KR20170078414A

KR20170078414A - Battery pack

Info

Publication number: KR20170078414A
Application number: KR1020150188903A
Authority: KR
Inventors: 서재원
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2015-12-29
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2017-07-07

Abstract

다양한 실시예들에 따른 배터리 팩이 제공된다. 상기 배터리 팩은, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리, 상기 배터리의 전압 및 전류를 모니터링하고, 상기 배터리의 전압에 기초하여 상기 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리부, 상기 배터리의 전력을 이용하여 상기 배터리 관리부의 구동 전원을 생성하고 상기 구동 전원을 상기 배터리 관리부에 공급하는 구동 전원부 및 상기 배터리의 전압이 제1 기준 전압을 초과하거나, 제2 기준 전압 미만이면, 상기 구동 전원부가 비활성화하도록 상기 구동 전원부를 제어하는 구동 전원 제어부를 포함한다.A battery pack according to various embodiments is provided. The battery pack includes a battery including at least one battery cell, a battery management unit for monitoring voltage and current of the battery, and controlling charging and discharging of the battery based on the voltage of the battery, A driving power source for generating a driving power source for the battery management unit and supplying the driving power source to the battery management unit, and a control unit for controlling the driving power source unit to be deactivated when the voltage of the battery exceeds a first reference voltage, And a driving power source control unit for controlling the driving power source unit.

Description

Battery pack

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 배터리 팩의 보호 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack, and more particularly, to a protection circuit for a battery pack.

2차 전지(secondary cell)는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여 방출하고, 이와 반대로 전기 에너지를 공급받으면 이를 화학 에너지의 형태로 다시 저장할 수 있는 전지, 즉, 충전과 방전을 교대로 반복할 수 있는 전지를 의미한다. 휴대용 전자기기, 예를 들어 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 등이 널리 사용됨에 따라서 이들 휴대용 전자기기에 전원을 공급하는 배터리에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다.A secondary cell converts a chemical energy into electrical energy and discharges it. On the contrary, when a battery is supplied with electrical energy, it can store it again in the form of chemical energy. That is, Means a battery. Portable electronic devices such as mobile phones, digital cameras, and notebooks are widely used, so that batteries for supplying power to these portable electronic devices have been actively developed.

배터리는 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리부와 함께 배터리 팩 형태로 제공된다. 배터리 팩의 충전 또는 방전 과정에서 배터리에 이상이 발생 할 수 있다. 배터리 관리부는 배터리에 이상이 발생한 경우에 배터리를 보호하고 배터리의 충전 및 방전을 안정적으로 제어하기 위하여 제공된다. 다만, 배터리 관리부가 오작동하게 되면 배터리의 이상이 발생해도 배터리를 보호할 수 없는 문제가 있다.The battery is provided in the form of a battery pack together with a battery management section for controlling charging and discharging of the battery. An abnormality may occur in the battery during charging or discharging of the battery pack. The battery management unit is provided to protect the battery when an abnormality occurs in the battery and to stably control the charging and discharging of the battery. However, if the battery management unit malfunctions, there is a problem that the battery can not be protected even if an abnormality occurs in the battery.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배터리 관리부가 오작동하더라도 배터리의 과충전 또는 과방전을 감지하여 배터리를 보호하는 구성을 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a battery pack including a structure for protecting the battery by detecting overcharge or overdischarge of the battery even if the battery management unit malfunctions.

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리, 상기 배터리의 전압 및 전류를 모니터링하고, 상기 배터리의 전압에 기초하여 상기 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리부, 상기 배터리의 전력을 이용하여 상기 배터리 관리부의 구동 전원을 생성하고 상기 구동 전원을 상기 배터리 관리부에 공급하는 구동 전원부 및 상기 배터리의 전압에 대응하여 상기 구동 전원부를 제어하는 구동 전원 제어부를 포함한다.A battery pack according to one aspect of the present invention includes a battery including at least one battery cell, a battery management unit for monitoring voltage and current of the battery, and controlling charging and discharging of the battery based on the voltage of the battery, A driving power source for generating driving power of the battery management unit using the battery power and supplying the driving power to the battery management unit, and a driving power source for controlling the driving power source unit in response to the voltage of the battery.

상기 배터리 팩의 일 예에 따르면, 상기 구동 전원 제어부는 상기 배터리의 전압이 제1 기준 전압 이상이거나, 제2 기준 전압 이하이면, 상기 구동 전원부를 비활성화시킨다.According to an example of the battery pack, the driving power source controller deactivates the driving power source when the voltage of the battery is equal to or higher than a first reference voltage or lower than a second reference voltage.

상기 배터리 팩의 다른 예에 따르면, 상기 배터리 관리부의 제어 신호에 의해 제어되고, 대전류 경로 상에서 상기 배터리에 연결되는 스위치부를 더 포함하고, 상기 배터리 관리부는 상기 배터리의 전압이 과충전 전압보다 높거나 과방전 전압보다 낮은 경우 상기 스위치부를 개방하기 위한 상기 제어 신호를 출력하며, 상기 제1 기준 전압은 상기 과충전 전압보다 높고, 상기 제2 기준 전압은 상기 과방전 전압보다 낮다.According to another example of the battery pack, the battery pack further includes a switch unit controlled by a control signal of the battery management unit and connected to the battery on a large current path, The first reference voltage is higher than the overcharge voltage, and the second reference voltage is lower than the over-discharge voltage.

상기 배터리 팩의 다른 예에 따르면, 상기 스위치부는 충전 스위치, 방전 스위치 및 보호 스위치 중 적어도 어느 하나 스위치를 포함하고, 상기 배터리 관리부는 상기 배터리의 과충전 또는 과방전을 감지하면 상기 스위치부를 턴 오프시킨다.According to another example of the battery pack, the switch unit includes at least one of a charge switch, a discharge switch, and a protection switch, and the battery management unit turns off the switch unit when the battery is overcharged or overdischarged.

상기 배터리 팩의 다른 예에 따르면, 상기 구동 전원부는 DC-DC 컨버터를 포함한다.According to another example of the battery pack, the driving power source unit includes a DC-DC converter.

상기 배터리 팩의 다른 예에 따르면, 상기 DC-DC 컨버터는 셧 다운 단자에 셧 다운 신호가 인가되면 비활성화되고, 상기 구동 전원 제어부는, 상기 배터리의 전압이 상기 제1 기준 전압 이상이거나 상기 제2 기준 전압 이하이면, 상기 셧 다운 단자에 상기 셧 다운 신호를 출력한다.According to another example of the battery pack, the DC-DC converter is inactivated when a shutdown signal is applied to the shutdown terminal, and the driving power source control unit controls the DC-DC converter such that the voltage of the battery is higher than the first reference voltage, And outputs the shutdown signal to the shutdown terminal when the voltage is equal to or lower than the voltage.

상기 배터리 팩의 다른 예에 따르면, 상기 구동 전원 제어부는 상기 제1 기준 전압과 상기 제2 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성기, 제1 비교기 및 제2 비교기를 포함하고, 상기 구동 전원 제어부는 상기 제1 비교기와 상기 제2 비교기의 출력을 논리합 연산을 하여 상기 셧 다운 신호를 출력한다.According to another example of the battery pack, the driving power source control unit includes a reference voltage generator for generating the first reference voltage and the second reference voltage, a first comparator and a second comparator, 1 output from the comparator and the output of the second comparator to output the shutdown signal.

상기 배터리 팩의 다른 예에 따르면, 상기 배터리 관리부가 작동 중지되면 상기 스위치부가 턴 오프된다.According to another example of the battery pack, when the battery management unit is stopped, the switch unit is turned off.

상기 배터리 팩의 다른 예에 따르면, 상기 구동 전원부와 상기 배터리 사이에 접속되어 상기 구동 전원부에 전원을 공급하는 입력 제어 스위치를 더 포함하고, 상기 구동 전원 제어부는, 상기 배터리의 전압이 상기 제1 기준 전압 이상이거나 상기 제2 기준 전압 이하이면, 상기 입력 제어 스위치를 턴 오프한다.According to another example of the battery pack, the battery pack further includes an input control switch connected between the driving power source and the battery to supply power to the driving power source, And turns off the input control switch if the voltage is equal to or higher than the second reference voltage.

상기 배터리 팩의 다른 예에 따르면, 경고신호를 발생시키는 알림부를 더 포함하고, 상기 구동 전원 제어부는 상기 배터리의 전압이 상기 제1 기준 전압 이상이거나 상기 제2 기준 전압 이하이면 상기 알림부를 작동시킨다.According to another example of the battery pack, the notification unit generates a warning signal. The driving power control unit activates the notification unit when the voltage of the battery is equal to or higher than the first reference voltage or below the second reference voltage.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 배터리 이상에 대해 배터리 관리부가 대응하지 못하여도, 배터리 이상이 발생이 발생하면 배터리 관리부에 공급하던 전원을 차단하는 구성을 통해 배터리를 보호할 수 있다.According to various embodiments of the present invention, even if the battery management unit does not respond to a battery abnormality, when a battery abnormality occurs, the battery can be protected through a configuration that cuts off the power supplied to the battery management unit.

도 1은 배터리 팩 내부의 개략적인 구성을 도시한다.
도 2은 일 실시예에 따른 배터리 팩 내부의 개략적인 구성을 도시한다.
도 3은 다른 실시예에 따른 배터리 팩 내부의 개략적인 구성을 도시한다.
도 4은 일 실시예에 따른 구동 전원 제어부의 내부의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 5는 다른 실시예에 따른 배터리 팩 내부의 개략적인 구성을 도시한다.
도 6은 다른 실시예에 따른 배터리 팩 내부의 개략적인 구성을 도시한다.Fig. 1 shows a schematic configuration inside the battery pack.
2 shows a schematic configuration of a battery pack according to an embodiment.
Fig. 3 shows a schematic configuration inside the battery pack according to another embodiment.
FIG. 4 schematically shows the internal structure of the driving power source control unit according to the embodiment.
Fig. 5 shows a schematic configuration inside the battery pack according to another embodiment.
Fig. 6 shows a schematic configuration inside the battery pack according to another embodiment.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive.

예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항 들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다. 즉 설명된 특정 세부사항들은 단순한 예시이다. 특정 구현들은 이러한 예시적인 세부사항들로부터 변할 수 있고, 본 발명의 정신 및 범위 내에서 계속 고려될 수 있다.For example, the specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented by changing from one embodiment to another without departing from the spirit and scope of the invention. It should also be understood that the location or arrangement of individual components within each embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the following detailed description is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention should be construed as encompassing the scope of the appended claims and all equivalents thereof. In the drawings, like reference numbers designate the same or similar components throughout the several views. That is, the specific details set forth are merely illustrative. Certain implementations may vary from these exemplary details and still be contemplated within the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다”등의 용어는 명세서상에 기재된 특정, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having", etc., are intended to specify the presence of the stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

도 1은 배터리 팩 내부의 개략적인 구성을 도시한다.Fig. 1 shows a schematic configuration inside the battery pack.

도 1을 참조하면, 배터리 팩(10)은 배터리(20), 배터리 관리부(203), 스위치부(201), 구동 전원부(301)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a battery pack 10 includes a battery 20, a battery management unit 203, a switch unit 201, and a driving power source unit 301.

배터리(20)는 전력을 저장하는 부분으로서, 적어도 하나의 배터리 셀(21)을 포함한다. 배터리(20)에 하나의 배터리 셀(21)이 포함되거나, 배터리(20)에는 복수의 배터리 셀(21)들이 포함될 수 있으며, 배터리 셀(21)들은 직렬로 연결되거나, 병렬로 연결되거나, 또는 직렬과 병렬의 조합으로 연결될 수 있다. 배터리(20)에 포함되는 배터리 셀(21)들의 개수 및 연결 방식은 요구되는 출력 전압 및 전력 저장 용량에 따라서 결정될 수 있다.The battery 20 is a part for storing electric power and includes at least one battery cell 21. [ One battery cell 21 may be included in the battery 20 or a plurality of battery cells 21 may be included in the battery 20. The battery cells 21 may be connected in series, It can be connected in a combination of serial and parallel. The number of battery cells 21 included in the battery 20 and the connection method thereof can be determined according to the required output voltage and the power storage capacity.

배터리 셀(21)은 충전이 가능한 이차 전지를 포함할 수 있다. 예컨대, 배터리 셀(21)은 니켈-카드뮴 전지(nickel-cadmium battery), 납 축전치, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery) 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The battery cell 21 may include a rechargeable secondary battery. For example, the battery cell 21 may be a nickel-cadmium battery, a lead storage battery, a nickel metal hydride battery (NiMH), a lithium ion battery, a lithium polymer battery lithium polymer battery, and the like, but are not limited thereto.

배터리 관리부(203)는 배터리(20)를 보호하기 위해 충전 중인 배터리(20)가 특정 전압에 도달하면 배터리(20)의 충전을 중단시킨다. 배터리 관리부(203)는 스위치부(201)를 제어하여 배터리(20)의 충전을 중단시킬 수 있다. 또한 배터리 관리부(203)는 방전 중인 배터리(20)가 다른 특정 전압에 도달하면 배터리(20)의 방전을 중단시킨다. 배터리(20)는 과충전되면 수명이 급격히 감소하고 폭발 위험성도 있다. 배터리(20)는 과방전되는 경우도 수명이 급격히 감소한다. 따라서 배터리(20)는 과충전 또는 과방전되지 않도록 제어될 필요가 있다. 구체적으로, 배터리 관리부(203)는 스위치부(201)를 이용하여 배터리(20)로 유입되거나 유출되는 전류의 흐름을 제어할 수 있다. 예컨대, 배터리 관리부(203)는 배터리(20)의 전압이 과충전 전압보다 높아지면 상기 스위치부(201)를 턴-오프하여 충전을 중단시키는 과충전 보호기능과 배터리(20)의 전압이 과방전 전압보다 낮아지면 상기 스위치부(201)를 턴-오프하여 방전을 중단시키는 과방전 보호기능을 수행할 수 있다. 또한, 배터리 관리부(203)는 과전류 보호 기능, 과전압 보호 기능, 과열 보호 기능, 셀 밸런싱(cell balancing) 기능 등을 수행할 수 있다.The battery management unit 203 stops charging the battery 20 when the battery 20 being charged reaches a specific voltage to protect the battery 20. [ The battery management unit 203 may control the switch unit 201 to stop the charging of the battery 20. [ Also, the battery management unit 203 stops the discharge of the battery 20 when the discharged battery 20 reaches a different specific voltage. When the battery 20 is overcharged, its service life is rapidly reduced and there is also a risk of explosion. The life of the battery 20 is drastically reduced even when the battery 20 is overdischarged. Therefore, the battery 20 needs to be controlled so as not to be overcharged or overdischarged. Specifically, the battery management unit 203 can control the flow of current flowing into or out of the battery 20 using the switch unit 201. For example, when the voltage of the battery 20 becomes higher than the overcharge voltage, the battery management unit 203 performs an overcharge protection function for stopping the charge by turning off the switch unit 201, It is possible to perform an over-discharge protection function for turning off the switch unit 201 to stop the discharge. In addition, the battery management unit 203 may perform an overcurrent protection function, an overvoltage protection function, an overheat protection function, a cell balancing function, and the like.

배터리 관리부(203)는 배터리(20)의 전류, 전압, 온도, 잔여 전력량, 수명, 충전 상태(State of Charge, SOC)등을 얻을 수 있다. 예컨대, 배터리 관리부(203)는 센서들을 이용하여 배터리 셀(21)의 셀 전압 및 온도를 측정할 수 있다.The battery management unit 203 can obtain the current, the voltage, the temperature, the residual power amount, the life span, the state of charge (SOC), and the like of the battery 20. For example, the battery management unit 203 may measure the cell voltage and the temperature of the battery cell 21 using sensors.

배터리(20)에 과충전, 과방전, 과전류, 및 고온 등과 같은 이상 상황이 발생하였음을 감지하는 경우, 배터리 관리부(203)는 스위치부(201)를 개방하여 배터리(20)를 보호할 수 있다. 배터리 관리부(203)는 스위치부(201)를 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.The battery management unit 203 may open the switch unit 201 to protect the battery 20 when an abnormal situation such as overcharging, overdischarge, overcurrent, and high temperature is detected in the battery 20. [ The battery management unit 203 may output a control signal for controlling the switch unit 201. [

스위치부(201)는 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 대전류 경로 상에 배치된다. 상기 대전류 경로는 상기 배터리(20)와 상기 배터리 팩(10)에 구비되는 충방전 단자를 연결하는 경로를 의미하며, 따라서 상기 배터리(20), 상기 충방전 단자 및 상기 스위치부(201)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 스위치부(201)는 제어 신호에 따라 배터리(20)의 충전 및 방전을 차단할 수 있다. 스위치부(201)는 트랜지스터 또는 릴레이로 구성될 수 있다. 스위치부(201)는 충전 스위치, 방전 스위치, 별도 보호 스위치 중 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있다.The switch unit 201 is disposed on the large current path through which the charge current and the discharge current flow. The high current path means a path connecting the battery 20 and the charge / discharge terminal provided in the battery pack 10, so that the battery 20, the charge / discharge terminal, They can be connected in series. The switch unit 201 may block the charging and discharging of the battery 20 according to the control signal. The switch unit 201 may be composed of a transistor or a relay. The switch unit 201 may include at least one of a charge switch, a discharge switch, and a separate protection switch.

다른 실시예에 따르면, 스위치부(201)는 충전과 방전을 모두 차단할 수 있는 하나의 릴레이 스위치를 포함할 수 있다.According to another embodiment, the switch unit 201 may include one relay switch capable of blocking both charging and discharging.

배터리 관리부(203)는 구동 전원부(301)가 제공하는 구동 전원에 의해 턴 온된다. 배터리 관리부(203)는 구동 전원부(301)에서 전원을 공급 받지 못하면 턴 오프되고, 배터리 관리부(203)가 제어하던 스위치부(201)는 개방될 수 있다. The battery management unit 203 is turned on by the driving power provided by the driving power source unit 301. [ The battery management unit 203 is turned off when the power is not supplied from the driving power source unit 301 and the switch unit 201 controlled by the battery management unit 203 can be opened.

구동 전원부(301)는 배터리(20)와 배터리 관리부(203) 사이에 연결된다. 구동 전원부(301)는 배터리(20)의 직류 전압을 배터리 관리부(203)를 작동시키기 위한 전압으로 변환할 수 있다. 구동 전원부(301)는 배터리(20)의 전력을 이용하여 배터리 관리부(203)에 전원을 공급할 수 있다.The driving power source unit 301 is connected between the battery 20 and the battery management unit 203. The driving power source unit 301 can convert the DC voltage of the battery 20 into a voltage for operating the battery management unit 203. [ The driving power source unit 301 can supply power to the battery management unit 203 using the power of the battery 20. [

도 2은 일 실시예에 따른 배터리 팩 내부의 개략적인 구성을 도시한다.2 shows a schematic configuration of a battery pack according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 배터리 팩(10a)은 배터리(20), 배터리 관리부(203), 스위치부(201), 구동 전원부(301), 구동 전원 제어부(303)를 포함한다. 배터리(20), 배터리 관리부(203), 스위치부(201) 및 구동 전원부(301)는 도 1의 배터리(20) 배터리 관리부(203), 스위치부(201)와 대응되므로 반복하여 설명하지 않는다.Referring to FIG. 2, the battery pack 10a includes a battery 20, a battery management unit 203, a switch unit 201, a driving power source unit 301, and a driving power source control unit 303. The battery 20, the battery management unit 203, the switch unit 201, and the drive power source unit 301 correspond to the battery management unit 203 and the switch unit 201 of FIG.

구동 전원 제어부(303)는 구동 전원부(301)와 배터리(20) 사이에 배치된다. 구동 전원 제어부(303)는 배터리(20)의 과충전 또는 과방전여부를 감지할 수 있다. 구동 전원 제어부(303)는 구동 전원부(301)에 제어 신호를 인가하여 구동 전원부(301)를 비활성화시킬 수 있다. 구동 전원 제어부(303)는 배터리(20)의 과충전 또는 과방전을 감지하면 구동 전원부(301)를 비활성화시키는 제어 신호를 출력한다. 예를 들면, 구동 전원 제어부(303)가 구동 전원부(301)를 비활성화시키면, 구동 전원부(301)는 배터리 관리부(203)에 구동 전원의 공급을 중단한다. 이 경우, 배터리 관리부(203)는 구동 전원을 공급받지 못해 턴 오프된다. 배터리 관리부(203)가 턴 오프되면 배터리 관리부(203)가 제어하던 스위치부(201)도 턴 오프되어 배터리(20)의 충전 또는 방전이 중단된다. 즉, 구동 전원 제어부(303)는 직접 스위치부(201)를 제어하지 않아도 구동 전원부(301)를 비활성화를 통해 배터리(20)의 과방전 또는 과충전을 제어할 수 있다The driving power source control unit 303 is disposed between the driving power source unit 301 and the battery 20. The driving power control unit 303 can detect whether the battery 20 is overcharged or overdischarged. The driving power source control unit 303 may apply a control signal to the driving power source unit 301 to deactivate the driving power source unit 301. [ The driving power source control unit 303 outputs a control signal for deactivating the driving power source unit 301 when the battery 20 is overcharged or overdischarged. For example, when the driving power source control unit 303 deactivates the driving power source unit 301, the driving power source unit 301 stops supplying the driving power source to the battery management unit 203. [ In this case, the battery management unit 203 is turned off because it is not supplied with driving power. When the battery management unit 203 is turned off, the switch unit 201 controlled by the battery management unit 203 is also turned off to stop charging or discharging the battery 20. That is, the driving power source control unit 303 can control over discharge or overcharge of the battery 20 through deactivation of the driving power source unit 301 without directly controlling the switch unit 201

일 실시예에 따르면, 구동 전원 제어부(303)는 배터리(20)의 전압이 제1 기준 전압을 초과하거나 배터리(20)의 전압이 제2 기준 전압 미만이면 구동 전원부(301)를 비활성화시킬 수 있다. 상기 제1 기준 전압은 배터리(20)가 과충전될 때의 배터리(20)의 전압 값으로 설정될 수 있고, 상기 제2 기준 전압은 배터리(20)가 과방전될 때의 배터리(20)의 전압 값으로 설정될 수 있다. 상기 제1 기준 전압은 배터리 관리부(203)가 배터리(20)의 과충전으로 충전을 차단시킬 때의 배터리(20)의 전압(이하 과전압)과 상응하는 값일 수 있고, 상기 제2 기준 전압은 배터리 관리부(203)가 배터리(20)의 과방전으로 방전을 차단시킬 때의 배터리(20)의 전압(이하 부족전압)과 상응하는 값일 수 있다.According to one embodiment, the driving power source control unit 303 may disable the driving power source unit 301 when the voltage of the battery 20 exceeds the first reference voltage or the voltage of the battery 20 is less than the second reference voltage . The first reference voltage may be set to a voltage value of the battery 20 when the battery 20 is overcharged and the second reference voltage may be set to a voltage value of the battery 20 when the battery 20 is overdischarged Lt; / RTI > The first reference voltage may be a value corresponding to a voltage (hereinafter referred to as an overvoltage) of the battery 20 when the battery management unit 203 cuts off the charging due to overcharge of the battery 20, May be a value corresponding to the voltage of the battery 20 (hereinafter, undervoltage) when the battery 203 cuts off discharge due to over discharge of the battery 20.

배터리 관리부(203)에 이상이 발생하여 배터리(20)의 전압을 측정하지 못하는 등의 경우 배터리 관리부(203)는 배터리(20)의 과충전 또는 과방전을 감지 못하고 배터리(20)의 충전 또는 방전을 차단하지 않을 수 있다. 이 경우, 배터리(20)는 과도한 충전 또는 과도한 방전으로 안전성 또는 배터리(20)의 수명에 치명적인 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 배터리 관리부(203)의 오작동을 대비하여 배터리(20)의 과충전 또는 과방전을 2차적으로 방지할 필요가 있다. 이하, 배터리(20)의 과충전 또는 과방전으로부터 2차적으로 보호하는 방안에 대해 설명한다.If the battery management unit 203 fails to measure the voltage of the battery 20 or the like, the battery management unit 203 can not detect overcharge or overdischarge of the battery 20, It may not be blocked. In this case, the battery 20 may have an adverse effect on safety or the life of the battery 20 due to excessive charging or excessive discharge. Accordingly, it is necessary to prevent overcharging or overdischarge of the battery 20 in order to prevent malfunction of the battery management unit 203. [ Hereinafter, a method for secondarily protecting the battery 20 from overcharge or overdischarge will be described.

다른 실시예에 따르면, 상기 제1 기준 전압을 상기 과전압 보다 높게 설정할 수 있다. 배터리 관리부(203)가 정상 동작하는 경우에는 배터리(20)의 전압이 상기 제1 기준 전압까지 올라가기 전에 배터리(20)의 충전이 중단된다. 배터리 관리부(203)가 정상 동작하면 배터리(20)의 충전이 중단되어 상기 제1 기준 전압까지 배터리(20)의 전압이 올라가지 않으므로, 구동 전원 제어부(303)에 의해 배터리 관리부(203)의 전원이 차단되지 않는다. 배터리 관리부(203)에 이상이 발생하여 배터리(20)의 과충전을 제어하지 못하는 경우는 배터리(20)의 전압이 상기 과전압에 도달해도 배터리 관리부(203)는 배터리(20)의 충전을 중단시키지 못하고 배터리(20)의 전압은 점차 올라가게 된다. 배터리(20)의 전압은 계속 상승하여 상기 제1 기준 전압까지 올라가게 된다. 구동 전원 제어부(303)는 배터리(20)의 전압이 상기 제1 기준 전압에 도달하면 배터리 관리부(203)에 이상이 발생한 경우로 보아 직접 배터리(20)의 충전을 중단시킨다. 구체적으로, 이 경우, 구동 전원부(301)를 비활성화시키는 제어 신호를 구동 전원부(301)에 출력한다. 구동 전원부(301)의 비활성으로 배터리 관리부(203)의 전원은 턴 오프되고 결국 배터리(20)의 충전이 중단된다. 이처럼, 배터리 관리부(203)가 배터리(20)의 과충전을 감지하지 못하는 오작동이 발생하면 구동 전원 제어부(303)는 2차적으로 배터리(20)의 과충전을 방지할 수 있다.According to another embodiment, the first reference voltage may be set higher than the overvoltage. When the battery management unit 203 operates normally, the charging of the battery 20 is stopped before the voltage of the battery 20 rises to the first reference voltage. When the battery management unit 203 operates normally, the battery 20 is not charged and the voltage of the battery 20 does not rise to the first reference voltage. Therefore, the power source of the battery management unit 203 is controlled by the driving power source control unit 303 It is not blocked. If the battery management unit 203 fails to control overcharge of the battery 20, the battery management unit 203 can not stop the charging of the battery 20 even if the voltage of the battery 20 reaches the overvoltage The voltage of the battery 20 gradually increases. The voltage of the battery 20 continuously rises to the first reference voltage. The driving power control unit 303 stops the charging of the direct battery 20 when an abnormality occurs in the battery management unit 203 when the voltage of the battery 20 reaches the first reference voltage. Specifically, in this case, a control signal for inactivating the driving power source unit 301 is output to the driving power source unit 301. [ The power source of the battery management unit 203 is turned off due to the inactivation of the driving power source unit 301, so that the charging of the battery 20 is stopped. If the battery management unit 203 fails to detect overcharge of the battery 20, the driving power control unit 303 can prevent the secondary battery 20 from overcharging.

예컨대, 과전압이 10V이고 상기 제1 기준 전압이 12V일 때, 배터리 관리부(203)에 이상이 발생하면 충전 중인 배터리(20)가 10V 이상의 전압을 갖게 되어도 배터리(20)의 충전은 중단되지 않을 수 있다. 이 경우, 계속하여 배터리(20)는 충전을 계속하게 되고, 결국 상기 제1 기준 전압까지 배터리(20)의 전압이 상승하게 된다. 배터리(20)의 전압이 12V에 도달하면 구동 전원 제어부(303)는 배터리 관리부(203)에 이상이 발생한 것으로 보아 구동 전원부(301)를 비활성화시켜 배터리(20)의 충전을 중단시켜 2차적으로 배터리(20)의 과충전을 방지할 수 있다.For example, if the overcharge voltage is 10V and the first reference voltage is 12V, if the battery management unit 203 is abnormal, the battery 20 may not be charged even if the battery 20 being charged has a voltage of 10V or more have. In this case, the battery 20 continues to be charged, and the voltage of the battery 20 rises to the first reference voltage. When the voltage of the battery 20 reaches 12V, the driving power source control unit 303 deactivates the driving power source unit 301 by suspending the charging of the battery 20 by considering that an abnormality has occurred in the battery management unit 203, It is possible to prevent overcharging of the battery 20.

한편, 상기 제2 기준 전압은 상기 부족 전압보다 낮게 설정할 수 있다. 배터리 관리부(203)가 정상 동작하면 배터리(20)의 전압은 상기 제2 기준 전압까지 하강하기 전에 배터리(20)의 방전이 중단된다. 배터리 관리부(203)가 정상 동작하면 배터리(20)의 전압이 상기 제2 기준 전압까지 하강하지 않으므로, 구동 전원 제어부(303)는 배터리(20)의 과방전 방지 기능을 수행하지 않는다. 이와 달리 배터리 관리부(203)가 정상 동작을 하지 못하여 배터리(20)의 과방전을 방지하지 못할 수 있다. 배터리 관리부(203)가 배터리(20)의 과방전을 제대로 방지하지 못하는 경우, 배터리(20)는 계속하여 방전하게 되어 배터리(20)의 전압은 부족전압 이하로 떨어지게 된다. 배터리(20)의 전압이 상기 제2 기준 전압까지 떨어지게 되면, 구동 전원 제어부(303)는 2차적으로 배터리(20)의 방전을 중단시킬 수 있다. 예를 들면, 부족 전압이 5V이고 제2 기준 전압이 3V일 때, 배터리 관리부(203)에 이상이 발생하면 방전 중인 배터리(20)가 5V 이하의 전압을 갖게 되어도 배터리(20)의 방전이 중단되지 않는다. 이 경우, 배터리(20)는 계속하여 방전을 계속하게 되고, 결국 상기 제2 기준 전압까지 배터리(20)의 전압이 하강하게 된다. 배터리(20)의 전압이 3V에 도달하면 구동 전원 제어부(303)는 배터리 관리부(203)에 이상이 발생한 것으로 보아 구동 전원부(301)를 비활성화시켜 배터리(20)의 방전을 중단시켜 2차적으로 배터리(20)의 과방전을 방지할 수 있다.Meanwhile, the second reference voltage may be set lower than the undervoltage. When the battery management unit 203 operates normally, the discharge of the battery 20 is stopped before the voltage of the battery 20 falls to the second reference voltage. When the battery management unit 203 operates normally, the voltage of the battery 20 does not drop to the second reference voltage, so that the driving power control unit 303 does not perform the over-discharge preventing function of the battery 20. [ Otherwise, the battery management unit 203 may fail to operate normally to prevent the battery 20 from over discharging. If the battery management unit 203 fails to properly prevent overdischarge of the battery 20, the battery 20 is continuously discharged, so that the voltage of the battery 20 falls below the undervoltage. When the voltage of the battery 20 drops to the second reference voltage, the driving power control unit 303 can stop the secondary battery 20 from discharging. For example, when an under voltage is 5V and a second reference voltage is 3V, if the battery management unit 203 is abnormal, the discharge of the battery 20 is stopped even if the battery 20 being discharged has a voltage of 5V or less It does not. In this case, the battery 20 continues to discharge, so that the voltage of the battery 20 falls to the second reference voltage. When the voltage of the battery 20 reaches 3V, the driving power source control unit 303 deactivates the driving power source unit 301 by suspending the discharging of the battery 20 by considering that an abnormality has occurred in the battery management unit 203, The overdischarge of the battery 20 can be prevented.

도 3은 다른 실시예에 따른 배터리 팩 내부를 개략적으로 도시한다.Fig. 3 schematically shows the inside of the battery pack according to another embodiment.

도 3을 참조하면, 배터리 팩(10b)은 배터리(20), 배터리 관리부(203), 스위치부(201), 구동 전원부(301), 구동 전원 제어부(303a) 및 알림부를 포함한다. 배터리(20), 배터리 관리부(203), 스위치부(201), 구동 전원부(301), 알림부는 도 1의 배터리(20), 배터리 관리부(203), 스위치부(201)와 대응되므로 반복하여 설명하지 않는다.3, the battery pack 10b includes a battery 20, a battery management unit 203, a switch unit 201, a driving power source unit 301, a driving power source control unit 303a, and a notification unit. The battery 20, the battery management unit 203, the switch unit 201, the driving power source unit 301, and the notification unit correspond to the battery 20, the battery management unit 203, and the switch unit 201 of FIG. I never do that.

알림부(305)는 구동 전원 제어부(303a)의 제어 신호에 따라 경고 신호를 사용자에 알리는 장치이다. 알림부(305)는 배터리 팩의 케이스(미도시)의 겉면에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 사용자가 경고신호를 인식할 수 있는 위치라면 어느 위치든 배치될 수 있다. 알림부(305)는 경고등이나 스피커가 포함될 수 있다. 구동 전원 제어부(303a)에서 알림부(305)를 턴-온시키는 제어 신호가 알림부(305)에 인가되면 알림부(305)는 상기 경고등의 불빛이나 상기 스피커의 음성을 통해 경고신호를 사용자에게 알릴 수 있다.The notification unit 305 is a device that notifies the user of the warning signal in accordance with the control signal of the driving power control unit 303a. The notification unit 305 may be disposed on a surface of a case (not shown) of the battery pack, but the present invention is not limited thereto and may be disposed at any position as long as the user can recognize the warning signal. The notification unit 305 may include a warning lamp or a speaker. When a control signal for turning on the notification unit 305 in the driving power control unit 303a is applied to the notification unit 305, the notification unit 305 transmits a warning signal to the user through the light of the warning light or the voice of the speaker Can be informed.

구동 전원 제어부(303a)는 알림부(305)에 제어 신호를 인가하여 알림부(305)를 턴 온/턴 오프시킬 수 있다. 그 외 부분은 도2의 구동 전원 제어부(303a)와 실질적으로 동일하다.The driving power source control unit 303a may turn on and off the notification unit 305 by applying a control signal to the notification unit 305. [ The other portions are substantially the same as those of the driving power source control unit 303a of FIG.

일 실시예에 따르면, 알림부(305)는 배터리(20)의 과충전 또는 과방전으로 배터리(20)의 충전과 방전이 중단되었음을 사용자에게 알릴 수 있다. 배터리 관리부(203)에 이상이 발생하여 배터리(20)의 과충전 또는 과방전이 발생한 경우, 구동 전원 제어부(303a)는 2차적으로 배터리(20)의 충전과 방전을 중단한다. 사용자는 배터리(20)를 사용하여 충전과 방전을 시키려 해도 배터리 관리부(203)가 동작을 중단하였고 스위치부(201)가 턴오프되어 배터리 팩(10b)을 이용할 수 없다. 이 경우, 알림부(305)는 사용자에 배터리 관리부(203)의 문제가 발생하여 배터리(20)의 충전과 방전이 중단됨을 알릴 수 있다. 사용자는 알림부(305)의 알림을 통해 배터리(20)의 충전과 방전이 중단되었음을 인식하고 배터리 관리부(203)에 이상이 발생하였고 이를 점검할 수 있다.According to one embodiment, the notification unit 305 can notify the user that charging and discharging of the battery 20 are stopped due to overcharge or overdischarge of the battery 20. [ When the overcharge or over-discharge of the battery 20 occurs due to an abnormality in the battery management unit 203, the drive power control unit 303a stops charging and discharging the battery 20 in a secondary manner. Even if the user tries to charge and discharge the battery 20, the battery management unit 203 stops operating and the switch unit 201 is turned off and the battery pack 10b can not be used. In this case, the notification unit 305 can notify the user that the battery management unit 203 has a problem and the charging and discharging of the battery 20 are interrupted. The user recognizes that the charging and discharging of the battery 20 have been stopped through the notification of the notification unit 305 and can check the occurrence of an error in the battery management unit 203. [

일 실시예에 따르면, 구동 전원 제어부(303a)는 배터리(20)의 전압을 기초하여 알림부(305)를 제어할 수 있다. 구동 전원 제어부(303a)는 배터리(20)의 전압이 도 2를 참조하여 설명한 제1 기준 전압을 이상이거나 제2 기준 전압 이하가 되면 알림부(305)를 턴 온시키는 제어 신호를 출력할 수 있다. 배터리(20)의 전압이 상기 제1 기준 전압 이상이 되어 구동 전원 제어부(303a)가 구동 전원부(301)를 비활성화시킨 경우, 배터리 팩(10b)은 충전과 방전이 차단되어 사용자가 배터리 팩(10b)을 이용하여 충전과 방전을 할 수 없게 된다. 이 경우, 구동 전원 제어부(303a)는 배터리(20)의 충전과 방전의 중단된 사실과 배터리 관리부(203)의 점검이 필요함을 알리기 위해 알림부(305)를 턴 온시킨다.According to one embodiment, the driving power source control unit 303a can control the notification unit 305 based on the voltage of the battery 20. [ The driving power control unit 303a may output a control signal for turning on the notification unit 305 when the voltage of the battery 20 is equal to or more than the first reference voltage described with reference to FIG. . When the voltage of the battery 20 becomes equal to or higher than the first reference voltage and the driving power source control unit 303a deactivates the driving power source unit 301, the charging and discharging of the battery pack 10b are blocked, ) Can not be used for charging and discharging. In this case, the driving power source control unit 303a turns on the notification unit 305 to notify that the charging and discharging of the battery 20 have been stopped and that the battery management unit 203 needs to be checked.

도 4은 다른 실시예에 따른 구동 전원 제어부의 내부의 구성을 개략적으로 도시한다.4 schematically shows the internal structure of the driving power source control unit according to another embodiment.

구동 전원 제어부(303)는 제1 비교기(313), 제2 비교기(315), 기준 전압 생성기(311) 및 OR 게이트(317)를 포함한다.The driving power control unit 303 includes a first comparator 313, a second comparator 315, a reference voltage generator 311 and an OR gate 317.

기준 전압 생성기(311)는 배터리(20)의 전압으로부터 기준 전압을 생성할 수 있다. 기준 전압 생성기(311)는 LDO(Low Dropout) 레귤레이터 또는 레귤레이터일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 기준 전압 생성기(311)는 도 2를 참조하여 설명한 제1 및 제2 기준 전압을 생성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 기준 전압은 앞서 설명한 바와 같이 배터리(20)의 과충전을 감지할 수 있는 값으로 설정되고, 상기 제2 기준 전압은 배터리(20)의 과방전을 감지할 수 있는 값으로 설정된다. 한편, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 과전압보다 높은 값으로 상기 제1 기준 전압을 설정할 수 있고 부족전압보다 낮은 값으로 상기 제2 기준 전압을 설정할 수 있다.The reference voltage generator 311 may generate a reference voltage from the voltage of the battery 20. [ The reference voltage generator 311 may be an LDO (Low Dropout) regulator or a regulator, but is not limited thereto. The reference voltage generator 311 may generate the first and second reference voltages described with reference to FIG. For example, the first reference voltage is set to a value capable of sensing overcharge of the battery 20 as described above, and the second reference voltage is a value capable of sensing the over discharge of the battery 20 Respectively. Meanwhile, as described with reference to FIG. 2, the first reference voltage can be set to a value higher than the overvoltage, and the second reference voltage can be set to a value lower than the undervoltage.

비교기는 비교기의 제1 입력 단자에 인가된 전압과 비교기의 제2 입력 단자에 인가된 전압을 비교하여, 상기 인가된 전압들의 대소관계에 따라 출력을 생성한다. 예를 들면, 비교기의 제1 입력 단자에는 배터리(20)의 전압과 대응하는 제1 전압 신호가 입력되고, 비교기의 제2 입력 단자에는 기준 전압 생성기(311)가 생성한 기준 전압에 대응하는 제2 전압 신호가 입력될 수 있다. 비교기는 상기 제1 전압 신호가 상기 기준 전압보다 커지거나 또는 작아지는 경우에 출력 신호를 생성하여 출력할 수 있다.The comparator compares the voltage applied to the first input terminal of the comparator with the voltage applied to the second input terminal of the comparator and produces an output according to the magnitude of the applied voltages. For example, a first voltage signal corresponding to the voltage of the battery 20 is input to the first input terminal of the comparator, and a second voltage terminal corresponding to the reference voltage generated by the reference voltage generator 311 is connected to the second input terminal of the comparator. 2 voltage signal can be input. The comparator may generate and output an output signal when the first voltage signal becomes larger or smaller than the reference voltage.

제1 비교기(313)와 제2 비교기(315)는 배터리(20)와 구동 전원부(301) 사이에 배치된다. 제1 비교기(313)는 배터리(20)의 전압이 제2 입력 단자에 입력되는 기준 전압보다 크면 제2 레벨의 출력 신호를 출력하고, 배터리(20)의 전압이 제2 입력 단자에 입력되는 기준 전압보다 작으면 제1 레벨의 출력 신호를 출력한다. 제2 비교기(315)는 배터리(20)의 전압이 제2 입력 단자에 입력되는 기준 전압보다 작으면 상기 제2 레벨의 출력 신호를 출력하고, 배터리(20)의 전압이 제2 입력 단자에 입력되는 기준 전압보다 크면 상기 제1 레벨의 출력 신호를 출력한다. 예컨대, 상기 제1 레벨의 출력 신호는 로우 레벨의 신호가 될 수 있고, 상기 제2 레벨의 출력 신호는 하이 레벨의 신호가 될 수 있다. 한편, 로우 레벨의 신호는 출력이 없는 경우로 할 수 있다.The first comparator 313 and the second comparator 315 are disposed between the battery 20 and the driving power source unit 301. The first comparator 313 outputs the output signal of the second level when the voltage of the battery 20 is higher than the reference voltage inputted to the second input terminal, And outputs an output signal of the first level when the voltage is lower than the voltage. The second comparator 315 outputs the output signal of the second level when the voltage of the battery 20 is lower than the reference voltage input to the second input terminal and the voltage of the battery 20 is input to the second input terminal The output signal of the first level is output. For example, the output signal of the first level may be a signal of a low level, and the output signal of the second level may be a signal of a high level. On the other hand, a signal of a low level can be a case where there is no output.

일 실시예에 따르면, 제1 비교기(313)의 제2 입력 단자에는 도 2를 참조하여 설명한 제1 기준 전압의 전압 신호가 입력되고 제2 비교기(315)의 제2 입력 단자에는 도 2를 참조하여 설명한 제2 기준 전압의 전압 신호가 입력된다. 제1 비교기(313)는 배터리(20)의 전압이 상기 제1 기준 전압보다 작으면 상기 제1 레벨의 출력 신호를 출력한다. 제1 비교기(313)는 배터리(20)의 전압이 상기 제1 기준 전압보다 크면 상기 제2 레벨의 출력 신호를 출력한다. 제2 비교기(315)는 배터리(20)의 전압이 상기 제2 기준 전압보다 크면 상기 제1 레벨의 출력 신호를 출력한다. 제2 비교기(315)는 배터리(20)의 전압이 상기 제2 기준 전압보다 크면 상기 제2 레벨의 출력 신호를 출력한다.2 is input to the second input terminal of the first comparator 313 and the second input terminal of the second comparator 315 is connected to the second input terminal of the second comparator 315 The voltage signal of the second reference voltage described above is input. The first comparator 313 outputs the first level output signal when the voltage of the battery 20 is lower than the first reference voltage. The first comparator 313 outputs the second level output signal when the voltage of the battery 20 is greater than the first reference voltage. The second comparator 315 outputs the first level output signal if the voltage of the battery 20 is greater than the second reference voltage. The second comparator 315 outputs the second level output signal if the voltage of the battery 20 is greater than the second reference voltage.

OR 게이트(317)는 OR 게이트(317)의 제1 입력 단자에 입력되는 제1 전압 신호와 OR 게이트(317)의 제2 입력 단자에 입력되는 제2 전압 신호를 논리합 연산하여 출력 신호를 생성한다. OR 게이트(317)의 제1 입력 단자는 제1 비교기(313)의 출력 신호가 인가되고, OR 게이트(317)의 제2 입력 단자에는 제2 비교기(315)의 출력 신호가 인가된다. OR 게이트(317)는 구동 전원부(301)에 제어 신호를 출력한다. OR 게이트(317)는 제1 비교기(313)와 제2 비교기(315)의 출력 신호를 논리합 연산을 하여 구동 전원부(301)에 제어 신호를 출력할 수 있다. 예를 들면, 제1 비교기(313) 및 제2 비교기(315)의 상기 제2 레벨의 출력 신호가 하이 레벨 신호이고, 제1 비교기(313) 및 제2 비교기(315)의 상기 제1 레벨 출력 신호가 로우 레벨 신호(또는 출력이 없는 경우)이면, OR 게이트(317)는 상기 제2 레벨의 출력 신호가 제1 또는 제2 입력 단자에 인가되면 구동 전원부(301)를 비활성화시키는 제어 신호를 출력할 수 있다.The OR gate 317 performs an OR operation between the first voltage signal input to the first input terminal of the OR gate 317 and the second voltage signal input to the second input terminal of the OR gate 317 to generate an output signal . An output signal of the first comparator 313 is applied to the first input terminal of the OR gate 317 and an output signal of the second comparator 315 is applied to the second input terminal of the OR gate 317. The OR gate 317 outputs a control signal to the driving power source unit 301. The OR gate 317 performs an OR operation on the output signals of the first comparator 313 and the second comparator 315 and outputs a control signal to the driving power source unit 301. [ For example, when the output signal of the second level of the first comparator 313 and the second comparator 315 is a high level signal and the first level output of the first comparator 313 and the second comparator 315 When the signal is a low level signal (or no output), the OR gate 317 outputs a control signal for deactivating the driving power source unit 301 when the second level output signal is applied to the first or second input terminal can do.

일 실시예에 따르면, 제1 또는 제2 비교기(313, 315) 중 어느 하나가 상기 제2 레벨의 출력 신호를 출력하면, OR 게이트(317)는 구동 전원부(301)를 비활성화시키는 제어 신호를 출력할 수 있다. 과충전으로 배터리의 전압이 제1 기준 전압 이상이 되면, 제1 비교기(313)는 이를 감지하여 상기 제2 레벨의 출력 신호를 출력한다. 이 경우 제2 비교기(315)는 상기 제1 레벨의 출력 신호를 출력한다. OR 게이트(317)는 제1 비교기(313)로부터 출력된 상기 제2 레벨의 출력 신호의 인가로 구동 전원부(301)를 비활성화시키는 제어 신호를 출력한다. 예를 들면, 배터리(20)의 과전압이 10V이고 상기 제1 기준 전압이 12V라 할 때, 배터리 관리부(203)에 이상이 발생하면 배터리(20)의 전압이 10V를 초과해도 배터리 관리부(203)가 배터리(20)의 충전을 중단시키지 못한다. 배터리(20)의 충전이 중단되지 못하면 12V까지 배터리(20)의 전압이 상승할 수 있다. 배터리(20)의 전압이 12V에 도달하면, 제1 비교기(313)는 상기 제2 레벨의 출력 신호를 출력한다. OR 게이트(317)는 상기 제2 레벨의 출력 신호를 인가 받으면 제2 레벨의 구동 전원부(301)를 비활성화시키는 제어 신호를 출력한다. 구동 전원부(301)의 비활성화로 배터리(20)의 충전이 중단시켜 배터리(20)를 2차적으로 보호할 수 있다.According to one embodiment, when one of the first and second comparators 313 and 315 outputs the second level output signal, the OR gate 317 outputs a control signal for deactivating the driving power source unit 301 can do. When the voltage of the battery becomes over the first reference voltage due to overcharging, the first comparator 313 senses the output and outputs the output signal of the second level. In this case, the second comparator 315 outputs the output signal of the first level. The OR gate 317 outputs a control signal for deactivating the driving power source unit 301 by applying the output signal of the second level outputted from the first comparator 313. For example, if an overvoltage of the battery 20 is 10V and the first reference voltage is 12V, if the battery management unit 203 is abnormal, the battery management unit 203 may detect that the voltage of the battery 20 exceeds 10V. The charging of the battery 20 can not be stopped. If the charging of the battery 20 is not stopped, the voltage of the battery 20 may be increased to 12V. When the voltage of the battery 20 reaches 12V, the first comparator 313 outputs the output signal of the second level. The OR gate 317 outputs a control signal for deactivating the second level driving power source unit 301 when receiving the second level output signal. The battery 20 can be prevented from being charged by the deactivation of the driving power source unit 301 and thus the battery 20 can be secondarily protected.

도 5는 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 내부의 구성을 개략적으로 도시한다.Fig. 5 schematically shows the internal configuration of the battery pack according to another embodiment.

도 5를 참조하면, 배터리 팩(10c)은 배터리(20), 배터리 관리부(203), 스위치부(201), 구동 전원부(301), 구동 전원 제어부(303b), 입력 전원 스위치(321)를 포함한다. 배터리(20), 배터리 관리부(203), 스위치부(201)는 도 1의 배터리(20) 배터리 관리부(203), 스위치부(201), 구동 전원부(301)와 대응되므로 반복하여 설명하지는 않는다.5, the battery pack 10c includes a battery 20, a battery management unit 203, a switch unit 201, a driving power source unit 301, a driving power source control unit 303b, and an input power source switch 321 do. The battery 20, the battery management unit 203 and the switch unit 201 correspond to the battery management unit 203, the switch unit 201, and the drive power supply unit 301 of the battery 20 of FIG.

입력 제어 스위치(321)는 배터리(20)와 구동 전원부(301) 사이에 접속된다. 입력 제어 스위치(321)는 구동 전원 제어부(303b)의 제어에 따라 턴 온/ 턴 오프된다. 입력 제어 스위치(321)는 트랜지스터나 릴레이로 구성할 수 있다.The input control switch 321 is connected between the battery 20 and the driving power source unit 301. The input control switch 321 is turned on / off under the control of the driving power control unit 303b. The input control switch 321 can be composed of a transistor or a relay.

일 실시예에 따르면, 구동 전원 제어부(303b)는 입력 제어 스위치(321)를 턴 오프시켜 구동 전원부(301)를 비활성화할 수 있다. 예를 들면, 배터리(20)의 전압이 도 2를 참조하여 설명한 제1 기준 전압에 도달하면, 구동 전원 제어부(303b)는 배터리(20)의 과충전을 방지하기 위해 충전을 중단시킬 필요가 있다. 이 경우 구동 전원 제어부(303b)는 입력 제어 스위치(321)를 턴 오프시킨다. 입력 제어 스위치(321)의 턴 오프되면, 구동 전원부(301)에 공급되던 배터리(20)의 전원은 차단되고 구동 전원부(301)는 배터리 관리부(203)로 구동 전원을 공급할 수 없다. 배터리 관리부(203)가 작동이 중단되면 스위치부(201)가 턴 오프되어 배터리(20)의 충전이 중단된다. 구동 전원 제어부(303b)는 입력 제어 스위치(321)를 통해 배터리(20)의 과충전을 방지할 수 있다.According to one embodiment, the driving power source control unit 303b may turn off the input control switch 321 to deactivate the driving power source unit 301. [ For example, when the voltage of the battery 20 reaches the first reference voltage described with reference to Fig. 2, the driving power source control unit 303b needs to stop the charging to prevent the battery 20 from being overcharged. In this case, the driving power source control unit 303b turns off the input control switch 321. [ When the input control switch 321 is turned off, the power of the battery 20 supplied to the driving power source unit 301 is cut off and the driving power source unit 301 can not supply the driving power to the battery management unit 203. When the operation of the battery management unit 203 is interrupted, the switch unit 201 is turned off and the charging of the battery 20 is stopped. The driving power source control unit 303b can prevent the battery 20 from being overcharged through the input control switch 321. [

한편, 배터리 관리부(203)에 이상이 발생할 때 구동 전원 제어부(303b)가 과충전 방지 기능을 수행하도록 상기 제1 기준 전압을 상기 과전압보다 높게 설정할 수 있다. 배터리 관리부(203)에 이상이 발생하여 배터리(20)의 과충전 방지 기능을 제대로 수행하지 못하면, 배터리(20)의 전압은 상기 과전압 이상까지 계속 상승하게 된다. 구동 전원 제어부(303b)는 과전압보다 높이 배터리(20)의 전압이 상승하는 것을 감지하여 배터리 관리부(203)에 이상이 발생할 때 충전 또는 방전 전류를 차단하여 배터리(20)를 2차적으로 보호할 수 있다.On the other hand, the first reference voltage may be set to be higher than the overvoltage so that the driving power control unit 303b performs the overcharge prevention function when an abnormality occurs in the battery management unit 203. [ If an abnormality occurs in the battery management unit 203 and the overcharge prevention function of the battery 20 is not properly performed, the voltage of the battery 20 continuously increases to the over-voltage. The driving power control unit 303b detects that the voltage of the battery 20 rises higher than the overvoltage and blocks the charging or discharging current when an abnormality occurs in the battery management unit 203 so that the battery 20 can be protected secondarily have.

도 6는 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 내부의 구성을 개략적으로 도시한다.6 schematically shows the internal configuration of the battery pack according to another embodiment.

도 6를 참조하면, 배터리 팩(10d)은 배터리(20), 배터리 관리부(203), 스위치부(201), DC-DC 컨버터(301a), 구동 전원 제어부(303c)를 포함한다. 배터리(20), 배터리 관리부(203), 스위치부(201)는 도 1의 배터리(20) 배터리 관리부(203), 스위치부(201)와 대응되므로 반복하여 설명하지 않는다.6, the battery pack 10d includes a battery 20, a battery management unit 203, a switch unit 201, a DC-DC converter 301a, and a driving power source control unit 303c. The battery 20, the battery management unit 203 and the switch unit 201 correspond to the battery management unit 203 and the switch unit 201 of FIG.

DC-DC 컨버터(301a)는 배터리의 전압 레벨을 배터리 관리부가 요구하는 전압 레벨로 변환하여 구동 전원을 공급할 수 있다. 그 외는 도 1를 참조하여 설명한 DC-DC 컨버터(301a)과 실질적으로 동일하다.The DC-DC converter 301a can convert the voltage level of the battery into a voltage level required by the battery management unit and supply the driving power. The other components are substantially the same as the DC-DC converter 301a described with reference to Fig.

DC-DC 컨버터(301a)는 셧 다운 단자(323)를 포함한다. 셧 다운 단자(323)는 DC-DC 컨버터(301a)의 모든 기능을 중단시키는 단자로 DC-DC 컨버터(301a)를 파워 오프시키는 단자이다. 예를 들면, DC-DC 컨버터(301a)의 셧 다운 단자(323)에 소정 레벨의 제어 신호가 인가되면 DC-DC 컨버터(301a)는 파워 오프되어 배터리 관리부(203)에 전원 공급도 중단한다. 구동 전원 제어부(303c)는 DC-DC 컨버터(301a)에 대한 제어 신호를 셧 다운 단자(323)에 인가할 수 있다.The DC-DC converter 301a includes a shutdown terminal 323. The shutdown terminal 323 is a terminal for interrupting all the functions of the DC-DC converter 301a and is a terminal for powering off the DC-DC converter 301a. For example, when a control signal of a predetermined level is applied to the shutdown terminal 323 of the DC-DC converter 301a, the DC-DC converter 301a is powered off and stops supplying power to the battery management unit 203 as well. The driving power source control unit 303c can apply a control signal to the shutdown terminal 323 to the DC-DC converter 301a.

일 실시예에 따르면, 배터리(20)의 전압이 도 2를 참조하여 설명한 제1 기준 전압에 도달하면, 구동 전원 제어부(303c)는 DC-DC 컨버터(301a)의 셧 다운 단자(323)에 셧 다운 신호를 출력하여 DC-DC 컨버터(301a)를 셧 다운시킬 수 있다. DC-DC 컨버터(301a)의 기능을 직접적으로 중단시키는 방법으로, 구동 전원 제어부(303c)는 별도의 스위치의 제어 없이 DC-DC 컨버터(301a)의 셧 다운 단자(323)에 셧 다운 신호만 출력하면 DC-DC 컨버터(301a)를 쉽게 비활성화시킬 수 있다. 한편, 구동 전원 제어부(303c)가 도 4를 참조하여 설명한 구성을 포함하는 경우, OR 게이트(317)가 DC-DC 컨버터(301a)를 비활성화시키는 상기 셧 다운 신호를 출력할 수 있다. According to one embodiment, when the voltage of the battery 20 reaches the first reference voltage described with reference to FIG. 2, the driving power source control unit 303c shuts down the shutdown terminal 323 of the DC-DC converter 301a Down signal to shut down the DC-DC converter 301a. The driving power source control unit 303c outputs only the shut-down signal to the shut-down terminal 323 of the DC-DC converter 301a without the control of a separate switch, as a method of directly stopping the function of the DC-DC converter 301a The DC-DC converter 301a can be easily deactivated. On the other hand, when the driving power source control unit 303c includes the configuration described with reference to Fig. 4, the OR gate 317 can output the shutdown signal for deactivating the DC-DC converter 301a.

다른 실시예에 따르면, 배터리 관리부(203)에 이상이 발생할 때를 대비하여, 상기 제1 기준 전압을 상기 과전압보다 높게 설정할 수 있다. 이 경우 구동 전원 제어부(303c)는 배터리 관리부(203)가 과충전 방지기능을 제대로 수행할 수 없을 때, 셧 다운 단자(323)에 셧 다운 신호를 인가하여 배터리(20)를 과충전으로부터 2차적으로 보호할 수 있다. 마찬가지로 상기 제2 기준 전압을 상기 부족전압보다 낮게 설정하여 배터리 관리부(203)가 과방전 방지 기능을 제대로 수행할 수 없을 때 배터리(20)의 과방전을 방지하여 배터리(20)를 2차적으로 보호할 수 있다.According to another embodiment, the first reference voltage may be set higher than the overvoltage in preparation for the occurrence of an abnormality in the battery management unit 203. In this case, when the battery management unit 203 can not properly perform the overcharge prevention function, the driving power control unit 303c applies a shutdown signal to the shutdown terminal 323 to protect the battery 20 from secondary overcharge can do. Likewise, when the second reference voltage is set to be lower than the undervoltage, the battery management unit 203 prevents overdischarge of the battery 20 and prevents the battery 20 from being secondarily protected can do.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다. The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above-described embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

10: 배터리 팩 20: 배터리
21: 배터리 셀 201: 스위치부
301: 구동 전원부 303: 구동 전원 제어부
311: 기준 전압 생성기 313: 제1 비교기
315: 제2 비교기 317: OR 게이트
321: 입력 제어 스위치 323: 셧 다운 단자10: Battery pack 20: Battery
21: Battery cell 201: Switch part
301: driving power source unit 303: driving power source control unit
311: Reference voltage generator 313: First comparator
315: second comparator 317: OR gate
321: Input control switch 323: Shutdown terminal

Claims

A battery comprising at least one battery cell;
A battery management unit monitoring the voltage and current of the battery and controlling charging and discharging of the battery based on the voltage of the battery;
A driving power source for generating driving power of the battery management unit using the power of the battery and supplying the driving power to the battery management unit; And
And a driving power controller for controlling the driving power according to a voltage of the battery.

The method according to claim 1,
Wherein the driving power source control unit disables the driving power source unit if the voltage of the battery is equal to or higher than a first reference voltage or lower than a second reference voltage.

3. The method of claim 2,
Further comprising a switch unit controlled by a control signal of the battery management unit and connected to the battery on a large current path,
Wherein the battery management unit outputs the control signal for opening the switch unit when the voltage of the battery is higher than the overcharge voltage or lower than the over discharge voltage,
Wherein the first reference voltage is higher than the overcharge voltage,
And the second reference voltage is lower than the over-discharge voltage.

The method of claim 3,
Wherein the switch unit includes at least one of a charge switch, a discharge switch, and a protective switch,
Wherein the battery management unit turns off the switch unit when the battery is overcharged or overdischarged.

The method according to claim 1,
Wherein the driving power source unit includes a DC-DC converter.

6. The method of claim 5,
The DC-DC converter is inactivated when a shut down signal is applied to the shut down terminal,
Wherein the driving power control unit outputs the shutdown signal to the shutdown terminal when the voltage of the battery is equal to or higher than the first reference voltage or below the second reference voltage.

The method according to claim 6,
Wherein the driving power control unit comprises: a reference voltage generator for generating the first reference voltage and the second reference voltage;
A first comparator; And
And a second comparator,
Wherein the driving power control unit performs an OR operation on the outputs of the first comparator and the second comparator to output the shutdown signal.

The method of claim 3,
Wherein when the battery management unit is stopped, the switch unit is turned off.

The method according to claim 1,
And an input control switch connected between the driving power source and the battery to supply power to the driving power source,
Wherein the driving power control unit turns off the input control switch when the voltage of the battery is equal to or higher than the first reference voltage or lower than the second reference voltage.

The method according to claim 1,
Further comprising a notification section for generating a warning signal,
Wherein the driving power control unit operates the notification unit when the voltage of the battery is equal to or higher than the first reference voltage or lower than the second reference voltage.