KR20170062763A - 하나의 ic 칩을 이용한 배터리 보호 장치 - Google Patents

하나의 ic 칩을 이용한 배터리 보호 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170062763A
KR20170062763A KR1020150168334A KR20150168334A KR20170062763A KR 20170062763 A KR20170062763 A KR 20170062763A KR 1020150168334 A KR1020150168334 A KR 1020150168334A KR 20150168334 A KR20150168334 A KR 20150168334A KR 20170062763 A KR20170062763 A KR 20170062763A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block
chip
fuse
battery
package
Prior art date
Application number
KR1020150168334A
Other languages
English (en)
Inventor
신학용
이창희
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150168334A priority Critical patent/KR20170062763A/ko
Publication of KR20170062763A publication Critical patent/KR20170062763A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2884—Testing of integrated circuits [IC] using dedicated test connectors, test elements or test circuits on the IC under test
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

노이즈를 제거하는 노이즈 필터 블록, 과전압을 센싱하는 과전압 센싱 블록, 퓨즈에 흐르는 전류를 제어하는 퓨즈 용단 FET 블록, 소정의 전압을 일정하게 출력하는 레귤레이터 블록, 테스트 핀 블록을 하나의 IC 칩 내에 모듈화 하여 실장한 블록 패키지 IC 칩 및 배터리에서 출력되는 전원을 차단하는 전원 차단 퓨즈를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

하나의 IC 칩을 이용한 배터리 보호 장치{BATTERY PROTECTION DEVICE USING ONE-CHIP}
본 발명은 배터리 보호 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 하나의 IC 칩에 여러 블록을 실장하여 하나의 IC 칩으로 배터리를 보호하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰, PDA 등이 휴대단말기 등에 배터리가 사용되고 있다. 리튬이온 배터리는 휴대단말기 등에 가장 널리 사용되는 배터리로 과충전, 과전류시에 발열하고, 발열이 지속되어 온도가 상승하게 되면 성능열화는 물론 폭발의 위험성까지 갖는다.
따라서, 통상의 배터리에는 과충전, 과방전 및 과전류를 감지하고 차단하는 보호회로 모듈이 실장되어 있거나, 배터리 외부에서 과충전, 과방전, 발열을 감지하고 배터리의 동작을 차단하는 보호회로를 설치하여 사용한다.
도 1은 종래의 보호 장치의 구성도 이다.
종래의 보호 회로는 배터리에서 발생하는 노이즈를 제거하는 RC filter부(110), 과전압을 감지하는 2차 보호 IC(120), 상기 2차 보호 IC의 제어를 받는 signal FET(130)가 각각 구성되어 있었다.
이와 같은 구성은 다수의 부품이 실장되어 공간을 많이 차지하며, 각각의 부품들을 연결하는 배선의 공정이 복잡해지는 문제점이 존재한다.
따라서, 본 발명은 종래에 각각 구성되어 있는 RC filter부(110), 2차 보호IC(120), signal FET(130) 각각을 모듈화하여 하나의 IC 칩 내에 실장하는 구조를 제안한다.
이와 같이 하나의 IC 칩 내에 RC filter부(110), 2차 보호IC(120), signal FET(130) 각각을 모듈화하여 실장하게 되면, 하나의 IC 칩 만을 사용하게 되어 부품의 개수가 줄어들어 보호 장치가 차지하는 공간이 감소하고, 보호 장치의 제작 공정이 간소화 될 수 있다.
본 발명은 하나의 IC 칩에 여러 블록을 실장하여 하나의 IC 칩으로 배터리를 보호하는 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 보호 장치는 노이즈를 제거하는 노이즈 필터 블록, 과전압을 센싱하는 과전압 센싱 블록, 퓨즈에 흐르는 전류를 제어하는 퓨즈 용단 FET 블록, 소정의 전압을 일정하게 출력하는 레귤레이터 블록, 테스트 장치에 연결되는 테스트 핀 블록을 하나의 IC 칩 내에 모듈화 하여 실장한 블록 패키지 IC 칩 및 배터리에서 출력되는 전원을 차단하는 전원 차단 퓨즈를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 노이즈 필터 블록은, 저항 및 커패시터를 포함하여 구성되어, 배터리에서 발생하는 노이즈를 제거하며, 블록 패키지 IC 칩 내에 모듈화 되어 실장될 수 있다.
상기 과전압 센싱 블록은, 배터리의 전압을 측정하는 전압 측정회로 및 상기 전압 측정회로에서 측정된 전압과 기설정된 소정의 전압을 비교하는 비교 회로를 포함하여 구성되며, 블록 패키지 IC 칩 내에 모듈화 되어 실장될 수 있다.
상기 퓨즈 용단 FET 블록은, 퓨즈 용단 FET를 포함하여 구성되며, 상기 과전압 센싱 블록에서 과전압이 검출되면, 퓨즈 용단 FET를 온(on)시켜 전원 차단 퓨즈에 전류가 공급하여, 퓨즈가 용단 되도록 할 수 있다.
상기 레귤레이터 블록은, 배터리에 연결된 전자장치가 리얼 타임 클록(Real Time Clock)을 구현하도록 전자 장치에 소정의 전압을 일정하게 공급해주며, 블록 패키지 IC 칩 내에 모듈화 되어 실장될 수 있다.
상기 테스트 핀 블록은, 블록 패키지 IC 칩에 테스트 장치를 연결하는 단자를 포함하여 구성되며, 블록 패키지 IC 칩의 동작 유무 및 기능 검사를 수행하기 위해 블록 패키지 IC 칩 내에 구비될 수 있다.
본 발명은 하나의 IC 칩에 여러 블록을 실장하여 하나의 IC 칩으로 배터리를 보호함으로써, 보호 장치가 차지하는 공간을 줄일 수 있다.
도 1은 종래 보호 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 보호 장치의 구성도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 보호 장치는 노이즈를 제거하는 노이즈 필터 블록(210), 과전압을 센싱하는 과전압 센싱 블록(220), 퓨즈에 흐르는 전류를 제어하는 퓨즈 용단 FET 블록(230), 소정의 전압을 일정하게 출력하는 레귤레이터 블록(240), 테스트 핀 블록(250)을 하나의 IC 칩 내에 모듈화 하여 실장한 블록 패키지 IC 칩(200) 및 배터리에서 출력되는 전원을 차단하는 전원 차단 퓨즈(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 노이즈 필터 블록(210)은, 저항 및 커패시터를 포함하여 구성되며, IC 칩(200) 내에 모듈화 되어 실장될 수 있다.
이와 같이 블록 패키지 IC 칩(200) 내에 모듈화 되어 실장된 노이즈 필터 블록(210)은, 배터리에서 전류가 전자장치로 흐르게 될 때 생성되는 정현파 노이즈 및 배터리와 부하 사이에서 발생하는 전압 노이즈 등을 제거하기 위해 사용될 수 있다.
한편, 상기 과전압 센싱 블록(220)은, 배터리의 전압을 측정하는 전압 측정회로 및 상기 전압 측정회로에서 측정된 전압과 기설정된 소정의 전압을 비교하는 전압 비교회로를 포함하여 구성되며, 블록 패키지 IC 칩(200) 내에 모듈화 되어 실장될 수 있다.
이와 같이 블록 패키지 IC 칩(200) 내에 모듈화 되어 실장되는 과전압 센싱 블록(220)은 기설정된 전압이 저장되어 있는 메모리가 추가로 구비될 수 있다.
그리고 상기 과전압 센싱 블록(220)에서 배터리 과전압이 감지되면, 과전압 센싱 블록(220)은 후술하는 퓨즈 용단 FET 블록(230)에 퓨즈 용단 FET 온(on) 신호를 전송할 수 있다.
한편, 상기 퓨즈 용단 FET 블록(230)은 퓨즈 용단 FET를 포함하여 구성되며, , 상기 과전압 센싱 블록(220)에서 퓨즈 용단 FET 온 신호를 전송 받으면, 전원 차단 퓨즈에 전류를 흘려 퓨즈를 용단시킬 수 있다.
한편, 상기 레귤레이터 블록(240)은, 배터리에 연결된 전자 장치가 리얼 타임 클록(Real Time Clock)을 구현하도록 전자 장치에 소정의 전압을 일정하게 공급해주며, 블록 패키지 IC 칩(200) 내에 모듈화 되어 실장될 수 있다.
이러한 레귤레이터 블록(240)은 노트북에 사용되어, 노트북을 끄더라도, 배터리에서 소정의 전압이 노트북 시스템에 공급되어, 노트북 시스템은 현재 시간을 카운트 할 수 있다.
한편, 상기 테스트 핀 블록(250)은 블록 패키지 IC 칩(200)에 테스트 장치를 연결하는 단자를 포함하여 구성되며, 패키지 IC 칩(200) 내에 구비될 수 있다.
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.
200 : 블록 패키지 IC 칩
210 : 노이즈 필터 블록
220 : 과전압 센싱 블록
230 : 퓨즈 용단 FET 블록
240 : 레귤레이터 블록
250 : 테스트 핀 블록

Claims (6)

  1. 노이즈를 제거하는 노이즈 필터 블록;
    과전압을 센싱하는 과전압 센싱 블록;
    퓨즈에 흐르는 전류를 제어하는 퓨즈 용단 FET 블록;
    소정의 전압을 일정하게 출력하는 레귤레이터 블록;
    테스트 장치에 연결되는 테스트 핀 블록;
    을 하나의 IC 칩 내에 모듈화 하여 실장한 블록 패키지 IC 칩; 및
    배터리에서 출력되는 전원을 차단하는 전원 차단 퓨즈;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 노이즈 필터 블록은
    저항 및 커패시터를 포함하여 구성되어, 배터리에서 발생하는 노이즈를 제거하며, 블록 패키지 IC 칩 내에 모듈화 되어 실장 되는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 과전압 센싱 블록은
    배터리의 전압을 측정하는 전압 측정회로; 및
    상기 전압 측정회로에서 측정된 전압과 기설정된 소정의 전압을 비교하는 비교 회로;
    를 포함하여 구성되며, 블록 패키지 IC 칩 내에 모듈화 되어 실장 되는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 퓨즈 용단 FET 블록은,
    퓨즈 용단 FET를 포함하여 구성되며,
    상기 과전압 센싱 블록에서 과전압이 검출되면, 퓨즈 용단 FET를 온(on)시켜 전원 차단 퓨즈에 전류가 공급하여, 퓨즈가 용단 되도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 레귤레이터 블록은
    배터리에 연결된 전자장치가 리얼 타임 클록(Real Time Clock)을 구현하도록 전자 장치에 소정의 전압을 일정하게 공급해주며, 블록 패키지 IC 칩 내에 모듈화 되어 실장 되는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 테스트 핀 블록은
    블록 패키지 IC 칩에 테스트 장치를 연결하는 단자를 포함하여 구성되며, 블록 패키지 IC 칩의 동작 유무 및 기능 검사를 수행하기 위해 블록 패키지 IC 칩 내에 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 보호 장치.

KR1020150168334A 2015-11-30 2015-11-30 하나의 ic 칩을 이용한 배터리 보호 장치 KR20170062763A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150168334A KR20170062763A (ko) 2015-11-30 2015-11-30 하나의 ic 칩을 이용한 배터리 보호 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150168334A KR20170062763A (ko) 2015-11-30 2015-11-30 하나의 ic 칩을 이용한 배터리 보호 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170062763A true KR20170062763A (ko) 2017-06-08

Family

ID=59220907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150168334A KR20170062763A (ko) 2015-11-30 2015-11-30 하나의 ic 칩을 이용한 배터리 보호 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170062763A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018112209A1 (de) 2017-05-22 2018-11-22 Mando Corporation Gerät und verfahren zum detektieren von lenkinformationen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018112209A1 (de) 2017-05-22 2018-11-22 Mando Corporation Gerät und verfahren zum detektieren von lenkinformationen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3823123B1 (en) Protection circuit
KR101174895B1 (ko) 배터리 팩, 및 이의 제어방법
CN102217118B (zh) 通过检测电池组件中感测电阻器的损坏来保护电池组件的装置及方法
US8471526B2 (en) Protection device for secondary batteries, and battery pack and electronic equipment employing same
CN106410887B (zh) 多芯片、电池保护装置及电池组
KR101905075B1 (ko) 배터리 팩 및 배터리 팩의 내부 전원 생성 회로
CN102782977B (zh) 保护监视电路和电池组
KR20130075640A (ko) 배터리 보호 회로
KR101264428B1 (ko) 배터리 팩
US20080192399A1 (en) Secondary battery apparatus and a protection circuit thereof
KR102320116B1 (ko) 배터리 팩 보호 장치
KR101729730B1 (ko) 과전류로부터 배터리를 보호하는 장치
JP2010119266A (ja) 保護回路
KR102291537B1 (ko) Csr 지원 ic 소자 공용화를 위한 배터리 보호회로
KR102332335B1 (ko) 배터리 팩
KR101282137B1 (ko) 휴대용 장치 및 휴대용 장치의 제어 방법
KR20190032882A (ko) 배터리 보호 회로
KR20170062763A (ko) 하나의 ic 칩을 이용한 배터리 보호 장치
KR102045999B1 (ko) 배터리 보호 장치
KR101610878B1 (ko) 배터리 팩 관리 장치 및 방법
KR102320110B1 (ko) 하나의 전류 센싱 저항을 갖는 배터리 보호 회로
CN219372065U (zh) 一种电池保护电路及终端
KR102220900B1 (ko) 배터리 보호회로 및 이를 포함한 배터리 팩
KR102538990B1 (ko) 배터리 보호회로 및 이를 이용한 과전류 차단 방법
KR20180097345A (ko) 배터리 보호회로 보호 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application