KR20230037249A - Battery apparatus and battery management system - Google Patents

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KR20230037249A
KR20230037249A KR1020210120323A KR20210120323A KR20230037249A KR 20230037249 A KR20230037249 A KR 20230037249A KR 1020210120323 A KR1020210120323 A KR 1020210120323A KR 20210120323 A KR20210120323 A KR 20210120323A KR 20230037249 A KR20230037249 A KR 20230037249A
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resistor
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battery
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문철우
김준석
안효성
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

A battery pack includes a plurality of battery cells connected in series, corresponds to a first anode terminal corresponding to some battery cells among the plurality of battery cells and the plurality of battery cells, and has a second anode terminal connected to an anode connection terminal of a battery device. A first transistor and a second transistor are connected in series between a cathode terminal of the battery pack and a cathode terminal of the battery device. A detection circuit outputs a detection signal having a predetermined level in response to a difference between a voltage of a charger and a voltage of the battery pack when the charger is connected to an anode connection terminal and a cathode connection terminal and a processor is switched to a wake-up state in response to the detection signal.

Description

배터리 장치 및 배터리 관리 시스템{BATTERY APPARATUS AND BATTERY MANAGEMENT SYSTEM}Battery device and battery management system {BATTERY APPARATUS AND BATTERY MANAGEMENT SYSTEM}

본 발명은 배터리 장치 및 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a battery device and a battery management system.

충전이 가능한 배터리는 전자 장치, 이동 수단 등의 다양한 외부 장치의 에너지원으로 사용되고 있으며, 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)에도 사용되고 있다. 배터리는 배터리 팩의 형태로 제공되며, 배터리 팩을 관리하기 위한 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS)이 사용된다.Rechargeable batteries are used as energy sources for various external devices such as electronic devices and means of transportation, and are also used in energy storage systems (ESSs). The battery is provided in the form of a battery pack, and a battery management system (BMS) for managing the battery pack is used.

배터리가 사용되지 않는 경우, 배터리 관리 시스템은 전력을 절약하기 위해 저전력 모드(sleep mode)에 진입하는데, 배터리를 사용하기 위해서는 저전력 모드에 있는 배터리 관리 시스템이 웨이크업(wakeup)되어야 한다. 보조(auxiliary, aux) 전원이 있는 외부 장치(예를 들면, 전기 자동차)에 사용되는 배터리의 배터리 관리 시스템은 보조 전원을 이용해서 웨이크업할 수 있다.When the battery is not used, the battery management system enters a low power mode (sleep mode) to save power. To use the battery, the battery management system in the low power mode must be woken up. A battery management system of a battery used in an external device (eg, an electric vehicle) having an auxiliary (aux) power source may wake up using the auxiliary power source.

일부 외부 장치(예를 들면, 물류용 로봇)에 사용되는 배터리의 경우, 보조 전원이 없거나 보조 전원으로 배터리 관리 시스템을 웨이크업할 수 없어서 웨이크업용 충전기(charger)가 사용된다. 그러나 충전기는 파워 스위치가 배터리 팩의 양극 단자에 연결되는 배터리 관리 시스템을 위해 개발되어서, 파워 스위치가 배터리 팩의 음극 단자에 연결된 경우에는 적용할 수 없다. 특히, 파워 스위치가 양극 단자에 연결된 경우에는 시스템 접지와 배터리 팩의 접지가 파워 스위치의 동작과 관계없이 연결되므로, 충전기 전압을 이용해서 웨이크업이 가능하다. 그러나 파워 스위치가 음극 단자에 연결된 경우에는 시스템 접지와 배터리 팩의 접지가 항상 연결되는 것은 아니므로, 기존의 충전기를 사용한 웨이크업 방식을 사용할 수 없다.In the case of batteries used in some external devices (eg, logistics robots), a wake-up charger is used because there is no auxiliary power or the battery management system cannot be woken up with auxiliary power. However, since the charger is developed for a battery management system in which the power switch is connected to the positive terminal of the battery pack, it cannot be applied when the power switch is connected to the negative terminal of the battery pack. In particular, when the power switch is connected to the positive terminal, since the system ground and the ground of the battery pack are connected regardless of the operation of the power switch, wake-up is possible using the charger voltage. However, when the power switch is connected to the negative terminal, since the system ground and the ground of the battery pack are not always connected, the wake-up method using a conventional charger cannot be used.

본 발명의 어떤 실시예는 웨이크업을 수행할 수 있는 배터리 장치, 배터리 관리 시스템 및 웨이크업 방법을 제공할 수 있다.Certain embodiments of the present invention may provide a battery device capable of performing wake-up, a battery management system, and a wake-up method.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 양극 연결 단자와 음극 연결 단자를 가지는 배터리 장치가 제공될 수 있다. 상기 배터리 장치는 배터리 팩, 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터, 감지 회로 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 배터리 팩은 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하며, 상기 복수의 배터리 셀 중 일부 배터리 셀에 해당하는 제1 양극 단자, 상기 복수의 배터리 셀에 해당하며 상기 양극 연결 단자에 연결되는 제2 양극 단자 및 음극 단자를 가질 수 있다. 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터는 상기 음극 단자와 상기 음극 연결 단자 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 상기 감지 회로는, 상기 양극 연결 단자와 음극 연결 단자에 충전기가 연결될 때, 상기 충전기의 전압과 상기 배터리 팩의 전압의 차이에 응답하여 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 감지 신호에 응답하여 웨이크업(wakeup) 상태로 전환할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a battery device having a positive connection terminal and a negative connection terminal may be provided. The battery device may include a battery pack, a first transistor and a second transistor, a sensing circuit, and a processor. The battery pack includes a plurality of battery cells connected in series, a first positive terminal corresponding to some of the plurality of battery cells, and a second positive terminal corresponding to the plurality of battery cells and connected to the positive connection terminal. It can have 2 positive and negative terminals. The first transistor and the second transistor may be connected in series between the cathode terminal and the cathode connection terminal. The sensing circuit may output a sensing signal having a predetermined level in response to a difference between a voltage of the charger and a voltage of the battery pack when a charger is connected to the positive connection terminal and the negative connection terminal. The processor may switch to a wakeup state in response to the detection signal.

어떤 실시예에서, 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터는 각각 바디 다이오드를 가지며, 상기 음극 단자와 상기 음극 연결 단자 사이에서 상기 제1 트랜지스터의 바디 다이오드와 상기 제2 트랜지스터의 바디 다이오드는 서로 다른 방향으로 형성될 수 있다.In some embodiments, the first transistor and the second transistor each have a body diode, and the body diode of the first transistor and the body diode of the second transistor are directed in different directions between the cathode terminal and the cathode connection terminal. can be formed as

어떤 실시예에서, 상기 감지 회로는, 상기 음극 연결 단자에 연결되는 제1 단자, 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 접점에 연결되는 제어 단자 및 제2 단자를 가지는 제3 트랜지스터를 포함할 수 있다. 상기 제3 트랜지스터는 상기 충전기의 전압과 상기 배터리 팩의 전압의 차이에 응답하여 턴온되고, 상기 감지 회로는 상기 제3 트랜지스터의 턴온에 응답하여 상기 제3 트랜지스터의 제2 단자에 기초해서 상기 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the sensing circuit may include a third transistor having a first terminal connected to the negative connection terminal, a control terminal connected to a contact point between the first transistor and the second transistor, and a second terminal. there is. The third transistor is turned on in response to a difference between a voltage of the charger and a voltage of the battery pack, and the sensing circuit is configured to set the predetermined level based on the second terminal of the third transistor in response to the third transistor being turned on. It is possible to output a detection signal having

어떤 실시예에서, 상기 감지 회로는, 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 접점과 상기 제3 트랜지스터의 상기 제어 단자 사이에 연결되는 제1 저항, 그리고 상기 제3 트랜지스터의 상기 제1 단자와 상기 제어 단자 사이에 연결되는 제2 저항을 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the sensing circuit may include a first resistor connected between a contact of the first transistor and the second transistor and the control terminal of the third transistor, and the first terminal of the third transistor and the control terminal of the third transistor. A second resistor connected between the control terminals may be further included.

어떤 실시예에서, 상기 감지 회로는, 상기 제3 트랜지스터의 상기 제2 단자와 상기 제1 양극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 저항과 제2 저항, 그리고 상기 제1 양극 단자에 연결되는 제1 단자, 상기 제1 저항과 상기 제2 저항의 접점에 연결되는 제어 단자 및 제2 단자를 가지는 제4 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 상기 제4 트랜지스터는 상기 제3 트랜지스터의 턴온에 응답하여 턴온되고, 상기 감지 회로는 상기 제4 트랜지스터의 턴온에 응답하여 상기 제4 트랜지스터의 상기 제2 단자에 기초해서 상기 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the sensing circuit may include a first resistor and a second resistor connected in series between the second terminal and the first positive terminal of the third transistor, and a first resistor connected to the first positive terminal. A fourth transistor having a terminal, a control terminal connected to a junction of the first resistor and the second resistor, and a second terminal may be further included. The fourth transistor is turned on in response to the third transistor being turned on, and the sensing circuit generates a sensing signal having the predetermined level based on the second terminal of the fourth transistor in response to the fourth transistor being turned on. can be printed out.

어떤 실시예에서, 상기 감지 회로는, 상기 제4 트랜지스터의 상기 제2 단자와 상기 접지 단자 사이에 직렬로 연결되는 제3 저항과 제4 저항, 그리고 상기 제3 저항과 상기 제4 저항의 접점에 연결되는 감지 신호 출력 회로를 더 포함할 수 있다. 상기 감지 신호 출력 회로는 상기 제4 트랜지스터의 턴온에 응답하여 상기 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the sensing circuit may include a third resistor and a fourth resistor connected in series between the second terminal of the fourth transistor and the ground terminal, and a junction between the third resistor and the fourth resistor. It may further include a sensing signal output circuit connected thereto. The detection signal output circuit may output the detection signal having the predetermined level in response to the turn-on of the fourth transistor.

어떤 실시예에서, 상기 감지 신호 출력 회로는, 상기 접지 단자에 연결되는 제1 단자, 상기 제3 저항과 상기 제4 저항의 접점에 연결되는 제어 단자 및 제2 단자를 가지는 제5 트랜지스터, 그리고 상기 제5 트랜지스터의 상기 제2 단자와 상기 감지 신호 출력 회로의 출력 단자 사이에 연결되는 제5 저항을 포함할 수 있다. 상기 제5 트랜지스터는 상기 제4 트랜지스터의 턴온에 응답하여 턴온되고, 상기 제5 트랜지스터의 턴온에 응답하여 상기 출력 단자의 전압이 변경되어 상기 출력 단자를 통해 상기 소정 레벨을 가지는 감지 신호가 출력될 수 있다.In some embodiments, the detection signal output circuit may include a fifth transistor having a first terminal connected to the ground terminal, a control terminal connected to a contact point of the third resistor and the fourth resistor, and a second terminal, and the A fifth resistor may be connected between the second terminal of the fifth transistor and the output terminal of the detection signal output circuit. The fifth transistor may be turned on in response to the turn-on of the fourth transistor, and a voltage of the output terminal may be changed in response to the turn-on of the fifth transistor, so that a sensing signal having the predetermined level may be output through the output terminal. there is.

어떤 실시예에서, 상기 제5 트랜지스터가 턴오프인 경우, 상기 출력 단자에는 하이 레벨의 전압이 인가될 수 있다.In some embodiments, when the fifth transistor is turned off, a high level voltage may be applied to the output terminal.

어떤 실시예에서, 상기 감지 신호 출력 회로는, 상기 제5 트랜지스터의 상기 제2 단자와 접지 단자 사이에 연결되는 제6 저항을 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the detection signal output circuit may further include a sixth resistor connected between the second terminal of the fifth transistor and a ground terminal.

어떤 실시예에서, 상기 배터리 장치는 상기 제2 트랜지스터를 진단하는 진단 회로를 더 포함할 수 있다. 상기 충전기가 상기 양극 연결 단자와 상기 음극 연결 단자에서 분리되는 경우, 상기 프로세서는 진단 제어 신호를 상기 진단 회로로 출력하고, 상기 진단 회로는 상기 진단 제어 신호에 응답하여 상기 제2 트랜지스터의 상태를 지시하는 진단 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the battery device may further include a diagnostic circuit for diagnosing the second transistor. When the charger is disconnected from the positive connection terminal and the negative connection terminal, the processor outputs a diagnostic control signal to the diagnostic circuit, and the diagnostic circuit indicates the state of the second transistor in response to the diagnostic control signal. diagnostic signal can be output.

어떤 실시예에서, 상기 제2 트랜지스터는 상기 음극 연결 단자에 연결되는 제1 단자와 상기 제1 트랜지스터에 연결되는 제2 단자를 가질 수 있다. 상기 진단 회로는, 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 단자와 상기 제2 단자에 연결되며 상기 진단 제어 신호에 응답하여 오프 상태의 상기 제2 트랜지스터의 이상 여부에 기초해서 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 단자의 전압을 설정하는 진단 제어 회로, 그리고 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 단자의 전압에 기초해서 상기 진단 신호를 출력하는 진단 신호 출력 회로를 포함할 수 있다.In some embodiments, the second transistor may have a first terminal connected to the negative connection terminal and a second terminal connected to the first transistor. The diagnostic circuit is connected to the first terminal and the second terminal of the second transistor, and the second transistor of the second transistor is connected based on whether or not the second transistor in an off state is abnormal in response to the diagnostic control signal. A diagnostic control circuit for setting a voltage of a terminal, and a diagnostic signal output circuit for outputting the diagnostic signal based on the voltage of the second terminal of the second transistor.

어떤 실시예에서, 상기 진단 제어 회로는 상기 오프 상태의 제2 트랜지스터가 정상인 경우에 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 단자의 전압을 제1 전압으로 설정하고, 상기 오프 상태의 제2 트랜지스터가 쇼트된 경우에 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 단자의 전압을 제2 전압으로 설정할 수 있다.In some embodiments, the diagnostic control circuit sets the voltage of the second terminal of the second transistor to a first voltage when the second transistor in the off state is normal, and the second transistor in the off state is shorted. In this case, the voltage of the second terminal of the second transistor may be set to a second voltage.

어떤 실시예에서, 상기 진단 제어 회로는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 직렬로 연결되는 전압원, 스위치 및 제1 저항을 포함하고, 상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 높을 수 있다.In some embodiments, the diagnostic control circuit includes a voltage source connected in series between the first terminal and the second terminal, a switch, and a first resistor, and the first voltage may be higher than the second voltage.

어떤 실시예에서, 상기 진단 신호 출력 회로는, 상기 제2 단자의 전압이 상기 제1 전압인 경우에 하이 레벨을 가지는 상기 진단 신호를 출력하고, 상기 제2 단자의 전압이 상기 제2 전압인 경우에 로우 레벨을 가지는 상기 진단 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the diagnostic signal output circuit outputs the diagnostic signal having a high level when the voltage of the second terminal is the first voltage, and when the voltage of the second terminal is the second voltage. The diagnostic signal having a low level may be output.

어떤 실시예에서, 상기 진단 신호 출력 회로는 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 단자와 접지 단자 사이에 직렬로 연결되는 제3 저항과 제4 저항을 포함하며, 상기 제3 저항과 제4 저항의 접점의 전압에 기초해서 상기 진단 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the diagnostic signal output circuit includes a third resistor and a fourth resistor connected in series between the second terminal of the second transistor and a ground terminal, and a contact point between the third resistor and the fourth resistor. The diagnostic signal may be output based on the voltage of

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩, 그리고 상기 배터리 팩의 음극 단자와 음극 연결 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하며, 상기 배터리 팩의 제1 양극 단자가 양극 연결 단자에 연결되어 있는 배터리 장치의 배터리 관리 시스템이 제공될 수 있다. 상기 배터리 관리 시스템은 감지 회로와 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 감지 회로는 상기 양극 연결 단자와 음극 연결 단자에 충전기가 연결될 때, 상기 충전기의 전압과 상기 배터리 팩의 전압의 차이에 응답하여 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력하고, 상기 프로세서는 상기 감지 신호에 응답하여 웨이크업 상태로 전환할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a battery pack including a plurality of battery cells connected in series, and a first transistor and a second transistor connected in series between a negative terminal and a negative terminal of the battery pack and a battery management system of a battery device in which the first positive terminal of the battery pack is connected to the positive connection terminal. The battery management system may include a sensing circuit and a processor. The detection circuit outputs a detection signal having a predetermined level in response to a difference between a voltage of the charger and a voltage of the battery pack when a charger is connected to the positive connection terminal and the negative connection terminal, and the processor outputs a detection signal having a predetermined level. In response, it can switch to the wakeup state.

어떤 실시예에서, 상기 감지 회로는, 제3 트랜지스터, 제4 트랜지스터, 제1 저항, 제2 저항, 제3 저항, 제4 저항, 제5 저항, 제6 저항 및 감지 신호 출력 회로를 포함할 수 있다. 상기 제3 트랜지스터의 제1 단자는 상기 음극 연결 단자에 연결될 수 있다. 상기 제1 저항은 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 접점과 상기 제3 트랜지스터의 제어 단자 사이에 연결되고, 상기 제2 저항은 상기 제3 트랜지스터의 상기 제1 단자와 상기 제어 단자 사이에 연결될 수 있다. 상기 제3 저항과 상기 제4 저항은 상기 제3 트랜지스터의 제2 단자와 상기 배터리 팩의 제2 양극 단자 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 상기 제4 트랜지스터의 제1 단자는 상기 배터리 팩의 제2 양극 단자에 연결되고, 상기 제4 트랜지스터의 제어 단자는 상기 제3 저항과 상기 제4 저항의 접점에 연결될 수 있다. 상기 제5 저항과 상기 제2 저항은 상기 제4 트랜지스터의 제2 단자와 접지 단자 사이에 연결될 수 있다. 상기 감지 신호 출력 회로는 상기 제5 저항과 상기 제6 저항의 접점의 전압에 기초해서 상기 감지 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the sensing circuit may include a third transistor, a fourth transistor, a first resistor, a second resistor, a third resistor, a fourth resistor, a fifth resistor, a sixth resistor, and a detection signal output circuit. there is. A first terminal of the third transistor may be connected to the negative connection terminal. The first resistor may be connected between a contact point of the first transistor and the second transistor and a control terminal of the third transistor, and the second resistor may be connected between the first terminal and the control terminal of the third transistor. can The third resistor and the fourth resistor may be connected in series between the second terminal of the third transistor and the second positive terminal of the battery pack. A first terminal of the fourth transistor may be connected to a second positive terminal of the battery pack, and a control terminal of the fourth transistor may be connected to a contact point between the third resistor and the fourth resistor. The fifth resistor and the second resistor may be connected between the second terminal of the fourth transistor and the ground terminal. The detection signal output circuit may output the detection signal based on a voltage of a contact point between the fifth resistor and the sixth resistor.

상기 감지 신호 출력 회로는, 접지 단자에 연결되는 제1 단자, 상기 제5 저항과 상기 제6 저항의 접점에 연결되는 제어 단자 및 제2 단자를 가지는 제5 트랜지스터, 그리고 상기 제5 트랜지스터의 상기 제2 단자와 상기 감지 신호 출력 회로의 출력 단자 사이에 연결되는 제7 저항을 포함할 수 있다.The detection signal output circuit may include a fifth transistor having a first terminal connected to a ground terminal, a control terminal connected to a junction of the fifth resistor and the sixth resistor, and a second terminal, and the fifth transistor of the fifth transistor. A seventh resistor connected between terminal 2 and the output terminal of the detection signal output circuit may be included.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩, 그리고 상기 배터리 팩의 음극 단자와 음극 연결 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하며, 상기 배터리 팩의 제1 양극 단자가 양극 연결 단자에 연결되어 있는 배터리 장치의 배터리 관리 시스템이 제공될 수 있다. 상기 배터리 관리 시스템은 감지 회로, 프로세서 및 진단 회로를 포함할 수 있다. 상기 감지 회로는 상기 양극 연결 단자와 음극 연결 단자에 충전기가 연결될 때, 상기 충전기의 전압과 상기 배터리 팩의 전압의 차이에 응답하여 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 감지 신호에 응답하여 웨이크업 상태로 전환하며, 상기 충전기가 상기 양극 연결 단자와 음극 연결 단자에서 분리될 때, 진단 제어 신호를 출력할 수 있다. 상기 진단 회로는 상기 진단 제어 신호에 응답하여 상기 제2 트랜지스터의 상태를 지시하는 진단 신호를 상기 프로세서로 전달할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a battery pack including a plurality of battery cells connected in series, and a first transistor and a second transistor connected in series between a negative terminal and a negative terminal of the battery pack A battery management system of a battery device may be provided, wherein a first positive terminal of the battery pack is connected to a positive connection terminal. The battery management system may include a sensing circuit, a processor, and a diagnostic circuit. The sensing circuit may output a sensing signal having a predetermined level in response to a difference between a voltage of the charger and a voltage of the battery pack when a charger is connected to the positive connection terminal and the negative connection terminal. The processor may switch to a wakeup state in response to the detection signal, and output a diagnostic control signal when the charger is separated from the positive and negative connection terminals. The diagnostic circuit may transmit a diagnostic signal indicating a state of the second transistor to the processor in response to the diagnostic control signal.

어떤 실시예에서, 상기 진단 회로는, 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 접점과 상기 음극 연결 단자 사이에 직렬로 연결되는 전압원, 스위치 및 제1 저항, 그리고 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 접점과 접지 단자 사이에 직렬로 연결되는 제2 저항과 제3 저항을 포함할 수 있다. 상기 진단 회로는 상기 제2 저항과 상기 제3 저항의 접점의 전압에 기초해서 상기 진단 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the diagnostic circuit may include a voltage source connected in series between a contact of the first transistor and the second transistor and the negative connection terminal, a switch and a first resistor, and the first transistor and the second transistor. It may include a second resistor and a third resistor connected in series between the contact of the and the ground terminal. The diagnostic circuit may output the diagnostic signal based on a voltage at a contact point between the second resistor and the third resistor.

어떤 실시예에 따르면, 배터리 팩의 음극 단자에 파워 트랜지스터가 연결되는 경우에도, 충전기의 연결에 응답하여 배터리 관리 시스템이 충전기를 감지하여서 웨이크업 상태로 전환할 수 있다.According to some embodiments, even when the power transistor is connected to the negative terminal of the battery pack, the battery management system may detect the charger and switch to a wake-up state in response to the connection of the charger.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 배터리 장치에서 충전기 연결 시의 전류 경로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a battery device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a current path when a charger is connected in the battery device shown in FIG. 2 .
4 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It should be understood that when an element is referred to as being “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening elements exist.

아래 설명에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.Expressions written in the singular in the following description may be interpreted in the singular or plural unless explicit expressions such as “one” or “single” are used.

도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다.In the flowchart described with reference to the drawings, the order of operations may be changed, several operations may be merged, a certain operation may be divided, and a specific operation may not be performed.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a battery device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 배터리 장치(100)는 양극 연결 단자(DC(+))와 음극 연결 단자(DC(-))를 통해 외부 장치에 전기적으로 연결될 수 있는 구조를 가진다. 어떤 실시예에서, 배터리 장치(100)는 양극 연결 단자(DC(+))와 음극 연결 단자(DC(-))를 통해 외부 장치에 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 외부 장치는 예를 들면 전자 장치 또는 이동 수단일 수 있으며, 이동 수단은 배터리 장치를 동력으로 사용하여 이동할 수 있는 장치일 수 있다. 이동 수단은 예를 들면 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차 등의 차량, AGV(automated guided vehicle) 등의 이동 로봇, 또는 UAV(unmanned aerial vehicle)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the battery device 100 has a structure that can be electrically connected to an external device through a positive connection terminal DC(+) and a negative connection terminal DC(-). In some embodiments, the battery device 100 may be connected to an external device through a positive connection terminal DC(+) and a negative connection terminal DC(-). In some embodiments, the external device may be, for example, an electronic device or a mobile device, and the mobile device may be a device that can move using a battery device as power. The means of movement may include, for example, a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, a mobile robot such as an automated guided vehicle (AGV), or an unmanned aerial vehicle (UAV).

배터리 장치(100)는 배터리 팩(110), 파워 스위치(121, 122) 및 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS)을 포함한다.The battery device 100 includes a battery pack 110 , power switches 121 and 122 , and a battery management system (BMS).

배터리 팩(110)은 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하며, 제1 양극 단자(PV1(+)), 제2 양극 단자(PV2(+)) 및 음극 단자(PV(-))를 가진다. 제1 양극 단자(PV1(+))는 복수의 배터리 셀에 해당하는 양극 단자이며, 제2 양극 단자(PV2(+))는 복수의 배터리 셀 중 일부 배터리 셀에 해당하는 양극 단자이다. 어떤 실시예에서, 배터리 셀은 충전 가능한 2차 전지일 수 있다.The battery pack 110 includes a plurality of battery cells connected in series, and includes a first positive terminal PV1(+), a second positive terminal PV2(+), and a negative terminal PV(-). have The first positive terminal PV1(+) is a positive terminal corresponding to a plurality of battery cells, and the second positive terminal PV2(+) is a positive terminal corresponding to some of the plurality of battery cells. In some embodiments, the battery cell may be a rechargeable secondary battery.

어떤 실시예에서, 배터리 팩(110)은 제1 양극 단자(PV1(+))와 음극 단자(PV(-)) 사이에 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 모듈(111, 112)을 포함할 수 있다. 각 배터리 모듈(111, 112)은 적어도 하나의 배터리 셀(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 이 경우, 배터리 모듈(111)(또는 "제1 배터리 모듈")의 음극 단자(즉, 배터리 모듈(111)의 첫 번째 배터리 셀의 음극 단자)는 배터리 팩(110)의 음극 단자(PV(-))에 연결되고, 배터리 모듈(111)의 양극 단자(즉, 배터리 모듈(111)의 마지막 배터리 셀의 양극 단자)는 제2 양극 단자(PV2(+))에 연결될 수 있다. 배터리 모듈(112)(또는 "제2 배터리 모듈")의 음극 단자(즉, 배터리 모듈(112)의 첫 번째 배터리 셀의 음극 단자)는 배터리 팩(110)의 제2 양극 단자(PV2(+))에 연결되고, 배터리 모듈(112)의 양극 단자(즉, 배터리 모듈(112)의 마지막 배터리 셀의 양극 단자)는 제1 양극 단자(PV1(+))에 연결될 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩(110)은 제2 양극 단자(PV2(+))를 통해 배터리 모듈(111)의 전압을 공급하고, 제1 양극 단자(PV1(+))를 통해 배터리 모듈(111, 112)의 전압의 합, 즉 배터리 팩(110)의 전압을 공급할 수 있다. 어떤 실시예에서, 각 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀을 물리적으로 또는 논리적으로 구분하는 모듈일 수 있다. 도 1에서는 설명의 편의상 두 개의 배터리 모듈(111, 112)을 도시하였지만, 배터리 모듈의 개수는 이에 한정되지 않는다.In some embodiments, the battery pack 110 may include a plurality of battery modules 111 and 112 connected in series between a first positive terminal PV1(+) and a negative terminal PV(-). there is. Each of the battery modules 111 and 112 may include at least one battery cell (not shown). In this case, the negative terminal of the battery module 111 (or "first battery module") (ie, the negative terminal of the first battery cell of the battery module 111) is the negative terminal of the battery pack 110 (PV(-) )), and the positive terminal of the battery module 111 (ie, the positive terminal of the last battery cell of the battery module 111) may be connected to the second positive terminal PV2 (+). The negative terminal of the battery module 112 (or "second battery module") (ie, the negative terminal of the first battery cell of the battery module 112) is connected to the second positive terminal (PV2(+)) of the battery pack 110. ), and the positive terminal of the battery module 112 (ie, the positive terminal of the last battery cell of the battery module 112) may be connected to the first positive terminal PV1(+). Accordingly, the battery pack 110 supplies the voltage of the battery module 111 through the second positive terminal PV2 (+), and supplies the voltage to the battery modules 111 and 112 through the first positive terminal PV1 (+). ), that is, the voltage of the battery pack 110 may be supplied. In some embodiments, each battery module may be a module that physically or logically divides a plurality of battery cells. Although FIG. 1 illustrates two battery modules 111 and 112 for convenience of description, the number of battery modules is not limited thereto.

배터리 팩(110)의 제1 양극 단자(PV1(+))는 양극 연결 단자(DC(+))에 연결되어 있다. 배터리 팩(110)의 음극 단자(PV(-))는 접지 단자에 연결되고, 배터리 팩(110)의 음극 단자(PV(-))와 음극 연결 단자(DC(-)) 사이에는 복수의 파워 스위치(121, 122)가 직렬로 연결되어 있다. 파워 스위치(121)의 제1 단자는 배터리 팩(110)의 음극 단자(PV(-))에 연결되고, 파워 스위치(122)의 제1 단자는 배터리 팩(110)의 음극 연결 단자(DC(-))에 연결되고, 파워 스위치(121)의 제2 단자는 파워 스위치(122)의 제2 단자에 연결될 수 있다. 파워 스위치(121, 122)의 제어 단자에는 온/오프를 제어하기 위한 구동 신호가 인가될 수 있다.The first positive terminal PV1(+) of the battery pack 110 is connected to the positive connection terminal DC(+). The negative terminal (PV(-)) of the battery pack 110 is connected to the ground terminal, and a plurality of power is provided between the negative terminal (PV(-)) and the negative connection terminal (DC(-)) of the battery pack 110. Switches 121 and 122 are connected in series. The first terminal of the power switch 121 is connected to the negative terminal (PV(-)) of the battery pack 110, and the first terminal of the power switch 122 is connected to the negative terminal (DC ( -)), and the second terminal of the power switch 121 may be connected to the second terminal of the power switch 122. A driving signal for controlling on/off may be applied to control terminals of the power switches 121 and 122 .

어떤 실시예에서, 파워 스위치(121, 122)는 바디 다이오드를 가지는 트랜지스터, 예를 들면 전계 효과 트랜지스터(field-effect transistor, FET)일 수 있다. 한 실시예에서, 도 1에 도시한 것처럼, 파워 스위치(121, 122)는 바디 다이오드를 가지는 n채널 트랜지스터, 예를 들면 n채널 FET일 수 있다. 앞으로, 설명의 편의상 파워 스위치(121, 122)를 파워 트랜지스터(121, 122), 특히 n채널 FET로 설명한다. 파워 트랜지스터(121, 122)가 n채널 FET인 경우, 제1 단자, 제2 단자 및 제어 단자는 각각 소스, 드레인 및 게이트일 수 있다.In some embodiments, the power switches 121 and 122 may be transistors having body diodes, such as field-effect transistors (FETs). In one embodiment, as shown in FIG. 1, the power switches 121 and 122 may be n-channel transistors having body diodes, such as n-channel FETs. In the future, for convenience of description, the power switches 121 and 122 will be described as power transistors 121 and 122, particularly n-channel FETs. When the power transistors 121 and 122 are n-channel FETs, the first terminal, the second terminal, and the control terminal may be a source, a drain, and a gate, respectively.

음극 단자(PV(-))와 음극 연결 단자(DC(-)) 사이에서 파워 트랜지스터(121, 122)의 바디 다이오드는 서로 다른 방향으로 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 파워 트랜지스터(121, 122)의 바디 다이오드가 소스에서 드레인 방향의 전류 경로를 형성하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 파워 트랜지스터(121)는 턴온 시에 배터리 팩(110)의 방전 경로를 형성하므로 방전 스위치(121)라 할 수 있고, 파워 트랜지스터(122)는 턴온 시에 배터리 팩(110)의 충전 경로를 형성하므로 충전 스위치(122)라 할 수 있다.The body diodes of the power transistors 121 and 122 may be formed in different directions between the negative terminal PV(-) and the negative connection terminal DC(-). In some embodiments, the body diodes of the power transistors 121 and 122 may form a source-to-drain current path. In this case, since the power transistor 121 forms a discharge path of the battery pack 110 when turned on, it can be referred to as a discharge switch 121, and the power transistor 122 is a charge path of the battery pack 110 when turned on. Since it forms, it can be referred to as the charging switch 122.

배터리 관리 시스템은 프로세서(131) 및 감지 회로(132)를 포함한다. 프로세서(131)는 파워 트랜지스터(121, 122)의 동작을 제어한다. 어떤 실시예에서, 프로세서(131)는 파워 트랜지스터(121, 122)의 동작, 즉 온/오프를 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 장치(100)는 프로세서(131)로부터의 제어 신호에 응답하여 파워 트랜지스터(121, 122)를 각각 구동하기 위한 구동 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 프로세서(131)는 예를 들면 마이크로 제어 장치(micro controller unit, MCU)를 포함할 수 있다.The battery management system includes a processor 131 and a sensing circuit 132 . The processor 131 controls the operation of the power transistors 121 and 122 . In some embodiments, the processor 131 may output a control signal for controlling the operation, ie, on/off, of the power transistors 121 and 122 . In some embodiments, the battery device 100 may further include a driving circuit for driving the power transistors 121 and 122 respectively in response to a control signal from the processor 131 . In some embodiments, processor 131 may include, for example, a micro controller unit (MCU).

감지 회로(132)는 배터리 팩(110)의 제2 양극 단자(PV2(+))와 음극 연결 단자(DC(-))에 연결되어 있으며, 배터리 장치(100)의 양극 연결 단자(DC(+))와 음극 연결 단자(DC(-))에 충전기(10)가 연결될 때 충전기(10)를 감지한다. 어떤 실시예에서, 감지 회로(132)는 파워 트랜지스터(121, 122)의 접점(또는 파워 트랜지스터(121)의 드레인)에 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 충전기(10)는 웨이크업용 충전기일 수 있다. 배터리 장치(100)의 양극 연결 단자(DC(+))와 음극 연결 단자(DC(-))에 충전기(10)가 연결되는 경우, 감지 회로(132)는 충전기(10)의 전압과 배터리 팩(110)의 전압(즉, 제1 양극 단자(PV1(+))의 전압) 차이에 응답하여 감지 신호를 출력한다. 프로세서(131)는 감지 신호에 응답하여 웨이크업 상태로 전환한다. The detection circuit 132 is connected to the second positive terminal (PV2 (+)) and the negative terminal (DC (-)) of the battery pack 110, and is connected to the positive terminal (DC (+) of the battery device 100). )) and the negative connection terminal (DC (-)) when the charger 10 is connected to the charger 10 is detected. In some embodiments, the sensing circuit 132 may be coupled to the contact of the power transistors 121 and 122 (or the drain of the power transistor 121). In some embodiments, charger 10 may be a wake-up charger. When the charger 10 is connected to the positive connection terminal (DC (+)) and the negative connection terminal (DC (-)) of the battery device 100, the detection circuit 132 detects the voltage of the charger 10 and the battery pack. A detection signal is output in response to a difference in the voltage of (110) (ie, the voltage of the first anode terminal PV1(+)). The processor 131 switches to a wakeup state in response to the detection signal.

어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템은 진단 회로(133)를 더 포함할 수 있다. 진단 회로(133)는 파워 트랜지스터(121, 122)의 접점(또는 파워 트랜지스터(122)의 드레인)과 음극 연결 단자(DC(-))에 연결될 수 있다. 프로세서(131)의 웨이크업 후에 충전기(10)가 분리되는 경우, 프로세서(131)는 진단 제어 신호를 출력할 수 있다. 진단 회로(133)는 진단 제어 신호에 응답하여 파워 트랜지스터(122)의 상태를 지시하는 진단 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the battery management system may further include diagnostic circuitry 133 . The diagnostic circuit 133 may be connected to a contact point of the power transistors 121 and 122 (or a drain of the power transistor 122) and a negative terminal (DC(-)). When the charger 10 is disconnected after the processor 131 wakes up, the processor 131 may output a diagnostic control signal. The diagnostic circuit 133 may output a diagnostic signal indicating a state of the power transistor 122 in response to the diagnostic control signal.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2에 도시한 배터리 장치에서 충전기 연결 시의 전류 경로를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a current path when a charger is connected in the battery device shown in FIG. 2 .

도 2를 참고하면, 배터리 장치(200)는 배터리 팩(210), 파워 트랜지스터(221, 222) 및 배터리 관리 시스템을 포함하며, 배터리 관리 시스템은 프로세서(231) 및 감지 회로(232)를 포함한다. 배터리 팩(210) 및 파워 트랜지스터(221, 222)는 도 1을 참고로 하여 설명한 배터리 팩(110) 및 파워 트랜지스터(121, 122)와 유사하므로, 그 설명을 생략한다.Referring to FIG. 2 , the battery device 200 includes a battery pack 210, power transistors 221 and 222, and a battery management system. The battery management system includes a processor 231 and a sensing circuit 232. . Since the battery pack 210 and the power transistors 221 and 222 are similar to the battery pack 110 and the power transistors 121 and 122 described with reference to FIG. 1 , their descriptions are omitted.

감지 회로(232)는 트랜지스터(SW1) 및 감지 신호 출력 회로(232a)를 포함한다. 어떤 실시예에서, 트랜지스터(SW1)는 양극성 접합 트랜지스터(bipolar junction transistor, BJT)일 수 있다. 어떤 실시예에서, 트랜지스터(SW1)는 NPN BJT일 수 있다. 아래에서는 설명의 편의상 트랜지스터(SW1)를 NPN BJT로 설명한다. 트랜지스터(SW1)의 제1 단자(즉, 이미터)는 배터리 장치(200)의 음극 연결 단자(DC(-))에 연결되고, 트랜지스터(SW1)의 제어 단자(즉, 베이스)는 파워 트랜지스터(221, 222)의 접점에 연결되어 있다. 트랜지스터(SW1)의 제2 단자(즉, 컬렉터)는 감지 신호 출력 회로(232a)에 연결되어 있다. 충전기(20)가 배터리 장치(200)의 양극 연결 단자(DC(+))와 음극 연결 단자(DC(-))에 연결되는 경우, 충전기(20)의 전압(Vc)과 배터리 팩(210)의 전압(Vp) 차이에 응답하여 트랜지스터(SW1)가 턴온되고, 트랜지스터(SW1)의 턴온에 응답하여 감지 신호 출력 회로(232a)는 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력할 수 있다.The sensing circuit 232 includes a transistor SW1 and a sensing signal output circuit 232a. In some embodiments, transistor SW1 may be a bipolar junction transistor (BJT). In some embodiments, transistor SW1 may be an NPN BJT. For convenience of explanation, the transistor SW1 will be described below as an NPN BJT. The first terminal (ie, emitter) of the transistor SW1 is connected to the negative connection terminal (DC(-)) of the battery device 200, and the control terminal (ie, base) of the transistor SW1 is the power transistor ( 221, 222) is connected to the contacts. A second terminal (ie, collector) of the transistor SW1 is connected to the sensing signal output circuit 232a. When the charger 20 is connected to the positive connection terminal (DC (+)) and the negative connection terminal (DC (-)) of the battery device 200, the voltage (Vc) of the charger 20 and the battery pack 210 The transistor SW1 is turned on in response to the voltage Vp difference between the voltages Vp, and the sensing signal output circuit 232a may output a sensing signal having a predetermined level in response to the transistor SW1 being turned on.

어떤 실시예에서, 충전기(20)의 전압(Vc)과 배터리 팩(210)의 전압(Vp) 차이에 응답하여 트랜지스터(SW1)를 턴온시키기 위해, 감지 회로(232)는 저항(R1, R2)을 더 포함할 수 있다. 저항(R1)은 파워 트랜지스터(221, 222)의 접점과 트랜지스터(SW1)의 베이스 사이에 연결되고, 저항(R2)은 트랜지스터(SW1)의 이미터와 베이스 사이에 연결될 수 있다. 파워 트랜지스터(221, 222)의 접점은 파워 트랜지스터(221)의 드레인에 해당할 수 있다. In some embodiments, to turn on transistor SW1 in response to a difference between the voltage Vc of charger 20 and the voltage Vp of battery pack 210, sensing circuit 232 may include resistors R1 and R2 may further include. Resistor R1 may be connected between the contacts of the power transistors 221 and 222 and the base of the transistor SW1, and resistor R2 may be connected between the emitter and the base of the transistor SW1. A contact point of the power transistors 221 and 222 may correspond to a drain of the power transistor 221 .

도 3에 도시한 것처럼, 충전기(20)가 배터리 장치(200)의 양극 연결 단자(DC(+))와 음극 연결 단자(DC(-))에 연결되는 경우, 충전기(20)의 전압(Vc)과 배터리 팩(210)의 전압(Vp) 차이에 의해 양극 연결 단자(DC(+)), 배터리 팩(210), 파워 트랜지스터(221)의 바디 다이오드, 저항(R1) 및 트랜지스터(SW1)의 베이스로 전류 경로(I1)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 트랜지스터(SW1)는 턴온될 수 있다. 즉, 트랜지스터(SW1)의 이미터와 베이스 사이의 전압(예를 들면, 저항(R2)의 양단 전압)이 트랜지스터(SW1)의 문턱 전압보다 높은 경우, 트랜지스터(SW1)는 턴온될 수 있다. 이를 위해, 어떤 실시예에서, 충전기(20)의 전압(Vc)은 배터리 팩(210)의 전압(Vp)보다 트랜지스터(SW1)의 문턱 전압에 대응하는 전압만큼 높은 전압으로 설정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 문턱 전압에 대응하는 전압은 트랜지스터(SW1)의 문턱 전압과 파워 트랜지스터(221)의 바디 다이오드에 의한 순방향 전압 강하, 그리고 저항(R1, R2)에 의해 분압에 기초해서 결정될 수 있다.As shown in FIG. 3, when the charger 20 is connected to the positive connection terminal (DC (+)) and the negative connection terminal (DC (-)) of the battery device 200, the voltage (Vc) of the charger 20 ) and the voltage (Vp) of the battery pack 210, the positive connection terminal (DC (+)), the battery pack 210, the body diode of the power transistor 221, the resistor (R1) and the transistor (SW1) A current path I1 may be formed with the base. Accordingly, the transistor SW1 may be turned on. That is, when the voltage between the emitter and the base of the transistor SW1 (eg, the voltage across the resistor R2) is higher than the threshold voltage of the transistor SW1, the transistor SW1 can be turned on. To this end, in some embodiments, the voltage Vc of the charger 20 may be set to a voltage higher than the voltage Vp of the battery pack 210 by a voltage corresponding to the threshold voltage of the transistor SW1 . In some embodiments, the voltage corresponding to the threshold voltage may be determined based on the threshold voltage of the transistor SW1, the forward voltage drop by the body diode of the power transistor 221, and the voltage division by the resistors R1 and R2. .

어떤 실시예에서, 감지 회로(232)는 저항(R3, R4)과 스위치(SW2)를 더 포함할 수 있다. 저항(R3, R4)은 트랜지스터(SW1)의 컬렉터와 배터리 팩(210)의 제2 양극 단자(PV2(+)) 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 스위치(SW2)는 감지 신호 출력 회로(232a)와 제2 양극 단자(PV2(+))(또는 저항(R4)의 한 단자) 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 트랜지스터(SW1)가 턴온되는 경우, 저항(R3, R4)을 통해 전류가 흘러서 스위치(SW2)가 저항(R3, R4)의 접점의 전압에 응답하여 턴온될 수 있다. 감지 신호 출력 회로(232a)는 스위치(SW2)의 턴온에 응답하여 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the sensing circuit 232 may further include resistors R3 and R4 and a switch SW2. Resistors R3 and R4 may be connected in series between the collector of transistor SW1 and the second positive terminal PV2(+) of battery pack 210 . The switch SW2 may be connected in series between the detection signal output circuit 232a and the second positive terminal PV2(+) (or one terminal of the resistor R4). When the transistor SW1 is turned on, current flows through the resistors R3 and R4 so that the switch SW2 can be turned on in response to the voltage at the junction of the resistors R3 and R4. The detection signal output circuit 232a may output a detection signal having a predetermined level in response to the turn-on of the switch SW2.

어떤 실시예에서, 감지 회로(232)는 저항(R5, R6)을 더 포함할 수 있다. 스위치(SW2)의 제1 단자가 제2 양극 단자(PV2(+))(또는 저항(R4)의 한 단자)에 연결되고, 스위치(SW2)의 제2 단자와 접지 단자 사이에 저항(R5, R6)이 직렬로 연결될 수 있다. 스위치(SW2)가 턴온되는 경우, 감지 신호 출력 회로(232a)는 저항(R5, R6)의 접점의 전압에 응답하여 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, sensing circuit 232 may further include resistors R5 and R6. The first terminal of the switch SW2 is connected to the second positive terminal PV2(+) (or one terminal of the resistor R4), and between the second terminal of the switch SW2 and the ground terminal, a resistor R5, R6) can be connected in series. When the switch SW2 is turned on, the detection signal output circuit 232a may output a detection signal having a predetermined level in response to the voltage at the contact point of the resistors R5 and R6.

이 경우, 트랜지스터(SW1)가 턴온되면, 저항(R3, R4)을 통해 전류가 흘러서 스위치(SW2)가 저항(R3, R4)의 접점의 전압에 응답하여 턴온될 수 있다. 스위치(SW2)가 턴온되는 경우 저항(R5, R6)을 통해 전류가 흘러서 저항(R5, R6)의 접점의 전압이 대략 접지 전압(0V)에서 증가할 수 있다. 이에 따라, 증가한 저항(R5, R6)의 접점의 전압에 응답하여 감지 신호 출력 회로(232a)는 소정 레벨을 가지는 감지 회로를 출력할 수 있다. 어떤 실시예에서, 저항(R5, R6)의 접점의 전압이 대략 0V인 경우, 감지 신호 출력 회로(232a)는 하이 레벨을 가지는 감지 신호를 출력하고, 저항(R5, R6)의 접점의 전압이 일정 전압으로 증가한 경우 감지 신호 출력 회로(232a)는 감지 신호의 레벨을 소정 레벨(로우 레벨)로 전환할 수 있다. 프로세서(231)는 소정 레벨(로우 레벨)의 감지 신호에 응답하여 충전기(20)의 연결을 감지하고 웨이크업 상태로 전환할 수 있다.In this case, when the transistor SW1 is turned on, current flows through the resistors R3 and R4 so that the switch SW2 can be turned on in response to the voltage at the junction of the resistors R3 and R4. When the switch SW2 is turned on, current flows through the resistors R5 and R6 so that the voltage at the junction of the resistors R5 and R6 may increase from approximately the ground voltage 0V. Accordingly, the detection signal output circuit 232a may output a detection circuit having a predetermined level in response to the increased voltage of the contact points of the resistors R5 and R6. In some embodiments, when the voltage at the junction of the resistors R5 and R6 is approximately 0V, the sensing signal output circuit 232a outputs a sensing signal having a high level, and the voltage at the junction of the resistors R5 and R6 is When the voltage is increased to a certain level, the detection signal output circuit 232a may convert the level of the detection signal to a predetermined level (low level). The processor 231 may detect the connection of the charger 20 in response to a detection signal of a predetermined level (low level) and switch to a wakeup state.

이상에서 설명한 실시예에 따르면, 배터리 팩(210)의 음극 단자(PV(-))에 파워 트랜지스터가 연결되는 경우에도, 충전기(20)의 연결에 응답하여 프로세서(231), 즉 배터리 관리 시스템이 충전기(20)를 감지하여서 웨이크업 상태로 전환할 수 있다.According to the embodiment described above, even when the power transistor is connected to the negative terminal (PV(-)) of the battery pack 210, the processor 231, that is, the battery management system, responds to the connection of the charger 20. The charger 20 may be sensed and switched to a wake-up state.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 배터리 장치(400)는 배터리 팩(410), 파워 트랜지스터(421, 422) 및 배터리 관리 시스템을 포함하며, 배터리 관리 시스템은 프로세서(431) 및 감지 회로(432)를 포함한다. 배터리 팩(410) 및 파워 트랜지스터(421, 422)는 도 1을 참고로 하여 설명한 배터리 팩(110) 및 파워 트랜지스터(121, 122)와 유사하므로, 그 설명을 생략한다. 또한, 감지 회로(432)에서 도 2를 참고로 하여 설명한 감지 회로(232)와 동일한 구성요소의 설명을 생략한다.Referring to FIG. 4 , the battery device 400 includes a battery pack 410, power transistors 421 and 422, and a battery management system. The battery management system includes a processor 431 and a sensing circuit 432. . Since the battery pack 410 and the power transistors 421 and 422 are similar to the battery pack 110 and the power transistors 121 and 122 described with reference to FIG. 1 , their descriptions are omitted. In the sensing circuit 432, descriptions of the same components as those of the sensing circuit 232 described with reference to FIG. 2 are omitted.

감지 회로(432)는 트랜지스터(SW1), 저항(R1, R2, R3, R4, R5, R6), 스위치(SW3) 및 감지 신호 출력 회로(432a)를 포함한다. 어떤 실시예에서, 스위치(SW3)는 트랜지스터, 예를 들면 FET일 수 있다. 한 실시예에서, 스위치(SW3)는 n채널 트랜지스터, 예를 들면 n채널 FET일 수 있다. 아래에서는 설명의 편의상 스위치(SW3)를 n채널 FET로 설명한다.The sensing circuit 432 includes a transistor SW1, resistors R1, R2, R3, R4, R5, and R6, a switch SW3, and a sensing signal output circuit 432a. In some embodiments, switch SW3 may be a transistor, for example a FET. In one embodiment, switch SW3 may be an n-channel transistor, for example an n-channel FET. For convenience of description, the switch SW3 will be described below as an n-channel FET.

트랜지스터(SW3)의 제어 단자(즉, 게이트)는 저항(R3, R4)의 접점에 연결되어 있다. 예를 들면, 저항(R3)의 제1 단자가 트랜지스터(SW1)의 컬렉터에 연결되고, 저항(R3)의 제2 단자가 저항(R4)의 제1 단자에 연결되고, 저항(R4)의 제2 단자가 배터리 팩(400)의 제2 양극 단자(PV2(+))에 연결되는 경우, 트랜지스터(SW3)의 게이트는 저항(R4)의 제1 단자에 연결되고, 트랜지스터(SW3)의 제1 단자(즉, 소스)는 저항(R4)의 다른 단자(즉, 제2 단자)(또는 제2 양극 단자(PV2(+))에 연결될 수 있다. 이에 따라, 트랜지스터(SW1)가 턴온되는 경우, 저항(R4)의 양 단자의 전압에 의해 트랜지스터(SW3)가 턴온될 수 있다. 트랜지스터(SW3)의 제2 단자(즉, 드레인)와 접지 단자 사이에 저항(R5, R6)이 직렬로 연결될 수 있다.The control terminal (i.e., gate) of transistor SW3 is connected to the contacts of resistors R3 and R4. For example, the first terminal of resistor R3 is connected to the collector of transistor SW1, the second terminal of resistor R3 is connected to the first terminal of resistor R4, and the second terminal of resistor R4 is connected to the collector of transistor SW1. When the second terminal is connected to the second positive terminal PV2 (+) of the battery pack 400, the gate of the transistor SW3 is connected to the first terminal of the resistor R4, and the first terminal of the transistor SW3 The terminal (ie, the source) may be connected to the other terminal (ie, the second terminal) (or the second anode terminal PV2(+)) of the resistor R4. Accordingly, when the transistor SW1 is turned on, Transistor SW3 can be turned on by the voltage of both terminals of resistor R4 Resistors R5 and R6 can be connected in series between the second terminal (ie, drain) of transistor SW3 and the ground terminal. there is.

감지 신호 출력 회로(432a)는 스위치(SW4)와 저항(R7)을 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 스위치(SW4)는 트랜지스터, 예를 들면 n채널 FET일 수 있다. 이 경우, 트랜지스터(SW4)의 제어 단자(즉, 게이트)가 저항(R5, R6)의 접점에 연결될 수 있다. 예를 들면, 저항(R5)의 제1 단자가 트랜지스터(SW3)의 드레인에 연결되고, 저항(R5)의 제2 단자가 저항(R6)의 제1 단자에 연결되고, 저항(R6)의 제2 단자가 접지 단자에 연결되는 경우, 트랜지스터(SW4)의 게이트는 저항(R6)의 제1 단자(또는 저항(R5)의 제2 단자)에 연결되고, 트랜지스터(SW4)의 제1 단자(즉, 소스)는 저항(R6)의 다른 단자(즉, 제2 단자)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(SW4)의 제2 단자(즉, 드레인)와 감지 신호 출력 회로(432a)의 출력 단자(Vs) 사이에 저항(R7)이 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 출력 단자(Vs)는 저항(도시하지 않음)을 통해 소정의 전압(예를 들면, 하이 레벨 전압)을 공급하는 전원 단자에 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 소정의 전압은 프로세서(431)의 공급 전압일 수 있다. 어떤 실시예에서, 감지 신호 출력 회로(432a)는 트랜지스터(SW4)의 드레인과 접지 단자 사이에 연결되는 저항(R8)을 더 포함할 수 있다.The detection signal output circuit 432a may further include a switch SW4 and a resistor R7. In some embodiments, switch SW4 may be a transistor, for example an n-channel FET. In this case, the control terminal (ie, gate) of the transistor SW4 may be connected to the contacts of the resistors R5 and R6. For example, the first terminal of resistor R5 is connected to the drain of transistor SW3, the second terminal of resistor R5 is connected to the first terminal of resistor R6, and the second terminal of resistor R6 is connected. When the two terminals are connected to the ground terminal, the gate of the transistor SW4 is connected to the first terminal of the resistor R6 (or the second terminal of the resistor R5), and the first terminal of the transistor SW4 (i.e. , source) may be connected to the other terminal (ie, the second terminal) of the resistor R6. A resistor R7 may be connected between the second terminal (ie, drain) of the transistor SW4 and the output terminal Vs of the sensing signal output circuit 432a. In some embodiments, the output terminal Vs may be connected to a power terminal supplying a predetermined voltage (eg, a high level voltage) through a resistor (not shown). In some embodiments, the predetermined voltage may be the supply voltage of processor 431 . In some embodiments, the sensing signal output circuit 432a may further include a resistor R8 connected between the drain of the transistor SW4 and the ground terminal.

이에 따라, 트랜지스터(SW1)가 턴온되는 경우, 저항(R3, R4)의 접점의 전압 또는 저항(R2)의 양 단자의 전압에 응답하여 트랜지스터(SW3)가 턴온될 수 있다. 트랜지스터(SW3)가 턴온되는 경우, 저항(R5, R6)의 접점의 전압(또는 저항(R6)의 양 단자의 전압)에 응답하여 트랜지스터(SW4)가 턴온될 수 있다. 트랜지스터(SW4)가 턴온되는 경우, 감지 신호 출력 회로(432a)의 출력 단자(Vs)의 전압이 대략 0V 전압까지 떨어져서, 출력 단자(Vs)를 통해 출력되는 감지 신호가 로우 레벨(소정 레벨)로 전환될 수 있다. 이에 따라, 프로세서(431)는 로우 레벨의 감지 신호에 응답하여 충전기(40)의 연결을 감지하고, 웨이크업 상태로 전환할 수 있다.Accordingly, when the transistor SW1 is turned on, the transistor SW3 may be turned on in response to a voltage at the contact points of the resistors R3 and R4 or a voltage at both terminals of the resistor R2. When the transistor SW3 is turned on, the transistor SW4 may be turned on in response to the voltage at the junction of the resistors R5 and R6 (or the voltage at both terminals of the resistor R6). When the transistor SW4 is turned on, the voltage at the output terminal Vs of the sensing signal output circuit 432a drops to approximately 0V, so that the sensing signal output through the output terminal Vs goes to a low level (predetermined level). can be converted Accordingly, the processor 431 may detect the connection of the charger 40 in response to the low level detection signal and switch to a wakeup state.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.5 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 배터리 장치(500)는 배터리 팩(510), 파워 트랜지스터(521, 522) 및 배터리 관리 시스템을 포함하며, 배터리 관리 시스템은 프로세서(531), 감지 회로(532) 및 진단 회로(533)를 포함한다. 배터리 팩(510), 파워 트랜지스터(521, 522) 및 감지 회로(532)는 도 4를 참고로 하여 설명한 배터리 팩(410), 파워 트랜지스터(421, 422) 및 감지 회로(432)와 유사하므로, 그 설명을 생략한다. 또한, 도 5에서는 설명의 편의상 도 4를 참고로 하여 설명한 감지 회로를 도시하였지만, 도 2를 참고로 하여 설명한 감지 회로가 사용될 수도 있다.Referring to FIG. 5 , the battery device 500 includes a battery pack 510, power transistors 521 and 522, and a battery management system. The battery management system includes a processor 531, a sensing circuit 532, and a diagnostic circuit. (533). Since the battery pack 510, the power transistors 521 and 522, and the sensing circuit 532 are similar to the battery pack 410, the power transistors 421 and 422, and the sensing circuit 432 described with reference to FIG. 4, omit the explanation. In addition, although FIG. 5 shows the sensing circuit described with reference to FIG. 4 for convenience of description, the sensing circuit described with reference to FIG. 2 may be used.

충전기(50)가 연결 단자(DC(+), DC(-))에서 분리되는 경우, 프로세서(531)는 진단 제어 신호를 출력한다. 진단 회로(533)는 진단 제어 회로(533a)와 진단 신호 출력 회로(533b)를 포함하며, 프로세서(531)로부터의 진단 제어 신호에 응답하여 파워 트랜지스터(522)의 상태를 지시하는 진단 신호를 출력한다.When the charger 50 is disconnected from the connection terminals DC(+) and DC(-), the processor 531 outputs a diagnostic control signal. The diagnostic circuit 533 includes a diagnostic control circuit 533a and a diagnostic signal output circuit 533b, and outputs a diagnostic signal indicating the state of the power transistor 522 in response to a diagnostic control signal from the processor 531. do.

진단 제어 회로(533a)는 파워 트랜지스터(522)의 제1 단자(즉, 소스)와 파워 트랜지스터(522)의 제2 단자(즉, 드레인) 사이에 연결되며, 진단 제어 신호에 응답하여 동작한다. 진단 제어 회로(533a)는 오프 상태의 파워 트랜지스터(522)의 이상 여부에 따라 파워 트랜지스터(522)의 드레인의 전압을 변경한다. 어떤 실시예에서, 진단 제어 회로(533a)는 오프 상태의 파워 트랜지스터(522)가 정상인 경우에 파워 트랜지스터(522)의 드레인의 전압을 하이 레벨의 전압(또는 제1 전압)으로 설정하고, 오프 상태의 파워 트랜지스터(522)가 쇼트된 경우에 파워 트랜지스터(522)의 드레인의 전압을 로우 레벨의 전압(예를 들면, 대략 0V 전압)(또는 제2 전압)으로 설정할 수 있다.The diagnostic control circuit 533a is connected between a first terminal (ie, source) of the power transistor 522 and a second terminal (ie, drain) of the power transistor 522 and operates in response to a diagnostic control signal. The diagnostic control circuit 533a changes the voltage of the drain of the power transistor 522 according to whether the power transistor 522 in an off state is abnormal. In some embodiments, the diagnostic control circuit 533a sets the drain voltage of the power transistor 522 to a high level voltage (or first voltage) when the power transistor 522 in the off state is normal, and is in the off state. When the power transistor 522 of the power transistor 522 is short-circuited, the drain voltage of the power transistor 522 may be set to a low level voltage (eg, approximately 0V voltage) (or the second voltage).

진단 신호 출력 회로(533b)는 파워 트랜지스터(522)의 드레인의 전압에 기초해서 진단 신호를 출력한다. 어떤 실시예에서, 진단 신호 출력 회로(533b)는 파워 트랜지스터(522)의 드레인의 전압이 하이 레벨의 전압인 경우에 하이 레벨의 진단 신호를 출력하고, 파워 트랜지스터(522)의 드레인의 전압이 로우 레벨의 전압인 경우에 로우 레벨의 진단 신호를 출력할 수 있다. 프로세서(531)는 진단 신호의 레벨에 기초해서 파워 트랜지스터(522)의 이상 여부를 진단할 수 있다. 즉, 프로세서(531)는 진단 제어 신호를 출력한 후에 진단 회로(533)로부터 로우 레벨의 진단 신호를 수신하는 경우에 파워 트랜지스터(522)가 고장(즉, 쇼트)인 것으로 진단하고, 진단 회로(533)로부터 하이 레벨의 진단 신호를 수신하는 경우에 파워 트랜지스터(522)가 정상인 것으로 진단할 수 있다.The diagnostic signal output circuit 533b outputs a diagnostic signal based on the drain voltage of the power transistor 522 . In some embodiments, the diagnostic signal output circuit 533b outputs a high-level diagnostic signal when the drain voltage of the power transistor 522 is a high-level voltage, and outputs a high-level diagnostic signal when the drain voltage of the power transistor 522 is low. In the case of a voltage level, a low-level diagnostic signal may be output. The processor 531 may diagnose whether the power transistor 522 is abnormal based on the level of the diagnosis signal. That is, when the processor 531 receives a low-level diagnostic signal from the diagnostic circuit 533 after outputting the diagnostic control signal, the processor 531 diagnoses that the power transistor 522 is out of order (ie, short), and the diagnostic circuit ( When a high level diagnosis signal is received from 533, it can be diagnosed that the power transistor 522 is normal.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.6 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참고하면, 배터리 장치(600)는 배터리 팩(610), 파워 트랜지스터(621, 622) 및 배터리 관리 시스템을 포함하며, 배터리 관리 시스템은 프로세서(631), 감지 회로(632) 및 진단 회로(633)를 포함한다. 배터리 팩(610), 파워 트랜지스터(621, 622) 및 감지 회로(632)는 도 4를 참고로 하여 설명한 배터리 팩(410), 파워 트랜지스터(421, 222) 및 감지 회로(432)와 유사하므로, 그 설명을 생략한다. 또한, 도 5에서는 설명의 편의상 도 4를 참고로 하여 설명한 감지 회로를 도시하였지만, 도 2를 참고로 하여 설명한 감지 회로가 사용될 수도 있다.Referring to FIG. 6 , the battery device 600 includes a battery pack 610, power transistors 621 and 622, and a battery management system. The battery management system includes a processor 631, a sensing circuit 632, and a diagnostic circuit. (633). Since the battery pack 610, the power transistors 621 and 622, and the sensing circuit 632 are similar to the battery pack 410, the power transistors 421 and 222, and the sensing circuit 432 described with reference to FIG. 4, omit the explanation. In addition, although FIG. 5 shows the sensing circuit described with reference to FIG. 4 for convenience of description, the sensing circuit described with reference to FIG. 2 may be used.

진단 회로(633)는 진단 제어 회로(633a)와 진단 신호 출력 회로(633b)를 포함한다. 충전기(60)가 연결 단자(DC(+), DC(-))에서 분리되는 경우, 프로세서(631)는 진단 제어 신호를 출력한다.The diagnostic circuit 633 includes a diagnostic control circuit 633a and a diagnostic signal output circuit 633b. When the charger 60 is disconnected from the connection terminals DC(+) and DC(-), the processor 631 outputs a diagnostic control signal.

진단 제어 회로(533a)는 파워 트랜지스터(622)의 소스(또는 음극 연결 단자(DC(-))와 파워 트랜지스터(622)의 드레인(또는 파워 트랜지스터(621, 622)의 접점) 사이에 직렬로 연결되어 있는 전압원(Vd), 스위치(SW5) 및 저항(R9)을 포함한다. 예를 들면, 도 6에 도시한 것처럼, 전압원(Vd)의 음극이 파워 트랜지스터(622)의 소스에 연결되고, 전압원(Vd)의 양극에 스위치(SW5)의 제1 단자가 연결되고, 스위치(SW5)의 제2 단자에 저항(R9)의 제1 단자가 연결되고, 저항(R9)의 제2 단자가 파워 트랜지스터(622)의 드레인에 연결될 수 있다. 전압원(Vd), 스위치(SW5) 및 저항(R9) 사이의 연결 순서는 변경될 수 있다.The diagnostic control circuit 533a is connected in series between the source (or negative connection terminal (DC(-))) of the power transistor 622 and the drain (or contact point of the power transistors 621 and 622) of the power transistor 622. For example, as shown in Fig. 6, the cathode of the voltage source Vd is connected to the source of the power transistor 622, and the voltage source Vd is connected to the source of the power transistor 622. The first terminal of the switch SW5 is connected to the anode of (Vd), the first terminal of the resistor R9 is connected to the second terminal of the switch SW5, and the second terminal of the resistor R9 is connected to the power transistor. It can be connected to the drain of 622. The order of connection between the voltage source (Vd), the switch (SW5) and the resistor (R9) can be changed.

진단 신호 출력 회로(633b)는 파워 트랜지스터(622)의 드레인과 접지 단자 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항(R10, R11)을 포함한다. 저항(R10, R11)의 접점을 통해 진단 신호가 출력될 수 있다.The diagnostic signal output circuit 633b includes resistors R10 and R11 connected in series between the drain of the power transistor 622 and the ground terminal. A diagnostic signal may be output through the contacts of the resistors R10 and R11.

프로세서(631)로부터의 진단 제어 신호에 응답하여 스위치(SW5)가 턴온된다. 오프 상태의 파워 트랜지스터(622)가 정상인 경우에 파워 트랜지스터(622)의 소스와 드레인 사이에 전류가 흐르지 않으므로, 파워 트랜지스터(622)의 드레인의 전압이 증가한다. 그러면 파워 트랜지스터(622)의 드레인의 전압이 저항(R10, R11)에 의해 분압되고, 저항(R10, R11)의 접점의 전압이 진단 신호로 출력된다. 이에 따라, 하이 레벨의 진단 신호가 출력될 수 있다. 한편, 파워 트랜지스터(622)가 쇼트인 경우에 파워 트랜지스터(622)의 소스와 드레인이 연결되어, 파워 트랜지스터(622)의 드레인의 전압이 대략 0V 전압까지 감소한다. 이에 따라, 저항(R10, R11)의 접점을 통해 로우 레벨의 진단 신호가 출력될 수 있다.In response to the diagnostic control signal from the processor 631, the switch SW5 is turned on. When the off-state power transistor 622 is normal, current does not flow between the source and drain of the power transistor 622, so the voltage at the drain of the power transistor 622 increases. Then, the voltage at the drain of the power transistor 622 is divided by the resistors R10 and R11, and the voltage at the junction of the resistors R10 and R11 is output as a diagnostic signal. Accordingly, a high-level diagnostic signal may be output. Meanwhile, when the power transistor 622 is short-circuited, the source and drain of the power transistor 622 are connected, and the voltage at the drain of the power transistor 622 decreases to approximately 0V. Accordingly, a low-level diagnostic signal may be output through the contact of the resistors R10 and R11.

프로세서(631)는 진단 제어 신호를 출력한 후에 진단 회로(633)로부터 로우 레벨의 진단 신호를 수신하는 경우에 파워 트랜지스터(622)가 고장(즉, 쇼트)인 것으로 진단하고, 진단 회로(633)로부터 하이 레벨의 진단 신호를 수신하는 경우에 파워 트랜지스터(622)가 정상인 것으로 진단할 수 있다.When the processor 631 receives a low-level diagnostic signal from the diagnostic circuit 633 after outputting the diagnostic control signal, the processor 622 diagnoses that the power transistor 622 is out of order (ie, shorted), and the diagnostic circuit 633 When a high-level diagnosis signal is received from the power transistor 622, it can be diagnosed that the power transistor 622 is normal.

이상에서 설명한 실시예에 따르면, 프로세서는 진단 제어 신호를 출력한 후에 수신되는 진단 신호에 따라 파워 트랜지스터의 쇼트 여부를 진단할 수 있다.According to the above-described embodiment, the processor may diagnose whether the power transistor is short-circuited according to the received diagnosis signal after outputting the diagnosis control signal.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. that fall within the scope of the right.

Claims (20)

양극 연결 단자와 음극 연결 단자를 가지는 배터리 장치로서,
직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하며, 상기 복수의 배터리 셀 중 일부 배터리 셀에 해당하는 제1 양극 단자, 상기 복수의 배터리 셀에 해당하며 상기 양극 연결 단자에 연결되는 제2 양극 단자 및 음극 단자를 가지는 배터리 팩,
상기 음극 단자와 상기 음극 연결 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터,
상기 양극 연결 단자와 음극 연결 단자에 충전기가 연결될 때, 상기 충전기의 전압과 상기 배터리 팩의 전압의 차이에 응답하여 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력하는 감지 회로, 그리고
상기 감지 신호에 응답하여 웨이크업(wakeup) 상태로 전환하는 프로세서
를 포함하는 배터리 장치.A battery device having a positive connection terminal and a negative connection terminal,
It includes a plurality of battery cells connected in series, a first positive terminal corresponding to some of the plurality of battery cells, a second positive terminal corresponding to the plurality of battery cells and connected to the positive connection terminal, and a battery pack having a negative terminal;
A first transistor and a second transistor connected in series between the cathode terminal and the cathode connection terminal;
A sensing circuit outputting a sensing signal having a predetermined level in response to a difference between a voltage of the charger and a voltage of the battery pack when a charger is connected to the positive connection terminal and the negative connection terminal; and
A processor that switches to a wakeup state in response to the detection signal
A battery device comprising a. 제1항에서,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터는 각각 바디 다이오드를 가지며,
상기 음극 단자와 상기 음극 연결 단자 사이에서 상기 제1 트랜지스터의 바디 다이오드와 상기 제2 트랜지스터의 바디 다이오드는 서로 다른 방향으로 형성되는
배터리 장치.In paragraph 1,
The first transistor and the second transistor each have a body diode,
The body diode of the first transistor and the body diode of the second transistor are formed in different directions between the cathode terminal and the cathode connection terminal.
battery device. 제2항에서,
상기 감지 회로는,
상기 음극 연결 단자에 연결되는 제1 단자, 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 접점에 연결되는 제어 단자 및 제2 단자를 가지는 제3 트랜지스터를 포함하며,
상기 제3 트랜지스터는 상기 충전기의 전압과 상기 배터리 팩의 전압의 차이에 응답하여 턴온되고,
상기 감지 회로는 상기 제3 트랜지스터의 턴온에 응답하여 상기 제3 트랜지스터의 제2 단자에 기초해서 상기 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력하는
배터리 장치.In paragraph 2,
The sensing circuit,
A third transistor having a first terminal connected to the negative connection terminal, a control terminal connected to a junction of the first transistor and the second transistor, and a second terminal;
The third transistor is turned on in response to a difference between a voltage of the charger and a voltage of the battery pack.
The sensing circuit outputs a sensing signal having the predetermined level based on a second terminal of the third transistor in response to the turn-on of the third transistor.
battery device. 제3항에서,
상기 감지 회로는,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 접점과 상기 제3 트랜지스터의 상기 제어 단자 사이에 연결되는 제1 저항, 그리고
상기 제3 트랜지스터의 상기 제1 단자와 상기 제어 단자 사이에 연결되는 제2 저항을 더 포함하는
배터리 장치.In paragraph 3,
The sensing circuit,
A first resistor connected between the contact of the first transistor and the second transistor and the control terminal of the third transistor, and
Further comprising a second resistor connected between the first terminal of the third transistor and the control terminal.
battery device. 제3항에서,
상기 감지 회로는,
상기 제3 트랜지스터의 상기 제2 단자와 상기 제1 양극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 저항과 제2 저항, 그리고
상기 제1 양극 단자에 연결되는 제1 단자, 상기 제1 저항과 상기 제2 저항의 접점에 연결되는 제어 단자 및 제2 단자를 가지는 제4 트랜지스터를 더 포함하며,
상기 제4 트랜지스터는 상기 제3 트랜지스터의 턴온에 응답하여 턴온되고,
상기 감지 회로는 상기 제4 트랜지스터의 턴온에 응답하여 상기 제4 트랜지스터의 상기 제2 단자에 기초해서 상기 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력하는
배터리 장치.In paragraph 3,
The sensing circuit,
A first resistor and a second resistor connected in series between the second terminal and the first anode terminal of the third transistor, and
A fourth transistor having a first terminal connected to the first positive terminal, a control terminal connected to a junction of the first resistor and the second resistor, and a second terminal;
The fourth transistor is turned on in response to the turn on of the third transistor;
The sensing circuit outputs a sensing signal having the predetermined level based on the second terminal of the fourth transistor in response to the turn-on of the fourth transistor.
battery device. 제5항에서,
상기 감지 회로는
상기 제4 트랜지스터의 상기 제2 단자와 상기 접지 단자 사이에 직렬로 연결되는 제3 저항과 제4 저항, 그리고
상기 제3 저항과 상기 제4 저항의 접점에 연결되는 감지 신호 출력 회로를 더 포함하며,
상기 감지 신호 출력 회로는 상기 제4 트랜지스터의 턴온에 응답하여 상기 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력하는
배터리 장치.In paragraph 5,
The sensing circuit is
A third resistor and a fourth resistor connected in series between the second terminal of the fourth transistor and the ground terminal, and
Further comprising a detection signal output circuit connected to the contact point of the third resistor and the fourth resistor,
The detection signal output circuit outputs a detection signal having the predetermined level in response to the turn-on of the fourth transistor.
battery device. 제6항에서,
상기 감지 신호 출력 회로는,
상기 접지 단자에 연결되는 제1 단자, 상기 제3 저항과 상기 제4 저항의 접점에 연결되는 제어 단자 및 제2 단자를 가지는 제5 트랜지스터, 그리고
상기 제5 트랜지스터의 상기 제2 단자와 상기 감지 신호 출력 회로의 출력 단자 사이에 연결되는 제5 저항을 포함하며,
상기 제5 트랜지스터는 상기 제4 트랜지스터의 턴온에 응답하여 턴온되고,
상기 제5 트랜지스터의 턴온에 응답하여 상기 출력 단자의 전압이 변경되어, 상기 출력 단자를 통해 상기 소정 레벨을 가지는 감지 신호가 출력되는
배터리 장치.In paragraph 6,
The detection signal output circuit,
A fifth transistor having a first terminal connected to the ground terminal, a control terminal connected to a contact point of the third resistor and the fourth resistor, and a second terminal; and
a fifth resistor connected between the second terminal of the fifth transistor and an output terminal of the detection signal output circuit;
The fifth transistor is turned on in response to the turn-on of the fourth transistor;
The voltage of the output terminal is changed in response to the turn-on of the fifth transistor, and the detection signal having the predetermined level is output through the output terminal.
battery device. 제7항에서,
상기 제5 트랜지스터가 턴오프인 경우, 상기 출력 단자에는 하이 레벨의 전압이 인가되는, 배터리 장치.In paragraph 7,
When the fifth transistor is turned off, a high level voltage is applied to the output terminal. 제8항에서,
상기 감지 신호 출력 회로는, 상기 제5 트랜지스터의 상기 제2 단자와 접지 단자 사이에 연결되는 제6 저항을 더 포함하는, 배터리 장치.In paragraph 8,
The battery device of claim 1 , wherein the detection signal output circuit further includes a sixth resistor connected between the second terminal of the fifth transistor and a ground terminal. 제1항에서,
상기 제2 트랜지스터를 진단하는 진단 회로를 더 포함하며,
상기 충전기가 상기 양극 연결 단자와 상기 음극 연결 단자에서 분리되는 경우, 상기 프로세서는 진단 제어 신호를 상기 진단 회로로 출력하고,
상기 진단 회로는 상기 진단 제어 신호에 응답하여 상기 제2 트랜지스터의 상태를 지시하는 진단 신호를 출력하는
배터리 장치.In paragraph 1,
Further comprising a diagnostic circuit for diagnosing the second transistor,
When the charger is disconnected from the positive connection terminal and the negative connection terminal, the processor outputs a diagnostic control signal to the diagnostic circuit;
The diagnostic circuit outputs a diagnostic signal indicating a state of the second transistor in response to the diagnostic control signal.
battery device. 제10항에서,
상기 제2 트랜지스터는 상기 음극 연결 단자에 연결되는 제1 단자와 상기 제1 트랜지스터에 연결되는 제2 단자를 가지며,
상기 진단 회로는,
상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 단자와 상기 제2 단자에 연결되며, 상기 진단 제어 신호에 응답하여 오프 상태의 상기 제2 트랜지스터의 이상 여부에 기초해서 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 단자의 전압을 설정하는 진단 제어 회로, 그리고
상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 단자의 전압에 기초해서 상기 진단 신호를 출력하는 진단 신호 출력 회로를 포함하는
배터리 장치.In paragraph 10,
The second transistor has a first terminal connected to the negative connection terminal and a second terminal connected to the first transistor;
The diagnostic circuit,
It is connected to the first terminal and the second terminal of the second transistor, and the voltage of the second terminal of the second transistor is determined based on whether the second transistor in an off state is abnormal in response to the diagnosis control signal. diagnostic control circuit to set up, and
And a diagnostic signal output circuit for outputting the diagnostic signal based on the voltage of the second terminal of the second transistor.
battery device. 제11항에서,
상기 진단 제어 회로는 상기 오프 상태의 제2 트랜지스터가 정상인 경우에 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 단자의 전압을 제1 전압으로 설정하고, 상기 오프 상태의 제2 트랜지스터가 쇼트된 경우에 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 단자의 전압을 제2 전압으로 설정하는, 배터리 장치.In paragraph 11,
The diagnostic control circuit sets the voltage of the second terminal of the second transistor to a first voltage when the second transistor in the off state is normal, and sets the voltage at the second terminal of the second transistor to a first voltage when the second transistor in the off state is short-circuited. and setting the voltage of the second terminal of the transistor to a second voltage. 제12항에서,
상기 진단 제어 회로는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 직렬로 연결되는 전압원, 스위치 및 제1 저항을 포함하며,
상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 높은
배터리 장치.In paragraph 12,
The diagnostic control circuit includes a voltage source connected in series between the first terminal and the second terminal, a switch, and a first resistor,
The first voltage is higher than the second voltage
battery device. 제12항에서,
상기 진단 신호 출력 회로는, 상기 제2 단자의 전압이 상기 제1 전압인 경우에 하이 레벨을 가지는 상기 진단 신호를 출력하고, 상기 제2 단자의 전압이 상기 제2 전압인 경우에 로우 레벨을 가지는 상기 진단 신호를 출력하는, 배터리 장치.In paragraph 12,
The diagnostic signal output circuit outputs the diagnostic signal having a high level when the voltage of the second terminal is the first voltage, and having a low level when the voltage of the second terminal is the second voltage. A battery device that outputs the diagnostic signal. 제14항에서,
상기 진단 신호 출력 회로는 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 단자와 접지 단자 사이에 직렬로 연결되는 제3 저항과 제4 저항을 포함하며, 상기 제3 저항과 제4 저항의 접점의 전압에 기초해서 상기 진단 신호를 출력하는, 배터리 장치.In paragraph 14,
The diagnostic signal output circuit includes a third resistor and a fourth resistor connected in series between the second terminal of the second transistor and a ground terminal, based on a voltage at a contact point of the third resistor and the fourth resistor. A battery device that outputs the diagnostic signal. 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩, 그리고 상기 배터리 팩의 음극 단자와 음극 연결 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하며, 상기 배터리 팩의 제1 양극 단자가 양극 연결 단자에 연결되어 있는 배터리 장치의 배터리 관리 시스템으로서,
상기 양극 연결 단자와 음극 연결 단자에 충전기가 연결될 때, 상기 충전기의 전압과 상기 배터리 팩의 전압의 차이에 응답하여 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력하는 감지 회로, 그리고
상기 감지 신호에 응답하여 웨이크업(wakeup) 상태로 전환하는 프로세서
를 포함하는 배터리 관리 시스템.A battery pack including a plurality of battery cells connected in series, and a first transistor and a second transistor connected in series between a negative electrode terminal and a negative electrode connection terminal of the battery pack, wherein the first positive electrode of the battery pack A battery management system of a battery device in which a terminal is connected to a positive connection terminal,
A sensing circuit outputting a sensing signal having a predetermined level in response to a difference between a voltage of the charger and a voltage of the battery pack when a charger is connected to the positive connection terminal and the negative connection terminal; and
A processor that switches to a wakeup state in response to the detection signal
A battery management system comprising a. 제16항에서,
상기 감지 회로는
상기 음극 연결 단자에 연결되는 제1 단자, 제어 단자 및 제2 단자를 가지는 제3 트랜지스터,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 접점과 상기 제3 트랜지스터의 상기 제어 단자 사이에 연결되는 제1 저항,
상기 제3 트랜지스터의 상기 제1 단자와 상기 제어 단자 사이에 연결되는 제2 저항,
상기 제3 트랜지스터의 상기 제2 단자와 상기 배터리 팩의 제2 양극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제3 저항과 제4 저항,
상기 배터리 팩의 제2 양극 단자에 연결되는 제1 단자, 상기 제3 저항과 상기 제4 저항의 접점에 연결되는 제어 단자 및 제2 단자를 가지는 제4 트랜지스터,
상기 제4 트랜지스터의 상기 제2 단자와 접지 단자 사이에 연결되는 제5 저항과 제6 저항, 그리고
상기 제5 저항과 상기 제6 저항의 접점의 전압에 기초해서 상기 감지 신호를 출력하는 감지 신호 출력 회로
를 포함하는 배터리 관리 시스템.In clause 16,
The sensing circuit is
A third transistor having a first terminal connected to the cathode connection terminal, a control terminal, and a second terminal;
A first resistor connected between a contact point of the first transistor and the second transistor and the control terminal of the third transistor;
a second resistor connected between the first terminal of the third transistor and the control terminal;
a third resistor and a fourth resistor connected in series between the second terminal of the third transistor and the second positive terminal of the battery pack;
a fourth transistor having a first terminal connected to the second positive terminal of the battery pack, a control terminal connected to a contact point of the third resistor and the fourth resistor, and a second terminal;
A fifth resistor and a sixth resistor connected between the second terminal and the ground terminal of the fourth transistor, and
A detection signal output circuit configured to output the detection signal based on a voltage at a contact point between the fifth resistor and the sixth resistor.
A battery management system comprising a. 제17항에서,
상기 감지 신호 출력 회로는
접지 단자에 연결되는 제1 단자, 상기 제5 저항과 상기 제6 저항의 접점에 연결되는 제어 단자 및 제2 단자를 가지는 제5 트랜지스터, 그리고
상기 제5 트랜지스터의 상기 제2 단자와 상기 감지 신호 출력 회로의 출력 단자 사이에 연결되는 제7 저항을 포함하는
배터리 관리 시스템.In paragraph 17,
The detection signal output circuit
A fifth transistor having a first terminal connected to a ground terminal, a control terminal connected to a junction of the fifth resistor and the sixth resistor, and a second terminal, and
And a seventh resistor connected between the second terminal of the fifth transistor and the output terminal of the detection signal output circuit.
battery management system. 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩, 그리고 상기 배터리 팩의 음극 단자와 음극 연결 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하며, 상기 배터리 팩의 제1 양극 단자가 양극 연결 단자에 연결되어 있는 배터리 장치의 배터리 관리 시스템으로서,
상기 양극 연결 단자와 음극 연결 단자에 충전기가 연결될 때, 상기 충전기의 전압과 상기 배터리 팩의 전압의 차이에 응답하여 소정 레벨을 가지는 감지 신호를 출력하는 감지 회로,
상기 감지 신호에 응답하여 웨이크업(wakeup) 상태로 전환하며, 상기 충전기가 상기 양극 연결 단자와 음극 연결 단자에서 분리될 때, 진단 제어 신호를 출력하는 프로세서, 그리고
상기 진단 제어 신호에 응답하여 상기 제2 트랜지스터의 상태를 지시하는 진단 신호를 상기 프로세서로 전달하는 진단 회로
를 포함하는 배터리 관리 시스템.A battery pack including a plurality of battery cells connected in series, and a first transistor and a second transistor connected in series between a negative electrode terminal and a negative electrode connection terminal of the battery pack, wherein the first positive electrode of the battery pack A battery management system of a battery device in which a terminal is connected to a positive connection terminal,
A sensing circuit outputting a sensing signal having a predetermined level in response to a difference between a voltage of the charger and a voltage of the battery pack when a charger is connected to the positive connection terminal and the negative connection terminal;
A processor that switches to a wakeup state in response to the detection signal and outputs a diagnostic control signal when the charger is disconnected from the positive connection terminal and the negative connection terminal; and
A diagnostic circuit transmitting a diagnostic signal indicating a state of the second transistor to the processor in response to the diagnostic control signal.
A battery management system comprising a. 제19항에서,
상기 진단 회로는,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 접점과 상기 음극 연결 단자 사이에 직렬로 연결되는 전압원, 스위치 및 제1 저항, 그리고
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 접점과 접지 단자 사이에 직렬로 연결되는 제2 저항과 제3 저항을 포함하며,
상기 제2 저항과 상기 제3 저항의 접점의 전압에 기초해서 상기 진단 신호를 출력하는
배터리 관리 시스템.In paragraph 19,
The diagnostic circuit,
A voltage source, a switch and a first resistor connected in series between the contact of the first transistor and the second transistor and the negative connection terminal, and
A second resistor and a third resistor connected in series between a contact point of the first transistor and the second transistor and a ground terminal,
Outputting the diagnostic signal based on the voltage at the junction of the second resistor and the third resistor.
battery management system.
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