KR20160067599A - Apparatus and method for protecting overvoltage of battery bus bar - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a device to protect a battery bus bar from an overvoltage includes: a bus bar connecting the lowermost layer of a first battery module with the uppermost layer of a second battery module in series; a battery control circuit monitoring and controlling a charging/discharging state of battery cells of the first and second battery modules by being connected with the first and second battery modules; and an overvoltage protection circuit clamping a forward overvoltage from the lowermost layer of the first battery module to the uppermost layer of the second battery module to a first preset critical voltage or less, and blocking a reverse overvoltage from the uppermost layer of the second battery module to the lowermost layer of the first battery module to a second preset critical voltage or less. Therefore, the present invention is capable of preventing damage to the battery control circuit.

Description

배터리 버스바의 과전압 보호 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROTECTING OVERVOLTAGE OF BATTERY BUS BAR}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to an overvoltage protection device for a battery bus bar,

본 명세서는 전기 에너지를 이용하는 장치에 사용될 수 있는 배터리 관리 시스템(Battery Management System)에 관한 것이다. 구체적으로, 본 명세서는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차에서 사용되는 배터리 모듈들을 서로 연결하는 버스바(Bus bar)로 인해 발생할 수 있는 과전압으로부터 고전압 배터리 관리 시스템을 보호할 수 있는, 배터리 버스바의 과전압 보호 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management system that can be used in an apparatus using electric energy. Specifically, the present invention relates to an overvoltage protection device for a battery bus bar capable of protecting a high-voltage battery management system from an overvoltage that may be caused by a bus bar connecting battery modules used in hybrid vehicles and electric vehicles And methods.

최근 고전압의 배터리를 사용하는 산업기기, 가정기기 및 자동차 등 다양한 장치가 등장하고 있으며 특히 자동차 기술분야에서는 고전압 배터리 사용이 더욱 활발해지고 있다. In recent years, various devices such as industrial devices, home appliances and automobiles using high-voltage batteries have appeared, and especially in the field of automobile technology, the use of high-voltage batteries is becoming more active.

가솔린이나 중유 등의 화석연료를 주연료로 사용하는 내연 엔진을 이용하는 자동차는 대기오염 등 공해발생에 심각한 영향을 주고 있다. 따라서 최근에는 공해발생을 줄이기 위하여, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid electric Vehicle)의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.Automobiles that use internal combustion engines that use fossil fuels such as gasoline or heavy oil as the main fuel have a serious impact on pollution such as air pollution. Therefore, in recent years, efforts have been made to develop electric vehicles or hybrid electric vehicles (HEVs) to reduce pollution.

전기자동차(EV: electric Vehicle)는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말한다. 즉, 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시키는 전기자동차는 가솔린 자동차보다 먼저 개발되었으나, 배터리의 무거운 중량 및 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못하다가 최근 에너지 및 환경 문제가 심각해지면서 1990년대부터 실용화를 위한 연구가 시작하였다.Electric vehicles (EVs) are vehicles that do not use petroleum fuels and engines but use electric batteries and electric motors. In other words, although an electric vehicle that drives a car by rotating an electric motor that is stored in a battery has been developed before a gasoline car, it has not been put into practical use due to problems such as a heavy weight of a battery and a time required for charging. Recently, And research for commercialization began in the 1990s.

한편, 최근 배터리 기술이 비약적으로 발전하면서 전기자동차 및 화석연료와 전기에너지를 적응적으로 사용하는 하이브리드 자동차(HEV)가 상용화되고 있다.On the other hand, hybrid technology (HEV) that uses electric vehicles, fossil fuels and electric energy adaptively is being commercialized as battery technology has been developed remarkably.

HEV는 가솔린과 전기를 함께 동력원으로 사용하기 때문에 연비 개선 및 배기가스 저감 측면에서 긍정적인 평가를 받고 있다. 이러한 HEV도 가솔린 자동차와의 가격 차이를 어떻게 극복하느냐가 관건으로서, 2차 전지 탑재량을 전기자동차의 1/3수준까지 낮출 수 있어 완전한 전기 자동차로 진화하는 중간 역할을 할 것으로 기대되고 있다.Since HEV uses both gasoline and electricity as power sources, it is receiving positive reviews in terms of fuel efficiency improvement and emission reduction. It is expected that HEV will play an intermediate role in evolving into a full electric vehicle because it is important to overcome the price difference with gasoline automobile by reducing the amount of secondary battery to one third of that of electric cars.

이러한 전기 에너지를 이용하는 HEV 및 EV 자동차는 충방전이 가능한 다수의 2차 전지(cell)가 하나의 팩(pack)으로 형성된 배터리를 주동력원으로 이용하기 때문에 배기가스가 전혀 없으며 소음이 아주 작은 장점이 있다.Since HEV and EV vehicles using such electric energy use a battery in which a plurality of rechargeable secondary cells are packed as a main power source, there is no exhaust gas and noise is small. have.

이와 같이 전기 에너지를 이용하는 자동차는 배터리의 성능이 자동차의 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 각 전지 셀의 전압, 전체 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하여 각 전지 셀의 충방전을 효율적으로 관리할 뿐만 아니라, 각 전지 셀을 센싱하는 셀 센싱 IC의 상태를 모니터링하여 해당 셀의 안정적인 컨트롤이 가능한 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)이 절실히 요구되는 실정이다.Since the performance of a battery using the electric energy directly affects the performance of the vehicle, it is necessary to measure the voltage of each battery cell, the voltage and current of the entire battery, and to efficiently manage charge and discharge of each battery cell However, a battery management system (BMS: Battery Management System) is required to monitor the state of a cell sensing IC that senses each battery cell and to control the corresponding cell stably.

도 1은 일반적인 배터리 관리 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a general battery management system.

도 1을 참조하면, 차량용 배터리 관리 시스템(100)은 복수의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩(10), 차량 전자 장치(20) 및 배터리 제어장치(30)를 포함한다.1, a vehicle battery management system 100 includes a battery pack 10 including a plurality of battery modules, a vehicle electronic device 20, and a battery control device 30. As shown in FIG.

배터리 팩(10)은 복수의 배터리 모듈(11, 12)을 포함하며, 배터리 모듈(11, 12)은 복수의 배터리 셀을 포함한다. 배터리 팩(10)은 충전된 고전압 직류 전력을 모터 등의 차량 전자 장치(20)에 공급한다.The battery pack 10 includes a plurality of battery modules 11 and 12, and the battery modules 11 and 12 include a plurality of battery cells. The battery pack 10 supplies the charged high-voltage DC power to the vehicle electronic device 20 such as a motor.

배터리 제어장치(30)는 복수의 MCU(31, 32)와 상기 MCU를 제어하는 BCU(33)를 포함할 수 있다. 배터리 제어장치(30)는 배터리 팩과 연결되어 배터리 팩(10)의 충방전 상태를 모니터링하고, 배터리 팩(10)의 충방전 동작을 제어한다.The battery control device 30 may include a plurality of MCUs 31 and 32 and a BCU 33 for controlling the MCU. The battery control device 30 is connected to the battery pack to monitor the charging / discharging state of the battery pack 10, and controls the charging / discharging operation of the battery pack 10.

한편, 복수의 배터리 모듈(11, 12)은 서로 버스바(Bus bar)로 연결될 수 있다. 버스바는 배터리 모듈과 배터리 모듈을 서로 연결해 주는 금속 물질로 구성될 수 있다. 이러한 버스바는 도체 자체 저항 및 배터리 모듈을 서로 연결하는 접촉 저항 등으로 수mΩ의 저항 성분을 가질 수 있다.Meanwhile, the plurality of battery modules 11 and 12 may be connected to each other by a bus bar. The bus bar can be made of a metal material that connects the battery module and the battery module together. Such a bus bar may have resistances of several m [Omega], for example, a conductor resistance itself and a contact resistance connecting battery modules to each other.

전류가 차량 모터가 구동될 때 +200A까지 버스바를 통해 흐르거나, 배터리가 충전될 때 -200A까지 흐를 수 있다. 버스바의 저항 성분으로 인해 수V의 정방향 또는 역방향 전압이 발생하게 된다.Current can flow through the bus bar up to + 200A when the vehicle motor is running, or up to -200A when the battery is charging. Due to the resistance component of the bus bar, a forward or reverse voltage of several V is generated.

하지만, 버스바의 저항 성분이 커지는 경우 수십 V의 전압이 버스바 양단에 인가가 되어 배터리 제어장치(30)가 소손될 수 있다.However, when the resistance component of the bus bar becomes large, a voltage of several tens V may be applied to both ends of the bus bar, and the battery control device 30 may be damaged.

예를 들어, 버스바의 볼트가 차량 진동 또는 제조 불량으로 느슨하게 풀릴 경우에, 금속의 접촉 저항이 커져 에너지 손실이 발생될 수 있다. 뿐만 아니라, 버스바의 볼트 체결이 완전히 풀리게 될 경우에 배터리 제어장치(30)의 소손 및 차량의 동작이 정지가 되는 문제가 발생될 수 있다.For example, when the bolt of the bus bar loosens due to vehicle vibration or manufacturing defects, the contact resistance of the metal becomes large and energy loss may occur. In addition, when the bolt fastening of the bus bar is completely released, there is a problem that the battery control device 30 is burned and the operation of the vehicle is stopped.

본 명세서의 실시예들은 하이브리드 자동차 및 전기 자동차에서 사용되는 배터리 모듈들을 서로 연결하는 버스바(Bus bar)에서 발생할 수 있는 과전압으로부터 고전압 배터리 관리 시스템을 보호할 수 있는, 배터리 버스바의 과전압 보호 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are applicable to an overvoltage protection device of a battery bus bar capable of protecting a high voltage battery management system from an overvoltage that may occur in a bus bar connecting battery modules used in hybrid vehicles and electric vehicles, Method.

또한, 본 명세서의 실시예들은 버스바 양단 간의 정방향 과전압을 제1 임계전압 이하로 클램핑함으로써, 배터리 모듈들의 충방전 상태를 모니터링하고 제어하는 배터리 제어회로의 소손을 방지할 수 있는, 배터리 버스바의 과전압 보호 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention also provide a battery bus bar capable of preventing the burnout of a battery control circuit that monitors and controls the charging / discharging state of the battery modules by clamping the positive overvoltage between both ends of the bus bar below the first threshold voltage. An overvoltage protection device and method.

또한, 본 명세서의 실시예들은 버스바 양단 간의 역방향 과전압을 제2 임계전압 이하로 차단함으로써, 배터리 모듈들의 충방전 상태를 모니터링하고 제어하는 배터리 제어회로의 소손을 방지할 수 있는, 배터리 버스바의 과전압 보호 장치 및 방법을 제공하고자 한다.In addition, embodiments of the present invention can prevent the battery control circuit from being burned out by monitoring the charging / discharging state of the battery modules by blocking the reverse overvoltage between the both ends of the bus bar below the second threshold voltage, An overvoltage protection device and method.

본 명세서의 제1 측면에 따르면, 제1 배터리 모듈의 최하위 단 및 제2 배터리 모듈의 최상위 단을 직렬로 연결하는 버스바; 상기 제1 및 제2 배터리 모듈과 연결되어 상기 제1 및 제2 배터리 모듈의 배터리 셀들의 충방전 상태를 모니터링하고 제어하는 배터리 제어회로; 및 상기 제1 배터리 모듈의 최하위 단에서 상기 제2 배터리 모듈의 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 제1 임계전압 이하로 클램핑하고, 상기 제2 배터리 모듈의 최상위 단에서 상기 제1 배터리 모듈의 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 제2 임계전압 이하로 차단하는 과전압 보호회로를 포함하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 장치가 제공될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising: a bus bar connecting a lowermost end of a first battery module and an uppermost end of a second battery module in series; A battery control circuit connected to the first and second battery modules for monitoring and controlling charge / discharge states of battery cells of the first and second battery modules; And clamping the forward overvoltage from the lowermost end of the first battery module to the uppermost end of the second battery module to a predetermined first threshold voltage or less, and at the uppermost end of the second battery module, The overvoltage protection device of the battery management system including the overvoltage protection circuit that cuts the reverse overvoltage to the terminal below the predetermined second threshold voltage can be provided.

상기 과전압 보호회로는 상기 버스바와 병렬로 연결되는 제1 다이오드를 통해 상기 버스바의 양단 간에 걸리며 상기 최하위 단에서 상기 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 정방향 임계전압 이하로 클램핑할 수 있다.The overvoltage protection circuit may clamp between both ends of the bus bar through a first diode connected in parallel with the bus bar, and clamp the forward overvoltage from the lowermost stage to the uppermost stage to a predetermined positive threshold voltage or lower.

상기 제1 다이오드는 상기 버스바와 병렬로 연결되고 기설정된 정방향 임계전압보다 낮은 항복 전압(Breakdown voltage)을 가지는 적어도 하나의 제너 다이오드(Zener diode)를 포함할 수 있다.The first diode may include at least one zener diode connected in parallel to the bus bar and having a breakdown voltage lower than a predetermined positive threshold voltage.

상기 과전압 보호회로는 상기 버스바와 병렬로 연결되는 제2 다이오드를 통해 상기 버스바의 양단 간에 걸리며 상기 최상위 단에서 상기 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 역방향 임계전압 이하로 차단할 수 있다.The overvoltage protection circuit may be interposed between both ends of the bus bar through a second diode connected in parallel to the bus bar, and may block the reverse overvoltage from the uppermost stage to the lowermost stage to a predetermined reverse threshold voltage or less.

상기 제2 다이오드는 상기 버스바와 병렬로 연결되고 기설정된 역방향 임계전압보다 낮은 턴온 전압(Turn on voltage)을 가지는 적어도 하나의 쇼트키 다이오드(Schottky diode)를 포함할 수 있다.The second diode may include at least one schottky diode connected in parallel to the bus bar and having a turn-on voltage lower than a predetermined reverse threshold voltage.

상기 배터리 제어회로는 모니터링된 버스바의 양단 간의 전압이 기설정된 전압을 초과하면, 상기 버스바의 이상을 경고할 수 있다.The battery control circuit may warn the bus bar if the voltage across the monitored bus bar exceeds a predetermined voltage.

한편, 본 명세서의 제2 측면에 따르면, 제1 및 제2 배터리 모듈이 버스바를 통해 직렬로 연결된 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 방법에 있어서, 제1 및 제2 배터리 모듈과 연결되어 상기 제1 및 제2 배터리 모듈의 배터리 셀들의 충방전 상태를 모니터링하고 제어하는 단계; 상기 제1 배터리 모듈의 최하위 단에서 상기 제2 배터리 모듈의 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 제1 임계전압 이하로 클램핑하는 단계; 및 상기 제2 배터리 모듈의 최상위 단에서 상기 제1 배터리 모듈의 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 제2 임계전압 이하로 차단하는 단계를 포함하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 방법이 제공될 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of overvoltage protection of a battery management system in which first and second battery modules are connected in series through a bus bar, the method comprising: 2 monitoring and controlling the charge / discharge state of the battery cells of the battery module; Clamping the forward overvoltage from the lowermost end of the first battery module to the uppermost end of the second battery module to a predetermined first threshold voltage or less; And blocking a reverse overvoltage from an uppermost end of the second battery module to a lowermost end of the first battery module to a predetermined second threshold voltage or less.

상기 클램핑하는 단계는 상기 버스바와 병렬로 연결되는 기설정된 정방향 임계전압보다 낮은 항복 전압(Breakdown voltage)을 가지는 제1 다이오드를 통해 상기 버스바의 양단 간에 걸리며 상기 최하위 단에서 상기 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 정방향 임계전압 이하로 클램핑할 수 있다.Wherein the clamping step comprises clamping between the opposite ends of the bus bar through a first diode having a breakdown voltage lower than a predetermined positive threshold voltage connected in parallel with the bus bar, Can be clamped below a predetermined positive threshold voltage.

상기 차단하는 단계는 상기 버스바와 병렬로 연결되고 기설정된 역방향 임계전압보다 낮은 턴온 전압을 가지는 제2 다이오드를 통해 상기 버스바의 양단 간에 걸리며 상기 최상위 단에서 상기 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 역방향 임계전압 이하로 차단할 수 있다.Wherein the blocking step comprises: interrupting between the opposite ends of the bus bar through a second diode connected in parallel in the bus bar and having a turn-on voltage lower than a predetermined reverse threshold voltage, and applying a reverse overvoltage from the uppermost stage to the lowest stage in a predetermined reverse direction It can be cut off below the threshold voltage.

상기 모니터링된 버스바의 양단 간의 전압이 기설정된 전압을 초과하면, 상기 버스바의 이상을 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.And warning the abnormality of the bus bar if the voltage across the monitored bus bar exceeds a predetermined voltage.

본 명세서의 실시예들은 하이브리드 자동차 및 전기 자동차에서 사용되는 배터리 모듈들을 서로 연결하는 버스바(Bus bar)에서 발생할 수 있는 과전압으로부터 고전압 배터리 관리 시스템을 보호할 수 있다.Embodiments of the present disclosure can protect a high voltage battery management system from overvoltages that may occur in a bus bar connecting battery modules used in hybrid vehicles and electric vehicles.

또한, 본 명세서의 실시예들은 버스바 양단 간의 정방향 과전압을 제1 임계전압 이하로 클램핑함으로써, 배터리 모듈들의 충방전 상태를 모니터링하고 제어하는 배터리 제어회로의 소손을 방지할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can prevent burn-out of the battery control circuit that monitors and controls the charging / discharging state of the battery modules by clamping the positive overvoltage between both ends of the bus bar below the first threshold voltage.

또한, 본 명세서의 실시예들은 버스바 양단 간의 역방향 과전압을 제2 임계전압 이하로 차단함으로써, 배터리 모듈들의 충방전 상태를 모니터링하고 제어하는 배터리 제어회로의 소손을 방지할 수 있다.In addition, embodiments of the present disclosure can prevent the battery control circuit from being burned out by monitoring and controlling the charging / discharging state of the battery modules by blocking the reverse overvoltage between both ends of the bus bar below the second threshold voltage.

또한, 본 명세서의 실시예들은 차량에서 발생되는 고전압 서지를 배터리 관리 시스템에서 효율적으로 차단하여 배터리 관리 시스템의 소손을 방지할 수 있다.In addition, the embodiments of the present invention can effectively prevent a high-voltage surge generated in a vehicle from being discharged in a battery management system, thereby preventing burn-out of the battery management system.

도 1은 일반적인 배터리 관리 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 배터리 버스바의 과전압 보호 장치의 구성도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 도 2의 과전압 보호회로의 구성도이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 배터리 버스바의 과전압 보호 방법에 대한 흐름도이다.1 is a block diagram of a general battery management system.
2 is a block diagram of an overvoltage protection device for a battery bus bar according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of the overvoltage protection circuit of FIG. 2 according to one embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of protecting an overvoltage of a battery bus bar according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 명세서의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

실시 예를 설명함에 있어서 본 명세서가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 명세서와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, descriptions of techniques which are well known in the technical field to which this specification belongs and which are not directly related to this specification are not described. This is for the sake of clarity without omitting the unnecessary explanation and without giving the gist of the present invention.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals.

도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 배터리 버스바의 과전압 보호 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of an overvoltage protection device for a battery bus bar according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 배터리 버스바의 과전압 보호 장치(200)는 버스바(203), 배터리 제어회로(210) 및 과전압 보호회로(220)를 포함한다.Referring to FIG. 2, an overvoltage protection device 200 of a battery bus bar according to an embodiment of the present invention includes a bus bar 203, a battery control circuit 210, and an overvoltage protection circuit 220.

이하, 본 명세서의 일 실시예에 따른 배터리 버스바의 과전압 보호 장치(200)의 구성요소에 대한 구체적인 구성 및 동작에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, specific components and operations of the overvoltage protection device 200 of the battery bus bar according to an embodiment of the present invention will be described.

배터리 버스바의 과전압 보호 장치(200)는 제1 배터리 모듈(201) 및 제2 배터리 모듈(202)과 연결되어 있다. 제1 배터리 모듈(201)은 복수의 배터리 셀들(C11, C12, C13, C14)을 포함한다. 또한, 제2 배터리 모듈(202)은 복수의 배터리 셀들(C21, C22, C23, C24)을 포함한다.The overvoltage protection device 200 of the battery bus bar is connected to the first battery module 201 and the second battery module 202. The first battery module 201 includes a plurality of battery cells C11, C12, C13, and C14. Also, the second battery module 202 includes a plurality of battery cells C21, C22, C23, and C24.

여기서, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 제1 배터리 모듈(201)은 4개의 배터리 셀(C11, C12, C13, C14)들이 직렬 연결된 경우를 가정하고, 제2 배터리 모듈(202)은 4개의 배터리 셀(C21, C22, C23, C24)들이 직렬 연결된 경우를 가정하여 설명한다. 또한, 상기 배터리 모듈은 제1 배터리 모듈(201) 및 제2 배터리 모듈(202) 이외의 다른 복수개의 배터리 모듈로 구성될 수 있다. 제1 배터리 모듈(201) 및 제2 배터리 모듈(202)은 충전된 고전압 직류 전력을 차량에 구비되어 있는 모터 등에 공급하고, 충전 장치를 통해서 충전 전압을 공급받는다.Here, for convenience of description, it is assumed that the first battery module 201 has four battery cells C11, C12, C13, and C14 connected in series, and the second battery module 202 has four It is assumed that the battery cells C21, C22, C23, and C24 are connected in series. The battery module may include a plurality of battery modules other than the first battery module 201 and the second battery module 202. The first battery module 201 and the second battery module 202 supply the charged high-voltage DC power to a motor or the like provided in the vehicle, and receive the charging voltage through the charging device.

각 배터리 셀(C11, C12, C13, C14)은 각 셀에 연결된 스위치(미도시)를 통해서 방전저항(미도시)에 연결될 수 있다. 따라서, 배터리 제어회로(210)는 각 셀의 전압을 측정하여 충전 및 방전이 필요한 경우 상기 스위치의 온 오프 동작을 제어하여 방전저항을 통해 배터리 셀의 충전 및 방전 동작을 수행한다.Each battery cell C11, C12, C13, and C14 may be connected to a discharge resistor (not shown) through a switch (not shown) connected to each cell. Therefore, the battery control circuit 210 measures the voltage of each cell and controls the ON / OFF operation of the switch when charging and discharging are required, thereby performing charging and discharging operations of the battery cell through the discharging resistor.

한편, 버스바(203)는 제1 배터리 모듈(201)의 최하위 단 및 제2 배터리 모듈(202)의 최상위 단을 직렬로 연결한다.Meanwhile, the bus bar 203 connects the lowermost end of the first battery module 201 and the uppermost end of the second battery module 202 in series.

여기서, 버스바(203)는 제1 배터리 모듈(201)과 제2 배터리 모듈(202)을 서로 연결하는 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버스바(203)는 도체 자체 저항 및 제1 배터리 모듈(201)과 제2 배터리 모듈(202)을 연결하는 접촉 저항 등으로 수mΩ의 저항 성분을 가질 수 있다. 버스바(203)의 양단에 걸리는 전압은 하이브리드 차량에서의 배터리 모듈과 연결된 모터의 구동 과정 또는 배터리 모듈의 충전 과정에 따라 서로 다른 극성을 가질 수 있다. Here, the bus bar 203 may be made of a metal material that connects the first battery module 201 and the second battery module 202 to each other. For example, the bus bar 203 may have a resistive component of several m [Omega], for example, a conductor resistance itself and a contact resistance connecting the first battery module 201 and the second battery module 202. [ The voltage across both ends of the bus bar 203 may have different polarities depending on the driving process of the motor connected to the battery module in the hybrid vehicle or the charging process of the battery module.

배터리 제어회로(210)는 제1 및 제2 배터리 모듈(201 및 202)과 복수의 모듈 입력핀(211)을 통해 연결된다. 배터리 제어회로(210)는 제1 및 제2 배터리 모듈(201 및 202)의 배터리 셀들의 충방전 상태를 모니터링하고 제어한다.The battery control circuit 210 is connected to the first and second battery modules 201 and 202 through a plurality of module input pins 211. The battery control circuit 210 monitors and controls the charging and discharging states of the battery cells of the first and second battery modules 201 and 202.

배터리 제어회로(210)는 제1 및 제2 배터리 모듈(201 및 202)의 복수의 배터리 셀의 충방전 상태를 모니터링 및 제어한다. 즉, 배터리 제어회로(210)는 복수의 배터리 셀의 전압, 전류, 충전 상태, 온도 등과 같은 작동 특성을 모니터링한다. 또한, 복수의 배터리 셀을 모니터링한 결과를 통해 배터리 셀을 충전 또는 방전되도록 제어한다.The battery control circuit 210 monitors and controls the charge and discharge states of the plurality of battery cells of the first and second battery modules 201 and 202. That is, the battery control circuit 210 monitors operating characteristics such as voltage, current, charge state, temperature, etc. of a plurality of battery cells. Also, the battery cell is controlled to be charged or discharged through a result of monitoring the plurality of battery cells.

또한, 배터리 제어회로(210)는 버스바(203)의 양단 간에 걸리는 전압을 P1 및 P2 입력핀을 통해 모니터링한다. 즉, 배터리 제어회로(210)는 제1 배터리 모듈(201)의 최하위 단과 제2 배터리 모듈(202)의 최상위 단 사이에 걸리는 버스바(203)의 전압을 모니터링한다.In addition, the battery control circuit 210 monitors the voltage across the bus bar 203 through the P1 and P2 input pins. That is, the battery control circuit 210 monitors the voltage of the bus bar 203 between the lowermost end of the first battery module 201 and the uppermost end of the second battery module 202.

과전압 보호회로(220)는 제1 배터리 모듈(201)의 최하위 단에서 제2 배터리 모듈(202)의 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 제1 임계전압 이하로 클램핑한다. 여기서, 정방향 과전압은 P1 및 P2 입력핀이 각각 양극(+) 및 음극(-) 극성을 가지는 경우에 해당된다. 기설정된 제1 임계전압은 배터리 제어 회로의 최대 정격값(AMR: absolute maximum rating)일 수 있다. 최대 정격값(AMR)은 배터리 제어 회로가 반도체 디바이스(예컨대, 집적회로(IC: Integrated Circuit), 트랜지스터, 다이오드 등)로 이루어진 경우, 과다한 전압에 의한 파괴를 방지하기 위해 설정된 최대 정격값을 나타낸다.The overvoltage protection circuit 220 clamps the forward overvoltage from the lowermost end of the first battery module 201 to the uppermost end of the second battery module 202 to a predetermined first threshold voltage or lower. Here, the forward overvoltage corresponds to the case where the input pins P1 and P2 have positive (+) and negative (-) polarities, respectively. The predetermined first threshold voltage may be an absolute maximum rating (AMR) of the battery control circuit. The maximum rated value (AMR) represents the maximum rated value set to prevent damage due to excessive voltage when the battery control circuit is composed of semiconductor devices (for example, integrated circuits (ICs), transistors, diodes, etc.).

또한, 과전압 보호회로(220)는 제2 배터리 모듈(202)의 최상위 단에서 제1 배터리 모듈(201)의 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 제2 임계전압 이하로 차단한다. 여기서, 역방향 과전압은 P1 및 P2 입력핀이 각각 음극(-) 및 양극(+) 극성을 가지는 경우에 해당된다.In addition, the overvoltage protection circuit 220 blocks the reverse overvoltage from the uppermost end of the second battery module 202 to the lowermost end of the first battery module 201 below a predetermined second threshold voltage. Here, the reverse overvoltage corresponds to the case where the input pins P1 and P2 have negative (-) and positive (+) polarities, respectively.

이후, 과전압 보호회로(220)는 P1 및 P2 입력핀 사이에 걸린 정방향 및 양방향 과전압을 클램핑하거나 차단한다. 즉, 과전압 보호회로(220)의 P3 및 P4 출력핀에 걸리는 전압은 기설정된 제1 및 제2 임계전압 이하가 된다.The overvoltage protection circuit 220 then clamps or disconnects the forward and bidirectional overvoltage caught between the P1 and P2 input pins. That is, the voltage applied to the P3 and P4 output pins of the overvoltage protection circuit 220 becomes equal to or less than the preset first and second threshold voltages.

배터리 제어회로(210)는 모니터링된 버스바(203)의 양단 간의 전압이 기설정된 전압을 초과하면, 버스바(203)의 이상을 경고할 수 있다. 배터리 제어회로(210)는 제1 배터리 모듈(201)의 최하위 단과 제2 배터리 모듈(202)의 최상위 단 사이의 전압을 주기적으로 모니터링한다.The battery control circuit 210 can warn the abnormality of the bus bar 203 when the voltage across the monitored bus bar 203 exceeds a predetermined voltage. The battery control circuit 210 periodically monitors the voltage between the lowermost end of the first battery module 201 and the uppermost end of the second battery module 202.

모니터링 결과, 일정 전압 이상이 측정될 경우, 배터리 제어회로(210)는 차량 전자 장치 등과 연결되어 버스바(203)의 이상을 경고할 수 있다.As a result of the monitoring, if a voltage equal to or higher than a predetermined voltage is measured, the battery control circuit 210 may be connected to the vehicle electronic device or the like to warn the bus bar 203 of abnormality.

도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 도 2의 과전압 보호회로의 구성도이다.3 is a configuration diagram of the overvoltage protection circuit of FIG. 2 according to one embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 과전압 보호회로(220)는 제1 다이오드(221) 및 제2 다이오드(222)를 포함한다. 과전압 보호회로(220)는 정방향 역전압 또는 역방향 역전압이 발생 시에도 배터리 제어회로(210)가 소손되지 않도록 2개의 다이오드를 통해 배터리 제어회로(210)를 보호할 수 있다.As shown in FIG. 3, the overvoltage protection circuit 220 includes a first diode 221 and a second diode 222. The overvoltage protection circuit 220 can protect the battery control circuit 210 through two diodes so that the battery control circuit 210 is not damaged even when a forward reverse voltage or a reverse reverse voltage occurs.

과전압 보호회로(220)는 제1 다이오드(221)를 통해 버스바의 양단 간에 걸리며 제1 배터리 모듈(201)의 최하위 단에서 제2 배터리 모듈(202)의 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 정방향 임계전압 이하로 클램핑한다.The overvoltage protection circuit 220 is connected between the lower end of the first battery module 201 and the uppermost end of the second battery module 202 through the first diode 221, Clamp to below the threshold voltage.

여기서, 제1 다이오드(221)는 버스바와 병렬로 연결되어 있다. 제1 다이오드(221)는 기설정된 정방향 임계전압보다 낮은 항복 전압(Breakdown voltage)을 가진다. 일례로, 제1 다이오드(221)는 기설정된 정방향 임계전압보다 낮은 항복 전압을 가지는 적어도 하나의 제너 다이오드(Zener diode)를 포함할 수 있다. 과전압 보호회로(220)는 정방향의 과전압 발생 시 제너 다이오드인 제1 다이오드(221)가 정방향 과전압을 클램핑할 수 있다.Here, the first diode 221 is connected in parallel with the bus bar. The first diode 221 has a breakdown voltage lower than a predetermined positive threshold voltage. For example, the first diode 221 may include at least one Zener diode having a breakdown voltage lower than a predetermined positive threshold voltage. The overvoltage protection circuit 220 can clamp the positive overvoltage by the first diode 221, which is a Zener diode, when the forward overvoltage is generated.

과전압 보호회로(220)는 P1 및 P2 입력핀과 연결된 전압 측정 라인 사이에 고전압 서지를 차단해 주기 위한 제너 다이오드를 포함할 수 있다. 여기서, 고전압 서지는 버스바(203)와 연결된 커넥터의 착탈 시 발생할 수 있다. 이때, 제너 다이오드는 배터리 제어회로(210)의 입력 라인이 버틸 수 있는 최대 전압보다 낮은 제너 전압을 가질 수 있다. 또한, 제너 다이오드는 버스바(203)와 연결된 커넥터 착탈시 발생되는 최대 전압을 최대 허용 파워(와트)로 가질 수 있다.The overvoltage protection circuit 220 may include a zener diode for blocking the high voltage surge between the voltage measurement lines connected to the P1 and P2 input pins. Here, the high voltage surge may occur when the connector connected to the bus bar 203 is detached. At this time, the zener diode may have a zener voltage lower than the maximum voltage that the input line of the battery control circuit 210 can sustain. In addition, the zener diode may have a maximum allowable power (in watts) at a maximum voltage generated when attaching / detaching a connector connected to the bus bar 203.

과전압 보호회로(220)는 제2 다이오드(222)를 통해 버스바의 양단 간에 걸리며 제2 배터리 모듈(202)의 최상위 단에서 제1 배터리 모듈(201)의 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 역방향 임계전압 이하로 차단한다.The overvoltage protection circuit 220 is connected between the upper end of the second battery module 202 and the lower end of the first battery module 201 through the second diode 222, Block below the threshold voltage.

여기서, 제2 다이오드(222)는 버스바와 병렬로 연결되어 있다. 제2 다이오드(222)는 기설정된 역방향 임계전압보다 낮은 턴온 전압(Turn on voltage)을 가진다. 일례로, 제2 다이오드(222)는 기설정된 역방향 임계전압보다 낮은 턴온 전압을 가지는 적어도 하나의 쇼트키 다이오드(Schottky diode)를 포함할 수 있다.Here, the second diode 222 is connected in parallel with the bus bar. The second diode 222 has a turn-on voltage lower than a predetermined reverse threshold voltage. In one example, the second diode 222 may include at least one Schottky diode having a turn-on voltage lower than a predetermined reverse threshold voltage.

과전압 보호회로(220)는 하나의 제너 다이오드와 하나의 쇼트키 다이오드를 다이오드 쌍으로 포함하여 정방향 및 역방향 과전압을 클램핑하거나 차단할 수 있다. The overvoltage protection circuit 220 may include one zener diode and one Schottky diode as a diode pair to clamp or block forward and reverse overvoltages.

여기서, 배터리 제어회로(210)는 회로가 소손되는 것을 막기 위한 내압을 가질 수 있다. 배터리 제어회로(210)는 일반적으로 역방향 및 정방향에 대해 -0.7V 내지 9.0V 사이의 내압을 가질 수 있다. 과전압 보호회로(220)는 이러한 내압 범위를 벗어나지 않게 하기 위해 제너 다이오드 및 쇼트키 다이오드를 적용할 수 있다.Here, the battery control circuit 210 may have an internal pressure for preventing the circuit from being burned out. The battery control circuit 210 can generally have an internal pressure between -0.7 V and 9.0 V for the reverse and forward directions. The overvoltage protection circuit 220 can apply a zener diode and a Schottky diode so as not to deviate from the range of the breakdown voltage.

예를 들면, 배터리 제어회로(210)의 정방향 내압이 9V이고 제너 다이오드의 항복 전압이 4.9V이면, 과전압 보호회로(220)는 P1 및 P2 입력핀에 걸리는 전압이 9V를 초과하더라도 항복 전압인 4.9V 이하로 클램핑하여 P3 및 P4 출력핀을 통해 클램핑된 전압을 출력할 수 있다.For example, if the positive internal breakdown voltage of the battery control circuit 210 is 9V and the breakdown voltage of the Zener diode is 4.9V, the overvoltage protection circuit 220 can detect a breakdown voltage of 4.9 V even if the voltage across the P1 and P2 input pins exceeds 9V V or less to output the clamped voltage through the P3 and P4 output pins.

또한, 예를 들면, 배터리 제어회로(210)의 역방향 내압이 0.7V이고 쇼트키 다이오드의 턴온 전압이 0.2V이면, 과전압 보호회로(220)는 P1 및 P2 입력핀에 걸리는 전압이 0.7V를 초과하더라도 쇼트키 다이오드가 턴온되어 0.2V 이하로 차단하여 P3 및 P4 출력핀을 통해 과전압이 차단된 0.2V 전압을 출력할 수 있다.For example, when the inverse reverse voltage of the battery control circuit 210 is 0.7 V and the turn-on voltage of the Schottky diode is 0.2 V, the overvoltage protection circuit 220 detects that the voltage applied to the P1 and P2 input pins exceeds 0.7 V The Schottky diode will turn on and cut off below 0.2V to output a 0.2V overvoltage through the P3 and P4 output pins.

도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 배터리 버스바의 과전압 보호 방법에 대한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of protecting an overvoltage of a battery bus bar according to an embodiment of the present invention.

과전압 보호 장치(200)는 제1 및 제2 배터리 모듈(201 및 202)이 버스바(203)를 통해 직렬로 연결된 배터리 관리 시스템에 포함된다.The overvoltage protection device 200 is included in the battery management system in which the first and second battery modules 201 and 202 are connected in series via the bus bar 203. [

과전압 보호 장치(200)는 제1 및 제2 배터리 모듈(201 및 202)과 연결되어 제1 및 제2 배터리 모듈(201 및 202)의 배터리 셀들의 충방전 상태를 모니터링하고 제어한다(S402).The overvoltage protection device 200 is connected to the first and second battery modules 201 and 202 to monitor and control the charge / discharge state of the battery cells of the first and second battery modules 201 and 202 (S402).

과전압 보호 장치(200)는 버스바(203)의 양단 간에 과전압이 발생하는지를 확인한다(S404).The overvoltage protection device 200 confirms whether an overvoltage occurs between both ends of the bus bar 203 (S404).

상기 확인 결과(S404), 발생된 버스바(203)의 양단 간에 과전압이 발생하면, 과전압 보호 장치(200)는 과전압이 정방향 과전압인지를 확인한다(S406).As a result of the check (S404), if an overvoltage occurs between both ends of the generated bus bar 203, the overvoltage protection device 200 confirms whether the overvoltage is a forward overvoltage (S406).

상기 확인 결과(S406), 과전압이 정방향 과전압이면, 과전압 보호 장치(200)는 제1 배터리 모듈(201)의 최하위 단에서 제2 배터리 모듈(202)의 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 제1 임계전압 이하로 클램핑한다(S408). 과전압 보호 장치(200)는 버스바와 병렬로 연결되는 기설정된 정방향 임계전압보다 낮은 항복 전압(Breakdown voltage)을 가지는 제1 다이오드(221)를 통해 버스바의 양단 간에 걸린 정방향 과전압을 기설정된 정방향 임계전압 이하로 클램핑할 수 있다.If the overvoltage is a normal overvoltage, the overvoltage protection device 200 sets the forward overvoltage from the lowermost end of the first battery module 201 to the uppermost end of the second battery module 202 to a predetermined first Clamping is performed to a threshold voltage or less (S408). The overvoltage protection device 200 supplies a positive overvoltage between both ends of the bus bar through a first diode 221 having a breakdown voltage lower than a predetermined positive threshold voltage connected in parallel with the bus bar, Or less.

그리고 과전압 보호 장치(200)는 모니터링된 버스바(203)의 양단 간의 전압이 기설정된 전압을 초과하면, 버스바(203)의 이상을 경고한다(S410).When the voltage between both ends of the monitored bus bar 203 exceeds a predetermined voltage, the overvoltage protection device 200 alerts the bus bar 203 (S410).

한편, 상기 확인 결과(S406), 과전압이 정방향 과전압이 아니면, 과전압 보호 장치(200)는 과전압이 역방향 과전압인지를 확인한다(S412).If it is determined in step S406 that the overvoltage is not the positive overvoltage, the overvoltage protection device 200 determines whether the overvoltage is the reverse overvoltage (S412).

상기 확인 결과(S412), 과전압이 역방향 과전압이면, 과전압 보호 장치(200)는 제2 배터리 모듈(202)의 최상위 단에서 제1 배터리 모듈(201)의 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 제2 임계전압 이하로 차단한다(S414). 과전압 보호 장치(200)는 버스바와 병렬로 연결되고 기설정된 역방향 임계전압보다 낮은 턴온 전압을 가지는 제2 다이오드(222)를 통해 버스바의 양단 간에 걸린 역방향 과전압을 기설정된 역방향 임계전압 이하로 차단할 수 있다.If the overvoltage is the reverse overvoltage, the overvoltage protection device 200 sets the reverse overvoltage from the uppermost end of the second battery module 202 to the lowermost end of the first battery module 201 to the second It is cut off below the threshold voltage (S414). The overvoltage protection device 200 may block the reverse overvoltage across the bus bar through the second diode 222 connected in parallel and lower than the predetermined reverse threshold voltage to less than a predetermined reverse threshold voltage have.

그리고 과전압 보호 장치(200)는 모니터링된 버스바(203)의 양단 간의 전압이 기설정된 전압을 초과하면, 버스바(203)의 이상을 경고한다(S416).When the voltage across the monitored bus bar 203 exceeds a predetermined voltage, the overvoltage protection device 200 alerts the bus bar 203 (S416).

본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present specification may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present specification is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present specification Should be interpreted.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.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 limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is not intended to limit the scope of the specification. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100, 200: 배터리 관리 시스템(BMS)
10: 배터리 팩
11, 12, 13: 배터리 모듈
20: 차량 전자 장치
30: 배터리 제어장치
31, 32: MCU
33: BCU
200: 과전압 보호 장치
201: 제1 배터리 모듈
202: 제2 배터리 모듈
203: 버스바
210: 배터리 제어회로
220: 과전압 보호회로
221: 제1 다이오드
222: 제2 다이오드100, 200: Battery Management System (BMS)
10: Battery pack
11, 12, 13: Battery module
20: vehicle electronic device
30: Battery control device
31, 32: MCU
33: BCU
200: Overvoltage Protection Device
201: first battery module
202: second battery module
203: bus bar
210: Battery control circuit
220: Overvoltage protection circuit
221: first diode
222: second diode

Claims (10)

제1 배터리 모듈의 최하위 단 및 제2 배터리 모듈의 최상위 단을 직렬로 연결하는 버스바;
상기 제1 및 제2 배터리 모듈과 연결되어 상기 제1 및 제2 배터리 모듈의 배터리 셀들의 충방전 상태를 모니터링하고 제어하는 배터리 제어회로; 및
상기 제1 배터리 모듈의 최하위 단에서 상기 제2 배터리 모듈의 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 제1 임계전압 이하로 클램핑하고, 상기 제2 배터리 모듈의 최상위 단에서 상기 제1 배터리 모듈의 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 제2 임계전압 이하로 차단하는 과전압 보호회로
를 포함하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 장치.A bus bar connecting the lowermost end of the first battery module and the uppermost end of the second battery module in series;
A battery control circuit connected to the first and second battery modules for monitoring and controlling charge / discharge states of battery cells of the first and second battery modules; And
Wherein the first battery module is connected to the first battery module and the second battery module is connected to the second battery module, Overvoltage protection circuit for blocking the reverse overvoltage to a predetermined second threshold voltage or less
And the overvoltage protection device of the battery management system. 제1항에 있어서,
상기 과전압 보호회로는
상기 버스바와 병렬로 연결되는 제1 다이오드를 통해 상기 버스바의 양단 간에 걸리며 상기 최하위 단에서 상기 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 정방향 임계전압 이하로 클램핑하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 장치.The method according to claim 1,
The overvoltage protection circuit
Wherein the bus bar is clamped between both ends of the bus bar through a first diode connected in parallel and clamps the positive overvoltage from the lowermost stage to the highest stage to a predetermined positive threshold voltage or lower. 제2항에 있어서,
상기 제1 다이오드는
상기 버스바와 병렬로 연결되고 기설정된 정방향 임계전압보다 낮은 항복 전압(Breakdown voltage)을 가지는 적어도 하나의 제너 다이오드(Zener diode)를 포함하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 장치.3. The method of claim 2,
The first diode
And at least one Zener diode connected in parallel to the bus bar and having a breakdown voltage lower than a predetermined positive threshold voltage. 제1항에 있어서,
상기 과전압 보호회로는
상기 버스바와 병렬로 연결되는 제2 다이오드를 통해 상기 버스바의 양단 간에 걸리며 상기 최상위 단에서 상기 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 역방향 임계전압 이하로 차단하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 장치.The method according to claim 1,
The overvoltage protection circuit
And a second diode connected in parallel to the bus bar, the second overvoltage blocking unit being interposed between both ends of the bus bar and blocking the reverse overvoltage from the uppermost stage to the lowest stage below a predetermined reverse threshold voltage. 제4항에 있어서,
상기 제2 다이오드는
상기 버스바와 병렬로 연결되고 기설정된 역방향 임계전압보다 낮은 턴온 전압(Turn on voltage)을 가지는 적어도 하나의 쇼트키 다이오드(Schottky diode)를 포함하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 장치.5. The method of claim 4,
The second diode
And at least one Schottky diode connected in parallel to the bus bar and having a turn-on voltage lower than a predetermined reverse threshold voltage. 제1항에 있어서,
상기 배터리 제어회로는
모니터링된 버스바의 양단 간의 전압이 기설정된 전압을 초과하면, 상기 버스바의 이상을 경고하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 장치.The method according to claim 1,
The battery control circuit
And an overvoltage protection device for a battery management system that warns of an abnormality of the bus bar when a voltage between both ends of the monitored bus bar exceeds a predetermined voltage. 제1 및 제2 배터리 모듈이 버스바를 통해 직렬로 연결된 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 방법에 있어서,
제1 및 제2 배터리 모듈과 연결되어 상기 제1 및 제2 배터리 모듈의 배터리 셀들의 충방전 상태를 모니터링하고 제어하는 단계;
상기 제1 배터리 모듈의 최하위 단에서 상기 제2 배터리 모듈의 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 제1 임계전압 이하로 클램핑하는 단계; 및
상기 제2 배터리 모듈의 최상위 단에서 상기 제1 배터리 모듈의 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 제2 임계전압 이하로 차단하는 단계
를 포함하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 방법.A method of overvoltage protection of a battery management system in which first and second battery modules are connected in series via a bus bar,
Monitoring and controlling the charging and discharging states of the battery cells of the first and second battery modules in connection with the first and second battery modules;
Clamping the forward overvoltage from the lowermost end of the first battery module to the uppermost end of the second battery module to a predetermined first threshold voltage or less; And
Blocking the reverse overvoltage from the uppermost end of the second battery module to the lowermost end of the first battery module to a predetermined second threshold voltage or lower;
Wherein the overvoltage protection method of the battery management system comprises: 제7항에 있어서,
상기 클램핑하는 단계는
상기 버스바와 병렬로 연결되는 기설정된 정방향 임계전압보다 낮은 항복 전압(Breakdown voltage)을 가지는 제1 다이오드를 통해 상기 버스바의 양단 간에 걸리며 상기 최하위 단에서 상기 최상위 단으로의 정방향 과전압을 기설정된 정방향 임계전압 이하로 클램핑하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 방법.8. The method of claim 7,
The clamping step
A first diode having a breakdown voltage lower than a predetermined positive threshold voltage connected in parallel with the bus bar, the first diode being connected between both ends of the bus bar and having a forward overvoltage from the lowermost stage to the highest stage, A method for overvoltage protection of a battery management system that clamps below a voltage. 제7항에 있어서,
상기 차단하는 단계는
상기 버스바와 병렬로 연결되고 기설정된 역방향 임계전압보다 낮은 턴온 전압을 가지는 제2 다이오드를 통해 상기 버스바의 양단 간에 걸리며 상기 최상위 단에서 상기 최하위 단으로의 역방향 과전압을 기설정된 역방향 임계전압 이하로 차단하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 방법.8. The method of claim 7,
The blocking step
A second diode connected in parallel with the bus bar and having a turn-on voltage lower than a predetermined reverse threshold voltage, the second diode being connected between both ends of the bus bar and blocking the reverse overvoltage from the uppermost stage to the lowest stage to less than a predetermined reverse threshold voltage A method for overvoltage protection of a battery management system. 제7항에 있어서,
상기 모니터링된 버스바의 양단 간의 전압이 기설정된 전압을 초과하면, 상기 버스바의 이상을 경고하는 단계
를 더 포함하는 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 방법.8. The method of claim 7,
Warning the abnormality of the bus bar if the voltage across the monitored bus bar exceeds a predetermined voltage
Further comprising the steps of:
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