KR101213478B1 - 배터리 팩 및 이의 제어 방법 - Google Patents

배터리 팩 및 이의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 팩 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩은 부하를 온 시키지 않은 경우에 부하에 흐르는 소비전류를 감지하여, 배터리 팩 자체에서 전원 공급을 차단함으로써 부하 자체의 소비전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.

Description

배터리 팩 및 이의 제어 방법{A battery pack and method for controlling the battery pack}
본 발명은 배터리 팩 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 부하의 소비전류를 감지하여 이를 차단할 수 있는 배터리 팩 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 충 방전이 가능한 이차 전지(rechargeable battery)는 셀룰러 폰(cellular phone), 노트북 컴퓨터, 캠코더, PDA(personal digital assistants) 등 휴대용 전자기기의 개발로 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 이러한 이차 전지는 니켈-카드뮴 전지(nikel-cadimium battery), 납 축전지, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery), 금속 리튬 전지, 공기 아연 축전지 등 다양한 종류가 개발되고 있다. 이러한 이차 전지는 회로와 합쳐져서 배터리 팩을 구성하며, 배터리 팩의 외부 단자를 통해 충전과 방전이 이루어진다.
종래의 배터리 팩은 크게 배터리 셀과, 충방전 회로를 포함하는 주변회로를 포함하여 이루어지며, 이 주변회로는 인쇄 회로 기판으로 제작된 후, 상기 배터리 셀과 결합된다. 배터리 팩의 외부 단자를 통해 외부 전원이 연결되면, 외부 단자와 충방전 회로를 통해 공급되는 외부 전원에 의해 배터리 셀이 충전되며, 외부 단자를 통해 부하(load)가 연결되면, 배터리 셀의 전원이 충방전 회로와 외부 단자를 통해 부하에 공급되는 동작이 일어난다. 이때, 충방전 회로는 외부 단자와 배터리 셀 사이에서 배터리 셀의 충방전을 제어한다. 일반적으로 배터리 셀은 부하의 소모 용량에 맞도록 다수의 배터리 셀을 직렬 및 병렬로 연결하여 사용한다.
한편, 배터리를 사용하는 부하, 예를 들면 핸드폰, 노트 PC 등은 기기 또는 세트를 구동하지 않아도 세트 자체에 소비전류가 흐르고 있으며, 이를 장시간 방치하는 경우 배터리 전압을 떨어뜨려 세트가 정상적으로 구동되지 않는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시 예는 부하의 전원을 온 시키지 않을 경우, 부하의 소비전류를 감지하여 배터리 팩 자체에서 전원을 차단시킴으로써 배터리 팩의 전원이 부하의 소비전류로 사용되는 것을 방지할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀 및 이의 보호회로를 포함하는 배터리 팩에 있어서, 상기 보호회로는 부하의 소비전류를 감지하고, 상기 감지한 소비전류에 따라 상기 부하로의 방전을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호회로는 상기 부하의 소비전류를 감지하는 감지 단자를 구비하고, 상기 감지 단자를 통해 상기 부하의 접지 단자를 통해 흐르는 소비전류를 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호회로는 상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은지 판단하고, 상기 감지한 소비전류가 상기 제1 임계값보다 작은 경우, 상기 보호회로의 방전 제어 단자를 통해 방전 스위치를 오프시키는 방전 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호회로는 상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은지 판단하고, 상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은 경우, 일정 시간 동안 상기 소비전류의 변화량이 제2 임계값보다 작은지 판단하고, 상기 변화량이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 상기 보호회로의 방전 제어 단자를 통해 방전 스위치를 오프시키는 방전 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호회로는 아날로그 프런트 엔드 IC 및 마이크로 컴퓨터를 포함하고, 상기 마이크로 컴퓨터는 상기 부하의 소비전류를 감지하는 감지 단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마이크로 컴퓨터는 상기 감지 단자를 통해 상기 부하의 접지 단자를 통해 흐르는 소비전류를 감지하는 감지부; 상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은지 판단하고, 상기 소비전류가 제1 임계값보다 작은 경우, 일정 시간 동안 상기 소비전류의 변화량이 제2 임계값보다 작은지 판단하는 비교부; 및 상기 소비전류 변화량이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 방전 스위치를 오프시키는 방전 제어 신호를 출력하는 방전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방전 제어부는 상기 방전 제어 신호를 상기 아날로그 프런트 엔드 IC에 출력하고, 상기 아날로그 프런트 엔드 IC는 상기 방전 제어 신호에 따라 상기 방전 스위치를 오프시키는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다수의 배터리 셀, 아날로그 프런트 엔드 IC, 충전 스위치, 방전 스위치 및 마이크로 컴퓨터를 포함하는 배터리 팩에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는 부하의 소비전류를 감지하고, 상기 감지한 소비전류에 따라 상기 방전 스위치를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 마이크로 컴퓨터는 상기 부하의 소비전류를 감지하는 감지 단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마이크로 컴퓨터는 상기 감지 단자를 통해 상기 부하의 접지 단자를 통해 흐르는 소비전류를 감지하는 감지부; 상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은지 판단하고, 상기 소비전류가 제1 임계값보다 작은 경우, 일정 시간 동안 상기 소비전류의 변화량이 제2 임계값보다 작은지 판단하는 비교부; 및 상기 소비전류 변화량이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 방전 스위치를 오프시키는 방전 제어 신호를 출력하는 방전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방전 제어부는 상기 방전 제어 신호를 상기 아날로그 프런트 엔드 IC에 출력하고, 상기 아날로그 프런트 엔드 IC는 상기 방전 제어 신호에 따라 상기 방전 스위치를 오프시키는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 셀 및 이의 보호회로를 포함하는 배터리 팩의 제어 방법에 있어서, 상기 제어 방법은 부하의 소비전류를 감지하는 단계; 및 상기 감지한 소비전류에 따라 상기 부하로의 방전을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호회로는 상기 부하의 소비전류를 감지하는 감지 단자를 구비하고, 상기 감지 단자를 통해 상기 부하의 접지 단자를 통해 흐르는 소비전류를 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호회로는 아날로그 프런트 엔드 IC 및 마이크로 컴퓨터를 포함하고, 상기 마이크로 컴퓨터는 상기 부하의 소비전류를 감지하는 감지 단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어 단계는 상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은지 판단하는 단계; 상기 소비전류가 제1 임계값보다 작은 경우, 일정 시간 동안 상기 소비전류의 변화량이 제2 임계값보다 작은지 판단하는 단계; 및 상기 소비전류 변화량이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 방전 스위치를 오프시키는 방전 제어 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어 단계는 상기 방전 제어 신호에 따라 방전 스위치를 오프시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩은 부하에 흐르는 소비전류를 감지하여, 배터리 팩 자체에서 전원 공급을 차단함으로써 배터리 팩의 전원이 부하의 소비전류로 소모되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 배터리 팩(100)의 회로도이다.
도 2는 종래의 배터리 팩(200)의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩(300)의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 팩(400)의 회로도이다.
도 5는 도 4에 도시된 마이크로 컴퓨터(410)의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 팩의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 수 있다.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 배터리 팩(100)의 회로도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 배터리팩(100)은 팩 전원 단(P+,P-)에 병렬로 연결되는 배터리 셀(110)과, 배터리 셀(110)에 병렬로 연결되어 과충전 및 과방전 등을 감지하여 소정 순서에 따라 제어 처리하는 보호회로(120)와, 배터리 셀(110)의 일 측과 팩 전원 단(P-)의 일 측 사이에 직렬로 연결된 동시에, 보호 회로(120)의 제어를 받는 충 방전 스위치(130)로 이루어져 있다. 여기서, 상기 팩 전원 단(P+,P-)에는 충전기 또는/및 외부 세트가 연결된다. 또한, 상기 충방전 스위치(130)는 충전을 제어하며 기생 다이오드(D1)를 갖는 충전 제어용 전계효과트랜지스터(132), 방전을 제어하며 기생 다이오드(D2)를 갖는 방전 제어용 전계효과트랜지스터(131)로 이루어져 있고, 각각의 게이트는 보호 회로(120)에 연결되어 있다. 더불어, 도면 중 미설명 부호는 R1, R2는 정전기 방지용 저항이고, C1, C2, C3는 전원 변동 방지용 커패시터이다.
이러한 구성을 하는 종래의 배터리 팩(100)은 팩 전원 단을 통하여 배터리 셀에 과충전이 이루어질 때, 보호 회로(120)가 충전 스위치(132)를 오프시킴으로써, 과충전 상태가 정지되도록 한다. 또한, 팩 전원 단을 통하여 배터리 셀의 과방전이 이루어질 때, 보호 회로(120)가 방전 스위치(131)를 오프시킴으로써, 과방전 상태가 정지되도록 한다.
도 2는 종래의 배터리 팩(200)의 회로도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 배터리 팩(200)은 다수의 배터리 셀(230)과 보호 회로를 포함하여 이루어지며, 휴대용 노트북 컴퓨터와 같은 외부 시스템에 탑재되어 배터리 셀(230)로의 충전 및 배터리 셀(230)에 의한 방전을 수행한다.
배터리 팩(200)은 배터리 셀(230), 배터리 셀(230)과 병렬로 연결되는 외부 단자(미 도시), 및 배터리 셀(230)과 외부 단자 사이 대전류 경로(High Current Path, 이하 'HCP'라 한다)에 직렬로 연결된 충전 소자(240) 및 방전 소자(250), 배터리 셀(230)과 충전소자(240) 및 방전소자(250)와 병렬로 연결된 아날로그 프런트 엔드(Analog Front End, 이하 'AFE'라 한다)IC(220), AFE IC(120)와 연결된 마이크로 컴퓨터(210)를 포함하는 보호 회로를 구비하여 이루어진다.
마이크로 컴퓨터(210)는 배터리 셀(230)을 과충전 및 과방전 상태로 판단했을 때, 상술한 바와 같이 충전소자(240) 및 방전소자(250)를 오프시켜 배터리 셀(230)의 과충전 및 과방전을 차단한다. 상기와 같이 구성된 배터리 팩(200)은 외부 단자를 통해 외부 시스템과 연결되어 충전 또는 방전이 이루어진다. 상기 외부 단자와 배터리 셀(230) 사이의 경로의 대전류 경로(HCP)는 충방전 경로로 사용되며, 이 대전류 경로(HCP)를 통해 큰 전류가 흐른다. 이러한 배터리 팩(200)은 외부 시스템과의 통신을 위해 보호회로의 마이크로 컴퓨터(210)와 외부 단자 사이에는 SMBUS(System Management BUS)를 포함한다.
배터리 셀(230)은 충전 및 방전 가능한 2차 배터리 셀로, 도면에서 B+, B-는 배터리 측 전원 단을 표시하고, P+, P-는 팩 전원 단을 나타낸다. 이러한 배터리 셀(230)은 그 내부의 각종 정보, 즉, 셀의 온도, 셀의 충전 전압 및 셀에 흐르는 전류량 등의 셀 관련 정보를 하기할 AFE IC(220)에 출력시킨다.
충전소자(240) 및 방전소자(250)는 외부 단자와 배터리 셀(230) 사이의 대전류 경로(HCP) 상에 직렬로 연결되어 배터리 팩의 충전 또는 방전을 수행한다. 충전소자(240) 및 방전소자(250) 각각은 전계효과트랜지스터(Field Effect Transistor, 이하 'FET'라 한다)로 구성할 수 있다.
AFE IC(220)는 배터리 셀(230)과 충전소자(240) 및 방전소자(250) 사이에서 병렬로 연결되고, 배터리 셀(130)과 하기될 마이크로 컴퓨터(210) 사이에서 직렬로 연결된다. AFE IC(220)는 배터리 셀(230)의 전압을 검출하여 검출된 전압을 마이크로 컴퓨터(210)에 전달하고, 마이크로 컴퓨터(210)의 제어에 의해 상기 충전소자(240) 및 방전소자(250)의 동작을 제어한다.
마이크로 컴퓨터(210)는 AFE IC(220)와 외부 시스템 사이에 직렬로 연결되는 집적회로(Integrated Circuit)로서, AFE IC(120)를 통해 충전소자(240) 및 방전소자(250)를 제어함으로써 배터리 셀(230)의 과충전, 과방전 및 과전류를 차단하는 역할을 한다. 즉, 배터리 셀(230)로부터 AFE IC(220)를 통해 수신한 배터리 셀(230)의 전압을 내부에 설정된 전압 레벨 값과 비교하여, 비교 결과에 따른 제어신호를 AFE IC(220)로 출력하여 충전소자(240) 및 방전소자(250)를 온 또는 오프시킴으로써, 배터리 셀(230)의 과충전, 과방전을 차단한다.
예를 들면, 마이크로 컴퓨터(210)로 수신된 배터리 셀(230)의 전압이 내부에 설정된 과충전 레벨 전압 값, 예를 들어 4.35V 이상이면, 마이크로 컴퓨터(210)는 과충전 상태로 판단하고 그에 대응하는 제어신호를 AFE IC(220)에 출력하여 충전소자(240)의 전계 효과 트랜지스터(FET1)를 오프시킨다. 그럼, 외부 시스템의 어댑터로부터 배터리 셀(230)로의 충전이 차단된다. 반대로, 마이크로 컴퓨터(210)로 수신된 배터리 셀(230)의 전압이 내부에 설정된 과방전 레벨 전압 값, 예를 들어 2.30V 이하이면, 마이크로 컴퓨터(210)는 과방전 상태로 판단하고 그에 대응하는 제어신호를 AFE IC(220)에 출력하여 방전소자(250)의 전계효과트랜지스터(FET2)를 오프시킨다. 그럼, 배터리 셀(230)로부터 부하로의 방전이 차단된다. 여기서는, 마이크로 컴퓨터(210)의 제어에 따라 AFE IC(220)가 충전 소자(240) 또는 방전 소자(250)의 스위칭을 제어하는 것으로 설명하였지만, 마이크로 컴퓨터(210)가 직접 충전 소자(240) 또는 방전 소자(250)의 스위칭 동작을 제어할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩(300)의 회로도이다.
도 3을 참조하면, 배터리 팩(300)은 배터리 셀(310), 배터리 셀(310)과 병렬로 접속된 보호 회로(320) 및 충방전 스위치(330)를 포함하며, 나머지 구성요소들과 그 기능은 도 1에서 설명한 것과 동일하다.
보호회로(320)는 6개의 접속 단자를 구비하여, 배터리 셀(310)의 양극 단자(B+)가 저항(R1)을 통해 접속되는 제1 전원 단자(VDD), 배터리 셀(310)의 음극 단자(B-)와 접속되는 제2 전원 단자(VSS), 방전 스위치(331)와 접속되는 방전 제어 단자(DO), 충전 스위치(332)와 접속되는 충전 제어 단자(CO), 음의 팩 전원 단자(P-)와 저항(R2)을 통해 접속된 과전류 감지 단자(VM) 및 음의 팩 전원 단자(P-)와 접속된 부하의 소비전류를 감지하는 감지 단자(SA)를 포함한다. 여기서, 배터리 팩(300)은 하나의 배터리 셀로 구성되며, 전술한 보호회로(310)의 단자들과 접속된다.
감지 단자(SA)는 도면에 도시된 바와 같이, 음의 팩 전원 단자(P-) 및 세트(미도시)의 접지 단자와 접속되어, 세트의 접지 단자로 흐르는 소비전류를 감지하도록 구성된다. 보호회로(320)는 감지 단자(SA)를 통해 세트의 소비전류를 감지하고, 감지한 소비전류와 임계값들을 비교하여 세트가 동작중인지 아닌지를 판단한다. 구체적으로, 보호회로(320)는 감지한 세트의 소비전류를 변환한 전압과, 보호회로, 즉 배터리 팩(300)의 접지 전압을 각각 비교기에 입력하여 세트가 동작중인지를 판단할 수 있다. 예를 들면 세트의 소비전류가 100㎂ 이상인 경우 세트가 온이라고 판단한다. 이어, 세트의 소비전류가 일정 시간, 예를 들면 3초 이내의 변화가 1㎃ 이상인 경우 세트가 온이라고 판단하지만, 3초 이내의 변화가 1㎃보다 작은 경우에는 세트가 오프라고 판단한다. 여기서, 세트의 소비전류의 임계값, 소비전류 변화의 임계값 및 일정 시간은 임의로 결정될 수 있는 값이다.
보호회로(320)는 세트가 온 또는 세트가 정상 동작 중이라고 판단되면, 방전 제어 단자(D0)를 온 상태를 유지하여 방전 스위치(331)가 온 상태를 유지하도록 한다. 따라서, 배터리 셀(310)의 전원이 계속 세트에 인가될 수 있다.
보호회로(320)는 세트가 오프 또는 대기 모드인 경우, 예를 들면 세트의 소비전류가 100㎂ 보다 작은 경우이거나, 또는 세트의 소비전류가 100㎂ 보다 작고 그리고 3초 이내의 변화가 1㎃ 보다 작은 경우에는 세트가 오프라고 판단한다. 세트가 오프라고 판단되면, 방전 제어 단자(D0)를 오프 상태로 변경하여 방전 스위치(331)를 오프시킨다. 따라서, 배터리 셀(310)의 전원이 세트에 공급되는 것을 차단한다. 따라서, 세트가 동작하지 않을 경우, 배터리 팩(300) 자체에서 전원을 차단하여 배터리 전원이 세트가 정상동작 하지 않는 경우의 소비전류로서 소모되는 것을 방지하여 팩 전압이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 팩(400)의 회로도이다.
도 4를 참조하면, 배터리 팩(300)은 다수의 배터리 셀(330), 팩 단자(P+,P-)와 연결되는 외부 단자(미 도시), 및 배터리 셀(330)과 외부 단자 사이 대전류 경로에 직렬로 연결된 충전 소자(340) 및 방전 소자(350), 배터리 셀(330)과 충전소자(340) 및 방전소자(350)와 병렬로 연결된 AFE IC(320), AFE IC(320)와 연결된 마이크로 컴퓨터(310)를 포함한다. 도시된 구성요소들의 일반적인 기능은 도 2를 참조하여 설명한 것과 동일하다.
마이크로 컴퓨터(310)는 감지 단자(SA)를 통해 부하 또는 세트의 소비전류를 감지한다. 여기서, 감지 단자(SA)는 세트의 접지 단자와 연결된다. 마이크로 컴퓨터(310)의 구체적인 구성을 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 마이크로 컴퓨터(310)는 소비전류 감지부(411), 비교부(412) 및 방전 제어부(413)를 포함한다.
소비전류 감지부(411)는 감지 단자(SA)를 통해 부하의 접지 단자를 통해 흐르는 소비전류를 감지한다.
비교부(412)는 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은지 판단한다. 예를 들면 감지한 소비전류가 100㎂ 보다 작은지 판단한다. 소비전류가 100㎂ 이상인 경우에는 세트가 정상 동작중이라고 판단한다. 소비전류가 100㎂보다 작은 경우에는 정상 동작 중이 아니라고 판단한다.
또한, 선택적으로 비교부(412)는 소비전류가 제1 임계값, 예를 들면 100㎂보다 작은 경우, 일정 시간 동안 상기 소비전류의 변화량이 제2 임계값보다 작은지 판단한다. 예를 들면 3초 이내의 소비전류의 변화량이 1㎃ 보다 작은지 판단한다. 즉, 소비전류의 변화량이 1㎃ 이상이라면 세트가 정상동작 중이라고 판단하고, 아니라면 세트가 정상 동작 중이 아니라고 판단한다. 예를 들면 세트는 오프 또는 대기모드라고 판단한다. 여기서, 이러한 임계값들 및 일정 시간은 세트의 사양에 따라 임의로 결정할 수 있는 값들이다.
방전 제어부(413)는 비교부(412)의 판단 결과, 즉 제1 임계값보다 작거나 또는 제1 임계값보다 작고 소비전류 변화량이 제2 임계값보다 작은 경우, 즉 세트가 오프상태 또는 정상 동작중이 아닌 상태라고 판단되는 경우, 도 4에 도시된 방전 스위치(450)를 오프시키는 방전 제어 신호를 출력한다. 방전 제어부(413)는 방전 제어 신호를 AFE IC(420)에 출력하고, AFE IC(420)는 이에 따라 방전 스위치(450)를 오프시킨다. 따라서, 배터리 셀(430)로부터 세트로의 전원 공급이 중단된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 팩의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 단계 600에서, 세트의 소비전류를 감지한다. 여기서, 소비전류를 감지하기 위한 감지 단자를 보호회로 또는 마이크로 컴퓨터에 구비할 수 있으며, 이러한 감지 단자는 세트의 접지 단자와 접속되어 접지를 통해 흐르는 세트의 소비전류를 감지한다.
단계 602에서, 감지한 소비전류가 제1 임계값 이상인지 판단한다. 여기서, 제1 임계값은 세트의 사양에 따라 임의로 결정할 수 있는 값이며, 세트가 정상 동작중인지 아닌지를 판단할 수 있는 1차적인 기준 값이다.
단계 602의 판단 결과, 소비전류가 제1 임계값 이상인 경우에는 단계 604에서 세트 온으로 판단하고, 다시 단계 600으로 진행한다.
단계 602의 판단 결과, 소비전류가 제1 임계값보다 작은 경우에는 단계 606에서, 일정 시간 동안 소비전류의 변화량이 제2 임계값이상인지 판단한다. 제2 임계값은 세트의 사양에 따라 임의로 결정할 수 있는 값이며, 세트가 정상 동작중인지 아닌지를 판단할 수 있는 2차적인 기준 값이다.
단계 606의 판단 결과, 소비전류의 변화량이 제2 임계값 이상인 경우에는 단계 604에서 세트 온으로 판단하고, 다시 단계 600으로 진행한다. 여기서, 단계 600부터 다시 진행하는 것으로 도시되어 있지만, 단계 606으로 돌아가 다시 일정 시간 동안의 소비전류의 변화량을 판단할 수도 있다.
단계 606의 판단 결과, 소비전류의 변화량이 제2 임계값보다 작은 경우에는 단계 608에서, 세트 오프로 판단한다.
단계 610에서, 방전 스위치를 오프시키고, 단계 612에서, 배터리 전원 공급을 차단한다.
한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
100,200,300,400: 배터리 팩
310,410: 마이크로 컴퓨터
320,420: AFE IC
130,230,330,430: 배터리 셀
140: 충전 소자
150: 방전 소자

Claims (16)

  1. 배터리 셀 및 이의 보호회로를 포함하는 배터리 팩에 있어서,
    상기 보호회로는,
    부하의 소비전류를 감지하고, 상기 감지한 소비전류에 따라 상기 부하로의 방전을 제어하고,
    상기 보호회로는,
    아날로그 프런트 엔드 IC 및 마이크로 컴퓨터를 포함하고,
    상기 마이크로 컴퓨터는 상기 부하의 소비전류를 감지하는 감지 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호회로는,
    상기 감지 단자를 통해 상기 부하에 구비된 접지 단자를 통해 흐르는 소비전류를 감지하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보호회로는,
    상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은지 판단하고, 상기 감지한 소비전류가 상기 제1 임계값보다 작은 경우, 상기 보호회로에 구비된 방전 제어 단자를 통해 방전 스위치를 오프시키는 방전 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 보호회로는,
    상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은지 판단하고, 상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은 경우, 일정 시간 동안 상기 소비전류의 변화량이 제2 임계값보다 작은지 판단하고, 상기 변화량이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 상기 보호회로에 구비된 방전 제어 단자를 통해 방전 스위치를 오프시키는 방전 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 컴퓨터는,
    상기 감지 단자를 통해 상기 부하의 접지 단자를 통해 흐르는 소비전류를 감지하는 감지부;
    상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은지 판단하고, 상기 소비전류가 제1 임계값보다 작은 경우, 일정 시간 동안 상기 소비전류의 변화량이 제2 임계값보다 작은지 판단하는 비교부; 및
    상기 소비전류 변화량이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 방전 스위치를 오프시키는 방전 제어 신호를 출력하는 방전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 방전 제어부는,
    상기 방전 제어 신호를 상기 아날로그 프런트 엔드 IC에 출력하고,
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC는 상기 방전 제어 신호에 따라 상기 방전 스위치를 오프시키는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 배터리 셀 및 이의 보호회로를 포함하는 배터리 팩의 제어 방법에 있어서,
    부하의 소비전류를 감지하는 단계; 및
    상기 감지한 소비전류에 따라 상기 부하로의 방전을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 보호회로는,
    아날로그 프런트 엔드 IC 및 마이크로 컴퓨터를 포함하고,
    상기 마이크로 컴퓨터는 상기 부하의 소비전류를 감지하는 감지 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 보호회로는,
    상기 감지 단자를 통해 상기 부하에 구비된 접지 단자를 통해 흐르는 소비전류를 감지하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 감지한 소비전류가 제1 임계값보다 작은지 판단하는 단계;
    상기 소비전류가 제1 임계값보다 작은 경우, 일정 시간 동안 상기 소비전류의 변화량이 제2 임계값보다 작은지 판단하는 단계; 및
    상기 소비전류 변화량이 상기 제2 임계값보다 작은 경우, 상기 배터리 셀과 상기 배터리 팩에 구비된 전원 단 사이에 구비된 방전 스위치를 오프시키는 방전 제어 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 방전 제어 신호를 출력하는 단계 이후 상기 방전 제어 신호에 따라 방전 스위치를 오프시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제어 방법.
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