WO2018093058A1 - 배터리 역전압 방지 시스템 및 방법 - Google Patents

배터리 역전압 방지 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2018093058A1
WO2018093058A1 PCT/KR2017/011974 KR2017011974W WO2018093058A1 WO 2018093058 A1 WO2018093058 A1 WO 2018093058A1 KR 2017011974 W KR2017011974 W KR 2017011974W WO 2018093058 A1 WO2018093058 A1 WO 2018093058A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mosfet
battery
voltage
reverse voltage
terminal
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/011974
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
길유섭
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to EP17871838.3A priority Critical patent/EP3442091B1/en
Priority to US16/301,855 priority patent/US10992128B2/en
Priority to JP2019506334A priority patent/JP6734468B2/ja
Priority to PL17871838T priority patent/PL3442091T3/pl
Priority to CN201780028071.4A priority patent/CN109075595B/zh
Publication of WO2018093058A1 publication Critical patent/WO2018093058A1/ko

Links

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
    • 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
    • H02J7/0034—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using reverse polarity correcting or protecting circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/002—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection
    • H02H11/003—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection using a field effect transistor as protecting element in one of the supply lines
    • 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
    • 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
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for preventing battery reverse voltage, wherein a P-channel MOSFET is provided by a resistor installed to limit capacitance and dark current generated by a P-channel MOSFET in a conventional battery reverse voltage prevention system including a P-channel MOSFET.
  • a P-channel MOSFET is provided by a resistor installed to limit capacitance and dark current generated by a P-channel MOSFET in a conventional battery reverse voltage prevention system including a P-channel MOSFET.
  • a P-channel MOSFET is provided by a resistor installed to limit capacitance and dark current generated by a P-channel MOSFET in a conventional battery reverse voltage prevention system including a P-channel MOSFET.
  • Fuse is a device that protects a circuit or system by blocking overcurrent. It is widely used to prevent secondary damage such as circuit protection or fire in most circuits, and environmental problems have been raised due to recent environmental concerns. As a result, there is an increasing interest in and demand for eco-friendly renewable energy that can replace fossil fuels that have a major impact on environmental issues. Accordingly, the necessity for developing eco-friendly renewable energy sources is increasing.
  • Secondary batteries are one of the energy sources that can replace these fossil fuels, and they are used semi-permanently by charging the electricity generated when the current supplied from the external power source causes the oxidation / reduction reaction of the material between the anode and the cathode. This is a possible battery.
  • Secondary batteries not only have the primary advantage of significantly reducing the use of fossil fuels, but also have the advantage that no by-products are generated due to the use of energy. In addition, unlike a primary battery that writes away once, a secondary battery has an advantage of being able to be charged several times. Due to these advantages, secondary batteries are used in electric vehicles (EVs), hybrid vehicles (HVs), energy storage systems (ESSs) or uninterruptible power sources using medium and large batteries used for home or industrial purposes. It is used in a wide range of fields such as UPS (Uninterruptible Power Supply).
  • EVs electric vehicles
  • HVs hybrid vehicles
  • ESSs energy storage systems
  • UPS Uninterruptible Power Supply
  • the secondary battery may not be applied when used in a battery such as a portable terminal requiring a low capacity, but may be applied to a unit 2 in an environment requiring a high capacity such as an electric vehicle, an energy storage system, and an uninterruptible power supply.
  • a plurality of secondary battery cells can be joined together.
  • the battery when a plurality of secondary battery cells are bonded and used in the form of a battery, the battery may be overheated due to an abnormal operation such as overcurrent and overvoltage, thereby causing a problem such that the unit cell is swollen and damaged.
  • various state information such as voltage, current, and temperature of each individual cell should be measured and monitored, and the unit cell should not be overcharged or overdischarged. It is also important to prevent damage to the load from reverse voltage, which can occur if the battery pack internal circuit is disconnected or damaged by external conditions or abnormal conditions.
  • the MOSFET when used to prevent the reverse voltage of the battery, the problem of the voltage drop is improved compared to the diode, but in order to prevent the capacitance and the dark current generated in the MOSFET when the reverse voltage is momentarily applied in a general situation There is a problem that the opening and closing of the MOSFET is delayed due to the resistance to be connected to prevent the instantaneous reverse voltage.
  • An object of the present invention is to prevent a delay in opening and closing of a P-channel MOSFET due to a resistor installed to limit the capacitance and dark current generated by the P-channel MOSFET in a conventional battery reverse voltage prevention system including a P-channel MOSFET.
  • a system and method for preventing the reverse voltage of the battery To provide.
  • the first fuse bar formed in the shape of a rod as a conductive member; A melting part supporting the first fuse bar and melting when an overcurrent flows; And a battery reverse voltage prevention system according to an embodiment of the present invention, the first MOSFET (Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor (MOSFET)) for connecting the battery and the load, the reverse voltage applied from the battery; A resistor unit having one side connected to the gate terminal of the first MOSFET and the other side connected to the ground terminal; And a second MOSFET connected in parallel with the resistor, wherein when the constant voltage is applied to the second MOSFET, the second MOSFET is turned on to reduce the current of the battery flowing to the resistor. It is possible to reduce the opening and closing delay time of the MOSFET.
  • MOSFET Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor
  • the first and second MOSFETs may be P-type MOSFETs.
  • the source terminal of the second MOSFET may be connected to the gate terminal of the first MOSFET, the drain terminal of the second MOSFET may be connected to the ground terminal, and the gate terminal of the second MOSFET may be connected to the battery. .
  • the resistor prevents the first MOSFET from malfunctioning due to capacitance generated between the gate terminal of the first MOSFET and the source terminal of the first MOSFET.
  • the value of the generated capacitance may be calculated based on Equation 1 below.
  • C is the capacitance value
  • Qgs is the gate-source electricity amount of the first MOSFET
  • Vgs is the gate-source voltage of the first MOSFET
  • the opening and closing delay time of the first MOSFET may be calculated based on Equation 2 below.
  • ⁇ is the opening and closing delay time of the first MOSFET
  • R is the resistance value of the resistor portion
  • C is the capacitance value
  • the battery reverse voltage prevention system includes: a first voltage corrector configured to connect a gate terminal and a source terminal of the first MOSFET; And a second voltage corrector connecting the gate terminal and the source terminal of the second MOSFET, wherein the first and second voltage correctors are configured to adjust the gate-source voltages of the first and second MOSFETs. Each correction may be performed to prevent failure and malfunction of the first and second MOSFETs.
  • the first and second voltage correctors may include one or more constant voltage diodes.
  • the resistor may further include a resistor connecting the battery and the gate terminal of the second MOSFET, wherein the resistor is formed by the capacitance generated between the gate terminal of the second MOSFET and the source terminal of the second MOSFET. 2 MOSFET can be prevented from malfunctioning.
  • the first and second MOSFETs may be N-type MOSFETs.
  • a method for preventing a battery reverse voltage may include: connecting, by a first MOSFET, a battery and a load, and blocking a reverse voltage applied from the battery; A resistor unit having one side connected to the gate terminal of the first MOSFET and the other side connected to the ground terminal; A second MOSFET is connected in parallel with the resistor; And reducing the opening and closing delay time of the first MOSFET by turning on the second MOSFET when the constant voltage is applied to the second MOSFET to reduce the current of the battery flowing to the resistor unit.
  • the first and second MOSFETs may be P-type MOSFETs.
  • the parallel connection may include: connecting a source terminal of the second MOSFET to a gate terminal of the first MOSFET; Connecting the drain terminal of the second MOSFET to the ground terminal; And a gate terminal of the second MOSFET is connected to the battery.
  • the first MOSFET In the connecting with the ground terminal, when the voltage of the battery is applied to the first MOSFET, the first MOSFET is due to capacitance generated between the gate terminal of the first MOSFET and the source terminal of the first MOSFET. It may include a malfunctioning step, the value of the generated capacitance may be calculated based on Equation 1 below.
  • C is the capacitance value
  • Qgs is the gate-source electricity amount of the first MOSFET
  • Vgs is the gate-source voltage of the first MOSFET
  • the reducing may include calculating an opening and closing delay time of the first MOSFET based on Equation 2 below.
  • ⁇ is the opening and closing delay time of the first MOSFET
  • R is the resistance value of the resistor portion
  • C is the capacitance value
  • the battery reverse voltage prevention method may include: connecting a gate terminal and a source terminal of the first MOSFET by a first voltage corrector; And a second voltage corrector connecting the gate terminal and the source terminal of the second MOSFET. And correcting, by the first and second voltage correctors, gate-source voltages of the first and second MOSFETs, respectively, to prevent failure and malfunction of the first and second MOSFETs.
  • the preventing may include a step of including one or more voltage regulator diodes.
  • a resistance provided to limit capacitance and dark current generated by the P channel MOSFET is prevented from delaying opening and closing of the P channel MOSFET.
  • a battery reverse voltage prevention system and method that can reduce the opening and closing delay time of the conventional P-channel MOSFET Can be provided.
  • FIG. 1 is a view schematically illustrating an electric vehicle to which a battery reverse voltage prevention system according to an embodiment of the present invention may be applied.
  • FIG. 2 is a schematic view of a conventional battery reverse voltage protection system including a P-channel MOSFET.
  • 3 and 4 are schematic diagrams illustrating a battery reverse voltage prevention system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph comparing the opening and closing delay time graph of a P-channel MOSFET when the battery reverse voltage prevention system is used and a P-channel MOSFET when the battery reverse voltage prevention system is used according to an embodiment of the present invention. to be.
  • FIG. 6 is a schematic view of a battery reverse voltage prevention system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a battery reverse voltage prevention method according to an embodiment of the present invention.
  • ... unit described in the specification means a unit for processing one or more functions or operations, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software.
  • FIG. 1 is a view schematically illustrating an electric vehicle to which a battery reverse voltage prevention system according to an embodiment of the present invention may be applied.
  • FIG. 1 illustrates an example in which the battery reverse voltage prevention system 100 according to an embodiment of the present invention is applied to an electric vehicle 1, but the battery reverse voltage prevention system 100 according to an embodiment of the present invention is shown in FIG.
  • any technical field may be applied as long as a secondary battery may be applied, such as a home or industrial energy storage system (ESS) or an uninterruptible power supply (UPS) system.
  • ESS home or industrial energy storage system
  • UPS uninterruptible power supply
  • the electric vehicle 1 may include a battery 10, a battery management system (BMS) 20, an electronic control unit (ECU) 30, an inverter 40, and a motor 50.
  • BMS battery management system
  • ECU electronice control unit
  • inverter 40 inverter 40
  • motor 50 a motor 50.
  • the battery 10 may be an electric energy source for driving the electric vehicle 1 by providing a driving force to the motor 50 to be described later.
  • the battery 10 may be charged or discharged by the inverter 40 which will be described later according to the driving of the motor 50 and / or the internal combustion engine (not shown).
  • the type of the battery 10 is not particularly limited, and the battery 10 may be, for example, a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a nickel zinc battery, or the like.
  • the battery 10 is formed of a battery pack in which a plurality of battery cells are connected in series and / or in parallel.
  • the battery 10 may include one or more battery packs.
  • the BMS 20 may estimate the state of the battery 10 and manage the battery 10 using the estimated state information. For example, the BMS 20 estimates and manages battery 10 state information such as a state of charging (SOC), a state of health (SOH), a maximum input / output power allowance, an output voltage, and the like of the battery 10. can do. In addition, the BMS 20 controls the charging or discharging of the battery 10 by using the state information, and further estimates the replacement time of the battery 10.
  • SOC state of charging
  • SOH state of health
  • the BMS 20 controls the charging or discharging of the battery 10 by using the state information, and further estimates the replacement time of the battery 10.
  • the BMS 20 may include a battery reverse voltage prevention system 100 according to an embodiment of the present invention described below or may be operated in connection with the battery reverse voltage prevention system 100.
  • the BMS 20 may protect the load from the reverse voltage of the battery 10 by using the battery P-channel MOSFET.
  • an additional P-channel MOSFET connected to the gate terminal of the main P-channel MOSFET reduces the switching delay time of the main P-channel MOSFET, allowing fast reverse voltage.
  • the ECU 30 may be an electronic control device for controlling the state of the electric vehicle 1. For example, the ECU 30 may determine the torque degree based on information such as an accelerator, a break, a speed, and the like, and control the output of the motor 50 to match the torque information. In addition, the ECU 30 may send a control signal to the inverter 40 so that the battery 10 may be charged or discharged by the BMS 20.
  • the inverter 40 may allow the battery 10 to be charged or discharged based on the control signal of the ECU 30.
  • the motor 50 may drive the electric vehicle 1 based on the control information (eg, torque information) transmitted from the ECU 30 using the electric energy of the battery 10.
  • control information eg, torque information
  • FIG. 2 is a schematic view of a conventional battery reverse voltage protection system including a P-channel MOSFET.
  • the conventional battery reverse voltage prevention system protects the load from the reverse voltage of the battery 10 by using one P-channel MOSFET 110.
  • the conventional battery reverse voltage prevention system limits the capacitance by connecting the resistor 30 to the gate terminal.
  • a Zener diode 40 for voltage correction is included in order to prevent the P-channel MOSFET 20 from failing from the voltage between the source terminal and the gate terminal of the P-channel MOSFET 20 .
  • the conventional battery reverse voltage prevention system has a problem that the opening and closing delay time for delaying the opening and closing of the P-channel MOSFET 20 due to the resistor 30, the reverse voltage of the battery 10 can not be cut off quickly The load may be damaged. Therefore, there is a need for improvement.
  • 3 and 4 are schematic diagrams illustrating a battery reverse voltage prevention system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a battery reverse voltage prevention system 100 may include a first MOSFET (Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor; MOSFET) 110, a resistor 120, and a second MOSFET.
  • MOSFET Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor
  • the MOSFET 130 may be configured to be included.
  • the battery reverse voltage prevention system 100 shown in FIGS. 3 and 4 is according to one embodiment, and its components are not limited to the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, and may be added or changed as necessary. Or can be deleted.
  • the first MOSFET 110 may connect a load with the battery 10 and block a reverse voltage applied from the battery.
  • the first MOSFET 110 may be a P-type channel MOSFET.
  • the P-channel MOSFET is a hole that forms a channel in the MOS, and in general, the P-channel MOSFET is easier to manufacture than the n-channel MOSFET, so that the low-cost battery reverse voltage prevention system 100 may be manufactured.
  • the source terminal of the first MOSFET 110 is higher by a predetermined voltage than the gate terminal, and the first MOSFET 110 is turned on so that the first MOSFET 110 is turned on.
  • Current may flow in the direction of the source terminal from the drain terminal of the.
  • the predetermined voltage may be 3V to 7V.
  • the first MOSFET 110 may be turned on. Can be.
  • the gate terminal of the first MOSFET 110 is higher by a predetermined voltage than the source terminal, and the first MOSFET 110 may be in an OFF state.
  • capacitance may be generated between the drain terminal, the source terminal, and the gate terminal of the first MOSFET.
  • the capacitance value may be calculated from Equation 1 below.
  • C is the capacitance value
  • Qgs is the gate-source electricity amount of the first MOSFET
  • Vgs is the gate-source voltage of the first MOSFET
  • the capacitance generated in this way may interfere with the normal operation of the first MOSFET 110.
  • the resistor unit 120 described later may limit the capacitance to allow the first MOSFET 110 to operate normally.
  • the resistor unit 120 may generate capacitance between the gate terminal of the first MOSFET 110 and the source terminal of the first MOSFET 110. It is possible to prevent the first MOSFET from malfunctioning. To this end, the resistor unit 120 may have one side connected to the gate terminal of the first MOSFET 110 and the other side connected to the ground terminal. For example, when the battery reverse voltage prevention system 100 is to be used in an environment in which the transition time is fast and PWM control is performed at a high frequency, current due to capacitance charge / discharge may not be ignored. In this case, the driving device may fail or malfunction. Therefore, by connecting the resistor 120 to the gate terminal of the first MOSFET 110, it is possible to limit the capacitance and the current, thereby preventing the malfunction and failure of the first MOSFET 110.
  • the resistance value of the resistor 120 must be increased.
  • the opening and closing time of the first MOSFET 110 may be delayed.
  • the opening and closing delay time of the first MOSFET 110 may be calculated from Equation 2 below.
  • ⁇ is the opening and closing delay time of the first MOSFET
  • R is the resistance value of the resistor portion
  • C is the capacitance value
  • the opening and closing delay time of the first MOSFET 110 may increase in proportion to the resistance value of the resistor unit 120. It can be difficult to use it in an environment where it needs to transition quickly.
  • the second MOSFET 130 is connected in parallel with the resistor unit 120 and may reduce the above-described opening and closing delay time. Like the first MOSFET 110, the second MOSFET 130 may be a P-channel MOSFET.
  • the source terminal of the second MOSFET 130 is connected to the gate terminal of the first MOSFET 110, the drain terminal of the second MOSFET 130 is connected to the ground terminal, the gate terminal of the second MOSFET 130 May be connected to the battery 10.
  • the gate terminal of the first MOSFET 110 When a constant voltage is applied to the first MOSFET 110, the gate terminal of the first MOSFET 110 has a lower potential than the source terminal, and thus the second MOSFET 130 is turned on.
  • the second MOSFET 130 in an on state has a lower resistance value than the resistance value of the resistor unit 120, and most of the current flowing through the resistor unit 120 to the ground terminal through the resistor unit 120 is second to the second MOSFET 130. ) Can flow to the ground terminal. That is, when a constant voltage is applied to the second MOSFET 130, the second MOSFET 130 may be turned on to reduce the current of the battery flowing to the resistor 120. This may have the same effect as lowering the resistance value of the resistor unit 120 or not connecting the resistor unit 120.
  • the opening / closing delay time of the first MOSFET 120 is based on Equation 2 described above. Can be reduced or eliminated.
  • FIG. 5 is a graph comparing the opening and closing delay time graph of a P-channel MOSFET when the battery reverse voltage prevention system is used and a P-channel MOSFET when the battery reverse voltage prevention system is used according to an embodiment of the present invention. to be.
  • an opening / closing delay time occurs due to the resistance value of the resistor unit 120.
  • the reverse voltage is not blocked, and the reverse voltage is not properly blocked and some reverse voltage is applied to the load.
  • the resistance value of the resistor 120 is reduced by reducing the current flowing through the resistor 120. In this case, the effect of not connecting the resistor unit 120 or the resistance 120 may be reduced.
  • the battery reverse voltage prevention system 100 may include a first voltage corrector 140 and a second voltage corrector 150.
  • the first voltage corrector 140 may connect the gate terminal and the source terminal of the first MOSFET 110, and the second voltage corrector 150 may connect the gate terminal and the source terminal of the second MOSFET.
  • the first voltage correction unit 140 and the second voltage unit 150 correct the voltages between the gate and the source of the first MOSFET 110 and the second MOSFET 130, respectively. Failure and malfunction of the 130 can be prevented.
  • a high voltage of the battery 10 is applied to the first MOSFET 110 and the second MOSFET 130, a high voltage may be applied between the gate terminal and the source terminal. Such a high voltage may damage the first MOSFET 110 and the second MOSFET 130, and thus, the reverse voltage cannot be prevented normally.
  • the first voltage corrector 140 and the second voltage corrector 150 may be one or more voltage regulator diodes.
  • the first MOSFET 110 and the second MOSFET 130 may be more stably protected.
  • FIG. 6 is a schematic view of a battery reverse voltage prevention system according to another embodiment of the present invention.
  • the first MOSFET 110 and the second MOSFET 130 may be N-type channel MOSFETs. have.
  • the gate terminal of the first MOSFET 110 may be connected to the battery, and the drain terminal may be connected to the ground terminal.
  • the resistor 130 may be connected to the gate terminal. In this case, when the constant voltage of the battery 10 is applied to the first MOSFET 110, the potential of the gate terminal of the first MOSFET 110 may be higher than that of the source terminal to thereby be turned on.
  • the resistor 120 may be connected to the resistor of the first MOSFET 110, and the first MOSFET 110 and the second MOSFET 130 may be connected to each other.
  • the second MOSFET 130 may be connected in parallel with the resistor 120 to reduce the opening / closing delay time of the first MOSFET 110.
  • the second MOSFET 130 connected to the resistor unit 120 may be turned on to reduce the current of the battery 10 flowing to the resistor unit 120.
  • the resistance value of the resistor 120 may be reduced or an effect of not connecting the resistor 120 may be obtained.
  • the switching delay time is reduced due to the reduced resistance value of the resistor unit 120, so that the on / off state of the first MOSFET 110 is shifted more quickly.
  • the load can be protected from reverse voltage.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a battery reverse voltage prevention method according to an embodiment of the present invention.
  • a constant voltage of the battery is applied to the first MOSFET (S101). Due to the constant voltage of the battery applied in step S101, the first MOSFET transitions to the on state (S102).
  • steps S101 and S102 capacitance is generated between the drain terminal, the source terminal, and the gate terminal of the first MOSFET due to the constant voltage of the battery. This capacitance can interfere with the normal operation of the first MOSFET, thereby limiting the capacitance by connecting a resistor to the gate terminal of the first MOSFET.
  • the second MOSFET connected in parallel with the resistor unit is transitioned to the on state together with the first MOSFET transition to the ON state in step S102.
  • the second MOSFET is turned on in step S103, the current flowing through the resistor portion is reduced or disappeared, thereby reducing the opening / closing delay time of the first MOSFET (S105).
  • the reverse voltage of the battery is applied (S106)
  • the first MOSFET does not delay and quickly transitions to the off state, thereby protecting the load from the reverse voltage of the battery (S107).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

본 발명은 배터리 역전압 방지 시스템에 관한 것으로, P채널 모스펫을 포함하는 종래의 배터리 역전압 방지 시스템에서 P채널 모스펫에 의해 발생하는 커페스턴스 및 암전류를 제한하기 위해 설치된 저항으로 인해 P채널 모스펫의 개폐가 지연되는 것을 방지하기 위하여, 기존의 P채널 모스펫 게이트 단자에 추가적인 P채널 모스펫을 연결하여 배터리의 전류가 저항으로 흐르는 것을 방지함으로써, 기존의 P채널 모스펫의 개폐 지연 시간을 감소시킬 수 있는 배터리 역전압 방지 시스템에 관한 것이다.

Description

배터리 역전압 방지 시스템 및 방법
본 출원은 2016년 11월 21일자 한국 특허 출원 제10-2016-0155109호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 배터리 역전압 방지 시스템 및 방법에 관한 것으로, P채널 모스펫을 포함하는 종래의 배터리 역전압 방지 시스템에서 P채널 모스펫에 의해 발생하는 커페스턴스 및 암전류를 제한하기 위해 설치된 저항으로 인해 P채널 모스펫의 개폐가 지연되는 것을 방지하기 위하여, 기존의 P채널 모스펫 게이트 단자에 추가적인 P채널 모스펫을 연결하여 배터리의 전류가 저항으로 흐르는 것을 방지함으로써, 기존의 P채널 모스펫의 개폐 지연 시간을 감소시킬 수 있는 배터리 역전압 방지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
퓨즈는 과전류를 차단하여 회로나 시스템을 보호하는 역할을 수행하는 소자로서, 대부분의 회로에서 회로 보호 또는 화재 등과 같은 2차적인 피해 방지를 위하여 폭넓게 활용되고 최근 환경에 대한 관심으로 인해 환경문제가 이슈화되면서, 환경 문제에 큰 영향을 끼치는 화석연료를 대체할 수 있는 친환경적 신재생 에너지에 대한 관심과 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 친환경적 신재생 에너지원 개발에 대한 필요성이 높아지고 있다.
2차 전지는 이러한 화석 연료를 대체할 수 있는 에너지원 중 하나이며, 외부 전원으로 공급받은 전류가 양극과 음극 사이에서 물질의 산화ㆍ환원 반응을 일으키는 과정에서 생성된 전기를 충전하는 방식으로 반영구적 사용이 가능한 전지이다.
2차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 장점이 있다. 또한, 한 번 쓰고 버리는 1차전지(primary battery)와 달리 2차전지는 여러 번 충전을 할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점으로 인해, 2차 전지는 전기 자동차(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle), 가정용 또는 산업용으로 이용되는 중대형 배터리를 이용하는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System; ESS) 또는 무정전 전원 공급 장치(UPS, Uninterruptible Power Supply) 등 광범위한 분야에서 사용되고 있다.
2차 전지는 저용량을 필요로 하는 휴대 단말 등의 배터리에 사용되는 경우에는 적용되지 않을 수 있으나, 상기와 같은 전기 자동차, 에너지 저장 시스템 및 무정전 전원 공급 장치와 같은 고용량을 필요로 하는 환경에서는 단위 2차 전지 셀(Cell)을 복수 개 접합하여 사용할 수 있다.
이와 같이 복수 개 2차 전지 셀이 접합되어 배터리 형태로 사용되는 경우, 과전류 및 과전압 등과 같은 이상 동작으로 인해 배터리가 과열되고, 이로 인해 단위 셀이 부풀어서 파손되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 복수 개의 접합되어 사용되는 경우 항상 각 개별 셀의 전압, 전류 및 온도 등의 여러 상태 정보를 측정 및 모니터링하고 단위 셀의 과충전 또는 과방전되는 것을 방지해야 한다. 또한 외부 환경이나 비정상적인 상황에 의해서 배터리 팩 내부 회로 연결이 끊어지거나 손상될 경우에 발생할 수 있는 역전압으로부터 부하가 손상되는 것을 방지해야 한다.
종래에는 이러한 배터리의 역전압으로부터 부하를 보호하기 위해, 다이오드 또는 모스펫을 사용하였다. 다이오드를 이용하여 역전압 방지 시스템을 구축하는 경우, 다이오드의 순방향 전압(Forward voltage)에 의해 실제 회로에 인가되는 전압의 전압강하가 발생하여 낮은 전압이 사용되는 회로에서 구동되기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 모스펫을 사용하여 배터리의 역전압을 방지하는 경우, 다이오드에 비해 전압강하에 대한 문제점은 개선되지만, 일반적인 상황에서 순간적으로 역전압이 인가되는 경우, 모스펫에서 발생되는 커패시턴스와 암전류를 방지하기 위해 연결되는 저항으로 인해 모스펫의 개폐가 지연되어 역전압을 순간적으로 막지 못한다는 문제점이 있다.
따라서, 모스펫을 사용하는 역전압 방지 시스템에서 모스펫의 개폐가 지연되지 않고 순간적으로 발생하는 역전압을 차단하여 배터리의 역전압으로부터 부하를 보다 안전하게 보호해야할 필요성이 있다.
본 발명의 목적은, P채널 모스펫을 포함하는 종래의 배터리 역전압 방지 시스템에서 P채널 모스펫에 의해 발생하는 커페스턴스 및 암전류를 제한하기 위해 설치된 저항으로 인해 P채널 모스펫의 개폐가 지연되는 것을 방지하기 위하여, 기존의 P채널 모스펫 게이트 단자에 추가적인 P채널 모스펫을 연결하여 배터리의 전류가 저항으로 흐르는 것을 방지함으로써, 기존의 P채널 모스펫의 개폐 지연 시간을 감소시킬 수 있는 배터리 역전압 방지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다단형 퓨즈는, 전도성 부재로서 막대 모양으로 형성된 제1 퓨즈 바; 상기 제1 퓨즈 바를 지지하되 과전류가 흐를 경우에는 용융되는 용융부; 및 상기 본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 역전압 방지 시스템은, 배터리와 부하를 연결하며, 상기 배터리로부터 인가되는 역전압을 차단하는 제1 모스펫(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor; MOSFET); 일측이 상기 제1 모스펫의 게이트 단자와 연결되고 타측이 접지 단자와 연결되는 저항부; 및 상기 저항부와 병렬 연결된 제2 모스펫;을 포함할 수 있으며, 상기 제2 모스펫에 정전압이 인가되는 경우 상기 제2 모스펫이 온 상태가 되어 상기 저항부로 흐르는 상기 배터리의 전류를 감소시킴으로써 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간을 감소시킬 수 있다.
상기 제1 및 제2 모스펫은, P-채널 모스펫(P-type Channel MOSFET)일 수 있다.
상기 제2 모스펫의 소스 단자는 상기 제1 모스펫의 게이트 단자와 연결될 수 있고, 상기 제2 모스펫의 드레인 단자는 상기 접지 단자와 연결될 수 있고, 상기 제2 모스펫의 게이트 단자는 상기 배터리와 연결될 수 있다.
상기 저항부는, 상기 배터리의 전압이 상기 제1 모스펫에 인가되는 경우, 상기 제1 모스펫의 게이트 단자 와 상기 제1 모스펫의 소스 단자 사이에서 발생하는 커패시턴스로 인해 상기 제1 모스펫이 오동작하는 것을 방지할 수 있으며, 상기 발생하는 커패시턴스의 값은 하기의 수학식 1에 기반하여 산출될 수 있다.
<수학식 1>
Figure PCTKR2017011974-appb-I000001
여기서 C는 커패시턴스 값, Qgs는 상기 제1 모스펫의 게이트-소스간 전기량, Vgs는 상기 제1 모스펫의 게이트-소스간 전압
상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간은, 하기의 수학식 2에 기반하여 산출될 수 있다.
<수학식 2>
Figure PCTKR2017011974-appb-I000002
여기서,τ는 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간, R은 상기 저항부의 저항값, C는 상기 커패시턴스 값
상기 배터리 역전압 방지 시스템은, 상기 제1 모스펫의 게이트 단자 및 소스 단자를 연결하는 제1 전압 보정부; 및 상기 제2 모스펫의 게이트 단자 및 소스 단자를 연결하는 제2 전압 보정부;를 포함할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 전압 보정부는, 상기 제1 및 제2 모스펫의 게이트-소스간 전압을 각각 보정하여 상기 제1 및 제2 모스펫의 고장 및 오동작을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 전압 보정부는, 하나 이상의 정전압 다이오드(Voltage Regulator Diode)를 포함할 수 있다.
상기 배터리와 상기 제2 모스펫의 게이트 단자를 연결하는 저항;을 더 포함할 수 있으며, 상기 저항은, 상기 제2 모스펫의 게이트 단자와 상기 제2 모스펫의 소스 단자 사이에서 발생하는 커패시턴스로 인해 상기 제2 모스펫이 오동작하는 것을 방지 할 수 있다.
상기 제1 및 제2 모스펫은, N-채널 모스펫(N-type Channel MOSFET)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 역전압 방지 방법은, 제1 모스펫이 배터리와 부하를 연결하며, 상기 배터리로부터 인가되는 역전압을 차단하는 단계; 저항부가 일측이 상기 제1 모스펫의 게이트 단자와 연결되고 타측이 접지 단자와 연결되는 단계; 제2 모스펫이 상기 저항부와 병렬 연결되는 단계; 및 상기 제2 모스펫에 정전압이 인가되는 경우 상기 제2 모스펫이 온 상태가 되어 상기 저항부로 흐르는 상기 배터리의 전류를 감소시킴으로써 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간을 감소시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 모스펫은, P-채널 모스펫(P-type Channel MOSFET)일 수 있다.
상기 병렬 연결되는 단계는, 상기 제2 모스펫의 소스 단자는 상기 제1 모스펫의 게이트 단자와 연결되는 단계; 상기 제2 모스펫의 드레인 단자는 상기 접지 단자와 연결되는 단계; 및 상기 제2 모스펫의 게이트 단자는 상기 배터리와 연결되는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 접지 단자와 연결되는 단계는, 상기 배터리의 전압이 상기 제1 모스펫에 인가되는 경우, 상기 제1 모스펫의 게이트 단자 와 상기 제1 모스펫의 소스 단자 사이에서 발생하는 커패시턴스로 인해 상기 제1 모스펫이 오동작하는 단계;를 포함할 수 있으며, 상기 발생하는 커패시턴스의 값은 하기의 수학식 1에 기반하여 산출될 수 있다.
<수학식 1>
Figure PCTKR2017011974-appb-I000003
여기서 C는 커패시턴스 값, Qgs는 상기 제1 모스펫의 게이트-소스간 전기량, Vgs는 상기 제1 모스펫의 게이트-소스간 전압
상기 감소시키는 단계는, 하기의 수학식 2에 기반하여 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
<수학식 2>
Figure PCTKR2017011974-appb-I000004
여기서,τ는 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간, R은 상기 저항부의 저항값, C는 상기 커패시턴스 값
상기 배터리 역전압 방지 방법은, 제1 전압 보정부가 상기 제1 모스펫의 게이트 단자 및 소스 단자를 연결하는 단계; 및 제2 전압 보정부가 상기 제2 모스펫의 게이트 단자 및 소스 단자를 연결하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 전압 보정부가 상기 제1 및 제2 모스펫의 게이트-소스간 전압을 각각 보정하여 상기 제1 및 제2 모스펫의 고장 및 오동작을 방지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 방지하는 단계는, 하나 이상의 정전압 다이오드(Voltage Regulator Diode)를 포함하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 채널 모스펫을 포함하는 종래의 배터리 역전압 방지 시스템에서 P채널 모스펫에 의해 발생하는 커페스턴스 및 암전류를 제한하기 위해 설치된 저항으로 인해 P채널 모스펫의 개폐가 지연되는 것을 방지하기 위하여, 기존의 P채널 모스펫 게이트 단자에 추가적인 P채널 모스펫을 연결하여 배터리의 전류가 저항으로 흐르는 것을 방지함으로써, 기존의 P채널 모스펫의 개폐 지연 시간을 감소시킬 수 있는 배터리 역전압 방지 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템이 적용될 수 있는 전기 자동차를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 P채널 모스펫을 포함하는 종래의 배터리 역전압 방지 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 종래의 배터리 역전압 방지 시스템을 사용한 경우 P채널 모스펫의 개패 지연 시간 그래프와 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템을 사용한 경우 P채널 모스펫의 개폐 지연 시간 그래프를 비교한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템이 적용될 수 있는 전기 자동차를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에서 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템(100)이 전기 자동차(1)에 적용된 예를 도시하고 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템(100)은 전기 자동차(1) 이외에도 가정용 또는 산업용 에너지 저장 시스템(Energy Storage System; ESS)이나 무정전 전원 공급 장치(Uninterruptible Power Supply; UPS) 시스템 등 이차 전지가 적용될 수 있는 분야라면 어떠한 기술 분야라도 적용될 수 있다.
전기 자동차(1)는 배터리(10), BMS(Battery Management System, 20), ECU(Electronic Control Unit, 30), 인버터(40) 및 모터(50)를 포함할 수 있다.
배터리(10)는 후술되는 모터(50)에 구동력을 제공하여 전기 자동차(1)를 구동시키는 전기 에너지원일 수 있다. 배터리(10)는 모터(50) 및/또는 내연기관(미도시)의 구동에 따라 후술되는 인버터(40)에 의해 충전되거나 방전될 수 있다. 여기서, 배터리(10)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 배터리(10)는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성될 수 있다.
또한, 배터리(10)는 복수의 전지 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 있는 전지 팩으로 형성된다. 그리고, 배터리(10)는 하나 이상의 전지 팩을 포함할 수 있다.
BMS(20)는 배터리(10)의 상태를 추정하고, 추정한 상태 정보를 이용하여 배터리(10)를 관리할 수 있다. 예컨대, BMS(20)는 배터리(10)의 잔존 용량(State Of Charging; SOC), 잔존 수명(State Of Health; SOH), 최대 입출력 전력 허용량, 출력 전압 등 배터리(10) 상태 정보를 추정하고 관리할 수 있다. 그리고, BMS(20)는 이러한 상태 정보를 이용하여 배터리(10)의 충전 또는 방전을 제어하며, 나아가 배터리(10)의 교체 시기 추정할 수 있다.
BMS(20)는 후술하는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템(100)을 포함하거나 배터리 역전압 방지 시스템(100)과 연결하여 동작할 수 있다. BMS(20)는 배터리(10)의 역전압이 발생하는 경우, 배터리 P채널 모스펫을 이용하여 배터리(10)의 역전압으로부터 부하를 보호할 수 있다. 또한 메인 P채널 모스펫의 게이트 단자와 연결된 추가 P채널 모스펫을 통해 메인 P채널 모스펫으 개폐 지연 시간을 감소시킴으로써, 빠르게 역전압을 차단할 수 있다.
ECU(30)는 전기 자동차(1)의 상태를 제어하는 전자적 제어 장치일 수 있다. 예컨대, ECU(30)는 액셀러레이터(accelerator), 브레이크(break), 속도 등의 정보에 기초하여 토크 정도를 결정하고, 모터(50)의 출력이 토크 정보에 맞도록 제어할 수 있다. 또한, ECU(30)는 BMS(20)에 의해 배터리(10)가 충전 또는 방전될 수 있도록 인버터(40)에 제어 신호를 보낼 수 있다.
인버터(40)는 ECU(30)의 제어 신호에 기초하여 배터리(10)가 충전 또는 방전되도록 할 수 있다.
모터(50)는 배터리(10)의 전기 에너지를 이용하여 ECU(30)로부터 전달되는 제어 정보(예컨대, 토크 정보)에 기초하여 전기 자동차(1)를 구동할 수 있다.
이하 도 2를 참조하여, 종래의 배터리 역전압 방지 시스템(100)에 대해서 설명하도록 한다.
도 2는 P채널 모스펫을 포함하는 종래의 배터리 역전압 방지 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래의 배터리 역전압 방지 시스템은 하나의 P채널 모스펫(110)을 이용하여 배터리(10)의 역전압으로부터 부하를 보호 하였다. 배터리(10)의 정전압이 P채널 모스펫(20)에 인가되는 경우, P채널 모스펫(20)의 소스단자와 게이트 단자 사이에 커패시턴스가 발생하게 된다. 발생한 커패시턴스는 P채널 모스펫(20)의 정상동작을 방해할 수 있기 때문에 종래의 배터리 역전압 방지 시스템은 게이트 단자에 저항(30)를 연결함으로써 커패시턴스를 제한 하였다. 또한, P채널 모스펫(20)의 소스 단자와 게이트 단자 사이의 전압으로부터 P채널 모스펫(20)이 고장나는 것을 방지하기 위해 전압 보정을 위한 제너 다이오드(Zener Diode, 40)를 포함하여 구성하였다. 그러나 종래의 배터리 역전압 방지 시스템은 저항(30)으로 인해 P채널 모스펫(20)의 개폐가 지연되는 개폐 지연 시간이 발생하는 문제가 있으며, 이를 통해 배터리(10)의 역전압이 빠르게 차단되지 못해 부하가 손상될 우려가 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 발생하였다.
이하 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 역전압 방지 시스템(100)에 대해서 설명하도록 한다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템(100)은 제1 모스펫(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor; MOSFET, 110), 저항부(120) 및 제2 모스펫(130를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 배터리 역전압 방지 시스템(100)은 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 부가, 변경 또는 삭제 될 수 있다.
제1 모스펫(110)은 배터리(10)와 부하를 연결하며, 상기 배터리로부터 인가되는 역전압을 차단할 수 있다. 여기서 제1 모스펫(110)은 P-채널 모스펫(P-type Channel MOSFET)일 수 있다. P-채널 모스펫은 MOS에서 채널을 형성하는 캐리어가 정공인 것으로, 일반적으로 P-채널 모스펫은 n-채널 모스펫보다 제작이 용이하므로 저가격의 배터리 역전압 방지 시스템(100)을 제작할 수 있다.
제1 모스펫(110)에 정전압이 인가되는 경우, 제1 모스펫(110)의 소스 단자가 게이트 단자보다 소정의 전압만큼 높아지게 되고, 제1 모스펫(110)은 온상태가 되어 제1 모스펫(110)의 드레인 단자에서 소스단자 방향으로 전류가 흐를 수 있다. 일 예로, 소정의 전압은 3V 내지 7V일 수 있으며, 제1 모스펫(110)의 소스 단자와 게이트 단자간의 전압차이가 3V 내지 7V사이에 포함된 경우, 제1 모스펫(110)이 온 상태가 될 수 있다.
또한, 제1 모스펫(110)에 역전압이 인가되는 경우, 제1 모스펫(110)의 게이트 단자가 소스 단자보다 소정의 전압만큼 높아지게 되며, 이때 제1 모스펫(110)은 오프 상태가 될 수 있다.
상기와 같이 제1 모스펫(110)을 스위칭 소자로 사용하는 경우, 제1 모스펫의 드레인 단자, 소스 단자 및 게이트 단자 사이에 커패시턴스(Capacitance)가 발생할 수 있다.
이때, 커패시턴스 값은 하기의 수학식 1로부터 산출될 수 있다.
<수학식 1>
Figure PCTKR2017011974-appb-I000005
여기서 C는 커패시턴스 값, Qgs는 상기 제1 모스펫의 게이트-소스간 전기량, Vgs는 상기 제1 모스펫의 게이트-소스간 전압이다.
상술한 바와 같이, 제1 모스펫(110)에 전압이 인가되는 경우, 제1 모스펫(110)의 소스 단자와 게이트 단자 사이에 커패시턴스 값이 발생하게 된다. 이렇게 발생한 커패시턴스는 제1 모스펫(110)의 정상적인 동작을 방해할 수 있다. 후술되는 저항부(120)는 이러한 커패시턴스를 제한함으로써 제1 모스펫(110)이 정상동작 하도록 할 수 있다.
저항부(120)는 배터리(10)의 전압이 상기 제1 모스펫(110)에 인가되는 경우, 상기 제1 모스펫(110)의 게이트 단자 와 상기 제1 모스펫의 소스 단자 사이에서 발생하는 커패시턴스로 인해 상기 제1 모스펫이 오동작하는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해 저항부(120)는 일측이 제1 모스펫(110)의 게이트 단자와 연결되고 타측이 접지 단자와 연결될 수 있다. 일 예로, 천이시간이 빠르고 높은 주파수로 PWM 제어를 하는 환경에서 배터리 역전압 방지 시스템(100)을 사용하고자 하는 경우, 커패시턴스 충방전으로 인한 전류를 무시하지 못할 수 있다. 이러한 경우, 구동 장치가 고장나거나 오동작을 일으킬 수 있다. 따라서 제1 모스펫(110)의 게이트 단자에 저항부(120)를 연결시킴으로써 커패시턴스 및 전류를 제한할 수 있으며, 이를 통해 제1 모스펫(110)의 오동작 및 고장을 방지할 수 있다.
그러나, 스위칭 소자가 빠르게 천이되야 하는 환경에서 제1 모스펫(110)을 포함한 배터리 역전압 방지 시스템(100)을 사용하는 경우, 저항부(120)의 저항값을 증가켜야 한다. 그러나 저항부(120)의 저항값이 증가하게 되면, 제1 모스펫(110)의 개폐시간을 지연시킬 수 있다.
이때, 제1 모스펫(110)의 개폐 지연 시간은 하기의 수학식 2로부터 산출될 수 있다.
<수학식 2>
Figure PCTKR2017011974-appb-I000006
여기서,τ는 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간, R은 상기 저항부의 저항값, C는 상기 커패시턴스 값이다.
상술된 바와 같이, 저항부(120)의 값이 커질수록 제1 모스펫(110)의 개폐 지연 시간은 저항부(120)의 저항값에 비례하여 증가할 수 있으며, 개폐가 지연됨에 따라 스위칭 소자가 빠르게 천이되야 하는 환경에서 이를 사용하는데 어려움이 있을 수 있다.
제2 모스펫(130)은 저항부(120)와 병렬 연결되며, 상술된 개폐 지연 시간을 감소시킬 수 있다. 제2 모스펫(130)도 제1 모스펫(110)과 마찬가지로 P채널 모스펫일 수 있다.
또한, 제2 모스펫(130)의 소스 단자는 제1 모스펫(110)의 게이트 단자와 연결되고, 제2 모스펫(130)의 드레인 단자는 접지 단자와 연결되고, 제2 모스펫(130)의 게이트 단자는 배터리(10)와 연결될 수 있다.
제1 모스펫(110)에 정전압이 인가되는 경우, 제1 모스펫(110)의 게이트 단자가 소스단자보다 낮은 전위를 갖게 되며, 이를 통해 제2 모스펫(130)이 온 상태가 된다. 온 상태가 된 제2 모스펫(130)은 저항부(120)의 저항값에 비해 낮은 저항값을 가지게 되며, 기존에 저항부(120)를 통해 접지 단자로 흐르던 전류의 대부분이 제2 모스펫(130)을 통해 접지 단자로 흐를 수 있다. 즉, 제2 모스펫(130)에 정전압이 인가되는 경우, 제2 모스펫(130)이 온 상태가 되어 저항부(120)로 흐르는 상기 배터리의 전류를 감소시킬 수있다. 이를 통해 저항부(120)의 저항값을 낮추거나 또는 저항부(120)를 연결하지 않는 것과 동일한 효과를 가질 수 있다.
이와 같이, 저항부(120)의 저항값을 낮추거나 또는 저항부(120)를 연결하지 않는 것과 동일한 효과가 나타나는 경우, 상술된 수학식 2에 기반하여 제1 모스펫(120)의 개폐 지연 시간은 감소하거나 없어 질 수 있다.
도 5는 종래의 배터리 역전압 방지 시스템을 사용한 경우 P채널 모스펫의 개패 지연 시간 그래프와 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템을 사용한 경우 P채널 모스펫의 개폐 지연 시간 그래프를 비교한 도면이다.
보다 구체적으로, 도 5를 참조하여 설명하면, 제1 모스펫(110)만을 사용하는 종래의 배터리 역전압 방지 시스템을 사용하는 경우, 저항부(120)의 저항값으로 인해 개폐 지연 시간이 발생하며, 도 5의 (a)와 같이 역전압이 차단되지 제대로 차단되지 못하고 일부 역전압이 부하에 인가되게 된다. 반면, 도 5의 (b)와 같이 제1 모스펫(110)과 함께 제2 모스펫(130)을 사용하는 경우, 저항부(120)에 흐르는 전류를 감소시켜 저항부(120)의 저항값을 감소시키거나 저항부(120)를 연결하지 않은 효과를 가져와 개폐 지연 시간을 감소시킬 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템(100)은 제1 전압 보정부(140) 및 제2 전압 보정부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 전압 보정부(140)는 제1 모스펫(110)의 게이트 단자 및 소스 단자를 연결할 수 있으며, 제2 전압 보정부(150)는 제2 모스펫의 게이트 단자 및 소스 단자를 연결할 수 있다.
제1 전압 보정부(140) 및 제2 전압부(150)는 각각 제1 모스펫(110) 및 제2 모스펫(130)의 게이트- 소스간 전압을 보정하여 제1 모스펫(110) 및 제2 모스펫(130)의 고장 및 오동작을 방지할 수 있다. 배터리(10)의 고전압이 제1 모스펫(110) 및 제2 모스펫(130)에 인가되는 경우, 게이트 단자와 소스 단자 사이에 높은 전압이 인가될 수 있다. 이러한 높은 전압은 제1 모스펫(110)과 제2 모스펫(130)을 파손시킬 우려가 있으며, 이를 통해 정상적으로 역전압을 방지할 수 없게 된다. 여기서 제1 모스펫(110)의 게이트 단자와 소스 단자 사이 및 제2 모스펫(130)의 게이트 단자와 소스 단자 사이에 각각 제1 전압 보정부(140) 및 제2 전압 보정부(150)을 연결함으로써, 높은 전압을 보정하여 고장 및 오동작을 방지할 수 있다. 일 예로, 제1 전압 보정부(140) 및 제2 전압 보정부(150)는 하나 이상의 정전압 다이오드(Voltage Regulator Diode)일 수 있다.
다른 일 실시예에서, 하나 이상의 정전압 다이오드와 일반적인 다이오드를 함께 사용함으로써, 보다 안정적으로 제1 모스펫(110) 및 제2 모스펫(130)을 보호할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실 시예에 따른 배터리 역전압 방지 시스템(100)에서 제1 모스펫(110) 및 제2 모스펫(130)은 N채널 모스펫(N-type Channel MOSFET)일 수 있다. 이 경우, 제1 모스펫(110)의 게이트 단자와 배터리가 연결되고, 드레인 단자가 접지 단자와 연결될 수 있다. 또한 제1 모스펫(110)이 P채널 모스펫인 경우와 마찬가지로 게이트 단자에 저항부(130)가 연결될 수 있다. 이때, 배터리(10)의 정전압이 제1 모스펫(110)에 인가되는 경우, 제1 모스펫(110)의 게이트 단자의 전위가 소스 단자보다 높음으로써 온 상태로 천이될 수 있다. 배터리(10)의 역전압이 제1 모스펫(110)에 인가되는 경우, 제1 모스펫(110)의 게이트 단자의 전위는 소스 단자보다 낮아지게 되고, 제1 모스펫(110)은 오프 상태로 천이될 수 있다. 이때, 제1 모스펫(110)에서 발생하는 커패시턴스를 제한하기 위해 저항부(120)가 제1 모스펫(110)의 저항부에 연결될 수 있으며, 제1 모스펫(110) 및 제2 모스펫(130)이 P채널 모스펫인 경우와 동일하게 제1 모스펫(110)의 개폐 지연 시간을 감소시키기 위해 저항부(120)와 병렬로 제2 모스펫(130)을 연결할 수 있다. 저항부(120)와 연결된 제2 모스펫(130)은 배터리(10)의 정전압이 인가될 때 온상태로 천이하여 저항부(120)로 흐르는 배터리(10)의 전류를 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 저항부(120)의 저항값을 감소시키거나 저항부(120)를 연결하지 않은 효과를 가져올 수 있다. 이후 배터리(10)의 역전압이 인가되는 경우, 감소된 저항부(120)의 저항값으로 인해 개폐 지연 시간이 감소하여 보다 빠르게 제1 모스펫(110)의 온/오프 상태를 천이시켜 배터리(10)의 역전압으로부터 부하를 보호할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 역전압 방지 방법(S100)이 개시되면, 배터리의 정전압이 제1 모스펫에 인가된다(S101). 단계(S101)에서 인가된 배터리의 정전압으로 인해 제1 모스펫은 온 상태로 천이하게 된다(S102). 단계(S101 및 S102)에서 배터리의 정전압으로 인해 제1 모스펫의 드레인 단자, 소스 단자 및 게이트 단자 사이에 커패시턴스가 발생한다. 이러한 커패시턴스는 제1 모스펫의 정상적인 동작을 방해할 수 있어 제1 모스펫의 게이트 단자에 저항부를 연결함으로써 커패시턴스를 제한한다. 저항부로 인해 제1 모스펫의 개폐 지연 시간이 발생하는 것을 방지하기 위해 저항부와 병렬 연결된 제2 모스펫은 단계(S102)에서 제1 모스펫이 온 상태로 천이되면서 함께 온 상태로 천이된다(S103). 단계(S103)에서 제2 모스펫이 온상태가 됨으로써, 저항부에 흐르는 전류가 감소하거나 없어지며, 이를 통해 제1 모스펫의 개폐 지연 시간이 감소하게 된다(S105). 이후 배터리의 역전압이 인가되는 경우(S106), 제1 모스펫은 지연되지 않고, 빠르게 오프 상태로 천이함으로써, 배터리의 역전압으로부터 부하를 보호한다(S107).
전술한 배터리 역전압 방지 방법은 도면에 제시된 순서도를 참조로 하여 설명되었다. 간단히 설명하기 위하여 상기 방법은 일련의 블록들로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 다른 블록들과 본 명세서에서 도시되고 기술된 것과 상이한 순서로 또는 동시에 일어날 수도 있으며, 동일한 또는 유사한 결과를 달성하는 다양한 다른 분기, 흐름 경로, 및 블록의 순서들이 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 방법의 구현을 위하여 도시된 모든 블록들이 요구되지 않을 수도 있다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.

Claims (14)

  1. 배터리와 부하를 연결하며, 상기 배터리로부터 인가되는 역전압을 차단하는 제1 모스펫(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor; MOSFET);
    일측이 상기 제1 모스펫의 게이트 단자와 연결되고 타측이 접지 단자와 연결되는 저항부; 및
    상기 저항부와 병렬 연결된 제2 모스펫;을 포함하며,
    상기 제2 모스펫에 정전압이 인가되는 경우 상기 제2 모스펫이 온 상태가 되어 상기 저항부로 흐르는 상기 배터리의 전류를 감소시킴으로써 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간을 감소시키는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 모스펫은,
    P-채널 모스펫(P-type Channel MOSFET)인 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모스펫의 소스 단자는 상기 제1 모스펫의 게이트 단자와 연결되고, 상기 제2 모스펫의 드레인 단자는 상기 접지 단자와 연결되고, 상기 제2 모스펫의 게이트 단자는 상기 배터리와 연결되는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저항부는,
    상기 배터리의 전압이 상기 제1 모스펫에 인가되는 경우, 상기 제1 모스펫의 게이트 단자 와 상기 제1 모스펫의 소스 단자 사이에서 발생하는 커패시턴스로 인해 상기 제1 모스펫이 오동작하는 것을 방지하며,
    상기 발생하는 커패시턴스의 값은 하기의 수학식 1에 기반하여 산출되는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 시스템.
    <수학식 1>
    Figure PCTKR2017011974-appb-I000007
    여기서 C는 커패시턴스 값, Qgs는 상기 제1 모스펫의 게이트-소스간 전기량, Vgs는 상기 제1 모스펫의 게이트-소스간 전압
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간은,
    하기의 수학식 2에 기반하여 산출되는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 시스템.
    <수학식 2>
    Figure PCTKR2017011974-appb-I000008
    여기서,τ는 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간, R은 상기 저항부의 저항값, C는 상기 커패시턴스 값
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모스펫의 게이트 단자 및 소스 단자를 연결하는 제1 전압 보정부; 및
    상기 제2 모스펫의 게이트 단자 및 소스 단자를 연결하는 제2 전압 보정부;를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 전압 보정부는,
    상기 제1 및 제2 모스펫의 게이트-소스간 전압을 각각 보정하여 상기 제1 및 제2 모스펫의 고장 및 오동작을 방지하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전압 보정부는,
    하나 이상의 정전압 다이오드(Voltage Regulator Diode)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 시스템.
  8. 제1 모스펫이 배터리와 부하를 연결하며, 상기 배터리로부터 인가되는 역전압을 차단하는 단계;
    저항부가 일측이 상기 제1 모스펫의 게이트 단자와 연결되고 타측이 접지 단자와 연결되는 단계;
    제2 모스펫이 상기 저항부와 병렬 연결되는 단계; 및
    상기 제2 모스펫에 정전압이 인가되는 경우 상기 제2 모스펫이 온 상태가 되어 상기 저항부로 흐르는 상기 배터리의 전류를 감소시킴으로써 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간을 감소시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 모스펫은,
    P-채널 모스펫(P-type Channel MOSFET)인 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 병렬 연결되는 단계는,
    상기 제2 모스펫의 소스 단자는 상기 제1 모스펫의 게이트 단자와 연결되는 단계;
    상기 제2 모스펫의 드레인 단자는 상기 접지 단자와 연결되는 단계; 및
    상기 제2 모스펫의 게이트 단자는 상기 배터리와 연결되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 접지 단자와 연결되는 단계는,
    상기 배터리의 전압이 상기 제1 모스펫에 인가되는 경우, 상기 제1 모스펫의 게이트 단자 와 상기 제1 모스펫의 소스 단자 사이에서 발생하는 커패시턴스로 인해 상기 제1 모스펫이 오동작하는 단계;를 포함하며,
    상기 발생하는 커패시턴스의 값은 하기의 수학식 1에 기반하여 산출되는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 방법.
    <수학식 1>
    Figure PCTKR2017011974-appb-I000009
    여기서 C는 커패시턴스 값, Qgs는 상기 제1 모스펫의 게이트-소스간 전기량, Vgs는 상기 제1 모스펫의 게이트-소스간 전압
  12. 제11항에 있어서,
    상기 감소시키는 단계는,
    하기의 수학식 2에 기반하여 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 방법.
    <수학식 2>
    Figure PCTKR2017011974-appb-I000010
    여기서,τ는 상기 제1 모스펫의 개폐 지연 시간, R은 상기 저항부의 저항값, C는 상기 커패시턴스 값
  13. 제8항에 있어서,
    상기 배터리 역전압 방지 방법은,
    제1 전압 보정부가 상기 제1 모스펫의 게이트 단자 및 소스 단자를 연결하는 단계; 및
    제2 전압 보정부가 상기 제2 모스펫의 게이트 단자 및 소스 단자를 연결하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 전압 보정부가 상기 제1 및 제2 모스펫의 게이트-소스간 전압을 각각 보정하여 상기 제1 및 제2 모스펫의 고장 및 오동작을 방지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방지하는 단계는,
    하나 이상의 정전압 다이오드(Voltage Regulator Diode)를 포함하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 역전압 방지 방법.
PCT/KR2017/011974 2016-11-21 2017-10-27 배터리 역전압 방지 시스템 및 방법 WO2018093058A1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17871838.3A EP3442091B1 (en) 2016-11-21 2017-10-27 Battery reverse voltage prevention system and method
US16/301,855 US10992128B2 (en) 2016-11-21 2017-10-27 Battery reverse voltage prevention system and method
JP2019506334A JP6734468B2 (ja) 2016-11-21 2017-10-27 バッテリー逆電圧防止システム及び方法
PL17871838T PL3442091T3 (pl) 2016-11-21 2017-10-27 Układ i sposób zapobiegania napięciu o odwróconej polaryzacji akumulatora
CN201780028071.4A CN109075595B (zh) 2016-11-21 2017-10-27 电池反向电压防止系统和方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160155109A KR102101057B1 (ko) 2016-11-21 2016-11-21 배터리 역전압 방지 시스템 및 방법
KR10-2016-0155109 2016-11-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018093058A1 true WO2018093058A1 (ko) 2018-05-24

Family

ID=62145624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/011974 WO2018093058A1 (ko) 2016-11-21 2017-10-27 배터리 역전압 방지 시스템 및 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10992128B2 (ko)
EP (1) EP3442091B1 (ko)
JP (1) JP6734468B2 (ko)
KR (1) KR102101057B1 (ko)
CN (1) CN109075595B (ko)
PL (1) PL3442091T3 (ko)
WO (1) WO2018093058A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111934401B (zh) * 2020-09-24 2021-01-22 苏州赛芯电子科技有限公司 一种电池保护电路和锂电池系统
KR102526582B1 (ko) * 2021-05-28 2023-04-27 린나이코리아 주식회사 직류전원공급장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1070850A (ja) * 1996-08-26 1998-03-10 Citizen Watch Co Ltd 電源入力回路
JP2004007901A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Alps Electric Co Ltd 逆電圧防止回路
JP2004208449A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Hitachi Ltd 電子機器の制御装置
JP2006033900A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Yazaki Corp 電源供給装置
US20120206110A1 (en) * 2011-02-15 2012-08-16 Ricoh Company, Ltd. Reverse current prevention circuit, charging circuit incorporating reverse current prevention circuit, and constant-voltage circuit incorporating reverse current prevention circuit

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5522908B2 (ko) 1974-04-19 1980-06-19
US6043965A (en) * 1997-11-20 2000-03-28 General Motors Corporation Low loss reverse battery protection
JP3956612B2 (ja) 2000-11-24 2007-08-08 住友電装株式会社 電界効果トランジスタの保護回路
JP2003037933A (ja) 2001-07-24 2003-02-07 Koito Mfg Co Ltd 電子機器の保護装置
KR20090040172A (ko) 2007-10-19 2009-04-23 현대모비스 주식회사 자동차용 역접속 보호 회로
JP5522908B2 (ja) 2008-07-02 2014-06-18 三菱電機株式会社 移相回路
US7868683B2 (en) * 2008-08-12 2011-01-11 Infineon Technologies Ag Switch using an accelerating element
US8780513B2 (en) * 2010-02-04 2014-07-15 Cts Corporation Reverse battery cutoff circuit for an actuator or the like
JP2012222885A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Honda Motor Co Ltd 保護回路
JP5492849B2 (ja) * 2011-09-20 2014-05-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載用制御装置
KR20140023697A (ko) 2012-08-17 2014-02-27 현대모비스 주식회사 초기 기동시 역전류 방지를 위한 마이크로 하이브리드용 컨버터 및 그 방법
KR101395039B1 (ko) 2012-10-05 2014-05-16 (주)한국엘에스아이 배터리 보호 회로 모듈 장치
CN104218539B (zh) 2013-05-29 2018-12-18 惠州市吉瑞科技有限公司 可防止充电电源反接的充电电路及方法
JP6446181B2 (ja) 2014-04-25 2018-12-26 ローム株式会社 充電回路およびそれを利用した電子機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1070850A (ja) * 1996-08-26 1998-03-10 Citizen Watch Co Ltd 電源入力回路
JP2004007901A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Alps Electric Co Ltd 逆電圧防止回路
JP2004208449A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Hitachi Ltd 電子機器の制御装置
JP2006033900A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Yazaki Corp 電源供給装置
US20120206110A1 (en) * 2011-02-15 2012-08-16 Ricoh Company, Ltd. Reverse current prevention circuit, charging circuit incorporating reverse current prevention circuit, and constant-voltage circuit incorporating reverse current prevention circuit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3442091A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102101057B1 (ko) 2020-04-14
US20190288506A1 (en) 2019-09-19
KR20180057026A (ko) 2018-05-30
JP2019519191A (ja) 2019-07-04
CN109075595A (zh) 2018-12-21
EP3442091A4 (en) 2019-07-31
JP6734468B2 (ja) 2020-08-05
US10992128B2 (en) 2021-04-27
PL3442091T3 (pl) 2020-09-07
CN109075595B (zh) 2022-04-01
EP3442091A1 (en) 2019-02-13
EP3442091B1 (en) 2020-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018021664A1 (ko) 배터리 밸런싱 장치 및 방법
US8405359B2 (en) Battery protection IC and battery device
US5959436A (en) Charge and discharge control circuit having low voltage detecting means for preventing charging of an abnormal cell
US8593111B2 (en) Assembled battery system
CN101752619B (zh) 二次电池保护集成电路装置、二次电池保护模块和电池组
WO2012075896A1 (en) Lithium battery protection circuitry
US8058845B2 (en) Battery state monitoring circuit and battery apparatus
US8773073B2 (en) Battery protection circuit, battery protection device, and battery pack
US9373953B2 (en) Battery protecting circuit, battery protecting device, and battery pack
KR20040086129A (ko) 충전제어 기능 부착 전지팩
US7629771B2 (en) Protection device for non-common ground buses
WO2018021661A1 (ko) 션트저항을 이용한 전류 측정 장치
WO2020055117A1 (ko) 배터리 관리 장치
WO2019221368A1 (ko) 메인 배터리와 서브 배터리를 제어하기 위한 장치, 배터리 시스템 및 방법
US20070164710A1 (en) Abnormality detection apparatus for secondary battery device
KR101137376B1 (ko) 배터리 팩
KR20020067667A (ko) 배터리 상태 감시 회로
WO2019151631A1 (ko) 배터리 보호 회로 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2018093058A1 (ko) 배터리 역전압 방지 시스템 및 방법
CN115917915A (zh) 用于电池管理系统的保护电路
CN109245245B (zh) 一种电池的防反向充电电路及电池管理系统
JP3469466B2 (ja) 充放電保護回路及びバッテリーパック
KR20210137640A (ko) 전원 제어 장치
WO2024136308A1 (ko) 배터리의 과방전 방지 방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 시스템
WO2021080198A1 (ko) 프리차지 회로 및 이를 포함하는 배터리 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019506334

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017871838

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017871838

Country of ref document: EP

Effective date: 20181107

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17871838

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE