KR20170022161A

KR20170022161A - Battery apparatus

Info

Publication number: KR20170022161A
Application number: KR1020150116806A
Authority: KR
Inventors: 이종경; 김정욱; 윤웅기
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2017-03-02
Also published as: KR102117315B1

Abstract

The present invention relates to a battery device. The battery device of the present invention comprises: a plurality of battery cells; a battery managing part measuring voltage of the plurality of battery cells and controlling a charging/discharging state of the plurality of battery cells; a plurality of connection lines connecting the plurality of battery cells and the battery managing part together; and a plurality of resistances provided between neighboring two connection lines.

Description

[0001]

본 발명은 배터리 장치에 관한 것으로, 특히 복수의 배터리 셀과 배터리 관리 장치 사이를 연결하는 연결 라인의 상태를 검출할 수 있는 배터리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery device, and more particularly to a battery device capable of detecting a state of a connection line connecting a plurality of battery cells and a battery management device.

스마트 폰, 노트북 컴퓨터 등의 휴대용 전기/전자 기기는 별도의 전원이 구비되지 않아도 구동될 수 있도록 배터리를 내장하고 있다. 이러한 배터리는 충방전이 가능한 복수의 배터리 셀이 직렬 연결되어 구성될 수 있다.A portable electric / electronic device such as a smart phone and a notebook computer has a built-in battery so that the portable electric / electronic device can be driven even if a separate power source is not provided. Such a battery can be configured by connecting a plurality of chargeable and dischargeable battery cells in series.

그런데, 배터리 셀의 전기화학적 비선형성 및 불안정성으로 인해 과충전, 과방전 또는 가혹한 운용 환경에서 배터리 셀이 손상될 수 있고, 그에 따른 폭발 위험성을 내재하고 있다. 따라서, 배터리의 관리 및 제어를 위한 알고리즘을 수행하는 배터리 관리 장치(Battery Management System: 이하 BMS라 함)를 이용하여 최적 충방전량, 부하 특성 모니터링 및 열관리 등을 통해 배터리의 안정성을 확보하고 있다. 예를 들어, BMS는 배터리 셀의 전압을 측정하여 SOC(State Of Charge)를 추정하고 이를 이용하여 최적 충방전량을 제어할 수 있다.However, due to the electrochemical nonlinearity and instability of the battery cell, the battery cell may be damaged in an overcharged, overdischarged or severe operating environment, and the explosion risk is inherent to the battery cell. Accordingly, battery stability is ensured through optimal battery charge management, load characteristic monitoring, and thermal management using a battery management system (hereinafter referred to as BMS) that performs an algorithm for battery management and control. For example, the BMS estimates the state of charge (SOC) by measuring the voltage of the battery cell, and controls the optimal charge amount using the estimated state of charge (SOC).

배터리 셀의 전압을 측정하기 위해 복수의 배터리 셀은 연결 라인을 통해 BMS와 연결된다. 즉, 직렬 연결된 복수의 배터리 셀 각각의 일 단자 및 타 단자가 연결 라인을 통해 BMS와 연결된다. 이러한 배터리 장치의 예가 한국공개특허 제2014-0092554호에 제시되어 있다.To measure the voltage of the battery cell, a plurality of battery cells are connected to the BMS via a connection line. That is, one terminal and another terminal of each of a plurality of battery cells connected in series are connected to the BMS through a connection line. An example of such a battery device is disclosed in Korean Patent Publication No. 2014-0092554.

그런데, 연결 라인의 적어도 어느 하나가 단선(open)될 경우 해당 연결 라인과 연결된 배터리 셀이 플로팅(floating)된다. 따라서, 해당 배터리 셀이 과충전 또는 과방전되어도 BMS는 해당 배터리 셀의 전압을 측정할 수 없어 배터리의 충방전을 제어할 수 없고, 그에 따라 배터리의 폭발 위험성을 갖게 된다.When at least one of the connection lines is open, the battery cells connected to the connection lines are floating. Therefore, even if the battery cell is overcharged or overdischarged, the BMS can not measure the voltage of the corresponding battery cell, so that it is impossible to control the charging / discharging of the battery, thereby causing a risk of explosion of the battery.

본 발명은 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하여 배터리 셀의 충방전을 관리하는 배터리 장치를 제공한다.The present invention provides a battery device for controlling charge and discharge of a battery cell by measuring a voltage of a plurality of battery cells.

본 발명은 복수의 배터리 셀과 연결된 복수의 연결 라인의 상태를 검출할 수 있는 배터리 장치를 제공한다.The present invention provides a battery device capable of detecting the state of a plurality of connection lines connected to a plurality of battery cells.

본 발명은 인접한 두 연결 라인 사이에 저항을 연결하여 연결 라인의 단선을 검출할 수 있는 배터리 장치를 제공한다.The present invention provides a battery device capable of detecting a disconnection of a connection line by connecting a resistor between two adjacent connection lines.

본 발명의 일 양태에 따른 배터리 장치는 복수의 배터리 셀; 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하고 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하는 배터리 관리부; 상기 복수의 배터리 셀과 상기 배터리 관리부를 연결시키는 복수의 연결 라인; 및 인접한 두 연결 라인 사이에 마련된 복수의 저항을 포함한다.A battery device according to an aspect of the present invention includes: a plurality of battery cells; A battery management unit for measuring a voltage of the plurality of battery cells and controlling charging and discharging of the battery cells; A plurality of connection lines connecting the plurality of battery cells and the battery management unit; And a plurality of resistors provided between two adjacent connection lines.

상기 배터리 관리부는, 상기 복수의 배터리 셀과 상기 복수의 연결 라인을 통해 연결되어 상기 배터리 셀의 전압을 측정하는 전압 측정부; 상기 전압 측정부의 측정 전압과 설정 전압을 비교하여 제어 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어 신호에 따라 구동되어 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하는 스위칭부를 포함한다.The battery management unit includes: a voltage measuring unit connected to the plurality of battery cells through the plurality of connection lines to measure a voltage of the battery cell; A control unit for comparing a measured voltage of the voltage measuring unit with a set voltage to generate a control signal; And a switching unit driven according to a control signal of the control unit to control charging and discharging of the battery cell.

상기 연결 라인은 상기 배터리 셀의 수보다 적어도 하나 더 많은 수로 마련된다.The connection lines are provided in at least one more number than the number of battery cells.

상기 복수의 배터리 셀의 갯수가 n이라 할 때 제 1 내지 제 n 배터리 셀이 직렬 연결되고, 상기 제 1 배터리 셀의 일 단자 및 상기 제 n 배터리 셀의 타 단자는 상기 연결 라인을 통해 상기 전압 측정부의 전원 단자 및 접지 단자와 연결되며, 제 2 내지 제 n-1 배터리 셀은 인접한 배터리 셀의 접속점이 상기 연결 라인을 통해 상기 전압 측정부의 복수의 입력 단자에 연결된다.Wherein the first to nth battery cells are connected in series when the number of the plurality of battery cells is n, and one terminal of the first battery cell and the other terminal of the nth battery cell are connected to the voltage measurement And the connection points of the adjacent battery cells are connected to the plurality of input terminals of the voltage measurement unit through the connection line.

상기 저항은 상기 제 1 및 제 n 배터리 셀 이외의 배터리 셀과 각각 병렬 연결된다.The resistors are connected in parallel with the battery cells other than the first and nth battery cells, respectively.

상기 저항은 일 배터리 셀과 병렬 연결되고 다음 배터리 셀을 건너뛰어 그 다음 배터리 셀과 병렬 연결된다.The resistor is connected in parallel with one battery cell and is then connected in parallel with the next battery cell.

상기 저항은 이와 연결된 상기 연결 라인이 단선되면 풀업 또는 풀다운의 역할을 한다.The resistor acts as a pull-up or pull-down when the connection line connected thereto is disconnected.

상기 저항은 1㏁ 이상의 저항값을 갖는다.The resistance has a resistance value of 1 M or more.

상기 제어부는 상기 전압 측정부로부터 측정된 상기 배터리 셀의 측정 전압이 상기 배터리 셀 각각의 충전 최대 전압보다 크거나 같은 경우 상기 연결 라인의 단선으로 판단한다.The control unit determines that the connection line is disconnected when the measured voltage of the battery cell measured by the voltage measurement unit is equal to or greater than a maximum charging voltage of each of the battery cells.

상기 제어부는 상기 전압 측정부로부터 측정된 배터리 셀의 전압이 상기 복수의 배터리 셀의 전압 분포보다 높은 경우 상기 연결 라인의 단선으로 판단한다.The control unit determines that the connection line is disconnected when the voltage of the battery cell measured by the voltage measurement unit is higher than the voltage distribution of the plurality of battery cells.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 장치는 복수의 배터리 셀과 배터리 관리부를 연결하는 연결 라인 사이에 저항을 마련하여 연결 라인의 단선 시 저항이 풀업 또는 풀다운의 역할을 하도록 한다. 즉, 연결 라인의 단선 시 저항의 상단 또는 하단에 큰 전압이 측정되고, 이렇게 큰 전압이 측정되면 해당 연결 라인이 단선된 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 연결 라인의 상태를 검출하여 배터리 셀의 과충전 또는 과방전을 방지할 수 있고, 그에 따라 배터리 셀 또는 이를 장착하는 전자기기를 보호할 수 있다.The battery device according to the embodiment of the present invention provides a resistance between the connection lines connecting the plurality of battery cells and the battery management unit so that the resistance of the connection line can be pulled up or pulled down when the connection line is disconnected. That is, when a connection line is disconnected, a large voltage is measured at the upper or lower end of the resistance, and when the voltage is measured so large, it can be determined that the connection line is disconnected. Accordingly, it is possible to prevent overcharging or overdischarge of the battery cell by detecting the state of the connection line, thereby protecting the battery cell or the electronic equipment mounting the battery cell.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예의 확대 예에 따른 배터리 장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 장치의 스위칭부의 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도.1 is a schematic diagram of a battery device according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic diagram of a battery device according to an enlarged example of an embodiment of the present invention;
3 is a configuration diagram of a switching unit of a battery device according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart illustrating a method of driving a battery device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 장치의 개략도이고, 도 2는 확대 실시 예에 따른 배터리 장치의 개략도이다.FIG. 1 is a schematic view of a battery device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a battery device according to an enlarged embodiment.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 장치는 복수의 배터리 셀(101, 102, 103, …, 10n; 100)과, 복수의 배터리 셀(100)의 전압을 측정하고 그에 따라 배터리 셀(100)의 충방전을 관리하는 배터리 관리부(200)와, 배터리 셀(100)과 배터리 관리부(200)를 연결시키는 복수의 연결 라인(301, 302, 303, …, 30n+1; 300)과, 인접한 두 연결 라인(300) 사이에 마련된 복수의 저항(400)을 포함할 수 있다.1, a battery device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells 101, 102, 103, ..., 10n 100 and a plurality of battery cells 100, A plurality of connection lines 301, 302, 303, ..., 30n + 1, 300, ..., 300 connected to the battery cell 100 and the battery management unit 200, And a plurality of resistors 400 provided between two adjacent connection lines 300. [

1. 배터리 셀1. Battery cell

복수의 배티리 셀(101, 102, 103, …, 10n; 100)은 충방전 가능한 이차 전지를 포함할 수 있는데, 예를 들어 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-H) 전지 및 리튬(Li) 전지 등의 어느 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 셀(100)은 짝수개가 연결되거나 홀수개가 연결될 수 있다. 즉, n은 짝수일 수 있고, 홀수일 수 있는데, 본 실시 예에서는 배터리 셀(100)이 짝수개 연결되고 그에 따라 n이 짝수인 경우를 설명한다. 또한, 복수의 배터리 셀(100)은 직렬 연결될 수 있다. 즉, 복수의 배터리 셀(100)은 일 단자 및 타 단자, 즉 양극 및 음극을 가지는데, 일 배터리 셀의 일 단자가 타 배터리 셀의 타 단자가 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 배터리 셀(101)의 음극과 제 2 배터리 셀(102)의 양극이 직렬 연결될 수 있고, 제 2 배터리 셀(102)의 음극이 제 3 배터리 셀(103)의 양극과 직렬 연결될 수 있다. 또한, 복수의 배터리 셀(100)은 동일 용량을 가질 수 있고 그에 따라 최대 충전 전압이 동일할 수 있는데, 예를 들어 최대 충전 전압이 5V일 수 있다. 한편, 복수의 배터리 셀(100)은 배터리 모듈을 이룰 수 있고, 이러한 배터리 모듈이 적어도 둘 이상 마련될 수 있다.The plurality of battery cells 101, 102, 103, ..., 10n may include a rechargeable secondary battery, such as a nickel-cadmium (Ni-Cd) battery, a nickel- ) Battery, a lithium (Li) battery, and the like. Here, an even number of the battery cells 100 may be connected or an odd number of the battery cells 100 may be connected. That is, n may be an even number and may be an odd number. In this embodiment, an even number of battery cells 100 are connected, and n is an even number. Also, the plurality of battery cells 100 may be connected in series. That is, the plurality of battery cells 100 have one terminal and another terminal, that is, an anode and a cathode, and one terminal of one battery cell may be connected to the other terminal of another battery cell. For example, the cathode of the first battery cell 101 and the anode of the second battery cell 102 may be connected in series, and the cathode of the second battery cell 102 may be connected in series with the anode of the third battery cell 103. [ Can be connected. In addition, the plurality of battery cells 100 may have the same capacity, and thus the maximum charging voltage may be the same, for example, the maximum charging voltage may be 5V. Meanwhile, the plurality of battery cells 100 may constitute a battery module, and at least two such battery modules may be provided.

2. 배터리 관리부2. Battery management section

배터리 관리부(200)는 연결 라인(300)을 통해 연결된 복수의 배터리 셀(100)의 전압을 측정하고, 측정된 복수의 배터리 셀(100)의 전압에 따라 배터리 셀(100)의 충방전을 제어할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리부(200)는 배터리 셀(100)의 전압이 설정된 전압보다 높을 경우 배터리 셀(100)의 충방전을 제어할 수 있고, 소정 수의 배터리 셀(100)에 대해 셀 밸런싱을 실시할 수 있다. 이러한 배터리 관리부(200)는 복수의 배터리 셀(100) 각각의 전압을 측정하는 적어도 하나의 전압 측정부(210)와, 전압 측정부(210)로부터 측정된 복수의 배터리 셀(100) 각각의 전압에 따라 배터리 셀(100)의 충방전을 제어하는 제어부(220)와, 제어부(220)의 제어 신호에 따라 배터리 셀(100)과 외부 전원 사이의 연결을 스위칭하는 스위칭부(230)를 포함할 수 있다. 한편, 도시되지 않았지만, 배터리 관리부(200)는 배터리 셀(100)의 전압 뿐만 아니라 전류 및 온도 등을 측정할 수 있고, 그에 따라 전류 측정부 및 온도 측정부를 더 포함할 수 있다.The battery management unit 200 measures the voltages of the plurality of battery cells 100 connected through the connection line 300 and controls the charging and discharging of the battery cells 100 according to the measured voltages of the plurality of battery cells 100 can do. For example, when the voltage of the battery cell 100 is higher than the predetermined voltage, the battery management unit 200 can control the charging and discharging of the battery cell 100 and perform cell balancing on a predetermined number of battery cells 100 . The battery management unit 200 includes at least one voltage measuring unit 210 for measuring the voltage of each of the plurality of battery cells 100 and a voltage measuring unit 210 for measuring the voltage of each of the plurality of battery cells 100 measured by the voltage measuring unit 210 And a switching unit 230 for switching a connection between the battery cell 100 and an external power supply according to a control signal of the control unit 220. The control unit 220 controls the charge / . Meanwhile, although not shown, the battery management unit 200 may measure not only the voltage of the battery cell 100 but also the current and temperature, and may further include a current measuring unit and a temperature measuring unit.

2.1. 전압 2.1. Voltage 측정부Measuring part

전압 측정부(210)는 배터리 셀(100) 각각의 전압을 측정할 수 있다. 이를 위해 전압 측정부(210)는 복수의 연결 라인(300)을 통해 복수의 배터리 셀(100)과 연결될 수 있다. 전압 측정부(210)는 전원 단자(Vcc)와 접지 단자(GND), 그리고 복수의 입력 단자를 포함할 수 있다. 전압 측정부(210)의 전원 단자(Vcc)는 제 1 배터리 셀(101)의 일 단자, 즉 양극과 연결 라인(300)을 통해 연결되고, 접지 단자(GND)는 제 n 배터리 셀(10n)의 타 단자, 즉 음극과 연결되며, 복수의 입력 단자는 제 2 내지 제 n-1 배터리 셀(102, 103, …, 10n-1) 사이의 접속 단자와 연결 라인(300)을 통해 연결될 수 있다. 따라서, 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 셀(100) 각각의 전압을 연결 라인(300)을 통해 측정하고, 측정된 전압을 제어부(220)로 전달한다. 한편, 본 발명의 실시 예에서는 전압 측정부(210)가 하나로 구성되는 경우를 도시하여 설명하였으나, 필요에 따라 복수의 배터리 셀(100) 각각 대응하도록 복수 마련될 수도 있고, 적어도 둘 이상의 배터리 모듈에 대응하도록 적어도 둘 이상 마련될 수도 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 제어부(220)의 용이한 구성 및 빠른 처리 속도를 위하여 전압 측정부(210)와 제어부(220) 사이에 아날로그/디지털 변환부를 마련하여 전압 측정부(210)에서 측정된 배터리 셀(100) 각각의 전압을 디지털 신호로 변환하여 제어부(220)에 전달할 수도 있다.The voltage measuring unit 210 may measure the voltage of each of the battery cells 100. For this purpose, the voltage measuring unit 210 may be connected to the plurality of battery cells 100 through a plurality of connection lines 300. The voltage measuring unit 210 may include a power supply terminal Vcc, a ground terminal GND, and a plurality of input terminals. The power terminal Vcc of the voltage measuring unit 210 is connected to one terminal of the first battery cell 101 through the connection line 300 and the ground terminal GND is connected to the nth battery cell 10n, And the plurality of input terminals may be connected to the connection terminals between the second to the (n-1) -th battery cells 102, 103, ..., 10n-1 through the connection line 300 . Therefore, the voltage measuring unit 210 measures the voltage of each of the plurality of battery cells 100 through the connection line 300, and transmits the measured voltage to the controller 220. In the embodiment of the present invention, the voltage measuring unit 210 is formed as one unit. However, a plurality of the voltage measuring units 210 may be provided so as to correspond to the plurality of battery cells 100, At least two or more of them may be provided. Also, although not shown, an analog-to-digital converter may be provided between the voltage measuring unit 210 and the controller 220 for easy configuration and fast processing speed of the controller 220, The voltage of each of the cells 100 may be converted into a digital signal and transmitted to the control unit 220.

2.2. 제어부2.2. The control unit

제어부(220)는 전압 측정부(210)로부터 측정된 복수의 배터리 셀(100) 각각의 전압에 따라 제어 신호를 생성하여 배터리 셀(100)과 외부 전원 사이의 스위칭부(230)를 제어함으로써 배터리 셀(100)의 충방전을 제어하고, 그에 따라 배터리 셀(100)의 과충전 또는 과방전을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)는 충전 동작을 정지시키기 위한 제 1 설정 전압 및 충전 동작을 실시하기 위한 제 2 설정 전압과 전압 측정부(210)에서 측정된 복수의 배터리 셀(100) 각각의 전압을 비교하여 측정 전압이 제 1 설정 전압보다 높거나 같을 경우 배터리 셀(100)의 충전 동작을 정지하기 위한 제어 신호를 생성하고, 측정 전압이 제 2 설정 전압보다 낮거나 같을 경우 배터리 셀(100)의 충전 동작을 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 제 1 설정 전압은 복수의 배터리 셀(100) 각각의 최대 충전 전압이 5V라 할 경우 과충전을 방지하기 위해 예를 들어 4.5V로 설정될 수 있고, 제 2 설정 전압은 복수의 배터리 셀(100) 각각의 과방전을 방지하기 위해 예를 들어 1.5V로 설정될 수 있다. 또한, 제어부(220)는 연결 라인(300)의 단선을 판단하기 위한 제 3 설정 전압과 전압 측정부(210)로부터 측정된 배터리 셀(100) 각각의 전압을 비교하여 측정 전압이 제 3 설정 전압 이상일 경우 연결 라인(300)의 단선으로 판단하고 스위칭부(230)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 제 3 설정 전압은 배터리 셀(100) 각각의 최대 전압보다 예를 들어 1.2 배 이상의 전압, 즉 5V로 설정할 수 있고, 제 3 설정 전압보다 크거나 같은 전압이 측정되는 경우 연결 라인(300)이 단선된 것으로 판단할 수 있다. 한편, 제어부(220)는 연결 라인(300)의 단선을 판단하기 위해 복수의 배터리 셀(100)의 전압 분포를 이용할 수 있는데, 적어도 하나의 측정 전압이 제 3 설정 전압보다 작지만 복수의 배터리 셀(100)의 전압 분포보다 크면 연결 라인(300)의 단선으로 판단하고 스위칭부(300)를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 복수의 배터리 셀(100)의 측정 전압이 3V 정도로 분포하는데, 어느 하나의 측정 전압이 이보다 예를 들어 1.5배 높은 4.5V인 경우 연결 라인(300)의 단선으로 판단할 수 있다.The control unit 220 generates a control signal according to the voltage of each of the plurality of battery cells 100 measured by the voltage measuring unit 210 to control the switching unit 230 between the battery cell 100 and the external power source, The charging and discharging of the cell 100 can be controlled, thereby preventing the battery cell 100 from being overcharged or overdischarged. For example, the controller 220 may control the first set voltage for stopping the charging operation and the second set voltage for performing the charging operation, the voltage of each of the plurality of battery cells 100 measured by the voltage measuring unit 210, And generates a control signal for stopping the charging operation of the battery cell 100 when the measured voltage is equal to or higher than the first set voltage. When the measured voltage is lower than or equal to the second set voltage, It is possible to generate a control signal for charging operation of the battery. Here, if the maximum charging voltage of each of the plurality of battery cells 100 is 5V, the first set voltage may be set to 4.5V, for example, to prevent overcharging, and the second set voltage may be set to a plurality of battery cells 100, for example, 1.5V to prevent overdischarging. The control unit 220 compares the third set voltage for determining the disconnection of the connection line 300 and the voltage of each of the battery cells 100 measured by the voltage measuring unit 210, It is determined that the connection line 300 is disconnected and a control signal for controlling the switching unit 230 can be generated. In this case, the third set voltage may be set to a voltage of, for example, 1.2 times greater than the maximum voltage of each of the battery cells 100, that is, 5 V. When a voltage greater than or equal to the third set voltage is measured, Can be judged to be disconnected. The control unit 220 may use the voltage distribution of the plurality of battery cells 100 to determine the disconnection of the connection line 300. When the at least one measured voltage is smaller than the third set voltage, 100, it is determined that the connection line 300 is a disconnection, and the switching unit 300 may be controlled. For example, if the measured voltage of the plurality of battery cells 100 is about 3V, and one of the measured voltages is 4.5V, for example, 1.5 times higher than the measured voltage, it can be determined that the connection line 300 is disconnected.

2.3. 2.3. 스위칭부The switching unit

스위칭부(230)는 배터리 셀(100)과 외부 전원 사이의 전류 경로 사이에 마련되어 배터리 셀(100)의 충전 및 방전을 제어한다. 이러한 스위칭부(230)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 스위치(232) 및 제 2 스위치(234)를 포함할 수 있다. 즉, 스위칭부(230)는 복수의 배터리 셀(100)과 외부 전원 사이에 마련되는데, 제 1 스위치(232)가 배터리 셀(100) 측에 마련되고, 제 2 스위치(234)가 외부 전원 측에 마련될 수 있다. 제 1 및 제 2 스위치(232, 234)는 제어부(220)에서 생성된 제어 신호에 따라 구동되며, 배터리 셀(100)의 충전 및 방전 시 동시에 구동될 수 있고, 어느 하나가 구동될 수도 있다.The switching unit 230 is provided between current paths between the battery cell 100 and the external power source to control charging and discharging of the battery cell 100. [ The switching unit 230 may include a first switch 232 and a second switch 234 as shown in FIG. That is, the switching unit 230 is provided between the plurality of battery cells 100 and the external power supply. The first switch 232 is provided on the battery cell 100 side and the second switch 234 is provided on the external power supply side As shown in FIG. The first and second switches 232 and 234 are driven according to the control signal generated by the controller 220 and can be driven simultaneously when charging and discharging the battery cell 100 and either one of them may be driven.

제 1 스위치(232)는 제 1 FET(232a) 및 제 1 기생 다이오드(232b)를 포함할 수 있다. 제 1 FET(232a)는 드레인 단자와 소오스 단자가 배터리 셀(100)의 전류 경로, 즉 배터리 셀(100)과 제 1 노드(Q1) 사이에 마련된다. 또한, 제 1 FET(232a)는 게이트 단자가 제어부(220)와 연결된다. 따라서, 제 1 FET(232a)는 제어부(220)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 구동되며, 충전 시 배터리 셀(100)로 전류를 인가하고 방전 시 배터리 셀(100)의 방전 전류를 이와 연결된 전자기기에 인가시키는 역할을 한다. 제 1 기생 다이오드(232b)는 제 1 FET(232a)에 병렬 연결된다. 즉, 제 1 기생 다이오드(232b)는 제 1 FET(232a)의 소오스 단자와 드레인 단자 사이에 순방향으로 연결된다. 이러한 제 1 기생 다이오드(232b)는 제 1 FET(232a)가 턴온되어 배터리 셀(100)의 충전 및/또는 방전 시 충전 전류의 경로를 차단한다. 따라서, 제 1 기생 다이오드(232b)에 의해 배터리 셀(100)이 충전과 방전이 동시에 진행되는 현상이 방지되어 배터리 셀(100)의 안전성을 향상시킬 수 있다.The first switch 232 may include a first FET 232a and a first parasitic diode 232b. The drain terminal and the source terminal of the first FET 232a are provided between the current path of the battery cell 100, that is, between the battery cell 100 and the first node Q1. The gate terminal of the first FET 232a is connected to the control unit 220. The first FET 232a is driven according to a control signal output from the control unit 220 and applies a current to the battery cell 100 during charging and discharges the discharging current of the battery cell 100 during discharging, . The first parasitic diode 232b is connected in parallel to the first FET 232a. That is, the first parasitic diode 232b is connected in the forward direction between the source terminal and the drain terminal of the first FET 232a. The first parasitic diode 232b turns off the path of the charging current when the first FET 232a is turned on and the battery cell 100 is charged and / or discharged. Accordingly, the charging and discharging of the battery cell 100 can be prevented by the first parasitic diode 232b, thereby improving the safety of the battery cell 100.

제 2 스위치(234)는 제 2 FET(234a) 및 제 2 기생 다이오드(234b)를 포함할 수 있다. 제 2 FET(234a)는 소오스 단자와 드레인 단자가 배터리 셀(100)의 전류 경로, 즉 제 1 노드(Q1)와 외부 전원 단자 또는 전자기기 사이에 마련된다. 또한, 제 2 FET(234a)는 게이트 단자가 제어부(220)와 연결된다. 따라서, 제 2 FET(234a)는 제어부(220)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 구동되며, 충전 시 배터리 셀(100)로 전류를 인가하고 방전 시 배터리 셀(100)의 방전 전류를 이와 연결된 전자기기에 인가시키는 역할을 한다. 제 2 기생 다이오드(234b)는 제 2 FET(234a)에 병렬 연결된다. 즉, 제 2 기생 다이오드(234b)는 제 2 FET(234a)의 소오스 단자와 드레인 단자 사이에 순방향으로 연결된다. 이러한 제 2 기생 다이오드(234b)는 배터리 셀(100)의 충전 및/또는 방전 시 충전 전류의 경로를 차단한다. 따라서, 제 2 기생 다이오드(234b)에 의해 배터리 셀(100)이 충전과 방전이 동시에 진행되는 현상이 방지되어 배터리 셀(100)의 안전성을 향상시킬 수 있다.The second switch 234 may include a second FET 234a and a second parasitic diode 234b. The second FET 234a has a source terminal and a drain terminal provided between the current path of the battery cell 100, that is, between the first node Q1 and the external power terminal or the electronic device. The gate terminal of the second FET 234a is connected to the control unit 220. Accordingly, the second FET 234a is driven according to a control signal output from the control unit 220 and applies a current to the battery cell 100 during charging and discharges the discharge current of the battery cell 100 to the electronic device . The second parasitic diode 234b is connected in parallel to the second FET 234a. That is, the second parasitic diode 234b is connected in the forward direction between the source terminal and the drain terminal of the second FET 234a. The second parasitic diode 234b cuts off the path of the charging current when the battery cell 100 is charged and / or discharged. Accordingly, the second parasitic diode 234b prevents the charging and discharging of the battery cell 100 from progressing at the same time, thereby improving the safety of the battery cell 100.

제 1 FET(232a)의 게이트 단자와 제 2 FET(234a)의 게이트 단자에 제어부(220)가 연결되어 제어부(220)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 제 1 및 제 2 FET(232a, 234a)가 각각 구동된다. 제어부(220)는 배터리 셀(100)의 충전 및 방전 시 제 1 및 제 2 FET(232a, 234b)를 각각 턴온시키고, 그 이외의 경우에는 각각 턴오프시킬 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 FET(232a, 234a)를 턴온시키는 제어 신호는 로직 하이 신호일 수 있고, 제 1 및 제 2 FET(232a, 234a)를 턴오프시키는 제어 신호는 로직 로우 신호일 수 있다.The control unit 220 is connected to the gate terminal of the first FET 232a and the gate terminal of the second FET 234a and the first and second FETs 232a and 234a are turned on according to a control signal output from the control unit 220 Respectively. The controller 220 turns on the first and second FETs 232a and 234b during charging and discharging of the battery cell 100, and turns off the first and second FETs 232a and 234b, respectively. The control signal for turning on the first and second FETs 232a and 234a may be a logic high signal and the control signal for turning off the first and second FETs 232a and 234a may be a logic low signal.

한편, 스위칭부(230)를 보호하기 위한 보호부로서 복수의 저항(R1 내지 R4)를 포함할 수 있다. 제 1 저항(R1)은 제 1 FET(232a)의 게이트 단자와 제어부(220) 사이, 즉 제 2 노드(Q2)와 제 4 노드(Q4) 사이에 연결되고, 제 2 저항(R2)는 제 2 FET(234a)의 게이트 단자와 제어부(220) 사이, 즉 제 3 노드(Q3)와 제 4 노드(Q4) 사이에 연결된다. 또한, 제 3 저항(R3)은 제 1 FET(232a)의 게이트 단자와 소오스 단자 사이, 즉 제 1 노드(Q1)와 제 2 노드(Q2) 사이에 연결되고, 제 4 저항(R4)는 제 2 FET(234a)의 게이트 단자와 소오스 단자 사이, 즉 제 1 노드(Q1)와 제 3 노드(Q3) 사이에 연결된다. 여기서, 제 1 및 제 2 저항(R1 및 R2)는 제어부(220)에서 출력되는 신호의 임펄스(impulse) 성분을 흡수하는 역할을 하여 각각 제 1 및 제 2 FET(232a, 234a)을 보호하는 역할을 한다. 또한, 제 3 및 제 4 저항(R3 및 R4)는 제 1 및 제 2 FET(232a, 234a)의 게이트 단자와 소오스 단자 사이의 음의 전압차를 형성하여 소오스 단자에서 드레인 단자로 흐르는 초기 전류량을 조절하는 역할을 한다.Meanwhile, the switching unit 230 may include a plurality of resistors R1 to R4 as a protection unit for protecting the switching unit 230. [ The first resistor R1 is connected between the gate terminal of the first FET 232a and the control unit 220, that is, between the second node Q2 and the fourth node Q4, and the second resistor R2 is connected between the gate terminal of the first FET 232a and the control unit 220, 2 FET 234a and the control unit 220, that is, between the third node Q3 and the fourth node Q4. The third resistor R3 is connected between the gate terminal and the source terminal of the first FET 232a, that is, between the first node Q1 and the second node Q2, and the fourth resistor R4 is connected between the gate terminal and the source terminal of the first FET 232a, 2 FET 234a between the gate terminal and the source terminal, that is, between the first node Q1 and the third node Q3. The first and second resistors R1 and R2 serve to absorb the impulse component of the signal output from the controller 220 and protect the first and second FETs 232a and 234a . Also, the third and fourth resistors R3 and R4 form a negative voltage difference between the gate terminal and the source terminal of the first and second FETs 232a and 234a, respectively, so that the initial amount of current flowing from the source terminal to the drain terminal is .

3. 연결 라인3. Connecting line

연결 라인(300)은 전압 측정부(210)가 복수의 배터리 셀(100) 각각의 전압을 측정할 수 있도록 복수의 배터리 셀(100)과 전압 측정부(110)를 연결한다. 또한, 연결 라인(300)은 최소의 수로 복수의 배터리 셀(100) 각각의 전압을 전달하기 위하여 인접한 두 배터리 셀의 접속점을 전압 측정부(210)와 연결하여 인접한 두 개의 배터리 셀(100)의 전압을 3개의 연결 라인(300)을 통해 전달되도록 한다. 예를 들어, 제 1 연결 라인(301)은 제 1 배터리 셀(101)의 일 단자와 전압 측정부(210)의 전원 단자(Vcc) 사이에 마련되고, 제 2 연결 라인(302)은 제 1 배터리 셀(101)의 타 단자와 제 2 배터리 셀(102)의 일 단자 사이의 접속점과 전압 측정부(210)의 일 입력 단자 사이에 마련된다. 그리고, 제 n 연결 단자(30n)은 제 n-1 배터리 셀(10n-1)의 타 단자와 제 n 배터리 셀(10n)의 일 단자의 접속점과 전압 측정부(210)의 일 입력 단자 사이에 마련되며, 제 n+1 연결 단자(30n+1)은 제 n 배터리 셀(30n)의 타 단자와 전압 측정부(210)의 접지 단자(GND) 사이에 마련된다. 즉, 연결 라인(300)은 복수의 배터리 셀(100)의 수보다 하나 더 많은 수로 마련될 수 있다. 전압 측정부(210)가 제 2 배터리 셀(102)의 전압을 측정하기 위해서는 제 1 배터리 셀(101)과 제 2 배터리 셀(102)의 접속점에 연결된 제 2 연결 라인(302) 및 제 2 배터리 셀(102)과 제 3 배터리 셀(103)의 접속점에 연결된 제 3 연결 라인(303)을 통해 전달된 전압을 이용한다.The connection line 300 connects the plurality of battery cells 100 and the voltage measuring unit 110 so that the voltage measuring unit 210 can measure the voltage of each of the plurality of battery cells 100. The connection line 300 connects the connection points of two adjacent battery cells to the voltage measuring unit 210 to transfer the voltages of the plurality of battery cells 100 with a minimum number of the battery cells 100, So that the voltage is transmitted through the three connection lines 300. For example, the first connection line 301 is provided between one terminal of the first battery cell 101 and the power supply terminal Vcc of the voltage measurement unit 210, and the second connection line 302 is provided between the first terminal of the first battery cell 101 and the first terminal And is provided between a connection point between the other terminal of the battery cell 101 and one terminal of the second battery cell 102 and one input terminal of the voltage measurement unit 210. The nth connection terminal 30n is connected between a connection point of one terminal of the n-1th battery cell 10n-1 and one terminal of the nth battery cell 10n and one input terminal of the voltage measurement unit 210 And the (n + 1) th connection terminal 30n + 1 is provided between the other terminal of the n-th battery cell 30n and the ground terminal GND of the voltage measuring unit 210. [ That is, the number of the connection lines 300 may be one more than the number of the plurality of battery cells 100. The voltage measuring unit 210 may measure the voltage of the second battery cell 102 by connecting the second connecting line 302 connected to the connection point of the first battery cell 101 and the second battery cell 102, And the third connection line 303 connected to the connection point of the cell 102 and the third battery cell 103. [

4. 저항4. Resistance

저항(400)은 인접한 두 연결 라인(300) 사이에 배터리 셀(100)과 병렬로 마련될 수 있다. 그런데, 저항(400)은 인접한 두 연결 라인(300)의 단선을 검출하기 위해 이용되므로 하나의 연결 라인(300)에 두개의 저항(400)이 연결될 필요가 없다. 따라서, 저항(400)은 일 배터리 셀(100)과 병렬로 연결되고 다음 배터리 셀(100)을 건너뛰어 그 다음 배터리 셀(100)과 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 저항(400)은 짝수번째 배터리 셀(102, 104, …, 10n)과 병렬로 두 연결 라인(300) 사이에 마련될 수 있다. 즉, 제 2 및 제 3 연결 라인(302, 303) 사이에 제 1 저항(401)이 마련되고, 제 4 및 제 5 연결 라인(304, 305) 사이에 제 2 저항(402)이 마련될 수 있다. 물론, 저항(400)은 홀수번째 배터리 셀(101, 103, …, 10n-1)과 병렬로 두 연결 라인(300) 사이에 마련될 수도 있다. 그런데, 첫번째와 마지막 배터리 셀, 즉 제 1 및 제 n 배터리 셀(101, 10n)은 저항(400)을 연결하기 않아도 이와 연결된 연결 라인(301, 30n+1)이 단선된 경우 전압 검출기(210)에 전원이 인가되지 않으므로 전압 검출기(210)가 인에이블되지 않고, 그에 따라 제 1 및 제 n+1 연결 라인(301, 30n+1)의 단선으로 판단할 수 있다. 따라서, 저항(400)은 제 1 및 제 n 배터리 셀(101, 10n)을 제외한 나머지 배터리 셀들중에서 짝수번째 배터리 셀(102, 104, …, 10n-2)과 병렬로 연결될 수 있다. 이러한 저항(400)은 이와 연결된 연결 라인(300)의 적어도 어느 하나가 단선된 경우 풀업(pull up) 또는 풀다운(pull down)의 역할을 한다. 즉, 복수의 배터리 셀(100)과 연결된 연결 라인(300)의 적어도 어느 하나가 단선되는 경우 단선된 연결 라인(300)과 연결된 저항(400)을 통해 단선되지 않은 연결 라인(300)으로 전류가 흐르게 되고, 이때 저항(400)의 상단 또는 하단이 두 배터리 셀(100)의 전압의 합으로 전압 측정부(210)에 측정된다. 예를 들어, 제 3 연결 라인(303)이 단선되는 경우 제 2 연결 라인(302)으로부터 제 1 저항(401)을 통해 제 3 연결 라인(303)으로 전류가 흐르게 된다. 따라서, 제 2 연결 라인(302)을 통해서는 0V의 전압이 측정되고, 제 3 연결 라인(303)을 통해서는 제 1 및 제 2 배터리 셀(101, 102)의 전압의 합이 측정된다. 또한, 제 2 연결 라인(302)이 단선되는 경우 제 3 연결 라인(303)으로부터 제 1 저항(401)을 통해 제 2 연결 라인(302)으로 전류가 흐르게 된다. 따라서, 제 2 연결 라인(302)을 통해서는 제 2 및 제 3 배터리 셀(302, 303)의 전압의 합이 측정되고, 제 3 연결 라인(303)을 통해서는 0V의 전압이 측정된다. 예를 들어, 복수의 배터리 셀(100)이 약 4V 정도의 최대 전압을 유지할 수 있는 경우, 연결 라인(300)의 어느 하나가 단선되면 전압 측정부(210)의 어느 한 입력 단자를 통해 두 배터리 셀(100)의 전압의 합인 약 8V가 측정될 수 있다. 즉, 연결 라인(300)이 단선되는 경우 배터리 셀(100)의 최대 충전 전압보다 높은 전압이 전압 측정부(210)에 측정되고, 그에 따라 제어부(220)는 연결 라인(300)이 단선된 것으로 판단할 수 있다. 한편, 두 배터리 셀(100)의 전압의 합이 일 배터리 셀(100)의 최대 전압보다 낮은 경우에는 제어부(220)는 복수의 배터리 셀(100)의 전압 분포를 확인하고 전압 분포보다 과도하게 높은 전압, 예를 들어 전압 분포의 평균보다 1.5배 정도 높은 전압이 인가될 때 연결 라인(300)이 단선된 것으로 판단할 수 있다. 이렇게 저항(400)을 연결함으로써 연결 라인(300)의 단선으로 인한 배터리 셀(100)의 전압 측정 불가능을 판단하여 배터리 셀(100)의 충방전을 중지함으로써 배터리 셀(100) 또는 배터리 셀(100)이 장착된 전기/전자기기의 보호가 가능하게 된다. 한편, 저항(400)은 수㏁ 내지 수십㏁ 이상의 저항을 가질 수 있고, 그에 따라 저항으로 인한 용량 감소를 최소화할 수 있다.The resistor 400 may be provided in parallel with the battery cell 100 between two adjacent connection lines 300. However, since the resistor 400 is used to detect the disconnection of two adjacent connection lines 300, it is not necessary to connect the two resistors 400 to one connection line 300. Thus, the resistor 400 may be connected in parallel with one battery cell 100, and may be connected in parallel with the next battery cell 100, followed by the next battery cell 100. For example, the resistor 400 may be provided between the two connection lines 300 in parallel with the even-numbered battery cells 102, 104, ..., 10n. That is, a first resistor 401 may be provided between the second and third connection lines 302 and 303, and a second resistor 402 may be provided between the fourth and fifth connection lines 304 and 305 have. Of course, the resistor 400 may be provided between the two connection lines 300 in parallel with the odd-numbered battery cells 101, 103, ..., 10n-1. The first and nth battery cells 101 and 10n are connected to the voltage detector 210 when the connection lines 301 and 30n + 1 connected thereto are disconnected without connecting the resistor 400. [ The voltage detector 210 is not enabled and accordingly it can be determined that the first and the (n + 1) th connection lines 301 and 30n + 1 are disconnected. Therefore, the resistor 400 may be connected in parallel to the even-numbered battery cells 102, 104, ..., 10n-2 among the remaining battery cells except for the first and nth battery cells 101 and 10n. The resistor 400 serves to pull up or pull down when at least one of the connection lines 300 connected thereto is disconnected. That is, when at least one of the connection lines 300 connected to the plurality of battery cells 100 is disconnected, the current is supplied to the unconnected connection line 300 through the resistor 400 connected to the disconnected connection line 300 At this time, the upper or lower end of the resistor 400 is measured in the voltage measuring unit 210 as the sum of the voltages of the two battery cells 100. For example, when the third connection line 303 is disconnected, a current flows from the second connection line 302 to the third connection line 303 through the first resistor 401. Therefore, a voltage of 0 V is measured through the second connection line 302, and a sum of the voltages of the first and second battery cells 101 and 102 is measured through the third connection line 303. When the second connection line 302 is disconnected, a current flows from the third connection line 303 to the second connection line 302 through the first resistor 401. Therefore, the sum of the voltages of the second and third battery cells 302 and 303 is measured through the second connection line 302, and the voltage of 0 V is measured through the third connection line 303. [ For example, when a plurality of battery cells 100 can maintain a maximum voltage of about 4 V, if any one of the connection lines 300 is disconnected, A voltage of about 8 V, which is the sum of the voltages of the cells 100, can be measured. That is, when the connection line 300 is disconnected, a voltage higher than the maximum charging voltage of the battery cell 100 is measured by the voltage measuring unit 210, and the control unit 220 determines that the connection line 300 is disconnected It can be judged. If the sum of the voltages of the two battery cells 100 is lower than the maximum voltage of the one battery cell 100, the controller 220 checks the voltage distribution of the plurality of battery cells 100, It can be determined that the connection line 300 is disconnected when a voltage, for example, a voltage 1.5 times higher than the average of the voltage distribution is applied. It is determined that the voltage of the battery cell 100 can not be measured due to the disconnection of the connection line 300 by connecting the resistor 400 so that the charging and discharging of the battery cell 100 is stopped to prevent the battery cell 100 or the battery cell 100 ) Can be protected. On the other hand, the resistor 400 may have a resistance of several to several tens of M [Omega] or more, thereby minimizing the capacity decrease due to the resistance.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 장치는 복수의 배터리 셀(100)과 배터리 관리부(200)를 연결하는 연결 라인(300) 사이에 저항(400)을 마련하여 연결 라인(300)의 단선 시 저항(400)이 풀업 또는 풀다운의 역할을 하도록 한다. 즉, 복수의 배터리 셀(100)과 연결된 연결 라인(300)의 적어도 어느 하나가 단선되는 경우 단선된 연결 라인(300)과 연결된 저항(400)을 통해 단선되지 않은 연결 라인(300)으로 전류가 흐르게 되고, 이때 저항(400)의 상단 또는 하단이 두 배터리 셀(100)의 전압으로 전압 측정부(210)에 입력된다. 따라서, 연결 라인(300)의 단선을 검출하여 배터리 셀(100)의 과충전 또는 과방전을 방지할 수 있고, 그에 따라 배터리 셀(100) 또는 이를 장착하는 전자기기를 보호할 수 있다.As described above, the battery device according to the embodiment of the present invention includes the resistor 400 between the connection lines 300 connecting the plurality of battery cells 100 and the battery management unit 200, So that the resistor 400 acts as a pull-up or pull-down when it is disconnected. That is, when at least one of the connection lines 300 connected to the plurality of battery cells 100 is disconnected, the current is supplied to the unconnected connection line 300 through the resistor 400 connected to the disconnected connection line 300 At this time, the upper or lower end of the resistor 400 is input to the voltage measuring unit 210 as the voltage of the two battery cells 100. Accordingly, it is possible to prevent the battery cell 100 from being overcharged or overdischarged by detecting the disconnection of the connection line 300, thereby protecting the battery cell 100 or the electronic device to which the battery cell 100 is mounted.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of driving a battery device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 방법은 복수의 배터리 셀(100)을 충방전하는 단계(S110)와, 배터리 셀(100)의 전압을 측정하는 단계(S120)와, 배터리 셀(100)의 전압을 설정 전압과 비교하는 단계(S130)와, 배터리 셀(100)의 전압이 설정 전압보다 높으면 연결 라인의 단선으로 판단하고 충방전을 종료하는 단계(S140)와, 배터리 셀(100)의 전압이 설정 전압보다 낮으면 연결 라인이 정상으로 판단하고 충방전을 진행하는 단계(S110)를 포함한다. 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 장치의 구동 방법을 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 3, a driving method according to an embodiment of the present invention includes a step S110 of charging / discharging a plurality of battery cells 100, a step S120 of measuring a voltage of the battery cell 100, A step S140 for comparing the voltage of the battery cell 100 with a set voltage, and a step S140 for determining that the connection line is broken if the voltage of the battery cell 100 is higher than the set voltage, And if the voltage of the cell 100 is lower than the set voltage, the connection line is determined to be normal and charging / discharging proceeds (S110). The method of driving the battery device according to an embodiment of the present invention will be described in more detail as follows.

먼저, 복수의 배터리 셀(100)을 충전 또는 방전한다(S110). 즉, 복수의 배터리 셀(100)을 외부 전원과 연결하여 외부 전원으로부터 전원을 공급받아 충전하거나, 배터리 셀(100)을 전자기기와 연결하여 배터리 셀(100)으로부터의 방전 전압을 전자기기의 구동에 이용할 수도 있다. First, a plurality of battery cells 100 are charged or discharged (S110). That is, a plurality of battery cells 100 may be connected to an external power source to be charged with power from an external power source, or a battery cell 100 may be connected to an electronic device to discharge a discharge voltage from the battery cell 100 to an electronic device .

배터리 셀(100)의 충전 또는 방전 과정에서 배터리 셀(100)의 전압을 측정한다(S120). 즉, 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 셀(100)과 연결된 연결 라인(300)을 통해 복수의 배터리 셀(100)의 전압을 측정한다. 여기서, 연결 라인(300)은 인접한 두 배터리 셀(100)의 접속점을 전압 측정부(210)와 연결하여 인접한 두 개의 배터리 셀(100)의 전압을 3개의 연결 라인(300)을 통해 전달되도록 한다.The voltage of the battery cell 100 is measured during the charging or discharging of the battery cell 100 (S120). That is, the voltage measuring unit 210 measures the voltages of the plurality of battery cells 100 through the connection line 300 connected to the plurality of battery cells 100. Here, the connection line 300 connects the connection points of two adjacent battery cells 100 with the voltage measurement unit 210 so that voltages of two adjacent battery cells 100 are transmitted through the three connection lines 300 .

제어부(220)는 전압 측정부(210)로부터 측정된 배터리 셀(100)의 전압과 설정 전압을 비교하여(S130) 배터리 셀(100)의 충방전을 제어하고 연결 라인(300)의 상태, 즉 단선 여부를 판단한다. 즉, 제어부(220)는 충전 동작을 정지시키기 위한 제 1 설정 전압, 충전 동작을 실시하기 위한 제 2 설정 전압, 그리고 연결 라인(300)의 단선을 판단하기 위한 제 3 설정 전압을 저장하고, 전압 측정부(210)에서 측정된 복수의 배터리 셀(100) 각각의 전압을 이러한 설정 전압과 비교한다. 측정 전압이 제 1 설정 전압보다 높거나 같을 경우 배터리 셀(100)의 충전 동작을 정지하기 위한 제어 신호를 생성하고, 측정 전압이 제 2 설정 전압보다 낮거나 같을 경우 배터리 셀(100)의 충전 동작을 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 측정 전압이 제 3 설정 전압 이상일 경우 연결 라인(300)의 단선으로 판단하고 스위칭부(230)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 제 1 설정 전압은 복수의 배터리 셀(100) 각각의 최대 충전 전압이 5V라 할 경우 과충전을 방지하기 위해 예를 들어 4.5V로 설정될 수 있고, 제 2 설정 전압은 복수의 배터리 셀(100) 각각의 과방전을 방지하기 위해 예를 들어 1.5V로 설정될 수 있다. 또한, 제 3 설정 전압은 배터리 셀(100) 각각의 최대 전압보다 예를 들어 1.2 배 이상의 전압, 즉 5V로 설정할 수 있고, 제 3 설정 전압보다 크거나 같은 전압이 측정되는 경우 연결 라인(300)이 단선된 것으로 판단할 수 있다. 한편, 제어부(220)는 연결 라인(300)의 단선을 판단하기 위해 복수의 배터리 셀(100)의 전압 분포를 이용할 수 있는데, 적어도 하나의 측정 전압이 제 3 설정 전압보다 작지만 복수의 배터리 셀(100)의 전압 분포보다 크면 연결 라인(300)의 단선으로 판단하고 스위칭부(300)를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 복수의 배터리 셀(100)의 측정 전압이 3V 정도로 분포하는데, 어느 하나의 측정 전압이 이보다 예를 들어 1.5배 높은 4.5V인 경우 연결 라인(300)의 단선으로 판단할 수 있다.The control unit 220 compares the measured voltage of the battery cell 100 with the set voltage measured at the voltage measuring unit 210 at step S130 to control the charging and discharging of the battery cell 100 and the state of the connection line 300 It is determined whether or not disconnection occurs. That is, the controller 220 stores a first set voltage for stopping the charging operation, a second set voltage for performing the charging operation, and a third set voltage for determining the disconnection of the connection line 300, The voltage of each of the plurality of battery cells 100 measured by the measuring unit 210 is compared with the set voltage. And generates a control signal for stopping the charging operation of the battery cell 100 when the measured voltage is equal to or higher than the first set voltage. When the measured voltage is equal to or lower than the second set voltage, Lt; / RTI > Also, when the measured voltage is equal to or higher than the third set voltage, it is determined that the connection line 300 is disconnected, and a control signal for controlling the switching unit 230 can be generated. Here, if the maximum charging voltage of each of the plurality of battery cells 100 is 5V, the first set voltage may be set to 4.5V, for example, to prevent overcharging, and the second set voltage may be set to a plurality of battery cells 100, for example, 1.5V to prevent overdischarging. Also, the third set voltage may be set to a voltage of, for example, 1.2 times greater than the maximum voltage of each of the battery cells 100, that is, 5V. When a voltage equal to or greater than the third set voltage is measured, Can be judged to be disconnected. The control unit 220 may use the voltage distribution of the plurality of battery cells 100 to determine the disconnection of the connection line 300. When the at least one measured voltage is smaller than the third set voltage, 100, it is determined that the connection line 300 is a disconnection, and the switching unit 300 may be controlled. For example, if the measured voltage of the plurality of battery cells 100 is about 3V, and one of the measured voltages is 4.5V, for example, 1.5 times higher than the measured voltage, it can be determined that the connection line 300 is disconnected.

제어부(220)의 판단 결과, 측정된 배터리 셀(100)의 전압이 제 3 설정 전압보다 높으면 연결 라인(300)의 단선으로 판단하고 충방전을 종료한다(S140). 즉, 제어부(220)는 충방전 종료를 위한 제어 신호를 생성하고, 이를 스위칭부(230)에 인가하여 스위칭부(230)를 턴오프시킨다. 따라서, 배터리 셀(100)과 외부 전원 또는 배터리 셀(100)과 전자기기 사이의 연결을 끊어주게 된다.If it is determined that the measured voltage of the battery cell 100 is higher than the third set voltage, the control unit 220 determines that the connection line 300 is disconnected and terminates the charge / discharge operation in step S140. That is, the control unit 220 generates a control signal for ending charge / discharge, applies the control signal to the switching unit 230, and turns off the switching unit 230. Thus, the connection between the battery cell 100 and the external power source or between the battery cell 100 and the electronic device is cut off.

제어부(220)의 판단 결과, 측정된 배터리 셀(100)의 전압이 제 3 설정 전압보다 낮으면 연결 라인(300)이 정상으로 판단하고 충방전을 계속 진행한다.If the measured voltage of the battery cell 100 is lower than the third set voltage, the control unit 220 determines that the connection line 300 is normal and continues charging and discharging.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.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 exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

100 : 복수의 배터리 셀 200 : 배터리 관리부
300 : 연결 라인 400 : 저항
210 : 전압 측정부 220 : 제어부
230 : 스위칭부100: a plurality of battery cells 200:
300: connection line 400: resistance
210: voltage measuring unit 220:
230:

Claims

A plurality of battery cells;
A battery management unit for measuring a voltage of the plurality of battery cells and controlling charging and discharging of the battery cells;
A plurality of connection lines connecting the plurality of battery cells and the battery management unit; And
And a plurality of resistors provided between two adjacent connection lines.

The battery management system according to claim 1,
A voltage measuring unit connected to the plurality of battery cells through the plurality of connection lines to measure a voltage of the battery cell;
A control unit for comparing a measured voltage of the voltage measuring unit with a set voltage to generate a control signal; And
And a switching unit driven according to a control signal of the control unit to control charging and discharging of the battery cell.

The battery device of claim 2, wherein the connection line is provided in at least one more number than the number of battery cells.

The method of claim 3, wherein the first to nth battery cells are connected in series when the number of the plurality of battery cells is n, and one terminal of the first battery cell and the other terminal of the nth battery cell are connected to the connection line And the second to the (n-1) -th battery cells are connected to a plurality of input terminals of the voltage measuring unit via the connection line, the connection points of the adjacent battery cells being connected to the power terminal and the ground terminal of the voltage measuring unit through the connection line.

The battery device according to claim 4, wherein the resistor is connected in parallel with battery cells other than the first and nth battery cells.

The battery device of claim 5, wherein the resistor is connected in parallel with a battery cell and is then connected to the battery cell in parallel after the battery cell is crossed.

7. The battery device of claim 6, wherein the resistor plays a role of pull-up or pull-down when the connection line connected thereto is disconnected.

The battery device according to claim 7, wherein the resistance has a resistance value of 1 M or more.

The battery apparatus according to claim 7, wherein the controller determines that the connection line is disconnected when the measured voltage of the battery cell measured by the voltage measuring unit is greater than or equal to a maximum charging voltage of each of the battery cells.

The battery device according to claim 7, wherein the controller determines that the connection line is disconnected when the voltage of the battery cell measured by the voltage measuring unit is higher than the voltage distribution of the plurality of battery cells.