KR20130049460A - 배터리 팩, 배터리 관리부, 및 배터리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 팩, 배터리 관리부, 및 배터리 시스템에 관한 것으로 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈로서, 배터리 모듈 외부에서 배터리 셀의 특성을 인식하도록 하는 피 인식 기능을 구비하는 배터리 모듈과, 배터리 셀의 동작을 제어하는 배터리 관리부로서, 배터리 관리부 외부에서 배터리 관리부의 종류를 인식하도록 하는 피 인식 기능을 구비하는 배터리 관리부를 포함하는 배터리 팩을 제공하여 배터리 모듈과 배터리 관리부 중 필요한 부분만 선택적으로 교체하여 비용을 절감할 수 있도록 한다.

Description

배터리 팩, 배터리 관리부, 및 배터리 시스템{Battery Pack, Battery protection circuit, and battery system}
본 발명은 배터리 팩, 배터리 관리부, 및 배터리 시스템에 관한 것이다.
휴대용 전자기기, 예를 들어 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 등이 널리 사용됨에 따라서 이들 휴대용 전자기기를 동작시키기 위한 전원을 공급하는 배터리에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다.
배터리는 배터리 셀과, 배터리 셀의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리부를 포함하는 보호회로와 함께 배터리 팩 형태로 제공된다. 배터리 팩은 충전 또는 방전 과정에서 배터리 셀이나 보호회로에 이상이 발생할 수 있으며, 따라서 보호회로는 배터리 셀의 충전 및 방전을 안정적으로 제어하기 위하여 다양한 장치를 마련하고 있다.
본 발명의 실시 예들이 해결하고자 하는 기술적 과제는 배터리 셀과 배터리 관리부를 선택적으로 교체가능한 배터리 팩, 배터리 관리부, 및 배터리 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈로서, 배터리 모듈 외부에서 배터리 셀의 특성을 인식하도록 하는 피 인식 기능을 구비하는 배터리 모듈과, 배터리 셀의 동작을 제어하는 배터리 관리부로서, 배터리 관리부 외부에서 배터리 관리부의 종류를 인식하도록 하는 피 인식 기능을 구비하는 배터리 관리부를 포함하는 배터리 팩을 제공한다.
이러한 본 실시 예의 다른 특징에 의하면, 배터리 관리부는 배터리 모듈의 피 인식 기능을 사용하여 배터리 셀의 특성을 인식할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 모듈은 피 인식 기능을 구비하는 식별부를 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 식별부는 배터리 셀의 상태를 기록한 메모리일 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 관리부는 배터리 모듈이 장착될 때, 이전 배터리 모듈에 관한 데이터를 리셋할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 관리부는 메모리에 기록된 배터리 셀의 상태를 갱신할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 관리부의 종류에 따라서 배터리 관리부와 연결 가능한 배터리 셀의 특성을 제한할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 셀의 특성이 배터리 팩이 장착되는 장치에 의하여 인식될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 동작을 제어하는 배터리 관리부로서, 배터리 관리부가 장착되는 외부 장치에 대하여 배터리 관리부의 종류를 인식하도록 하는 피 인식 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리부를 제공한다.
이러한 본 실시 예의 다른 특징에 의하면, 배터리 관리부는 피 인식 기능을 구비하며 외부 장치와 통신하는 식별부를 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 관리부는 배터리 모듈과 탈착 가능하도록 구성될 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 관리부에 연결 가능한 배터리 모듈의 특성을 제한할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 관리부는 배터리 모듈의 특성을 인식하는 인식부를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈과, 배터리 셀의 동작을 제어하는 배터리 관리부와, 배터리 관리부와 연결되어 배터리 관리부의 종류를 식별하는 호스트를 포함하는 배터리 시스템을 제공한다.
이러한 본 실시 예의 다른 특징에 의하면, 호스트의 종류에 따라서 호스트와 연결 가능한 배터리 관리부의 종류를 제한할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 호스트는 배터리 모듈과 연결되어 배터리 모듈의 종류를 식별하는 기능을 더 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 호스트가 인식한 배터리 모듈이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 배터리 관리부가 배터리 모듈의 동작을 제어할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 모듈은 배터리 셀의 상태를 기록하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 관리부는 배터리 모듈의 종류를 식별하는 기능을 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의하여, 배터리 모듈과 배터리 관리부 중 필요한 부분만 선택적으로 교체하여 비용을 절감할 수 있는 배터리 팩, 배터리 관리부, 및 배터리 시스템을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템을 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 시스템을 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템(1)을 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 배터리 시스템(1)은 본체(100), 배터리 모듈(200), 및 배터리 보호회로(300)를 포함한다.
본체(100)는 배터리 모듈(200)에 저장된 전력을 공급받아 동작한다. 여기서 본체(100)는 휴대폰, 노트북 등의 휴대용 전자기기일 수 있다. 본체(100)는 배터리 모듈(200)과 배터리 보호회로(300)가 결합된 배터리 팩이 장착될 수 있다.
본체(100)는 호스트의 지위를 가지고 배터리 보호회로(300), 또는 배터리 보호회로(300)와 배터리 모듈(200) 모두에 대하여 정품 인증을 수행할 수 있다. 즉, 본체(100)는 식별 기능을 구비할 수다. 여기서 정품 인증이란 배터리 보호회로(300)나 배터리 모듈(200)이 미리 정해진 기종인지를 판단하는 것을 의미할 수 있다.
배터리 모듈(200)은 충전 가능한 이차 전지이며, 본체(100)로 저장한 전력을 공급한다. 배터리 모듈(200)은 배터리 보호회로(300)와 분리 가능하다. 배터리 모듈(200)은 배터리 보호회로(300)나 본체(100)로 하여금 자신의 종류를 인식하게 하는 피 인식 기능을 구비할 수 있다.
배터리 보호회로(300)는 배터리 모듈(200)의 충전 및 방전 동작을 제어한다. 배터리 보호회로(300)는 배터리 모듈(200)과 분리 가능하다. 배터리 보호회로(300)는 배터리 모듈(200)에 대하여 정품 인증을 수행할 수 있다. 즉, 배터리 보호회로(300)는 식별 기능을 구비할 수 있다. 한편, 배터리 보호회로(300)는 본체(100)에서 배터리 보호회로(300)에 대하여 정품 인증을 수행하는 경우, 본체(100)로 하여금 자신의 종류를 인식하게 하는 피 인식 기능을 구비할 수 있다.
이하, 배터리 시스템(1)의 다양한 실시 예들에 대해서 살펴본다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템(2)을 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 배터리 시스템(2)은 본체(101), 배터리 모듈(201), 및 배터리 보호회로(301)를 포함한다.
본체(101)는 제어부(110)를 포함하며, 제어부(110)에 의하여 각종 동작이 제어된다. 본체(101)는 배터리 보호회로(301)와 다양한 단자들을 통하여 연결된다. 본체(101)는 배터리 보호회로(301)로부터 전력을 공급받으며, 데이터를 수신한다.
본체(101)는 제1 양극 단자(111)와 제1 음극 단자(112)가 각각 배터리 보호회로(301)의 제2 양극 단자(341) 및 제2 음극 단자(342)와 연결되어 전력을 공급받는다. 본체(101)는 제1 통신 단자(113)가 제2 통신 단자(343)와 연결되어 배터리 보호회로(301)에서 배터리 모듈(201)에 대하여 측정한 전압, 온도 등의 데이터를 수신한다.
또한 본체(101)는 제2 인식 단자(114)가 제2 식별 단자(344)와 연결되어 데이터를 수신할 수 있다. 이로 인하여 배터리 보호회로(301)의 종류를 식별할 수 있다. 이때, 배터리 보호회로(301)의 종류는 배터리 보호회로(301)에 포함된 배터리 관리부(Battery Management System, 이하 'BMS'라고 한다)(310)의 종류일 수 있다. 이때, 본체(101)는 BMS(310)와, 예를 들어 SMBUS 통신 프로토콜에 의하여 통신을 수행할 수 있을 것이다. 그러나 사용되는 통신 프로토콜은 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 본 실시 예에 따른 본체(101)는 본체(101)의 종류에 따라서 연결 가능한 배터리 보호회로(301) 또는 BMS(310)의 종류를 미리 정하고, 정해진 배터리 보호회로(301) 또는 BMS(310)가 연결될 때에만 본체(101)로의 전력 공급을 개시하도록 할 수도 있을 것이다.
배터리 모듈(201)은 배터리 보호회로(301)와 결합된 배터리 팩으로서 본체(101)에 장착될 수 있으며, 저장된 전력을 본체(101)로 공급한다. 충전기가 배터리 팩에 연결되는 경우 배터리 모듈(201)은 외부 전력에 의하여 충전될 수 있다.
배터리 모듈(201)은 적어도 하나의 배터리 셀(210)을 포함할 수 있다. 배터리 셀(210)은 니켈-카드뮴 전지(nikel-cadmium battery), 납 축전지, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery) 등의 충전가능한 이차 전지일 수 있다.
배터리 모듈(201)은 배터리 보호회로(301)와 다양한 단자들을 통하여 연결된다. 배터리 모듈(201)의 배터리 양극 단자(211) 및 배터리 음극 단자(212)는 각각 배터리 보호회로(301)의 보호회로 양극 단자(311) 및 보호회로 음극 단자(312)와 연결되며, 충방전 전류가 통과한다. 또한 배터리 모듈(201)은 전압 출력 단자들(213~215)이 배터리 보호회로(301)의 전압 입력 단자들(313~315)과 연결되어 BMS(310)로 배터리 셀(210)들 사이의 중간 전압을 전달한다.
또한 배터리 모듈(201)은 제1 식별부(220)를 포함한다. 제1 식별부(220)는 외부 장치, 즉 배터리 보호회로(301)의 BMS(310)가 배터리 모듈(201)이 구비하는 배터리 셀(210)의 특성을 인식할 수 있도록 피인식 기능을 구비할 수 있다.
제1 식별부(220)는 배터리 셀(210)의 특성을 저장하는 메모리일 수 있다. 예를 들어, 제1 식별부(220)는 EEPROM 과 같은 저장 매체일 수 있다.
제1 식별부(220)는 배터리 셀(210)의 특성뿐만 아니라, 배터리 셀(210)의 충전 및 방전 횟수, 수명, 열화 정도, ID 등의 배터리 모듈(201)의 사용에 따라서 발생하는 배터리 셀(210)의 상태에 관한 각종 정보를 저장할 수 있다. 그리고 저장한 정보를 제1 식별 단자(221)을 통하여 BMS(310)에 전송할 수 있을 것이다. 또한 제1 식별부(220)는 BMS(310)로부터의 지시에 의하여 저장하고 있는 데이터를 새로 갱신할 수도 있을 것이다.
배터리 보호회로(301)는 배터리 모듈(201)의 충전 및 방전 동작을 제어한다. 배터리 보호회로(301)는 BMS(310), 충전제어 스위치(330), 방전제어 스위치(331), 퓨즈(332) 등을 포함한다. 또한 배터리 보호회로(301)는 배터리 모듈(201)과 연결되는 단자들과 외부 장치 또는 충전기와 연결되는 단자들을 포함한다.
BMS(310)는 배터리 모듈(201)의 충전 및 방전 제어, 배터리 모듈(201)에 포함된 배터리 셀(210)의 밸런싱 제어 등의 기능을 수행한다. 또한 BMS(310)는 배터리 셀(210)들 사이의 전압, 배터리 모듈(201)의 온도, 충전 전류 또는 방전 전류 등을 모니터링하고, 모니터링 결과를 본체(101)로 전송한다.
BMS(310)는 전원 전압이 인가되는 전원 단자(VDD), 그라운드 전압이 인가되는 그라운드 단자(VSS), 배터리 모듈(201)의 중간 전압들이 인가되는 전압 측정 단자들(V1~Vn), 충전제어 단자(CHG), 방전제어 단자(DCG), 퓨즈 제어 단자(FC) 통신 단자(DC) 등을 포함할 수 있다.
BMS(310)는 배터리 모듈(201) 혹은 배터리 보호회로(301)에 이상이 있는 경우, 충전제어 스위치(330)의 동작을 제어하는 충전 제어신호 또는 방전제어 스위치(331)의 동작을 제어하는 방전 제어신호를 생성한다. 생성한 충전 제어신호 또는 방전 제어신호는 각각 충전제어 단자(CHG)와 방전제어 단자(DCG)를 통하여 외부로 출력된다.
BMS(310)는 퓨즈(332)를 차단하기 위하여, 퓨즈 차단 스위치(FET3)에 인가되는 퓨즈 차단 신호를 생성한다. 생성한 퓨즈 차단 신호는 퓨즈 제어 단자(FC)를 통하여 외부로 출력된다.
BMS(310)의 전압 측정 단자(V1~Vn)는 배터리 모듈(201)의 전압 출력 단자(213~215)와 연결되는 전압 입력 단자(313~315)와 연결되어 배터리 모듈(201)의 중간 전압을 측정한다. 이때, 전압 측정 단자(V1~Vn)와 전압 입력 단자(313~315) 사이에는 저항(R1~Rn)이 형성될 수 있다.
도 2에서는 BMS(310)가 배터리 보호회로(301) 내의 각 구성을 모두 제어하는 것으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 배터리 모듈(201)의 상태, 예를 들어 배터리 모듈(201)의 중간 전압이나 온도 등을 모니터링 하고, 충전제어 스위치(330) 및 방전제어 스위치(331)의 동작을 제어하는 아날로그 프론트 엔드(미도시)를 더 포함하고, BMS(310)가 아날로그 프론트 엔드를 제어하도록 구성할 수도 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 BMS(310)는 인식부(316)를 포함할 수 있다. 인식부(316)는 배터리 모듈(201) 또는 배터리 모듈(201)에 포함된 배터리 셀(210)의 특성을 인식한다. 인식부(316)는 제1 인식 단자(321)를 통하여 제1 식별부(220)와 연결되며, 제1 식별부(220)로부터 전송되는 데이터를 통하여 배터리 모듈(201) 또는 배터리 셀(210)의 특성을 인식할 수 있다.
또한 본 실시 예에 따른 BMS(310)는 제2 식별부(317)를 포함할 수 있다. 제2 식별부(317)는 외부 장치, 즉 본체(101)의 제어부(110)가 배터리 보호회로(301) 또는 배터리 보호회로(301)가 구비하는 BMS(310)의 종류를 인식할 수 있도록 피인식 기능을 구비할 수 있다. 제2 식별부(317)는 BMS(310)의 특성을 저장하는 메모리일 수 있다.
또한 본 실시 예에 따른 BMS(310)는 배터리 모듈(201)에 관하여 측정한 전압, 온도 등의 데이터나 제1 식별부(220)로부터 수신한 데이터 등을 저장할 수 있다. 그리고 배터리 모듈(201)을 사용함에 따라서 저장하고 있는 데이터를 갱신할 수 있다. 또한, 배터리 보호회로(301)에 새로운 배터리 모듈(201)이 연결될 때에는 이전 배터리 모듈(201)에 관하여 저장된 데이터를 모두 리셋할 수도 있을 것이다.
또한 본 실시 예에 따른 BMS(310)는 연결 가능한 배터리 셀(210)의 종류를 미리 정하고, 정해진 배터리 셀(210)을 포함하는 배터리 모듈(201)이 연결될 때에만 충전 및 방전 등의 동작을 개시하도록 할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 배터리 셀(210)로서 리튬-이온 전지(lithium ion battery)만 연결 가능한 것으로 설정하였을 때, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery)가 포함된 배터리 모듈(201)이 배터리 보호회로(301)와 연결되면, BMS(310)는 연결된 배터리 모듈(201)에 포함된 배터리 셀(210)이 리튬-이온 전지(lithium ion battery)가 아니라는 것은 인식하고, 충전제어 스위치(330) 및 방전제어 스위치(331)를 모두 off시킬 수 있을 것이다.
또는 BMS(310)는 정품 배터리 셀(210)이 연결되었는지를 인식하고, 정품 배터리 셀(210)이 연결된 경우에만 충전 및 방전 동작을 개시하도록 할 수도 있을 것이다.
충전제어 스위치(330)는 배터리 팩에 이상이 발생할 때, BMS(310)의 제어에 의하여 충전 전류를 차단한다. 방전제어 스위치(331)는 배터리 팩에 이상이 발생할 때, BMS(310)의 제어에 의하여 방전 전류를 차단한다.
충전제어 스위치(330)는 전계 효과 트랜지스터 FET1과 기생 다이오드 D1을 포함한다. FET1은 제2 양극 단자(341)로부터 보호회로 양극 단자(311) 또는 보호회로 음극 단자(312)로부터 제2 음극 단자(342)로의 전류 흐름을 제한하도록 접속된다. 즉, FET1을 사용하여 충전 전류가 흐르는 것을 차단한다. 이때, 기생 다이오드 D1을 통하여 방전 전류가 흐를 수 있도록 FET1을 형성한다.
방전제어 스위치(331)는 전계 효과 트랜지스터 FET2와 기생 다이오드 D2를 포함한다. FET2는 제2 음극 단자(342)로부터 보호회로 음극 단자(312) 또는 보호회로 양극 단자(311)로부터 제2 양극 단자(341)로의 전류 흐름을 제한하도록 접속된다. 즉, FET2를 사용하여 방전 전류가 흐르는 것을 차단한다. 이때, 기생 다이오드 D2를 통하여 충전 전류가 흐를 수 있도록 FET2를 형성한다. FET2의 소스 전극과 드레인 전극의 접속 방향은 FET1의 소스 전극과 드레인 전극의 접속 방향과 반대이다.
충전제어 스위치(330) 및 방전제어 스위치(331)는 스위칭 소자로서, 전계 효과 트랜지스터에 한정되는 것은 아니며, 스위칭 기능을 수행하는 다양한 소자가 사용될 수 있다.
퓨즈(332)는 상대적으로 큰 전류가 흐르는 대전류 경로 상에 형성되며, 배터리 팩에 이상이 있는 경우 차단되어 충전 전류 또는 방전 전류가 흐르지 못하도록 한다. 퓨즈(332)에 포함되어 있는 저항 Rf는 대전류 경로와 그라운드 사이에 연결된다. 저항 Rf를 통하여 일정 크기 이상의 전류가 흐르면 저항 Rf에서 발생하는 열에 의하여 퓨즈(332)가 녹아 전류의 흐름을 차단하게 된다.
도 2에서는 퓨즈(332)가 보호회로 양극 단자(311)와 제2 양극 단자(341) 사이에 연결되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 퓨즈(332)가 보호회로 음극 단자(312)와 제2 음극 단자(342) 사이에 연결될 수도 있을 것이다.
배터리 팩에 이상이 발생한 경우, 먼저 충전제어 스위치(330) 및/또는 방전제어 스위치(331)를 사용하여 충전 전류 또는 방전 전류의 흐름을 차단한다. 그러나 충전제어 스위치(330) 및/또는 방전제어 스위치(331)를 제어하였음에도 불구하고 배터리 팩에서 발생한 이상이 해소되지 않는 경우, 퓨즈(332)를 차단하여 전류의 흐름을 영구히 차단한다. 즉, 배터리 팩을 영구적으로 사용하지 못하도록 한다.
퓨즈 제어 스위치(FET3)는 퓨즈(332)에 포함된 저항 Rf에 전류가 흐르게 하여 퓨즈(332)가 차단되도록 한다. 퓨즈 차단 스위치(FET3)는 퓨즈(332)와 그라운드 사이에 형성되며, BMS(310)로부터 퓨즈 차단 신호를 인가받아 온 상태가 되며, 이로 인하여 저항 Rf에 전류가 흐르게 한다. 퓨즈 차단 스위치(FET3)로는 전계 효과 트랜지스터나 기타 다양한 스위칭 소자가 사용될 수 있을 것이다.
배터리 보호회로(301)는 각종 단자들로서, 보호회로 양극 단자(311), 보호회로 음극 단자(312), 복수의 전압 입력 단자들(313~315), 제1 인식 단자(321), 제2 양극 단자(341), 제2 음극 단자(342), 제2 통신 단자(343), 제2 식별 단자(344) 등을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 단자에 대하여는 설명을 생략하도록 한다.
보호회로 양극 단자(311) 및 보호회로 음극 단자(312)는 각각 배터리 양극 단자(211) 및 배터리 음극 단자(212)와 연결되며, 충전 전류 및 방전 전류가 통과한다.
제2 양극 단자(341) 및 제2 음극 단자(342)는 외부 장치를 연결되는 부분이다. 여기서 외부 장치는 전자기기 혹은 충전기일 수 있다.
제2 통신 단자(343)는 본체(101)의 제1 통신 단자(113)와 연결되어 본체(101)로 배터리 모듈(201)이나 배터리 보호회로(301)에 관련된 각종 데이터를 전송한다.
제2 식별 단자(344)는 본체(101)의 제1 인식 단자(114)와 연결되어 본체(101)로 배터리 보호회로(301) 또는 BMS(310)의 종류를 인식할 수 있는 신호나 데이터를 본체(101)로 전송한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템(2)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 배터리 모듈(201)을 BMS(310)와 결합한다(S100). 이는 배터리 모듈(201)을 BMS(310)를 포함하는 배터리 보호회로(301)와 결합하는 것과 동일한 의미일 수 있다. 이때, 배터리 모듈(201)과 배터리 보호회로(301)의 결합에 의하여 배터리 팩이 형성된다.
BMS(310)는 배터리 모듈(201) 또는 배터리 모듈(201)에 포함된 배터리 셀(210)의 종류 또는 특성을 식별한다(S101). 그리고 결합된 배터리 모듈(201) 또는 배터리 셀(210)이 정품인지 또는 미리 정해진 종류에 해당하는지 판단한다(S102).
결합된 배터리 모듈(201) 또는 배터리 셀(210)이 정품이거나 미리 정해진 종류에 해당하는 경우가 아니라면 BMS(310)는 배터리 모듈(201)과 BMS(310) 사이의 연결을 차단한다(S103). 여기서, 연결을 차단하는 것은 물리적인 접촉을 끊는 것에 한정되는 것이 아니며, 충방 및 방전 동작을 수행하지 못하도록 충전제어 스위치(330), 방전제어 스위치(331) 등을 off 시키는 것일 수 있다.
결합된 배터리 모듈(201) 또는 배터리 셀(210)이 정품이거나 미리 정해진 종류에 해당하는 경우라면 BMS(310)는 기록되어 있던 이전 배터리 모듈(201)에 관한 데이터를 리셋한다(S104). 그리고 새로 결합된 배터리 모듈(201)에 관한 데이터를 기록한다(S105).
다음으로 배터리 모듈(201) 및 배터리 보호회로(301)의 결합에 의하여 형성된 배터리 팩을 호스트인 본체(101)에 결합한다(S106). 본체(101)는 BMS(310)의 종류를 식별한다(S107). 그리고 결합된 BMS(310)가 정품인지 또는 미리 정해진 종류에 해당하는지 판단한다(S108).
결합된 BMS(310)가 정품이거나 미리 정해진 종류에 해당하는 경우가 아니라면 본체(101)는 배터리 팩과 본체(101) 사이의 연결을 차단한다(S109). 여기서, 연결을 차단하는 것은 물리적인 접촉을 끊는 것에 한정되는 것이 아니며, 배터리 팩으로부터 전력이 공급되는 경로를 차단하는 것일 수 있다.
결합된 BMS(310)가 정품이거나 미리 정해진 종류에 해당하는 경우라면 본체(101)는 배터리 팩의 BMS(310)에 동작의 개시를 지시하고, 이로 인하여 전자기기 등의 동작이 개시된다(S110).
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 시스템(2)의 동작을 나타내는 흐름도이.
도 4를 참조하면, 배터리 팩이 본체(101)와 연결되어 본체(101)에 의하여 BMS(310)가 정품 또는 정해진 종류임이 확인될 때, 배터리 팩은 동작을 개시한다(S201). 그리고 배터리 팩의 배터리 모듈(201)은 충전 및 방전 동작을 반복한다(S202).
충전 및 방전 동작에 의하여 배터리 모듈(201)은 상태가 변하게 되며, 따라서 배터리 모듈(201)에 기록된 배터리 셀(210)의 상태를 갱신한다(S203).
배터리 모듈(201)은 BMS(310)로 기록된 데이터를 전송하고, BMS(310)는 기록되어 있는 배터리 모듈(201)에 관한 데이터를 갱신한다(S204).
그리고 BMS(310)는 호스트인 본체(101)로 배터리 모듈(201)에 관한 데이터를 전송할 수 있다(S205).
상기와 같이, 본 발명의 실시 예에 의한 배터리 시스템(2)은 배터리 모듈(201)과 배터리 보호회로(301)가 분리 가능하도록 구성되어 어느 하나에 이상이 발생한 경우 배터리 팩 전체로서 교체할 필요없이 이상이 발생한 부분만 교체가 가능하게 되어 유지 보수 비용을 절감할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 실시 예에 의한 배터리 시스템(2)은 피인식 기능 및 식별 기능에 의하여 정품 혹은 미리 정해진 부품들만 결합될 수 있도록 하여 각 부품이 개별적으로 교체되는 과정에 사용될 수 없는 부품이 결합되는 것을 방지하여, 안정적으로 동작할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 시스템(3)을 나타내는 회로도이다. 도 5에 따른 배터리 시스템(3)은 도 2에 따른 배터리 시스템(2)과 그 구성이 유사하므로 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 5를 참조하면, 배터리 시스템(3)은 본체(102), 배터리 모듈(202), 및 배터리 보호회로(302)를 포함한다.
본체(102)는 제어부(120)를 포함하며, 제어부(120)에 의하여 각종 동작이 제어된다. 본체(102)는 배터리 보호회로(302)와 다양한 단자들을 통하여 연결된다. 본체(102)는 배터리 보호회로(302)로부터 전력을 공급받으며, 데이터를 수신한다.
본 실시 예에 따른 본체(102)는 제3 인식 단자(125)를 더 포함할 수 있다. 제3 인식 단자(125)는 배터리 모듈(202)의 제1 식별 단자(241)와 연결되어 제1 식별부(240)로부터 배터리 모듈(202) 또는 배터리 모듈(202)에 포함된 배터리 셀(230)의 특성에 관한 데이터를 수신할 수 있다. 그리고 제어부(120)는 수신한 데이터를 사용하여 배터리 모듈(202) 또는 배터리 모듈(202)에 포함된 배터리 셀(230)의 특성을 인식한다.
또한 본 실시 예에 따른 본체(102) 연결 가능한 배터리 셀(230)의 종류를 미리 정할 수 있을 것이다. 그리고, 정해진 배터리 셀(230)을 포함하는 배터리 모듈(202)이 본체(102)와 연결될 때에만 BMS(350)가 충전 및 방전 등의 동작의 제어를 개시하도록 지시할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 배터리 셀(230)로서 리튬-이온 전지(lithium ion battery)만 연결 가능한 것으로 설정하였을 때, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery)가 포함된 배터리 모듈(202)이 본체(102)와 연결되면, 본체(102)는 연결된 배터리 모듈(202)에 포함된 배터리 셀(230)이 리튬-이온 전지(lithium ion battery)가 아니라는 것은 인식하고, BMS(350)가 충전제어 스위치(360) 및 방전제어 스위치(361)를 모두 off시키도록 지시할 수 있을 것이다.
또는 본체(102)는 정품 배터리 셀(230)이 연결되었는지를 인식하고, 정품 배터리 셀(230)이 연결된 경우에만 BMS(350)가 충전 및 방전 동작의 제어를 개시하도록 할 수도 있을 것이다.
또한 본체(102)는 도 2의 배터리 시스템(2)과 마찬가지로, 제2 인식 단자(124)가 제2 식별 단자(374)와 연결되어 데이터를 수신할 수 있다. 이로 인하여 배터리 보호회로(302)의 종류를 식별할 수 있다. 그리고 본체(102)는 본체(102)의 종류에 따라서 연결 가능한 배터리 보호회로(302) 또는 BMS(350)의 종류를 미리 정하고, 정해진 배터리 보호회로(302) 또는 BMS(350)가 연결될 때에만 본체(102)로의 전력 공급을 개시하도록 할 수도 있을 것이다.
배터리 모듈(202)은 배터리 보호회로(302)와 결합된 배터리 팩으로서 본체(102)에 장착될 수 있으며, 저장된 전력을 본체(102)로 공급한다. 충전기가 배터리 팩에 연결되는 경우 배터리 모듈(202)은 외부 전력에 의하여 충전될 수 있다.
본 실시 예에 따른 배터리 모듈(202)은 제1 식별부(240)를 포함할 수 있다. 제1 식별부(240)는 외부 장치, 즉 본체(102)의 제어부(120)가 배터리 모듈(202)이 구비하는 배터리 셀(230)의 특성을 인식할 수 있도록 피인식 기능을 구비할 수 있다.
제1 식별부(240)는 배터리 셀(230)의 특성을 저장하는 메모리일 수 있다. 예를 들어, 제1 식별부(240)는 EEPROM 과 같은 저장 매체일 수 있다.
제1 식별부(240)는 배터리 셀(230)의 특성뿐만 아니라, 배터리 셀(230)의 충전 및 방전 횟수, 수명, 열화 정도, ID 등의 배터리 모듈(202)의 사용에 따라서 발생하는 배터리 셀(230)의 상태에 관한 각종 정보를 저장할 수 있다. 그리고 저장한 정보를 제1 식별 단자(241)을 통하여 본체(102)로 전송할 수 있을 것이다. 또한 제1 식별부(240)는 제어부(120)로부터의 지시에 의하여 저장하고 있는 데이터를 새로 갱신할 수도 있을 것이다.
배터리 보호회로(302)는 배터리 모듈(202)의 충전 및 방전 동작을 제어한다. 배터리 보호회로(302)는 BMS(350), 충전제어 스위치(360), 방전제어 스위치(361), 퓨즈(362) 등을 포함한다. 또한 배터리 보호회로(302)는 배터리 모듈(202)과 연결되는 단자들과 외부 장치 또는 충전기와 연결되는 단자들을 포함한다.
본 실시 예에 따른 BMS(350)는 도 2의 BMS(310)와 마찬가지로, 제2 식별부(357)를 포함할 수 있다. 제2 식별부(357)는 외부 장치, 즉 본체(102)의 제어부(120)가 배터리 보호회로(302) 또는 배터리 보호회로(302)가 구비하는 BMS(350)의 종류를 인식할 수 있도록 피인식 기능을 구비할 수 있다. 제2 식별부(357)는 BMS(350)의 특성을 저장하는 메모리일 수 있다.
또한 본 실시 예에 따른 BMS(350)는 제어부(120)로부터 결합된 배터리 모듈(202)이 충전 및 방전 동작의 제어를 수행할 것인지에 대한 지시를 통신 단자(DC)를 통하여 수신한다. 배터리 보호회로(302)에 결합된 배터리 모듈(202)이 미리 정해진 종류나 정품 등이 아닌 경우, 제어부(120)의 지시에 의하여 BMS(350)는 충전제어 스위치(360) 및 방전제어 스위치(361) 등을 모두 off시켜, 충전 및 방전 동작이 수행되지 않도록 할 것이다. 반대로 배터리 보호회로(302)에 결합된 배터리 모듈(202)이 미리 정해진 종류나 정품인 경우, 제어부(120)의 지시에 의하여 BMS(350)는 충전제어 스위치(360) 및 방전제어 스위치(361) 등을 모두 on시켜, 충전 및 방전 동작이 수행되도록 할 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 시스템(3)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 배터리 모듈(202)을 BMS(350)와 결합한다(S301). 이는 배터리 모듈(202)을 BMS(350)를 포함하는 배터리 보호회로(302)와 결합하는 것과 동일한 의미일 수 있다. 이때, 배터리 모듈(202)과 배터리 보호회로(302)의 결합에 의하여 배터리 팩이 형성된다. 그리고 형성된 배터리 팩을 호스트인 본체(102)와 결합한다(S302).
본체(102)의 제어부(120)는 배터리 모듈(202) 또는 배터리 모듈(202)에 포함된 배터리 셀(230)의 종류 또는 특성을 식별한다(S303). 그리고 결합된 배터리 모듈(202) 또는 배터리 셀(230)이 정품인지 또는 미리 정해진 종류에 해당하는지 판단한다(S304).
결합된 배터리 모듈(202) 또는 배터리 셀(230)이 정품이거나 미리 정해진 종류에 해당하는 경우가 아니라면 제어부(120)는 배터리 모듈(202)과 BMS(350) 사이의 연결을 차단하도록 지시한다(S305). 여기서, 연결을 차단하는 것은 물리적인 접촉을 끊는 것에 한정되는 것이 아니며, 충방 및 방전 동작을 수행하지 못하도록 충전제어 스위치(360), 방전제어 스위치(361) 등을 off 시키는 것일 수 있다.
결합된 배터리 모듈(202) 또는 배터리 셀(230)이 정품이거나 미리 정해진 종류에 해당하는 경우라면, 본체(102)는 BMS(350)의 종류를 식별한다(S306). 그리고 결합된 BMS(350)가 정품인지 또는 미리 정해진 종류에 해당하는지 판단한다(S307).
결합된 BMS(350)가 정품이거나 미리 정해진 종류에 해당하는 경우가 아니라면 본체(102)는 배터리 팩과 본체(102) 사이의 연결을 차단한다(S308). 여기서, 연결을 차단하는 것은 물리적인 접촉을 끊는 것에 한정되는 것이 아니며, 배터리 팩으로부터 전력이 공급되는 경로를 차단하는 것일 수 있다.
결합된 BMS(350)가 정품이거나 미리 정해진 종류에 해당하는 경우라면 본체(102)는 배터리 팩의 BMS(350)에 동작의 개시를 지시하고, 이로 인하여 전자기기 등의 동작이 개시된다(S309).
상기와 같이, 본 발명의 실시 예에 의한 배터리 시스템(3)은 배터리 모듈(202)과 배터리 보호회로(302)가 분리 가능하도록 구성되어 어느 하나에 이상이 발생한 경우 배터리 팩 전체로서 교체할 필요없이 이상이 발생한 부분만 교체가 가능하게 되어 유지 보수 비용을 절감할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 실시 예에 의한 배터리 시스템(3)은 피인식 기능 및 식별 기능에 의하여 정품 혹은 미리 정해진 부품들만 결합될 수 있도록 하여 각 부품이 개별적으로 교체되는 과정에 사용될 수 없는 부품이 결합되는 것을 방지하여, 안정적으로 동작할 수 있게 된다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
1~3 배터리 시스템 100~102 본체
110, 120 제어부 200~202 배터리 모듈
210, 230 배터리 셀 220, 240 제1 식별부
300~302 배터리 보보회로 310, 350 배터리 관리부(BMS)
316 인식부 317, 357 제2 식별부

Claims (19)

  1. 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈로서, 상기 배터리 모듈 외부에서 상기 배터리 셀의 특성을 인식하도록 하는 피 인식 기능을 구비하는 상기 배터리 모듈; 및
    상기 배터리 셀의 동작을 제어하는 배터리 관리부로서, 상기 배터리 관리부 외부에서 상기 배터리 관리부의 종류를 인식하도록 하는 피 인식 기능을 구비하는 상기 배터리 관리부;를 포함하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 관리부는 상기 배터리 모듈의 피 인식 기능을 사용하여 상기 배터리 셀의 특성을 인식하는 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은 상기 피 인식 기능을 구비하는 식별부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 식별부는 상기 배터리 셀의 상태를 기록한 메모리인 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배터리 관리부는 상기 배터리 모듈이 장착될 때, 이전 배터리 모듈에 관한 데이터를 리셋하는 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 배터리 관리부는 상기 메모리에 기록된 상기 배터리 셀의 상태를 갱신하는 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 관리부의 종류에 따라서 상기 배터리 관리부와 연결 가능한 상기 배터리 셀의 특성을 제한하는 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 특성이 상기 배터리 팩이 장착되는 장치에 의하여 인식되는 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
  9. 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈의 동작을 제어하는 배터리 관리부로서,
    상기 배터리 관리부가 장착되는 외부 장치에 대하여 상기 배터리 관리부의 종류를 인식하도록 하는 피 인식 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리부.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배터리 관리부는 상기 피 인식 기능을 구비하며 상기 외부 장치와 통신하는 식별부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리부.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 배터리 관리부는 상기 배터리 모듈과 탈착 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 배터리 관리부.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배터리 관리부에 연결 가능한 상기 배터리 모듈의 특성을 제한하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리부.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 배터리 관리부는 상기 배터리 모듈의 특성을 인식하는 인식부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리부.
  14. 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈;
    상기 배터리 셀의 동작을 제어하는 배터리 관리부; 및
    상기 배터리 관리부와 연결되어 상기 배터리 관리부의 종류를 식별하는 호스트;를 포함하는 배터리 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 호스트의 종류에 따라서 상기 호스트와 연결 가능한 상기 배터리 관리부의 종류를 제한하는 것을 특징으로 하는, 배터리 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 호스트는 상기 배터리 모듈과 연결되어 상기 배터리 모듈의 종류를 식별하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 호스트가 인식한 상기 배터리 모듈이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 배터리 관리부가 상기 배터리 모듈의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는, 배터리 시스템.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은 상기 배터리 셀의 상태를 기록하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 시스템.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 배터리 관리부는 상기 배터리 모듈의 종류를 식별하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160066301A (ko) * 2014-12-02 2016-06-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈 및 그의 구동방법
US9653929B2 (en) 2013-11-11 2017-05-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery charging apparatus and charging method thereof
KR20210144328A (ko) * 2020-05-22 2021-11-30 주식회사 윌링스 상태 모니터링이 용이한 배터리팩

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101294176B1 (ko) * 2011-10-25 2013-08-08 기아자동차주식회사 배터리관리시스템의 전자파 차단을 위한 배터리시스템
US9537332B2 (en) * 2013-05-30 2017-01-03 Canara, Inc. Apparatus, system and method for charge balancing of individual batteries in a string of batteries using battery voltage and temperature, and detecting and preventing thermal runaway
KR102379210B1 (ko) * 2015-02-12 2022-03-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그 구동 방법
US10120034B2 (en) 2015-10-07 2018-11-06 Canara, Inc. Battery string monitoring system
JP2017073951A (ja) * 2015-10-09 2017-04-13 キヤノン株式会社 電子機器及びプログラム
JP2017073955A (ja) * 2015-10-09 2017-04-13 キヤノン株式会社 電子機器
WO2017113337A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 SZ DJI Technology Co., Ltd. Intelligent battery and method
US10766751B2 (en) 2016-04-14 2020-09-08 The Raymond Corporation Systems and methods for a public standard interface for material handling vehicles
CN106849290A (zh) * 2017-04-19 2017-06-13 成都市智合微电子有限公司 一种电池保护电路及锂电池电路
CN107678771A (zh) * 2017-10-23 2018-02-09 无锡恩吉威新能源有限公司 一种优化电池管理***在线升级的方法
KR20220065768A (ko) * 2019-09-16 2022-05-20 테크트로닉 코드리스 쥐피 스마트 배터리, 충전기, 및 배터리 충전 시스템
CN113703376B (zh) * 2021-10-25 2022-02-15 深圳达人高科电子有限公司 锂电池保护板及其接口驱动电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100024708A (ko) * 2008-08-26 2010-03-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법
KR20100108129A (ko) * 2009-03-27 2010-10-06 주식회사 뉴티씨 (Newtc) 다중 배터리 충전 시스템
KR20110013747A (ko) * 2009-08-03 2011-02-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 ｉｄ 설정 시스템 및 그 구동 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5608306A (en) * 1994-03-15 1997-03-04 Ericsson Inc. Rechargeable battery pack with identification circuit, real time clock and authentication capability
KR100228892B1 (ko) 1996-09-16 1999-11-01 윤종용 수직 동기 신호 분리 회로
JP3625799B2 (ja) * 2001-11-30 2005-03-02 三洋電機株式会社 真贋判別回路を備えるパック電池
US6867595B2 (en) * 2003-07-01 2005-03-15 Benq Corporation Verification system for verifying authenticity of a battery and method thereof
JP4097582B2 (ja) * 2003-09-12 2008-06-11 三洋電機株式会社 パック電池、パック電池と接続可能な電気機器、およびパック電池の種別判定方法
KR100561298B1 (ko) 2004-01-13 2006-03-15 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20060123949A (ko) 2005-05-30 2006-12-05 넥스콘 테크놀러지 주식회사 휴대용 단말기의 배터리팩용 보호회로 분리 구조
US7250612B2 (en) * 2005-09-28 2007-07-31 General Electric Company Devices and methods capable of authenticating batteries
US7877815B2 (en) * 2006-01-20 2011-01-25 Kyocera Corporation Battery authentication in a wireless communication device
US8169185B2 (en) * 2006-01-31 2012-05-01 Mojo Mobility, Inc. System and method for inductive charging of portable devices
US7554288B2 (en) * 2006-03-10 2009-06-30 Atmel Corporation Random number generator in a battery pack
US7948208B2 (en) * 2006-06-01 2011-05-24 Mojo Mobility, Inc. Power source, charging system, and inductive receiver for mobile devices
JP4923974B2 (ja) * 2006-09-05 2012-04-25 株式会社デンソー 無線通信システム及び車載装置
JP4264664B2 (ja) * 2006-12-06 2009-05-20 ソニー株式会社 電力供給システム、電源プレート、及び電子機器
US7751994B2 (en) * 2007-09-29 2010-07-06 Intel Corporation Intelligent battery safety management system configured to compare collected operational data with reference operational data
KR101152638B1 (ko) 2009-07-14 2012-06-04 주식회사 엘지화학 노트북 컴퓨터
US20130110887A1 (en) * 2011-10-26 2013-05-02 Yang Pan Battery Charger as a Centralized Personal Data Storage System

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100024708A (ko) * 2008-08-26 2010-03-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법
KR20100108129A (ko) * 2009-03-27 2010-10-06 주식회사 뉴티씨 (Newtc) 다중 배터리 충전 시스템
KR20110013747A (ko) * 2009-08-03 2011-02-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 ｉｄ 설정 시스템 및 그 구동 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9653929B2 (en) 2013-11-11 2017-05-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery charging apparatus and charging method thereof
KR20160066301A (ko) * 2014-12-02 2016-06-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈 및 그의 구동방법
KR20210144328A (ko) * 2020-05-22 2021-11-30 주식회사 윌링스 상태 모니터링이 용이한 배터리팩

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