KR20210044293A - Battery protection circuit, battery management system, battery device, and control method thereof - Google Patents
Battery protection circuit, battery management system, battery device, and control method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210044293A KR20210044293A KR1020217009583A KR20217009583A KR20210044293A KR 20210044293 A KR20210044293 A KR 20210044293A KR 1020217009583 A KR1020217009583 A KR 1020217009583A KR 20217009583 A KR20217009583 A KR 20217009583A KR 20210044293 A KR20210044293 A KR 20210044293A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- unit
- battery
- protection
- battery cell
- switch
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims abstract description 50
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 5
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 102100039511 Chymotrypsin-C Human genes 0.000 description 4
- 101000889306 Homo sapiens Chymotrypsin-C Proteins 0.000 description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
- G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00302—Overcharge protection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00306—Overdischarge protection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
본 발명은 배터리 보호 회로를 제공하며, 상기 배터리 보호 회로는 배터리 셀 유닛과 외부 포트 사이에 전기적으로 연결되어 전원 공급 회로를 형성하고, 상기 배터리 보호 회로는 제1 보호 유닛, 제2 보호 유닛, 및 감지 스위치 유닛을 포함하고, 상기 제1 보호 유닛은 상기 배터리 셀 유닛과 상기 제2 보호 유닛 사이에 전기적으로 연결되고, 상기 감지 스위치 유닛은 상기 배터리 셀 유닛의 미리 설정된 위치에 설치되고, 상기 감지 스위치 유닛은 상기 배터리 셀 유닛과 전기적으로 연결되며, 상기 감지 스위치 유닛이 온(turn on)이 되도록 트리거되고, 또한 상기 제1 보호 유닛이 상기 전원 공급 회로를 온이 되도록 한 경우, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 장치를 보호한다. 본 발명은 또한 배터리 관리 시스템, 배터리 장치 및 그 제어 방법을 제공한다. 본 발명에서 제공되는 배터리 보호 회로는 높은 안전성, 넓은 적용 범위 및 저렴한 비용의 장점을 갖는다.The present invention provides a battery protection circuit, wherein the battery protection circuit is electrically connected between a battery cell unit and an external port to form a power supply circuit, and the battery protection circuit comprises a first protection unit, a second protection unit, and A detection switch unit, wherein the first protection unit is electrically connected between the battery cell unit and the second protection unit, the detection switch unit is installed at a preset position of the battery cell unit, and the detection switch The unit is electrically connected to the battery cell unit, and when the detection switch unit is triggered to turn on, and the first protection unit turns the power supply circuit on, the second protection unit To protect the battery device. The present invention also provides a battery management system, a battery device, and a control method thereof. The battery protection circuit provided in the present invention has advantages of high safety, wide application range, and low cost.
Description
본 출원은 2020 년 6 월 17 일에 출원 된 중국 특허 출원의 우선권을 주장하며 출원 번호는 202010555943.6이며 발명 명칭은 "배터리 보호 회로, 배터리 관리 시스템, 배터리 장치 및 그 제어 방법"으로 전체 내용은 본 출원에서 참조로 포함된다.This application claims the priority of the Chinese patent application filed on June 17, 2020, the application number is 202010555943.6, the invention name is "battery protection circuit, battery management system, battery device and its control method", the entire contents of this application Is incorporated by reference in.
본 발명은 배터리 기술 분야에 관한 것으로, 특히 배터리 보호 회로, 배터리 보호 회로를 구비한 배터리 관리 시스템, 배터리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of battery technology, and more particularly, to a battery protection circuit, a battery management system including a battery protection circuit, a battery device, and a control method thereof.
현재 리튬 이온 배터리는 사람들의 중요한 에너지 원으로 광범위하게 사용되고 있으며, 전자 통신 분야에서든 운송 분야에서든 매우 중요한 역할을 수행하고 있으며 광범위한 응용 전망을 가지고 있다. 리튬 이온 배터리의 안전도 무시할 수 없는 문제이다.Currently, lithium-ion batteries are widely used as an important energy source for people, and play a very important role in the field of electronic communication or transportation, and have a wide application prospect. The safety of lithium-ion batteries is also an issue that cannot be ignored.
리튬 이온 배터리는 일반적으로 규범에 따라 사용할 때 안전하지만 내부 또는 기계적 오류가 발생할 경우 잠재적인 위험이 될수 있다. 예를 들어 배터리가 과충전, 압착, 고온 또는 단락과 같은 악의적인 조건에 있을 때, 과열이나, 연기발생, 심지어 발화폭발로 이어질 수 있다. 종래 기술에서 리튬 이온 배터리 보호 칩은 충전 및 방전 프로세스를 모니터링 할 수 있으며 프로세스에서 배터리의 안전 작동 범위의 위험을 초과 할 가능성이 있을 경우 개입 할 수 있다. 그러나 리튬 이온 배터리 보호 칩이 고장 나면 배터리에 대하여 위험을 경고할 수 없다.Lithium-ion batteries are generally safe when used according to the norm, but can be a potential hazard if internal or mechanical errors occur. For example, when a battery is in malicious conditions such as overcharging, crushing, high temperature or short circuit, it can lead to overheating, smoke generation, and even ignition. In the prior art, a lithium-ion battery protection chip can monitor the charging and discharging process and intervene if there is a possibility of exceeding the risk of the safe operating range of the battery in the process. However, if the lithium-ion battery protection chip fails, it cannot warn the battery of danger.
이를 감안하여, 따라서, 배터리 셀 유닛을 보호할 수 있는 배터리 보호 회로, 배터리 보호 회로를 구비한 배터리 관리 시스템, 배터리 장치 및 그 제어 방법을 제공할 필요가 있다.In view of this, there is a need to provide a battery protection circuit capable of protecting a battery cell unit, a battery management system including a battery protection circuit, a battery device, and a control method thereof.
본 발명의 일 실시예는 배터리 보호 회로를 제공하며, 상기 배터리 보호 회로는 배터리 셀 유닛과 외부 포트 사이에 전기적으로 연결되어 전원 공급 회로를 형성하고, 상기 배터리 보호 회로는 제1 보호 유닛, 제2 보호 유닛, 및 감지 스위치 유닛을 포함하며, 상기 제1 보호 유닛은 상기 배터리 셀 유닛과 상기 제2 보호 유닛 사이에 전기적으로 연결되고, 상기 감지 스위치 유닛은 상기 배터리 셀 유닛의 미리 설정된 위치에 설치되고, 상기 감지 스위치 유닛은 상기 제2 보호 유닛과 전기적으로 연결되며, 상기 감지 스위치 유닛이 온(turn on)이 되도록 트리거되고, 또한 상기 제1 보호 유닛이 상기 전원 공급 회로를 온이 되도록 한 경우, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 유닛을 보호한다.An embodiment of the present invention provides a battery protection circuit, wherein the battery protection circuit is electrically connected between a battery cell unit and an external port to form a power supply circuit, and the battery protection circuit comprises a first protection unit and a second protection unit. A protection unit and a detection switch unit, wherein the first protection unit is electrically connected between the battery cell unit and the second protection unit, and the detection switch unit is installed at a preset position of the battery cell unit, , The detection switch unit is electrically connected to the second protection unit, the detection switch unit is triggered to turn on, and the first protection unit turns the power supply circuit on, The battery unit is protected by controlling the second protection unit.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 제2 보호 유닛은 퓨즈, 제1 저항 및 제1 스위치를 포함하고, 상기 퓨즈의 제1 단자는 상기 배터리 셀 유닛의 양극에 전기적으로 연결되고, 상기 퓨즈의 제2 단자는 상기 제1 저항을 통해 상기 제1 스위치의 제2 단자에 전기적으로 연결되며, 상기 퓨즈의 제3 단자는 외부 포트의 양극에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 스위치의 제1 단자는 상기 감지 스위치 유닛에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 스위치의 제2 단자는 접지되고, 상기 제1 스위치의 제3 단자는 상기 퓨즈의 제2 단자에 전기적으로 연결된다.According to some embodiments of the present invention, the second protection unit includes a fuse, a first resistor, and a first switch, and a first terminal of the fuse is electrically connected to a positive electrode of the battery cell unit, and The second terminal is electrically connected to the second terminal of the first switch through the first resistor, the third terminal of the fuse is electrically connected to the positive electrode of the external port, and the first terminal of the first switch is It is electrically connected to the sensing switch unit, a second terminal of the first switch is grounded, and a third terminal of the first switch is electrically connected to a second terminal of the fuse.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감지 스위치 유닛은 온도 스위치이고, 상기 온도 스위치가 배터리 셀 유닛의 온도가 미리 설정된 온도를 초과하는 것을 감지하면 상기 온도 스위치가 온이 되도록 트리거됨으로써, 상기 제1 스위치가 온이 되도록 트리거되어 상기 제1 저항을 가열하고, 상기 퓨즈를 끊어 상기 배터리 셀 유닛을 보호한다.According to an embodiment of the present invention, the sensing switch unit is a temperature switch, and when the temperature switch detects that the temperature of the battery cell unit exceeds a preset temperature, the temperature switch is triggered to be turned on, so that the first The switch is triggered to be turned on to heat the first resistor, and cut the fuse to protect the battery cell unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감지 스위치 유닛은 마이크로 스위치이고, 상기 배터리 셀 유닛가 열팽창에 의해 압착되면 상기 마이크로 스위치가 온이 되도록 트리거됨으로써, 상기 제1 스위치가 온이 되도록 트리거되어 상기 제1 저항을 가열하고, 상기 퓨즈를 끊어 상기 배터리 셀 유닛을 보호한다.According to an embodiment of the present invention, the sensing switch unit is a micro switch, and when the battery cell unit is pressed by thermal expansion, the micro switch is triggered to be turned on, and the first switch is triggered to be turned on. The resistor is heated and the fuse is blown to protect the battery cell unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리 보호 회로는 제3 보호 유닛을 더 포함하고, 상기 제3 보호 유닛은 상기 배터리 셀 유닛과 상기 제2 보호 유닛 사이에 전기적으로 연결된다.According to an embodiment of the present invention, the battery protection circuit further includes a third protection unit, and the third protection unit is electrically connected between the battery cell unit and the second protection unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되고, 상기 제1 보호 유닛은 전원 공급 회로를 온이 되도록 하고, 상기 제3 보호 유닛이 상기 제2 보호 유닛을 트리거하지 않은 경우, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛을 보호한다.According to an embodiment of the present invention, the detection switch unit is triggered to be turned on, the first protection unit turns the power supply circuit on, and the third protection unit does not trigger the second protection unit. In this case, the battery cell unit is protected by controlling the second protection unit.
본 발명의 일 실시예는, 상기 배터리 보호 회로를 포함하는 배터리 관리 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a battery management system including the battery protection circuit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리 관리 시스템이 상기 배터리 셀 유닛을 제어하여, 미리 설정된 전류로 방전될 경우, 상기 감지 스위치 유닛이 온이 되면 상기 제2 보호 유닛이 트리거되어 상기 배터리 셀 유닛을 보호한다.According to an embodiment of the present invention, when the battery management system controls the battery cell unit and is discharged with a preset current, the second protection unit is triggered when the detection switch unit is turned on. Protect
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 보호 유닛은 퓨즈를 포함하고, 상기 퓨즈의 정격 전류와 상기 미리 설정된 전류의 차이는 전류 임계값 이하이다.According to an embodiment of the present invention, the second protection unit includes a fuse, and a difference between the rated current of the fuse and the preset current is less than or equal to a current threshold.
본 발명의 일 실시예는, 배터리 장치를 제공하고, 상기 배터리 장치는 배터리 셀 유닛을 포함하고, 상기 배터리 장치는 전술 한 바와 같은 배터리 보호 회로를 더 포함하며, 상기 배터리 보호 회로는 상기 배터리 셀 유닛을 보호하기 위해 사용된다.An embodiment of the present invention provides a battery device, wherein the battery device includes a battery cell unit, and the battery device further includes a battery protection circuit as described above, wherein the battery protection circuit comprises the battery cell unit. It is used to protect.
본 발명의 일 실시예는, 배터리 장치의 제어 방법을 제공하며, 상기 배터리 장치는 배터리 셀 유닛과 상기 배터리 셀 유닛에 전기적으로 연결된 배터리 보호 회로를 포함하고, 상기 배터리 보호 회로는 상기 배터리 셀 유닛과 외부 포트 사이에 전기적으로 연결되어 전원 공급 회로를 형성하고, 상기 배터리 보호 회로는 제1 보호 유닛, 제2 보호 유닛 및 감지 스위치 유닛을 포함하며, 상기 방법은, An embodiment of the present invention provides a method for controlling a battery device, wherein the battery device includes a battery cell unit and a battery protection circuit electrically connected to the battery cell unit, and the battery protection circuit comprises the battery cell unit and Electrically connected between the external ports to form a power supply circuit, the battery protection circuit comprises a first protection unit, a second protection unit and a detection switch unit, the method,
상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되고 상기 제1 보호 유닛이 전원 공급 회로를 온이 되도록 한 경우, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 단계를 포함한다.And protecting the battery cell unit by controlling the second protection unit when the detection switch unit is triggered to be turned on and the first protection unit turns the power supply circuit on.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리 보호 회로는 상기 배터리 셀 유닛과 상기 제2 보호 유닛 사이에 전기적으로 연결된 제3 보호 유닛을 더 포함하고, 상기 방법은,According to an embodiment of the present invention, the battery protection circuit further comprises a third protection unit electrically connected between the battery cell unit and the second protection unit, and the method comprises:
상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되고, 제1 보호 유닛은 전원 공급 회로를 온이 되도록 하고, 상기 제3 보호 유닛이 상기 제2 보호 유닛을 트리거하지 않은 경우, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 단계를 더 포함한다.When the detection switch unit is triggered to be turned on, the first protection unit turns the power supply circuit on, and when the third protection unit does not trigger the second protection unit, the second protection unit is controlled to And protecting the battery cell unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리 장치는 배터리 관리 시스템을 포함하고, 상기 방법은,According to an embodiment of the present invention, the battery device includes a battery management system, and the method includes:
상기 배터리 관리 시스템이 상기 배터리 셀 유닛을 제어하여, 미리 설정된 전류로 방전될 경우, 상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되면, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 단계를 더 포함한다.When the battery management system controls the battery cell unit to be discharged with a preset current, when the detection switch unit is triggered to be turned on, the step of protecting the battery cell unit by controlling the second protection unit is further performed. Includes.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 보호 유닛은 퓨즈를 포함하고, 상기 퓨즈의 정격 전류와 상기 미리 설정된 전류의 차이는 전류 임계값 이하이다.According to an embodiment of the present invention, the second protection unit includes a fuse, and a difference between the rated current of the fuse and the preset current is less than or equal to a current threshold.
본 발명의 실시예에서 제공하는 배터리 보호 회로, 및 배터리 보호 회로를 구비한 배터리 관리 시스템에 따르면, 상기 배터리 셀 유닛의 미리 설정된 위치에 감지 스위치 유닛을 설치하고, 상기 감지 스위치 유닛은 상기 제2 보호 유닛과 전기적으로 연결되고, 제1 보호 유닛이 상기 제2 보호 유닛을 트리거하지 않고 상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되면, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛을 보호한다. According to a battery management system including a battery protection circuit and a battery protection circuit provided in an embodiment of the present invention, a detection switch unit is installed at a preset position of the battery cell unit, and the detection switch unit is the second protection. When the first protection unit is electrically connected to the unit and is triggered so that the detection switch unit is turned on without triggering the second protection unit, the second protection unit is controlled to protect the battery cell unit.
본 발명은 배터리 관리 시스템의 단일 지점 고장시 과충전, 과방전 또는 퓨즈의 정격 전류에 가까운 큰 배율 방전으로 인한 배터리 셀 유닛의 화재 및 폭발 사고를 효과적으로 방지 할 수 있다. 본 발명에서 제공되는 배터리 보호 회로는 높은 안전성, 넓은 적용 범위 및 저렴한 비용의 장점을 갖는다.The present invention can effectively prevent fire and explosion accidents of a battery cell unit due to overcharge, overdischarge, or large multi-discharge close to the rated current of a fuse in case of a single point failure of the battery management system. The battery protection circuit provided in the present invention has advantages of high safety, wide application range, and low cost.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 배터리 장치의 블록도이다.
도 3은 도 1의 배터리 관리 시스템에서 배터리 보호 회로의 제1 실시예의 회로도이다.
도 4는 도 1의 배터리 관리 시스템에서 배터리 보호 회로의 제2 실시예의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
이하, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서, 본 발명에 대하여 상기 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.1 is a block diagram of a battery device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a battery device according to a second embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram of a first embodiment of a battery protection circuit in the battery management system of FIG. 1.
4 is a circuit diagram of a second embodiment of a battery protection circuit in the battery management system of FIG. 1.
5 is a flowchart of a method for controlling a battery device according to a first embodiment of the present invention.
Hereinafter, in the detailed description for carrying out the invention, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
당업자가 본 발명의 솔루션을 더 잘 이해할 수 있도록, 본 발명의 실시예의 기술적 솔루션은 본 발명의 실시예의 도면을 참조하여 아래에서 명확하고 완전하게 설명될 것이다. 자명하게, 설명된 실시예는 전부가 아니라 본 발명의 실시예의 일부일 뿐이다.In order for those skilled in the art to better understand the solutions of the present invention, the technical solutions of the embodiments of the present invention will be described clearly and completely below with reference to the drawings of the embodiments of the present invention. Apparently, the described embodiments are only a part of the embodiments of the present invention, not all.
본 발명의 실시예들의 설명에서, 달리 명확하게 정의되고 제한되지 않는 한 "연결"이라는 용어는 넓은 의미로 이해되어야 함을 유의해야 한다. 예를 들어 고정 연결, 분리 가능한 연결, 또는 일체형 연결일 수 있다. 기계적 연결 일 수 있고, 전기적 연결이거나 서로 통신할 수 있다. 직접적 연결일 수 있으며, 센터링 구성 요소를 통해 간접적으로 연결될 수도 있으며, 두 요소 간의 내부 연결 또는 두 요소 간의 상호 작용일 수도 있다. 본 발명에서 상술한 용어의 구체적인 의미는 당업자에게 있어서 구체적인 상황에 따라 이해할 수 있다.In the description of the embodiments of the present invention, it should be noted that the term "connection" is to be understood in a broad sense unless clearly defined and limited otherwise. For example, it may be a fixed connection, a detachable connection, or an integral connection. It can be a mechanical connection, an electrical connection, or it can communicate with each other. It may be a direct connection, an indirect connection through a centering component, an internal connection between two elements, or an interaction between two elements. The specific meaning of the terms described above in the present invention can be understood by those skilled in the art according to specific circumstances.
본 발명의 명세서 및 청구 범위 및 전술 한 도면에서 "제1", "제2"및 "제3"이라는 용어는 특정 순서를 설명하기보다는 다른 대상을 구별하기 위해 사용된다. 또한 "포함하는"이라는 용어 및 그 변형은 비 배타적 포함을 포함한다.In the specification and claims of the present invention and in the foregoing drawings, the terms “first”, “second” and “third” are used to distinguish between different objects rather than describing a particular order. Also, the term "comprising" and variations thereof include non-exclusive inclusion.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 배터리 장치의 바람직한 실시예에 따른 블록도이다. 상기 배터리 장치(100)는 배터리 셀 유닛(200) 및 상기 배터리 셀 유닛(200)과 전기적으로 연결된 배터리 보호 회로(300)를 포함한다. 상기 배터리 보호 회로(300)는 배터리 관리 시스템(400)에 위치하며, 상기 배터리 관리 시스템(400)이 배터리 셀 유닛(200)의 충전 및 방전을 제어 할 때 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호하기 위해 사용된다. 상기 배터리 보호 회로(300)는 상기 배터리 셀 유닛(200)과 외부 포트(500) 사이에 전기적으로 연결되어 전원 공급 회로를 형성하고, 상기 배터리 보호 회로(300)는 상기 전원 공급 회로의 온 또는 오프(turn off)를 제어하고, 이로 인해 상기 배터리 관리 시스템(400)이 배터리 셀 유닛(200)의 충전 및 방전을 제어시, 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호한다.Referring to Figure 1, Figure 1 is a block diagram according to a preferred embodiment of the battery device of the present invention. The
상기 배터리 보호 회로(300)는 제1 보호 유닛(30), 제2 보호 유닛(31) 및 감지 스위치 유닛(32)을 포함한다.The
구체적으로, 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 보호 유닛(30)은 배터리 셀 유닛(200)과 제2 보호 유닛(31) 사이에 전기적으로 연결된다. 상기 감지 스위치 유닛(32)은 상기 배터리 셀 유닛(200)의 미리 설정된 위치에 설치되고, 상기 감지 스위치 유닛(32)은 상기 제2 보호 유닛(31)과 전기적으로 연결된다. 정상 사용 상태에서, 상기 감지 스위치 유닛(32)은 오프 상태에 있다. 상기 제1 보호 유닛(30)이 상기 전원 공급 회로를 차단하지 않고 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되면, 상기 제2 보호 유닛(31)이 트리거되어 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호할 수 있다. 상기 감지 스위치 유닛(32)의 차이에 따라 미리 설정된 위치가 설정될 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온도 스위치인 경우, 미리 설정된 위치는 배터리 셀 유닛(200) 표면의 최고 온도 지점이 위치한 위치이다. 상기 감지 스위치 유닛(32)이 마이크로 스위치인 경우, 미리 설정된 위치는 배터리 셀 유닛(200) 표면에서 가장 쉽게 팽창되는 위치이다. 상기 배터리 셀 유닛(200)의 최고 온도 지점 또는 가장 쉽게 팽창되는 지점의 위치는 배터리 셀 유닛(200)이 공장에서 출고 될 때 결정된다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 상기 배터리 셀 유닛(200)의 배터리 시스템, 화학적 조성 및 구조에 따라 열 시뮬레이션 및 테스트를 수행하여, 배터리 시스템에서 배터리 셀 유닛(200)의 최고 온도 또는 가장 쉽게 팽창되는 지점의 위치를 얻을 수 있다. 상이한 배터리 시스템의 배터리 장치(200)의 표면 최고 온도의 위치 또는 가장 쉽게 팽창되는 지점은 동일하지 않음을 이해할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 보호 유닛(30)은 배터리 셀 유닛(200)의 각 셀을 보호하기 위한 복수의 제1 보호 칩을 포함한다.Specifically, in the embodiment of the present invention, the
일 실시예에서, 도 3을 참조하면, 상기 제2 보호 유닛(31)은 퓨즈(310), 제1 저항(R1) 및 제1 스위치(Q1)를 포함한다. 상기 퓨즈(310)는 3 단자 퓨즈이다. 상기 퓨즈(310)의 제1 단자는 배터리 셀 유닛(200)의 양극에 연결되고, 상기 퓨즈(310)의 제2 단자는 상기 제1 저항(R1)을 통해 상기 제1 스위치(Q1)의 제2 단자에 연결되고, 상기 퓨즈(310)의 제3 단자는 외부 포트(500)의 양극에 연결되며, 상기 제1 스위치(Q1)의 제1 단자는 상기 감지 스위치 유닛(32)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 스위치(Q1)의 제3 단자는 상기 퓨즈(310)의 제2 단자에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 스위치(Q1)의 제2 단자는 접지된다. 상기 제1 스위치(Q1)는 N형 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 스위치(Q1)의 제1 단자, 제2 단자 및 제3 단자는 각각 N형 전계 효과 트랜지스터의 게이트, 소스 및 드레인에 대응한다.In an embodiment, referring to FIG. 3, the
일 실시예에서, 상기 감지 스위치 유닛(32)은 상기 배터리 셀 유닛(200)의 온도 또는 팽창 범위 또는 압착 될 때 압력을 감지하기 위해 사용된다. 예를 들어, 상기 감지 스위치 유닛(32)은 배터리 셀 유닛(200)의 미리 설정된 위치의 온도를 감지하고 감지된 온도와 미리 설정된 온도를 비교할 수 있는 온도 스위치이다. 상기 감지된 온도가 미리 설정된 온도보다 높으면 상기 온도 스위치가 온이 되고, 이에 따라 상기 제1 스위치(Q1)가 온이 되도록 트리거되어, 상기 제1 저항(R1)을 가열하고 상기 퓨즈(310)를 끊어서 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호한다.In one embodiment, the
다른 실시예에서, 상기 감지 스위치 유닛(32)은 마이크로 스위치이다. 상기 배터리 셀 유닛(200)이 가열되면 팽창하고, 상기 배터리 셀 유닛(200)이 팽창하여 압착되면(예를 들어, 상기 배터리 셀 유닛(200)이 하우징에 의해 압착되는 경우), 상기 마이크로 스위치가 온이 되고, 이로 인해, 상기 제1 스위치(Q1)가 온이 되도록 트리거되고, 상기 제1 저항(R1)을 가열 하여, 상기 퓨즈(310)를 끊어서 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호한다.In another embodiment, the
상기 감지 스위치 유닛(32)은 또한 유사한 온도 스위치 특성을 갖는 다른 구성 요소 또는 기계적 구성 요소로 대체 될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 상기 감지 스위치 유닛(32)은 배터리 셀 유닛(200)의 열팽창 범위를 감지하기 위한 변위 감지 스위치일 수도 있다. 감지된 범위가 미리 설정된 범위를 초과하면 변위 감지 스위치가 온이 되도록 트리거되고, 이로 인해 상기 제1 스위치(Q1)가 온이 되어 상기 제1 저항(R1)이 가열되고 상기 퓨즈(310)를 끊어서 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호한다.It should be noted that the
일 실시예에서, 상기 외부 포트(500)의 양극은 충전기(미도시)의 양극에 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 외부 포트(500)의 음극은 상기 충전기의 음극에 전기적으로 연결될 수 있다.In one embodiment, a positive electrode of the
일 실시예에서, 상기 배터리 보호 회로(300)는 도 2에 도시 된 바와 같이, 제3 보호 유닛(33)을 더 포함한다. 상기 제3 보호 유닛(33)은 상기 배터리 셀 유닛(200)과 상기 제2 보호 유닛(31) 사이에 전기적으로 연결된다. 상기 제1 보호 유닛(30)이 전원 공급 회로를 차단하지 않고 상기 제3 보호 유닛(33)이 상기 제2 보호 유닛(31)을 트리거하지 않고 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되면, 상기 제2 보호 유닛(31)이 트리거하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호한다. 상기 제3 보호 유닛(33)은 상기 제1 보호 유닛(30)과 결합하여 배터리 셀 유닛(200)의 각 셀의 이중 보호를 위한 복수의 제2 보호 칩을 포함한다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 상기 제1 보호 유닛(30)이 효력이 없고 상기 제3 보호 유닛(33)이 트리거되면, 구동 신호를 상기 제2 보호 유닛(31)에 출력하여 상기 제2 보호 유닛(31)을 트리거하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호 할 수 있다. 상기 제1 보호 유닛(30)이 효력이 없고 제3 보호 유닛(33)도 효력이 없을 경우, 상기 감지 스위치 유닛(32)을 통해 상기 제2 보호 유닛(31)을 트리거하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호할 수 있다.In one embodiment, when the
상기 제1 보호 유닛(30)이 효력이 없다는 것은 상기 배터리 셀 유닛(200)의 파라미터가 미리 설정된 제1 파라미터 이상일 때, 상기 제1 보호 유닛(30)이 상기 전원 공급 회로를 차단하지 않는다는 것을 설명한다(예를 들어 제2 스위치(Q2) 또는 제3 스위치(Q3)를 차단하는 것). 상기 배터리 셀 유닛(200)의 파라미터는 전류, 전압 또는 온도일 수 있다. 상기 파라미터가 온도인 경우, 상기 제1 보호 유닛(30)에 대응하는 미리 설정된 제1 온도는 상기 감지 스위치 유닛(32)이 트리거 될 때의 온도보다 낮을 것임을 이해할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 보호 유닛(30)에 대응하는 상기 미리 설정된 제1 온도는 섭씨 50℃이고, 상기 감지 스위치 유닛(32)이 트리거 될 때의 온도는 상기 배터리 셀 유닛(200)이 견딜 수 있는 최고 온도(예를 들어, 섭씨 70℃)이다. That the
상기 제3 보호 유닛(33)이 효력이 없다는 것은 상기 배터리 셀 유닛(200)의 파라미터가 미리 설정된 제2 파라미터 이상일 때 상기 제1 보호 유닛(30)이 상기 제2 보호 유닛(31)을 트리거하지 않는다는 것을 의미함을 이해할 수 있다. 상기 미리 설정된 제2 파라미터는 상기 미리 설정된 제1 파라미터보다 크고, 상기 감지 스위치 유닛(32)이 트리거 될 때의 임계값보다 작다.The ineffectiveness of the
예를 들어, 상기 배터리 셀 유닛(200)의 전압이 미리 설정된 전압을 초과하고 상기 제1 보호 유닛(30)을 트리거하기 위한 전압 임계값에 도달하면, 상기 제1 보호 유닛(30)이 트리거하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호할 수 있다.For example, when the voltage of the
상기 배터리 셀 유닛(200)의 전압이 미리 설정된 전압을 초과하여 제1 보호 유닛(30)을 트리거하기 위한 전압 임계값에 도달했지만 상기 제1 보호 유닛(30)이 효력을 없는 경우, 상기 배터리 셀 유닛(200)의 전압이 상기 제3 보호 유닛(33)을 트리거하는 전압 임계값에 도달했는지 확인하고, 상기 배터리 셀 유닛(200)의 전압이 상기 제3 보호 유닛(33)을 트리거하는 전압 임계값에 도달하였을 경우, 상기 제3 보호 유닛(33)이 상기 제2 보호 유닛(31)에 구동 신호를 출력하도록 트리거하여, 상기 제2 보호 유닛(31)을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호할 수 있다.When the voltage of the
상기 배터리 셀 유닛(200)의 전압이 미리 설정된 전압을 초과하여 제1 보호 유닛(30)을 트리거하기 위한 전압 임계값에 도달했지만 상기 제1 보호 유닛(30)이 효력을 없는 경우, 상기 배터리 셀 유닛(200)의 전압이 상기 제3 보호 유닛(33)을 트리거하는 전압 임계값에 도달했는지 확인하고, 상기 배터리 셀 유닛(200)의 전압이 상기 제3 보호 유닛(33)을 트리거하는 전압 임계값에 도달하였지만, 상기 제3 보호 유닛(33)이 효력이 없을 경우, 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 된 후, 상기 제2 보호 유닛(31)에 구동 신호를 출력하여, 상기 제2 보호 유닛(31)을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호할 수 있다.When the voltage of the
도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 배터리 보호 회로(300)의 제1 실시예에 따른 회로도이다.3, FIG. 3 is a circuit diagram of a
일 실시예에서, 상기 제1 보호 유닛(30)은 3 개의 제1 보호 칩을 포함하고, 각각의 제1 보호 칩은 4 개의 배터리 셀에 연결되는 것으로 설명된다. 예를 들어, 상기 제1 보호 유닛(30)은 제1 보호 칩(IC1), 제1 보호 칩(IC2), 제1 보호 칩(IC3), 제2 저항(R2), 제3 저항(R3) ... 제7 저항(R7)을 포함한다. 상기 배터리 셀 유닛(200)은 제1 배터리 셀(B1), 제2 배터리 셀(B2) ... 제12 배터리 셀(B12)을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 제1 보호 칩(IC1)은 상기 제1 배터리 셀(B1) 내지 제4 배터리 셀(B4)에 연결되어 상기 제1 배터리 셀(B1) 내지 제4 배터리 셀(B4)을 보호한다. 예를 들어, 상기 제2 저항(R2)의 일단은 상기 제1 배터리 셀(B1)의 양극에 연결되고, 상기 제2 저항(R2)의 타단은 상기 제1 배터리 셀(B1)의 음극에 연결된다. 상기 제2 저항(R2)의 일단은 상기 제1 보호 칩(IC1)의 제1 핀(CV0)에도 연결되고, 상기 제2 저항(R2)의 타단은 상기 제1 보호 칩(IC1)의 제2 핀(CV1)에도 연결된다. 제5 저항(R5)의 일단은 제4 배터리 셀(B4)의 양극에 연결되고, 상기 제5 저항(R5)의 타단은 상기 제4 배터리 셀(B4)의 음극에 연결된다. 상기 제5 저항(R5)의 일단은 상기 제1 보호 칩(IC1)의 제3 핀(CV3)에도 연결되고, 상기 제5 저항(R5)의 타단 역시 상기 제1 보호 칩(IC1)의 제4 핀(CV4)에 연결된다.In one embodiment, it is described that the
유사하게, 상기 제1 보호 칩(IC2)은 상기 제5 배터리 셀(B5) 내지 제8 배터리 셀(B8)에 연결되어 상기 제5 배터리 셀(B5) 내지 제8 배터리 셀(B8)을 보호한다는 점에 유의해야 한다. 상기 제1 보호 칩(IC3)은 상기 제9 배터리 셀(B9) 내지 제12 배터리 셀(B12)에 연결되어 상기 제9 배터리 셀(B9) 내지 제12 배터리 셀(B12)을 보호한다. 구체적인 연결 방식은 상기 제1 보호 칩(IC1)과 상기 제1 배터리 셀(B1) 내지 제4 배터리 셀(B4)의 연결 방식과 유사하므로 여기서는 자세히 설명하지 않는다. 상기 제1 보호 유닛(30)은 N 개의 상기 제1 보호 칩을 포함 할 수 있으며, 제1 보호 칩의 수는 본 발명에서 제한되지 않는다.Similarly, the first protection chip IC2 is connected to the fifth to eighth battery cells B5 to B8 to protect the fifth to eighth battery cells B5 to B8. It should be noted that. The first protection chip IC3 is connected to the ninth battery cells B9 to twelfth battery cells B12 to protect the ninth battery cells B9 to twelfth battery cells B12. A specific connection method is similar to a connection method between the first protection chip IC1 and the first to fourth battery cells B1 to B4, and thus will not be described in detail here. The
상기 제1 보호 유닛(30)은 제2 스위치(Q2), 제3 스위치(Q3) 및 저항(R0)을 더 포함한다. 상기 저항(R0)은 전원 공급 회로의 전류, 즉 상기 배터리 셀 유닛(200)을 통해 흐르는 전류를 수집하기 위해 사용된다. 본 실시예에서, 상기 저항(R0)의 일단은 상기 제1 배터리 셀(B1)의 음극에 연결되고 상기 저항(R0)의 타단은 제2 스위치(Q2)에 연결된다. 상기 저항 R0의 일단은 상기 제1 보호 칩(IC1)의 SRP 핀에도 연결되고 상기 저항 R0의 타단은 제1 보호 칩(IC1)의 SRN 핀에도 연결 된다. 상기 제1 보호 칩(IC1)은 상기 저항(R0)의 전압을 감지하고, 상기 전압 및 저항(R0)의 저항값에 따라 상기 배터리 셀 유닛(200)에 흐르는 전류를 계산할 수 있다.The
상기 제2 스위치(Q2)의 제1 단자는 상기 제1 보호 칩(IC1)의 방전 핀(DSG)에 연결되고, 상기 제2 스위치(Q2)의 제2 단자는 상기 저항(R0)에 연결되고, 상기 제2 스위치(Q2)의 제3 단자는 상기 제3 스위치(Q3)의 제2 단자에 연결되고, 상기 제3 스위치(Q3)의 제1 단자는 상기 제1 보호 칩(IC1)의 충전 핀(CHG)에 연결되고, 상기 제3 스위치(Q3)의 제3 단자는 상기 제2 스위치(Q2)의 제3 단자에 연결되며, 상기 제3 스위치(Q3)의 제2 단자는 상기 외부 포트(500)의 음극에 연결된다.The first terminal of the second switch Q2 is connected to the discharge pin DSG of the first protection chip IC1, the second terminal of the second switch Q2 is connected to the resistor R0, and , The third terminal of the second switch Q2 is connected to the second terminal of the third switch Q3, and the first terminal of the third switch Q3 is charged with the first protection chip IC1. It is connected to a pin CHG, a third terminal of the third switch Q3 is connected to a third terminal of the second switch Q2, and a second terminal of the third switch Q3 is the external port It is connected to the cathode of 500.
상기 제2 스위치(Q2) 및 상기 제3 스위치(Q3)는 N형 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 상기 제2 스위치(Q2) 및 상기 제3 스위치(Q3)의 제1 단자, 제2 단자 및 제3 단자는 각각 상기 N형 전계 효과 트랜지스터의 게이트, 소스 및 드레인에 대응한다.The second switch Q2 and the third switch Q3 may be N-type field effect transistors. The first, second, and third terminals of the second switch Q2 and the third switch Q3 correspond to the gate, source, and drain of the N-type field effect transistor, respectively.
본 실시예에서, 상기 제1 보호 칩(IC1), 제1 보호 칩(IC2) 및 제1 보호 칩(IC3)은 캐스케이드(cascade)되어 제2 스위치(Q2) 및 제3 스위치(Q3)를 제어함으로써 전원 공급 회로의 온 및 오프를 제어 할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 보호 칩(IC3)의 충전 핀(CHG)은 제1 보호 칩(IC2)의 충전 인 에이블 핀(CTRC)에 연결되고, 상기 제1 보호 칩(IC3)의 방전 핀(DSG)은 제1 보호 칩(IC2)의 방전 인 에이블 핀(CTRD)에 연결된다. 상기 제1 보호 칩(IC2)의 충전 핀(CHG)은 제1 보호 칩(IC1)의 충전 인 에이블 핀(CTRC)에 연결되고, 상기 제1 보호 칩(IC2)의 방전 핀(DSG)은 제1 보호 칩(IC1)의 방전 인 에이블 핀(CTRD)에 연결되고, 상기 제1 보호 칩(IC1)의 충전 핀(CHG)은 상기 제3 스위치(Q3)에 연결되며, 상기 제1 보호 칩(IC1)의 방전 핀(DSG)이 제2 스위치(Q2)에 연결된다. 상기 제1 보호 칩(IC1) 내지 제1 보호 칩(IC3) 중 어느 하나가 배터리 셀 유닛(200)의 과충전 또는 과방전을 감지하면 충전 인 에이블 핀(CTRC) 또는 방전 인 에이블 핀(CTRD)을 통해 상기 충전 핀(CHG) 또는 방전 핀(DSG)을 활성화하여(Enable) 구동 신호를 출력하고 상기 제2 스위치(Q2) 또는 제3 스위치(Q3)가 오프가 되도록 제어함으로써 배터리 셀 유닛(200)을 보호할 목적을 달성 할 수 있다.In this embodiment, the first protection chip IC1, the first protection chip IC2, and the first protection chip IC3 are cascaded to control the second switch Q2 and the third switch Q3. By doing so, it is possible to control the on and off of the power supply circuit. Specifically, the charging pin CHG of the first protection chip IC3 is connected to the charge enable pin CTRC of the first protection chip IC2, and the discharge pin DSG of the first protection chip IC3 ) Is connected to the discharge enable pin CTRD of the first protection chip IC2. The charging pin CHG of the first protection chip IC2 is connected to the charging enable pin CTRC of the first protection chip IC1, and the discharge pin DSG of the first protection chip IC2 is 1 is connected to the discharge enable pin CTRD of the protection chip IC1, the charging pin CHG of the first protection chip IC1 is connected to the third switch Q3, and the first protection chip ( The discharge pin DSG of IC1 is connected to the second switch Q2. When any one of the first protection chip IC1 to the first protection chip IC3 detects overcharging or overdischarging of the
정상 사용 상태에서 상기 감지 스위치 유닛(32)은 오프 상태이고, 제2 보호 유닛(31)의 퓨즈(310)의 제2 단자는 상기 제1 스위치(Q1)의 제2 단자에 연결되어 전원 공급 회로가 정상적으로 작동한다. 상기 전원 공급 회로의 제1 보호 유닛(30)이 효력이 없을 경우, 상기 제1 보호 유닛(30)은 상기 제2 스위치(Q2) 또는 제3 스위치(Q3)가 오프되어 전원 공급 회로가 차단되도록 제어하지 않는다. 과전압 또는 저전압으로 인해 상기 배터리 셀 유닛(200)이 비정상적인 경우(예를 들어, 배터리 셀의 온도가 임계값까지 상승하거나, 배터리 셀이 열팽창하거나, 배터리 셀이 열에 의해 압착되는 경우), 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되도록 트리거된다. 그 결과, 상기 제1 스위치(Q1)가 온이 되도록 트리거되어 상기 제1 저항을 가열하고, 상기 퓨즈를 끊고, 전원 공급 회로를 차단하여 지속적인 충전 또는 방전을 피하고, 배터리 셀 유닛(200)의 화재 또는 폭발을 방지한다.In the normal use state, the
일 실시예에서, 배터리 관리 시스템(400)이 미리 설정된 전류로 방전되도록 상기 배터리 셀 유닛(200)을 제어하는 경우(예를 들어, 3C-6C 전류가 계속 방전 됨), 퓨즈(310)는 끊어질 수 없다. 즉, 배터리 관리 시스템(400)은 퓨즈(310)에 가까운 정격 전류로 계속 방전되도록 상기 배터리 셀 유닛(200)을 제어한다. 연속적인 큰 배율 방전으로 인해 배터리 셀 유닛(200)에 이상이 발생(예를 들어, 배터리 셀의 온도가 감지 스위치 유닛이 견딜 수 있는 온도 임계값까지 상승하거나, 배터리 셀의 열팽창 범위가 임계값을 초과하거나 또는 배터리 셀이 열에 의해 압착되는 압력이 압력 임계값보다 큼)하여, 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되도록 트리거된다. 그 결과, 상기 제1 스위치(Q1)가 온이 되도록 트리거되어 상기 제1 저항(R1)을 가열하고 상기 퓨즈(310)가 끊어져 배터리 셀(200)이 계속 방전되어 화재, 폭발 및 기타 위험한 사고를 유발하는 것을 방지한다. 일 실시예에서, 상기 퓨즈(310)의 정격 전류와 상기 미리 설정된 전류 사이의 차이는 전류 임계값 이하이다.In one embodiment, when the
도 4을 참조하면, 도 4는 본 발명의 배터리 보호 회로(300)의 제2 실시예에 따른 회로도이다.Referring to FIG. 4, FIG. 4 is a circuit diagram of a
본 실시예의 배터리 보호 회로(300)와 제1 실시예의 배터리 보호 회로(300)의 차이점은 다음과 같다.Differences between the
일 실시예에서, 상기 배터리 보호 회로(300)는 제3 보호 유닛(33)을 더 포함한다. 상기 제3 보호 유닛(33)은 상기 배터리 셀 유닛(200)과 상기 제2 보호 유닛(31) 사이에 전기적으로 연결된다. 상기 제3 보호 유닛(33)은 상기 제1 보호 유닛(30)과 결합하여 배터리 셀 유닛(200)의 각 셀의 이중 보호를 위한 복수의 제2 보호 칩을 포함한다.In one embodiment, the
예를 들어, 상기 제1 보호 유닛(33)은 3 개의 제2 보호 칩을 포함하고, 각각의 제2 보호 칩은 4 개의 배터리 셀에 연결되는 것으로 설명된다. 상기 제3 보호 유닛(33)은 제2 보호 칩(IC1'), 제2 보호 칩(IC2'), 제2 보호 칩(IC3'), 제2 저항(R1'), 제3 저항(R2') ... 제7 저항(R7')을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 제2 보호 칩(IC1')은 상기 제1 배터리 셀(B1) 내지 제4 배터리 셀(B4)에 연결되어 상기 제1 배터리 셀(B1) 내지 제4 배터리 셀(B4)을 보호한다. 예를 들어, 상기 제2 보호 칩(IC1')의 제1 핀(VSS)은 상기 제1 배터리 셀(B1)의 음극에 연결되고, 상기 제2 보호 칩(IC1')의 제2 핀(V1)은 저항(R1')을 통해 상기 제1 배터리 셀(B1)의 양극에 연결되고, 상기 제2 보호 칩(IC1')의 제3 핀(V4) 및 제4 핀(V5)은 저항(R2')을 통해 상기 제4 배터리 셀(B4)의 양극에 연결된다.For example, it is described that the
유사하게, 상기 제2 보호 칩(IC2')은 상기 제5 배터리 셀(B5) 내지 제 8 배터리 셀(B8)에 연결되어 상기 제5 배터리 셀(B5) 내지 제 8 배터리 셀(B8)을 보호한다는 점에 유의해야 한다. 상기 제2 보호 칩(IC3')은 상기 제9 배터리 셀(B9) 내지 제12 배터리 셀(B12)에 연결되어 상기 제9 배터리 셀(B9) 내지 제12 배터리 셀(B12)을 보호한다. 구체적인 연결 방식은 상기 제2 보호 칩(IC1')과 상기 제1 배터리 셀(B1) 내지 제4 배터리 셀(B4)의 연결 방식과 유사하므로 여기서는 자세히 설명하지 않는다. 상기 제3 보호 유닛(33)은 N 개의 상기 제1 보호 칩을 포함 할 수 있으며, 제1 보호 칩의 수는 본 발명에서 제한되지 않는다.Similarly, the second protection chip IC2' is connected to the fifth to eighth battery cells B5 to B8 to protect the fifth to eighth battery cells B5 to B8. It should be noted that. The second protection chip IC3' is connected to the ninth battery cells B9 to twelfth battery cells B12 to protect the ninth battery cells B9 to twelfth battery cells B12. A specific connection method is similar to that of the connection method between the second protection chip IC1 ′ and the first to fourth battery cells B1 to B4, and thus will not be described in detail here. The
이 실시예에서, 상기 제2 보호 칩(IC1')의 출력 핀(OUT), 제2 보호 칩(IC2')의 출력 핀(OUT), 및 제2 보호 칩(IC3')의 출력 핀(OUT)을 연결한 후 상기 제1 스위치(Q1)의 제1 단자(예: F1-C)가 연결된다. 상기 제1 보호 유닛(30) (즉, 제1 보호 칩(IC1~IC3))이 효력이 없으면 상기 배터리 셀 유닛(200)은 과충전 또는 과방전될 수 있으며, 제3 보호 유닛 (33)을 통해 상기 제1 스위치(Q1)에 구동 신호를 출력하여, 상기 제1 스위치(Q1)를 온으로 하고, 제1 저항(R1)을 가열하여 상기 퓨즈(310)를 끊어서, 상기 배터리 셀 유닛(200)이 계속 충전 또는 방전되어 화재 및 폭발 사고를 유발하는 것을 방지한다.In this embodiment, the output pin OUT of the second protection chip IC1', the output pin OUT of the second protection chip IC2', and the output pin OUT of the second protection chip IC3' ) Is connected, and then the first terminal (eg, F1-C) of the first switch Q1 is connected. When the first protection unit 30 (that is, the first protection chips IC1 to IC3) is ineffective, the
정상 사용 상태에서, 상기 감지 스위치 유닛(32)은 오프 상태에 있으며, 전원 공급 회로는 정상 작동한다. 제1 보호 유닛(30) 및 제3 보호 유닛(33)이 모두 효력이 없는 경우, 즉, 상기 제1 보호 유닛(30)은 상기 제2 스위치(Q2) 또는 제3 스위치(Q3)가 오프되어 상기 전원 공급 회로가 차단되도록 제어하지 않고, 또한 상기 제3 보호 유닛(33)이 상기 제2 보호 유닛(31)을 트리거하지 않았을 경우, 상기 배터리 셀 유닛(200)이 과전압 또는 저전압으로 인해 배터리 셀 유닛(200)에 이상이 발생(예를 들어, 배터리 셀의 온도가 감지 스위치 유닛이 견딜 수 있는 온도 임계값까지 상승하거나, 배터리 셀의 열팽창 범위가 임계값을 초과하거나 또는 배터리 셀이 열에 의해 압착되는 압력이 압력 임계값보다 큼)하여, 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되도록 트리거되고, 이로 인해, 상기 제1 스위치(Q1)가 온이 되도록 트리거되어, 상기 제1 저항(R1)이 가열되고 상기 퓨즈(310)를 끊어 상기 배터리 셀 유닛(200)을보호하고, 화재, 폭발 등의 사고를 방지한다.In the normal use state, the
마찬가지로, 배터리 관리 시스템(400)이 미리 설정된 전류로 방전되도록 상기 배터리 셀 유닛(200)을 제어하는 경우, 예를 들어, 3C-6C 전류가 계속 방전 되면, 퓨즈는 끊어질 수 없다. 즉, 배터리 관리 시스템(400)은 상기 퓨즈(310)의 정격 전류에 가까운 전류에서 계속 방전을 수행하고, 상기 퓨즈(310)의 정격 전류와 상기 미리 설정된 전류 사이의 차이는 전류 임계값 이하이다. 연속적인 큰 비율 방전으로 인해 배터리 셀 유닛(200)에 이상이 발생(예를 들어, 배터리 셀의 온도가 감지 스위치 유닛이 견딜 수 있는 온도 임계값까지 상승하거나, 배터리 셀의 열팽창 범위가 임계값을 초과 하거나 또는 배터리 셀이 열에 의해 압착되는 압력이 압력 임계값보다 큼)하여, 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되도록 트리거된다. 그 결과, 상기 제1 스위치(Q1)가 온이 되도록 트리거되어 상기 제1 저항(R1)을 가열하고 상기 퓨즈(310)가 끊어져 배터리 셀 유닛(200)이 계속 방전되어 화재, 폭발 및 기타 위험한 사고를 유발하는 것을 방지한다.Similarly, when the
도 5에 도시된 바와 같이, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 장치의 제어 방법의 흐름도이다. 상기 배터리 장치의 제어 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.As shown in FIG. 5, FIG. 5 is a flowchart of a method for controlling a battery device according to an embodiment of the present invention. The method of controlling the battery device includes the following steps.
단계 S1: 상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되고 상기 제1 보호 유닛이 전원 공급 회로를 온이 되도록 한 경우, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호한다.Step S1: When the detection switch unit is triggered to be turned on and the first protection unit turns the power supply circuit on, the
본 실시예에서, 상기 배터리 장치(100)는 배터리 셀 유닛(200)과 상기 배터리 셀 유닛(200)에 전기적으로 연결된 배터리 보호 회로(300)를 포함하고, 상기 배터리 보호 회로(300)는 상기 배터리 셀 유닛(200)과 외부 포트(500) 사이에 전기적으로 연결되어 전원 공급 회로를 형성하고, 상기 배터리 보호 회로(300)는 제1 보호 유닛(30), 제2 보호 유닛(31) 및 감지 스위치 유닛(32)을 포함한다.In this embodiment, the
정상 사용 상태에서 상기 감지 스위치 유닛(32)은 오프 상태이고, 제2 보호 유닛(31)의 퓨즈(310)의 제2 단자는 상기 제1 스위치(Q1)의 제2 단자에 연결되어 전원 공급 회로가 정상적으로 작동한다. 상기 전원 공급 회로의 제1 보호 유닛(30)이 효력이 없을 경우, 상기 제1 보호 유닛(30)은 상기 제2 스위치(Q2) 또는 제3 스위치(Q3)가 오프되어 전원 공급 회로가 차단되도록 제어하지 않는다. 과전압 또는 저전압으로 인해 상기 배터리 셀 유닛(200)이 비정상적인 경우(예를 들어, 배터리 셀의 온도가 임계값까지 상승하거나, 배터리 셀이 열팽창하거나, 배터리 셀이 열에 의해 압착되는 경우), 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되도록 트리거되어, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호한다. 즉, 상기 제2 보호 유닛 중의 상기 제1 스위치(Q1)가 온이 되도록 트리거되어 상기 제1 저항을 가열하고, 상기 퓨즈를 끊고, 전원 공급 회로를 차단하여 지속적인 충전 또는 방전을 피하고, 배터리 셀(200)의 화재 또는 폭발을 방지한다.In the normal use state, the
단계 S2: 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되도록 트리거되고, 상기 제1 보호 유닛(30)은 전원 공급 회로를 차단하지 않고, 상기 제3 보호 유닛(33)이 상기 제2 보호 유닛(31)을 트리거하지 않은 경우, 상기 제2 보호 유닛(31)을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호하는 단계를 더 포함한다.Step S2: The
정상 사용 상태에서, 상기 감지 스위치 유닛(32)은 오프 상태에 있으며, 전원 공급 회로는 정상적으로 작동한다. 제1 보호 유닛(30) 및 제3 보호 유닛(33)이 모두 효력이 없는 경우, 즉, 상기 제1 보호 유닛(30)은 상기 제2 스위치(Q2) 또는 제3 스위치(Q3)가 오프되어 상기 전원 공급 회로가 차단되도록 제어하지 않고, 또한 상기 제3 보호 유닛(33)이 상기 제2 보호 유닛(31)을 트리거하지 않았을 경우, 상기 배터리 셀 유닛(200)이 과전압 또는 저전압으로 인해 배터리 셀 유닛(200)에 이상이 발생(예를 들어, 배터리 셀의 온도가 감지 스위치 유닛이 견딜 수 있는 온도 임계값까지 상승하거나, 배터리 셀의 열팽창 범위가 임계값을 초과하거나 또는 배터리 셀이 열에 의해 압착되는 압력이 압력 임계값보다 큼)하여, 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되도록 트리거되고, 이로 인해, 상기 제1 스위치(Q1)가 온이 되도록 트리거되어, 상기 제1 저항(R1)이 가열되고 상기 퓨즈(310)를 끊어 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호하고, 화재, 폭발 등의 사고를 방지한다.In the normal use state, the
일 실시예에서, 상기 방법은 다음과 같은 단계를 더 포함한다. 상기 배터리 관리 시스템(400)이 상기 배터리 셀 유닛(200)을 제어하여, 미리 설정된 전류로 방전될 경우, 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되도록 트리거되면, 상기 제2 보호 유닛(31)을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호한다.In one embodiment, the method further includes the following steps. When the
일 실시예에서, 배터리 관리 시스템(400)이 미리 설정된 전류로 방전되도록 상기 배터리 셀 유닛(200)을 제어하는 경우(예를 들어, 3C-6C 전류가 계속 방전 됨), 퓨즈(310)는 끊어질 수 없다. 즉, 배터리 관리 시스템(400)은 퓨즈(310)에 가까운 정격 전류로 계속 방전되도록 상기 배터리 셀 유닛(200)을 제어한다. 연속적인 큰 비율 방전으로 인해 배터리 셀 유닛(200)에 이상이 발생(예를 들어, 배터리 셀의 온도가 감지 스위치 유닛이 견딜 수 있는 온도 임계값까지 상승하거나, 배터리 셀의 열팽창 범위가 임계값을 초과하거나 또는 배터리 셀이 열에 의해 압착되는 압력이 압력 임계값보다 큼)하여, 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되도록 트리거된다. 그 결과, 상기 제1 스위치(Q1)가 온이 되도록 트리거되어 상기 제1 저항(R1)을 가열하고 상기 퓨즈(310)가 끊어져 배터리 셀 유닛(200)이 계속 방전되어 화재, 폭발 및 기타 위험한 사고를 유발하는 것을 방지한다. 일 실시예에서, 상기 퓨즈(310)의 정격 전류와 상기 미리 설정된 전류 사이의 차이는 전류 임계값 이하이다.In one embodiment, when the
상술한 실시예에서 제공하는 배터리 보호 회로(300), 및 배터리 보호 회로(300)를 구비한 배터리 관리 시스템(400)에 따르면, 상기 배터리 셀 유닛(200)의 미리 설정된 위치에 감지 스위치 유닛(32)을 설치하고, 상기 감지 스위치 유닛(32)은 상기 제2 보호 유닛(31)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 보호 유닛(30)이 상기 제2 보호 유닛(31)을 트리거하지 않고 상기 감지 스위치 유닛(32)이 온이 되도록 트리거되면, 상기 제2 보호 유닛(31)을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛(200)을 보호한다. 본 발명은 배터리 관리 시스템(400)의 단일 지점 고장시 과충전, 과방전 또는 퓨즈(310)의 정격 전류에 가까운 큰 배율 방전으로 인한 배터리 셀 유닛(200)의 화재 및 폭발 사고를 효과적으로 방지할 수 있다. 본 발명에서 제공되는 배터리 보호 회로(300)는 높은 안전성, 넓은 적용 범위 및 저렴한 비용의 장점을 갖는다.According to the
당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 실시 방식은 본 발명을 설명하기 위해서만 사용되며, 본 발명을 제한하는 것이 아니라, 본 발명의 본질적인 사상의 범위 내에 있는 한, 상기 실시예에 대한 적절한 변경 사항 및 변화 사항은 본 발명의 청구 범위 내에 포함된다.For those of ordinary skill in the art, the above implementation manner is used only to describe the present invention, and does not limit the present invention, as long as it is within the scope of the essential spirit of the present invention, appropriate for the above embodiment. Changes and changes are included within the scope of the claims of the present invention.
배터리 장치 100
배터리 셀 유닛 200
배터리 보호 회로 300
배터리 관리 시스템 400
외부 포트 500
제1 보호 유닛 30
제2 보호 유닛 31
감지 스위치 유닛 32
제3 보호 유닛 33
제1 저항 R1
저항 R0、R1'~R7'
퓨즈 310
제1 스위치 Q1
제2 스위치 Q2
제3 스위치 Q3
제1 보호 칩 IC1、IC2、IC3
제2 보호 칩 IC1'、IC2'、IC3'
제2 저항 ~제7 저항 R2~R7
제1 배터리 셀~제12 배터리 셀 B1~B12
제1 핀 CV0、VSS
제2 핀 CV1、V1
제3 핀 CV2、V4
제4 핀 CV3、V5
충전 핀 CHG
방전 핀 DSG
충전 인 에이블 핀 CTRC
방전 인 에이블 핀 CTRD
출력 핀 OUT
First resistor R1
Resistance R0, R1' to R7'
1st switch Q1
2nd switch Q2
3rd switch Q3
1st protection chip IC1、IC2、IC3
Second protection chip IC1', IC2', IC3'
2nd resistance ~ 7th resistance R2 ~ R7
1st battery cell-12th battery cell B1-B12
1st pin CV0, VSS
2nd pin CV1, V1
3rd pin CV2, V4
4th pin CV3, V5
Charging pin CHG
Discharge pin DSG
Charge enable pin CTRC
Discharge enable pin CTRD
Output pin OUT
Claims (14)
상기 배터리 보호 회로는 배터리 셀 유닛과 외부 포트 사이에 전기적으로 연결되어 전원 공급 회로를 형성하고, 상기 배터리 보호 회로는 제1 보호 유닛, 제2 보호 유닛 및 감지 스위치 유닛을 포함하며,
상기 제1 보호 유닛은 상기 배터리 셀 유닛과 상기 제2 보호 유닛 사이에 전기적으로 연결되고,
상기 감지 스위치 유닛은 상기 배터리 셀 유닛의 미리 설정된 위치에 설치되고, 상기 감지 스위치 유닛은 상기 제2 보호 유닛과 전기적으로 연결되며,
상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되고 상기 제1 보호 유닛이 전원 공급 회로를 온이 되도록 한 경우, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 회로.As a battery protection circuit,
The battery protection circuit is electrically connected between a battery cell unit and an external port to form a power supply circuit, and the battery protection circuit includes a first protection unit, a second protection unit, and a detection switch unit,
The first protection unit is electrically connected between the battery cell unit and the second protection unit,
The detection switch unit is installed at a preset position of the battery cell unit, the detection switch unit is electrically connected to the second protection unit,
When the detection switch unit is triggered to be turned on and the first protection unit turns on the power supply circuit, the battery protection circuit is configured to protect the battery cell unit by controlling the second protection unit.
상기 제2 보호 유닛은 퓨즈, 제1 저항 및 제1 스위치를 포함하고, 상기 퓨즈의 제1 단자는 상기 배터리 셀 유닛의 양극에 전기적으로 연결되고, 상기 퓨즈의 제2 단자는 상기 제1 저항을 통해 상기 제1 스위치의 제2 단자에 전기적으로 연결되며, 상기 퓨즈의 제3 단자는 외부 포트의 양극에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 스위치의 제1 단자는 상기 감지 스위치 유닛에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 스위치의 제2 단자는 접지되고, 상기 제1 스위치의 제3 단자는 상기 퓨즈의 제2 단자에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 회로.The method of claim 1,
The second protection unit includes a fuse, a first resistor, and a first switch, a first terminal of the fuse is electrically connected to a positive electrode of the battery cell unit, and a second terminal of the fuse applies the first resistance. Is electrically connected to the second terminal of the first switch, the third terminal of the fuse is electrically connected to the positive electrode of the external port, and the first terminal of the first switch is electrically connected to the sensing switch unit, And a second terminal of the first switch is grounded, and a third terminal of the first switch is electrically connected to a second terminal of the fuse.
상기 감지 스위치 유닛은 온도 스위치이고, 상기 온도 스위치가 상기 배터리 셀 유닛의 온도가 미리 설정된 온도를 초과하는 것을 감지하면, 상기 온도 스위치가 온이 되도록 트리거됨으로써, 상기 제1 스위치가 온이 되도록 트리거되어 상기 제1 저항을 가열하고, 상기 퓨즈를 끊어, 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 회로.The method of claim 2,
The detection switch unit is a temperature switch, and when the temperature switch detects that the temperature of the battery cell unit exceeds a preset temperature, the temperature switch is triggered to be turned on, and the first switch is triggered to be turned on. Heating the first resistor and breaking the fuse to protect the battery cell unit.
상기 감지 스위치 유닛은 마이크로 스위치이고, 상기 배터리 셀 유닛가 열팽창에 의해 압착되면, 상기 마이크로 스위치가 온이 되도록 트리거됨으로써, 상기 제1 스위치가 온이 되도록 트리거되어 상기 제1 저항을 가열하고, 상기 퓨즈를 끊어, 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 회로.The method of claim 2,
The sensing switch unit is a micro switch, and when the battery cell unit is compressed by thermal expansion, the micro switch is triggered to be turned on, thereby triggering the first switch to be turned on to heat the first resistor, and open the fuse. Cut off, the battery protection circuit, characterized in that to protect the battery cell unit.
상기 배터리 보호 회로는 제3 보호 유닛을 더 포함하고, 상기 제3 보호 유닛은 상기 배터리 셀 유닛과 상기 제2 보호 유닛 사이에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 회로.The method of claim 1,
The battery protection circuit further comprises a third protection unit, wherein the third protection unit is electrically connected between the battery cell unit and the second protection unit.
상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되고, 상기 제1 보호 유닛은 전원 공급 회로를 온이 되도록 하고, 또한 상기 제3 보호 유닛이 상기 제2 보호 유닛을 트리거하지 않은 경우, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 회로.The method of claim 5,
When the detection switch unit is triggered to be turned on, the first protection unit turns the power supply circuit on, and when the third protection unit does not trigger the second protection unit, the second protection unit is turned on. Controlled to protect the battery cell unit, characterized in that the battery protection circuit.
상기 배터리 관리 시스템이 상기 배터리 셀 유닛을 제어하여, 미리 설정된 전류로 방전될 경우, 상기 감지 스위치 유닛이 온이 되면, 상기 제2 보호 유닛이 트리거되어 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.The method of claim 7,
Wherein the battery management system controls the battery cell unit to protect the battery cell unit by triggering the second protection unit when the detection switch unit is turned on when the battery cell unit is discharged with a preset current Management system.
상기 제2 보호 유닛은 퓨즈를 포함하고, 상기 퓨즈의 정격 전류와 상기 미리 설정된 전류의 차이는 전류 임계값 이하인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.The method of claim 8,
The second protection unit includes a fuse, and a difference between the rated current of the fuse and the preset current is less than or equal to a current threshold.
상기 배터리 장치는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 배터리 보호 회로를 더 포함하며, 상기 배터리 보호 회로는 상기 배터리 셀 유닛을 보호하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 장치.A battery device comprising a battery cell unit,
The battery device further comprises a battery protection circuit according to any one of claims 1 to 6, wherein the battery protection circuit is used to protect the battery cell unit.
상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되고 상기 제1 보호 유닛이 상기 전원 공급 회로를 온이 되도록 한 경우, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치의 제어 방법.A method of controlling a battery device, wherein the battery device includes a battery cell unit and a battery protection circuit electrically connected to the battery cell unit, and the battery protection circuit is electrically connected between the battery cell unit and an external port to supply power. Forming a circuit, the battery protection circuit comprising a first protection unit, a second protection unit and a detection switch unit, the method comprising:
And when the detection switch unit is triggered to be turned on and the first protection unit turns the power supply circuit on, controlling the second protection unit to protect the battery cell unit. How to control the battery device.
상기 배터리 보호 회로는 상기 배터리 셀 유닛과 상기 제2 보호 유닛 사이에 전기적으로 연결된 제3 보호 유닛을 더 포함하고, 상기 방법은,
상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되고, 상기 제1 보호 유닛은 상기 전원 공급 회로를 온이 되도록 하고, 또한 상기 제3 보호 유닛이 상기 제2 보호 유닛을 트리거하지 않은 경우, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치의 제어 방법.The method of claim 11,
The battery protection circuit further comprises a third protection unit electrically connected between the battery cell unit and the second protection unit, the method comprising:
When the detection switch unit is triggered to be turned on, the first protection unit turns the power supply circuit on, and the third protection unit does not trigger the second protection unit, the second protection unit Controlling the battery device further comprising the step of protecting the battery cell unit by controlling the control method.
상기 배터리 장치는 배터리 관리 시스템을 포함하고, 상기 배터리 장치의 제어 방법은,
상기 배터리 관리 시스템이 상기 배터리 셀 유닛을 제어하여, 미리 설정된 전류로 방전될 경우, 상기 감지 스위치 유닛이 온이 되도록 트리거되면, 상기 제2 보호 유닛을 제어하여 상기 배터리 셀 유닛을 보호하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치의 제어 방법.The method of claim 11,
The battery device includes a battery management system, and the control method of the battery device,
The battery management system controls the battery cell unit to protect the battery cell unit by controlling the second protection unit when the detection switch unit is triggered to be turned on when the battery cell unit is discharged with a preset current. How to control the battery device.
상기 제2 보호 유닛은 퓨즈를 포함하고, 상기 퓨즈의 정격 전류와 상기 미리 설정된 전류의 차이는 전류 임계값 이하인 것을 특징으로 하는 배터리 장치의 제어 방법.The method of claim 13,
The second protection unit includes a fuse, and a difference between the rated current of the fuse and the preset current is less than or equal to a current threshold.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010555943.6A CN111668901B (en) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | Battery protection circuit, battery management system, battery device and control method thereof |
CN202010555943.6 | 2020-06-17 | ||
PCT/CN2021/076148 WO2021253848A1 (en) | 2020-06-17 | 2021-02-09 | Battery protection circuit, battery management system, and battery device and control method therefor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210044293A true KR20210044293A (en) | 2021-04-22 |
KR102607999B1 KR102607999B1 (en) | 2023-12-01 |
Family
ID=75744401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020217009583A KR102607999B1 (en) | 2020-06-17 | 2021-02-09 | Battery protection circuit, battery management system, battery device and control method thereof |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7377860B2 (en) |
KR (1) | KR102607999B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011009042A (en) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | Battery pack |
CN206099317U (en) * | 2016-08-30 | 2017-04-12 | 深圳市金立通信设备有限公司 | Battery protection circuit and terminal |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5879832A (en) | 1996-10-02 | 1999-03-09 | Duracell Inc. | Current interrupter for electrochemical cells |
JPH11191436A (en) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Hitachi Ltd | Capacitor protector |
DE602006011149D1 (en) | 2006-07-24 | 2010-01-28 | Research In Motion Ltd | Battery charge and discharge control circuit with overtemperature protection |
EP2342791A4 (en) | 2008-10-02 | 2012-12-12 | Leyden Energy Inc | Electronic current interrupt device for battery |
KR101383167B1 (en) | 2011-10-20 | 2014-04-10 | 주식회사 엘지화학 | Battery Pack of Improved Safety |
JP5735170B2 (en) | 2012-03-15 | 2015-06-17 | 株式会社東芝 | Lithium ion secondary battery |
DE102012213100B4 (en) | 2012-07-25 | 2015-08-06 | Volkswagen Varta Microbattery Forschungsgesellschaft Mbh & Co. Kg | Battery with thermal switch and pneumatically actuated switch and method for safe operation of the battery |
CN103259253B (en) | 2013-05-11 | 2015-12-02 | 无锡中星微电子有限公司 | The battery protecting circuit of cascade and system |
KR20150107032A (en) | 2014-03-13 | 2015-09-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery pack |
CN106486976A (en) | 2016-11-23 | 2017-03-08 | 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 | Battery protecting apparatus and battery protecting method |
CN107342600A (en) | 2017-01-19 | 2017-11-10 | 深圳天邦达科技有限公司 | The energy storage battery management system of circulation between a kind of control lithium battery group |
KR102390002B1 (en) | 2018-08-31 | 2022-04-22 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | System and method for controlling a fuse using detecting a failure mode |
CN111106654A (en) | 2020-01-11 | 2020-05-05 | 东莞新能德科技有限公司 | Battery protection circuit and battery |
US11949273B2 (en) | 2020-03-27 | 2024-04-02 | Dongguan Poweramp Technology Limited | Method for managing charging and discharging of parallel-connected battery pack, electronic device, and electrical system |
-
2021
- 2021-02-09 JP JP2021517772A patent/JP7377860B2/en active Active
- 2021-02-09 KR KR1020217009583A patent/KR102607999B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011009042A (en) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | Battery pack |
CN206099317U (en) * | 2016-08-30 | 2017-04-12 | 深圳市金立通信设备有限公司 | Battery protection circuit and terminal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022542721A (en) | 2022-10-07 |
KR102607999B1 (en) | 2023-12-01 |
JP7377860B2 (en) | 2023-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5209122B2 (en) | Apparatus and method for protecting battery pack by sensing destruction of sense resistor | |
US6531846B1 (en) | Final discharge of a cell activated by a circuit that senses when a charging fault has occurred | |
US7667435B2 (en) | Secondary battery protection circuit with over voltage transient protection | |
KR100614393B1 (en) | Battery pack having function of heat alarm | |
CN102017350A (en) | Safety switch for secondary battery for electric vehicle and charging/discharging system for secondary battery for electric vehicle using the same | |
JP2007299696A (en) | Secondary battery device | |
JPWO2019017263A1 (en) | Battery protection circuit and power supply equipped with this protection circuit | |
US20080192399A1 (en) | Secondary battery apparatus and a protection circuit thereof | |
KR20090022293A (en) | Protection circuit of battery pack and battery pack having the same | |
JP2003142162A (en) | Battery pack | |
JP2015164388A (en) | Protection of secondary battery accompanying permanent nullification | |
WO2021253848A1 (en) | Battery protection circuit, battery management system, and battery device and control method therefor | |
KR20180058056A (en) | Battery pack protection apparatus | |
US20160094068A1 (en) | Secondary battery protection circuit and battery device | |
KR102607999B1 (en) | Battery protection circuit, battery management system, battery device and control method thereof | |
JP5094129B2 (en) | Battery pack | |
US20050237028A1 (en) | Secondary battery protection circuit with over voltage transient protection | |
KR20150026370A (en) | Battery overcharge protection apparatus | |
KR100614392B1 (en) | battery pack | |
CN218102610U (en) | Single lithium battery protection circuit for explosion-proof intelligent portable equipment | |
KR100898285B1 (en) | A battery pack for a portable electronic device | |
KR100962497B1 (en) | Apparatus for stabilizing second protection using delay circuit | |
CN219436657U (en) | Intrinsic safety type lithium battery protection circuit | |
KR100824371B1 (en) | A 2nd Protection Circuit for a battery pack | |
KR200280002Y1 (en) | Lithium-ion battery protective circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |