KR20210110970A - 배터리 밸런싱 회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로는 직렬로 연결된 복수의 배터리셀을 구비하는 배터리 팩, 상기 복수의 배터리셀 중 적어도 하나에서 전달된 전기에너지을 축적하여 상기 복수의 배터리셀 중 적어도 한 곳에 상기 전기에너지을 공급하는 컨버터부, 상기 컨버터부와 상기 배터리 팩 간의 전기에너지 전송을 선택적으로 결정하는 스위치부, 및 상기 전기에너지를 상기 컨버터부에서 상기 복수의 배터리셀 중 적어도 한 곳에 전달하도록, 상기 복수의 배터리셀의 전압을 검출하여 상기 스위치부를 제어하여 제어부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 배터리 밸런싱 회로에 관한 것으로, 자세하게는 컨버터부를 이용하여 배터리 밸런싱 동작을 수행할 수 있는 배터리 밸런싱 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 배터리셀의 양단 전압이 한계 상한전압을 넘을 경우 폭발의 위험이 있고, 한계 하한 전합 이하로 떨어질 경우에는 배터리셀에 영구적인 손상이 가해지게 된다. 하이브리드 전지자동차나 노트북 컴퓨터 등은 비교적 대용량의 전원공급이 요구되므로 배터리셀을 이용하여 전운을 공급하고자 하는 경우, 배터리셀을 직렬로 연결한 배터리 팩을 사용한다.
그런데 이와 같은 배터리 팩을 사용하는 경우 각 배터리셀의 성능편차에 의하여 전압의 불균형이 발생될 수 있다.
배터리 팩 충전 시 배터리 팩 내에서 하나의 배터리셀이 다른 배터리셀들에 비하여 먼저 상한 전압에 도달할 경우 더 이상 배터리 팩을 충전할 수 없게 되므로 다른 배터리셀들이 충분히 충전되지 않은 상태에서 충전을 종료하여야 한다.
이와 같은 경우 배터리 팩의 충전용량이 정격 충전용량에 못하게 된다.
한편, 배터리 팩 방전 시에는 배터리 팩 내에서 하나의 배터리셀이 다른 배터리셀들에 비하여 먼저 하한 전압에 도달할 경우 더 이상 배터리 팩을 사용할 수 있게 되므로 그만큼 배터리 팩의 사용시간이 단축된다.
상기와 같이 배터리 팩의 충전 또는 방전 시 보다 높은 전기 에너지를 갖는 배터리셀의 전기 에너지를 보다 낮은 전기 에너지를 갖는 배터리셀로 공급해 줌으로써 배터리 팩의 사용시간을 향상시킬 수 있는데, 이와 같은 동작을 배터리 밸런싱이라고 부른다.
다만, 종래 기술에는 병렬저항을 이용한 배터리 밸런싱 회로로서 직렬 연결된 배터리셀을 구비한 배터리팩과 복수의 저항을 통해 방전함에 따라 배터리 밸런싱이 이루어졌다.
그러나 이와 같은 배터리 밸런싱 회로를 이용하는 경우, 저항을 통해 전력이 소모되므로 그만큼 효율이 저하되고, 배터리 팩 사용 중에 상한전압을 전압이 낮은 배터리로 공급할 수 없어 효율이 저하될 수 있다.
이에 따라 새로운 배터리 밸런싱 회로가 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 컨버터 동작 및 스위칭 동작을 제어하여 배터리 밸런싱이 이루어지도록 하는데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로는 직렬로 연결된 복수의 배터리셀을 구비하는 배터리 팩, 상기 복수의 배터리셀 중 적어도 하나에서 전달된 전기에너지을 축적하여 상기 복수의 배터리셀 중 적어도 한 곳에 상기 전기에너지을 공급하는 컨버터부, 상기 컨버터부와 상기 배터리 팩 간의 전기에너지 전송을 선택적으로 결정하는 스위치부, 상기 전기에너지를 상기 컨버터부에서 상기 복수의 배터리셀 중 적어도 한 곳에 전달하도록, 상기 복수의 배터리셀의 전압을 검출하여 상기 스위치부를 제어하여 제어부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 배터리셀은 미리 설정된 전압보다 높은 전압으로 형성된 스트롱 배터리셀 및 상기 미리 설정된 전압보다 낮은 전압으로 형성된 위크 배터리셀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 스위치부를 제어하여 상기 스트롱 배터리셀의 전기에너지를 상기 컨버터로 전달하여 상기 컨버터에 축적시키고, 상기 커버터에 전기에너지 축적이 완료될 경우, 상기 제어부는 스위치부를 제어하여 상기 축적된 컨버터의 전기에너지를 상기 배터리팩으로 전송할 수 있다.
상기 제어부는 상기 스위치부를 제어하여 상기 배터리 팩의 전기에너지를 상기 컨버터부로 전달하여 상기 컨버터부에 축적시키고, 상기 컨버터부에 전기에너지 축적이 완료될 경우, 상기 제어부는 상기 스위치부를 제어하여 상기 컨버터의 전기에너지를 상기 위크 배터리셀로 전송할 수 있다.
상기 제어부는 상기 스위치부를 제어하여 상기 스트롱 배터리셀의 전기에너지를 상기 컨버터로 전달하여 상기 컨버터에 축적시키고, 상기 커버터에 전기에너지 축적이 완료될 경우, 상기 제어부는 상기 스위치부를 제어하여 컨버터의 전기에너지를 상기 위크 배터리셀로 전송할 수 있다.
상기 컨버터와 상기 배터리 팩을 연결하는 연결선을 포함하고, 상기 스위치부는 상기 복수의 배터리셀 각각의 일측 단자와 제1 노드에 연결되는 복수의 제1 스위치부 및 상기 복수의 배터리셀 각각의 타측 단자와 제2 노드에 연결되는 복수의 제2 스위치부를 포함하고, 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드는 상기 컨버터에 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로는 스트롱 셀 또는 위크 셀을 커버터에 연결함에 따라 배터리의 전력을 소모하지 않고 효율적으로 배터리 밸런싱을 수행할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 셀 투 팩(Cell to pack)동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 팩 투 세(pack to cell)동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 셀 투 셀(Cell to cell)동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 복수의 제1 스위치부 및 복수의 제2 스위치부를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 셀 투 팩(Cell to pack)동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 팩 투 세(pack to cell)동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 셀 투 셀(Cell to cell)동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 복수의 제1 스위치부 및 복수의 제2 스위치부를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 베제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로에 대하여 설명하도록 하겠다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참고해보면 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸러싱 회로는 배터리 팩(10), 컨버터부(300), 스위치부(100), 제어부(400)를 포함할 수 있다.
배터리 팩(10)은 직렬 연결된 복수의 배터리셀을 구비하여 외부로부터 공급되는 전기 에너지를 저장한다. 배터리셀의 성능 편차에 의해 전압 불균형이 발생될 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로에 의하여 이 불균형이 해소될 수 있다. 이에 따라 복수의 배터리셀은 다른 배터리셀에 비해 높은 전압으로 형성된 높은 스트롱 셀과 다른 배터리셀보다 낮은 전압으로 형성된 위크 셀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 스트롱 셀은 미리 설정된 전압보다 높은 전압으로 형성된 배터리셀로 형성될 수 있으며, 위크 셀은 미리 설정된 전압보다 낮은 전압으로 형성된 배터리셀 형성될 수 있다.
한편, 복수의 배터리셀은 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 배터리셀(B1), 제2 배터리셀(B2) 및 제3 배터리셀(B3)을 포함할 수 있다.
컨버터부(300)는 배터리 팩에 대한 배터리 밸런싱을 위해 배터리 팩(10)으로부터 전송된 전기에너지를 일시적으로 축적하였다가 방출하는 역할을 한다. 이를 위해 서로 대향되게 권취된 복수의 권선을 포함할 수 있다.
스위치부(100)는 컨버터부(300)와 배터리 팩(10) 사이에 구비되어 컨버터부(300)와 배터리팩(10) 간의 전기에너지 전송을 선택적으로 결정하는 역할을 한다.
결국, 스위치부(100)는 복수의 배터리셀 중 적어도 하나와 컨버터부(300)를전기적으로 연결하여 전기에너지를 컨버터부(300)로 전송하게 하거나, 컨버터부(300)의 전기에너지를 복수의 배터리셀 중 적어도 하나로 전송하도록 컨버터부(300)와 복수의 배터리셀 중 적어도 하나를 전기적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 스위치부(100) 동작에 따라 배터리팩(10)에서 컨버터부(300)로 에너지가 전송될 수 있고, 컨버터부(300)에서 배터리팩(10)으로 전기에너지가 전송될 수 있고, 복수의 배터리셀 중 어느 하나의 배터리셀에서 컨버터부(300)로 전기에너지가 전송될 수 있고, 컨버터부(300)에서 복수의 배터리셀 중 어느 하나의 배터리셀로 전기에너지가 전송될 수 있다.
제어부(400)는 전기에너지를 컨버터부(300)에서 복수의 배터리셀 중 적어도 한 곳에 전달하도록 복수의 배터리셀의 전압을 검출하여 스위치부(100)를 제어하는 역할을 한다. 이에 따라 제어부(400)는 스트롱 셀 및 위크 셀 중 적어도 하나를 검출하고, 스위치부(100)를 제어하여 전기에너지의 전송함에 따라 배터리 밸런싱을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 컨버터부(300)에 축적된 전기에너지를 탐지할 수 있으며, 탐지된 전기에너지를 통해 상기 컨버터의 전기에너지 축전 완료 여부를 판단할 수 있다.
즉, 본 발명은 컨버터부(300)를 통해 배터리 밸런싱을 수행함에 따라 전기에너지 손실 없이 효율적으로 배터리 밸런싱을 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(400)의 제어에 따른 배터리 밸런싱 과정을 자세히 설명하도록 하겠다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 셀 투 팩(Cell to pack)동작을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 팩 투 세(pack to cell)동작을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 셀 투 셀(Cell to cell)동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
제어부(400)는 전술한 바와 같이, 복수의 배터리셀 각각의 전압을 검출하고 검출된 전압 값에 따라 스위치부(100)를 제어하여 배터리 밸런싱을 수행할 수 있다. 이에 따라, 제어부(400)는 검출된 복수의 배터리셀의 전압을 통해 셀 투 팩(Cell to pack)동작 모드, 팩 투 세(pack to cell)동작 모드, 셀 투 셀(Cell to cell)동작 모드를 수행할 수 있다.
셀 투 팩(Cell to pack)동작 모드는 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 배터리셀의 전기에너지를 컨버터부(300)로 전송하여 축적시킨 후, 컨버터부(300)의 전기에너지를 다시 배터리 팩(10)으로 전송하는 모드이다. 도 2에 도시된 화살표는 전기에너지 전달 방향을 나타낸다.
구체적으로, 제어부(400)는 복수의 배터리셀 전압을 검출하여 스트롱 셀을 선택하고, 스트롱 셀의 전기에너지를 컨버터부(300)로 전달하기 위하여 스위치부(100)를 제어할 수 있다. 이후, 컨버터부(300)에 전기에너지 축적이 완료될 경우, 제어부(400)는 스위치부(100)를 제어하여 축적된 컨버터부(300)의 전기에너지를 배터리 팩(10)으로 전달할 수 있다.
즉, 셀 투 팩(Cell to pack)동작 모드는 높은 전압으로 형성된 배터리셀의 전기에너지를 배터리팩(10)에 전달함에 따라 배터리 밸러싱을 수행하는 모드이다.
팩 투 세(pack to cell)동작 모드는 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(10)의 전기에너지를 컨버터부(300)로 전달하여 컨버터부(300)에 축적시킨 후, 컨버터부(300)의 전기에너지를 다시 복수의 배터리셀 중 어느 하나로 전송하는 모드이다. 도 3에 도시된 화살표는 전기에너지 전달 방향을 나타낸다.
구체적으로, 제어부(400)는 복수의 배터리셀 전압을 검출하여 위크 셀을 선택하고, 스위치부(100)를 제어하여 배터리 팩(10)의 전기에너지를 컨버터부(300)로 전달하여 컨버터부(300)에 축적시킬 수 있다, 이후, 컨버터부(300)에 전기에너지 축적이 완료될 경우, 제어부(400)는 다시 스위치부(100)를 제어하여 컨버터부(300)의 전기에너지를 앞서 선택된 위크 셀로 전송할 수 있다.
즉, 팩 투 세(pack to cell)동작 모드는 컨버터부(300)의 전기에너지를 회수하여 전압이 낮은 배터리셀에 전달함에 따라 배터리 밸러싱을 수행하는 모드이다.
셀 투 셀(Cell to cell)동작 모드는 도 4에 도시된 바와 같이 배터리셀의 전기에너지를 컨버터부(300)로 전달하여 컨버터부(300)에 축적시킨 후, 컨버터부(300)의 전기에너지를 다른 배터리셀로 전송하는 모드이다. 도 4에 도시된 화살표는 전기에너지 전달 방향을 나타낸다.
구체적으로, 제어부(400)는 복수의 배터리셀 전압을 검출하여 스트롱 셀과 위크 셀을 선택하고, 스위치부(100)를 제어하여 스트롱 셀의 전기에너지를 컨버터부(300)로 전달하여 컨버터부(300)에 축적시킬 수 있다. 이후, 컨버터부(300)에 전기에너지 축적이 완료될 경우, 제어부(400)는 다시 스위치부(100)를 제어하여 컨버터부(300)의 전기에너지를 위크 셀로 전송할 수 있다.
즉, 셀 투 셀(Cell to cell)동작 모드는 전압이 높은 배터리셀의 전기에너지를 전압이 낮은 배터리셀로 전송함에 따라 배터리 밸러싱을 수행하는 모드이다.
이에 따라, 본 발명의 배터리 밸런싱 회로는 컨버터부(300)와 스위치부(100)를 통해 스트롱 셀의 전기에너지를 컨버터부(300)로 전송하고, 위크 셀이 전기에너지를 컨버터부(300)에서 회수함에 따라, 복수의 배터리 간의 전압불균형을 해결할 수 있고, 전기에너지 소모 없이 효율적으로 배터리 밸러싱을 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 배터리 밸런싱 회로에 대하여 자세히 설명하도록 하겠다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 밸런싱 회로의 복수의 제1 스위치부(110) 및 복수의 제2 스위치부(120)를 나타낸 도면이다.
한편, 본 발명의 제1 스위치부(110) 및 제2 스위치부(120)는 트랜지스터(MOS FET), BJT(Bipolar Junction Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 중 어느 하나로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참고해보면, 복수의 배터리셀은 제1 배터리셀(B1) 제2 배터리셀(B2) 제3 배터리셀(B3)을 포함할 수 있다. 스위치부(100)는 복수의 제1 스위치부(110) 및 복수의 제2 스위치부(120)를 포함할 수 있으며, 컨버터부(300)와 배터리 팩(10)를 전기적으로 연결하는 연결선(L)을 포함할 수 있다.
복수의 제1 스위치부(110)는 복수의 배터리셀 각각의 일차 측 단자와 제1 노드(P1)에 연결되도록 형성될 수 있으며, 복수의 제2 스위치부(120)는 복수의 배터리셀 각각의 타측 단자와 제2 노드(P2)에 연결되도록 형성될 수 있다.
또한, 제1 노드(P1) 및 제2 노드(P2)는 컨버터부(300)에 연결될 수 있다.
더 나아가, 제1 스위치부(100)(110)는 제1 배터리셀(B1)의 일측 단자와 제1 노드(P1) 사이에 위치한 제11 스위치(S1P), 제2 배터리셀(B2)의 일측 단자와 제1 노드(P1) 사이에 위치한 제12 스위치(S2P), 제3 배터리셀(B3)의 일측 단자와 제1 노드(P1) 사이에 위치한 제13 스위치(S3P)를 포함할 수 있다.
제2 스위치부(120)는 제1 배터리의 타측 단자와 제2 노드(P2) 사이에 위치한 제21 스위치(S1N), 제2 배터리셀(B2)의 타측 단자와 제2 노드(P2) 사이에 위치한 제22 스위치(S2N), 제3 배터리셀(B3)의 타측 단자와 제2 노드(P2) 사이에 위치한 제23 스위치(S3N)를 포함할 수 있다.
이에 따라 제어부(400)는 셀 투 팩(Cell to pack)동작 모드, 팩 투 세(pack to cell)동작 모드, 셀 투 셀(Cell to cell)동작 모드를 수행 시, 복수의 제1 스위치 및 복수의 제2 스위치 중 적어도 하나를 동자시켜 배터리 밸런싱을 수행할 수 있다.
구체적으로 제어부(400)에 의해 제1 배터리셀(B1)이 스트롱 셀로 검출될 경우, 제어부(400)는 셀 투 팩 (pack to cell)동작 모드로 제11 스위치(S1P) 및 제21 스위치(S1N)를 온(ON)동작시켜 제1 배터리셀(B1)의 전기에너지를 컨버터부(300)로 전송하여 컨버터부(300)의 전기에너지를 축적시키고, 컨버터부(300)의 전기에너지 축적이 완료될 경우, 제11 스위치(S1P) 및 제21 스위치(S1N)를 오프(OFF)동작시켜 컨버터부(300)의 전기에너지를 연결선(L)을 통해 배터리백으로 전송하여 배터리 밸런싱을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(400)에 의해 제2 배터리셀(B2)이 위크 셀로 검출될 경우, 제어부(400)는 모든 스위치를 오프(OFF)동작시키고 배터리팩(10)의 전기에너지를 연결선(L)을 통해 컨버터부(300)로 전송시키고, 컨버터부(300)의 전기에너지 축적이 완료될 경우, 제12 스위치(S2P) 및 제22 스위치(S2N)를 온(ON)동작시켜 컨버터부(300)의 전기에너지를 제2 배터리셀(B2)로 전송하여 배터리 밸런싱을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(400)에 의해 제1 배터리셀(B1)이 스트롱 셀로 검출되고, 제3 배터리셀(B3)이 위크 셀로 검출될 경우, 셀 투 셀(Cell to cell)동작 모드로 제11 스위치(S1P) 및 제21 스위치(S1N)를 온(ON)동작시켜 제1 배터리셀(B1)의 전기에너지를 컨버터부(300)로 전송시키고, 컨버터부(300)의 전기에너지 축적이 완료될 경우, 제11 스위치(S1P) 및 제21 스위치(S1N)를 오프(OFF)동작시키고, 이후, 제13 스위치(S3P) 및 제23 스위치(S3N)를 온(ON)동작시켜 컨버터부(300)의 전기에너지를 제3 배터리셀(B3)로 전기에너지를 전송하여 배터리 밸런싱을 수행할 수 있다.
이외에도 다이오드, 캐패시터, 저항 등이 배터리팩(10), 스위치부(100), 컨버터부(300)에 포함할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 배터리팩
100: 스위치부
110: 제1 스위치부
120: 제2 스위치부
300: 컨버터부
400: 제어부
100: 스위치부
110: 제1 스위치부
120: 제2 스위치부
300: 컨버터부
400: 제어부
Claims (6)
- 직렬로 연결된 복수의 배터리셀을 구비하는 배터리 팩;
상기 복수의 배터리셀 중 적어도 하나에서 전달된 전기에너지을 축적하여 상기 복수의 배터리셀 중 적어도 한 곳에 상기 전기에너지을 공급하는 컨버터부;
상기 컨버터부와 상기 배터리 팩 간의 전기에너지 전송을 선택적으로 결정하는 스위치부; 및
상기 전기에너지를 상기 컨버터부에서 상기 복수의 배터리셀 중 적어도 한 곳에 전달하도록, 상기 복수의 배터리셀의 전압을 검출하여 상기 스위치부를 제어하여 제어부를 포함하는 배터리 밸런싱 회로. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 배터리셀은 미리 설정된 전압보다 높은 전압으로 형성된 스트롱 배터리셀 및 상기 미리 설정된 전압보다 낮은 전압으로 형성된 위크 배터리셀 중 적어도 하나를 포함하는 배터리 밸러싱 회로. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 스위치부를 제어하여 상기 스트롱 배터리셀의 전기에너지를 상기 컨버터로 전달하여 상기 컨버터에 축적시키고,
상기 커버터에 전기에너지 축적이 완료될 경우, 상기 제어부는 스위치부를 제어하여 상기 축적된 컨버터의 전기에너지를 상기 배터리팩으로 전송하는 배터리 밸러싱 회로. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 스위치부를 제어하여 상기 배터리 팩의 전기에너지를 상기 컨버터부로 전달하여 상기 컨버터부에 축적시키고,
상기 컨버터부에 전기에너지 축적이 완료될 경우, 상기 제어부는 상기 스위치부를 제어하여 상기 컨버터의 전기에너지를 상기 위크 배터리셀로 전송하는 배터리 밸러싱 회로. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 스위치부를 제어하여 상기 스트롱 배터리셀의 전기에너지를 상기 컨버터로 전달하여 상기 컨버터에 축적시키고,
상기 커버터에 전기에너지 축적이 완료될 경우, 상기 제어부는 상기 스위치부를 제어하여 컨버터의 전기에너지를 상기 위크 배터리셀로 전송하는 배터리 밸러싱 회로. - 제1항에 있어서,
상기 컨버터와 상기 배터리 팩을 연결하는 연결선을 포함하고,
상기 스위치부는
상기 복수의 배터리셀 각각의 일측 단자와 제1 노드에 연결되는 복수의 제1 스위치부; 및
상기 복수의 배터리셀 각각의 타측 단자와 제2 노드에 연결되는 복수의 제2 스위치부를 포함하고,
상기 제1 노드 및 상기 제2 노드는 상기 컨버터에 연결되는 배터리 밸러싱 회로.
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KR1020200025901A KR20210110970A (ko) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | 배터리 밸런싱 회로 |
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KR20210110970A true KR20210110970A (ko) | 2021-09-10 |
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KR (1) | KR20210110970A (ko) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20190097434A1 (en) | 2017-01-10 | 2019-03-28 | Lg Chem, Ltd. | Charge control apparatus capable of high speed cell balancing and energy saving and method thereof |
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2020
- 2020-03-02 KR KR1020200025901A patent/KR20210110970A/ko active Search and Examination
Patent Citations (1)
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