에 연결되는 제2단을 포함하는 부하 저항(R11)을 포함할 수 있다.
정류 회로(13)는 연결 단자들(J1, J2)과 인디케이터 회로(14) 사이에 전기적으로 연결되어, 제1 및 제2배터리 모듈들 간의 차 전압을 전파 정류하여 인디케이터 회로(14)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
정류 회로(13)는 4개의 다이오드(D11, D12, D13, D14)로 구성되는 브릿지 정류기(bridge rectifier)로 구성될 수 있다. 이에 따라, 정류 회로(13)는 입력 단자들(n11, n12)을 통해 입력되는 전압의 극성과 상관 없이 동일한 극성의 전압을 출력 단자들(n13, n14)로 출력할 수 있다. 즉, 정류 회로(13)는 제1 및 제2배터리 모듈들 중 어느 배터리 모듈의 전압이 더 높은지에 상관 없이, 제1 및 제2배터리 모듈들 간의 차 전압에 대응하는 동일한 극성의 출력 전압을 출력할 수 있다.
평활 캐패시터(C11)는 정류 회로(13)의 출력 단자들(n13, n14) 사이에 전기적으로 연결되어, 정류 회로(13)의 출력 전압을 평활화 하는 기능을 수행할 수 있다.
인디케이터 회로(14)는 정류 회로(13)의 출력 단자들(n13, n14)들 사이에 전기적으로 연결되어, 정류 회로(13)의 출력 전압에 기초하여 전류 평형의 진행 상태를 표시할 수 있다. 즉, 제1 및 제2배터리 모듈 간의 전압 차에 기초하여 전류 평형의 진행 상태를 표시할 수 있다.
이를 위해, 인디케이터 회로(14)는 정류 회로(13)의 출력 전압에 따라서 표시 상태가 변경되는 표시 소자를 포함할 수 있다. 도 1을 예로 들면, 인디케이터 회로(14)는 정류 회로(13)의 출력 전압에 따라서 발광이 조절되는 발광 소자 즉, 발광 다이오드(LED1)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2배터리 모듈들 간에 전압 차가 존재하여 전압 평형이 진행 중인 상태에서, 발광 소자(LED1)는 턴 온되어(발광하여) 전압 평형이 진행 중임을 표시할 수 있다. 반면에, 제1 및 제2배터리 모듈들 간에 전압 평형이 완료되어 제1 및 제2배터리 모듈들 간에 전압 차가 해소된 경우, 발광 소자(LED1)는 턴 오프되어 전압 평형이 완료되었음을 표시할 수 있다.
한편, 인디케이터 회로(14)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 정류 회로(13)의 출력 단자들(n13, n14) 사이에서 발광 소자(LED1)와 직렬 연결되어 발광 소자(LED1)로 흐르는 전류를 제한하기 위한 저항들(R12, R13)과, 발광 소자(LED1)와 병렬 연결되어 발광 소자(LED1)의 양단 전압을 제한하는 제너 다이오드(D15)를 더 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 전류 제한 저항들(R12, R13)은 정류 회로(13)의 출력 단자(n13)와 발광 소자(LED1)의 애노드(anode) 사이에 직렬 연결될 수 있다. 또한, 제너 다이오드(D15)의 캐소드(cathode)는 전류 제한 저항들(R12, R13) 간의 연결 노드에 전기적으로 연결되며, 제너 다이오드(D15)의 애노드는 발광 소자(LED1)의 캐소드에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1과방전 진단 회로(20)는 연결 단자들(J1, J3)을 통해 제1배터리 모듈의 양단 사이에 연결되며, 제1배터리 모듈들의 과방전을 진단하는 회로이다. 제1과방전 진단 회로(20)는 비교기(21), 전압 분배 회로(22), 및 인디케이터 회로(23)를 포함할 수 있다.
전압 분배 회로(22)는 연결 단자들(J1, J3)을 통해 제1배터리 모듈의 양단 사이에 직렬 연결되는 복수의 전압 분배용 저항을 통해, 제1배터리 모듈의 전압을 소정 범위 이내로 강하하여 비교기(21)의 입력 단자로 전달할 수 있다. 도 1을 예로 들면, 전압 분배 회로(22)는 연결 단자(J1)와 비교기(21)의 입력 단자 사이에 연결되는 저항(R21)과, 비교기(21)의 입력 단자와 연결 단자(J3) 사이에 연결되는 저항(R22)를 포함할 수 있다. 여기서, 저항(R21)은 연결 단자(J1)과 퓨즈(F11)의 제1단 사이의 연결 노드에 연결될 수 있다.
전압 분배 회로(22)는 역전류 방지를 위해 연결 단자(J1)과 비교기(21)의 입력 단자 사이에 연결되는 다이오드(D21)를 더 포함할 수도 있다.
비교기(21)는 입력 전압을 기준 전압과 비교하고, 비교 결과에 따라 출력 전압의 레벨을 다르게 출력할 수 있다. 비교기(21)의 입력 전압은 제1배터리 모듈의 양단 전압에 대응하며, 제1배터리 모듈의 양단 전압이 전압 분배 회로(22)에 의해 강하되어 입력될 수 있다.
인디케이터 회로(23)는 비교기(21)의 출력 전압에 따라 표시 상태를 달리 하여, 제1배터리 모듈의 과방전 상태를 표시할 수 있다.
이를 위해, 인디케이터 회로(23)는 연결 단자들(J1, J3) 사이에 연결되는 발광 소자(LED1)와, 발광 소자(LED1)의 턴 온/턴 오프를 스위칭하기 위한 스위치(SW21)를 포함할 수 있다. 인디케이터 회로(23)는 발광 소자(LED2)의 전류 제한을 위한 저항(R23)을 더 포함할 수도 있다.
발광 소자(LED1)는 발광 다이오드로서, 연결 단자(J1)와 퓨즈(F11) 사이에 연결되는 애노드, 및 스위치(SW21)를 통해 연결 단자(J3)에 연결되는 캐소드를 포함하며, 스위치(SW21)의 턴 온/턴 오프에 따라서 발광이 제어될 수 있다.
스위치(SW21)는 발광 소자(LED2)의 캐소드와 연결되는 제1단자, 연결 단자(J3)와 연결되는 제2단자, 및 비교기(21)의 출력 단자와 연결되는 제어 단자를 포함하며, 비교기(21)의 출력 전압에 따라서 발광 소자(LED2)와 연결 단자(J3) 간의 연결을 허용하거나 차단할 수 있다. 예를 들어, 제1배터리 모듈의 전압이 소정치 이하로 낮아져 즉, 제1배터리 모듈이 과방전되어 비교기(21)의 입력 전압이 기준 전압 이하인 경우, 비교기(21)의 출력 전압에 의해 스위치(SW21)가 턴 오프 되며, 이로 인해 발광 소자(LED2)와 연결 단자(J3) 간의 연결이 차단되어 발광 소자(LED2)가 턴 오프될 수 있다. 또한, 예를 들어, 제1배터리 모듈의 전압이 소정치 보다 높아 비교기(21)의 입력 전압이 기준 전압보다 높은 경우, 비교기(21)의 출력 전압에 의해 스위치(SW21)가 턴 온 되며, 이로 인해 발광 소자(LED2)와 연결 단자(J3) 간에 전류가 흘러 발광 소자(LED2)가 턴 온(발광)될 수 있다.
제2과방전 진단 회로(30)는 연결 단자들(J1, J3)을 통해 제1배터리 모듈의 양단 사이에 연결되며, 제1배터리 모듈들의 과방전을 진단하는 회로이다. 제2과방전 진단 회로(30)는 비교기(31), 전압 분배 회로(32), 및 인디케이터 회로(33)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제2과방전 진단 회로(30)의 회로 구성은 전술한 제1과방전 진단 회로(20)의 회로 구성과 동일한 바, 아래에서는 중복되는 설명을 피하기 위해 제2과방전 진단 회로(30)의 동작에 대해 상세한 설명을 생략한다.
한편, 제2과방전 진단 회로(30)의 비교기(31)는 연결 단자(J1)와 퓨즈(F11)의 제1단 사이가 아닌, 퓨즈(F11)의 제2단에 전기적으로 연결되는 전압 분배 회로(32)를 통해 제1배터리 모듈의 전압을 전달 받을 수 있다. 즉, 퓨즈(F11)를 통해 제1배터리 모듈의 전압을 전달 받을 수 있다. 따라서, 작업자는 제1과방전 진단 회로(20)의 인디케이터 회로(23)와, 제2과방전 진단 회로(30)의 인디케이터 회로(33) 간의 표시 상태를 비교함으로써, 퓨즈(F11)의 용단 상태 또는 연결 단자(J3)의 체결 불량 등을 진단할 수 있다.
도 2는 전술한 전압 평형 회로(10), 그리고 제1 및 제2과방전 진단 회로(20, 30)의 발광 소자들의 표시 상태에 따라서 제1 및 제2배터리 모듈들의 상태를 진단하는 예들을 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 제1 및 제2배터리 모듈의 전압이 정상인 상태에서 제1 및 제2배터리 모듈 간에 전압 평형이 완료되면, 전압 평형 회로(10)의 발광 소자(LED1)는 턴 오프되며, 제1과방전 진단 회로(20), 및 제2과방전 진단 회로(30)의 발광 소자들(LED2, LED3)은 모두 턴 온(발광)될 수 있다.
또한, 제1 및 제2배터리 모듈의 전압이 정상인 상태에서 제1 및 제2배터리 모듈 간에 전압 평형이 진행 중이면, 전압 평형 회로(10), 제1과방전 진단 회로(20), 및 제2과방전 진단 회로(30)의 발광 소자들(LED1, LED2, LED3)은 모두 턴 온(발광)될 수 있다.
또한, 제1 및 제2배터리 모듈 중 어느 하나가 과방전 상태이면(도 1의 경우, 제1배터리 모듈이 과방전 상태이면), 전압 평형이 중단 되어 전압 평형 회로(10)의 발광 소자(LED1)는 턴 오프되며, 제1과방전 진단 회로(20), 및 제2과방전 진단 회로(30)의 발광 소자들(LED2, LED3) 또한 모두 턴 오프될 수 있다.
또한, 퓨즈(F11)가 용단 되거나, 연결 단자(J3)의 체결이 불량인 경우, 전압 평형이 중단 되어 전압 평형 회로(10)의 발광 소자(LED1)는 턴 오프되며, 제1과방전 진단 회로(20), 및 제2과방전 진단 회로(30)의 발광 소자들(LED2, LED3) 중 하나는 턴 오프되고, 나머지 하나는 턴 온 될 수 있다.
따라서, 작업자는 전압 평형 회로(10), 그리고 제1 및 제2과방전 진단 회로(20, 30)의 발광 소자들(LED1, LED2, LED3)의 표시 상태를 확인함으로써, 전압 평형 완료 여부뿐만 아니라, 과방전 여부 또는 전압 평형 장치(1)가 정상 동작 여부를 확인하는 것이 가능하다.
한편, 도 1에서는 과방전 진단 회로들(20, 30)이 제1배터리 모듈 측에만 연결되어 제1배터리 모듈의 과방전 상태를 진단하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 본 발명이 이로 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에 따르면, 과방전 진단 회로들(20, 30)은 연결 단자들(J2, J3)을 통해 제2배터리 모듈 측에 연결되어 제2배터리 모듈의 과방전 상태를 진단하기 위해 사용될 수도 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 과방전 진단 회로들(20, 30)은 제1 및 제2배터리 모듈 양측에 각각 연결되어, 제1 및 제2 배터리 모듈의 과방전 상태를 진단하기 위해 사용될 수도 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 평형 장치와 배터리 모듈들 간의 체결 예들을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 3은 복수의 배터리 모듈을 병렬 연결하여 구성된 배터리 시스템에서 가장 자리에 위치하는 배터리 모듈을 새로운 배터리 모듈(102)로 교체하기 위해 전압 평형 장치(1)를 체결하는 경우를 예로 들어 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 하나의 전압 평형 장치(1)가 기존에 사용 중이던 배터리 모듈 그룹(101)의 양극과, 새로운 배터리 모듈(102)의 양극 사이에 연결되어 전압 평형을 수행할 수 있다. 이를 위해, 전압 평형 장치(1)의 연결 단자 J1 및 J2 중 어느 하나가 기존에 사용 중이던 배터리 모듈 그룹(101)의 양극에 연결되고, 나머지 하나는 새로운 배터리 모듈(102)의 양극에 연결되며, 전압 평형 장치의 연결 단자 J3는 배터리 모듈들(101, 102)의 음극에 연결될 수 있다.
도 4는 복수의 배터리 모듈을 병렬 연결하여 구성된 배터리 시스템에서 내측에 위치하는 배터리 모듈을 새로운 배터리 모듈(102)로 교체하기 위해 전압 평형 장치(1a, 1b)를 체결하는 경우를 예로 들어 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 두 개의 전압 평형 장치(1a, 1b)가 기존에 사용 중이던 배터리 모듈 그룹들(101a, 102b)의 양극과, 새로운 배터리 모듈(102)의 양극 사이에 각각 연결되어 전압 평형을 수행할 수 있다. 이를 위해, 전압 평형 장치(1a)의 연결 단자 J1 및 J2 중 어느 하나가 기존에 사용 중이던 배터리 모듈 그룹(101a)의 양극에 연결되고, 나머지 하나는 새로운 배터리 모듈(102)의 양극에 연결되며, 전압 평형 장치의 연결 단자 J3는 배터리 모듈들(101a, 101b, 102)의 음극에 연결될 수 있다. 또한, 전압 평형 장치(1b)의 연결 단자 J1 및 J2 중 어느 하나가 기존에 사용 중이던 배터리 모듈 그룹(101b)의 양극에 연결되고, 나머지 하나는 새로운 배터리 모듈(102)의 양극에 연결되며, 전압 평형 장치의 연결 단자 J3는 배터리 모듈들(101a, 101b, 102)의 음극에 연결될 수 있다.
전술한 실시 예에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 전압 평형 장치는 배터리 모듈들 간의 전압 평형 기능을 수행할 뿐만 아니라, 배터리 모듈의 과방전 진단과 전압 평형 장치의 정상 동작 진단 또한 가능하다. 또한, 이러한 기능들을 구현하기 위해 상대적으로 가격이 저렴한 소자(예를 들어, 발광 다이오드 등)들을 이용함으로써, 전압 평형 장치의 단가를 낮추는 효과가 있으며, 복잡도가 낮은 회로 구성으로 전압 평형 장치를 휴대용으로 구현하는 것이 가능하다.
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.
1, 1a, 1b: 전압 평형 장치
10: 전압 평형 회로
11: 제어기
12: 평형 회로
13: 정류 회로
14, 23, 33: 인디케이터 회로
20, 30: 과방전 진단 회로
21, 31: 비교기
22, 32: 전압 분배 회로
J1, J2, J3: 연결 단자
F11: 퓨즈
LED1, LED2, LED3: 발광 소자

Claims (13)

  1. 제1배터리 모듈의 양극, 제2배터리 모듈의 양극, 및 상기 제1 및 제2배터리 모듈의 음극에 각각 연결되는 제1, 제2 및 제3연결 단자,
    상기 제1 및 제2연결 단자 사이에 연결되어, 상기 제1 및 제2연결 단자 사이의 전류 경로를 형성하는 평형 회로,
    상기 제1 및 제2연결 단자 사이의 차 전압에 따라 표시 상태가 변경되는 제1인디케이터 회로,
    상기 제1 및 제3연결 단자 사이의 전압에 비례하여 입력되는 입력 전압에 따라, 출력 전압을 다르게 출력하는 제1비교기,
    상기 제1비교기의 출력 전압에 따라서 표시 상태가 변경되는 제2인디케이터 회로, 그리고
    상기 제1 및 제2연결 단자 사이의 전압을 전파 정류하여 상기 제1인디케이터 회로로 출력하는 정류 회로를 포함하고,
    상기 제1인디케이터 회로는, 상기 정류 회로의 출력 단자들 사이에 연결되어, 상기 정류 회로의 출력 전압에 따라 턴 온 또는 턴 오프되는 제1발광 소자를 포함하는 전압 평형 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1연결 단자에 연결되는 제1단자와, 상기 평형 회로에 연결되는 제2단자를 포함하는 퓨즈를 더 포함하고,
    상기 제1비교기는, 상기 퓨즈의 제1단자와 상기 제3연결 단자 사이의 전압에 대응하여 입력 전압을 입력 받는 전압 평형 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 퓨즈의 제1단자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되어, 상기 퓨즈의 제1단자와 상기 제3연결 단자 사이의 전압을 분배하여 상기 제1비교기의 입력 전압으로 전달하는 전압 분배 회로를 더 포함하는 전압 평형 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2인디케이터 회로는,
    상기 퓨즈의 제1단자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되는 제2발광 소자, 및
    상기 제2발광 소자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되어, 상기 제1비교기의 출력 전압에 따라 턴 온 또는 턴 오프되는 스위치를 포함하는 전압 평형 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 퓨즈의 제2단자와 상기 제3연결 단자 사이의 전압에 비례하여 입력되는 입력 전압에 따라, 출력 전압을 다르게 출력하는 제2비교기, 및
    상기 제2비교기의 출력 전압에 따라서 표시 상태가 변경되는 제3인디케이터 회로를 더 포함하는 전압 평형 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 퓨즈의 제2단자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되어, 상기 퓨즈의 제2단자와 상기 제3연결 단자 사이의 전압을 분배하여 상기 제2비교기의 입력 전압으로 전달하는 전압 분배 회로를 더 포함하는 전압 평형 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제3인디케이터 회로는,
    상기 퓨즈의 제2단자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되는 제3발광 소자, 및
    상기 제3발광 소자와 상기 제3연결 단자 사이에 연결되어, 상기 제2비교기의 출력 전압에 따라 턴 온 또는 턴 오프되는 스위치를 포함하는 전압 평형 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1연결 단자와 상기 평형 회로 사이에 연결되는 스위치, 및
    상기 제1 및 제2배터리 모듈의 전압에 따라 상기 스위치를 제어하는 제어기를 더 포함하는 전압 평형 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 평형 회로는, 상기 제1 및 제2연결 단자 사이에 연결되는 부하 저항을 포함하는 전압 평형 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 전압 평형 장치가 체결 불량이면, 상기 제1발광 소자는 턴 오프되며, 상기 제2발광 소자 및 상기 제3발광 소자 중 하나는 턴 온되고 상기 제2발광 소자 및 상기 제3발광 소자 중 나머지 하나는 턴 오프되는, 전압 평형 장치.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 정류 회로의 제1출력 단자와 상기 제1발광 소자 사이에 연결되어, 상기 제1발광 소자를 흐르는 전류를 제한하는 적어도 하나의 저항, 및
    상기 제1발광 소자와 병렬 연결되어, 상기 제1발광 소자의 양단 전압을 제한하는 제너 다이오드를 더 포함하는 전압 평형 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 정류 회로의 출력 단자들 사이에 연결되어, 상기 정류 회로의 출력 전압을 평활화하는 평활 캐패시터를 더 포함하는 전압 평형 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102184369B1 (ko) * 2016-12-09 2020-11-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 통신 시스템 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102533201B1 (ko) * 2018-06-12 2023-05-15 삼성에스디아이 주식회사 전압 평형 장치
CN113364068A (zh) * 2020-03-04 2021-09-07 南京德朔实业有限公司 充电管理方法和电池包

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200425205Y1 (ko) * 2006-06-02 2006-08-30 남상구 직류-교류 겸용 단말기 충전 회로

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5470073B2 (ja) * 2010-02-05 2014-04-16 日立ビークルエナジー株式会社 電池制御装置および電池システム
JP2013055836A (ja) * 2011-09-06 2013-03-21 Toyota Industries Corp 電圧バランス補正装置
KR101460845B1 (ko) * 2011-12-21 2014-11-11 주식회사 엘지화학 배터리 팩 전압 평형 방법 및 장치
CN103248077B (zh) * 2012-02-08 2016-05-18 东莞赛微微电子有限公司 电池均衡电路
JP2014003759A (ja) 2012-06-15 2014-01-09 Toyota Motor Corp 電源の制御装置
JP2015119614A (ja) * 2013-11-15 2015-06-25 株式会社リコー 蓄電状態調整回路、蓄電状態調整装置及び電池パック
JP6427743B2 (ja) * 2013-11-19 2018-11-28 エリーパワー株式会社 蓄電池ユニット、過電流制御方法およびプログラム
US9685796B2 (en) * 2015-05-18 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc Current balancing device for parallel battery cells in an electrified vehicle
US20170166078A1 (en) * 2015-12-11 2017-06-15 Ford Global Technologies, Llc Battery charge equalization system
JP6361643B2 (ja) * 2015-12-15 2018-07-25 横河電機株式会社 蓄電サービスシステム
KR102051176B1 (ko) * 2016-10-05 2019-12-02 주식회사 엘지화학 전압 분배를 이용한 퓨즈 진단 장치 및 방법
CN107634276A (zh) * 2017-09-21 2018-01-26 安徽省力霸动力锂电池科技有限公司 锂电池的主动均衡模块
KR102533201B1 (ko) * 2018-06-12 2023-05-15 삼성에스디아이 주식회사 전압 평형 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200425205Y1 (ko) * 2006-06-02 2006-08-30 남상구 직류-교류 겸용 단말기 충전 회로

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