KR102637309B1 - method for switch the mode of the battery pack from outside and the battery pack from the outside - Google Patents

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KR102637309B1 KR1020180093107A KR20180093107A KR102637309B1 KR 102637309 B1 KR102637309 B1 KR 102637309B1 KR 1020180093107 A KR1020180093107 A KR 1020180093107A KR 20180093107 A KR20180093107 A KR 20180093107A KR 102637309 B1 KR102637309 B1 KR 102637309B1
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은, 복수개의 배터리 모듈, 배터리 팩의 충전 또는 방전을 제어하는 BMS(배터리 관리 시스템), 상기 BMS의 웨이크 업을 제어하는 웨이크 업 제어부, 배터리 팩의 과전류, 과전압, 저전압을 보호하는 보호 회로부 및 일단은 상기 보호 회로부와 연결되고, 타단은 배터리 팩의 (+)출력단과 연결되어 상기 BMS의 제어에 따라 배터리 팩의 출력을 제어하는 메인 FET를 포함하여 구성되고, 상기 보호 회로부는, 차단 스위치를 포함하여 구성되며, 상기 차단 스위치는, 일단은 상기 복수개의 배터리 모듈의 (+)단과 연결되고, 타단은 BMS 및 상기 메인 FET와 연결되어, 온(ON) 상태로 설정되어 있다가, 상기 BMS에서 차단 신호를 수신 받으면 오프(OFF)되어 배터리 팩의 출력을 차단할 수 있다.A battery pack according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery modules, a BMS (battery management system) that controls charging or discharging of the battery pack, a wake-up control unit that controls wake-up of the BMS, and overcurrent and overvoltage of the battery pack. , a protection circuit unit that protects low voltage, and a main FET, one end of which is connected to the protection circuit unit, the other end of which is connected to the (+) output terminal of the battery pack, and which controls the output of the battery pack according to the control of the BMS, The protection circuit part includes a blocking switch, one end of which is connected to the (+) terminal of the plurality of battery modules, and the other end of which is connected to the BMS and the main FET, and is turned on. Once set, when a blocking signal is received from the BMS, it is turned off to block the output of the battery pack.

Description

외부에서 모드 전환이 가능한 배터리 팩 및 외부에서 배터리 팩의 모드 전환 방법{method for switch the mode of the battery pack from outside and the battery pack from the outside}A battery pack capable of switching modes from the outside and a method for switching the mode of the battery pack from the outside {method for switch the mode of the battery pack from outside and the battery pack from the outside}

본 발명은 외부에서 모드 전환이 가능한 배터리 팩 및 외부에서 배터리 팩의 모드 전환 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack capable of externally switching modes and a method for externally switching modes of the battery pack.

보다 구체적으로는, 배터리 내부에 외부 장치에 의해 제어되는 스위치를 추가로 구비하여, 외부에서 모드 전환이 가능한 배터리 팩 및 외부에서 배터리 팩의 모드를 전환하는 방법에 관한 것이다.More specifically, it relates to a battery pack that is additionally provided with a switch controlled by an external device inside the battery, allowing mode switching from the outside, and a method of switching the mode of the battery pack from the outside.

화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학을 이용한 발전, 축전 분야이다.Due to the rapid increase in the use of fossil fuels, the demand for the use of alternative or clean energy is increasing, and as part of this, the most actively researched fields are power generation and storage using electrochemistry.

현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 배터리를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.Currently, batteries are a representative example of electrochemical devices that use such electrochemical energy, and their use area is gradually expanding.

최근에는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카메라 등의 휴대용 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 배터리의 수요가 급격히 증가하고 있다.Recently, as technology development and demand for portable devices such as portable computers, portable phones, and cameras increase, the demand for batteries as an energy source is rapidly increasing.

한편, 배터리는 배터리 관리 시스템을 포함하여 구성되는데, 배터리 관리 시스템은, 배터리의 잔존 용량이 소정의 값 이하가 되는 경우에는 배터리의 방전을 차단하여 배터리를 보호 할 수 있다, 그러나 이와 같이 배터리를 보호하기 위하여 탑재한 배터리 관리 시스템은 배터리의 전력을 소비하므로 오랜 시간 배터리를 방치하면, 배터리를 사용할 수 없는 문제점이 있었다.Meanwhile, the battery is comprised of a battery management system. The battery management system can protect the battery by blocking discharge of the battery when the remaining capacity of the battery falls below a predetermined value. However, the battery is protected in this way. The battery management system installed to do this consumes battery power, so there was a problem in that the battery could not be used if left unattended for a long period of time.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래 기술로는 별도의 전원 차단 스위치를 구비하여 배터리를 장시간 사용하지 않을 때에는 상기 전원 차단 스위치를 오프하여 배터리의 전력 소모를 방지하였다가, 배터리 사용시에 상기 전원 차단 스위치를 온 하여 배터리 관리 시스템을 다시 활성화 시키는 기술(종래기술1)이 있었다.Conventional technology to solve this problem includes a separate power cutoff switch. When the battery is not used for a long time, the power cutoff switch is turned off to prevent battery power consumption, and when the battery is used, the power cutoff switch is turned on. Therefore, there was a technology (prior art 1) to reactivate the battery management system.

다시 말해 종래 기술1은, 사용자가 직접 전원 차단 스위치를 온 또는 오프 시켜주어야 하는 문제점이 있다.In other words, prior art 1 has a problem in that the user must manually turn the power cutoff switch on or off.

한편, 최근 들어 외부 장치의 기술 발달로 인해 외부 장치에서 배터리의 전원을 제어할 수 있는 경우에는 외부 장치의 사용여부에 따라 자동으로 배터리의 전원을 차단하는 기술(종래기술2)이 있다.Meanwhile, in recent years, due to the development of external device technology, when the power of the battery can be controlled from an external device, there is a technology (prior art 2) that automatically turns off the power of the battery depending on whether the external device is used.

그러나 사용자가 직접 전원 차단 스위치를 온 또는 오프 시켜주는 기술(종래기술1)과 외부 장치에서 배터리의 전원을 제어하는 기술(종래기술2)의 회로가 서로 달라, 배터리가 사용되는 외부 장치에 따라 배터리 설계를 달리 해야 되므로, 배터리 설계 비용이 상승하는 문제점이 있었다.However, the circuits of the technology that allows the user to directly turn on or off the power cutoff switch (prior art 1) and the technology that controls the power of the battery from an external device (prior art 2) are different, so the battery may change depending on the external device in which the battery is used. Because the design had to be different, there was a problem that the battery design cost increased.

한편, 종래의 배터리 팩은, 배터리 팩이 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나의 상태가 되면 즉시 배터리 팩의 출력을 차단하여 차단된 이후의 배터리 팩에 대한 모니터링이 불가능하였다.Meanwhile, a conventional battery pack immediately cuts off the output of the battery pack when the battery pack is in any one of overcurrent, overvoltage, and low voltage states, making it impossible to monitor the battery pack after it has been cut off.

따라서, 본 발명에서는 외부 장치에서 배터리 전원을 제어 가능 여부에 상관 없이 사용가능 한 배터리 팩을 제안한다.Therefore, the present invention proposes a battery pack that can be used regardless of whether the battery power can be controlled from an external device.

또한, 본 발명에서는 배터리 팩이 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나의 상태가 되더라도, 소정의 시간 동안 배터리 팩에 대한 모니터링이 가능한 배터리 팩을 제안한다.Additionally, the present invention proposes a battery pack capable of monitoring the battery pack for a predetermined period of time even if the battery pack is in any one of overcurrent, overvoltage, and low voltage states.

한국공개특허공보 KR 2013-0104149 AKorean Patent Publication KR 2013-0104149 A 한국공개특허공보 KR 2018-0022162 AKorean Patent Publication KR 2018-0022162 A

본 발명은 외부 장치에서 배터리 전원을 제어 가능 여부에 상관 없이 사용가능 한 배터리 팩을 제공한다.The present invention provides a battery pack that can be used regardless of whether the battery power can be controlled from an external device.

또한, 본 발명은 배터리 팩이 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나의 상태가 되더라도, 소정의 시간 동안 배터리 팩에 대한 모니터링이 가능한 배터리 팩을 제공한다.Additionally, the present invention provides a battery pack capable of monitoring the battery pack for a predetermined period of time even if the battery pack is in any one of overcurrent, overvoltage, and low voltage states.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은, 복수개의 배터리 모듈, 배터리 팩의 충전 또는 방전을 제어하는 BMS(배터리 관리 시스템), 상기 BMS의 웨이크 업을 제어하는 웨이크 업 제어부, 배터리 팩의 과전류, 과전압, 저전압을 보호하는 보호 회로부 및 일단은 상기 보호 회로부와 연결되고, 타단은 배터리 팩의 (+)출력단과 연결되는 메인 FET를 포함하여 구성되며, 상기 보호 회로부는, 차단 스위치를 포함하여 구성되며, 상기 차단 스위치는, 일단은 상기 복수개의 배터리 모듈의 (+)단과 연결되고, 타단은 BMS 및 상기 메인 FET와 연결되며, 상기 BMS에서 차단 신호를 수신 받아 배터리 팩의 출력을 차단하며, 상기 웨이크 업 제어부는, 상기 배터리 팩과 연결되는 외부 장치가 상기 BMS를 웨이크 업 신호를 생성 가능 여부에 따라 배터리 팩의 웨이크 업 여부를 제어할 수 있다.A battery pack according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery modules, a BMS (battery management system) that controls charging or discharging of the battery pack, a wake-up control unit that controls wake-up of the BMS, and overcurrent and overvoltage of the battery pack. , a protection circuit unit that protects low voltage and a main FET, one end of which is connected to the protection circuit unit and the other end of which is connected to the (+) output terminal of the battery pack, and the protection circuit unit includes a cut-off switch, The cut-off switch has one end connected to the (+) terminal of the plurality of battery modules, the other end connected to the BMS and the main FET, receives a cut-off signal from the BMS, blocks the output of the battery pack, and performs the wake-up operation. The control unit may control whether to wake up the battery pack depending on whether an external device connected to the battery pack can generate a wake up signal for the BMS.

상기 웨이크 업 제어부는, 일단은 상기 차단 스위치의 타단에 연결되고, 타단은, BMS에 연결되는 제1 스위치, 일단은 상기 차단 스위의 타단에 연결되고, 타단은 외부 장치에 연결되는 제2 스위치, 일단은 상기 차단 스위치의 일단에 연결되고, 타단은 BMS에 연결되는 제3 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.The wake-up control unit includes a first switch, one end of which is connected to the other end of the blocking switch, and the other end of which is connected to the BMS; a second switch, one end of which is connected to the other end of the blocking switch, and the other end of which is connected to an external device; One end may be connected to one end of the blocking switch, and the other end may include a third switch connected to the BMS.

상기 제1 스위치는, 외부 장치에서 BMS를 웨이크 업 신호를 생성할 수 없는 경우, 온(ON) 되어 상기 보호 회로부의 타단과 BMS를 연결 시키고, 외부 장치에서 BMS를 웨이크 업 신호를 생성할 수 있는 경우, 오프(OFF) 상태일 수 있다.If the external device cannot generate a wake-up signal from the BMS, the first switch is turned on to connect the other end of the protection circuit unit and the BMS, and can generate a wake-up signal from the BMS from the external device. In this case, it may be in an OFF state.

상기 제2 스위치는, 외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호가 수신되면 온(ON) 되어, 상기 배터리 모듈과 BMS를 연결시킬 수 있다.The second switch is turned on when a BMS wake-up signal is received from an external device, thereby connecting the battery module and the BMS.

상기 제3 스위치는, 상기 보호 회로부에 의해 배터리 팩의 출력이 차단되는 경우, 상기 BMS의 제어를 받아 소정의 시간 동안 상기 복수개의 배터리 모듈에 대한 진단 신호를 상기 BMS로 전송한 후, 차단될 수 있다.When the output of the battery pack is blocked by the protection circuit unit, the third switch may be controlled by the BMS and transmit diagnostic signals for the plurality of battery modules to the BMS for a predetermined period of time and then be blocked. there is.

상기 BMS는, 상기 웨이크 업 제어부에 의해 BMS가 웨이크 업 되는 경우, 상기 메인 FET를 온 시킬 수 있다.The BMS may turn on the main FET when the BMS is woken up by the wake-up control unit.

상기 보호 회로부는, 상기 차단 스위치에 추가적으로 제2 차단 스위치를 더 포함하여 구성되며, 상기 제2 차단 스위치의 일단은 상기 복수개의 배터리 모듈의 (-)단에 연결되고, 타단은 배터리 팩의 (-)출력단과 연결될 수 있다.The protection circuit unit further includes a second cutoff switch in addition to the cutoff switch, one end of the second cutoff switch is connected to the (-) terminal of the plurality of battery modules, and the other end is connected to the (-) terminal of the battery pack. ) can be connected to the output terminal.

본 발명은 외부 장치에서 배터리 전원을 제어 가능 여부에 상관 없이 한 종류의 배터리 팩을, 외부 장치의 전원 공급용으로 사용할 수 있다.In the present invention, one type of battery pack can be used to supply power to an external device regardless of whether the battery power can be controlled from the external device.

또한, 본 발명은 배터리 팩이 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나의 상태가 되더라도, 소정의 시간 동안 배터리 팩에 대한 모니터링을 할 수 있다.Additionally, the present invention can monitor the battery pack for a predetermined period of time even if the battery pack is in any one of overcurrent, overvoltage, and low voltage states.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 및 외부 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 실제 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 웨이크 업 방법 및 보호 방법에 대한 순서도이다.
1 is a block diagram showing a battery pack and an external device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an actual circuit diagram of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart of a battery pack wake-up method and a protection method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts unrelated to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component. The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

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.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only cases where it is “directly connected,” but also cases where it is “electrically connected” with another element in between. . Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean excluding other components, but may include other components, unless specifically stated to the contrary. The term “step of” or “step of” as used throughout the specification does not mean “step for.”

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the present invention are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the function in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a person working in the art, the emergence of new technology, etc. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the relevant invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than simply the name of the term.

1. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 1. Battery pack according to an embodiment of the present invention

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 외부 장치(500)에 전원을 공급하는데 사용될 수 있다.The battery pack according to an embodiment of the present invention can be used to supply power to an external device 500.

구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 외부 장치에서 배터리 팩의 BMS를 웨이크 업 신호 생성이 가능한지 여부와 상관 없이 통합적으로 사용할 수 있는 배터리 팩이다.Specifically, the battery pack according to an embodiment of the present invention is a battery pack that can be integratedly used by an external device regardless of whether the BMS of the battery pack can generate a wake-up signal.

상기 외부 장치(500)는, 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카메라 등의 휴대용 기기를 의미한다.The external device 500 refers to a portable device such as a portable computer, a portable phone, or a camera.

이하에서는 도 1 및 도2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 때른 배터리 팩을 설명한다.Hereinafter, a battery pack according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은, 복수개의 배터리 모듈(10), 배터리 팩의 충전 또는 방전을 제어하는 BMS(300), 상기 BMS의 웨이크 업을 제어하는 웨이크 업 제어부(200), 배터리 팩의 과전류, 과전압, 저전압을 보호하는 보호 회로부(100) 및 일단은 상기 보호 회로부와 연결되고, 타단은 배터리 팩의 (+)출력단과 연결되는 메인 FET(400)를 포함하여 구성될 수 있다.A battery pack according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery modules 10, a BMS 300 that controls charging or discharging of the battery pack, a wake-up control unit 200 that controls wake-up of the BMS, and a battery pack. It may be configured to include a protection circuit unit 100 that protects against overcurrent, overvoltage, and low voltage, and a main FET 400, one end of which is connected to the protection circuit unit, and the other end of which is connected to the (+) output terminal of the battery pack.

한편, 상기 보호 회로부(100)는, 차단 스위치(110)를 포함하여 구성되며, 상기 차단 스위치(110)는, 일단은 상기 복수개의 배터리 모듈의 (+)단과 연결되고, 타단은 BMS(300) 및 상기 메인 FET(400)와 연결되며, 상기 BMS(300)에서 차단 신호를 수신 받아 배터리 팩의 출력을 차단하며, 상기 웨이크 업 제어부(200)는, 상기 배터리 팩과 연결되는 외부 장치가 상기 BMS를 웨이크 업 신호를 생성 가능 여부에 따라 배터리 팩의 웨이크 업 회로를 제어할 수 있다.Meanwhile, the protection circuit unit 100 is configured to include a blocking switch 110, one end of which is connected to the (+) terminal of the plurality of battery modules, and the other end of which is connected to the BMS 300. And it is connected to the main FET (400), receives a blocking signal from the BMS (300) and blocks the output of the battery pack, and the wake-up control unit (200) is configured to allow an external device connected to the battery pack to be connected to the BMS. The wake-up circuit of the battery pack can be controlled depending on whether a wake-up signal can be generated.

구체적으로, 상기 웨이크 업 제어부(200)는, 일단은 상기 차단 스위치의 타단에 연결되고, 타단은, BMS에 연결되는 제1 스위치(210), 일단은 상기 차단 스위치의 타단에 연결되고, 타단은 외부 장치에 연결되는 제2 스위치(220), 일단은 상기 차단 스위치(110)의 일단에 연결되고, 타단은 BMS(300)에 연결되는 제3 스위치(230)를 포함하여 구성될 수 있다.Specifically, the wake-up control unit 200 has a first switch 210, one end of which is connected to the other end of the blocking switch and the other end of which is connected to the BMS, one end of which is connected to the other end of the blocking switch, and the other end of the wake-up control unit 200. It may be configured to include a second switch 220 connected to an external device, one end of which is connected to one end of the blocking switch 110, and a third switch 230 whose other end is connected to the BMS 300.

상기 제1 스위치(210)는, 외부 장치에서 BMS(300)를 웨이크 업 신호를 생성할 수 없는 경우, 온(ON) 상태이고, 외부 장치에서 BMS(300)를 웨이크 업 신호를 생성할 수 있는 경우에는 오프(OFF) 상태이다.The first switch 210 is in the ON state when the external device cannot generate a wake-up signal for the BMS 300, and the external device can generate a wake-up signal for the BMS 300. In this case, it is OFF.

다시 말해, 제1 스위치(210)는 외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호를 생성할 수 없으므로, 상기 배터리 팩을 구성하는 복수개의 배터리 모듈(10)과 BMS(300)가 항상 연결되도록 온 상태일 수 밖에 없다. 다만, 제1 스위치(210)는 배터리 팩을 사용하는 사용자에 의해 강제로 오프 될 수도 있다, 예를 들어 배터리를 장시간 동안 사용하지 않는 경우, 배터리 모듈과 BMS(300)가 계속 연결되어 있으면 BMS(300)에서 배터리의 전력을 소비하는 문제가 발생할 수 있으므로, 이러한 경우에는 사용자가 직접 제1 스위치를 오프하여 배터리의 소모 전력을 줄이는 것이 바람직할 수 있다.In other words, since the first switch 210 cannot generate a BMS wake-up signal from an external device, it must be in an on state so that the plurality of battery modules 10 constituting the battery pack and the BMS 300 are always connected. does not exist. However, the first switch 210 may be forcibly turned off by the user using the battery pack. For example, when the battery is not used for a long time, if the battery module and the BMS 300 are continuously connected, the BMS ( Since a problem of consuming battery power may occur in 300), in this case, it may be desirable for the user to directly turn off the first switch to reduce battery power consumption.

한편, 상기 제2 스위치(220)는, 외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호가 수신되면 ON 되어 상기 보호 회로부의 타단과 BMS(300)를 연결 시킬 수 있다.Meanwhile, the second switch 220 is turned on when a BMS wake-up signal is received from an external device, thereby connecting the other end of the protection circuit unit to the BMS 300.

구체적으로, 상기 제2 스위치(220)는, 외부 장치로부터 웨이크 업을 수신 받아 온 되어 배터리 모듈과 BMS(300)를 연결하여 BMS를 웨이크 업 시킬 수 있다. Specifically, the second switch 220 can receive a wake-up signal from an external device and wake up the BMS by connecting the battery module and the BMS 300.

한편, 상기 제2 스위치(220)가 상기 외부 장치로부터 웨이크 업 신호를 받는 동안에만 온 되어 제2 스위치 경로를 통해 BMS로 전원을 제공하는 경우에는, 상기 BMS(300)가 웨이크 업 됨과 동시에 상기 제3 스위치(230)를 온 함으로써, 상기 제2 스위치(220)가 오프 되더라도, 상기 제3 스위치(230)의 경로를 통해 계속해서 전원을 공급 받을 수 있다. Meanwhile, when the second switch 220 is turned on only while receiving a wake-up signal from the external device and provides power to the BMS through the second switch path, the BMS 300 wakes up and simultaneously switches on the second switch 220. 3 By turning on the switch 230, even if the second switch 220 is turned off, power can be continuously supplied through the path of the third switch 230.

즉, 웨이크 업 되는 BMS(300)는, 웨이크 업 됨과 동시에 제3 스위치(230)를 온 시키고 상기 메인 FET를 온하여, 배터리 팩의 출력이 외부 장치에 공급되도록 할 수 있다.That is, the BMS 300 that wakes up turns on the third switch 230 and turns on the main FET at the same time as it wakes up, so that the output of the battery pack is supplied to an external device.

한편, 상기 제1 스위치(210) 및 제2 스위치(220)는 두 스위치 모두 동시에 온 상태인 경우는 있을 수 없다. 왜냐하면, 두 스위치 모두 온 상태인 경우에는 배터리 관리 시스템이 상술한 제1,2 스위치의 기능을 정상적으로 수행할 수 없다.Meanwhile, the first switch 210 and the second switch 220 cannot both be turned on at the same time. This is because, when both switches are in the on state, the battery management system cannot properly perform the functions of the first and second switches described above.

예를 들어 외부 장치(500)에서 배터리의 전원을 제어할 수 있는 경우에, 제1,2 스위치(210,220)가 온 되어 있으면, 외부 장치(500)에서 제2 스위치(220)를 오프하는 경우에도 제1 스위치(210)를 통해 전원이 BMS(300)로 공급되어 배터리에서 계속적인 전류 소모가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 발생시키지 않기 위해서 제1 스위치(210)와 제2 스위치(220)가 동시에 켜지는 상황은 발생하지 않는다.For example, when the external device 500 can control the battery power, if the first and second switches 210 and 220 are turned on, even if the external device 500 turns off the second switch 220, Power is supplied to the BMS 300 through the first switch 210, so that continuous current consumption may occur in the battery. In order to avoid this problem, a situation in which the first switch 210 and the second switch 220 are turned on at the same time does not occur.

한편, 상기 제3 스위치(230)는, 상기 보호 회로부(100)에 의해 배터리 팩의 출력이 차단되는 경우, 상기 BMS(300)의 제어를 받아 소정의 시간 동안 상기 복수개의 배터리 모듈에 대한 진단 신호를 상기 BMS(300)로 전송한 후, 차단될 수 있다.Meanwhile, when the output of the battery pack is blocked by the protection circuit unit 100, the third switch 230 is controlled by the BMS 300 and provides diagnostic signals for the plurality of battery modules for a predetermined period of time. After being transmitted to the BMS 300, it may be blocked.

구체적으로 종래 기술은, 배터리 팩이 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나의 상태가 되면, 즉시 배터리 팩의 출력을 차단하여 BMS(300) 또한 OFF 되어 배터리 팩의 출력이 차단된 이후의 배터리 팩 상태를 모니터링 할 수 없었다.Specifically, in the prior art, when the battery pack is in any one of overcurrent, overvoltage, and low voltage states, the output of the battery pack is immediately blocked and the BMS (300) is also turned off to determine the state of the battery pack after the output of the battery pack is blocked. Could not be monitored.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 제3 스위치는 배터리 팩의 전원을 차단하는 차단 스위치(110)의 일단과 연결되어 소정의 시간 동안(바람직하게는 수초 미만) 배터리 팩의 상태를 더 모니터링한 후, BMS(300)의 제어에 따라 오프 될 수 있다.In order to solve this problem, the third switch is connected to one end of the cutoff switch 110 that cuts off the power to the battery pack and further monitors the status of the battery pack for a predetermined period of time (preferably less than a few seconds), and then BMS ( 300) can be turned off according to the control.

즉, 배터리 팩의 전원을 차단하는 보호 회로부(100) 앞단에 연결되는 추가 전원 라인을 구비함으로써, 보호 회로부(100)에 의해 배터리 팩의 전원이 차단되더라도, 배터리 팩의 진단 신호를 모니터링 할 수 있다.That is, by providing an additional power line connected to the front of the protection circuit unit 100 that cuts off the power of the battery pack, the diagnostic signal of the battery pack can be monitored even if the power of the battery pack is cut off by the protection circuit unit 100. .

한편, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은, DC/DC 컨버터를 더 포함하여 구성될 수 있다, DC/DC 컨버터는 배터리 모듈의 출력 전압을 상기 BMS에 적합한 전압으로 전환할 있으며, 상기 웨이크 업 제어부와 BMS 사이에 구비되는 것이 바람직할 수 있다.Meanwhile, the battery pack according to the embodiment of the present invention described above may further include a DC/DC converter. The DC/DC converter is capable of converting the output voltage of the battery module to a voltage suitable for the BMS, It may be desirable to be provided between the wake-up control unit and the BMS.

한편 아래 표 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에서 상기 웨이크 업 제어부의 제1,2 스위치 제어에 따른 DC/DC 컨버터의 출력을 나타낸 것이다.Meanwhile, Table 1 below shows the output of the DC/DC converter according to the first and second switch controls of the wake-up controller in the battery pack according to an embodiment of the present invention.

DC/DC 컨버터의 출력은 BMS로 공급되어 BMS(300)를 웨이크 업 시킬 수 있다.The output of the DC/DC converter is supplied to the BMS to wake up the BMS (300).

제1 스위치first switch 제2 스위치second switch DC/DC 컨버터의 출력Output of DC/DC converter 00 00 00 00 1One 1One 1One 00 1One

상기 표1을 살펴보면, 제1,2 스위치(210,220) 중 어느 하나 이상의 스위치가 온 되는 경우에는 DC/DC 컨버터의 출력이 나오고, 제1,2 스위치(210,220) 모두가 오프인 경우에는 DC/DC 컨버터의 출력이 0인 것을 알 수 있다.예를 들어, 외부 장치(500)에서 웨이크 업 신호 생성이 가능한 경우에는, 상기 제1 스위치(210)는 사용자에 의해 오프(0) 상태이다. 이때 상기 제2 스위치(220)가 온 되면 제2 스위치(220) 경로를 통해 DC/DC 컨버터의 출력이 발생하여 BMS가 웨이크 업 될 수 있다.Looking at Table 1 above, when any one or more of the first and second switches (210, 220) is on, the output of the DC/DC converter is output, and when both the first and second switches (210, 220) are off, the DC/DC converter is output. It can be seen that the output of the converter is 0. For example, when the external device 500 can generate a wake-up signal, the first switch 210 is turned off (0) by the user. At this time, when the second switch 220 is turned on, the output of the DC/DC converter is generated through the path of the second switch 220 and the BMS can be woken up.

다른 예로, 외부 장치에서 웨이크 업 신호를 생성 할 수 없는 경우에는, 상기 제2 스위치(220)는, 오프 상태로 두는 것이 바람직할 수 있다. 상기 제2 스위치(220)는 오프 상태로 두고, 상기 제1 스위치(210)를 사용자가 온하면, 제1 스위치 경로를 통해 DC/DC 컨버터의 출력이 방생하여 BMS(300)가 웨이크 업 될 수 있다.As another example, when an external device cannot generate a wake-up signal, it may be desirable to leave the second switch 220 in an off state. When the second switch 220 is left in the off state and the first switch 210 is turned on by the user, the output of the DC/DC converter is emitted through the first switch path and the BMS 300 can be woken up. there is.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은, 제1,2스위치(210,220) 중 어느 하나의 스위치만으로도 DC/DC 컨버터의 출력을 제어할 수 있음을 알 수 있다. That is, it can be seen that the battery pack according to an embodiment of the present invention can control the output of the DC/DC converter with only one of the first and second switches 210 and 220.

한편, 아래 표 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에서 상기 웨이크 업 제어부의 제1,2,3 스위치(210,220,230) 제어에 따른 DC/DC 컨버터의 출력을 나타낸 것이다.Meanwhile, Table 2 below shows the output of the DC/DC converter according to the control of the first, second, and third switches (210, 220, and 230) of the wake-up control unit in the battery pack according to an embodiment of the present invention.

제1 스위치first switch 제2 스위치second switch 제3 스위치third switch DC/DC 컨버터의 출력Output of DC/DC converter 00 00 00 00 00 00 1One 1One 00 1One 00 1One 00 1One 1One 1One 1One 00 00 1One 1One 00 1One 1One

한편, 상기 표 2에 제시되는 제1,2 스위치의 동작은 상술한 표1의 제1,2 스위치의 동작과 동일할 수 있으므로 생략하고 제3 스위치의 동작을 중심으로 설명한다.한편, 상기 제3 스위치는 제1 스위치 또는 제2 스위치 중 어느 하나의 스위치가 온 되어 BMS가 웨이크 업 되는 경우 BMS의 제어에 의해 온 상태로 될 수 있다. 이로 인해, 상기 제3 스위치는, 제1 스위치 또는 2 스위치가 온 되어 제1 스위치 또는 제2 스위치 경로를 통해 BMS를 웨이크 업 시킨 이후, 제1 스위치 또는 제2 스위치가 오프 되더라도, 계속해서 제3 스위치 경로를 통해 BMS로 전원을 공급할 수 있다.Meanwhile, since the operations of the first and second switches shown in Table 2 may be the same as the operations of the first and second switches in Table 1 above, they will be omitted and will be described focusing on the operation of the third switch. Meanwhile, the operation of the third switch will be described. 3 The switch can be turned on under the control of the BMS when either the first switch or the second switch is turned on and the BMS is woken up. For this reason, the third switch continues to operate the third switch even if the first switch or the second switch is turned off after the first switch or the second switch is turned on and wakes up the BMS through the first switch or the second switch path. Power can be supplied to the BMS through the switch path.

예를 들어, 상기 외부 장치가 웨이크 업 신호를 생성할 수 있는 경우, 제1 스위치는 오프 상태로 되어 있고, 제2 스위치는 외부 장치의 제어를 받아 온 될 수 있다. 구체적으로, 제2 스위치는 릴레이로 구성될 수 있으며, 소정의 전류가 흐르는 경우, 릴레이가 도통되면서, 제2 스위치 경로를 통해 BMS에 전원을 공급한다. 이와 같이 BMS에 전원이 공급되면 BMS가 웨이크 업 되고, 웨이크 업 된 BMS는 메인 FET 및 제3 스위치를 온 시킬 수 있다. 한편, 이와 같이 BMS가 제3 스위치를 온 시키면, 제3 스위치 경로를 통해 BMS로 전원이 공급되므로, 제1 스위치 또는 제2 스위치의 온 오프와 상관 없이 DC/DC 컨버터에 출력이 발생한다.For example, when the external device can generate a wake-up signal, the first switch may be turned off and the second switch may be turned on under the control of the external device. Specifically, the second switch may be configured as a relay, and when a predetermined current flows, the relay turns on and supplies power to the BMS through the second switch path. In this way, when power is supplied to the BMS, the BMS is woken up, and the woken up BMS can turn on the main FET and the third switch. Meanwhile, when the BMS turns on the third switch, power is supplied to the BMS through the third switch path, so output is generated in the DC/DC converter regardless of whether the first switch or the second switch is on or off.

한편, 제3 스위치의 일단은, 상기 차단 스위치의 일단과 연결되므로, 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나 이상의 상태 신호가 BMS에서 감지되어 차단 스위치를 오프 하더라도, BMS로 전원을 공급할 수 있다. 이때 차단 스위치가 오프 되면, 상기 배터리 팩의 출력은 차단될 수 있다.Meanwhile, since one end of the third switch is connected to one end of the blocking switch, power can be supplied to the BMS even if one or more status signals among overcurrent, overvoltage, and low voltage are detected by the BMS and the blocking switch is turned off. At this time, when the cutoff switch is turned off, the output of the battery pack may be blocked.

즉, 배터리의 보호회로가 동작하여 배터리 출력이 차단되는 경우에도 (제 1,2 스위치가 모두 오프 되더라도), 상기 제3 스위치가 온 되어 있으므로, DC/DC 컨버터의 출력이 발생하므로, BMS에서 지속적을 배터리 팩에 대한 모니터링(파워 홀드 기능)을 수행할 수 있다.That is, even when the battery's protection circuit operates and the battery output is blocked (even if both the first and second switches are turned off), the third switch is on and the output of the DC/DC converter is generated, so the BMS continues to operate. You can perform monitoring (power hold function) on the battery pack.

상기 보호 회로부(100)는, 상기 차단 스위치(110)에 추가적으로 제2 차단 스위치(120)를 더 포함하여 구성되며, 상기 제2 차단 스위치(120)의 일단은 상기 복수개의 배터리 모듈의 (-)단에 연결되고, 타단은 배터리 팩의 (-)출력단과 연결될 수 있다.The protection circuit unit 100 is configured to further include a second blocking switch 120 in addition to the blocking switch 110, and one end of the second blocking switch 120 is connected to the (-) side of the plurality of battery modules. It is connected to one terminal, and the other terminal can be connected to the (-) output terminal of the battery pack.

이와 같이 제2 차단 스위치를 추가로 구비하는 이유는, 하나의 차단 스위치가 고장 나서 정상적인 기능을 수행하지 못함을 대비하기 위함일 수 있다.The reason for additionally providing a second blocking switch like this may be to prepare for the event that one blocking switch fails and cannot perform its normal function.

예를 들어 배터리 팩이 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나의 상태인 경우, 배터리 팩의 출력을 차단해야지만, 배터리 팩의 손상 및 배터리 팩에 연결된 외부 장치의 손상을 방지할 수 있는데, 하나의 차단 스위치만 구비하는 경우, 하나의 차단 스위치가 고장 나면, 배터리 팩의 출력을 차단해야 됨에도 불구하고 배터리 팩의 출력을 차단하지 못해 배터리의 발화, 외부 장치의 손상 등 큰 문제를 발생시킬 수 있다, 이러한, 경우를 대비하여 추가적으로 제2 차단 스위치를 구비하는 것이다.For example, if the battery pack is in any of the following states: overcurrent, overvoltage, or low voltage, the output of the battery pack must be blocked, but damage to the battery pack and external devices connected to the battery pack can be prevented. In the case where only a switch is provided, if one cut-off switch breaks down, the output of the battery pack cannot be blocked even though it is supposed to block the output of the battery pack, which can cause major problems such as ignition of the battery or damage to external devices. , a second cut-off switch is additionally provided in preparation for this case.

2. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 웨이크 업 방법 및 배터리 팩 보호 방법.2. A battery pack wake-up method and a battery pack protection method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 웨이크 업 방법 및 배터리 팩 보호 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a battery pack wake-up method and a battery pack protection method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩을 웨이크 업 시키고, 보호 상황 발생시 배터리 팩을 보호하는 방법은, 배터리 팩이 연결되는 외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호 생성 가능 여부를 확인하는 외부 웨이크 업 신호 생성 여부 확인 단계(S100), 상기 외부 웨이크 업 신호 생성 여부 확인 단계의 확인 결과에 따라 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 제1 스위치 및 제2 스위치 제어 단계(S200,S300), 배터리 팩의 BMS가 웨이크 업 되는 경우, 메인 FET를 온(ON) 시켜 배터리 팩의 출력을 외부 장치와 연결하는 메인 FET 연결 단계, 배터리 팩에서 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나가 감지되면, 배터리 팩의 BMS에서 메인 FET를 차단하는 메인 FET 차단 단계(S400), BMS에서 상기 메인 FET 차단 단계를 수행함과 동시에 제3 스위치를 온(ON)하는 제3 스위치 온 단계(S410)를 포함하여 구성될 수 있다.A method of waking up the battery pack and protecting the battery pack when a protection situation occurs according to an embodiment of the present invention includes checking whether an external wake-up signal can be generated by checking whether a BMS wake-up signal can be generated by an external device to which the battery pack is connected. Step (S100), first switch and second switch control steps (S200, S300) for controlling the first switch and the second switch according to the confirmation result of the step of checking whether the external wake-up signal is generated, the BMS of the battery pack wakes When up, the main FET connection step turns on the main FET and connects the output of the battery pack to an external device. When any of overcurrent, overvoltage, or low voltage is detected in the battery pack, the main FET is connected to the battery pack's BMS. It may be configured to include a main FET blocking step (S400) of blocking, and a third switch-on step (S410) of turning on the third switch while performing the main FET blocking step in the BMS.

본 발명은 배터리 팩과 연결되는 외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호 생성 가능 여부에 따라 제1 스위치 및 제2 스위치 제어 단계가 달라지게 된다.In the present invention, the first switch and second switch control steps vary depending on whether an external device connected to the battery pack can generate a BMS wake-up signal.

구체적으로, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치 제어 단계(S200,S300)는, 외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호 생성이 불가능한 경우, 제1 스위치를 온 하는 제1 스위치 온 단계를 수행하여 BMS에 전원을 제공한다(S200). 제1 스위치는 배터리 팩을 사용하는 사용자가 직접 조작하여 온 또는 오프할 수 있다.Specifically, in the first switch and second switch control steps (S200, S300), when it is impossible to generate a BMS wake-up signal from an external device, a first switch-on step is performed to turn on the first switch to turn on the BMS. Provided (S200). The first switch can be turned on or off by directly being operated by the user using the battery pack.

즉, 외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호 생성이 불가능한 경우에는 사용자가 제1 스위치를 온(ON)하여 제1 스위치를 통해 BMS에 전원이 공급되도록 할 수 있다. 이때 제2 스위치는 오프 상태로 설정되는 것이 바람직할 수 있다.That is, if it is impossible to generate a BMS wake-up signal from an external device, the user can turn on the first switch so that power is supplied to the BMS through the first switch. At this time, it may be desirable for the second switch to be set to the off state.

한편, 외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호 생성이 가능한 경우, 사용자가 제1 스위치를 오프하는 제1 스위치 오프 단계 및 외부 장치에서 제2 스위치를 제어 하는 제2 스위치 제어 단계를 수행하여, 외부 장치에서 제2 스위치로 BMS 웨이크 업 신호가 수신되면 제2 스위치는 온(ON)되어 BMS에 전원을 제공한다.(S300)Meanwhile, when it is possible to generate a BMS wake-up signal in an external device, the user performs a first switch-off step in which the user turns off the first switch and a second switch control step in which the external device controls the second switch, so that the external device When a BMS wake-up signal is received by switch 2, the second switch is turned on and provides power to the BMS (S300).

즉, 외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호 생성이 가능 한 경우 제1 스위치는 사용자에 의해 오프상태로 설정 되고, 제2 스위치는 외부 장치의 제어를 받아 온(ON)되어 BMS에 전원을 공급될 수 있다.That is, when the BMS wake-up signal can be generated from an external device, the first switch is set to the off state by the user, and the second switch is turned on under the control of the external device to supply power to the BMS. .

한편, 상기 제3 스위치 온 단계는, BMS에서 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나의 상태가 감지되는 경우, BMS에서 차단 신호를 생성하여 배터리 팩의 출력을 차단하는 경우, BMS에서 보호 회로부를 동작 시켜 배터리의 출력을 차단함과 동시에 BMS에서 소정의 시간 동안 제3 스위치를 온(ON) 시키고, 제3 스위치 경로를 통하여 배터리 모듈에 대한 진단 신호를 BMS로 전송한 후, BMS에서 제3 스위치를 오프하여 BMS로 공급되는 전원을 차단한다.Meanwhile, in the third switch-on step, when any one of overcurrent, overvoltage, and low voltage is detected in the BMS and the BMS generates a blocking signal to block the output of the battery pack, the BMS operates the protection circuit unit. At the same time as blocking the output of the battery, the BMS turns on the third switch for a predetermined period of time, transmits a diagnostic signal for the battery module to the BMS through the third switch path, and then turns off the third switch in the BMS. to cut off the power supplied to the BMS.

구체적으로, 상기 제3 스위치는, 배터리 팩의 전원을 차단하는 보호 회로부 앞단에 연결되어 BMS로 전원을 공급하는 추가 전원 라인을 구비함으로써, 보호 회로부에 의해 배터리 팩의 전원이 차단되더라도, 배터리 팩의 진단 신호를 BMS에서 소정의 시간동안 추가로 모니터링 할 수 있다.Specifically, the third switch has an additional power line that is connected to the front of the protection circuit that cuts off the power of the battery pack and supplies power to the BMS, so that even if the power of the battery pack is cut off by the protection circuit, the battery pack Diagnostic signals can be additionally monitored in the BMS for a certain period of time.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Meanwhile, the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above embodiments, but it should be noted that the above embodiments are for explanation and not limitation. Additionally, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

10 : 복수개의 배터리 모듈
100 : 보호 회로부
110 ; 차단 스위치
120 : 제2 차단 스위치
200 : 웨이크 업 제어부
210 : 제1 스위치
220 : 제2 스위치
230 : 제3 스위치
300 : BMS
400 : 메인 FET
500 : 외부장치
10: plural battery modules
100: protection circuit part
110 ; cutoff switch
120: second blocking switch
200: Wake-up control unit
210: first switch
220: second switch
230: third switch
300:BMS
400: Main FET
500: external device

Claims (10)

복수개의 배터리 모듈;
배터리 팩의 충전 또는 방전을 제어하는 BMS(배터리 관리 시스템);
상기 BMS의 웨이크 업을 제어하는 웨이크 업 제어부;
배터리 팩의 과전류, 과전압, 저전압을 보호하는 보호 회로부; 및
일단은 상기 보호 회로부와 연결되고, 타단은 배터리 팩의 (+)출력단과 연결되어 상기 BMS의 제어에 따라 배터리 팩의 출력을 제어하는 메인 FET;
를 포함하여 구성되는 배터리 팩에 있어서,
상기 보호 회로부는,
차단 스위치를 포함하여 구성되며,
상기 차단 스위치는,
일단은 상기 복수개의 배터리 모듈의 (+)단과 연결되고, 타단은 BMS 및 상기 메인 FET와 연결되어, 온(ON) 상태로 설정되어 있다가, 상기 BMS에서 차단 신호를 수신 받으면 오프(OFF)되어 배터리 팩의 출력을 차단하고,
상기 웨이크 업 제어부는,
일단은 상기 차단 스위치의 타단에 연결되고, 타단은, BMS에 연결되는 제1 스위치;
일단은 상기 차단 스위의 타단에 연결되고, 타단은 외부 장치에 연결되는 제2 스위치;
일단은 상기 차단 스위치의 일단에 연결되고, 타단은 BMS에 연결되는 제3 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
A plurality of battery modules;
A battery management system (BMS) that controls the charging or discharging of the battery pack;
A wake-up control unit that controls wake-up of the BMS;
Protection circuitry that protects the battery pack from overcurrent, overvoltage, and undervoltage; and
A main FET, one end of which is connected to the protection circuit part and the other end of which is connected to the (+) output terminal of the battery pack to control the output of the battery pack according to the control of the BMS;
In the battery pack consisting of,
The protection circuit part,
It consists of a disconnect switch,
The cutoff switch is,
One end is connected to the (+) terminal of the plurality of battery modules, and the other end is connected to the BMS and the main FET, and is set to the ON state. When a blocking signal is received from the BMS, it is turned OFF. Blocks the output of the battery pack,
The wake-up control unit,
a first switch, one end of which is connected to the other end of the blocking switch, and the other end of which is connected to the BMS;
a second switch, one end of which is connected to the other end of the blocking switch, and the other end of which is connected to an external device;
A battery pack comprising a third switch, one end of which is connected to one end of the cutoff switch, and the other end of which is connected to the BMS.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1 스위치는,
외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호를 생성할 수 없는 경우, 온(ON) 상태로 설정되어 상기 보호 회로부의 타단과 상기 BMS를 연결시켜 BMS에 전원을 제공하고,
외부 장치에서 BMS를 웨이크 업 신호를 생성할 수 있는 경우, 오프(OFF) 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
In claim 1,
The first switch is,
If the external device cannot generate a BMS wake-up signal, it is set to the ON state and connects the other end of the protection circuit unit with the BMS to provide power to the BMS,
A battery pack characterized in that it is set to the OFF state when the BMS can generate a wake-up signal from an external device.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 스위치는,
외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호가 수신되면 온(ON) 되어, 상기 배터리 모듈과 BMS를 연결시켜, BMS에 전원을 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
In claim 1,
The second switch is,
A battery pack that turns on when a BMS wake-up signal is received from an external device, connects the battery module and the BMS, and provides power to the BMS.
청구항 1에 있어서,
상기 BMS는,
상기 웨이크 업 제어부에 의해 BMS가 웨이크 업 되는 경우,
상기 메인 FET 및 상기 제3 스위치를 온 시키는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
In claim 1,
The BMS is,
When the BMS is woken up by the wake-up control unit,
A battery pack characterized in that the main FET and the third switch are turned on.
청구항 5에 있어서,
상기 BMS는,
배터리 팩에서 이상 신호가 감지되어 상기 차단 스위치를 제어하여 배터리 팩의 출력을 차단하는 경우,
소정의 시간 동안 상기 제3 스위치의 온(ON) 상태를 유지하여 제3 스위치 경로를 통하여
상기 복수개의 배터리 모듈에 대한 진단 신호를 수신한 후, 제3 스위치를 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
In claim 5,
The BMS is,
If an abnormal signal is detected in the battery pack and the cutoff switch is controlled to block the output of the battery pack,
By maintaining the ON state of the third switch for a predetermined period of time, the third switch is maintained through the third switch path.
A battery pack characterized in that the third switch is turned off after receiving diagnostic signals for the plurality of battery modules.
청구항 1에 있어서,
상기 보호 회로부는,
상기 차단 스위치에 추가적으로 제2 차단 스위치를 더 포함하여 구성되며,
상기 제2 차단 스위치의 일단은 상기 복수개의 배터리 모듈의 (-)단에 연결되고, 타단은 배터리 팩의 (-)출력단과 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
In claim 1,
The protection circuit part,
It is configured to further include a second blocking switch in addition to the blocking switch,
A battery pack, wherein one end of the second cutoff switch is connected to the (-) terminal of the plurality of battery modules, and the other end is connected to the (-) output terminal of the battery pack.
청구항 1 기재의 배터리 팩을 웨이크 업 시키고, 보호 상황 발생시 배터리 팩을 보호하는 방법에 있어서,
배터리 팩이 연결되는 외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호 생성 가능 여부를 확인하는 외부 웨이크 업 신호 생성 여부 확인 단계;
상기 외부 웨이크 업 신호 생성 여부 확인 단계의 확인 결과에 따라 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 제1 스위치 및 제2 스위치 제어 단계;
배터리 팩의 BMS가 웨이크 업 되는 경우, 메인 FET 및 제3 스위치를 온(ON) 시켜 BMS에 전원을 공급하고, 배터리 팩의 출력을 외부 장치와 연결하는 메인 FET 및 제3 스위치 연결 단계;
배터리 팩에서 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나가 감지되면, 배터리 팩의 BMS에서 메인 FET를 차단하는 메인 FET 차단 단계;
BMS에서 상기 메인 FET 차단 단계를 수행한 후, 소정의 시간 이후에 제3 스위치를 오프(OFF)하는 제3 스위치 오프 단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 웨이크 업 및 보호 방법.
In the method of waking up the battery pack of claim 1 and protecting the battery pack when a protection situation occurs,
A step of checking whether an external wake-up signal can be generated by checking whether a BMS wake-up signal can be generated from an external device to which the battery pack is connected;
A first switch and second switch control step of controlling the first switch and the second switch according to the confirmation result of the step of checking whether an external wake-up signal is generated;
When the BMS of the battery pack wakes up, turning on the main FET and the third switch to supply power to the BMS, and connecting the main FET and the third switch to connect the output of the battery pack to an external device;
A main FET blocking step that blocks the main FET in the BMS of the battery pack when any one of overcurrent, overvoltage, and low voltage is detected in the battery pack;
A third switch-off step of turning off the third switch after a predetermined time after performing the main FET blocking step in the BMS;
A battery pack wake-up and protection method comprising:
청구항 8에 있어서,
상기 제1 스위치 및 제2 스위치 제어 단계는,
외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호 생성이 불가능한 경우,
제1 스위치를 온 하는 제1 스위치 온 단계;를 수행하여 BMS에 전원을 제공하고,
외부 장치에서 BMS 웨이크 업 신호 생성이 가능한 경우,
제1 스위치를 오프하는 제1 스위치 오프 단계; 및
제2 스위치를 제어 하는 제2 스위치 제어 단계;
를 수행하여,
외부 장치에서 제2 스위치로 BMS 웨이크 업 신호가 수신되면 제2 스위치는 온(ON)되어 BMS에 전원을 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 웨이크 업 방법 및 보호 방법.
In claim 8,
The first switch and second switch control steps include:
If it is impossible to generate a BMS wake-up signal from an external device,
Performing a first switch-on step of turning on the first switch to provide power to the BMS,
If it is possible to generate a BMS wake-up signal from an external device,
A first switch off step of turning off the first switch; and
A second switch control step of controlling the second switch;
By doing,
A battery pack wake-up method and protection method, wherein when a BMS wake-up signal is received from an external device to a second switch, the second switch is turned on to provide power to the BMS.
청구항 8에 있어서,
상기 제3 스위치 오프 단계는,
BMS에서 과전류, 과전압, 저전압 중 어느 하나의 상태가 감지되는 경우, BMS에서 차단 신호를 생성하여 배터리 팩의 출력을 차단하는 경우,
소정의 시간 동안 제3 스위치를 온(ON) 시키고, 제3 스위치 경로를 통하여 배터리 모듈에 대한 진단 신호를 BMS로 전송한 후, 제3 스위치를 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 웨이크 업 방법 및 보호 방법.
In claim 8,
The third switch-off step is,
When the BMS detects any of the following conditions: overcurrent, overvoltage, or undervoltage, the BMS generates a cutoff signal to block the output of the battery pack,
Battery pack wake-up method and protection characterized by turning on the third switch for a predetermined time, transmitting a diagnostic signal for the battery module to the BMS through the third switch path, and then blocking the third switch. method.
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