CN1790857A - 电池组件的保护电路 - Google Patents

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Abstract

一种电池组件的保护电路和操作所述保护电路的方法通过直接检测过载或检测感测线的断开而防止蓄电池组单元电池过载，并且当检测到感测线断开时瞬时关闭别施加到蓄电池组单元电池的强电流。该保护电路包括：至少一蓄电池组单元电池；以及一被适配来检测蓄电池组单元电池电压的单元电池电压检测单元。所述保护电路也包括开关单元和被适配来从所述单元电池电压检测单元接收信号的一控制单元，并基于单元电池电压检测单元的信号产生一预定控制信号，以便在蓄电池组单元电池过载或感测线被断开的时候关掉开关单元。

Description

电池组件的保护电路
技术领域
本发明涉及一种电池组件的保护电路。更确切地说，本发明涉及一种能检测用于感测蓄电池组单元电池的电压的感测线断开的电池组件的保护电路，同时蓄电池组单元电池防止蓄电池组单元电池过载。
背景技术
在本技术领域中通常已知，因为蓄电池组单元电池的电容和工作电压很低，所以蓄电池组单元电池通常不被用作笔记本式个人计算机等等的电源。从而，一种包括多个彼此串联地耦接的蓄电池组单元电池的电池组件或蓄电池组单元电池模块被用作笔记本式个人计算机的电源。
这样的电池组件安装有一保护电路，以便控制蓄电池组单元电池的充电/放电状态，同时保护电池组件不受由于蓄电池组单元电池的过载或过放电所引起的各种危险。另外，一感测线被耦接到保护电路以便检测每个蓄电池组单元电池的电压。例如，当电池组件包括三个彼此串接耦接的蓄电池组单元电池时需要四个感测线。在这种情况下，第一感测线被耦接到第一蓄电池组单元电池的负极以便检测最小电压，第二感测线被耦接在第一蓄电池组单元电池的正极和第二蓄电池组单元电池的负极之间以便检测第一蓄电池组单元电池的最大电压(或第二蓄电池组单元电池的最小电压)，第三感测线被耦接在第二蓄电池组单元电池的正极和第三蓄电池组单元电池的负极之间以便检测第二蓄电池组单元电池的最大电压(或第三蓄电池组单元电池的最小电压)，而第四线被耦接到第三蓄电池组单元电池的正极以便检测第三蓄电池组单元电池的最大电压。
根据具有上述构造的电路结构，分别地，第一蓄电池组单元电池的电压借助于第一和第二线来检测，第二蓄电池组单元电池的电压借助于第二和第三线来检测，而第三蓄电池组单元电池的电压借助于第三和第四线来检测。
因此，每个蓄电池组单元电池的电压都可以被检测，所以所有蓄电池组单元电池或一具体的蓄电池组单元电池的过载可以被检测。如果检测到蓄电池组单元电池的过载，则该蓄电池组单元电池的充电操作立即被停止。
然而，传统的保护电路存在一问题，即其中没有设备或方法来检测具体的感测线的断开。例如，如果第二线被断开，则蓄电池组单元电池的总电压可以借助于第一和第四线来检测，但是第一蓄电池组单元电池的电压却无法被检测。即，第一和第二蓄电池组单元电池的平均电压值只借助于第一和第三线来检测。在这种情况下，即使第一蓄电池组单元电池已经经受了过载状态，也不可能精确地检测到第一蓄电池组单元电池的过载。因此，第一蓄电池组单元电池可能不断地过载，从而导致第一蓄电池组单元电池的***或着火。另外，精确地检测第二蓄电池组单元电池的电压也很困难，因此辅助蓄电池组单元电池也可能遭受过载。
发明内容
因此，本发明用来处理现有技术中存在的一个或多个上述问题，本发明的实施例提供一电池组件的保护电路，其能够检测到用于感测蓄电池组单元电池电压的感测线的断开，同时还能通过切断被应用于该蓄电池组单元电池的强电流来防止蓄电池组单元电池的过载。
为了实现上述目的，本发明提供一电池组件的保护电路，该保护电路具有至少一串联耦接的蓄电池组单元电池。一单元电池电压检测单元经由感测线耦接到蓄电池组单元电池的正和负极以便检测蓄电池组单元电池的电压。一开关单元串联耦接到蓄电池组单元电池一端和一外部端之间的强电流线。一控制单元接收来自单元电池电压检测单元的信号并基于该单元电池电压检测单元的信号产生一预定的控制信号，以便在蓄电池组单元电池过载或感测线被断开的时候操作该开关单元。
附图说明
图1的框图示出了根据本发明的一个实施例的一电池组件的保护电路的结构。
图2的电路图示出了根据本发明的一个实施例的一电池组件的保护电路。
具体实施方式
如图1中所示，根据本发明的电池组件的保护电路100包括至少一蓄电池组单元电池111、112或113，一用于检测蓄电池组单元电池111、112或113的电压的单元电池电压检测单元120，一串联耦接到强电流线的开关单元130，和一基于单元电池电压检测单元120的信号来被适配来操作开关单元130的控制单元140。开关单元130可以被适配来当蓄电池组单元电池111、112或113过载或与蓄电池组单元电池111、112或113耦接的感测线w1、w2、w3或w4断开时切断该强电流。
尽管在图1中示出了三个蓄电池组单元电池111、112和113，然而它们只是为了说明的目的。即，根据本发明的另一实施例，也可以使用两个蓄电池组单元电池或多于四个的蓄电池组单元电池。另外，根据本发明，蓄电池组单元电池111、112和113分别耦接到外部端子P+、和P-，即分别为正负电极端子，用于检测充电电流的电流检测单元150与强电流线串接。
如图2中所示，第一、第二和第三蓄电池组单元电池111、112和113彼此串联地耦接。另外，分别地，第一感测线w1被耦接到第一蓄电池组单元电池111的负极，第二感测线w2被耦接在第一蓄电池组单元电池111的正极和第二蓄电池组单元电池112的负极之间，第三感测线w3被耦接在第二蓄电池组单元电池112的正极和第三蓄电池组单元电池113的负极之间，而第四感测线w4被耦接到第三蓄电池组单元电池113的正极。另外，分别地，第一蓄电池组单元电池111的电压借助于第一和第二线w1和w2来检测，第二蓄电池组单元电池112的电压借助于第二和第三线w2和w3来检测，而第三蓄电池组单元电池113的电压借助于第三和第四线w3和w4来检测。
单元电池电压检测单元120包括多个分压电阻器R1到R6和多个比较器121、122和123。该分压电阻器R1和R2成一排地被耦接到第一蓄电池组单元电池111，其中，分压电阻器R1接地。另外，参考电压经由分压电阻器R1的接地端来提供。参考电压源被耦接到比较器121的正相端。另外，比较器121的反相端被耦接在分压电阻器R1和R2之间。因此，如果第一蓄电池组单元电池111的充电电压高于参考电压(，即当施加到分压电阻器R1的电压VR1高于参考电压时，则比较器121向控制单元140发送一反向信号，以便控制单元140可以认识到第一蓄电池组单元电池111的过载状态。类似地，分压电阻器R3和R4以及比较器122被耦接到第二蓄电池组单元电池112，而分压电阻器R5和R6以及比较器123被耦接到第三蓄电池组单元电池113，以便执行以上提及的操作。分压电阻器R1和R2、分压电阻器R3和R4、以及分压电阻器R5和R6可以每个具有彼此不同的电压值。其原因将在下面描述。
单元电池电压检测单元120可以被制造成与控制单元140其一起或与控制单元140分离的集成电路(IC)的形式。因为单元电池电压检测单元120是一模拟电路而控制单元140是一逻辑电路，所以模拟信号处理单元和逻辑信号处理单元可以被设计成集成地安装在一半导体芯片中或者安装在两个半导体芯片中。
开关单元130被耦接到第三蓄电池组单元电池113的正极和外部正极端P+之间的强电流线。更详细地说，开关单元130可以包括一充电FET器件131和一放电FET器件132。另外，充电FET器件131和放电FET器件132可以被配备有寄生二极管，其中，每个FET器件装置的栅极都从控制单元140接收控制信号。在这里，充电FET器件131在蓄电池组单元电池过载的时候变成一断路状态，而放电FET器件132在蓄电池组单元电池过放电的时候变成一断路状态。
另外，开关单元130可以还包括一自控保护器。自控保护器可以包括：一串联耦接到强电流线的保险丝133；一用于熔化保险丝133的绕组134；和一用于向绕组134施加电流的FET器件135。举例而言，绕组134可以是电阻性加热绕组。FET器件135的栅极还可以接收控制单元140的输出信号。根据具有上述结构的自控保护器，强电流在控制单元140向FET器件135输出一预定电信号的时候被施加到绕组134，以便绕组134发热，并且作为从绕组134生热的结果，保险丝133熔化。
控制单元140可以包括一典型的1C、一逻辑电路或一微型计算机。只要从单元电池电压检测单元120接收到蓄电池组单元电池111、112和113过载或感测线w1到w4断开的相关信息，控制单元140就操作开关单元130以便防止蓄电池组单元电池111、112和113过载。
另外，控制单元140可以从被串联耦接到强电流线的电流检测单元150接收一信号。在这种情况下，控制单元140操作开关单元130以使得过载电流不被施加到蓄电池组单元电池111、112和113。例如，因为电流检测单元150是一阻抗装置并且控制单元140已经知道电流检测单元150的阻值，因此，通过感测被施加到电流检测单元150两端的电压，控制单元140可以计算出被施加到电流检测单元150的电流值。
现在描述，当一蓄电池组单元电池过载或一感测线被断开时，根据本发明的电池组件的保护电路100的操作。
在此，VB1表示第一蓄电池组单元电池111的电压。当第一蓄电池组单元电池111过载时，电压(VR1＝[R1/(R1+R2)]*VB1)被施加到成一排地耦接到第一蓄电池组单元电池111的分压电阻器R1，并且该电压值被输入到比较器121的反相端中。在这时候，参考电压正在被施加到比较器121的正相端。参考电压经被设定为一低于第一蓄电池组单元电池111的过载电压的电平。
如果第一蓄电池组单元电池111过载，则施加到分压电阻器R1的电压VR1将高于参考电压。因此，比较器121向控制单元140发送一状态反向信号。
只要从比较器121接收到状态反向信号，控制单元140就操作开关单元130。例如，控制单元140把一预定控制信号发送到充电FET器件131的栅极，从而切断FET器件131。因为充电FET器件131配备有与充电电流反向定位的寄生二极管，所以正被施加到蓄电池组单元电池111、112和113的强电流可以立即被断开。同时，即使充电FET器件131没有工作，充电电流也可以被不断地施加到蓄电池组单元电池111、112和113。这意味着充电FET器件131不正常工作。在这种情况下，控制单元140向另一FET器件135的栅极发送一预定的控制信号来操作自控保护器。从而，一预定的电流被施加到绕组134，以便保险丝133借助于从绕组134产生的热能而熔化。换言之，自控保护器可能在充电FET器件不正常工作的时候工作，以便切断正被施加到蓄电池组单元电池111、112和113的强电流。尽管充电FET器件131可逆地工作，然而自控保护器可以不可逆地工作。
在耦接到第一蓄电池组单元电池111的正极的第二感测线w2断开之前，被施加到分压电阻器R1的第一蓄电池组单元电池111的电压可以被计算如下：
当假定每个分压电阻器R1和R2的阻值是4kΩ、每个分压电阻器R3和R4的阻值是3kΩ、每个分压电阻器R5和R6的阻值是2kΩ、而每个第一和第二蓄电池组单元电池111和112的电压是4V的时候，被施加到分压电阻器R1的电压VR1可以被计算为：VR1＝[4/(4+4)]*4＝2，基于所述的等式，VR1＝[R1/(R1+R2]*VB1。换言之，在第二感测线w2断开之前被施加到分压电阻器R1的第一蓄电池组单元电池111的电压大约是2V。因为电压2V低于参考电压，所以比较器121可以不向控制单元140发送反向信号。
然而，如果第二感测线w2被断开，则第一和第二蓄电池组单元电池111和112的电压被施加到分压电阻器R1。
在这种情况下，施加到分压电阻器R1的电压VR1被表示为VR1＝[R1/(R1+R2+R3+R4)]*(VB1+VB2)，其中，VB2是第二蓄电池组单元电池112的电压。换言之，施加到分压电阻器R1的电压VR1是VR1＝[4/(4+4+3+3)]*(4+4)＝2.28V。
从而，如果第二感测线w2被断开，则施加到分压电阻器R1的电压(2.28V)高于在第二感测线w2被断开之前施加到分压电阻器R1的电压(2V)。当第二感测线w2被断开时，施加到分压电阻器R1的电压(2.28V)高于参考电压，因此比较器121用第一蓄电池组单元电池111过载时的相同方法向控制单元140发送反向信号。
因此，控制单元140操作开关单元130。即控制单元140操作充电FET器件131或自控保护器，从而停止充电操作并完成根据本发明的电池组件保护电路的操作。
在耦接到第二蓄电池组单元电池112的正极的第三感测线w3断开之前施加到分压电阻器R3的第二蓄电池组单元电池112的电压可以被计算如下。
基于等式VR3＝[R3/(R3+R4)]*VB2，施加到分压电阻器R3的电压可以被计算为VR3＝[3/(3+3)]*4＝2。换言之，在第三感测线w3断开之前施加到分压电阻器R3的第二蓄电池组单元电池112的电压大约是2V。因为电压2V低于参考电压，所以比较器122可以不向控制单元140发送反向信号。
然而，如果第三感测线w3被断开，则第二和第三蓄电池组单元电池112并113的电压被施加到分压电阻器R3。
在这种情况下，施加到分压电阻器R3的电压被表示为VR3＝[R3/(R3+R4+R5+R6)]*(VB2+VB3)，其中，VB3是第三蓄电池组单元电池113的电压。换言之，施加到分压电阻器R3的电压是VR3＝[3/(3+3+2+2)]*(4+4)＝2.4V。
从而，如果第三感测线w3被断开，则施加到分压电阻器R3的电压(2.4V)高于在第三感测线w3被断开之前施加到分压电阻器R3的电压(2V)。当第三感测线w3被断开时，施加到分压电阻器R3的电压(2.4V)被设定为高于参考电压，因此比较器122如第二蓄电池组单元电池112过载那样向控制单元140发送反向信号。
因此，控制单元140操作开关单元130。即控制单元140操作充电FET器件131或自控保护器，从而停止充电操作并完成根据本发明的电池组件的保护电路的操作。
如上所述，根据本发明的电池组件的保护电路可以精确地检测用于感测每个蓄电池组单元电池电压的感测线的断开，并且可以在感测线被断开的时候立即切断被施加到蓄电池组单元电池的强电流，从而防止蓄电池组单元电池过载。
尽管本发明的一个实施例已经为了说明性目的而被描述，然而本领域技术人员应该理解，在不脱离附加权利要求中所公开的本发明的范围和精神的前提下可以做出不同的更改、添加和置换。

Claims (21)

1.一种电池组件的保护电路，该保护电路包括：
至少一蓄电池组单元电池；
一单元电池电压检测单元，经由感测线耦接到蓄电池组单元电池的正和负极以便检测蓄电池组单元电池的电压；
一开关单元，串联耦接到蓄电池组单元电池一端和一第一外部端之间的强电流线；和
一控制单元，被适配来用于接收来自单元电池电压检测单元的信号并基于该单元电池电压检测单元的信号产生一预定的控制信号，其中所述单元电池电压检测单元的信号基于所检测的电压，以便在感测线被断开的时候操作该开关单元。
2.如权利要求1所述的保护电路，其中，单元电池电压检测单元包括：
一耦接到蓄电池组单元电池的分压电阻器；
一耦接到该分压电阻器的参考电压源；和
一比较器，它具有：
第一输入端，它耦接到分压电阻器；
第二输入端，它耦接到参考电压源；和
输出端，它耦接到控制单元。
3.如权利要求1所述的保护电路，其中，该单元电池电压检测单元包括：
至少一经由感测线耦接在蓄电池组单元电池正和负极之间的分压电阻器；
耦接到蓄电池组单元电池负极的参考电压源；和
一比较器，它具有：
正相端，它耦接到参考电压源；和
反相端，它耦接到分压电阻器，用于在施加到正相端的电压高于施加到反相端的电压的时候向控制单元发送一反向信号。
4.如权利要求3所述的保护电路，其中，耦接到蓄电池组单元电池的分压电阻器的多个阻值的每个彼此不同。
5.如权利要求3所述的保护电路，其中，只要耦接到蓄电池组单元电池的感测线被断开，比较器就向控制单元发送反向信号。
6.如权利要求1所述的保护电路，其中，控制单元向开关单元发送控制信号，以在反向信号从单元电池电压检测单元被发送到那里的时候关闭开关单元。
7.如权利要求1所述的保护电路，还包括一电流检测单元，其被串联耦接到蓄电池组单元电池和第二外部端之间的强电流线以便检测施加到该蓄电池组单元电池的电流。
8.如权利要求1所述的保护电路，其中，开关单元包括彼此串联耦接的一充电FET器件和一放电FET器件，并且该控制单元的控制信号被输入充电FET器件和放电FET器件的栅极。
9.如权利要求8所述的保护电路，其中，当由于感测线的断开而向充电FET器件施加控制单元的控制信号时，开关单元的充电FET器件被关闭。
10.如权利要求1所述的保护电路，其中，所述开关单元：
自控保护器；以及
FET器件，用于操作所述自控保护器。
11.如权利要求10所述的保护电路，其中，自控保护器包括：
至少一串联耦接到蓄电池组单元电池和外部端之间的强电流线的保险丝；和
一定位在保险丝之间以用于向该保险丝施加热能的绕组，其中，该绕组经由FET器件被耦接到该蓄电池组单元电池并且该FET器件的栅极接收控制单元的控制信号。
12.如权利要求11所述的保护电路，其中，在感测线断开时，所述控制单元向所述FET器件的栅极发送控制信号，以便自控保护器向所述绕组施加电流，由此作为从所述绕组产生的热量的结果而使得保险丝熔化。
13.如权利要求8所述的保护电路，其中，所述开关单元包括自控保护器和用于操作自控保护器的FET器件。
14.如权利要求1所述的保护电路，其中，所述单元电池电压检测单元与控制单元一起形成集成电路。
15.如权利要求1所述的保护电路，其中，以与控制单元分离的集成电路的形式来形成该单元电池电压检测单元。
16.一种电池组件的保护电路，所述保护电路包括：
至少一蓄电池组单元电池；
一单元电池电压检测单元，经由感测线耦接到蓄电池组单元电池的正和负极以便检测蓄电池组单元电池的电压；
一开关单元，串联耦接到蓄电池组单元电池一端和一外部端之间的强电流线；和
一控制单元，被适配来用于接收来自单元电池电压检测单元的信号并基于该单元电池电压检测单元的信号产生一预定的控制信号，其中，所述单元电池电压检测单元的信号基于所检测的电压，以便在蓄电池组单元电池过载的时候操作该开关单元。
17.如权利要求16所述的保护电路，其中，开关单元包括彼此串联耦接的一充电FET器件和一放电FET器件，并且该控制单元的控制信号被输入充电FET器件和放电FET器件的栅极。
18.如权利要求17所述的保护电路，其中，当由于蓄电池组单元电池的过载而向充电FET器件施加控制单元的控制信号时，开关单元的充电FET器件被关闭。
19.如权利要求16所述的保护电路，其中，在蓄电池组单元电池过载时，所述控制单元向所述FET器件的栅极发送控制信号，以便自控保护器向所述绕组施加电流，由此作为从所述绕组产生的热量的结果而使得保险丝熔化。
20.一种用于确定是否在电池组件中的保护电路中的感测线断开的方法，所述方法包括：
检测电池组件的电压；
接收用于指示是否预定感测线断开的信号，其中，所述信号基于所检测的电压；以及
响应于用于指示预定感测线断开的所接收的信号，产生预定控制信号以停止蓄电池组单元电池的充电。
21.一种用于确定是否在组件中的保护电路中的蓄电池组单元电池过载的方法，所述方法包括：
检测蓄电池组单元电池的电压；
接收用于指示是否蓄电池组单元电池过载的信号；以及
响应于用于指示蓄电池组单元电池过载的所接收的信号，产生预定控制信号以停止蓄电池组单元电池的充电，其中所述所接收的信号是基于所检测的电压。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102110976A (zh) * 2009-12-29 2011-06-29 三星Sdi株式会社 用于电池组的保护电路
US8013573B2 (en) 2007-03-19 2011-09-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack that provides precise voltage measurements of batteries when safety switch is present
CN102652268A (zh) * 2010-08-31 2012-08-29 松下电器产业株式会社 电池电源装置以及电池电源***
CN102870305A (zh) * 2010-02-19 2013-01-09 索尼化学&信息部件株式会社 保护电路、电池控制装置及电池组
CN103187715A (zh) * 2011-12-27 2013-07-03 三星Sdi株式会社 电池保护电路
CN101572422B (zh) * 2008-02-27 2013-09-18 精工电子有限公司 电池保护电路及电池装置
CN103323726A (zh) * 2012-03-19 2013-09-25 株式会社理光 用于蓄电池的保护性半导体器件
CN103493330A (zh) * 2011-04-27 2014-01-01 迪睿合电子材料有限公司 充放电控制装置、电池组、电气设备及充放电控制方法
CN103824994A (zh) * 2012-09-21 2014-05-28 易速达休闲育乐股份有限公司 电池组应用模块
US8796986B2 (en) 2006-11-01 2014-08-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery management system and driving method thereof
CN104779661A (zh) * 2014-01-15 2015-07-15 株式会社牧田 电池组
US9276398B2 (en) 2011-03-17 2016-03-01 Ricoh Company, Ltd. Protective semiconductor device for secondary cell
CN105388421A (zh) * 2014-09-02 2016-03-09 现代摩比斯株式会社 电池传感器及电池监控***
CN114005823A (zh) * 2020-11-05 2022-02-01 珠海迈巨微电子有限责任公司 监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护***

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100669434B1 (ko) 2005-04-07 2007-01-15 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈 제어방법
KR100740097B1 (ko) 2005-10-20 2007-07-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 ｓｏｃ 추정 방법 및 이를 이용한 배터리 관리시스템
KR100739054B1 (ko) 2005-10-20 2007-07-12 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 배터리의 셀 전압 측정방법
EP2919295B1 (en) * 2005-10-31 2018-08-29 Black & Decker, Inc. Method of arranging the components of a battery pack
KR101230223B1 (ko) * 2006-04-13 2013-02-05 파나소닉 주식회사 전지 팩 및 그 단선 검지 방법
KR100796668B1 (ko) 2006-09-26 2008-01-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
KR100859688B1 (ko) 2006-10-12 2008-09-23 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
KR100814884B1 (ko) 2006-10-16 2008-03-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법
KR100785321B1 (ko) * 2006-10-25 2007-12-17 넥스콘 테크놀러지 주식회사 배터리팩의 2차 보호회로 ｉｃ 출력 오동작 방지회로
JP4598815B2 (ja) * 2007-11-27 2010-12-15 株式会社タムラ製作所 二次電池用充電回路
KR101429771B1 (ko) * 2007-12-07 2014-08-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US7609049B1 (en) * 2008-05-28 2009-10-27 Vimicro Corporation Accurate scan-mode voltage detection circuit
US7839019B2 (en) * 2008-05-30 2010-11-23 Chun-Chieh Chang Multipurpose portable storage and supply system
JP2010091520A (ja) * 2008-10-10 2010-04-22 Toshiba Corp 電池モジュール異常検出回路及びその検出方法
JP2010257750A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Sanyo Electric Co Ltd バッテリモジュール、バッテリシステムおよび電動車両
US8890483B2 (en) * 2009-07-31 2014-11-18 Panasonic Corporation Protection circuit, battery pack and charging system
KR101093888B1 (ko) 2009-12-28 2011-12-13 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 단선 검출 방법
KR101058682B1 (ko) * 2010-06-18 2011-08-22 주식회사 엘지화학 배터리 팩의 충방전 전류를 제어하는 배터리 팩 보호 장치와 이를 포함하는 배터리 팩 및 멀티 배터리 팩 시스템
JP2012021867A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Ricoh Co Ltd 二次電池を複数個直列に接続した組電池の保護用半導体装置、該保護用半導体装置を内蔵した電池パックおよび電子機器
KR101579195B1 (ko) * 2010-09-30 2015-12-21 주식회사 엘지화학 배터리 시스템의 가변적 단선 장치 및 가변적 단선 제어 방법
US8797043B2 (en) * 2010-10-04 2014-08-05 Intersil Americas Inc. System and method for detection of open connections between an integrated circuit and a multi-cell battery pack
EP2477040A4 (en) * 2010-10-08 2014-08-13 Sanyo Electric Co GROUND FAULT DETECTION CIRCUIT, AND GROUND FAULT DETECTION DEVICE
KR101147937B1 (ko) 2011-12-19 2012-06-01 국방과학연구소 자가복구형 배터리 및 이의 제어방법, 자가복구형 배터리 시스템
JP6202632B2 (ja) * 2012-09-18 2017-09-27 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 蓄電システムおよび電池保護方法
KR101816978B1 (ko) * 2012-11-19 2018-01-09 비와이디 컴퍼니 리미티드 배터리 어셈블리에 대한 보호 디바이스 및 보호 시스템
CN104823347B (zh) * 2012-12-03 2018-10-02 丰田自动车株式会社 蓄电***
US9966584B2 (en) 2013-03-11 2018-05-08 Atieva, Inc. Bus bar for battery packs
US10063071B2 (en) 2013-03-15 2018-08-28 Atieva, Inc. Balance resistor and low pass filter
US10901019B2 (en) 2013-03-15 2021-01-26 Atieva, Inc. Method of connecting cell voltage sensors
US9041454B2 (en) 2013-03-15 2015-05-26 Atieva, Inc. Bias circuit for a switched capacitor level shifter
US10084214B2 (en) * 2013-03-15 2018-09-25 Atieva, Inc. Automatic switchover from cell voltage to interconnect voltage monitoring
CN104062515A (zh) * 2013-03-18 2014-09-24 深圳市铂飞特启动电池技术有限公司 一种汽车启动用锂离子电池保护板检测仪
KR101644217B1 (ko) 2013-07-02 2016-07-29 주식회사 엘지화학 배터리 팩 보호 장치 및 방법
KR20150012425A (ko) 2013-07-25 2015-02-04 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 과충전 방지 장치
US20150044511A1 (en) * 2013-08-08 2015-02-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR101658863B1 (ko) * 2013-10-07 2016-09-22 주식회사 엘지화학 오작동 방지 알고리즘을 포함하는 배터리 관리 장치 및 방법
KR102234290B1 (ko) 2014-04-04 2021-03-31 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 시스템 및 그의 구동방법
DE102014005745B4 (de) * 2014-04-17 2023-11-09 Infineon Technologies Ag Batteriezelle
US9871390B2 (en) * 2014-09-02 2018-01-16 Silergy Corp. Battery protection integrated circuit applied to battery charging/discharging system and method for determining resistances of voltage divider of battery protection integrated circuit
US20170338674A1 (en) * 2016-05-19 2017-11-23 Brocere Electronics company limited Method for controlling charge states of battery cells connected in series and associated charge system
CN106129509B (zh) * 2016-06-28 2019-07-30 北方工业大学 一种充放电控制器集成蓄电池
CN106159356B (zh) * 2016-06-30 2019-07-26 联想(北京)有限公司 一种电池及电子设备
KR102221618B1 (ko) * 2017-01-04 2021-03-02 한국전자통신연구원 배터리 모듈 및 이를 포함하는 전자 디바이스
CN108732448A (zh) * 2017-04-24 2018-11-02 凹凸电子（武汉）有限公司 电池管理***中的断线检测方法及断线解除检测方法
US11264653B2 (en) * 2017-10-16 2022-03-01 Neapco Intellectual Property Holdings, Llc Battery cell monitoring system
US11223074B2 (en) 2017-10-16 2022-01-11 Neapco Intellectual Property Holdings, Llc Battery cell monitoring system
KR102565347B1 (ko) * 2017-12-18 2023-08-16 현대자동차주식회사 셀 전압센싱 회로
KR102633187B1 (ko) * 2018-11-22 2024-02-01 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지의 과충전 방지 장치 및 방법
KR20210017555A (ko) * 2019-08-08 2021-02-17 주식회사 엘지화학 배터리 팩 전원 차단 장치
US11637434B2 (en) 2020-05-29 2023-04-25 Google Llc Protection of parallel battery cells in a battery
JP7494137B2 (ja) * 2021-03-24 2024-06-03 株式会社東芝 半導体装置
KR102591536B1 (ko) 2021-10-12 2023-10-20 엘지전자 주식회사 에너지 저장장치
CN114376270B (zh) * 2021-12-30 2024-04-26 西安稳先半导体科技有限责任公司 一种电池保护电路、电池组件及电子烟

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4442706A (en) * 1981-03-02 1984-04-17 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Probe and a system for detecting wear of refractory wall
JP2564510B2 (ja) * 1985-12-25 1996-12-18 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの排気ガス濃度センサの異常検出方法
US5001465A (en) * 1988-01-11 1991-03-19 Siegel Vernon H Crane boom electrostatic . . . alarm
US5670861A (en) * 1995-01-17 1997-09-23 Norvik Tractions Inc. Battery energy monitoring circuits
US5642030A (en) * 1995-06-30 1997-06-24 Seelye Equipment Specialists Charge control circuit
US5811959A (en) * 1996-12-27 1998-09-22 Kejha; Joseph B. Smart circuit board for multicell battery protection
GB9701936D0 (en) * 1997-01-30 1997-03-19 Delphi Automotive Systems Gmbh Battery protection system
JP3043704B2 (ja) * 1998-03-02 2000-05-22 米沢日本電気株式会社 バッテリパックの過充放電防止制御方法および装置
US6331763B1 (en) 1998-04-15 2001-12-18 Tyco Electronics Corporation Devices and methods for protection of rechargeable elements
WO2000007256A1 (en) * 1998-07-27 2000-02-10 Gnb Technologies Apparatus and method for carrying out diagnostic tests on batteries and for rapidly charging batteries
JP3982078B2 (ja) * 1998-08-26 2007-09-26 ソニー株式会社 電池保護回路及び電子装置
WO2000070702A1 (en) * 1999-05-17 2000-11-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Circuit and device for protecting secondary battery
JP2000340267A (ja) 1999-05-28 2000-12-08 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2001035542A (ja) * 1999-07-26 2001-02-09 Nec Saitama Ltd 電池パックの検出方法及び移動端末
JP3300309B2 (ja) 1999-10-19 2002-07-08 本田技研工業株式会社 電池電圧測定装置
JP3655171B2 (ja) * 2000-06-22 2005-06-02 富士通株式会社 充放電制御回路及び二次電池装置
US6636016B2 (en) * 2000-10-16 2003-10-21 Toshiba Battery Co., Ltd. Battery pack and backup power supply device utilizing the battery pack
JP3546856B2 (ja) * 2001-04-25 2004-07-28 松下電器産業株式会社 電池パック及び電池パックの故障診断方法
JP3696124B2 (ja) 2001-05-17 2005-09-14 三洋電機株式会社 組電池の電圧検出回路
DE10137875C1 (de) * 2001-08-02 2003-04-30 Dialog Semiconductor Gmbh Lade/Entlade-Schutzschaltung
JP4605952B2 (ja) * 2001-08-29 2011-01-05 株式会社日立製作所 蓄電装置及びその制御方法
WO2003041255A1 (en) * 2001-11-02 2003-05-15 Aker Wade Power Technologies Llc Fast charger for high capacity batteries
JP2004007950A (ja) * 2002-04-15 2004-01-08 Fuji Electric Holdings Co Ltd スイッチング電源装置
US7253585B2 (en) * 2002-11-22 2007-08-07 Milwaukee Electric Tool Corporation Battery pack
US6850039B2 (en) 2003-05-02 2005-02-01 O2Micro International Limited Battery pack and a battery charging/discharging circuit incorporating the same
JP2005160169A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Texas Instr Japan Ltd バッテリ保護回路
JP4075785B2 (ja) 2003-12-01 2008-04-16 日産自動車株式会社 組電池の異常検出装置
US7746242B2 (en) * 2004-07-21 2010-06-29 Honeywell International Inc. Low battery indicator

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8796986B2 (en) 2006-11-01 2014-08-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery management system and driving method thereof
US8013573B2 (en) 2007-03-19 2011-09-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack that provides precise voltage measurements of batteries when safety switch is present
CN101572422B (zh) * 2008-02-27 2013-09-18 精工电子有限公司 电池保护电路及电池装置
CN102110976A (zh) * 2009-12-29 2011-06-29 三星Sdi株式会社 用于电池组的保护电路
CN102110976B (zh) * 2009-12-29 2015-10-21 三星Sdi株式会社 用于电池组的保护电路
US8854007B2 (en) 2009-12-29 2014-10-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Protection circuit for battery pack
CN102870305A (zh) * 2010-02-19 2013-01-09 索尼化学&信息部件株式会社 保护电路、电池控制装置及电池组
CN102870305B (zh) * 2010-02-19 2015-07-01 迪睿合电子材料有限公司 保护电路、电池控制装置及电池组
CN102652268A (zh) * 2010-08-31 2012-08-29 松下电器产业株式会社 电池电源装置以及电池电源***
US9276398B2 (en) 2011-03-17 2016-03-01 Ricoh Company, Ltd. Protective semiconductor device for secondary cell
CN103493330B (zh) * 2011-04-27 2016-07-06 迪睿合电子材料有限公司 充放电控制装置、电池组、电气设备及充放电控制方法
CN103493330A (zh) * 2011-04-27 2014-01-01 迪睿合电子材料有限公司 充放电控制装置、电池组、电气设备及充放电控制方法
CN103187715A (zh) * 2011-12-27 2013-07-03 三星Sdi株式会社 电池保护电路
CN103187715B (zh) * 2011-12-27 2018-06-22 三星Sdi株式会社 电池保护电路
CN103323726A (zh) * 2012-03-19 2013-09-25 株式会社理光 用于蓄电池的保护性半导体器件
CN103323726B (zh) * 2012-03-19 2016-04-13 理光微电子株式会社 用于蓄电池的保护性半导体器件
CN103824994B (zh) * 2012-09-21 2016-11-16 易速达休闲育乐股份有限公司 电池组应用模块
CN103824994A (zh) * 2012-09-21 2014-05-28 易速达休闲育乐股份有限公司 电池组应用模块
CN104779661A (zh) * 2014-01-15 2015-07-15 株式会社牧田 电池组
US9570924B2 (en) 2014-01-15 2017-02-14 Makita Corporation Battery pack
CN105388421A (zh) * 2014-09-02 2016-03-09 现代摩比斯株式会社 电池传感器及电池监控***
US10120033B2 (en) 2014-09-02 2018-11-06 Hyundai Mobis Co., Ltd. Battery sensor and battery monitoring system
CN105388421B (zh) * 2014-09-02 2019-05-21 现代摩比斯株式会社 电池传感器及电池监控***
CN114005823A (zh) * 2020-11-05 2022-02-01 珠海迈巨微电子有限责任公司 监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护***

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Publication number Publication date
KR20060059680A (ko) 2006-06-02
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