KR20170004871A - 배터리 감시 시스템 - Google Patents
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Abstract
(과제) 기준 전압 회로의 특성이 열화되어도, 안전성이 높은 배터리 감시 시스템을 제공한다.
(해결 수단) 제 2 배터리 감시 IC 가 제 1 배터리 감시 IC 의 기준 전압을 감시하여, 기준 전압이 소정 범위 밖의 값으로 되었음을 검출하면, 제 1 배터리 감시 IC 에 이상을 나타내는 신호를 출력하고, 제 1 배터리 감시 IC 는, 이상을 나타내는 신호를 입력하면 배터리의 감시를 정지하는 구성으로 하였다.
(해결 수단) 제 2 배터리 감시 IC 가 제 1 배터리 감시 IC 의 기준 전압을 감시하여, 기준 전압이 소정 범위 밖의 값으로 되었음을 검출하면, 제 1 배터리 감시 IC 에 이상을 나타내는 신호를 출력하고, 제 1 배터리 감시 IC 는, 이상을 나타내는 신호를 입력하면 배터리의 감시를 정지하는 구성으로 하였다.
Description
본 발명은 배터리의 전압을 감시하는 배터리 감시 시스템에 관한 것이다.
도 4 는, 종래의 배터리 감시 시스템의 구성도이다. 종래의 배터리 감시 시스템은, 배터리 블록 (400) 의 전압, 충방전 전류, 주위 온도 등을 감시하여, 과전압 상태 등의 이상을 감지하기 위한 프라이머리 배터리 감시 IC (700) 와, 프라이머리 배터리 감시 IC (700) 와 거의 동일한 기능을 구비하고, 마찬가지로 배터리를 감시하는 세컨더리 배터리 감시 IC (600) 를 조합하고, 그것들이 호스트 컨트롤러 (500) 에 검출 신호를 출력하는 구성이다. 프라이머리 배터리 감시 IC (700) 와 세컨더리 배터리 감시 IC (600) 는, 각각 내부에 기준 전압 회로를 구비하고 있어, 각각의 기준 전압을 토대로 배터리 블록 (400) 의 전압 등을 감시한다.
만일, 프라이머리 배터리 감시 IC (700) 가 고장 등으로 인해 정상적으로 동작할 수 없게 되어도, 세컨더리 배터리 감시 IC (600) 가 감시 동작을 계속함으로써 배터리 감시 시스템의 안전성을 유지할 수 있다.
그러나, 프라이머리 배터리 감시 IC (700) 또는 세컨더리 배터리 감시 IC (600) 가 동작 중에 데미지를 입어, 기준 전압 회로의 특성이 악화된 경우에도, 악화된 기준 전압을 토대로 배터리의 감시를 계속한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 안전성을 보다 향상시킨 배터리 감시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
종래 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 배터리 감시 시스템은 이하와 같은 구성으로 하였다.
배터리 감시 시스템은, 배터리와 제 1 배터리 감시 IC 와 제 2 배터리 감시 IC 를 구비하고, 제 2 배터리 감시 IC 는, 제 1 배터리 감시 IC 의 기준 전압을 감시하여, 기준 전압이 소정 범위 밖의 값으로 되었음을 검출하면, 제 1 배터리 감시 IC 에 이상을 나타내는 신호를 출력하고, 제 1 배터리 감시 IC 는, 이상을 나타내는 신호를 입력하면 배터리의 감시를 정지한다.
본 발명의 배터리 감시 시스템에 따르면, 기준 전압의 이상을 검지하는 구성으로 하였으므로, 배터리 감시 시스템의 안전성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
도 1 은 본 실시형태의 배터리 감시 시스템의 구성도이다.
도 2 는 본 실시형태에 관련된 제 1 배터리 감시 IC 의 블록도이다.
도 3 은 본 실시형태에 관련된 제 2 배터리 감시 IC 의 블록도이다.
도 4 는 종래의 배터리 감시 시스템의 구성도이다.
도 2 는 본 실시형태에 관련된 제 1 배터리 감시 IC 의 블록도이다.
도 3 은 본 실시형태에 관련된 제 2 배터리 감시 IC 의 블록도이다.
도 4 는 종래의 배터리 감시 시스템의 구성도이다.
이하, 본 실시형태의 배터리 감시 시스템에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 은 실시형태의 배터리 감시 시스템의 구성도이다.
본 실시형태의 배터리 감시 시스템은, 제 1 배터리 감시 IC (100) 와, 제 2 배터리 감시 IC (200) 와, 배터리 블록 (400) 을 구비하고 있다. 본 실시형태의 배터리 감시 시스템은, 제 1 배터리 감시 IC (100) 와 제 2 배터리 감시 IC (200) 를 각각 세로 쌓기로 하여 배터리 블록 (400) 을 감시하고, 최하단의 각각의 IC 로부터 호스트 컨트롤러 (500) 에 검출 신호를 출력하는 구성으로 하고 있다.
도 2 는, 본 실시형태에 관련된 제 1 배터리 감시 IC 의 블록도이다.
제 1 배터리 감시 IC (100) 는, 배터리 전압 감시 회로 (110) 와, 배터리 블록 전압 감시 회로 (111) 와, 기준 전압 회로 (112) 와, 논리 회로 (113) 와, 배터리 전압 감시용 단자 (120) 와, 입력 단자 (130) 와, 출력 단자 (140) 와, 입력 단자 (150) 와, 기준 전압 출력 단자 (160) 를 구비하고 있다.
도 3 은, 본 실시형태에 관련된 제 2 배터리 감시 IC 의 블록도이다.
제 2 배터리 감시 IC (200) 는, 배터리 전압 감시 회로 (210) 와, 배터리 블록 전압 감시 회로 (211) 와, 외부 기준 전압 감시 회로 (212) 와, 논리 회로 (213) 와, 배터리 전압 감시용 단자 (220) 와, 입력 단자 (230) 와, 출력 단자 (240) 와, 기준 전압 입력 단자 (260) 와, 출력 단자 (270) 를 구비하고 있다. 또한, 도시하지 않은 기준 전압 회로도 구비하고 있다.
배터리 전압 감시용 단자 (120 및 220) 는, 배터리 블록 (400) 이 접속된다. 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 입력 단자 (130) 는, 상단의 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 출력 단자 (140) 와 접속된다. 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 출력 단자 (140) 는, 하단의 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 입력 단자 (130) 또는 호스트 컨트롤러 (500) 에 접속된다. 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 입력 단자 (150) 는, 제 2 배터리 감시 IC (200) 의 출력 단자 (270) 가 접속된다. 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 기준 전압 출력 단자 (160) 는, 제 2 배터리 감시 IC (200) 의 기준 전압 입력 단자 (260) 에 접속된다. 제 2 배터리 감시 IC (200) 의 입력 단자 (230) 는, 상단의 제 2 배터리 감시 IC (200) 의 출력 단자 (240) 에 접속된다. 제 2 배터리 감시 IC (200) 의 출력 단자 (240) 는, 하단의 제 2 배터리 감시 IC (200) 의 입력 단자 (230) 또는 호스트 컨트롤러 (500) 에 접속된다.
제 1 배터리 감시 IC (100) 내부의 접속에 대해서 설명한다.
내부의 회로에서 사용하는 기준 전압을 만들고 있는 기준 전압 회로 (112) 는, 기준 전압 출력 단자 (160) 에 접속된다. 배터리 전압 감시 회로 (110) 와 배터리 블록 전압 감시 회로 (111) 는, 배터리 전압 감시용 단자 (120) 에 접속되고, 그것들의 출력 단자는 논리 회로 (113) 에 접속된다. 논리 회로 (113) 는, 입력 단자 (130) 와 출력 단자 (140) 와 입력 단자 (150) 에 접속된다.
제 2 배터리 감시 IC (200) 내부의 접속에 대해서 설명한다.
배터리 전압 감시 회로 (210) 와 배터리 블록 전압 감시 회로 (211) 는, 배터리 전압 감시용 단자 (220) 에 접속되고, 그것들의 출력 단자는 논리 회로 (213) 에 접속된다. 외부 기준 전압 감시 회로 (212) 는, 기준 전압 입력 단자 (260) 에 접속되고, 출력 단자는 논리 회로 (213) 에 접속된다. 논리 회로 (213) 는, 입력 단자 (230) 와 출력 단자 (240) 와 출력 단자 (270) 에 접속된다.
제 2 배터리 감시 IC (200) 의 외부 기준 전압 감시 회로 (212) 는, 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 기준 전압을 감시하고 있다. 배터리 전압 감시 회로 (110 및 210) 는, 배터리 블록 (400) 각각의 배터리 전압을 감시하고 있다. 배터리 블록 전압 감시 회로 (111 및 211) 는, 배터리 블록 (400) 의 토탈 전압을 감시하고 있다. 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 논리 회로 (113) 는, 배터리 전압 감시 회로 (110) 및 배터리 블록 전압 감시 회로 (111) 로부터, 또한 입력 단자 (130) 로부터 과전압 등의 이상을 나타내는 신호를 받으면, 출력 단자 (140) 에 이상을 나타내는 신호를 출력한다. 또한, 논리 회로 (113) 는, 입력 단자 (150) 로부터 외부 기준 전압의 이상을 나타내는 신호를 받으면, 예를 들어, 배터리 블록 (400) 의 전압 감시를 정지시키고, 출력 단자 (140) 에 정상을 나타내는 신호를 계속 출력한다. 제 2 배터리 감시 IC (200) 의 논리 회로 (213) 는, 배터리 전압 감시 회로 (210) 및 배터리 블록 전압 감시 회로 (211) 로부터, 또한 입력 단자 (230) 로부터 과전압 등의 이상을 나타내는 신호를 받으면, 출력 단자 (240) 에 이상을 나타내는 신호를 출력한다. 또한, 논리 회로 (213) 는, 외부 기준 전압 감시 회로 (212) 로부터 외부 기준 전압의 이상을 나타내는 신호를 받으면, 출력 단자 (270) 에 이상을 나타내는 신호를 출력한다.
다음으로, 본 실시형태의 배터리 감시 시스템의 동작에 대해서 설명한다.
제 1 배터리 감시 IC (100) 는, 기준 전압 회로 (112) 의 기준 전압을 기준으로, 배터리 전압 감시용 단자 (120) 에 접속된 배터리 블록 (400) 의 각 배터리의 전압을 감시한다. 그리고, 배터리 블록 (400) 에 포함되는 배터리의 어느 것에, 과전압 등의 이상을 검출하면, 출력 단자 (140) 에 이상을 나타내는 검출 신호를 출력한다. 예를 들어, 이상을 검출한 제 1 배터리 감시 IC (100) 가 2 단째인 경우, 출력 단자 (140) 에 출력된 검출 신호는 다음 단의 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 입력 단자 (130) 에 입력된다. 입력 단자 (130) 에 검출 신호를 수신한 제 1 배터리 감시 IC (100) 는, 마찬가지로 검출 신호를 출력 단자 (140) 에 출력한다. 따라서, 직렬 접속된 복수의 배터리 블록 (400) 의 어느 블록에 포함되는 배터리에 이상이 검출되어도, 검출 신호는 최종적으로 최하단의 제 1 배터리 감시 IC (100) 에 도달한다. 그리고, 배터리 감시 시스템은, 호스트 컨트롤러 (500) 에 검출 신호를 출력한다.
제 2 배터리 감시 IC (200) 도, 기본적인 동작은 제 1 배터리 감시 IC (100) 와 동일하고, 배터리 블록 (400) 의 각 배터리의 전압을 감시하여, 그 이상을 검출 하면, 호스트 컨트롤러 (500) 에 검출 신호를 출력한다. 따라서, 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 검출 기능이 상실된 경우에도, 제 2 배터리 감시 IC (200) 에 의해 배터리 감시 시스템의 검출 기능을 유지할 수 있다.
여기서, 제 1 배터리 감시 IC (100) 가 기능적으로 정상이고, 기준 전압 회로 (112) 의 기준 전압 특성이 열화된 경우에 대해서 설명한다.
이 상태에서는, 제 1 배터리 감시 IC (100) 는, 검출 기능이 상실되어 있지 않기 때문에, 이상한 기준 전압에 기초하여 배터리 블록 (400) 의 전압을 감시하게 된다. 이 때, 제 2 배터리 감시 IC (200) 는, 외부 기준 전압 감시 회로 (212) 가 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 기준 전압 회로 (112) 의 기준 전압의 열화를 검지한다. 그리고, 제 2 배터리 감시 IC (200) 는, 기준 전압 회로 (112) 의 기준 전압이 소정 범위 밖의 값으로 된 경우, 이상을 나타내는 신호를 출력 단자 (270) 에 출력한다. 예를 들어, 기준 전압의 이상을 검출한 제 2 배터리 감시 IC (200) 가 2 단째인 경우, 출력 단자 (270) 에 출력된 신호는 2 단째의 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 입력 단자 (150) 에 입력된다.
제 1 배터리 감시 IC (100) 의 논리 회로 (113) 는, 제 2 배터리 감시 IC (200) 의 출력 단자 (270) 에 출력된 이상을 나타내는 신호를 입력 단자 (150) 에 받으면, 예를 들어, 배터리 블록 (400) 의 전압 감시를 정지시키고, 출력 단자 (140) 에 정상을 나타내는 신호를 계속 출력한다. 제 1 배터리 감시 IC (100) 는, 이와 같이 동작함으로써, 이상 기준 전압에 기초하여 배터리 블록 (400) 의 전압을 감시하는 일이 없어진다. 즉, 배터리 감시 시스템은 오검출을 하지 않게 된다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 배터리 감시 시스템에 따르면, 제 1 배터리 감시 IC (100) 가 기능적으로 정상이고 기준 전압 특성이 열화되는 상태가 되어도, 오검출을 하지 않고, 배터리 감시 시스템의 안전성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
또, 제 1 배터리 감시 IC (100) 는, 이상을 나타내는 신호를 입력 단자 (150) 에 받은 경우, 배터리 블록 (400) 의 전압 감시를 정지하지만, 입력 단자 (130) 의 검출 신호는 출력 단자 (140) 에 출력하도록 구성해도 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 제 2 배터리 감시 IC (200) 가 제 1 배터리 감시 IC (100) 의 기준 전압을 감시하는 구성으로 했는데, 그 반대여도 되고, 또한 양방이 서로의 기준 전압을 감시하는 구성으로 해도 된다. 양방이 서로의 기준 전압을 감시하는 구성으로 한 경우에는, 양방의 기준 전압에 이상이 검출된 경우에는, 호스트 컨트롤러 (500) 에 이상 검출 신호를 출력하도록 구성하면, 배터리 감시 시스템의 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.
100 : 제 1 배터리 감시 IC
110, 210 : 배터리 전압 감시 회로
111, 211 : 배터리 블록 전압 감시 회로
112 : 기준 전압 회로
113, 213 : 논리 회로
120, 220 : 배터리 전압 감시용 단자
130, 150, 230 : 입력 단자
140, 240 : 출력 단자
160 : 기준 전압 출력 단자
200 : 제 2 배터리 감시 IC
260 : 외부 기준 전압 입력 단자
400 : 배터리 블록
500 : 호스트 컨트롤러
110, 210 : 배터리 전압 감시 회로
111, 211 : 배터리 블록 전압 감시 회로
112 : 기준 전압 회로
113, 213 : 논리 회로
120, 220 : 배터리 전압 감시용 단자
130, 150, 230 : 입력 단자
140, 240 : 출력 단자
160 : 기준 전압 출력 단자
200 : 제 2 배터리 감시 IC
260 : 외부 기준 전압 입력 단자
400 : 배터리 블록
500 : 호스트 컨트롤러
Claims (4)
- 배터리와, 제 1 배터리 감시 IC 와, 제 2 배터리 감시 IC 를 구비한 배터리 감시 시스템으로서,
상기 제 2 배터리 감시 IC 는, 상기 제 1 배터리 감시 IC 의 기준 전압을 감시하여, 상기 기준 전압이 소정 범위 밖의 값으로 되었음을 검출하면, 상기 제 1 배터리 감시 IC 에 기준 전압의 이상을 나타내는 신호를 출력하고,
상기 제 1 배터리 감시 IC 는, 상기 제 2 배터리 감시 IC 로부터 기준 전압의 이상을 나타내는 상기 신호를 입력하면, 상기 배터리의 감시를 정지하는 것을 특징으로 하는 배터리 감시 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 배터리 감시 IC 는, 상기 기준 전압을 출력하는 기준 전압 출력 단자와, 상기 기준 전압의 이상을 나타내는 신호를 입력하는 입력 단자를 구비하고,
상기 제 2 배터리 감시 IC 는, 상기 기준 전압을 입력하는 외부 기준 전압 입력 단자와, 상기 기준 전압의 이상을 검출하는 외부 기준 전압 감시 회로와, 상기 기준 전압의 이상을 나타내는 신호를 출력하는 출력 단자를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 감시 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 배터리 감시 IC 는, 상기 제 2 배터리 감시 IC 의 기준 전압을 감시하여, 상기 기준 전압이 소정 범위 밖의 값으로 되었음을 검출하면, 상기 제 2 배터리 감시 IC 에 이상을 나타내는 신호를 출력하고,
상기 제 2 배터리 감시 IC 는, 상기 제 1 배터리 감시 IC 로부터 상기 이상을 나타내는 신호를 입력하면, 상기 배터리의 감시를 정지하는 것을 특징으로 하는 배터리 감시 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 배터리 감시 IC 는, 상기 기준 전압을 출력하는 기준 전압 출력 단자와, 상기 기준 전압의 이상을 나타내는 신호를 입력하는 입력 단자와, 상기 제 2 배터리 감시 IC 의 기준 전압을 입력하는 외부 기준 전압 입력 단자와, 상기 제 2 배터리 감시 IC 의 기준 전압의 이상을 검출하는 외부 기준 전압 감시 회로와, 상기 제 2 배터리 감시 IC 의 기준 전압의 이상을 나타내는 신호를 출력하는 출력 단자를 구비하고,
상기 제 2 배터리 감시 IC 는, 상기 기준 전압을 출력하는 기준 전압 출력 단자와, 상기 기준 전압의 이상을 나타내는 신호를 입력하는 입력 단자와, 상기 제 1 배터리 감시 IC 의 기준 전압을 입력하는 외부 기준 전압 입력 단자와, 상기 제 1 배터리 감시 IC 의 기준 전압의 이상을 검출하는 외부 기준 전압 감시 회로와, 상기 제 1 배터리 감시 IC 의 기준 전압의 이상을 나타내는 신호를 출력하는 출력 단자를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 감시 시스템.
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