KR20170142453A - 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법 - Google Patents

고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170142453A
KR20170142453A KR1020160075938A KR20160075938A KR20170142453A KR 20170142453 A KR20170142453 A KR 20170142453A KR 1020160075938 A KR1020160075938 A KR 1020160075938A KR 20160075938 A KR20160075938 A KR 20160075938A KR 20170142453 A KR20170142453 A KR 20170142453A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
protection
path
protection function
value
Prior art date
Application number
KR1020160075938A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102167424B1 (ko
Inventor
윤승규
고종경
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 KR1020160075938A priority Critical patent/KR102167424B1/ko
Publication of KR20170142453A publication Critical patent/KR20170142453A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102167424B1 publication Critical patent/KR102167424B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • H01M10/633Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309Overheat or overtemperature protection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • Y02E60/122

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배터리 내부의 온도 값이 보호기능 수행이 필요한 정도인지 판별하는 보호 판별회로를 이중으로 구성하여 회로 소자에 결함이 발생하는 경우를 대비하는 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법에 관한 것이다.

Description

고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법 {DETERMINING CIRCUIT AND DRIVING METHOD FOR DUAL PROTECTION TO HIGH TEMPERATURE}
본 발명은 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배터리 내부의 온도 값이 보호기능 수행이 필요한 정도인지 판별하는 보호 판별회로를 이중으로 구성하여 회로 소자에 결함이 발생하는 경우를 대비하는 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법에 관한 것이다.
리튬이온전지 등과 같은 배터리는 다양한 전자기기의 전력원으로 이용되고 있다. 일반적으로 배터리(팩)는 단위 셀(cell)이 복수 개 구성되는 어셈블리(assembly)가 복수 개로 이루어지는 구성으로서, 상기 셀은 양극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액, 알루미늄 박막층 등으로 구성되어 있다.
배터리에 내장된 셀 내부에서 단락이 발생되거나 배터리가 장착된 전자 장치에서 전력을 비정상적으로 많이 소모하는 경우 또는 과충전, 과전류 시 발열이 발생하고 지속되는 경우, 배터리의 온도가 급상승할 수 있다.
이와 같이 배터리의 온도가 규정 온도 이상으로 상승하면, 배터리 셀에 내장된 전해액 또는 활물질 등의 분해에 의해 다량의 가스가 방출되면서 셀의 내부 압력이 급격히 상승하여 셀이 폭발할 수 있으며 배터리 셀의 전기화학적 특성을 열화시켜 배터리 팩의 수명을 감소시키는 문제가 있다.
이에 따라 배터리를 온도상승으로부터 보호하는 회로가 필요한데, 일반적인 회로는 온도를 측정하여 측정된 온도가 기준 값 이상인지 판별하여 보호기능을 수행하는 구조로 구성되어 있다. 여기서 보호기능은 충/방전을 제어하거나 보호소자를 작동하여 배터리의 온도를 감소시킨다.
보호기능 수행을 판별하기 위한 배터리 보호 판별회로는 도 1과 같이 하나의 경로로 마이크로프로세서 및 배터리 모니터링IC와 같은 각 구성들이 직렬로 연결되어 있는 구조이다.
이와 같은 구조는 종래에 사용되었던 구조로써, 회로에서 하나의 소자라도 결함이 발생되면 전체의 보호 판별회로가 구동되지 않아 보호기능 수행판별을 하지 못하는 단점이 있었다.
이와 같은 단점을 개선하기 위하여, 보호 판별회로는 도2와 같이 동일한 소자로 하나의 경로를 추가 구성하였다.
이 회로에서 위와 같은 하나의 소자에 결함이 발생하는 경우, 소자의 결함이 발생되지 않은 다른 경로로 보호기능 수행판별을 할 수 있었다.
그러나 이와 같은 구조는 소프트웨어를 추가로 구성해야 되기 때문에 시스템설계가 복잡해지고, 마이크로프로세서 및 배터리 모니터링IC와 같은 소자를 추가함에 따라 회로 제작비용이 증가한다는 단점이 있었다.
따라서 보호 판별회로의 제작비용이 저렴하면서 최적화된 시스템설계로 구성되어 회로소자의 결함을 대비할 수 있는 기술 개발이 요구된다.
KR 2006-0037831 A
본 발명은 고온상태일 때 수행되는 보호기능의 수행여부를 판별하는 회로가 저비용고효율적이며 구동 중 발생되는 소자의 결함을 대비하는 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 고온에 대한 이중화 보호 판별회로는 고온으로부터 배터리를 보호하도록 판별하는 이중화 보호 판별회로에 있어서, 상기 배터리의 온도를 감지하는 온도센서, 상기 온도센서로부터 감지된 온도가 고온기준 이상인 경우, 고온에 대한 보호기능을 수행하도록 명령하는 제1 경로; 및 상기 제1 경로와 병렬 연결되며, 상기 온도센서로부터 감지된 온도가 고온기준 이상인 경우, 고온에 대한 보호기능을 수행하도록 명령하는 제2 경로; 상기 제1 및 제2 경로는 독립적으로 수행되어 하나의 경로의 결함 발생을 대비한다.
상기 제1 경로는 배터리 모니터링 IC와 마이크로프로세서로 구성되고, 상기 제2 경로는 검출기와 비교기로 구성된다.
상기 온도 센서는 두 개로 구성되어 하나의 온도 센서의 결함을 대비한다.
상기 제1,2 경로에서 생성된 명령은 배터리 보호기능을 수행하는 소자로 전송된다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 구동방법은 청구항 1항의 이중화 보호 판별회로가 구동되는 방법에 있어서 배터리의 온도를 감지하는 온도 감지단계 및 병렬로 연결된 보호판별회로 제1 경로 및 보호판별회로 제2 경로 각각에서, 상기 온도 감지단계에서 감지된 온도를 독립적으로 고온기준 이상인지 판단하여 보호기능 수행여부를 판별하는 제1,2 경로 보호기능수행 판별단계를 포함한다.
상기 제1 경로 보호기능수행 판별단계는 상기 온도 감지단계에서 감지된 온도가 기 설정된 온도 이상인지 모니터링하는 온도 모니터링단계, 상기 모니터링단계에서 설정온도 이상인 온도가 모니터링되는 경우 해당 온도의 값을 마이크로프로세서로 전송하는 온도 값 전송단계, 상기 온도 값 전송단계에서 전송된 온도 값이 기 설정된 고온기준 값 이상인지 판단하는 판단단계 및 상기 판단단계에서 온도 값이 고온기준 값 이상인 경우, 보호기능 수행 명령을 생성하여 보호기능 수행 소자에 전송하는 수행명령 생성 및 전송단계를 포함한다.
상기 제2 경로 보호기능수행 판별단계는 상기 온도 감지단계에서 감지된 두 개의 온도 중 더 높은 온도의 값을 검출하는 온도 값 검출단계, 상기 온도 값 검출단계에서 검출된 온도 값과 기 설정된 고온기준 값을 비교하여 큰 값을 판단하는 비교단계, 상기 비교단계에서 검출된 온도 값이 고온기준 값보다 큰 경우, 고온에 대한 배터리 보호기능 수행명령을 생성하는 수행명령 생성단계 및 상기 명령 생성단계에서 생성된 보호기능 수행명령을 보호기능을 수행하는 보호소자에 전송하는 수행명령 전송단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법은 기존 마이크로프로세서와 모니터링 IC로 구성된 회로에 가격이 낮은 검출기와 비교기를 포함한 추가적인 경로를 구성하여 기존회로보다 저렴하고 안정적으로 고온에 대한 보호기능 수행판별을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하나의 경로로 구성된 일반적인 배터리 보호 판별회로도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1을 개선한 이중화 보호 판별회로도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 보호 판별회로도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 보호 판별회로 구동방법의 제1 경로 보호기능수행 판별단계순서도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 보호 판별회로 구동방법의 제2 경로 보호기능수행 판별단계순서도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때. 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 식별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
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.
1. 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 보호 판별회로
본 발명의 이중화 보호 판별회로는 고온상태 시 배터리를 보호하는 보호기능의 수행을 위하여 온도센서를 통해 온도를 감지하고 배터리 모니터링 IC와 마이크로프로세서로 구성되어 있는 제1 경로와 검출기와 비교기로 구성되어 있는 제2 경로를 통하여 배터리 내의 온도에 따른 보호기능 수행여부를 판별하는 이중 경로로 구성되어 있다.
이에 따라 본 발명의 이중화 보호 판별회로는 회로소자의 결함이 발생하는 경우를 대비하여 고온에 대한 보호를 수행할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 보호 판별회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 보호 판별회로(100)는 배터리의 온도를 감지하는 온도센서(110), 감지된 온도가 고온기준 이상인지 판별하고 판별결과에 따라 보호기능 수행명령을 전송하는 제1 경로(120) 및 제1 경로와 병렬로 연결되어 온도센서에서 감지된 온도가 고온기준 이상인지 판별하고 판별 결과에 따라 보호기능 수행명령을 전송하는 제2 경로(130)를 포함하여 구성된다.
여기서 온도센서(110)는 서미스터, 금속 온도 측정 저항체, 자기 온도 센서, 초전형 온도 센서, 서모 파일, 열전대, IC 온도센서 또는 그 등가물이 이용될 수 있으나 온도센서(110)의 종류를 한정하는 것은 아니다.
또한, 온도센서(110)는 두 개로 형성되어 하나의 온도센서에서 결함이 발생되는 경우를 대비한다.
더욱 상세하게, 제1 경로(120)는 상기 온도센서(110)에서 감지된 온도가 기 설정된 온도 이상인지 모니터링하는 배터리 모니터링 IC(121) 및 배터리 모니터링 IC에서 전송된 온도 값이 기 설정된 고온기준 값 이상인지 판단하는 마이크로프로세서(122)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 배터리 모니터링 IC(121)와 마이크로프로세서(122)에 기 설정된 온도 값과 고온기준 값을 저장하기 위하여 메모리가 구성될 수 있는데, 이 메모리는 각 소자(121,122) 내부에 형성되거나 별도의 메모리로 형성되어 구성될 수 있다.
또한, 마이크로프로세서(122)는 상기 온도센서(110)에서 감지된 온도가 기 설정된 고온기준 값 이상인 경우, 배터리의 보호기능을 수행하는 보호소자(미도시)에 배터리 보호기능 수행명령을 생성하여 전송할 수 있다.
또한, 마이크로프로세서(122)는 사용자에게 고온임을 알리는 경보장치에 추가로 명령을 생성 및 전송할 수 있다. 경보장치는 램프, LED, 부저 또는 스피커 등과 같은 장치로 이용될 수 있지만, 경보장치의 종류를 한정하는 것은 아니다.
한편, 제2 경로(130)는 상기 제1 경로와 병렬로 연결되어 상기 두 개의 온도센서(110)에서 감지된 온도 중 높은 온도 값을 검출하는 검출기(131) 및 검출기(131)에서 검출된 온도 값을 기 설정된 고온기준 값과 비교하여 판단하는 비교기(132)를 포함하여 구성된다.
또한, 비교기(132)는 상기 온도센서(110)에서 감지된 온도가 기 설정된 고온기준 값 이상인 경우, 보호기능 수행명령을 생성하여 배터리의 보호기능을 수행하는 보호소자(미도시)에 전송할 수 있다.
여기서 고온기준 값은 배터리 제품의 스펙(spec) 등에서 설정된 정상구동온도 최고 값의 -10℃ 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 물론, 정상구동온도 최고 값으로 설정할 수 있지만 연속적인 고온 노출에 의한 배터리의 손상을 감안하여 위와 같이 정상운용 가능한 온도 범위보다 좁게 설정하는 것이 바람직하다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 보호 판별회로 구동방법
본 발명의 이중화 보호 판별회로 구동방법은 온도를 감지하고 감지된 온도를 독립적인 두 경로를 통해 고온기준 값 이상인지 판단하여 판단결과에 따라 보호기능 수행 명령을 생성하고 보호소자에 전송하는 방법이다.
즉, 본 발명은 두 개의 경로로 보호기능을 수행할지 판별하는데 만약, 하나의 경로의 보호소자에서 결함이 발생하면 다른 경로를 통하여 고온에 대한 보호기능을 수행할지 판별한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이중화 보호 판별회로 구동방법은 배터리의 온도를 감지(온도 감지단계)하고 감지된 온도를 제1,2 경로를 통해 독립적으로 고온기준 이상인지 판단하여 보호기능 수행여부를 판별한다(제1,2 경로 보호기능수행 판별단계). 여기서 제1,2 경로 보호기능수행 판별단계는 동시에 진행되며 하나의 경로에서 보호기능수행판별단계를 수행하지 못할 경우를 대비한다.
이하 아래에서는 상기 단계를 도 4와 도 5을 들어 제1,2 경로 보호기능수행 판별단계에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 보호 판별회로 구동방법의 제 1경로 보호기능수행 판별단계순서도이다.
도 4를 참조하면, 배터리 모니터링 IC(121)는 상기 온도 감지단계에서 감지된 온도가 기 설정된 온도 이상인지 모니터링하고(온도 모니터링단계: S410) 설정온도 이상인 온도가 모니터링되는 경우, 해당 온도의 값을 마이크로프로세서(122)로 전송한다(온도 값 전송단계: S420).
또한, 상기 온도 값 전송단계(S420)에서 전송된 온도 값이 기 설정된 고온기준 값 이상인지 판단함에 따라(판단단계: S430) 전송된 온도 값이 고온 기준 값 이상인 경우, 보호기능 수행 명령을 생성하여 보호기능 수행 소자에 전송한다(수행명령 생성 및 전송단계: S440).
여기서 배터리 모니터링 IC(121)에 기 설정된 온도 값과 마이크로프로세서(122)의 기 설정된 고온기준 값은 각 소자 내부에 형성되거나 별도로 형성된 메모리에 기 저장되어 있다.
또한, 고온기준 값은 배터리 제품의 스펙(spec) 등에서 설정된 정상구동온도 최고 값의 -10℃ 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 물론, 정상구동온도 최고 값으로 설정할 수 있지만 연속적인 고온 노출에 의한 배터리의 손상을 감안하여 위와 같이 정상운용 가능한 온도 범위보다 좁게 설정하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이중화 보호 판별회로 구동방법의 제 2경로 보호기능수행 판별단계순서도이다.
도 5를 참조하면, 상기 온도 감지단계에서 감지된 두 개의 온도 중 더 높은 온도의 값을 검출하고(온도 값 검출단계: S510) 검출된 온도 값과 기 설정된 고온기준 값을 비교하여 큰 값을 판단한다(비교단계: S520).
상기 비교단계에서 검출된 온도 값이 고온기준 값보다 큰 경우, 고온에 대한 배터리 보호기능 수행명령을 생성하여 (수행명령 생성단계: S530) 보호기능을 수행하는 보호소자(미도시)에 전송한다(수행명령 전송단계: S540).
만약, 하나의 온도센서에서 결함이 발생 되는 경우, 다른 정상적인 온도센서에서 온도를 감지하고 감지된 온도의 값을 검출(S510)하는 대신 비교기(132)에 전달하여 비교단계(S520)를 수행할 수 있다.
다른 실시 예로, 상기 제1,2 경로 보호기능수행 판별단계를 동시에 수행하는 것과 달리 제1 경로 또는 제2 경로 중 하나만 수행하여 수행하던 소자에 결함이 발생하는 경우, 다른 경로로 수행하는 방법도 사용될 수 있다.
이하, 제1,2 경로 순차수행방법을 설명한다.
예를 들어 제1 경로를 주 사용 보호기능수행 판별단계로 사용하고 제1 경로 소자에 결함발생 시 제2 경로 보호기능수행 판별단계를 사용한다고 가정한다.
우선 상기 온도 감지단계에서 감지된 온도를 기 설정된 온도 이상인지 모니터링하고(온도 모니터링단계: S410) 설정온도 이상인 온도가 모니터링되는 경우, 해당 온도의 값을 마이크로프로세서(122)로 전송한다(온도 값 전송단계: S420).
만약 소정의 시간 동안 마이크로프로세서(122)에 온도 값이 전송되지 않는 경우, 배터리 모니터링 IC(121)에 결함이 발생된 것으로 판명하고 제2 경로 보호기능수행판별단계를 수행한다. 이때, 상기 소정의 시간은 마이크로프로세서(122)로 온도 값이 전송되는 평균적인 전송시간 산출 값의 약 4초 정도 딜레이된 값으로 설정될 수 있다.
한편, 상기 온도 값 전송단계(S420)에서 전송된 온도 값이 기 설정된 고온기준 값 이상인지 판단함에 따라(판단단계: S430) 온도 값이 고온 기준 값 이상인 경우, 보호기능 수행 명령을 생성하여 보호기능 수행 소자에 전송한다(수행명령 생성 및 전송단계: S440). 만약, 상기 온도 값 전송단계(S420)에서 전송된 온도 값이 기 설정된 고온기준 값 미만인 경우, 상기 마이크로프로세서(122)는 모니터링 수행명령을 생성하여 배터리 모니터링 IC(121)에 전송한다.
상기 온도 값 전송단계(S420)이후 소정의 시간 동안 배터리 모니터링 IC(121)가 마이크로프로세서(122)로부터 상기 모니터링 수행명령을 받지 못하거나 보호소자(미도시)가 보호기능 수행명령을 받지 못하였다면, 마이크로프로세서(122)에 결함이 발생된 것으로 판명하여 제2 경로 보호기능수행판별단계를 수행한다. 이때, 상기 소정의 시간은 배터리 모니터링 IC(121)나 보호소자(미도시)에 명령이 전송되는 평균적인 응답시간 산출 값의 약 4초정도 딜레이된 값으로 설정될 수 있다.
또한, 제2 경로를 주 사용 보호기능수행 판별단계로 사용하고 제2 경로 소자에 결함발생 시 제1 경로 보호기능수행 판별단계를 사용하는 경우를 가정한다면, 우선 상기 온도 감지단계에서 감지된 두 개의 온도 중 더 높은 온도의 값을 검출한다(온도 값 검출단계: S510). 여기서 검출된 온도 값이 소정의 시간 동안 비교기(132)에 전송되지 않는 경우에는 검출기(131)에 결함이 발생된 것으로 판명하고, 제1 경로 보호기능수행판별단계를 수행한다. 이때, 상기 소정의 시간은 비교기(132)로 온도 값이 전송되는 평균적인 전송시간 산출 값의 약 4초 정도 딜레이된 값으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 검출된 온도 값과 기 설정된 고온기준 값을 비교하여 큰 값을 판단하고(비교단계: S520), 검출된 온도 값이 고온기준 값보다 큰 경우, 고온에 대한 배터리 보호기능 수행명령을 생성하여 (수행명령 생성단계: S530) 생성된 보호기능 수행명령을 보호기능을 수행하는 보호소자(미도시)에 전송한다(수행명령 전송단계: S540). 만약, 비교단계(S520)에서 검출된 온도 값이 기 설정된 고온기준 값 미만인 경우, 상기 비교기(132)는 검출 수행명령을 생성하여 비교기(131)에 전송한다.
상기 온도 값 검출단계(S510)이후 소정의 시간동안 검출기(131)가 비교기(132)로부터 상기 모니터링 수행명령을 받지 못하거나 보호소자(미도시)가 보호기능 수행명령을 받지 못하였다면, 검출기(131)에 결함이 발생된 것으로 판명하여 제1경로 보호기능수행판별단계를 수행한다. 이때, 상기 소정의 시간은 검출기(131)나 보호소자(미도시)에 명령이 전송되는 평균적인 응답시간 산출 값의 약 4초 정도 딜레이된 값으로 설정될 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 통상의 지식을 가진 자는 서술한 특허청구범위 기술 내에서 다양한 실시 예가 가능할 수 있을 것이다.
100: 이중화 보호 판별회로
110: 온도센서
120: 제1 경로
121: 배터리 모니터링 IC
122: 마이크로프로세서
130: 제2 경로
131: 검출기
132: 비교기

Claims (7)

  1. 고온으로부터 배터리를 보호하도록 판별하는 이중화 보호 판별회로에 있어서,
    상기 배터리의 온도를 감지하는 온도센서;
    상기 온도센서로부터 감지된 온도가 고온기준 이상인 경우, 고온에 대한 보호기능을 수행하도록 명령하는 제1 경로; 및
    상기 제1 경로와 병렬 연결되며, 상기 온도센서로부터 감지된 온도가 고온기준 이상인 경우, 고온에 대한 보호기능을 수행하도록 명령하는 제2 경로;
    상기 제1 및 제2 경로는 독립적으로 수행되어 하나의 경로의 결함 발생을 대비하는 것을 특징으로 하는 이중화 보호 판별회로.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1경로는 배터리 모니터링 IC와 마이크로프로세서로 구성되고,
    상기 제2경로는 검출기와 비교기로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중화 보호 판별회로.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 온도 센서는,
    두 개로 구성되어 하나의 온도 센서의 결함을 대비하는 것을 특징으로 하는 이중화 보호 판별회로.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1,2 경로에서 생성된 명령은 배터리 보호기능을 수행하는 보호소자로 전송되는 것을 특징으로 하는 이중화 보호 판별회로.
  5. 청구항 1항의 이중화 보호 판별회로가 구동되는 방법에 있어서,
    배터리의 온도를 감지하는 온도 감지단계; 및
    병렬로 연결된 보호판별회로 제1 경로 및 보호판별회로 제2 경로 각각에서, 상기 온도 감지단계에서 감지된 온도를 독립적으로 고온기준 이상인지 판단하여 보호기능 수행여부를 판별하는 제1,2 경로 보호기능수행 판별단계;
    를 포함하는 이중화 보호 판별회로 구동방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 경로 보호기능수행 판별단계는,
    상기 온도 감지단계에서 감지된 온도가 기 설정된 온도 이상인지 모니터링하는 온도 모니터링단계;
    상기 모니터링단계에서 설정온도 이상인 온도가 모니터링되는 경우 해당 온도의 값을 마이크로프로세서로 전송하는 온도 값 전송단계;
    상기 온도 값 전송단계에서 전송된 온도 값이 기 설정된 고온기준 값 이상인지 판단하는 판단단계; 및
    상기 판단단계에서 온도 값이 고온기준 값 이상인 경우, 보호기능 수행 명령을 생성하여 보호기능 수행 소자에 전송하는 수행명령 생성 및 전송단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화 보호 판별회로 구동방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 경로 보호기능수행 판별단계는,
    상기 온도 감지단계에서 감지된 두 개의 온도 중 더 높은 온도의 값을 검출하는 온도 값 검출단계;
    상기 온도 값 검출단계에서 검출된 온도 값과 기 설정된 고온기준 값을 비교하여 큰 값을 판단하는 비교단계;
    상기 비교단계에서 검출된 온도 값이 고온기준 값보다 큰 경우, 고온에 대한 배터리 보호기능 수행명령을 생성하는 수행명령 생성단계; 및
    상기 명령 생성단계에서 생성된 보호기능 수행명령을 보호기능을 수행하는 보호소자에 전송하는 수행명령 전송단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화 보호 판별회로 구동방법.
KR1020160075938A 2016-06-17 2016-06-17 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법 KR102167424B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160075938A KR102167424B1 (ko) 2016-06-17 2016-06-17 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160075938A KR102167424B1 (ko) 2016-06-17 2016-06-17 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170142453A true KR20170142453A (ko) 2017-12-28
KR102167424B1 KR102167424B1 (ko) 2020-10-19

Family

ID=60939952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160075938A KR102167424B1 (ko) 2016-06-17 2016-06-17 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102167424B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110323717A (zh) * 2019-08-13 2019-10-11 惠州汇能精电科技有限公司 高温隔离抗冲击保护电路及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040036819A (ko) * 2002-10-25 2004-05-03 삼성에스디아이 주식회사 휴대 전자기기용 배터리 팩
KR20060037831A (ko) 2004-10-28 2006-05-03 삼성에스디아이 주식회사 온도 과상승을 방지할 수 있는 배터리 팩 및 그 방법
KR20070101895A (ko) * 2006-04-12 2007-10-18 주식회사 에스피엠 배터리 보호 회로
JP2012015094A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 O2 Micro Inc バッテリを故障状態から保護するためのバッテリ管理システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040036819A (ko) * 2002-10-25 2004-05-03 삼성에스디아이 주식회사 휴대 전자기기용 배터리 팩
KR20060037831A (ko) 2004-10-28 2006-05-03 삼성에스디아이 주식회사 온도 과상승을 방지할 수 있는 배터리 팩 및 그 방법
KR20070101895A (ko) * 2006-04-12 2007-10-18 주식회사 에스피엠 배터리 보호 회로
JP2012015094A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 O2 Micro Inc バッテリを故障状態から保護するためのバッテリ管理システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110323717A (zh) * 2019-08-13 2019-10-11 惠州汇能精电科技有限公司 高温隔离抗冲击保护电路及系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR102167424B1 (ko) 2020-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3557269B1 (en) Online detection method for internal short-circuit of battery
CN108206306B (zh) 电池管理系统及其方法
US20200266405A1 (en) Battery module gas sensor for battery cell monitoring
US11588192B2 (en) Thermal runaway detection system for batteries within enclosures
JP5773609B2 (ja) 組電池管理装置および組電池管理方法ならびに組電池システム
JP2022532105A (ja) 電池診断装置および方法
US20220077515A1 (en) System to improve safety and reliability of a lithium-ion (li-ion) battery pack
US20220200070A1 (en) Marine battery with water ingress and shock detection
US20140152267A1 (en) Battery systems and remaining capacity management systems for secondary battery
KR20210084079A (ko) 배터리 셀 진단 장치 및 방법
JP5330355B2 (ja) 無停電電源装置、電源処理方法および電源処理プログラム
KR20200143929A (ko) 배터리 셀의 내부 이상을 진단하는 방법 및 이를 적용한 배터리 팩
CN113809441A (zh) 一种电池包热失控控制方法、装置、储能柜和存储介质
JP2000123887A (ja) リチウムイオン二次電池における異常警告装置
KR102167424B1 (ko) 고온에 대한 이중화 보호 판별회로 및 구동방법
EP4224597A2 (en) Battery thermal runway detection/prevention
KR101736202B1 (ko) 에너지저장시스템의 과온차단장치 및 방법
KR102565079B1 (ko) 배터리 제어장치
KR20240029775A (ko) 배터리 결함 결정
CN112104038A (zh) 一种电池在线监控方法及其装置、设备、系统
JP2022526136A (ja) 並列接続セルの接続故障検出方法及びシステム
JP6365725B2 (ja) 蓄電装置及び電力経路開閉装置
KR102555755B1 (ko) 배터리 상태 모니터링을 위한 방법 및 시스템
US20230253643A1 (en) Battery thermal runway detection/prevention
KR20240022930A (ko) 배터리 셀 진단 장치 및 그것의 동작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant