KR20160094225A - 배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템 - Google Patents

배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템 Download PDF

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KR20160094225A
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Abstract

배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 과충전 보호 장치는, 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 상기 배터리 모듈의 과충전 발생 여부를 감시하고, 과충전 발생시 턴-온 되는 제1 스위치를 포함하는 제1 배터리 관리부, 외부로부터 입력되는 외부 차단신호에 의해 턴-온 되는 제2 스위치를 포함하는 제2 배터리 관리부, 상기 제1 배터리 관리부 및 상기 제2 배터리 관리부와 연결되며, 상기 제1 스위치 또는 상기 제2 스위치에 의해 턴-온 되는 차단 스위치 및 상기 차단 스위치에 의해 제어신호를 수신하고, 수신한 상기 제어신호에 의해 내부 차단신호를 발생시키는 과충전 제어부를 포함한다.

Description

배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템{Overcharge Protection Apparatus for Battery Pack and Overcharge Protection System}
본 발명은 배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 2차 보호회로를 갖는 과충전 보호 장치 및 직렬로 연결된 복수의 에너지 저장 장치로 이루어진 에너지 저장 시스템에서 일부 배터리 팩의 과충전으로 인한 사고 확산을 방지할 수 있는 배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템에 관한 것이다.
충방전이 가능한 2차 전지는 모바일 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더, PDA 등 휴대용 전자기기의 개발로 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 이러한 2차 전지는 니켈-카드뮴 전지, 납 축전지, 니켈-수소 전지, 이튬-이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 금속 리튬 전지, 공기 아연 축전지 등 다양한 종류가 개발되고 있다.
이러한 2차 전지는 셀 형태로 제작된 후, 충방전 회로와 합쳐져서 배터리 팩을 구성하며, 배터리 팩에 설치되는 외부 단자를 통해 외부 전원 또는 부하에 의한 충전 또는 방전이 이루어진다.
배터리 팩은 일반적으로 배터리 셀과, 충방전 회로를 포함하는 주변 회로로 이루어지며, 상기 주변 회로는 인쇄 회로 기판으로 제작된 후, 상기 배터리 셀과 결합된다. 이러한 배터리 팩의 인쇄 회로 기판에서는, 비정상적인 조건 등에 의해 특정 부품의 발화 및 발연이 발생하는 경우가 있으며, 이 경우에는 인쇄 회로 기판 상의 대부분의 패턴이 연소되어 버린다.
이러한 문제에 대비하기 위한 장치 및 방법을 개발되어 적용되고 있으며, 이러한 장치 또는 방법은 일반적으로 배터리 셀에 과충전 발생 시 충전 경로를 차단하는 구성을 취하고 있다. 위와 같은 과충전 보호 장치는 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩, 보호 회로를 포함하며 에너지 저장 장치(Energy Storage System, ESS)를 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템은, 1차 과충전 보호 장치가 정상적으로 동작하지 않는 경우에도 배터리 팩 또는 전체 시스템을 과충전으로부터 보호할 수 있는 배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 직렬로 연결된 복수의 에너지 저장 장치의 일부에 과충전 발생 시 전체 시스템으로 피해가 확산되는 것을 방지할 수 있는 배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 과충전 보호 장치는, 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 상기 배터리 모듈의 과충전 발생 여부를 감시하고, 과충전 발생시 턴-온 되는 제1 스위치를 포함하는 제1 배터리 관리부, 외부로부터 입력되는 외부 차단신호에 의해 턴-온되는 제2 스위치를 포함하는 제2 배터리 관리부, 상기 제1 배터리 관리부 및 상기 제2 배터리 관리부와 연결되며, 상기 제1 스위치 또는 상기 제2 스위치에 의해 턴-온 되는 차단 스위치 및 상기 차단 스위치에 의해 제어신호를 수신하고, 수신한 상기 제어신호에 의해 내부 차단신호를 발생시키는 과충전 제어부를 포함한다.
또한, 상기 내부 차단신호의 전압 레벨은 상기 배터리 모듈의 전압 레벨보다 높을 수 있으며, 상기 과충전 제어부는 상기 차단 스위치가 턴-온 되면 내부 차단신호를 발생시키고, 상기 내부 차단신호는 외부로 출력될 수 있다.
또한, 상기 제2 배터리 관리부는 상기 외부 차단신호에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 필터를 더 포함하고, 상기 제2 스위치는 상기 노이즈 제거 필터를 통과한 외부 차단신호에 의해 턴-온 될 수 있으며, 상기 제2 스위치는 무접점 스위치일 수 있다.
또한, 상기 과충전 제어부는 상기 제어신호 수신에 대응하여 일정한 크기의 전압을 갖는 내부 차단신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 제1 배터리 관리부와 병렬로 연결되는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End) 및 상기 배터리 모듈의 충전 경로를 차단하는 충전 차단 스위치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 배터리 관리부와 상기 아날로그 프론트 엔드는 상기 배터리 모듈이 과충전된 것으로 판단되면 상기 충전 차단 스위치를 턴-오프 할 수 있다.
또한, 상기 아날로그 프론트 엔드가 상기 배터리 모듈을 과충전인 것으로 판단하는 기준이 되는 전압의 크기는, 상기 제1 배터리 관리부가 상기 배터리 모듈을 과충전인 것으로 판단하는 기준이 되는 전압의 크기보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 보호 시스템은, 서로 직렬로 연결되는 복수의 에너지 저장 장치를 포함하는 과충전 보호 시스템으로서, 각각의 상기 에너지 저장 장치는, 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 상기 배터리 모듈의 과충전 발생 여부를 감시하고, 과충전 발생시 턴-온 되는 제1 스위치를 포함하는 제1 배터리 관리부, 이전 에너지 저장 장치로부터 입력되는 외부 차단신호에 의해 턴-온 되는 제2 스위치를 포함하는 제2 배터리 관리부, 상기 제1 배터리 관리부 및 상기 제2 배터리 관리부와 연결되며, 상기 제1 스위치 또는 상기 제2 스위치에 의해 턴-온 되는 차단 스위치 및 상기 차단 스위치에 의해 제어신호를 수신하고, 수신한 상기 제어신호에 의해 내부 차단신호를 발생시키는 과충전 제어부를 포함한다.
또한, 상기 내부 차단신호의 전압 레벨은 상기 제어신호의 전압 레벨보다 높을 수 있으며, 상기 내부 차단신호는 다음 에너지 저장 장치의 제2 배터리 관리부로 출력될 수 있다.
또한, 상기 제1 배터리 관리부와 병렬로 연결되는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End) 및 상기 배터리 모듈의 충전 경로를 차단하는 충전 차단 스위치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 배터리 관리부와 상기 아날로그 프론트 엔드는 상기 배터리 모듈이 과충전된 것으로 판단되면 상기 충전 차단 스위치를 턴-오프 할 수 있다.
또한, 상기 제2 배터리 관리부는 상기 외부 차단신호에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 필터를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 스위치를 상기 노이즈 제거 필터를 통과한 외부 차단신호에 의해 턴-온 될 수 있으며, 상기 제2 스위치는 무접점 스위치일 수 있다.
또한, 상기 과충전 제어부는 상기 제어신호 수신에 대응하여 일정한 크기의 전압을 갖는 내부 차단신호를 출력할 수 있다.
또한, 최종 에너지 저장 장치로부터 내부 차단신호를 수신하는 차단신호 수신부 및 배터리 모듈과 외부 충전 단자를 연결하는 메인 스위치를 더 포함할 수 있으며, 상기 차단신호 수신부는 상기 최종 에너지 저장 장치로부터 내부 차단신호를 수신하는 경우, 상기 메인 스위치를 턴-오프 할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템은, 1차 과충전 보호 장치가 정상적으로 동작하지 않는 경우에도 배터리 팩 또는 전체 시스템을 과충전으로부터 보호할 수 있는 배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템을 제공할 수 있다.
그리고, 직렬로 연결된 복수의 에너지 저장 장치의 일부에 과충전 발생 시 전체 시스템으로 피해가 확산되는 것을 방지할 수 있는 배터리 팩의 과충전 보호 장치 및 과충전 보호 시스템을 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 과충전 보호 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 과충전 보호 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩 과충전 보호 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 복수의 에너지 저장 장치를 포함하는 과충전 보호 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 보호 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 헝태로 구현될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩 및 이를 이용하는 배터리 구동장치에 대해서 설명하도록 한다. 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 과충전 보호 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 과충전 보호 장치(100)는 배터리 모듈(110), 제1 배터리 관리부(120), 제2 배터리 관리부(130), 과충전 제어부(140) 및 차단 스위치(150)를 포함한다.
배터리 모듈(110)은 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함한다. 도 1의 배터리 모듈(110)은 복수의 배터리 셀을 도시하고 있지는 않으나, 상기 배터리 모듈(110)은 적어도 하나, 또는 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 배터리 셀의 개수는 시스템에서 요구되는 용량 또는 설계자의 의도에 의하여 다양하게 변경될 수 있다.
그리고, 배터리 모듈(110)은 충방전 단자(P+, P-)를 통해 외부 전원과 연결되어 외부 전원으로부터 충전 전류를 공급받거나 부하와 연결되어 부하로 방전 전류를 공급할 수 있다. 또한, 배터리 모듈(110)은 복수의 배터리 모듈이 직렬로 연결되거나 병렬로 연결되어 전체 전압 또는 전체 용량을 유연하게 조절할 수 있다.
제1 배터리 관리부(120)는 상기 배터리 모듈(110)의 과충전 여부를 감시하고, 제1 스위치(SW1)를 포함한다. 제1 스위치(SW1)는 상기 배러티 모듈(110)이 과충전된 것으로 판단되면 턴-온 된다. 제1 배터리 관리부(120)는 배터리 모듈(110)의 양극과 음극에 연결되어 배터리 모듈(110)의 전압과 전류를 측정할 수 있다. 그리고, 미리 설정된 전압의 크기와 측정된 배터리 모듈(110)의 전압을 비교하여 배터리 모듈(110)이 과충전 되었는지 여부를 판단한다.
제1 배터리 관리부(120)는 배터리 모듈(110)에 포함되는 복수의 배터리 셀(미도시) 각각의 양극과 음극에 연결되어 각각의 배터리 셀이 과충전 되었는지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 제1 스위치(SW1)는 배터리 모듈(110)에 포함되는 복수의 배터리 셀 중 어느 하나의 배터리 셀이라도 과충전 된 것으로 판단되는 경우 턴-온 될 수 있다.
상기 배터리 팩 과충전 보호 장치(100)는 배터리 모듈(110)과 충방전 단자(P+, P-)를 연결하는 스위치를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스위치는 배터리 모듈(110)이 과충전 된 것으로 판단되면 턴-오프 됨으로써, 외부 전원으로부터 배터리 모듈(110)로 공급되는 충전 전류를 차단할 수 있다.
제2 배터리 관리부(130)는 외부로부터 입력되는 외부 차단신호(SIGex)에 의해 턴-온 되는 제2 스위치(SW2)를 포함한다.
차단 스위치(150)는 상기 제1 배터리 관리부(120) 및 상기 제2 배터리 관리부(130)와 연결되고, 상기 제1 스위치(SW1) 또는 상기 제2 스위치(SW2)에 의해 턴-온 된다. 차단 스위치(150)는 배터리 모듈(110)이 과충전 되는 경우 제1 배터리 관리부(120)에 의해 턴-온 되는 제1 스위치(SW1)에 의해 턴-온 될 수 있다. 또는, 배터리 팩 과충전 보호 장치(100)의 외부에서 입력되는 외부 차단신호(SIGex)에 의해 턴-온 되는 제2 스위치(SW2)에 의해 턴-온 될 수 있다. 따라서, 차단 스위치(150)는 배터리 팩 과충전 보호 장치(100) 내부에서 생성되는 신호 또는 외부에서 입력되는 신호에 의해 턴-온 되는 것으로 이해할 수 있다.
과충전 제어부(140)는 차단 스위치(150)에 의해 제어신호를 수신하고, 수신한 제어신호에 의해 내부 차단신호(SIGin)를 발생시킨다.
도 2를 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 과충전 보호 장치(100)를 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 1을 참조로 하여 설명한 내용과 중복되는 내용에 대한 설명은 생략한다.
배터리 모듈(110)은 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있으며, 도 2에 도시되는 바와 같이 배터리 모듈(110)의 양극과 음극은 제1 배터리 관리부(120)에 연결되어 제1 배터리 관리부(120)는 배터리 모듈(110)의 전압 및 전류를 측정할 수 있다. 도 2에는 배터리 모듈(110) 전체의 양극과 음극만이 제1 배터리 관리부(120)에 연결되는 것을 도시되어 있으나, 배터리 모듈(110) 포함되는 배터리 셀 각각의 양극과 음극이 제1 배터리 관리부(120)에 연결될 수 있으며, 제1 배터리 관리부(120)는 상기 배터리 셀 각각의 전압과 전류를 측정할 수 있다.
제1 배터리 관리부(120)는 배터리 모듈(110) 또는 배터리 모듈(110)에 포함되는 배터리 셀 각각의 전압과 전류를 측정하고, 배터리 모듈(110) 또는 배터리 셀이 과충전 된 것으로 판단되면, 제1 스위치(SW1)를 턴-온 시키고, 제1 스위치(SW1)가 턴-온 됨으로써 차단 스위치(150)가 턴-온 된다.
과충전 제어부(140)는 배터리 모듈(110)로부터 입력단자(IN)를 통해 입력 신호를 수신하고, 차단 스위치(150)로부터 제어신호를 수신한다. 차단 스위치(150)는 제1 스위치(SW1)가 턴-온 됨으로써 턴-온 되고, 턴-온 된 차단 스위치(150)는 이네이블단자(EN)를 통해 과충전 제어부(140)에 제어신호를 인가한다.
과충전 제어부(140)는 상기 이네이블단자(EN)를 통해 차단 스위치(150)로부터 제어신호가 인가되면, 이에 대응하여 출력단자(OUT)를 통해 내부 차단신호(SIGin)를 출력한다. 그리고, 과충전 제어부(140)는 피드백단자(FB)를 통해 상기 출력단자(OUT)로부터 출력된 내부 차단신호(SIGin)를 입력 받고, 상기 내부 차단신호(SIGin)의 크기가 미리 설정된 크기와 일치하는지 여부를 판단하고, 미리 설정된 전압의 크기와 상기 내부 차단신호(SIGin)의 전압 레벨이 서로 일치하지 않는 경우 미리 설정된 크기의 내부 차단신호(SIGin)를 출력하도록 할 수 있다.
내부 차단신호(SIGin)의 전압 레벨은 시스템의 특성 또는 설계자의 선택에 따라 미리 설정 가능하며, 예를 들어, 배터리 모듈(110)의 전압 레벨보다 높은 크기를 갖도록 설정될 수 있다. 또한, 내부 차단신호(SIGin)는 항상 일정한 전압 레벨을 갖도록 설정될 수 있다.
제2 배터리 관리부(130)는 외부 장치로부터 외부 차단신호(SIGex)를 입력 받는다. 그리고, 제2 스위치(SW2)는 외부 장치로부터 입력된 외부 차단신호(SIGex)에 의해 턴-온 되고, 제2 스위치(SW2)가 턴-온 되면 차단 스위치(150)가 턴-온 되고, 차단 스위치(150)가 턴-온 되면 과충전 제어부(140)의 이네이블단자(EN)에 제어신호가 인가된다.
과충전 제어부(140)는 상기 이네이블단자(EN)를 통해 차단 스위치(150)로부터 제어신호가 인가되면, 이에 대응하여 출력단자(OUT)를 통해 내부 차단신호(SIGin)를 출력한다. 그리고, 과충전 제어부(140)는 피드백단자(FB)를 통해 상기 출력단자(OUT)로부터 출력된 내부 차단신호(SIGin)를 입력 받고, 상기 내부 차단신호(SIGin)의 크기가 미리 설정된 크기와 일치하는지 여부를 판단하고, 미리 설정된 전압의 크기와 상기 내부 차단신호(SIGin)의 전압 레벨이 서로 일치하지 않는 경우 미리 설정된 크기의 내부 차단신호(SIGin)를 출력하도록 할 수 있다.
제2 배터리 관리부(130)는 노이즈 제거 필터(Noise Filter)를 포함할 수 있으며, 노이즈 제거 필터(Noise Filter)는 외부 장치로부터 입력되는 외부 차단신호(SIGex)에 포함되어 있는 노이즈를 제거하고, 노이즈가 제거된 외부 차단신호(SIGex)를 제2 스위치(SW2)에 인가한다. 제2 스위치(SW2)는 노이즈 제거 필터(Noise Filter)를 통해 노이즈가 제거된 외부 차단신호(SIGex)에 의해 턴-온 된다.
제2 스위치(SW2)는 무접점 스위치일 수 있으며, 도 2에 도시되는 바와 같이 광 다이오드(photodiode)와 광 트랜지스터(phototransistor)를 포함할 수 있다. 노이즈 필터(Noise Filter)를 통과한 외부 차단신호(SIGex)가 광 다이오드로 인가되면 상기 광 다이오드는 빛을 방출하고, 광 트랜지스터는 상기 광 다이오드에서 방출된 빛에 반응하여 턴-온 된다.
상기 광 트랜지스터가 턴-온 되면, 차단 스위치(150)와 그라운드 사이에 전류 경로가 형성되므로, 차단 스위치(150)가 턴-온 되고, 과충전 제어부(140)의 이네이블단자(EN)에는 차단 스위치(150)를 통해 제어신호가 인가된다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 과충전 보호 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 배터리 관리부(120)는 과충전 제어부(140)의 출력단자(OUT)로부터 출력되는 내부 차단신호(SIGin)의 전압을 센싱하는 제1 센싱단자(SE1)를 포함할 수 있다. 제1 배터리 관리부(120)는 제1 센싱단자(SE1)를 통해 출력 노드의 전압(VOUT)의 측정하고, 과충전 제어부(140)로부터 내부 차단신호(SIGin)가 출력된 것으로 판단되면, 외부 단자(P+, P-)와 배터리 모듈(110)을 연결하는 스위치를 턴-오프 할 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 제1 배터리 관리부(120)는 차단 스위치(150)로부터 과충전 제어부(140)의 이네이블단자(EN)로 인가되는 제어신호를 센싱하는 제2 센싱단자(SE2)를 포함할 수 있다. 제1 배터리 관리부(120)는 제2 센싱단자(SE2)를 통해 제어신호를 센싱하고, 차단 스위치(150)로부터 제어신호가 인가된 것으로 판단되면, 외부 단자(P+, P-)와 배터리 모듈(110)을 연결하는 스위치를 턴-오프 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩 과충전 보호 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 배터리 팩 과충전 보호 장치(200)는, 제1 배터리 관리부(120)와 병렬로 연결되는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End, AFE)(160)를 더 포함한다. 도 5에는 배터리 모듈(110), 제1 배터리 관리부(120) 및 아날로그 프론트 엔드(160)만이 도시되어 있으나, 상기 배터리 팩 과충전 보호 장치(200)는 도 1 내지 도 4를 참조로 하여 설명한 바와 같이 제2 배터리 관리부(130), 과충전 제어부(140) 및 차단 스위치(150)를 포함하며, 도 5에 생략된 구성요소들은 도 1 내지 도 4를 참조로 하여 설명한 바와 같은 기능을 수행하는 것으로 이해되어야 한다.
아날로그 프론트 엔드(160)는 제1 배터리 관리부(120)와 마찬가지로 배터리 모듈(110)의 양극과 음극에 연결되어 배터리 모듈(110)의 전류 및 전압을 모니터링 할 수 있다. 그리고, 배터리 모듈(110)이 과충전 된 것으로 판단되면, 배터리 모듈(110)과 외부 단자(P+, P-)를 연결하는 스위치를 턴-오프 함으로써 배터리 모듈(110)이 외부 전원에 의해 충전되는 것을 중지시킬 수 있다.
또한, 도 5에는 아날로그 프론트 엔드(160)가 배터리 모듈(110)의 전체의 양극과 음극에 연결된 것으로 도시되어 있으나, 아날로그 프론트 엔드(160)는 배터리 모듈(110)에 포함되는 각각의 배터리 셀(미도시)의 양극과 음극에 연결될 수 있다. 그리고, 상기 각각의 배터리 셀이 과충전 되었는지 여부를 모니터링 하고, 어느 하나의 배터리 셀이라도 과충전 된 것으로 판단되면, 배터리 모듈(110)과 외부 단자(P+, P-)를 연결하는 스위치를 턴-오프 할 수 있다.
한편, 상기 아날로그 프론트 엔드(160)가 상기 배터리 모듈(110)을 과충전인 것으로 판단하는 기준이 되는 전압의 크기는, 상기 제1 배터리 관리부(120)가 상기 배터리 모듈(110)을 과충전인 것으로 판단하는 기준이 되는 전압의 크기보다 작을 수 있다.
예를 들어, 상기 아날로그 프론트 엔드(160)가 상기 배터리 모듈(110)을 과충전인 것으로 판단하는 기준이 되는 전압을 V1이라 하고, 상기 제1 배터리 관리부(120)가 상기 배터리 모듈(110)을 과충전인 것으로 판단하는 기준이 되는 전압을 V2라 하면, V1 < V2 의 관계가 성립할 수 있다.
상기 아날로그 프론트 엔드(160)는 상기 배터리 모듈(110)의 전압을 모니터링 하고, 상기 배터리 모듈(110)의 전압이 V1 이상인 경우에 상기 배터리 모듈(110)이 과충전된 것으로 판단할 수 있다.
그리고, 상기 제1 배터리 관리부(120)는 상기 배터리 모듈(110)의 전압이 V2 이상인 경우에 상기 배터리 모듈(110)이 과충전된 것으로 판단할 수 있다.
이때, 제1 배터리 관리부(120)는 배터리 모듈(110)에 대하여 2차 보호 장치의 역할을 할 수 있다. 즉, 아날로그 프론트 엔드(160)는 제1 배터리 관리부(120)에 비하여 상대적으로 낮은 크기의 전압에서 배터리 모듈(110)을 과충전으로부터 보호할 수 있다. 그러나, 아날로그 프론트 엔드(160)가 과충전 보호 기능을 제대로 수행하지 못하는 경우가 발생할 수 있으며, 이러한 경우에는 제1 배터리 관리부(120)가 2차 보호 장치로서 배터리 모듈(110)을 과충전으로부터 보호할 수 있다.
도 6은 복수의 에너지 저장 장치를 포함하는 과충전 보호 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6에 도시되는 과충전 보호 시스템(300)은 제1 에너지 저장 장치(ESS1), 제2 에너지 저장 장치(ESS2) 및 제3 에너지 저장 장치(ESS3)가 직렬로 연결되는 구성을 갖는다. 각각의 에너지 저장 장치(ESS1-ESS3)는 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 제1 내지 제3 배터리 모듈(BAT1, BAT2, BAT3)을 포함한다.
상기 제1 내지 제3 배터리 모듈(BAT1-BAT3)은 서로 직렬로 연결되며, 제1 에너지 저장 장치(ESS1)에 포함되는 제1 배터리 모듈(BAT1)은 외부 양극 단자(+)와 연결되고, 제3 에너지 저장 장치(ESS3)에 포함되는 제3 배터리 모듈(BAT3)은 외부 음극 단자(-)와 연결된다.
상기 제1 에너지 저장 장치(ESS1)와 상기 외부 양극 단자(+) 사이, 또는 상기 제1 배터리 모듈(BAT1)과 상기 외부 양극 단자(+) 사이에는 제1 릴레이(REL1)가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 제3 에너지 저장 장치(ESS3)와 상기 외부 음극 단자(-) 사이, 또는 상기 제3 배터리 모듈(BAT3)과 상기 외부 음극 단자(-) 사이에는 제2 릴레이(REL2)가 구비될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 배터리 모듈(BAT1-BAT3) 중 어느 하나의 배터리 모듈이 과충전 된 경우 외부 단자(+, -)로부터 계속하여 충전 전류 또는 충전 전압이 공급되면 과충전 된 전체 기기에 손상이 발생하거나 배터리 수명이 단축되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제는 과충전 되지 않은 나머지 배터리 모듈에도 확산될 수 있기 때문에 복수의 배터리 모듈 중에서 어느 하나의 배터리 모듈이라도 과충전 되는 경우에는 직렬로 연결되는 모든 배터리 모듈과 외부 단자(+, -)와의 연결을 차단하는 것이 바람직하다.
상기 제1 릴레이(REL1) 및 상기 제2 릴레이(REL2)는 상기 제1 내지 제3 배터리 모듈(BAT1-BAT3) 중 적어도 어느 하나가 과충전 된 경우 턴-오프 되어 외부 단자(+, -)와 상기 제1 내지 제3 배터리 모듈(BAT1-BAT3)과의 연결을 차단함으로써, 배터리 과충전으로 인한 피해가 확산되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기 제1 릴레이(REL1) 또는 상기 제2 릴레이(REL2) 중 어느 하나만이라도 턴-오프 되면 상기 외부 단자(+, -)와 상기 제1 내지 제3 배터리 모듈(BAT1-BAT3)과의 연결을 차단할 수 있으므로, 필요에 따라 상기 제1 릴레이(REL1) 또는 상기 제2 릴레이(REL2) 중 어느 하나만 구비될 수도 있다.
도 6에는 3개의 에너지 저장 장치(ESS1-ESS3)만 도시되어 있으나, 전체 시스템을 통해 공급되어야 하는 전압의 크기, 또는 전기용량의 크기에 따라 직렬로 연결되는 에너지 저장 장치의 개수는 달라질 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다 할 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 보호 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7에 도시되는 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 보호 시스템(400)은, 제1 에너지 저장 장치(ESS1), 제2 에너지 저장 장치(ESS2) 및 제3 에너지 저장 장치(ESS3)를 포함한다.
도 7은 3개의 에너지 저장 장치(ESS1-ESS3)가 연결된 시스템 구성을 나타내고 있으나, 에너지 저장 장치의 개수가 반드시 3개로 제한되는 것은 아니며, 시스템에서 출력되어야 하는 전압의 크기 또는 필요한 시스템 용량에 따라 달라질 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다.
한편, 도 7에 도시되는 각각의 에너지 저장 장치(ESS1-ESS3)는 도 1 내지 도 5를 참조로 하여 설명한 바와 같은 배터리 팩의 과충전 보호 장치(100, 200)와 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용에 한해서는 구체적인 설명을 생략하도록 한다.
제1 에너지 저장 장치(ESS1)는, 배터리 모듈(BAT1), 제1 배터리 관리부(421), 과충전 제어부(441) 및 차단 스위치(451)를 포함한다. 배터리 모듈(BAT1)은 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함한다. 제1 배터리 관리부(421)는 배터리 모듈(BAT1)의 과충전 발생 여부를 감시하고, 과충전 발생시 턴-온 되는 제1 스위치(SWa)를 포함한다.
차단 스위치(451)는 상기 제1 배터리 관리부(421)와 연결되며, 상기 제1 스위치(SWa)에 의해 턴-온 된다. 제1 배터리 관리부(421)는 배터리 모듈(BAT1)이 과충전된 것으로 판단하면 제1 스위치(SWa)를 턴-온 시킨다. 제1 스위치(SWa)가 턴-온 되면, 차단 스위치(451)가 턴-온 된다.
과충전 제어부(441)는 상기 차단 스위치(451)에 의해 제어신호를 수신하고, 수신한 상기 제어신호에 의해 내부 차단신호(SIGin1)를 발생시킨다. 과충전 제어부(441)의 입력단자(IN)에는 배터리 모듈(BAT1)로부터 전압이 인가되고, 이네이블단자(EN)에는 상기 차단 스위치(451)가 턴-온 되는 경우, 상기 차단 스위치(451)로부터 제어신호가 인가된다. 상기 이네이블단자(EN)에 제어신호가 인가되면, 과충전 제어부(441)는 출력단자(OUT)를 통해 내부 차단신호(SIGin1)를 출력한다. 이때, 내부 차단신호(SIGin1)의 전압 레벨은 일정한 크기를 갖도록 설정될 수 있으며, 예를 들어 배터리 모듈(BAT1)로부터 입력되는 전압의 크기보다 큰 일정한 값을 갖는 전압 레벨을 갖도록 설정될 수 있다.
제2 에너지 저장 장치(ESS2)는 제1 에너지 저장 장치(ESS1)와 대체로 동일한 구성을 포함하나, 제2 배터리 관리부(432)를 더 포함한다. 제2 배터리 관리부(432)는 이전 에너지 저장 장치로부터 입력되는 외부 차단신호에 의해 턴-온 되는 제2 스위치를 포함한다. 여기서 이전 에너지 저장 장치라 함은, 제1 에너지 저장 장치(ESS1)를 의미한다. 제2 배터리 관리부(432)는 제1 에너지 저장 장치(ESS1)로부터 외부 차단신호(SIGex1)를 입력 받는다. 상기 외부 차단신호(SIGex1)는 제1 에너지 저장 장치(ESS1)의 과충전 제어부(441)에서 출력된 내부 차단신호(SIGin1)가 노이즈 제거 필터를 통과하여 노이즈가 제거된 신호를 의미한다.
도 7을 참조하면, 제2 에너지 저장 장치(ESS2)의 제2 배터리 관리부(432)는 노이즈 제거 필터를 포함하며, 상기 외부 차단신호(SIGex1)에 의해 턴-온 가능한 제2 스위치를 포함한다. 상기 제2 스위치는 무접점 스위치일 수 있으며, 일례로 광 다이오드(photodiode)와 광 트랜지스터(phototransistor)를 포함할 수 있다.
제1 에너지 저장 장치(ESS1)로부터 공급되는 내부 차단신호(SIGin1)가 상기 노이즈 필터를 통과하여 상기 제2 스위치로 외부 차단신호(SIGex1)가 인가되면, 상기 광 다이오드로부터 빛이 방출되고, 상기 광 트랜지스터는 방출된 빛에 의해 턴-온 될 수 있다.
이러한 과정을 거쳐 상기 제2 스위치가 턴-온 되면, 차단 스위치(452)가 턴-온 되고, 제2 에너지 저장 장치(ESS2)의 과충전 제어부(442)의 이네이블단자(EN)에는 상기 차단 스위치(452)를 통해 제어신호가 인가된다. 상기 이네이블단자(EN)에 상기 제어신호가 인가되면, 과충전 제어부(442)는 출력단자(OUT)를 통해 내부 차단신호(SIGin2)를 출력한다.
이때, 내부 차단신호(SIGin2)의 전압 레벨은 일정한 크기를 갖도록 설정될 수 있으며, 예를 들어 배터리 모듈(BAT2)로부터 입력되는 전압의 크기보다 큰 일정한 값을 갖는 전압 레벨을 갖도록 설정될 수 있다.
한편, 제2 에너지 저장 장치(ESS2)의 제1 배터리 관리부(422)는, 제1 에너지 저장 장치(ESS1)에 포함되는 제1 배터리 관리부(421)와 동일한 기능을 수행하며, 배터리 모듈(BAT2)을 과충전으로부터 보호하는 역할을 한다.
제3 에너지 저장 장치(ESS3) 또한, 제2 에너지 저장 장치(ESS2)와 마찬가지로 제2 배터리 관리부(433)를 포함한다. 상기 제2 배터리 관리부(433)는 제2 에너지 저장 장치(ESS2)에 포함되는 제2 배터리 관리부(432)와 동일한 구성을 갖고 동일한 기능을 수행한다.
따라서, 상기 제2 배터리 관리부(433)는 상기 제2 에너지 저장 장치(ESS2)로부터 입력되는 차단신호(SIGin2)를 필터링하여 외부 차단신호(SIGex2)를 제2 스위치에 인가한다. 상기 제2 스위치가 상기 외부 차단신호(SIGex2)에 의해 턴-온 되면, 제3 에너지 저장 장치(ESS3)의 차단 스위치(453)가 턴-온 된다. 이때, 제3 에너지 저장 장치(ESS3)의 과충전 제어부(443)는 출력단자(OUT)를 통해 내부 차단신호(SIGin3)를 출력한다.
제2 에너지 저장 장치(ESS2) 및 제3 에너지 저장 장치(ESS3)의 제2 배터리 관리부(432, 433)는 각각 이전 에너지 저장 장치 즉, 제1 에너지 저장 장치(ESS1) 및 제2 에너지 저장 장치(ESS2)로부터 출력되는 내부 차단신호(SIGin1, SIGin2)를 인가 받아 각각의 제2 스위치에 외부 차단신호(SIGex1, SIGex2)를 인가한다.
상기 외부 차단신호(SIGex1, SIGex2)에 의해 제2 스위치가 턴-온 되면, 차단 스위치(452, 453)가 턴-온 되고, 과충전 제어부(442, 443)로부터 내부 차단신호(SIGin2, SIGin3)가 출력되어 다음 에너지 저장 장치로 인가된다.
한편, 각각의 에너지 저장 장치에서 출력되는 차단신호는 과충전 제어부에서 일정한 크기의 전압으로 출력되므로, 직렬로 연결된 복수의 에너지 저장 장치를 통과하더라도 그 크기가 감소되지 않는다. 그리고, 각각의 에너지 저장 장치는 입력된 차단신호에 포함된 노이즈를 제거할 수 있는 수단을 구비하고 있으므로, 차단신호 전달 과정에서 노이즈가 포함되더라도 이를 효과적으로 제거하는 효과를 제공할 수 있다.
한편, 상기 과충전 보호 시스템(400)은 차단신호 수신부(470)를 포함한다. 도 7을 참조하면, 차단신호 수신부(470)는 제3 에너지 저장 장치(ESS3)로부터 인가되는 내부 차단신호(SIGin3)를 수신한다. 차단신호 수신부(470)는 내부 차단신호가 수신되면, 배터리 모듈(BAT1-BAT3) 중 적어도 어느 하나에 과충전이 발생한 것으로 판단한다. 그리고, 배터리 모듈(BAT1-BAT3)과 외부 충전 단자(+, -)를 연결하는 메인 스위치를 턴-오프 함으로써 배터리 모듈(BAT1-BAT3) 및 전체 시스템을 과충전으로 인해 발생할 수 있는 문제로부터 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 메인 스위치는 제1 릴레이(REL1) 또는 제2 릴레이(REL2)를 포함할 수 있다.
도 7에서 제1 에너지 저장 장치(ESS1)는 제2 배터리 관리부를 포함하지 않는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 제2 및 제3 에너지 저장 장치(ESS2, ESS3)와 같이 제2 배터리 관리부를 포함할 수 있다.
직렬로 연결된 복수의 에너지 저장 장치 중 가장 처음에 배치되는 에너지 저장 장치의 경우에는 이전 에너지 저장 장치로부터 수신되는 차단신호가 존재하지 않으므로 제2 배터리 관리부가 없어도 문제되지 않을 수 있지만, 에너지 저장 장치가 추가로 설치되어 전체 시스템의 규모가 확장되는 경우에는 모든 에너지 저장 장치가 제2 배터리 관리부를 포함하도록 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 4개 이상의 에너지 저장 장치가 직렬로 연결되는 경우, 각각의 에너지 저장 장치는 도 1 내지 5에 도시되는 바와 같은 과충전 보호 장치를 포함할 수 있으며, 전체 과충전 시스템은 마지막에 배치되는 에너지 저장 장치로부터 차단신호를 수신하고 메인 스위치를 턴-오프 시키는 차단신호 수신부를 포함함으로써 일부의 에너지 저장 장치에서 과충전이 발생하는 경우 전체 시스템에 공급되는 충전 전류를 차단하는 기능을 수행할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한, 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 200: 배터리 팩 과충전 보호 장치
300, 400: 과충전 보호 시스템
110: 배터리 모듈 120: 제1 배터리 관리부
130: 제2 배터리 관리부 140: 과충전 제어부
150: 차단 스위치 160: 아날로그 프론트 엔드

Claims (16)

  1. 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈;
    상기 배터리 모듈의 과충전 발생 여부를 감시하고, 과충전 발생시 턴-온 되는 제1 스위치를 포함하는 제1 배터리 관리부;
    외부로부터 입력되는 외부 차단신호에 의해 턴-온 되는 제2 스위치를 포함하는 제2 배터리 관리부;
    상기 제1 배터리 관리부 및 상기 제2 배터리 관리부와 연결되며, 상기 제1 스위치 또는 상기 제2 스위치에 의해 턴-온 되는 차단 스위치; 및
    상기 차단 스위치에 의해 제어신호를 수신하고, 수신한 상기 제어신호에 의해 내부 차단신호를 발생시키는 과충전 제어부;
    를 포함하는 배터리 팩의 과충전 보호 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 차단신호의 전압 레벨은 상기 배터리 모듈의 전압 레벨보다 높은 배터리 팩의 과충전 보호 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 과충전 제어부는 상기 차단 스위치가 턴-온 되면 내부 차단신호를 발생시키고, 상기 내부 차단신호는 외부로 출력되는 배터리 팩의 과충전 보호 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배터리 관리부와 병렬로 연결되는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End) 및 상기 배터리 모듈의 충전 경로를 차단하는 충전 차단 스위치를 더 포함하고,
    상기 제1 배터리 관리부와 상기 아날로그 프론트 엔드는 상기 배터리 모듈이 과충전된 것으로 판단되면 상기 충전 차단 스위치를 턴-오프 하는 배터리 팩의 과충전 보호 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 아날로그 프론트 엔드가 상기 배터리 모듈을 과충전인 것으로 판단하는 기준이 되는 전압의 크기는, 상기 제1 배터리 관리부가 상기 배터리 모듈을 과충전인 것으로 판단하는 기준이 되는 전압의 크기보다 작은 배터리 팩의 과충전 보호 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배터리 관리부는 상기 외부 차단신호에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 필터를 더 포함하고,
    상기 제2 스위치는 상기 노이즈 제거 필터를 통과한 외부 차단신호에 의해 턴-온 되는 배터리 팩의 과충전 보호 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스위치는 무접점 스위치인 배터리 팩의 과충전 보호 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 과충전 제어부는 상기 제어신호 수신에 대응하여 일정한 크기의 전압을 갖는 내부 차단신호를 출력하는 배터리 팩의 과충전 보호 장치.
  9. 서로 직렬로 연결되는 복수의 에너지 저장 장치를 포함하는 과충전 보호 시스템에 있어서,
    각각의 상기 에너지 저장 장치는,
    적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈;
    상기 배터리 모듈의 과충전 발생 여부를 감시하고, 과충전 발생시 턴-온 되는 제1 스위치를 포함하는 제1 배터리 관리부;
    이전 에너지 저장 장치로부터 입력되는 외부 차단신호에 의해 턴-온 되는 제2 스위치를 포함하는 제2 배터리 관리부;
    상기 제1 배터리 관리부 및 상기 제2 배터리 관리부와 연결되며, 상기 제1 스위치 또는 상기 제2 스위치에 의해 턴-온 되는 차단 스위치; 및
    상기 차단 스위치에 의해 제어신호를 수신하고, 수신한 상기 제어신호에 의해 내부 차단신호를 발생시키는 과충전 제어부;
    를 포함하고,
    각각의 상기 에너지 저장 장치에 포함되는 배터리 모듈은 서로 직렬로 연결되는 과충전 보호 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 내부 차단신호의 전압 레벨은 상기 제어신호의 전압 레벨보다 높은 과충전 보호 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 내부 차단신호는 다음 에너지 저장 장치의 제2 배터리 관리부로 출력되는 과충전 보호 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 배터리 관리부와 병렬로 연결되는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End) 및 상기 배터리 모듈의 충전 경로를 차단하는 충전 차단 스위치를 더 포함하고,
    상기 제1 배터리 관리부와 상기 아날로그 프론트 엔드는 상기 배터리 모듈이 과충전된 것으로 판단되면 상기 충전 차단 스위치를 턴-오프 하는 과충전 보호 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제2 배터리 관리부는 상기 외부 차단신호에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 필터를 더 포함하고,
    상기 제2 스위치는 상기 노이즈 제거 필터를 통과한 외부 차단신호에 의해 턴-온 되는 과충전 보호 시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제2 스위치는 무접점 스위치인 과충전 보호 시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 과충전 제어부는 상기 제어신호 수신에 대응하여 일정한 크기의 전압을 갖는 내부 차단신호를 출력하는 과충전 보호 시스템.
  16. 제9항에 있어서,
    최종 에너지 저장 장치로부터 내부 차단신호를 수신하는 차단신호 수신부; 및
    배터리 모듈과 외부 충전 단자를 연결하는 메인 스위치를 더 포함하고,
    상기 차단신호 수신부는 상기 최종 에너지 저장 장치로부터 내부 차단신호를 수신하는 경우, 상기 메인 스위치를 턴-오프 하는 과충전 보호 시스템.
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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018030636A1 (ko) * 2016-08-11 2018-02-15 삼성에스디아이주식회사 배터리 팩
KR20180092062A (ko) * 2017-02-08 2018-08-17 에이치엘그린파워 주식회사 차량용 배터리 모듈의 과충전 차단 시스템
KR20180098852A (ko) * 2017-02-27 2018-09-05 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈 과충전 방지 장치
KR20200019407A (ko) * 2018-08-14 2020-02-24 현대자동차주식회사 배터리의 과충전 보호 시스템 및 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016013595A1 (de) 2016-11-15 2017-08-17 Daimler Ag Überladeschutz für einen elektrischen Energiespeicher durch Inversdiode
KR102500690B1 (ko) * 2017-09-18 2023-02-17 삼성전자주식회사 배터리 상태를 기반으로 충전을 제어하는 방법 및 장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018030636A1 (ko) * 2016-08-11 2018-02-15 삼성에스디아이주식회사 배터리 팩
KR20180017899A (ko) * 2016-08-11 2018-02-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US11114703B2 (en) 2016-08-11 2021-09-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR20180092062A (ko) * 2017-02-08 2018-08-17 에이치엘그린파워 주식회사 차량용 배터리 모듈의 과충전 차단 시스템
KR20180098852A (ko) * 2017-02-27 2018-09-05 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈 과충전 방지 장치
CN108512266A (zh) * 2017-02-27 2018-09-07 Sk新技术株式会社 电池模块过充电防止装置
CN108512266B (zh) * 2017-02-27 2023-06-02 Sk新能源株式会社 电池模块过充电防止装置
KR20200019407A (ko) * 2018-08-14 2020-02-24 현대자동차주식회사 배터리의 과충전 보호 시스템 및 방법

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