本申請要求2015年1月12日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請kr10-2015-0004435以及2015年10月29日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請kr10-2015-0151388的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容在此引入以供參考。

本發(fā)明涉及過壓保護(hù)電路、控制方法及電池組，更具體地說，本發(fā)明涉及能減少額定功耗的過壓保護(hù)電壓及其控制方法和電池組。

背景技術(shù)：

具有電氣特性，諸如根據(jù)產(chǎn)品組和高能量密度的高適用性的二次電池通常被應(yīng)用于由電動驅(qū)動源驅(qū)動的電動車(ev)、混合電動車(hev)、儲能系統(tǒng)等，以及便攜式設(shè)備。二次電池作為用于提升環(huán)保性能的新能源受到公眾關(guān)注，并且根據(jù)能源使用以及顯著地減少礦物燃料的主要優(yōu)點(diǎn)，根本不產(chǎn)生那一副產(chǎn)品中的能源效率。

二次電池可通過包括正負(fù)集電器、隔膜、活性材料、電解質(zhì)等的構(gòu)成元件之間的電化學(xué)反應(yīng)，重復(fù)地充電和放電。被廣泛用作示例的鋰聚合物二次電池具有約3.7v至4.2v的工作電壓。因此，通過串聯(lián)連接多個(gè)單位二次電池單體(cell)，構(gòu)成電池組，以便獲得被應(yīng)用于電動車等的高輸出電池組。

除基本結(jié)構(gòu)外，電池組可以被構(gòu)造成另外包括過壓保護(hù)電路，使得通過測量電池組的電壓，在充電期間防止過壓充電，并且當(dāng)過壓情形發(fā)生時(shí)，截止充電。然而，為了截止充電，由于需要不斷地檢測電池組的電壓，截止電路除了正常地操作沒有其他選擇，因此，功耗一定大。此外，即使在不使用電池組的情況下，由于截止電路操作，存在電池組快速地放電的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供能降低自身功耗的過壓保護(hù)電路。

此外，本發(fā)明的另一目的是通過降低過壓保護(hù)電路的功耗，降低整個(gè)電池組的額定功耗。

技術(shù)方案

本發(fā)明具有下述構(gòu)造：

(1)一種過壓保護(hù)電路，包括：電壓測量單元，用于測量電池的電壓；功率控制單元，如果在電壓測量單元中測量的電池電壓值等于或大于第一預(yù)定電壓值，功率控制單元供電；以及截止電路單元，如果電池的電壓值等于或大于第二預(yù)定電壓值，截止電路單元接收從功率控制單元供給的電力并且截止對電池的充電。

(2)在部分(1)公開的過壓保護(hù)電路中，第二電壓值可以等于或大于第一電壓值。

(3)在部分(1)公開的過壓保護(hù)電路中，電壓測量單元和功率控制單元可用集成的功率電路單元來構(gòu)造。

(4)在部分(1)公開的過壓保護(hù)電路，功率電路單元可以連接在電池和截止電路單元之間。

(5)截止電路單元可以被配置為包括用來判斷電池電壓值是否等于或大于第二電壓值的電壓比較器。

(6)在部分(1)至(5)的任何一個(gè)公開的過壓保護(hù)電路，如果電池電壓值小于第一電壓值，截止電路單元可以不操作。

(7)在部分(1)至(5)公開的過壓保護(hù)電路，當(dāng)充電電池時(shí)，截止電路單元可以操作。

(8)一種電池組，包括：電池；測量電池的電壓的電壓測量單元；功率控制單元，如果在電壓測量單元中測量的電池電壓值等于或大于第一預(yù)定電壓值，功率控制單元供電；以及截止電路單元，如果電池的電壓值等于或大于第二預(yù)定電壓值，截止電路單元接收從功率控制單元供給的電力并且截止對電池的充電。

(9)在部分(8)公開的電池組中，第二電壓值可以等于或大于第一電壓值。

(10)在部分(9)公開的電池組中，電壓測量單元和功率控制單元可用集成的功率電路單元來構(gòu)造。

(11)在部分(10)公開的電池組中，功率電路單元可以連接在電池和截止電路單元之間。

(12)在部分(8)公開的電池組中，截止電路單元可以被配置為包括用來判斷電池電壓值是否等于或大于第二電壓值的電壓比較器。

(13)在部分(8)至(12)的任何一個(gè)部分公開的電池組中，如果電池電壓值小于第一電壓值，截止電路單元可以不操作。

(14)在部分(8)至(12)的任何一個(gè)部分公開的電池組中，當(dāng)充電電池時(shí)，截止電路單元可以操作。

(15)一種過壓保護(hù)電路的控制方法，包括：測量電池的電壓；判斷在測量中測量的電池電壓值是否等于或大于第一預(yù)定電壓值；當(dāng)電池電壓值等于或大于第一電壓值時(shí)，向截止電路單元供電；判斷電池電壓值是否等于或大于第二預(yù)定電壓值；以及如果電池電壓值等于或大于第二電壓值，由截止電路單元截止對電池的充電。

(16)在部分(15)公開的過壓保護(hù)電路的控制方法中，第二電壓值可以等于或大于第一電壓值。

(17)在部分(15)公開的過壓保護(hù)電路的控制方法中，可以由集成形成的功率電路單元執(zhí)行測量和判斷電池電壓值是否等于或大于第一電壓值。

(18)在部分(17)公開的過壓保護(hù)電路的控制方法中，功率電路單元可以連接在電池和截止電路單元之間并且執(zhí)行測量和判斷電池電壓值是否等于或大于第一電壓值。

(19)在部分(18)公開的過壓保護(hù)電路的控制方法中，在判斷電池電壓值是否等于或大于第二電壓值時(shí)，可以由電壓比較器執(zhí)行判斷電池電壓值是否等于或大于第二電壓值。

(20)在部分(15)至(19)的任何一個(gè)部分公開的過壓保護(hù)電路的控制方法中，如果電池電壓值小于第一電壓值，則可以不執(zhí)行電池電壓值是否等于或大于第二電壓值的判斷和截止。

(21)在部分(15)至(19)的任何一個(gè)部分公開的過壓保護(hù)電路的控制方法中，當(dāng)充電電池時(shí)，可以執(zhí)行電池電壓值是否等于或大于第二電壓值的判斷和截止。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)電池的電壓不大于預(yù)定電壓時(shí)，功率電路單元不向截止電路單元供電。因此，本發(fā)明能降低功耗，因?yàn)楫?dāng)不使用電池組時(shí)，僅功率電路單元操作。

此外，電壓測量單元和功率控制單元可以集成地構(gòu)造，由此降低由電壓測量單元和功率控制單元占用的體積和空間。

此外，本發(fā)明能通過當(dāng)電池的電壓小于預(yù)定電壓時(shí)，檢測僅在功率電路單元中的電池的電壓，以及當(dāng)電池的電壓等于或大于預(yù)定電壓時(shí)，通過截止電路單元，更準(zhǔn)確地檢測電池的電壓，降低功耗。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過壓保護(hù)電路的電路圖。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過壓保護(hù)電路的功率電路單元的構(gòu)成的框圖。

圖3是根據(jù)電池的充電圖中的電池電壓值，描述功率電路單元和截止電路單元的操作的圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，描述過壓保護(hù)電路的控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，參考附圖，詳細(xì)地描述本發(fā)明。在本文中，將省略使本發(fā)明的要點(diǎn)不必要模糊的已知功能和構(gòu)成的重復(fù)描述和詳細(xì)描述。為向本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地描述本發(fā)明，提供本發(fā)明的實(shí)施例。因此，為更清楚說明，擴(kuò)大圖中的元件的形狀、大小等。

在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過壓保護(hù)電路和電池組的結(jié)構(gòu)和操作。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過壓保護(hù)電路的電路圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過壓保護(hù)電路的功率電路單元的構(gòu)成的框圖。圖3是根據(jù)電池的充電圖中的電池電壓值，描述功率電路單元和截止電路單元的操作的圖。

在圖1至3中，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過壓保護(hù)電路，但本發(fā)明的實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)成包括電池和過壓保護(hù)電路的電池組的形式。

參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過壓保護(hù)電路被配置成包括功率電路單元100和截止電路單元200。圖1中所示的過壓保護(hù)電路依據(jù)實(shí)施例，其構(gòu)成元件被示為圖1中所示的實(shí)施例，并且必要時(shí)，可以添加、修改或刪除一些構(gòu)成元件。

一起參考圖2，功率電路單元100被配置成包括電壓測量單元110和功率控制單元120。

電壓測量單元110測量電池10的電壓。在這種情況下，可以由至少一個(gè)電池單體(cell)構(gòu)成電池10。

功率控制單元120判斷在電壓測量單元110中測量的電池電壓值是否等于或大于第一預(yù)定電壓值。并且，如果電池電壓值等于或大于第一電壓值，功率控制單元120如下文所述截止對電路單元200供電。

電壓測量單元110和功率控制單元120可以集成地構(gòu)造。例如，如圖1所示，電壓測量單元110和功率控制單元120可用集成的功率電路單元100來構(gòu)造。此外，可以在電池10和截止電路單元200之間連接功率電路單元100。這樣，在本發(fā)明的實(shí)施例中，電壓測量單元110和功率控制單元120可以集成地構(gòu)造，由此減小由電壓測量單元110和功率控制單元120占用的體積和空間。因此，電壓測量單元110和功率控制單元120可以共享共用組件或單元。

截止電路單元200從功率控制單元120接收電力并且判斷電池電壓值是否等于或大于第二預(yù)定電壓值。在本文中，第二電壓值可以是等于或大于第一電壓值的值。此外，當(dāng)電池電壓值等于或大于第二電壓值時(shí)，截止電路單元200截止對電池10充電。當(dāng)電池電壓值小于第一電壓值時(shí)，截止電路單元200不操作。此外，在充電電池10時(shí)，截止電路單元200操作。

截止電路單元200可以被配置為包括電壓比較器210和截止單元220。電壓比較器210更精確地判斷電池電壓值是否等于或大于第二電壓值。此外，當(dāng)電池電壓值等于或大于第二電壓值時(shí)，截止單元220使電池10和充電器20之間斷開?？梢杂秒娫磾嚅_裝置(pdd)構(gòu)造截止單元220。

一起參考圖3，在電池的充電圖中，當(dāng)電池的充電開始時(shí)，電池隨時(shí)間經(jīng)第一電壓值通過第二電壓值，并且達(dá)到最大充電電壓。在實(shí)施例中，當(dāng)電池達(dá)到最大充電電壓時(shí)，最大充電電壓對電池的使用壽命，諸如電池的過熱有不良影響，由此，根據(jù)電池的特性，形成用于斷開電池的第二電壓值接近電池的最大充電電壓的70％至90％。當(dāng)電池的充電開始時(shí)，在電池電壓值小于第一電壓值的第一區(qū)域a中，僅功率電路單元100操作，而截止電路單元200不操作。此外，在電池電壓值等于或大于第一電壓值并且小于第二電壓值的第二區(qū)域b中，功率電路單元100向截止電路單元200供電并且截止電路單元200精確地測量電池10的電壓。此外，當(dāng)?shù)竭_(dá)電池電壓值等于或大于第二電壓值的第三區(qū)域c時(shí)，截止電路單元200截止對電池10的充電。

這樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)電池的電壓不大于預(yù)定電壓時(shí)，功率電路單元不向截止電路單元供電。因此，本發(fā)明能降低功耗，因?yàn)楫?dāng)不使用電池組時(shí)，僅功率電路單元操作。

此外，當(dāng)電池的電壓小于預(yù)定電壓時(shí)，檢測僅在功率電路單元中的電池的電壓，并且當(dāng)電池的電壓等于或大于預(yù)定電壓時(shí)，通過截止電路，更精確地檢測電池的電壓，因此本發(fā)明降低功耗。

在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過壓保護(hù)電路的控制方法。

圖4是用于描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過壓保護(hù)電路的控制方法的流程圖。

參考圖4，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過壓保護(hù)電路的控制方法中，首先，測量電池的電壓(s110)。

此外，判斷在步驟s110中測量的電池電壓值是否等于或大于第一預(yù)定電壓值(s120)。

作為步驟s120的判斷結(jié)果，當(dāng)電池電壓值等于或大于第一電壓值時(shí)，向截止電路單元供電(s130)。在這種情況下，通過集成形成的功率電路單元，執(zhí)行步驟s110至s130。在這種情況下，功率電路單元可以被連接在電池和截止電路單元之間。

此外，截止電路單元判斷電池電壓值是否等于或大于第二預(yù)定電壓值(s140)。在本文中，第二電壓值可以是等于或大于第一電壓值的值。在這種情況下，基于通過步驟s130提供的電力，截止電路單元可以檢測電池電壓值。此外，截止電路單元可以被配置為包括比較電池電壓值和第二電壓值的電壓比較器。

作為步驟s140的判斷結(jié)果，當(dāng)電池電壓值等于或大于第二電壓值時(shí)，截止對電池的充電(s150)。在這種情況下，截止電路單元可以基于步驟s130中提供的電力，截止對電池的充電。

此外，當(dāng)電池電壓值小于第一電壓值時(shí)，不執(zhí)行步驟s140和s150，而僅在電池充電時(shí)執(zhí)行。

以通過各種計(jì)算機(jī)裝置執(zhí)行并且記錄在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的程序命令的形式，實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的過壓保護(hù)電路的控制方法。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括程序命令、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等中的一個(gè)或組合。對本發(fā)明，可以專門設(shè)計(jì)和配置記錄在介質(zhì)中的程序命令，或在計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域中的技術(shù)人員公開所知和使用。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括磁介質(zhì)，諸如硬盤、軟盤和磁帶、光學(xué)介質(zhì)，諸如cd-rom和dvd、磁光介質(zhì)，諸如光磁軟盤和所有類型的硬件設(shè)備，諸如rom、ram和閃存，專門被配置為存儲和執(zhí)行程序命令。程序命令的示例包括通過使用解釋器等，可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的高級語言代碼以及由編譯器創(chuàng)建的機(jī)器語言代碼。硬件設(shè)備可以被配置為操作為一個(gè)或多個(gè)軟件模塊，以便執(zhí)行本發(fā)明的操作，其相反的情形是可用的。

本發(fā)明的原理的指令可以被實(shí)現(xiàn)為硬件和軟件的組合。此外，軟件可以被實(shí)現(xiàn)為在程序存儲單元上真正實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序。應(yīng)用程序可以被加載到包括任何適當(dāng)架構(gòu)的機(jī)器上并且由機(jī)器執(zhí)行。最好，在具有硬件，諸如一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(cpus)、計(jì)算機(jī)處理器、隨機(jī)存取存儲器(ram)和i/o接口的計(jì)算機(jī)平臺上，實(shí)現(xiàn)該機(jī)器。本文所述的不同過程和功能可以是一些微指令代碼、一些應(yīng)用程序，或其任意組合并且由包括cpu的各種處理設(shè)備執(zhí)行。此外，各種其他外圍設(shè)備，諸如額外的數(shù)據(jù)存儲單元和打印機(jī)可以被連接到計(jì)算機(jī)平臺。

由于最好由軟件實(shí)現(xiàn)在附圖中所示的一些配置系統(tǒng)部件和方法，另外應(yīng)當(dāng)理解到系統(tǒng)組件或過程功能塊之間的真正連接可以根據(jù)編程本發(fā)明的原理的方法改變。當(dāng)給出本文的指令時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能考慮本發(fā)明的原理的這些或類似的實(shí)施方式或構(gòu)造。

如上所述，上述實(shí)施例的構(gòu)造和方法可以不限于應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的過壓保護(hù)電路及其控制方法，以及電池組，但可以通過有選擇地組合所有或一些各個(gè)實(shí)施例構(gòu)成實(shí)施例以便被不同地改進(jìn)。