KR20120133462A - Apparatus and Method for warning against overheat of battery pack - Google Patents

Apparatus and Method for warning against overheat of battery pack Download PDF

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KR20120133462A
KR20120133462A KR1020110052103A KR20110052103A KR20120133462A KR 20120133462 A KR20120133462 A KR 20120133462A KR 1020110052103 A KR1020110052103 A KR 1020110052103A KR 20110052103 A KR20110052103 A KR 20110052103A KR 20120133462 A KR20120133462 A KR 20120133462A
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Abstract

PURPOSE: A method and apparatus for giving a warning for battery pack overheating is provided to give a warning for battery pack overheating caused by a problem with the battery pack to a user through monitoring the different between the surface temperature of a battery and outer temperature. CONSTITUTION: A method and apparatus for giving a warning for battery pack overheating: a sensing part(110) measuring surface temperature(Ta) of a battery cell(100) and outer temperature; a sub-power part(120) charging the battery cell by a charging current; a sub-power part(120); an alarming part(130) operating by receiving power from the sub-power part; and a control part(140) calculating the difference of the surface temperature and the outer temperature operating the alarming part, and controlling the charging of the sub-power part if the temperature difference(ΔT) exceeds a preset critical value and operating the alarming part if the temperature difference(ΔT) exceeds a preset dangerous value; and a memory part(150) storing the critical value and the dangerous value. [Reference numerals] (100) Battery cell; (110) Sensing part; (112) First temperature sensor; (114) Second temperature sensor; (120) Sub-power part; (130) Alarming part; (140) Control part; (150) Memory part; (160) Load

Description

배터리 팩 과열 경고 장치 및 방법{Apparatus and Method for warning against overheat of battery pack}Battery pack overheat warning device and method {Apparatus and Method for warning against overheat of battery pack}

본 발명은 배터리 팩의 과열 경고 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리 셀의 표면 온도와 외기 온도 차이를 계산하여 배터리 팩의 과열을 시각적 또는 청각적으로 경고하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an overheat warning device and method for a battery pack, and more particularly, to a device and method for visually or audibly warning overheating of a battery pack by calculating a difference between a surface temperature of the battery cell and an outside temperature.

일반적으로 배터리 팩은 배터리 셀과, 상기 배터리 셀의 과충전 및 과방전을 방지하는 보호회로와, 상기 배터리 셀 및 보호회로를 감싸는 팩 케이스로 이루어져 있다.In general, a battery pack includes a battery cell, a protection circuit for preventing overcharge and overdischarge of the battery cell, and a pack case surrounding the battery cell and the protection circuit.

상기 배터리 셀은 니켈-카드뮴 전지(nickel-cadmium battery), 납 축전지, 니켈-수소 전지(NiMH : nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery), 리튬 금속 전지 등이 있다.The battery cell may be a nickel-cadmium battery, a lead storage battery, a nickel metal hydride battery (NiMH), a lithium ion battery, a lithium polymer battery, Lithium metal batteries and the like.

또한, 상기 보호회로는 인쇄회로기판 형태로 제작되어 상기 배터리 셀에 전기적으로 연결됨으로써, 그 배터리 셀의 과충전이나 과방전을 방지하는 역할을 한다.In addition, the protection circuit is manufactured in the form of a printed circuit board and electrically connected to the battery cell, thereby preventing overcharging or overdischarging of the battery cell.

마지막으로, 상기 팩 케이스는 상기 배터리 셀을 노트북 컴퓨터, PDA, 휴대폰, 디지털 카메라와 같은 전자 장치에 전기적 및 기구적으로 결합시키는 역할을 한다.Finally, the pack case serves to electrically and mechanically couple the battery cell to electronic devices such as notebook computers, PDAs, mobile phones, and digital cameras.

배터리 팩의 온도는 자체적으로 발생하거나 외부로부터 제공되는 열기에 의해 규정 온도 이상으로 상승할 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩에 내장된 셀 내부에서 단락이 발생되거나 배터리 팩이 장착된 전자 장치에서 전력을 비정상적으로 많이 소모하는 경우 또는 배터리 팩이 장착된 전자 장치가 고온의 환경(직사광선 노출, 여름 철의 밀폐된 차량 내부 등)에 노출될 경우 배터리 팩의 온도가 급상승할 수 있다.The temperature of the battery pack may rise above the specified temperature by heat generated by itself or provided from outside. For example, if a short circuit occurs inside the cell inside the battery pack, or if the electronic device with the battery pack consumes abnormally high power, or if the electronic device with the battery pack is exposed to a high temperature environment (direct sunlight, The temperature of the battery pack may suddenly increase when exposed to a closed vehicle.

이와 같이 배터리 팩의 온도가 규정 온도 이상으로 상승하면, 배터리 셀에 내장된 전해액 또는 활물질 등의 분해에 의해 다량의 가스가 방출되면서 셀의 내부 압력이 급격히 상승하여 셀이 폭발할 수 있으며 배터리 셀의 전기화학적 특성을 열화시켜 배터리 팩의 수명을 감소시키는 문제가 있다.As such, when the temperature of the battery pack rises above the prescribed temperature, a large amount of gas is released by decomposition of the electrolyte or active material contained in the battery cell, and the internal pressure of the cell may rise rapidly, causing the cell to explode. There is a problem that the life of the battery pack is reduced by deteriorating the electrochemical properties.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서는 배터리 팩의 과열 여부를 적절한 시점에 사용자에게 경고할 수 있는 기술이 필요하다. 일 예로, 대한민국 특허공개공보10-2008-0036773는, 배터리 팩의 온도를 센싱하여 미리 설정한 온도보다 높은 경우에 사용자에게 배터리의 과열을 경고하는 장치를 개시하고 있다.In order to solve the above problems, a technique is needed to warn the user at a suitable time whether the battery pack is overheated. For example, Korean Patent Publication No. 10-2008-0036773 discloses a device that senses a temperature of a battery pack and warns a user of overheating of a battery when the temperature is higher than a preset temperature.

하지만 상기 선행기술의 경우, 단순히 배터리 셀의 온도만을 기준으로 배터리의 과열 여부를 판단하며 배터리 팩이 사용되는 환경까지 고려하여 배터리의 과열 여부를 판단하지는 않는다. 즉, 온도상승이 배터리 팩이 사용되는 주변 환경 온도의 영향에 따른 자연스러운 온도상승인지 아니면 주변 환경 온도의 영향보다는 배터리 셀 자체의 문제에서 비롯된 것인지 판단하지 않고 단순히 배터리의 온도가 일정 온도 이상이 될 경우 배터리가 과열된 상태에 있음을 경고한다. 이러한 과열 경고 방식은 주변 환경 온도의 영향에 따른 자연스러운 온도 상승에 대해서까지도 과열 경보가 이루어지는 한계가 있다.
However, in the case of the prior art, it is simply determined whether the battery is overheated based only on the temperature of the battery cell and does not determine whether the battery is overheated in consideration of the environment in which the battery pack is used. That is, it is not determined whether the temperature rise is a natural temperature rise due to the influence of the ambient temperature in which the battery pack is used or is caused by a problem of the battery cell itself rather than the influence of the ambient temperature. Warns that the battery is overheated. This overheating warning system has a limitation in that an overheat alarm is generated even for a natural temperature rise due to the influence of the ambient temperature.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배터리 팩의 표면 온도와 외기 온도 차이를 모니터하여 배터리 팩 자체의 문제로부터 비롯된 배터리 팩의 과열을 식별하여 사용자에게 경고할 수 있는 배터리 팩 과열 경고 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by monitoring the difference between the surface temperature and the outside temperature of the battery pack can identify the overheating of the battery pack resulting from the problem of the battery pack itself to warn the user It is an object of the present invention to provide a battery pack overheat warning device and method.

본 발명의 다른 목적은, 배터리 팩이 과열 상태인 경우 배터리 팩의 충전 또는 방전 동작을 강제로 차단함으로써, 배터리 팩의 폭발과 같은 위험으로부터 사용자를 보호할 수 있는 배터리 팩 과열 경고 장치 및 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a battery pack overheat warning device and method that can protect the user from dangers such as explosion of the battery pack by forcibly interrupting the charging or discharging operation of the battery pack when the battery pack is in an overheated state. It is.

본 발명의 또 다른 목적은, 배터리 팩이 과열 조짐을 보이는 경우 보조 전원을 충전하고 배터리 팩이 실제 과열 상태에 들어간 경우 보조 전원을 사용하여 배터리의 과열 상태를 경고함으로써 배터리 팩의 고온 안전성을 보다 향상시킬 수 있는 배터리 팩 과열 경고 장치 및 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to further improve the high temperature safety of the battery pack by charging the auxiliary power when the battery pack exhibits an overheating indication and by using the auxiliary power supply to warn the battery of overheating when the battery pack enters an actual overheating state. The present invention provides a battery pack overheat warning device and method.

본 발명의 또 다른 목적은, 배터리 팩의 과열을 1차 경고 하였으나, 사용자가 인식하지 못하고 배터리 팩이 결합된 전자 장치를 사용하려 할 경우, 배터리 팩의 과열을 2차 경고함으로써, 과열된 배터리 팩의 사용을 중단할 수 있도록 하는 배터리 팩 과열 경고 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
Another object of the present invention, the first warning of the overheating of the battery pack, but when the user does not recognize the attempt to use an electronic device combined with the battery pack, by overheating the battery pack by a second warning, overheated battery pack To provide a battery pack overheat warning device and method to stop the use of the present invention.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩 과열 경고 장치는, 배터리 팩에 포함된 배터리 셀의 표면 온도(Ta)와 배터리 팩 외부의 외기 온도(Tb)를 측정하는 센싱부; 상기 배터리 셀로부터 공급되는 충전 전류에 의해 충전이 이루어지는 보조 전원부; 상기 보조 전원부로부터 전원을 공급받아 동작하는 경고부; 상기 센싱부에서 측정된 상기 표면 온도 및 외기 온도의 차이(ΔT)를 계산하고, 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 임계값을 초과하면, 보조 전원부의 충전을 제어하고, 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하면, 상기 보조 전원부를 사용하여 상기 경고부를 동작시키는 제어부; 및 상기 온도차이(ΔT)의 임계값 및 위험수준값을 저장하는 메모리부;를 포함한다.Battery pack overheat warning device according to the present invention for achieving the above technical problem, the sensing unit for measuring the surface temperature (Ta) of the battery cells included in the battery pack and the outside temperature (Tb) outside the battery pack; An auxiliary power supply unit configured to charge by a charging current supplied from the battery cell; A warning unit operating by receiving power from the auxiliary power unit; The difference between the surface temperature and the outside temperature measured by the sensing unit ΔT is calculated, and when the temperature difference ΔT exceeds a preset threshold, the charging of the auxiliary power unit is controlled and the temperature difference ΔT A control unit for operating the warning unit by using the auxiliary power supply unit when the value of the danger level exceeds a preset risk level; And a memory unit configured to store a threshold value and a danger level value of the temperature difference ΔT.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하는 경우, 상기 배터리 팩의 충전 또는 방전 동작을 강제로 차단할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the control unit may forcibly block the charging or discharging operation of the battery pack when the temperature difference ΔT exceeds a preset danger level value.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과한 상태에서 외부로부터 전원 공급요청 신호가 입력되는 경우, 상기 경고부를 동작시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, the controller may operate the warning unit when a power supply request signal is input from the outside in a state where the temperature difference ΔT exceeds a preset dangerous level value.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하면, 상기 경고부를 미리 설정한 시간동안 1차 경고 동작시키고, 상기 경고부의 1차 경고 동작후 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과한 상태에서 외부로부터 전원 공급요청 신호가 입력되면, 상기 경고부를 2차 경고 동작시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, if the temperature difference ΔT exceeds a preset danger level value, the controller operates the first warning for a preset time, and the first warning operation of the warning part. After the power supply request signal is input from the outside in a state in which the temperature difference ΔT exceeds a preset dangerous level value, the warning unit may perform a second warning operation.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩 과열 경고 방법은, (a) 온도차이(ΔT)의 임계값 및 위험수준값을 저장하는 단계; (b) 배터리 팩에 포함된 셀의 표면 온도(Ta)와 배터리 팩 외부의 외기 온도(Tb)를 측정하는 단계; (c) 상기 측정된 표면 온도 및 외기 온도의 차이(ΔT)를 계산하는 단계; (d) 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 임계값을 초과하면, 보조 전원의 충전을 제어하는 단계; 및 (e) 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하면, 보조 전원의 전원을 사용하여 배터리 셀이 과열되었음을 시각적 또는 청각적으로 경고하는 단계;를 포함한다.
Battery pack overheat warning method according to the present invention for achieving the technical problem, (a) storing the threshold value and the dangerous level value of the temperature difference (ΔT); (b) measuring the surface temperature Ta of the cell included in the battery pack and the outside temperature Tb outside the battery pack; (c) calculating a difference ΔT between the measured surface temperature and the ambient temperature; (d) controlling charging of an auxiliary power supply when the temperature difference ΔT exceeds a preset threshold; And (e) visually or audibly warning that the battery cell is overheated by using an auxiliary power supply when the temperature difference ΔT exceeds a preset danger level value.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 팩의 과열 상태가 시각적 또는 청각적으로 경고되므로 배터리의 과열 상태를 쉽게 파악할 수 있다. 이에 따라 사용자는 배터리 팩의 충 방전을 정지시키거나 열기가 있는 장소로부터 회피하여 배터리 팩의 폭발과 같은 위험 상황을 방지할 수 있다.According to an aspect of the present invention, since the overheat state of the battery pack is visually or audibly alerted, the overheat state of the battery can be easily determined. Accordingly, the user can stop the charging and discharging of the battery pack or avoid it from a hot place to prevent a dangerous situation such as an explosion of the battery pack.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 사용자의 조치가 없어도, 배터리 팩의 충전 또는 방전을 강제로 차단하여 배터리 팩의 과열로부터 비롯되는 위험을 최소화 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, even without the user's action, it is possible to forcibly cut off the charge or discharge of the battery pack to minimize the risk resulting from overheating of the battery pack.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 배터리가 과열 상태가 되었을 때 보조 전원을 사용하여 배터리의 과열 상태를 경고함으로써 과열 상태 경고 과정에서 배터리의 과열 상태가 심화되는 것을 방지할 수 있다.According to another aspect of the present invention, when the battery is overheated by using the auxiliary power supply to warn the overheated state of the battery it is possible to prevent the overheated state of the battery in the overheat state warning process.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 배터리 팩의 과열에 대한 1차 경고를 사용자가 인식하지 못한 경우에도 배터리 팩이 결합된 전자 장치의 사용이 개시될 때 배터리 팩의 과열이 2차로 경고되므로 사용자가 위험을 회피하기 위한 조치를 보다 확실하게 취할 수 있다.
According to another aspect of the present invention, even when the user does not recognize the first warning about overheating of the battery pack, the user may be overheated of the battery pack when the user starts using the electronic device to which the battery pack is coupled, so that the user may be warned secondly. Measures can be taken more reliably to avoid risks.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 과열 경고 장치의 기능적 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 과열 경고 장치가 배터리 팩에 장착된 모습을 보여주는 실시 예시도이다.
도 3는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 과열 경고 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 4은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 과열 경고 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩 과열 경고 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.The following drawings attached to this specification are illustrative of the preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.
1 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of a battery pack overheat warning device according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a battery pack overheat warning device mounted on a battery pack according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart schematically illustrating a battery pack overheat warning method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart schematically illustrating a battery pack overheat warning method according to another exemplary embodiment of the present invention.
5 is a flowchart schematically illustrating a battery pack overheat warning method according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩 과열 경고 장치의 구성을 도시한 블록 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of the battery pack overheat warning device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩 과열 경고 장치는, 배터리(100)와 부하(160)사이에 연결되며, 센싱부(110), 보조 전원부(120), 보조 전원 충전 스위치(125), 경고부(130), 경고 스위치(135), 제어부(140), 메모리부(150) 및 충방전 제어 스위치(165)를 포함한다.1, the battery pack overheat warning device according to the present invention is connected between the battery 100 and the load 160, the sensing unit 110, the auxiliary power supply unit 120, the auxiliary power charging switch 125. , A warning unit 130, a warning switch 135, a control unit 140, a memory unit 150, and a charge / discharge control switch 165.

상기 배터리(100)는 하나 이상의 셀을 포함하는 것으로 배터리의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 재충전이 가능한 리튬 이온 전지, 리튬 금속 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 납 축전지 등으로 구성할 수 있다.The battery 100 includes one or more cells, and the type of the battery is not particularly limited. Rechargeable lithium ion batteries, lithium metal batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lead It can comprise with a storage battery.

상기 부하(160)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 비디오 카메라, 휴대용 전화기, 휴대용 PC, PMP, MP3플레이어 등과 같은 휴대용 전자기기, 전기 자동차나 하이브리드 자동차의 모터, DC to DC 컨버터 등으로 구성할 수 있다.The type of the load 160 is not particularly limited, and may be configured as a portable electronic device such as a video camera, a mobile phone, a portable PC, a PMP, or an MP3 player, a motor of an electric vehicle or a hybrid vehicle, a DC to DC converter, or the like. .

상기 센싱부(110)는 배터리(100)를 구성하는 배터리 셀의 표면 온도를 측정하는 제1온도센서(112)와 배터리 팩 외부의 외기 온도를 측정하는 제2온도센서(114)를 포함한다. 상기 제1온도센서(112)는 주기적으로 배터리 셀의 표면 온도를 측정하여 제어부(140)로 출력한다. 그리고 상기 제2온도센서(114)는 주기적으로 배터리 팩 외부의 외기 온도를 측정하여 제어부(140)로 출력한다.The sensing unit 110 includes a first temperature sensor 112 for measuring the surface temperature of the battery cell constituting the battery 100 and a second temperature sensor 114 for measuring the outside air temperature outside the battery pack. The first temperature sensor 112 periodically measures the surface temperature of the battery cell and outputs it to the controller 140. The second temperature sensor 114 periodically measures the outside temperature of the outside of the battery pack and outputs the temperature to the controller 140.

상기 보조 전원부(120)는 제어부(140)가 보조 전원 충전 스위치(125)를 턴온시킬 경우 배터리(100)로부터 공급되는 충전 전류에 의해 충전이 이루어진다. 상기 보조 전원부(120)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 충전 또는 방전이 가능한 2차 전지, 캐패시터(capacitor), 인덕터(inductor) 등 전기 에너지를 저장할 수 있는 것이라면 어떠한 것으로도 구성 할 수 있다. 상기 보조 전원부(120)는 배터리(100)가 과열되었을 때 경고부(130) 및/또는 제어부(140)에 동작 전원을 공급한다. 따라서 상기 보조 전원부(120)는 배터리(100)보다 고온에서의 안정성이 있는 부품으로 구성하는 것이 보다 바람직하다.The auxiliary power supply unit 120 is charged by the charging current supplied from the battery 100 when the control unit 140 turns on the auxiliary power charging switch 125. The type of the auxiliary power supply 120 is not particularly limited, and may be configured as long as it can store electrical energy such as a secondary battery, a capacitor, an inductor that can be charged or discharged. The auxiliary power supply unit 120 supplies operating power to the warning unit 130 and / or the controller 140 when the battery 100 is overheated. Therefore, the auxiliary power supply 120 is more preferably composed of a component having a higher temperature stability than the battery (100).

상기 경고부(130)는 제어부(140)가 경고 스위치(135)를 턴온시킬 경우 상기 보조 전원부(120)로부터 전원을 공급받아 배터리 팩이 과열 상태에 있음을 사용자에게 경고한다. 상기 경고부(130)는 시각적 및/또는 청각적 경고 부재를 통해 사용자에게 배터리 팩의 과열 상태를 경고할 수 있다. 상기 경고부(130)는 램프, LED, 부저 또는 스피커 등이 될 수 있다. 일 예로, 배터리 팩은 전자 장치의 후면이나 내부에 주로 장착이 되므로 청각적 경고 부재인 부저 또는 스피커를 사용하여 경고부(130)를 구성할 수 있다. 다른 예로, 배터리 팩의 외주면 중 외부로 노출되어 있는 표면에 LED, 램프 등의 시각적 경고 부재를 설치하여 경고부(130)를 구성할 수 있다.The warning unit 130 receives power from the auxiliary power supply unit 120 when the control unit 140 turns on the warning switch 135 to warn the user that the battery pack is in an overheated state. The warning unit 130 may warn the user of an overheated state of the battery pack through a visual and / or audio warning member. The warning unit 130 may be a lamp, an LED, a buzzer or a speaker. For example, since the battery pack is mainly mounted on the back or the inside of the electronic device, the warning unit 130 may be configured by using a buzzer or a speaker that is an acoustic warning member. As another example, the warning unit 130 may be configured by installing a visual warning member such as an LED or a lamp on a surface exposed to the outside of the outer circumferential surface of the battery pack.

상기 메모리부(150)는 배터리 셀의 표면 온도(Ta)와 배터리 팩 외부의 외기 온도(Tb)의 차이(ΔT)에 대한 임계값 및 위험수준값을 저장한다. 온도차이(ΔT)의 임계값은 위험수준값보다 작은 값이며, 일 예로 10℃의 값을 가질 수 있다. 온도차이(ΔT)의 위험수준값은 임계값보다 큰 값이며, 일 예로 20℃의 값을 가질 수 있다.The memory unit 150 stores a threshold value and a danger level value for a difference ΔT between a surface temperature Ta of the battery cell and an outside temperature Tb outside the battery pack. The threshold value of the temperature difference ΔT is smaller than the risk level value and may have, for example, a value of 10 ° C. The risk level value of the temperature difference ΔT is greater than the threshold value and may have, for example, a value of 20 ° C.

상기 메모리부(150)는 배터리 셀의 안전 온도 범위 값을 더 저장할 수 있다. 배터리 셀의 표면 온도 측정값이 안전 온도 범위 내에 있는 경우는, 온도차이(ΔT)가 임계값 또는 위험수준값을 초과하더라도 배터리 팩이 과열되었다고 보기 어렵다. 이러한 경우의 일 예로는, 배터리 팩을 장착한 전자 장치의 위치가 고온 지역(여름의 직사광선 노출)에서 상온 지역(실내)으로 갑자기 변경되어 배터리 셀과 외기의 온도 차이가 갑자기 하락한 경우를 들 수 있다. 상기 안전 온도 범위는 사용자의 사용환경에 따라 설정이 가능하며, 일 예로 0 ~ 40℃의 범위로 설정될 수 있다.The memory unit 150 may further store a safe temperature range value of the battery cell. If the surface temperature measurement of the battery cell is within the safe temperature range, it is difficult to see that the battery pack is overheated even if the temperature difference ΔT exceeds the threshold or danger level value. An example of such a case may be a case in which the location of an electronic device equipped with a battery pack is suddenly changed from a high temperature area (summer exposure to direct sunlight) to a room temperature area (indoor) so that the temperature difference between the battery cell and the outside air suddenly decreases. . The safety temperature range can be set according to the user's use environment, for example, it can be set in the range of 0 ~ 40 ℃.

상기 메모리부(150)는 RAM, ROM, EEPROM등 데이터를 기록하고 소거 할 수 있다고 알려진 공지의 반도체 소자나 하드 디스크와 같은 대용량 저장매체로 이루어 질 수 있는데 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.The memory unit 150 may be formed of a mass storage medium such as a semiconductor device or a hard disk, which is known to record and erase data such as RAM, ROM, and EEPROM. However, the present invention is not limited thereto.

상기 제어부(140)는 상기 센싱부(110)에서 주기적으로 측정된 배터리 셀 표면 온도 및 외기 온도의 차이(ΔT)를 계산한다. 온도차이(ΔT)는 다음과 같은 수학식을 사용하여 산출한다.The controller 140 calculates a difference ΔT between the battery cell surface temperature and the outside air temperature periodically measured by the sensing unit 110. The temperature difference ΔT is calculated using the following equation.

Figure pat00001
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상기 제어부(140)는 온도차이(ΔT)를 산출할 때마다 산출된 온도차이(ΔT)를 상기 메모리부(150)에 저장된 임계값과 비교한다. 상기 제어부(140)는 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 임계값을 초과하면 배터리 셀의 발열량이 이상적으로 증가하여 배터리 셀이 과열 조짐이 있는 것으로 판단하여 보조 전원 충전 스위치(125)를 턴온시켜 보조 전원부(120)의 충전을 개시한다.Each time the controller 140 calculates the temperature difference ΔT, the controller 140 compares the calculated temperature difference ΔT with a threshold stored in the memory unit 150. When the temperature difference ΔT exceeds a preset threshold, the controller 140 determines that the battery cell has an overheating sign by ideally increasing the amount of heat generated by the battery cell, thereby turning on the auxiliary power charging switch 125. The charging of the auxiliary power supply unit 120 is started.

또한, 상기 제어부(140)는 상기 온도차이(ΔT)가 임계값을 넘어서서 미리 설정한 위험수준값을 초과하면, 배터리 셀이 폭발 등이 일어날 수 있는 위험한 수준의 온도까지 과열되었다고 판단하고, 제어부(140)는 경고 스위치(135)를 턴온시켜 상기 보조 전원부(120)의 전원을 사용하여 상기 경고부(130)를 동작시킨다. 보조 전원부(120)의 전원을 사용하는 이유는, 배터리(100)의 전원을 사용하여 경고부(130)를 동작시키면 배터리 셀의 과열이 더욱 가속되기 때문이다.In addition, the controller 140 determines that the battery cell is overheated to a dangerous level of temperature at which the explosion may occur, when the temperature difference ΔT exceeds a preset dangerous level value exceeding a threshold value. 140 turns on the warning switch 135 to operate the warning unit 130 using the power of the auxiliary power supply unit 120. The reason for using the power of the auxiliary power supply unit 120 is that when the warning unit 130 is operated using the power of the battery 100, overheating of the battery cell is further accelerated.

상기 제어부(140)의 동작은 단순히 배터리 셀의 표면 온도를 기준으로 과열 상태를 경고하는 종래 기술과 달리 배터리 셀의 표면 온도와 배터리 팩의 외기 온도와의 온도차이를 기준으로 경고부(130)를 동작 시킨다. 배터리 팩의 외기 온도를 추가로 고려하면, 배터리 셀 내부의 이상 화학 반응, 외부의 충격으로 인한 배터리 셀의 내부 단락 등으로 인한 배터리 셀의 과열 상태를 보다 정확하게 판별하여 경고할 수 있다.The operation of the controller 140 is based on the warning unit 130 based on the temperature difference between the surface temperature of the battery cell and the ambient temperature of the battery pack, unlike the prior art that simply warns of the overheat state based on the surface temperature of the battery cell. To operate. Further considering the outside temperature of the battery pack, it is possible to more accurately determine and warn of the overheating state of the battery cell due to an abnormal chemical reaction inside the battery cell, an internal short circuit of the battery cell due to an external shock.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제어부(140)는 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하는 경우, 상기 충방전 제어 스위치(165)를 오프시켜 상기 배터리 팩의 충전 또는 방전 동작을 강제로 차단할 수 있다. 이러한 경우, 사용자가 위험을 회피하기 위한 별도의 조치를 취하지 않더라도, 배터리 팩의 충전 또는 방전을 강제로 차단시켜 위험을 최소화 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, when the temperature difference ΔT exceeds a preset dangerous level value, the controller 140 turns off the charge / discharge control switch 165 to charge or discharge the battery pack. You can forcibly block the operation. In this case, even if the user does not take any further action to avoid the danger, the charge or discharge of the battery pack can be forcibly cut off to minimize the risk.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제어부(140)는 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과한 상태에서 외부로부터 전원 공급요청 신호가 입력되는 경우에 경고 스위치(135)를 '턴온'(Turn on)시켜 보조 전원부(120)의 전원을 사용하여 상기 경고부(130)를 동작시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, when the power supply request signal is inputted from the outside in a state where the temperature difference ΔT exceeds the preset danger level value, the control unit 140 sets the warning switch 135 The alarm unit 130 may be operated using the power of the auxiliary power unit 120. [

이러한 동작을 위해, 상기 제어부(140)는 사용자의 조작에 의해 전자 장치에서 생성된 전원 공급요청 신호를 수신할 수 있는 통신 인터페이스 단자를 포함할 수 있다(도1의 Tx, Rx). 전원 공급요청 신호는 전자 장치에 전원을 '턴온'(Turn on)하는 신호뿐만 아니라 이미 '턴온'(Turn on)된 전자 장치에서 배터리(100)로부터의 전원 공급량을 증가시키기 위한 신호 등을 의미한다.For this operation, the controller 140 may include a communication interface terminal capable of receiving a power supply request signal generated by the electronic device by a user's manipulation (Tx and Rx of FIG. 1). The power supply request signal refers to a signal for increasing the amount of power supplied from the battery 100 in an electronic device that has already been 'turned on', as well as a signal for turning the power on to the electronic device. .

한편, 종래 기술에 따르면, 배터리의 과열 상태가 인지됨과 동시에 경고가 이루어진다. 이러한 경고 방식은, 사용자가 전자 장치를 사용 중이거나 전자 장치의 근처에 있는 경우에만 경고 사실을 인식할 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 사용자가 전자 장치를 사용하지 않거나, 사용중이었으나 잠시 전자 장치로부터 떨어져 있어서 경고를 제대로 인식하지 못한 경우에는 과열 경고의 동작이 무의미해 질 수 있다. 하지만 상기 제어부(140)는 사용자의 전원 공급요청 신호가 입력되는 경우에도 경고부(130)를 동작시켜 과열 경고를 함으로써 상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결할 수 있다.On the other hand, according to the prior art, while the overheat state of the battery is recognized and at the same time a warning is issued. Such a warning method has a problem in that a warning fact can be recognized only when the user is using the electronic device or is near the electronic device. Therefore, when the user does not use the electronic device or is in use but is temporarily away from the electronic device and does not properly recognize the warning, the operation of the overheat warning may become meaningless. However, even when the power supply request signal of the user is input, the controller 140 may solve the problem of the related art by operating the warning unit 130 and warning the overheating.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제어부(140)는 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하면, 상기 경고부(130)를 미리 설정한 시간동안 1차 경고 동작시키고, 상기 경고부(130)의 1차 경고 동작 후 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과한 상태에서 외부로부터 전원 공급요청 신호가 입력되면, 상기 경고부(130)를 2차 경고 동작시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, the control unit 140 operates the first warning operation for a preset time when the temperature difference ΔT exceeds a preset danger level value, After the first warning operation of the warning unit 130, if the power supply request signal is input from the outside in a state in which the temperature difference ΔT exceeds a preset dangerous level value, the second warning unit warns the warning unit 130. It can be operated.

이러한 실시 예에 따르면, 상기 1차 경고가 제공될 경우 사용자는 온도차이(ΔT)가 위험수준값을 초과하는 순간에 즉시 위험을 회피하기 위한 조치를 취할 수 있다. 나아가 상기 2차 경고가 제공될 경우 사용자가 비록 1차 경고를 인식하지 못한 경우에도 경고부(130)의 재 동작을 통해 사용자가 위험을 회피하기 위한 조치를 취할 수 있는 기회를 추가로 제공할 수 있다. 이러한 1차 및 2차 경고 동작은 보조 전원부(120)의 용량에 따라 미리 동작 시간을 설정할 수 있다. 일 예로, 경고부(130)의 1차 경고 동작은 보조 전원부(120)의 총 용량중 20%를 사용하고, 사용자가 전원 공급신호를 입력할 때까지 대기 전력으로 보조 전원부(120)의 총 용량중 60%를 사용하고, 경고부(130)의 2차 경고 동작은 보조 전원부(120)의 총 용량중 20%를 사용하도록 1차 및 2차 경고 동작의 시간을 설정할 수 있다.According to this embodiment, when the primary warning is provided, the user can immediately take measures to avoid the danger at the moment the temperature difference DELTA T exceeds the danger level value. Furthermore, when the secondary warning is provided, even if the user does not recognize the primary warning, the user may further provide an opportunity for the user to take an action to avoid a danger by reactivating the warning unit 130. have. The first and second warning operations may set an operation time in advance according to the capacity of the auxiliary power supply unit 120. For example, the first warning operation of the warning unit 130 uses 20% of the total capacity of the auxiliary power unit 120, and the total capacity of the auxiliary power unit 120 with the standby power until the user inputs the power supply signal The time of the first and second warning operations may be set so that 20% of the total capacity of the auxiliary power source unit 120 is used.

한편, 상기 제어부(140)는 제1온도센서(112)로부터 출력된 표면 온도가 미리 설정한 안전 온도 범위에 속하는 경우, 상기의 온도차이(ΔT)에 관계없이 경고부(130)를 작동시키지 않을 수 있다. 즉, 사용자의 전자 장치 사용 환경은 고온 환경(고온의 실험실)에서 상온 환경(상온의 실내)으로 갑자기 변할 수 있다. 이러한 경우 배터리 셀의 표면과 외기의 온도 차이가 급격하게 증가하여 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험온도값을 초과하더라도 배터리 팩이 과열 상태에 있다고 보기는 어렵다. 따라서 안전 온도 범위의 설정은, 전자 장치의 사용 환경에 따라서 배터리의 충전 또는 방전에 의한 통상적인 온도 상승이 배터리 팩의 과열로 오판되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로 상기 안전 온도 범위는 0℃ ~ 40℃로 설정할 수 있다.Meanwhile, when the surface temperature output from the first temperature sensor 112 falls within a preset safety temperature range, the controller 140 may not operate the warning unit 130 regardless of the temperature difference ΔT. Can be. That is, the user's electronic device usage environment may suddenly change from a high temperature environment (high temperature laboratory) to a room temperature environment (room at room temperature). In this case, it is difficult to say that the battery pack is in an overheated state even if the temperature difference between the surface of the battery cell and the outside air increases sharply and the temperature difference ΔT exceeds a preset dangerous temperature value. Therefore, the setting of the safety temperature range can prevent the normal temperature rise due to the charging or discharging of the battery according to the use environment of the electronic device from being misinterpreted due to overheating of the battery pack. For example, the safety temperature range may be set to 0 ° C to 40 ° C.

상기 제어부(140)는 본 발명에 따른 배터리 팩 과열 경고 방법을 프로그램화한 코드를 실행할 수 있는 마이크로프로세서로 구성할 수 있다. 대안적으로, 상기 제어부(140)는 본 발명에 따른 배터리 팩 과열 경고 방법의 제어 흐름을 논리 회로로 구현한 반도체 칩으로도 구성할 수 있다. 하지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.The controller 140 may be configured as a microprocessor capable of executing code programmed with the battery pack overheat warning method according to the present invention. Alternatively, the controller 140 may be configured as a semiconductor chip in which the control flow of the battery pack overheat warning method according to the present invention is implemented as a logic circuit. However, the present invention is not limited thereto.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 과열 경고 장치가 배터리 팩에 장착된 모습을 보여주는 실시 예시도이다.2 is an exemplary view illustrating a battery pack overheat warning device mounted on a battery pack according to an embodiment of the present invention.

상술한 본 발명에 따른 배터리 팩 과열 경고 장치는 배터리(100)와 함께 배터리 팩 내에 실장될 수 있다. 이 때, 경고부(130)는 배터리 팩의 외주면 중 일부 영역에서 배터리의 과열 상태를 다단계로 표시할 수 있는 LED 램프(131) 또는/및 배터리의 과열 상태를 청각적으로 알릴 수 있는 부저(132)의 형태로 배터리 팩에 설치될 수 있다.The battery pack overheat warning device according to the present invention described above may be mounted in the battery pack together with the battery 100. The warning unit 130 may include an LED lamp 131 capable of displaying an overheated state of the battery at a plurality of stages in a part of an outer circumferential surface of the battery pack, and / or a buzzer 132 ) May be installed in the battery pack.

나아가, 본 발명에 따른 배터리 팩 과열 경고 장치는 배터리 팩으로부터 전원을 공급받는 배터리 팩 구동 장치에 결합되어 사용될 수 있다.Furthermore, the battery pack overheat warning device according to the present invention may be used in combination with a battery pack driving device powered from a battery pack.

일 예로, 본 발명은 노트북, 휴대폰, 개인 휴대용 멀티미디어 재생기와 같이 배터리로부터 구동 전압을 공급받는 각종 전자 제품에 포함되어 사용될 수 있다.For example, the present invention may be included and used in various electronic products that receive a driving voltage from a battery, such as a laptop, a mobile phone, and a personal portable multimedia player.

다른 예로, 본 발명은 화석연료 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거와 같이 배터리가 탑재된 각종 동력 장치에 결합되어 사용될 수 있다.As another example, the present invention may be used in combination with various power units equipped with batteries such as fossil fuel vehicles, electric vehicles, hybrid vehicles, and electric bicycles.

또한, 본 발명에 따른 배터러 팩 과열 경고 장치는 배터리 팩의 충방전을 제어하고 과충전 또는 과방전 등으로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 관리 장치(Battery Management System; BMS)에 포함되어 사용될 수 있다.
In addition, the battery pack overheat warning apparatus according to the present invention may be included in a battery management system (BMS) that controls the charge and discharge of the battery pack and protects the battery pack from overcharge or overdischarge.

다음으로, 상술한 배터리 팩 과열 경고 장치를 이용한 배터리 팩 과열 경고 방법을 설명하기로 한다.Next, a battery pack overheat warning method using the above-described battery pack overheat warning device will be described.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 과열 경고 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.3 is a flow chart illustrating a flow of a battery pack overheat warning method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 제어부(140)는 온도차이(ΔT)의 임계값 및 위험수준값을 메모리부(150)에 저장한다(S10). 상기 임계값 및 위험수준값의 대소 관계는 앞서 설명하였으므로 반복적인 설명은 생략한다. 한편, 단계 S10의 수행을 위해, 상기 제어부(140)는 임계값 및 위험수준값을 입력 받을 수 있는 인터페이스와 연동될 수 있다. 상기 인터페이스는 데이터 통신 인터페이스일 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.First, the controller 140 stores the threshold value and the dangerous level value of the temperature difference ΔT in the memory unit 150 (S10). Since the magnitude relationship between the threshold value and the risk level value has been described above, a repeated description thereof will be omitted. On the other hand, to perform step S10, the control unit 140 may be linked with the interface that can receive the threshold value and the risk level value. The interface may be a data communication interface, but the present invention is not limited thereto.

다음으로, 제어부(140)는 배터리 셀의 표면온도 측정값(Ta)와 배터리 팩 외부의 외기온도 측정값(Tb)를 센싱부(110)로부터 수신하여 메모리부(150)에 저장한다(S20). 다음으로, 제어부(140)는 측정된 표면 온도 및 외기 온도의 차이(ΔT)를 계산한다(S30). 여기서 온도차이(ΔT)를 구하는 방법은 앞서 설명하였으므로 반복적인 설명은 생략한다.Next, the controller 140 receives the surface temperature measured value Ta of the battery cell and the external temperature measured value Tb outside the battery pack from the sensing unit 110 and stores the measured surface temperature Ta in the memory unit 150 (S20). . Next, the controller 140 calculates a difference ΔT between the measured surface temperature and the outside air temperature (S30). Since the method for obtaining the temperature difference ΔT has been described above, the repeated description thereof will be omitted.

만약, 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 임계값을 초과하지 않았다면(S30단계의 NO), 제어부(140)는 프로세스를 S20단계로 이행하여 배터리 셀의 표면온도 측정값(Ta)와 배터리 팩 외부의 외기온도 측정값(Tb)를 센싱부(110)로부터 수신받아 메모리부(150)에 저장하는 동작을 다시 진행한다.If the temperature difference ΔT does not exceed the preset threshold (NO in step S30), the controller 140 proceeds to step S20 to determine the surface temperature measured value Ta of the battery cell and the battery pack. The external air temperature measurement value Tb is received from the sensing unit 110 and stored in the memory unit 150 again.

반면, 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 임계값을 초과하면(S30단계의 YES), 제어부(140)는 보조 전원 충전 스위치(125)를 '턴온'(Turn on)시켜 보조 전원부(120)를 충전시킨다(S40).On the other hand, if the temperature difference ΔT exceeds the preset threshold (YES in step S30), the controller 140 turns the auxiliary power charging switch 125 to 'turn on' to turn on the auxiliary power supply 120. Charge (S40).

다음으로, 보조 전원부(120)의 충전이 완료되면, 제어부(140)는 상기 온도차이(ΔT)가 위험수준값을 초과하는지 판단한다(S50).Next, when charging of the auxiliary power supply unit 120 is completed, the controller 140 determines whether the temperature difference ΔT exceeds a dangerous level value (S50).

만약, 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하지 않았다면(S50단계의 NO), 제어부(140)는 프로세스를 S20단계로 이행하여 배터리 셀의 표면온도 측정값(Ta)와 배터리 팩 외부의 외기온도 측정값(Tb)을 입력받아 메모리부(150)에 저장하는 동작을 다시 진행한다.If the temperature difference ΔT does not exceed a preset risk level value (NO in step S50), the controller 140 proceeds to step S20 to process the surface temperature measured value Ta of the battery cell and the battery. The operation of receiving the outside temperature measurement value Tb outside the pack and storing it in the memory unit 150 is performed again.

반면, 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하면(S50단계의 YES), 제어부(140)는 경고 스위치(135)를 턴온시켜 보조 전원부(120)와 경고부(130)를 연결함으로써 배터리 셀이 과열 상태에 있음을 시각적 또는 청각적으로 경고하는 동작을 제어한다(S60).On the other hand, if the temperature difference ΔT exceeds the preset risk level value (YES in step S50), the controller 140 turns on the warning switch 135 to connect the auxiliary power supply unit 120 and the warning unit 130. By controlling the operation of visually or audibly alerting that the battery cell is in an overheated state (S60).

한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 S60 단계를 진행하기에 앞서, 상기 제어부(140)는 전원인가 스위치(145)를 턴온시켜 보조 전원부(120)로부터 동작 전원이 인가되도록 하고 배터리(100)로부터 인가되는 동작 전원을 차단할 수 있다. 그러면, 배터리(100)가 과열 상태에서 방전되는 것을 차단할 수 있으므로 그 만큼 배터리(100)의 발열량을 감소시킬 수 있다. 선택적으로, 상기 제어부(140)는 경고 동작을 수행하고 나서 충방전 스위치(165)를 턴오프시켜 배터리 팩의 충전 또는 방전 동작을 강제로 차단시키는 제어를 추가로 진행할 수 있다(S70).On the other hand, although not shown in the drawing, before proceeding to step S60, the control unit 140 turns on the power supply switch 145 to be applied to the operating power from the auxiliary power supply unit 120 and applied from the battery 100 Can cut off the operating power. Then, since the battery 100 may be prevented from being discharged in an overheated state, the amount of heat generated by the battery 100 may be reduced by that amount. Optionally, the controller 140 may further control to forcibly block the charging or discharging operation of the battery pack by turning off the charge / discharge switch 165 after performing the warning operation (S70).

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 과열 경고 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a flow of a battery pack overheat warning method according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, S10 내지 S50 단계까지는 앞서 설명한 실시예와 실질적으로 동일한 단계이므로 S50 단계 이후의 단계부터 설명하기로 한다.Referring to FIG. 4, steps S10 to S50 are substantially the same as the above-described embodiment, and thus the steps after step S50 will be described.

즉, 제어부(140)는 배터리 셀의 표면과 외기의 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과한 것으로 판단되면(S50단계의 YES), 프로세스를 S55 단계로 이행하여 배터리 팩이 결합되어 있는 전원 장치로부터 전원 공급요청 신호가 입력되는지 여부를 판단한다(S55).That is, if it is determined that the temperature difference ΔT between the surface of the battery cell and the outside air exceeds a preset risk level value (YES in step S50), the controller 140 transfers the process to step S55 to combine the battery packs. In operation S55, it is determined whether a power supply request signal is input from the power supply.

만약, 전원 공급요청 신호가 입력되지 않으면(S55단계의 NO), 제어부(140)는 프로세스를 S50단계로 이행하여. 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하였는지 다시 판단한다.If the power supply request signal is not input (NO in step S55), the controller 140 shifts the process to step S50. Re-determine whether the temperature difference (ΔT) has exceeded the preset risk level value.

반면, 전원 공급요청 신호가 입력되면(S55단계의 YES), 제어부(140)는 경고 스위치(135)를 턴온시켜 보조 전원부(120)와 경고부(130)을 연결함으로써 배터리 셀이 과열 되었음을 시각적 또는 청각적으로 경고하는 동작을 제어한다(S60).On the other hand, when a power supply request signal is input (YES in step S55), the controller 140 turns on the warning switch 135 to connect the auxiliary power supply unit 120 and the warning unit 130 to visually indicate that the battery cell is overheated. An audible warning operation is controlled (S60).

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩 과열 경고 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a flow of a battery pack overheat warning method according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, S10 내지 S50 단계까지는 동일한 단계이므로 S50 단계 이후의 단계에 대해서만 설명하기로 한다.5, since steps S10 to S50 are the same steps, only the steps after step S50 will be described.

즉, 제어부(140)는 배터리 셀 표면과 외기의 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하면(S50단계의 YES), 제어부(140)는 경고 스위치(135)를 턴온시켜 보조 전원부(120)와 경고부(130)을 연결함으로써 배터리 셀이 과열 되었음을 시각적 또는 청각적으로 1차 경고하는 동작을 제어한다(S62). 그런 다음 제어부(140)는 프로세스를 S64 단계로 이행하여 전자 장치로부터 전원 공급요청 신호가 입력되는지 여부를 판단한다(S64).That is, when the temperature difference ΔT between the surface of the battery cell and the outside air exceeds a preset risk level value (YES in step S50), the controller 140 turns on the warning switch 135 to turn on the auxiliary power supply. By connecting the 120 and the warning unit 130, the operation of visually or audibly primary warning that the battery cell is overheated is controlled (S62). Then, the controller 140 proceeds to step S64 to determine whether a power supply request signal is input from the electronic device (S64).

만약, 전원 공급요청 신호가 입력되지 않았다면(S64단계의 NO), 제어부(140)는 프로세스 S50단계로 이행하여. 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하였는지 여부를 다시 판단한다. 이 때, 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하여도 1차 경고 동작이 반복되지 않을 수 있다.If no power supply request signal is input (NO in step S64), the control unit 140 proceeds to step S50. It is again determined whether the temperature difference ΔT exceeds a preset risk level value. At this time, even if the temperature difference ΔT exceeds a preset danger level value, the first warning operation may not be repeated.

반면, 전원 공급요청 신호가 입력되면(S64단계의 YES), 제어부(140)는 경고 스위치(135)를 턴온시켜 보조 전원부(120)와 경고부(130)을 연결함으로써 배터리 셀이 과열 되었음을 시각적 또는 청각적으로 2차 경고하는 동작을 제어한다(S66).On the other hand, when a power supply request signal is input (YES in step S64), the controller 140 turns on the warning switch 135 to connect the auxiliary power supply unit 120 and the warning unit 130 to visually indicate that the battery cell is overheated. Acoustically secondary warning operation is controlled (S66).

한편, 상기 도 4 내지 도 6의 발명에서 미도시하였지만, 제어부(140)는 제1온도센서(112)로부터 출력된 표면 온도가 미리 설정한 안전 온도 범위에 속하는 경우, 상기의 온도차이(ΔT)에 관계없이 경고부(130)를 작동시키지 않는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 사용자의 전자 장치 사용 환경은 고온 환경(고온의 실험실)에서 상온 환경(상온의 실내)으로 갑자기 변할 수 있다. 이러한 경우 배터리 셀의 표면과 외기의 온도 차이가 급격하게 증가하여 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험온도값을 초과하더라도 배터리 팩이 과열 상태에 있다고 보기는 어렵다. 따라서 안전 온도 범위의 설정은, 전자 장치의 사용 환경에 따라서 배터리의 충전 또는 방전에 의한 통상적인 온도 상승이 배터리 팩의 과열로 오판되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로 상기 안전 온도 범위는 0 ~ 40℃로 설정할 수 있다.
On the other hand, although not shown in the invention of Figures 4 to 6, the controller 140, if the surface temperature output from the first temperature sensor 112 falls within the preset safety temperature range, the temperature difference (ΔT) Regardless of whether the warning unit 130 is operated may further include a step. That is, the user's electronic device usage environment may suddenly change from a high temperature environment (high temperature laboratory) to a room temperature environment (room at room temperature). In this case, it is difficult to say that the battery pack is in an overheated state even if the temperature difference between the surface of the battery cell and the outside air increases sharply and the temperature difference ΔT exceeds a preset dangerous temperature value. Therefore, the setting of the safety temperature range can prevent the normal temperature rise due to the charging or discharging of the battery according to the use environment of the electronic device from being misinterpreted due to overheating of the battery pack. For example, the safety temperature range may be set to 0 to 40 ℃.

상술한 본 발명에 따르면, 배터리 팩의 과열 상태가 시각적 또는 청각적으로 경고되므로 배터리의 과열 상태를 쉽게 파악할 수 있다. 이에 따라 사용자는 배터리 팩의 충 방전을 정지시키거나 열기가 있는 장소로부터 회피하여 배터리 팩의 폭발과 같은 위험 상황을 방지할 수 있다.According to the present invention described above, since the overheat state of the battery pack is visually or audibly alerted, the overheat state of the battery can be easily determined. Accordingly, the user can stop the charging and discharging of the battery pack or avoid it from a hot place to prevent a dangerous situation such as an explosion of the battery pack.

또한, 이러한 사용자의 위험을 회피하기 위한 조치가 없어도, 배터리 팩의 충전 또는 방전을 강제로 차단하여 배터리 팩의 과열로부터 비롯되는 위험을 최소화 할 수 있다.In addition, even if there is no action to avoid the risk of the user, it is possible to forcibly cut off the charge or discharge of the battery pack to minimize the risk resulting from overheating of the battery pack.

또한, 본 발명은 배터리가 과열 상태가 되었을 때 보조 전원을 사용하여 배터리의 과열 상태를 경고함으로써 과열 상태 경고 과정에서 배터리의 과열 상태가 심화되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can prevent the battery from overheating in the overheat state warning process by warning the overheat state of the battery using the auxiliary power when the battery is overheated.

나아가 배터리 팩의 과열에 대한 1차 경고를 사용자가 인식하지 못한 경우에도 배터리 팩이 결합된 전자 장치의 사용이 개시될 때 배터리 팩의 과열이 2차로 경고되므로 사용자가 위험을 회피하기 위한 조치를 보다 확실하게 취할 수 있다.
Furthermore, even when the user does not recognize the primary warning about overheating of the battery pack, the battery pack overheats as a second warning when the use of the electronic device in which the battery pack is incorporated begins, so that the user can take measures to avoid the danger. You can certainly take it.

한편, 본 발명을 설명함에 있어, 도 1 등에 도시된 본 발명의 배터리 팩 과열경고 장치에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.Meanwhile, in describing the present invention, each component of the battery pack overheat warning device of the present invention illustrated in FIG. 1 should be understood as logically divided components rather than physically divided components.

즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 수행되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.That is, each configuration corresponds to a logical component in order to realize the technical idea of the present invention, so that even if each component is integrated or separated, if the function performed by the logical configuration of the present invention can be realized, It should be construed that it is within the scope, and that components that perform the same or similar functions should be construed as being within the scope of the present invention regardless of whether their names are consistent.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

100 : 배터리 셀 110 : 센싱부
112 : 제1 온도 센서 114 : 제2 온도 센서
120 : 보조 전원부 125 : 보조 전원 충전 스위치
130 : 경고부 135 : 경고 스위치
140 : 제어부 145 : 전원 인가 스위치
150 : 메모리부 160 : 부하
165 : 충방전 제어 스위치100: battery cell 110: sensing unit
112: first temperature sensor 114: second temperature sensor
120: auxiliary power supply 125: auxiliary power charging switch
130: warning unit 135: warning switch
140: control unit 145: power supply switch
150: memory 160: load
165: charge and discharge control switch

Claims (10)

배터리 팩에 포함된 배터리 셀의 표면 온도(Ta)와 배터리 팩 외부의 외기 온도(Tb)를 측정하는 센싱부;
상기 배터리 셀로부터 공급되는 충전 전류에 의해 충전이 이루어지는 보조 전원부;
상기 보조 전원부로부터 전원을 공급받아 동작하는 경고부;
상기 센싱부에서 측정된 상기 표면 온도 및 외기 온도의 차이(ΔT)를 계산하고, 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 임계값을 초과하면, 보조 전원부의 충전을 제어하고, 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하면, 상기 보조 전원부를 사용하여 상기 경고부를 동작시키는 제어부;및
상기 온도차이(ΔT)의 임계값 및 위험수준값을 저장하는 메모리부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 과열 경고 장치.A sensing unit configured to measure a surface temperature Ta of the battery cell included in the battery pack and an outside temperature Tb outside the battery pack;
An auxiliary power supply unit configured to charge by a charging current supplied from the battery cell;
A warning unit operating by receiving power from the auxiliary power unit;
The difference between the surface temperature and the outside temperature measured by the sensing unit ΔT is calculated, and when the temperature difference ΔT exceeds a preset threshold, the charging of the auxiliary power unit is controlled and the temperature difference ΔT A control unit for operating the warning unit by using the auxiliary power supply unit when the value of the danger level exceeds a preset risk level; and
A memory unit for storing a threshold value and a danger level value of the temperature difference ΔT;
Battery pack overheat warning device comprising a. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하는 경우, 상기 배터리 팩의 충전 또는 방전 동작을 강제로 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 과열 경고 장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
The battery pack overheat warning device, characterized in that forcibly interrupting the charging or discharging operation of the battery pack, if the temperature difference (ΔT) exceeds a predetermined danger level value. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과한 상태에서 외부로부터 전원 공급요청 신호가 입력되는 경우, 상기 경고부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 과열 경고 장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
The battery pack overheat warning device, characterized in that to operate the warning unit, when the power supply request signal is input from the outside in a state in which the temperature difference (ΔT) exceeds a preset dangerous level value. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하면, 상기 경고부를 미리 설정한 시간동안 1차 경고 동작시키고, 상기 경고부의 1차 경고 동작후 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과한 상태에서 외부로부터 전원 공급요청 신호가 입력되면, 상기 경고부를 2차 경고 동작시키는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 과열 경고 장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
When the temperature difference ΔT exceeds a preset danger level value, the first warning operation is performed for a predetermined time in the warning unit, and after the first warning operation of the warning unit, the danger preset by the temperature difference ΔT in advance. And a second warning operation of the warning unit when a power supply request signal is input from the outside while the level value is exceeded. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩 과열 경고 장치를 포함하는 배터리 팩.A battery pack comprising the battery pack overheat warning device according to any one of claims 1 to 4. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩 과열 경고 장치를 포함하는 배터리 구동 장치.A battery drive apparatus comprising the battery pack overheat warning device according to any one of claims 1 to 4. (a) 온도차이(ΔT)의 임계값 및 위험수준값을 저장하는 단계;
(b) 배터리 팩에 포함된 셀의 표면 온도(Ta)와 배터리 팩 외부의 외기 온도(Tb)를 측정하는 단계;
(c) 상기 측정된 표면 온도 및 외기 온도의 차이(ΔT)를 계산하는 단계;
(d) 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 임계값을 초과하면, 보조 전원의 충전을 제어하는 단계; 및
(e) 상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하면, 보조 전원의 전원을 사용하여 배터리 팩이 과열되었음을 시각적 또는 청각적으로 경고하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 과열 경고 방법.(a) storing the threshold value and the risk level value of the temperature difference ΔT;
(b) measuring the surface temperature Ta of the cell included in the battery pack and the outside temperature Tb outside the battery pack;
(c) calculating a difference ΔT between the measured surface temperature and the ambient temperature;
(d) controlling charging of an auxiliary power supply when the temperature difference ΔT exceeds a preset threshold; And
(e) if the temperature difference ΔT exceeds a preset danger level value, visually or acoustically warning that the battery pack has been overheated by using an auxiliary power source;
Battery pack overheat warning method comprising a. 제 7항에 있어서, 상기 (e) 단계는,
상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하면, 배터리 팩의 충전 또는 방전 동작을 강제로 차단시키는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 과열 경고 방법.The method of claim 7, wherein step (e)
Forcibly interrupting a charging or discharging operation of the battery pack when the temperature difference ΔT exceeds a preset danger level value;
Battery pack overheat warning method further comprising. 제 7항에 있어서, 상기 (e) 단계는,
상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과한 상태에서 외부로부터 전원 공급요청 신호가 입력되는 경우, 보조 전원의 전원을 사용하여 배터리 셀이 과열되었음을 시각적 또는 청각적으로 경고하는 단계;
임을 특징으로 하는 배터리 팩 과열 경고 방법.The method of claim 7, wherein step (e)
When the power supply request signal is input from the outside in a state in which the temperature difference ΔT exceeds a preset danger level value, visually or audibly warning that the battery cell is overheated by using an auxiliary power source;
Battery pack overheat warning method characterized in that. 제 7항에 있어서, 상기 (e) 단계는,
상기 온도차이(ΔT)가 미리 설정한 위험수준값을 초과하는 경우에 보조 전원으로부터 전원을 공급받아 배터리 셀이 과열되었음을 시각적 또는 청각적으로 미리 설정한 시간동안 1차 경고를 동작하는 단계; 및
상기 1차 경고 동작후 사용자의 전원 공급요청 신호가 입력되는 경우에 보조 전원의 전원을 사용하여 배터리 셀이 과열되었음을 시각적 또는 청각적으로 2차 경고를 동작하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 과열 경고 방법.The method of claim 7, wherein step (e)
When the temperature difference ΔT exceeds a preset danger level value, operating a first warning for a predetermined time visually or audibly that the battery cell is overheated by receiving power from an auxiliary power supply; And
Operating a secondary warning visually or audibly that the battery cell is overheated by using an auxiliary power source when a power supply request signal of a user is input after the primary warning operation;
Battery pack overheat warning method comprising a.
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