KR20180058056A - Battery pack protection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 팩 보호장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배터리 팩과 BMS 사이에 구성된 충/방전 경로의 전류를 감지하여 감지된 전류가 과전류인 경우, 자체적으로 전류를 차단하는 배터리 팩 보호장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack protecting apparatus, more specifically, to a battery pack protecting apparatus that detects a current in a charging / discharging path formed between a battery pack and a BMS and, when the detected current is an overcurrent, .
최근 노트 PC, GPS, 휴대폰 등의 휴대용 단말기의 소형화 및 경량화가 급속하게 진전됨에 따라, 이들의 구동 전원으로 사용하는 배터리의 소형화 및 고용량화에 대한 필요성이 증대되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 동작전압은 휴대용 단말기의 전원으로 널리 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점이 있어 급속하게 신장되고 있는 추세이다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, miniaturization and light weight of portable terminals such as notebook PC, GPS, mobile phone and the like have been rapidly progressed, and accordingly, there is an increasing need for miniaturization and high capacity of batteries used as driving power sources. In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage which is three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery widely used as a power source for portable terminals, and has an advantage of high energy density per unit weight, and is rapidly growing.
그러나 리튬 이차 전지가 과충전되면, 전지 내부의 전해액이 분해되면서 발생되는 기체에 의해 전지의 내부 압력이 증가되고, 이는 전해액의 누출을 수반할 수 있다. However, when the lithium secondary battery is overcharged, the internal pressure of the battery increases due to the gas generated as the electrolyte inside the battery is decomposed, which may accompany the leakage of the electrolyte solution.
또한, 리튬 이차 전지에 과방전이 수행되는 경우, 음극의 집전체인 구리가 전해액 내부로 용융되기 시작하여 전지의 성능이 저하되는 문제점을 지니고 있다.Further, when an overdischarge is performed on the lithium secondary battery, copper as a current collector of the negative electrode begins to be melted into the electrolyte, thereby deteriorating the performance of the battery.
더욱이, 배터리의 화학적 특성상 과충전, 과방전 또는 단자 간의 쇼트 등에 의한 과전류 상황에서 발화, 파열, 및 폭발 등이 발생할 위험이 크다는 문제점이 있다.Furthermore, there is a problem in that there is a high risk of ignition, rupture, explosion, and the like in an overcurrent condition due to overcharge, overdischarge, or short-circuit between terminals due to the chemical characteristics of the battery.
따라서, 이와 같은 문제를 해결하고자 배터리(팩)는 보호회로를 구성하며, 보호회로는 BMS(Battery Management System)를 통해 전력 스위칭 소자인 충전 FET/방전 FET를 온/오프(ON/OFF)제어하여 배터리를 보호한다. Therefore, in order to solve such a problem, the battery (pack) constitutes a protection circuit, and the protection circuit controls ON / OFF of the charge FET / discharge FET which is the power switching element through the BMS (Battery Management System) Protect the battery.
그러나 종래의 보호회로는 BMS에 과전류가 들어오는 경우에만 보호제어를 하므로 BMS로 들어오는 경로에서 과전류가 발생되는 경우에는 보호제어를 수행할 수 없으며, 이는 발열 등으로 인하여 화재 및 폭발을 발생시킬 수 있다.However, since the conventional protection circuit performs protection control only when an overcurrent enters the BMS, protection control can not be performed when an overcurrent is generated in the path to the BMS, which may cause fire and explosion due to heat generation.
따라서 배터리 팩과 BMS 사이 경로에서 과전류를 감지하여 보호함에 따라 배터리 팩의 안정성을 보완할 수 있는 기술 개발이 요구된다.Therefore, it is necessary to develop a technology that can compensate for the stability of the battery pack as it detects and protects the over current in the path between the battery pack and the BMS.
본 발명은 배터리 팩에서 BMS로 전류가 들어오는 경로에 과전류 유입 시 배터리 팩을 보호하는 배터리 팩 보호장치를 제공한다.The present invention provides a battery pack protecting apparatus that protects a battery pack when an overcurrent flows into a path through which current flows from the battery pack to the BMS.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치는 과전류로부터 배터리 팩을 보호하는 장치에 있어서, 배터리 팩, 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 또는 방전로드, 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 및/또는 방전로드 사이에 연결되는 충전 및/또는 방전 제어 스위치, 상기 충전 및/또는 방전 제어 스위치를 제어하여 충/방전 시 발생되는 이상상태로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 보호회로를 포함하는 BMS 및 상기 BMS 및 배터리 보호회로와는 별개로 상기 배터리 팩과 BMS 사이에 형성된 충/방전 경로 상에 연결되어 충/방전 경로의 전류를 감지하고 감지된 전류가 소정 값 이상인 경우, 전류를 차단하는 전류차단부를 포함하여 구성된다.A battery pack protecting apparatus according to an embodiment of the present invention is a device for protecting a battery pack from an overcurrent. The apparatus includes a battery pack, a charging source or a discharging rod connected to the battery pack, a charging source connected to the battery pack, and / A charge and / or discharge control switch connected between the discharge rods, and a battery protection circuit for controlling the charge and / or discharge control switch to protect the battery pack from an abnormal condition occurring during charging / discharging, And a current blocking unit connected to the charge / discharge path formed between the battery pack and the BMS to sense the current of the charge / discharge path and to block the current when the sensed current is greater than a predetermined value, .
상기 전류차단부는 배터리 팩의 양(+)극 리드 경로 및/또는 음(-)극 리드 경로에 구성된다.The current interrupting portion is configured in a positive (+) pole lead path and / or a negative pole lead path of the battery pack.
상기 전류차단부는, 상기 충/방전 경로에서 감지된 전류가 소정 값 이상인 경우, 융단되어 전류를 차단하는 퓨즈를 포함하여 구성된다.The current interruption unit includes a fuse that is cut off when the current sensed in the charge / discharge path is greater than a predetermined value.
한편, 본 발명의 이 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치는 배터리 팩, 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 또는 방전로드, 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 및/또는 방전로드 사이에 연결되는 충전 및/또는 방전 제어 스위치, 상기 충전 및/또는 방전 제어 스위치를 제어하여 충/방전 시 발생되는 이상상태로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 보호회로를 포함하는 BMS 및 상기 배터리 팩과 BMS사이에 형성된 충/방전 경로 상에 연결되어 충/방전 경로의 전류를 측정하는 충/방전 경로 전류센서를 포함하여 구성되고, 상기 BMS는 상기 충/방전 경로 전류센서에서 측정된 전류를 근거로 하여 상기 배터리 보호회로를 구동한다.Meanwhile, the battery pack protecting apparatus according to this embodiment of the present invention includes a battery pack, a charging source or a discharging rod connected to the battery pack, a charging and / or discharging unit connected between the charging source and / A discharge control switch, and a battery protection circuit for controlling the charging and / or discharging control switch to protect the battery pack from an abnormal state occurring during charge / discharge, and a charging / discharging path formed between the battery pack and the BMS And a charge / discharge path current sensor connected to the charge / discharge path current sensor and measuring the current of the charge / discharge path, and the BMS drives the battery protection circuit based on the current measured by the charge / discharge path current sensor .
상기 전류센서는, 배터리 팩의 양(+)극 리드 경로 및/또는 음(-)극 리드 경로에 구성된다.The current sensor is configured in the positive (+) pole lead path and / or the negative pole lead path of the battery pack.
한편, 본 발명의 삼 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치는 배터리 팩, 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 또는 방전로드, 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 및/또는 방전로드 사이에 연결되는 충전 및/또는 방전 제어 스위치, 상기 충전 및/또는 방전 제어 스위치를 제어하여 충/방전 시 발생되는 이상상태로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 보호회로를 포함하는 BMS 및 상기 배터리 팩과 BMS사이에 형성된 충/방전 경로 상에 연결되어 충/방전 경로의 온도를 감지하는 충/방전 경로 온도센서를 포함하여 구성되고, 상기 BMS는 상기 충/방전 경로 온도센서에서 감지된 온도를 근거로 하여 상기 배터리 보호회로를 구동한다.Meanwhile, the battery pack protecting apparatus according to the third embodiment of the present invention includes a battery pack, a charging source or a discharging rod connected to the battery pack, a charging and / or discharging unit connected between the charging source and / A discharge control switch, and a battery protection circuit for controlling the charging and / or discharging control switch to protect the battery pack from an abnormal state occurring during charge / discharge, and a charging / discharging path formed between the battery pack and the BMS And a charge / discharge path temperature sensor connected to the charge / discharge path temperature sensor for sensing the temperature of the charge / discharge path, and the BMS drives the battery protection circuit based on the temperature sensed by the charge / discharge path temperature sensor .
상기 온도센서는, 배터리 팩의 양(+)극 리드 경로 및/또는 음(-)극 리드 경로에 구성된다.The temperature sensor is configured in the positive (+) pole lead path and / or the negative pole lead path of the battery pack.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치는 배터리 팩과 BMS 사이에 구성된 경로의 전류를 감지하고 과전류 유입 시 차단하여 신속하게 배터리를 보호할 수 있다.The battery pack protecting apparatus according to the embodiment of the present invention can sense the current in the path formed between the battery pack and the BMS and block the battery when the overcurrent flows.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치의 개략적인 회로도.
도 2는 본 발명의 이 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치의 개략적인 회로도.
도 3은 본 발명의 삼 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치의 평면도.1 is a schematic circuit diagram of a battery pack protecting apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic circuit diagram of a battery pack protecting apparatus according to this embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a battery pack protecting apparatus according to the third embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
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.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part. This includes not only "directly connected" but also "electrically connected" between other devices in the middle. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The word " step (or step) "or" step "used to the extent that it is used throughout the specification does not mean" step for.
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.Also, terms including ordinal numbers such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of identifying one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. 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.
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. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.
<실시 예 1>≪ Example 1 >
다음으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치에 대하여 설명한다.Next, a battery pack protecting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 배터리 팩 보호장치는 배터리 팩과 BMS 사이의 경로에 전류를 감지하고 차단하는 전류차단부를 구성하여 과전류 시 신속하게 배터리 팩을 보호할 수 있도록 한다.The battery pack protecting apparatus of the present invention can constitute a current blocking unit for detecting and blocking a current in a path between the battery pack and the BMS so that the battery pack can be protected quickly in case of an overcurrent.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치의 개략적인 회로도이다.1 is a schematic circuit diagram of a battery pack protecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치(100)는 배터리 팩(110), 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 또는 방전로드(pack +, pack-), 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 및/또는 방전로드(pack +, pack-) 사이에 연결되는 충전 및/또는 방전 제어 스위치(미도시), 상기 충전 및/또는 방전 제어 스위치(미도시)를 제어하여 충/방전 시 발생되는 이상상태로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 보호회로를 포함하는 BMS(120) 및 상기 BMS(120) 및 배터리 보호회로와는 별개로 상기 배터리 팩(110)과 BMS(120) 사이에 형성된 충/방전 경로 상에 연결되어 충/방전 경로의 전류를 감지하여 감지된 전류가 소정 값 이상인 경우, 전류를 차단하는 전류차단부(130)를 포함하여 구성된다. 1, a battery
여기서 상기 전류차단부(130)는 배터리 팩의 양(+)극 리드에 연결된 경로와 음(-)극 리드에 연결된 경로, 배터리 팩의 양(+)극 리드에 연결된 경로 또는 배터리 팩의 음(-)극 리드에 연결된 경로에 구성될 수 있다.The
또한, 상기 전류차단부(130)는 퓨즈 등으로 구성되어 과전류 시 자동으로 차단될 수 있다.In addition, the
또한, 충/방전 시 배터리 팩 보호장치의 구동방법을 아래에서 상세하게 설명한다.In addition, a driving method of the battery pack protecting apparatus during charging / discharging will be described in detail below.
충전 시 상기 전류차단부(130)는 상기 배터리 팩(110)으로 들어오는 전류를 감지하고, 과전류가 흐르는 경우에는 자체적으로 전류를 차단하여 과전류가 배터리 팩(110)으로 들어가지 않도록 한다. When the
또한, 방전 시 상기 전류차단부(130)는 상기 배터리 팩(110)에서 나가는 전류를 실시간으로 감지하고, 과전류가 감지되는 경우에는 자체적으로 전류를 차단하여 과전류의 열로 인해 발생되는 배터리 팩의 폭발 및 발화를 방지한다.In addition, during the discharge, the
<실시 예 2>≪ Example 2 >
다음으로 본 발명의 이 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치에 대하여 설명한다.Next, a battery pack protecting apparatus according to this embodiment of the present invention will be described.
한편, 상기 일 실시 예에서 사용되는 퓨즈는 한번 사용되면 다시 사용할 수 없으므로, 과전류가 발생되는 경우에는 자동으로 다시 사용할 수 없다. 따라서, 이 실시 예와 삼 실시 예에서는 과전류 발생 시 일시적으로 충/방전을 중지하고, 일시적인 오류이거나 배터리 팩 자체적으로 문제가 해결되는 경우, 자동으로 다시 배터리 팩을 사용할 수 있도록 한다.On the other hand, since the fuse used in the above embodiment can not be used again once it is used, it can not be used again automatically when an overcurrent occurs. Therefore, in this embodiment and the third embodiment, charging / discharging is temporarily stopped upon occurrence of an overcurrent, so that the battery pack can be used again automatically if it is a temporary error or if the problem of the battery pack itself is solved.
도 2는 본 발명의 이 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치의 개략적인 회로도이다.2 is a schematic circuit diagram of a battery pack protecting apparatus according to this embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 이 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치는 배터리 팩, 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 또는 방전로드, 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 및/또는 방전로드 사이에 연결되는 충전 및/또는 방전 제어 스위치, 상기 충전 및/또는 방전 제어 스위치를 제어하여 충/방전 시 발생되는 이상상태로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 보호회로를 포함하는 BMS 및 배터리 팩과 BMS 사이에 형성된 충/방전 경로 상에 연결되어 충/방전 경로의 전류를 측정하는 충/방전 경로 전류센서를 포함하여 구성되어, BMS는 상기 충/방전 경로 전류센서에서 측정된 전류를 근거로 하여 상기 배터리 보호회로를 구동한다.Referring to FIG. 2, a battery pack protecting apparatus according to this embodiment of the present invention includes a battery pack, a charging source or a discharging rod connected to the battery pack, a connection between a charging source and / And a battery protection circuit for controlling the charging and / or discharging control switch to protect the battery pack from an abnormal state occurring during charging / discharging by controlling the charging and / or discharging control switch, and a charging / discharging control circuit And a charging / discharging path current sensor connected to the discharging path to measure a current of the charging / discharging path. The BMS detects the charging / discharging path current based on the current measured by the charging / discharging path current sensor, .
여기서 상기 전류센서는 배터리 팩의 양(+)극 리드에 연결된 경로와 음(-)극 리드에 연결된 경로, 배터리 팩의 양(+)극 리드에 연결된 경로 또는 배터리 팩의 음(-)극 리드에 연결된 경로에 구성될 수 있다.Here, the current sensor is a path connected to a negative (+) pole lead of a battery pack and a path connected to a negative pole lead of the battery pack, a path connected to a positive pole lead of the battery pack, Lt; / RTI >
또한, 상기 전류센서는 배터리 팩의 전류를 측정하는 전류센서와는 별개의 구성으로 상기 충/방전 경로 상의 과전류를 측정하기 위하여 구성된다.The current sensor is configured to measure an overcurrent on the charge / discharge path in a configuration separate from the current sensor for measuring the current of the battery pack.
또한, 충/방전 시 배터리 팩 보호장치의 구동방법을 아래에서 상세하게 설명한다.In addition, a driving method of the battery pack protecting apparatus during charging / discharging will be described in detail below.
충전 시 상기 전류센서는 상기 배터리 팩으로 들어오는 전류를 감지하고, BMS 로 감지된 전류 값을 전송한다. 전송된 전류 값이 과전류 기준 값 이상인 경우, 상기 BMS는 충전 FET를 오프 시켜 충전 전류가 차단될 수 있도록 한다. Upon charging, the current sensor senses the current flowing into the battery pack and transmits a current value sensed by the BMS. If the transmitted current value is greater than or equal to the overcurrent reference value, the BMS turns off the charge FET so that the charge current can be shut off.
또한, 방전 시 상기 전류센서는 상기 배터리 팩에서 나가는 전류를 감지하고, BMS로 감지된 전류 값을 전송한다. 전송된 전류 값이 과전류 기준 값 이상인 경우, 상기 BMS는 방전 FET를 오프 시켜 방전 전류가 차단될 수 있도록 한다.Also, at the time of discharging, the current sensor senses a current flowing out of the battery pack and transmits a current value sensed by the BMS. If the transmitted current value is greater than or equal to the overcurrent reference value, the BMS turns off the discharge FET so that the discharge current can be cut off.
과전류 발생이 일시적인 오류이거나 배터리 팩 자체적으로 문제가 해결되는 경우, BMS는 각각의 FET를 온 시켜 충전 및/또는 방전이 다시 수행될 수 있도록 한다.If the overcurrent is a temporary error, or if the problem is solved by the battery pack itself, the BMS turns on each FET so that charging and / or discharging can be performed again.
또한, 상기 전류센서는 자체적으로 과전류를 탐지하여 BMS에 과전류 발생을 알릴 수 있다.In addition, the current sensor itself can detect an overcurrent and inform the BMS of the occurrence of an overcurrent.
<실시 예 3>≪ Example 3 >
다음으로 본 발명의 삼 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치에 대하여 설명한다.Next, a battery pack protecting apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described.
또한, 열은 전류의 제곱에 비례하기 때문에 과전류가 발생하는 경우, 온도센서를 통해 발열을 감지하여 과전류가 발생되는 것을 알 수 있다.Also, since the heat is proportional to the square of the current, when an overcurrent occurs, the overheat is detected by sensing the heat through the temperature sensor.
도 3은 본 발명의 삼 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치의 평면도이다.3 is a plan view of a battery pack protecting apparatus according to the third embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 삼 실시 예에 따른 배터리 팩 보호장치는 배터리 팩, 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 또는 방전로드, 상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 및/또는 방전로드 사이에 연결되는 충전 및/또는 방전 제어 스위치, 상기 충전 및/또는 방전 제어 스위치를 제어하여 충/방전 시 발생되는 이상상태로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 보호회로를 포함하는 BMS 및 상기 배터리 팩과 BMS사이에 형성된 충/방전 경로 상에 연결되어 충/방전 경로의 온도를 감지하는 충/방전 경로 온도센서를 포함하여 구성되어 상기 BMS는 상기 충/방전 경로 온도센서에서 감지된 온도를 근거로 하여 상기 배터리 보호회로를 구동한다.Referring to FIG. 3, the battery pack protecting apparatus according to the third embodiment of the present invention includes a battery pack, a charging source or a discharging rod connected to the battery pack, a connection between a charging source and / And a battery protection circuit for controlling the charging and / or discharging control switch and the charging and / or discharging control switch to protect the battery pack from an abnormal state occurring during charging / discharging, and a battery protection circuit formed between the battery pack and the BMS And a charging / discharging path temperature sensor connected to the charging / discharging path and sensing the temperature of the charging / discharging path. The BMS is connected to the battery protection circuit .
여기서 상기 온도센서는 배터리 팩의 양(+)극 리드에 연결된 경로와 음(-)극 리드에 연결된 경로, 배터리 팩의 양(+)극 리드에 연결된 경로 또는 배터리 팩의 음(-)극 리드에 연결된 경로에 구성될 수 있다.Here, the temperature sensor is a path connected to the positive (+) pole lead of the battery pack and a path connected to the negative (-) pole lead, a path connected to the positive pole lead of the battery pack, Lt; / RTI >
또한, 상기 온도센서는 서미스터, 금속 온도 측정 저항체, 자기 온도 센서, 초전형 온도 센서, 서모 파일, 열전대, IC 온도센서 또는 그 등가물이 이용될 수 있으나 온도센서의 종류를 한정하는 것은 아니다.The temperature sensor may be a thermistor, a metal temperature measuring resistor, a magnetic temperature sensor, a superconducting temperature sensor, a thermopile, a thermocouple, an IC temperature sensor or the like, but the type of the temperature sensor is not limited thereto.
또한, 상기 온도센서는 BMS에 구성되어 소자에서 발생되는 열을 측정하는 온도센서와는 별개의 구성으로 상기 충/방전 경로 상의 과전류로부터 발생되는 열을 측정하기 위하여 구성된다.The temperature sensor is configured to measure heat generated from an overcurrent on the charge / discharge path in a configuration separate from a temperature sensor configured in the BMS and measuring heat generated in the device.
또한, 충/방전 시 배터리 팩 보호장치의 구동방법을 아래에서 상세하게 설명한다. In addition, a driving method of the battery pack protecting apparatus during charging / discharging will be described in detail below.
충전 시 상기 온도센서는 상기 배터리 팩으로 들어오는 전류로부터 발생되는 열에 의한 온도를 감지하고, BMS로 감지된 온도 값을 전송한다. 전송된 온도 값이 과전류 발생 시의 기준 온도 값 이상인 경우, 상기 BMS는 충전 FET를 오프 시켜 충전 전류가 차단될 수 있도록 한다. Upon charging, the temperature sensor detects a temperature due to heat generated from a current flowing into the battery pack, and transmits a temperature value sensed by the BMS. If the transmitted temperature value is greater than or equal to the reference temperature value at the time of occurrence of the overcurrent, the BMS turns off the charging FET so that the charging current can be cut off.
또한, 방전 시 상기 온도센서는 상기 배터리 팩에서 나가는 전류로부터 발생되는 열에 의한 온도를 감지하고, BMS로 감지된 온도 값을 전송한다. 전송된 온도 값이 과전류 발생 시의 기준 온도 값 이상인 경우, 상기 BMS는 방전 FET를 오프 시켜 방전 전류가 차단될 수 있도록 한다.Also, at the time of discharging, the temperature sensor senses a temperature due to heat generated from a current flowing out of the battery pack, and transmits a temperature value sensed by the BMS. When the transmitted temperature value is equal to or higher than the reference temperature value at the time of occurrence of the overcurrent, the BMS turns off the discharge FET so that the discharge current can be cut off.
과전류 발생이 일시적인 오류이거나 배터리 팩 자체적으로 문제가 해결되는 경우, 상기 BMS는 각각의 FET를 온 시켜 충전 및/또는 방전이 다시 수행될 수 있도록 한다.If over current generation is a temporary error or if the problem is solved by the battery pack itself, the BMS turns on each FET so that charging and / or discharging can be performed again.
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.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 or scope of the invention.
100: 배터리 팩 보호장치
110: 배터리 팩
120: BMS
130: 전류 차단부100: Battery pack protector
110: Battery pack
120: BMS
130:
Claims (7)
배터리 팩;
상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 또는 방전로드;
상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 및/또는 방전로드 사이에 연결되는 충전 및/또는 방전 제어 스위치;
상기 충전 및/또는 방전 제어 스위치를 제어하여 충/방전 시 발생되는 이상상태로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 보호회로를 포함하는 BMS; 및
상기 BMS 및 배터리 보호회로와는 별개로 상기 배터리 팩과 BMS 사이에 형성된 충/방전 경로 상에 연결되어 충/방전 경로의 전류를 감지하고 감지된 전류가 소정 값 이상인 경우, 전류를 차단하는 전류차단부;
를 포함하여 구성되는 배터리 팩 보호장치.
An apparatus for protecting a battery pack from an overcurrent,
Battery pack;
A charging source or a discharging rod connected to the battery pack;
A charge and / or discharge control switch connected between a charge source and / or a discharge rod connected to the battery pack;
And a battery protection circuit for controlling the charging and / or discharging control switch to protect the battery pack from an abnormal state occurring during charging / discharging; And
Discharge path formed between the battery pack and the BMS, separately from the BMS and the battery protection circuit, detects a current in the charge / discharge path, and when the sensed current is equal to or greater than a predetermined value, part;
Wherein the battery pack protection device comprises:
상기 전류차단부는,
배터리 팩의 양(+)극 리드 경로 및/또는 음(-)극 리드 경로에 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 보호장치.
The method according to claim 1,
The current cut-
(+) Pole lead path and / or a (-) pole lead path of the battery pack.
상기 전류차단부는, 상기 충/방전 경로에서 감지된 전류가 소정 값 이상인 경우, 융단되어 전류를 차단하는 퓨즈를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 보호장치.
The method according to claim 1,
Wherein the current blocking unit includes a fuse that is cut off when the current sensed in the charging / discharging path is greater than a predetermined value.
상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 또는 방전로드;
상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 및/또는 방전로드 사이에 연결되는 충전 및/또는 방전 제어 스위치;
상기 충전 및/또는 방전 제어 스위치를 제어하여 충/방전 시 발생되는 이상상태로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 보호회로를 포함하는 BMS; 및
상기 배터리 팩과 BMS 사이에 형성된 충/방전 경로 상에 연결되어 충/방전 경로의 전류를 측정하는 충/방전 경로 전류센서; 를 포함하여 구성되고,
상기 BMS는 상기 충/방전 경로 전류센서에서 측정된 전류를 근거로 하여 상기 배터리 보호회로를 구동하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 보호장치.
Battery pack;
A charging source or a discharging rod connected to the battery pack;
A charge and / or discharge control switch connected between a charge source and / or a discharge rod connected to the battery pack;
And a battery protection circuit for controlling the charging and / or discharging control switch to protect the battery pack from an abnormal state occurring during charging / discharging; And
A charge / discharge path current sensor connected to the charge / discharge path formed between the battery pack and the BMS to measure a current of the charge / discharge path; And,
Wherein the BMS drives the battery protection circuit based on a current measured by the charge / discharge path current sensor.
상기 전류센서는,
배터리 팩의 양(+)극 리드 경로 및/또는 음(-)극 리드 경로에 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 보호장치.
The method of claim 4,
Wherein the current sensor comprises:
(+) Pole lead path and / or a (-) pole lead path of the battery pack.
상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 또는 방전로드;
상기 배터리 팩과 연결되는 충전원 및/또는 방전로드 사이에 연결되는 충전 및/또는 방전 제어 스위치;
상기 충전 및/또는 방전 제어 스위치를 제어하여 충/방전 시 발생되는 이상상태로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 보호회로를 포함하는 BMS; 및
상기 배터리 팩과 BMS사이에 형성된 충/방전 경로 상에 연결되어 충/방전 경로의 온도를 감지하는 충/방전 경로 온도센서; 를 포함하여 구성되고,
상기 BMS는 상기 충/방전 경로 온도센서에서 감지된 온도를 근거로 하여 상기 배터리 보호회로를 구동하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 보호장치.
Battery pack;
A charging source or a discharging rod connected to the battery pack;
A charge and / or discharge control switch connected between a charge source and / or a discharge rod connected to the battery pack;
And a battery protection circuit for controlling the charging and / or discharging control switch to protect the battery pack from an abnormal state occurring during charging / discharging; And
A charge / discharge path temperature sensor connected to the charge / discharge path formed between the battery pack and the BMS to sense the temperature of the charge / discharge path; And,
Wherein the BMS drives the battery protection circuit based on a temperature sensed by the charge / discharge path temperature sensor.
상기 온도센서는,
배터리 팩의 양(+)극 리드 경로 및/또는 음(-)극 리드 경로에 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 보호장치.
The method of claim 6,
The temperature sensor includes:
(+) Pole lead path and / or a (-) pole lead path of the battery pack.
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