(57)【要約】  本発明は、車両用鉛蓄電池及びリチウムポリマー電池が互いに連結された回路において、ＭＯＳＦＥＴスイッチを介した電源の遮断時、鉛蓄電池から発生する逆起電力がＭＯＳＦＥＴスイッチに印加されないようにしてＭＯＳＦＥＴスイッチを過電流から防止し、また、鉛蓄電池の充電時、鉛蓄電池から漏れ出た電流が定められた経路でない他の経路に導通するのを事前に遮断することができるバッテリー間の回路保護システムおよび保護方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリー間の回路保護システムであって、
第１バッテリー及び第２バッテリーを備えた回路上で、
前記第１バッテリー及び第２バッテリー間の導通状態（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）を制御するスイッチング部、及び
前記第１バッテリーの漏れ電流を遮断するかまたは前記第１バッテリーの逆起電力を第１バッテリー方向に還流（ｆｒｅｅ  ｗｈｅｅｌｉｎｇ）させることによって、前記逆起電力から前記スイッチング部を保護する還流部を備えてなることを特徴とする、バッテリー間の回路保護システム。
【請求項２】
前記還流部は、
シリコン制御整流器（ＳＣＲ）、及び
前記第１バッテリーの電圧値を検出し、検出された電圧値に応じて前記シリコン制御整流器の動作状態をオン状態に変更させるための動作信号を出力する電圧値検出器を備えてなることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリー間の回路保護システム。
【請求項３】
前記電圧値検出器は、
前記検出された電圧値によって前記第１バッテリーが連結された方向性を判断し、前記第１バッテリーの連結方向が順方向でない逆方向であると判断される場合には前記動作信号を出力しないことを特徴とする、請求項２に記載のバッテリー間の回路保護システム。
【請求項４】
外部充電源を介した前記第１バッテリーの充電時、
前記第１バッテリーから前記還流部方向に漏れ出る漏れ電流は前記シリコン制御整流器によって遮断されることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリー間の回路保護システム。
【請求項５】
前記シリコン制御整流器がオン状態で動作中、前記スイッチング部が開放（ＯＰＥＮ）されて前記第１バッテリー及び第２バッテリー間の導通状態が短絡状態に変更される場合、
前記第１バッテリーから出力される逆起電力を前記シリコン制御整流器を介して前記第１バッテリー方向に還流させることができるように、前記電圧値検出器は前記シリコン制御整流器の動作状態をオン状態から還流状態に変更させるための還流信号を出力することを特徴とする、請求項２に記載のバッテリー間の回路保護システム。
【請求項６】
前記第１バッテリーから出力される逆起電力が前記シリコン制御整流器を介して前記第１バッテリー方向に還流されることによって、前記スイッチング部は前記逆起電力から保護されることを特徴とする、請求項５に記載のバッテリー間の回路保護システム。
【請求項７】
前記スイッチング部は、
金属酸化膜電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリー間の回路保護システム。
【請求項８】
バッテリー間の回路保護方法であって、
第１バッテリー及び第２バッテリーを含んでなる回路上で、スイッチング部を介して前記第１バッテリー及び第２バッテリー間の導通状態（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）を制御するステップ、及び
還流部を介して前記第１バッテリーの漏れ電流を遮断するかまたは前記第１バッテリーの逆起電力を第１バッテリー方向に還流（ｆｒｅｅ  ｗｈｅｅｌｉｎｇ）させることによって、前記逆起電力から前記スイッチング部を保護するステップを含んでなることを特徴とする、バッテリー間の回路保護方法。
【請求項９】
前記スイッチング部を保護するステップは、
電圧値検出器を介して前記第１バッテリーの電圧値を検出するステップ、及び
検出された電圧値に応じてシリコン制御整流器の動作状態をオン状態に変更させるための動作信号を前記シリコン制御整流器に出力するステップを含んでなることを特徴とする、請求項８に記載のバッテリー間の回路保護方法。
【請求項１０】
前記スイッチング部を保護するステップは、
前記検出された電圧値によって前記第１バッテリーが連結された方向性を判断し、前記第１バッテリーの連結方向が順方向でない逆方向であると判断される場合には前記動作信号を出力しないステップをさらに含んでなることを特徴とする、請求項９に記載のバッテリー間の回路保護方法。
【請求項１１】
前記スイッチング部を保護するステップは、
外部充電源を介した前記第１バッテリーの充電時、前記シリコン制御整流器を介して前記第１バッテリーから前記還流部方向に漏れ出る漏れ電流を遮断するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のバッテリー間の回路保護方法。
【請求項１２】
前記スイッチング部を保護するステップは、
前記シリコン制御整流器がオン状態で動作中、前記スイッチング部が開放（ＯＰＥＮ）されて前記第１バッテリー及び第２バッテリー間の導通状態が短絡状態に変更される場合、前記第１バッテリーから出力される逆起電力を前記シリコン制御整流器を介して前記第１バッテリー方向に還流させることができるように、前記電圧値検出器を介して前記シリコン制御整流器の動作状態をオン状態から還流状態に変更させるための還流信号を出力するステップをさらに含んでなることを特徴とする、請求項９に記載のバッテリー間の回路保護方法。
【請求項１３】
前記スイッチング部を保護するステップは、
前記第１バッテリーから出力される逆起電力が前記シリコン制御整流器を介して前記第１バッテリー方向に還流されることによって、前記スイッチング部が前記逆起電力から保護されるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載のバッテリー間の回路保護方法。
【請求項１４】
前記第１バッテリー及び第２バッテリー間の導通状態を制御するステップは、
金属酸化膜電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）に基づいて前記スイッチング部を実現するステップを含んでなることを特徴とする、請求項８に記載のバッテリー間の回路保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２０１６年０７月１５日付の韓国特許出願第１０−２０１６−００９０２５１号に基づいた優先権の利益を主張し、該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、フリーホイールパスを用いたバッテリー間の回路保護システムおよび保護方法に関し、より具体的には、車両用鉛蓄電池およびリチウムポリマー電池が互いに連結された回路において、ＭＯＳＦＥＴスイッチを介した電源の遮断時、鉛蓄電池から発生する逆起電力がＭＯＳＦＥＴスイッチに印加されないようにしてＭＯＳＦＥＴスイッチを過電流から防止し、また、鉛蓄電池の充電時、鉛蓄電池から漏れ出た電流が定められた経路でない他の経路に導通するのを事前に遮断することができるバッテリー間の回路保護システムおよび保護方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、車両用鉛蓄電池と連結されたリチウムポリマー電池において、リチウムポリマー電池は車両用鉛蓄電池の出力をサポートし、外部動力の短絡時にリチウムポリマー電池から発生する電流を遮断しなければならない。
【０００４】
このために、従来には金属酸化膜電界効果トランジスタ、すなわち、ＭＯＳＦＥＴというスイッチング素子を用いてこのような遮断動作を行ったが、この時、ＭＯＳＦＥＴを用いて車両用鉛蓄電池およびリチウムポリマー電池間の電力を急に遮断すると、車両用モータでは既存の電流流れ方向とは反対方向（逆方向）に逆起電力（ｃｏｕｎｔｅｒ  ｅｌｅｔｒｏｍｏｔｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ）が発生し、このように発生した逆起電力は車両用鉛蓄電池を通して回路上に通電されるという問題点を有していた。
【０００５】
一般に、車両用モータは回転速度が非常には速いため、モータ内部コイルを通過する磁束の変化量も比例して速く増加し、それに応じた逆起電力は非常に高い電力量を示すようになる。
【０００６】
すなわち、回路上に通電される逆起電力は非常に高い電力量を有した過電流に該当するため、このような逆起電力が回路上に導通する場合、回路上に実装された各種素子が過電流によって破損する恐れがあった。
【０００７】
それを防止するために、従来には複数のＭＯＳＦＥＴを用いて逆起電力を還流できる還流経路（ｆｒｅｅ  ｗｈｅｅｌｉｎｇ  ｐａｔｈ）を実現して利用したが、ＭＯＳＦＥＴの特性上、一つのＭＯＳＦＥＴによっては寄生ダイオードの方向性が単一化しており、片方向にのみ方向制御が可能であるため、電流方向性を制御するためには複数のＭＯＳＦＥＴを適用しなければならないという限界があり、これは回路の複雑性および回路内の素子集積度の増加に応じた各種の電気的問題点を引き起こすようになった。
【０００８】
そこで、本発明者は、上述した従来の還流経路回路が有する問題点を解決するために、複数のＭＯＳＦＥＴを介して還流経路を実現するのではない、電流の方向を様々な方向に制御可能なシリコン制御整流器（ＳＣＲ；サイリスタとも呼ばれる）を用いることによって、ＭＯＳＦＥＴスイッチを介した電源の遮断時、鉛蓄電池から発生する逆起電力がＭＯＳＦＥＴスイッチに印加されないようにしてＭＯＳＦＥＴスイッチを過電流から防止し、また、鉛蓄電池の充電時、鉛蓄電池から漏れ出た電流が定められた経路でない他の経路に導通するのを事前に遮断することができるバッテリー間の回路保護システムおよび保護方法を発明するに至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明は、複数のＭＯＳＦＥＴを介して還流経路を実現するのではない、電流の方向を様々な方向に制御可能なシリコン制御整流器（ＳＣＲ；サイリスタとも呼ばれる）を用いることによって、ＭＯＳＦＥＴスイッチを介した電源の遮断時、鉛蓄電池から発生する逆起電力がＭＯＳＦＥＴスイッチに印加されないようにしてＭＯＳＦＥＴスイッチを過電流から防止し、また、鉛蓄電池の充電時、鉛蓄電池から漏れ出た電流が定められた経路でない他の経路に導通するのを事前に遮断することができるバッテリー間の回路保護システムおよび保護方法を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態によるバッテリー間の回路保護システムは、第１および第２バッテリーを含んでなる回路上で、前記第１および第２バッテリー間の導通状態（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）を制御するスイッチング部、および前記第１バッテリーの漏れ電流を遮断するかまたは前記第１バッテリーの逆起電力を第１バッテリー方向に還流（ｆｒｅｅ  ｗｈｅｅｌｉｎｇ）させることによって、前記逆起電力から前記スイッチング部を保護する還流部を含む。
【００１１】
一実施形態において、前記還流部は、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）および前記第１バッテリーの電圧値を検出し、検出された電圧値に応じて前記シリコン制御整流器の動作状態をオン状態に変更させるための動作信号を出力する電圧値検出器を含んでもよい。
【００１２】
一実施形態において、前記電圧値検出器は、前記検出された電圧値によって前記第１バッテリーが連結された方向性を判断し、前記第１バッテリーの連結方向が順方向でない逆方向であると判断される場合には前記動作信号を出力しないことを特徴とする。
【００１３】
一実施形態において、外部充電源を介した前記第１バッテリーの充電時、前記第１バッテリーから前記還流部方向に漏れ出る漏れ電流は前記シリコン制御整流器によって遮断されてもよい。
【００１４】
一実施形態において、前記シリコン制御整流器がオン状態で動作中、前記スイッチング部が開放（ＯＰＥＮ）されて前記第１および第２バッテリー間の導通状態が短絡状態に変更される場合、前記第１バッテリーから出力される逆起電力を前記シリコン制御整流器を介して前記第１バッテリー方向に還流させることができるように、前記電圧値検出器は前記シリコン制御整流器の動作状態をオン状態から還流状態に変更させるための還流信号を出力してもよい。
【００１５】
一実施形態において、前記第１バッテリーから出力される逆起電力が前記シリコン制御整流器を介して前記第１バッテリー方向に還流されることによって、前記スイッチング部は前記逆起電力から保護される。
【００１６】
一実施形態において、前記スイッチング部は金属酸化膜電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であってもよい。
【００１７】
本発明の他の実施形態によるバッテリー間の回路保護方法は、第１および第２バッテリーを含んでなる回路上で、スイッチング部を介して前記第１および第２バッテリー間の導通状態（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）を制御するステップ、および還流部を介して前記第１バッテリーの漏れ電流を遮断するかまたは前記第１バッテリーの逆起電力を第１バッテリー方向に還流（ｆｒｅｅ  ｗｈｅｅｌｉｎｇ）させることによって、前記逆起電力から前記スイッチング部を保護するステップを含む。
【００１８】
一実施形態において、前記スイッチング部を保護するステップは、電圧値検出器を介して前記第１バッテリーの電圧値を検出するステップ、および検出された電圧値に応じてシリコン制御整流器の動作状態をオン状態に変更させるための動作信号を前記シリコン制御整流器に出力するステップを含んでもよい。
【００１９】
一実施形態において、前記スイッチング部を保護するステップは、前記検出された電圧値によって前記第１バッテリーが連結された方向性を判断し、前記第１バッテリーの連結方向が順方向でない逆方向であると判断される場合には前記動作信号を出力しないステップをさらに含んでもよい。
【００２０】
一実施形態において、前記スイッチング部を保護するステップは、外部充電源を介した前記第１バッテリーの充電時、前記シリコン制御整流器を介して前記第１バッテリーから前記還流部方向に漏れ出る漏れ電流を遮断するステップをさらに含んでもよい。
【００２１】
一実施形態において、前記スイッチング部を保護するステップは、前記シリコン制御整流器がオン状態で動作中、前記スイッチング部が開放（ＯＰＥＮ）されて前記第１および第２バッテリー間の導通状態が短絡状態に変更される場合、前記第１バッテリーから出力される逆起電力を前記シリコン制御整流器を介して前記第１バッテリー方向に還流させることができるように、前記電圧値検出器を介して前記シリコン制御整流器の動作状態をオン状態から還流状態に変更させるための還流信号を出力するステップをさらに含んでもよい。
【００２２】
一実施形態において、前記スイッチング部を保護するステップは、前記第１バッテリーから出力される逆起電力が前記シリコン制御整流器を介して前記第１バッテリー方向に還流されることによって、前記スイッチング部が前記逆起電力から保護されるステップをさらに含んでもよい。
【００２３】
一実施形態において、前記第１および第２バッテリー間の導通状態を制御するステップは、金属酸化膜電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）に基づいて前記スイッチング部を実現するステップを含んでもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の一側面によれば、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）を用いて還流経路（フリーホイールパス）を実現することによって、逆起電力の電流方向性および漏れ電流の電流方向性をいずれも制御できるという利点を有する。
【００２５】
また、本発明の一側面によれば、電圧値検出器を介して車両用鉛蓄電池が正常に連結された場合にのみシリコン制御整流器の動作状態をオン状態からオフ状態に変更させるため、作業者の不注意でバッテリー連結方向が変わってもシリコン制御整流器の動作状態を制御して誤作動を防止できるという利点を有する。
【００２６】
なお、本発明の一側面によれば、複数のＭＯＳＦＥＴ適用を排除することによってバッテリー間の連結回路の複雑性が解消され、それに応じた素子集積度も顕著に減少し、複数のＭＯＳＦＥＴ適用に応じた費用発生の問題も解決できるという利点を有する。
【００２７】
さらに、本発明の一側面によれば、外部充電源を介した鉛蓄電池の充電時、鉛蓄電池から漏れ出る漏れ電流が定められた経路でない他の経路に導通するのをシリコン制御整流器（ＳＣＲ）を用いて事前に遮断できるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態によるバッテリー間の回路保護システム１００の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示されたシリコン制御整流器１２０ａの構成および動作状態をより具体的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるバッテリー間の回路保護システム１００の動作順序を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施形態を提示する。但し、下記の実施形態は本発明をより容易に理解するために提供されるものに過ぎず、下記の実施形態によって本発明の内容が限定されるものではない。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態によるバッテリー間の回路保護システム１００の構成を概略的に示す図である。
【００３１】
図１を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリー間の回路保護システム１００は、スイッチング部１１０および還流部１２０を含んで構成されることができる。
【００３２】
先ず、スイッチング部１１０は、第１および第２バッテリー１、２を含んでなる回路３上で、第１および第２バッテリー１、２間の導通状態（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）を制御する役割をすることができる。
【００３３】
ここで、第１バッテリー１とは、硫酸を電解質とし、負極（−）は鉛、正極（＋）は二酸化鉛が適用された充放電可能な車両用鉛蓄電池を意味し、第２バッテリー２とは、一般にリチウムポリマー電池のように充放電可能なリチウム電池を意味する。
【００３４】
また、第1バッテリー２は第１バッテリー１の出力を補助する役割をし、第１および第２バッテリー１、２は車両に適用可能であるかまたは充放電可能なバッテリーに該当する限り、その種類、容量および出力量は特に制限されないことに留意する。
【００３５】
一方、スイッチング部１１０は、第１および第２バッテリー１、２が互いに電気的に連結された状態である導通状態を連結（ｃｌｏｓｅ）するかまたは開放（ｏｐｅｎ）するスイッチングの役割をし、一例として金属酸化膜電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）が含まれることができる。
【００３６】
このようなスイッチング部１１０の導通状態が連結状態から開放状態に変更される場合には、第１および第２バッテリー１、２間の電気的な連結状態が短絡されるようになる。
【００３７】
一方、スイッチング部１１０の導通状態が連結状態から開放状態に変更される場合、第１バッテリー１と連結された外部モータ（図示せず）から発生する逆起電力（ｃｏｕｎｔｅｒ  ｅｌｅｔｒｏｍｏｔｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ）が第１バッテリー１を介して回路３に印加されることができる。
【００３８】
外部モータ（図示せず）は回転速度が非常に速いため、モータ内部コイルを通過する磁束の変化量も比例して速く増加し、それに応じた逆起電力も非常に高い電力量を示すようになる。
【００３９】
すなわち、回路３上に通電される逆起電力は非常に高い電力量を有した過電流に該当するため、このような逆起電力が回路３上に導通する場合、回路上に実装された各種素子、特に上述したＭＯＳＦＥＴのようなスイッチング部１１０が逆起電力によって破損する恐れがあるので、本発明においては、後述する還流部１２０を介して回路３上の各種素子、特にスイッチング部１１０を保護することができる。
【００４０】
一方、本明細書において、スイッチング部１１０が第１および第２バッテリー１、２を電気的に連結されるようにし、第１および第２バッテリー１、２間の導通状態を変更する役割をする限り、スイッチング部１１０の種類は特に制限されないことに留意する。
【００４１】
一実施形態において、本発明に係るバッテリー間の回路保護システム１００は、上述したスイッチング部１１０にスイッチング信号を印加することによってスイッチング部１１０の状態をオン状態またはオフ状態に制御するコントローラ１１０ａをさらに含むことができる。
【００４２】
一方、上述したコントローラ１１０ａは一般に電気車両用バッテリーに備えられたＭＯＳＦＥＴのオンまたはオフ動作を制御する車両用ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）を意味し、これは従来の公知の技術を利用するので詳細な説明は省略する。
【００４３】
次に、還流部１２０は、上述した第１および第２バッテリー１、２間で並列的に連結され、第１バッテリー１の漏れ電流を遮断するかまたは第１バッテリー１から出力される上述した逆起電力を第２バッテリー２でない第１バッテリー１方向に還流（ｆｒｅｅ  ｗｈｅｅｌｉｎｇ）させることによってスイッチング部１１０を保護する役割をすることができる。
【００４４】
ここで、第１バッテリー１の漏れ電流とは、第１バッテリー１が外部充電源（図示せず）を介して充電される時、第１バッテリー１からスイッチング部１１０あるいは第２バッテリー２に向かった経路でない、還流部１２０に向かった経路に漏れ出る電流を意味する。
【００４５】
この時、このような漏れ電流が還流部１２０に漏れ出るのを遮断するために、還流部１２０はシリコン制御整流器（ＳＣＲ）１２０ａを含むことができる。
【００４６】
シリコン制御整流器１２０ａはサイリスタと称し、一般的なトランジスタが通電できない大電流あるいは高電圧の電流方向性を制御する役割をする素子を意味する。
【００４７】
ここで、シリコン制御整流器１２０ａは、内部的にＰ−Ｎ−Ｐ−Ｎ接合の４層構造の半導体素子を総称する素子であり、Ｐ−Ｎ−Ｐの役割をするトランジスタとＮ−Ｐ−Ｎの役割をするトランジスタが互いに結合された構造を有することができる。
【００４８】
この時、シリコン制御整流器１２０ａに含まれたＰ−Ｎ−Ｐの役割をするトランジスタおよびＮ−Ｐ−Ｎの役割をするトランジスタは各々内部的に単方向の電流方向性を有する互いに異なるダイオード（ｄｉｏｄｅ）を有しているため、第１バッテリー１から漏れ出る漏れ電流の電流方向性が上述したそれぞれのダイオードの電流方向性と逆方向に該当する場合、漏れ電流がシリコン制御整流器１２０ａに入力されるのが遮断されることができる。
【００４９】
したがって、シリコン制御整流器１２０ａによって遮断された漏れ電流は第２バッテリー２に供給されることができ、これは結果的に第１バッテリー１から漏れ出る漏れ電流がシリコン制御整流器１２０ａによって不要に消耗されるのが防止されることを意味する。
【００５０】
また、ここで、第１バッテリー１から出力される逆起電力を第１バッテリー１方向に還流させるということは、スイッチング部１１０の動作状態が連結（ｃｌｏｓｅ）状態から開放（ｏｐｅｎ）状態に変更されることによって、第１バッテリー１から出力される逆起電力が第２バッテリー２方向に印加されないように、シリコン制御整流器１２０ａが中間で横取りして導通するようにするという意味として解釈されることができる。
【００５１】
一方、本明細書において、還流はフリーホイール（ｆｒｅｅ  ｗｈｅｅｌｉｎｇ）を称する意味であり、還流部１２０は逆起電力が導通できる還流経路（ｆｒｅｅ  ｗｈｅｅｌｉｎｇ  ｐａｔｈ）を提供する役割をすることができる。
【００５２】
仮に、還流部１２０を介して逆起電力が還流されない場合には、逆起電力が第２バッテリー２を介してスイッチング部１１０に印加されることができ、この時、スイッチング部１１０は開放（ｏｐｅｎ）状態に該当するため、逆起電力が開放されたスイッチング部１１０に印加される場合、スイッチング部１１０が過電流に該当する逆起電力によって破損する恐れがある。
【００５３】
したがって、還流部１２０は、それを防止するために、逆起電力を予め還流させて再び第１バッテリー１に入力されるようにする役割をすることができる。
【００５４】
一方、本発明の一実施形態による還流部１２０は、上述した第１バッテリー１の電圧値をリアルタイムで検出し、検出された電圧値に応じてシリコン制御整流器１２０ａの動作状態をオフ状態からオン状態に変更させるための動作信号を出力する電圧値検出器（ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１２０ｂをさらに含むことができる。
【００５５】
電圧値検出器１２０ｂは、第２バッテリー２から第１バッテリー１に導通する電流の電圧値を測定するか、または第１バッテリー１の連結方向が順方向に連結される場合に第１バッテリー１電流の電圧値を測定することによって、第１バッテリー１が連結された方向性を判断する役割をすることができる。
【００５６】
例えば、第１バッテリー１が順方向でない逆方向に連結される場合、電圧値検出器１２０ｂは、第１バッテリー１から電圧値が検出されないため、現在第１バッテリー１が順方向でない逆方向に連結されていると判断し、この場合、動作信号をシリコン制御整流器１２０ａ方向に出力しないため、結果的にシリコン制御整流器１２０ａの動作状態はオフ状態が維持されることができる。
【００５７】
したがって、第１バッテリー１が逆方向に連結される場合には、シリコン制御整流器１２０ａがオフ状態を維持することにより、意図しない作業エラーが発生しなくなる。
【００５８】
一実施形態において、第１バッテリー１が順方向に連結される場合、電圧値検出器１２０ｂは、第１バッテリー１から電圧値が検出されるため、現在第１バッテリー１が順方向に連結されていると判断し、この場合、動作信号をシリコン制御整流器１２０ａ方向に出力するようになり、結果的にシリコン制御整流器１２０ａのＰ−Ｎ−Ｐトランジスタの動作状態がオフ状態からオン状態に変更される。
【００５９】
一方、シリコン制御整流器１２０ａ内部のＰ−Ｎ−Ｐトランジスタがオン状態で動作中、スイッチング部１１０が開放（ｏｐｅｎ）されて第１および第２バッテリー１、２間の導通状態が短絡状態に変更されることによって電圧値検出器１２０ｂを介して検出される電圧値が臨界電圧値（例えば、０．６ｖ以上など）を超過する場合、電圧値検出器１２０ｂはシリコン制御整流器１２０ａ内部のＮ−Ｐ−Ｎトランジスタの動作状態をオフ状態からオン状態に変更させるための還流信号を出力するようになり、結果的にシリコン制御整流器１２０ａのＮ−Ｐ−Ｎトランジスタの動作状態がオフ状態からオン状態に変更され、最終的に還流部１２０の還流経路（ｆｒｅｅ  ｗｈｅｅｌｉｎｇ  ｐａｔｈ）が形成される。
【００６０】
したがって、スイッチング部１１０の開放に応じて第１バッテリー１から出力される逆起電力は、上述した還流部１２０の還流経路に沿って再び第１バッテリー１に入力されるようになり、それによってスイッチング部１１０は逆起電力から破損が防止される。
【００６１】
次に、図２に基づいて上述したシリコン制御整流器１２０ａの概略的な構成、漏れ電流が遮断される過程および逆起電力が還流される過程について説明する。
【００６２】
図２は、図１に示されたシリコン制御整流器１２０ａの構成および動作状態をより具体的に示す図である。
【００６３】
先ず、図２（ａ）を参照すれば、図２（ａ）は第１バッテリー１が順方向でない逆方向に連結された場合を示すものであって、逆方向連結に応じた電流流れが検知されないため、電圧値検出器１２０ｂはシリコン制御整流器１２０ａを動作させるための動作信号を出力しない。
【００６４】
図２（ｂ）を参照すれば、図２（ｂ）は第１バッテリー１が順方向に連結された場合を示すものであって、順方向連結に応じた電流流れが検知されるため、電圧値検出器１２０ｂはシリコン制御整流器１２０ａを動作させるための動作信号を出力し、それにより、シリコン制御整流器１２０ａ内のＰ−Ｎ−Ｐトランジスタの動作状態がオン状態に変更される。この時、Ｎ−Ｐ−Ｎトランジスタは現在連結（ｃｌｏｓｅ）された状態である。
【００６５】
図２（ｃ）を参照すれば、図２（ｃ）は第１バッテリー１が順方向に連結された状態からスイッチング部１１０が開放（ｏｐｅｎ）されて第１および第２バッテリー１、２の導通状態が短絡状態である場合を示すものであって、スイッチング部１１０の開放に応じた逆起電力（０．６ｖ以上）が検出されるため、電圧値検出器１２０ｂはシリコン制御整流器１２０ａのＮ−Ｐ−Ｎトランジスタを動作させるための還流信号を出力し、それにより、シリコン制御整流器１２０ａ内のＮ−Ｐ−Ｎトランジスタの動作状態がオン状態に変更される。この時、Ｐ−Ｎ−ＰトランジスタおよびＮ−Ｐ−Ｎトランジスタはいずれも連結（ｃｌｏｓｅ）された状態であるため、逆起電力は図２（ｃ）に示された「Ａ」から「Ｋ」方向の経路に沿って通電されて第１バッテリー１に還流されることができる。
【００６６】
次に、図３に基づいて本発明に係るバッテリー間の回路保護システム１００の動作順序について説明する。
【００６７】
図３は、本発明の一実施形態によるバッテリー間の回路保護システム１００の動作順序を概略的に示す図である。
【００６８】
図３を参照すれば、先ず、第１バッテリー１が連結される場合、電圧値検出器１２０ｂを介して第１バッテリー１の電圧値を検出する（Ｓ３０１）。
【００６９】
この時、電圧値検出器１２０ｂは、検出される電圧値に基づいて現在第１バッテリー１が順方向に連結された状態であるかまたは逆方向に連結された状態であるかの方向性を判断することができ、仮に第１バッテリー１が順方向に連結された場合には、シリコン制御整流器１２０ａに動作信号を出力することによってシリコン制御整流器１２０ａ内部のＰ−Ｎ−Ｐトランジスタが動作し（Ｓ３０２ａ）、仮に第１バッテリー１が逆方向に連結された場合には、動作信号を出力せず、第１バッテリー１が順方向に連結される時までシリコン制御整流器１２０ａの動作状態をオフ状態に維持させる（Ｓ３０２ｂ）。
【００７０】
前記Ｓ３０２ａステップ後、スイッチング部１１０の導通状態が連結（ｃｌｏｓｅ）状態に変更されることによって、第１および第２バッテリー１、２を含む回路３上には電流が導通して回路動作が実行される（Ｓ３０３）。
【００７１】
その次、車両運行が終了するかまたは外部動力の短絡時、スイッチング部１１０が開放されることによって回路が短絡し（Ｓ３０４）、電圧値検出器１２０ｂはスイッチング部１１０の開放に応じた電圧値変化を検知する（Ｓ３０５）。
【００７２】
その次、電圧値検出器１２０ｂは、還流信号をシリコン制御整流器１２０ａに出力することによってシリコン制御整流器１２０ａ内のＮ−Ｐ−Ｎトランジスタが動作するようにする（Ｓ３０６）。
【００７３】
したがって、第１バッテリー１から出力される逆起電力は、前記Ｓ３０６ステップによって形成された還流経路（ｆｒｅｅ  ｗｈｅｅｌｉｎｇ  ｐａｔｈ）を通して第１バッテリー１方向に還流され（Ｓ３０７）、それにより、第２バッテリー２と連結されたスイッチング部１１０は逆起電力から保護できる。
【００７４】
以上、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該技術分野の熟練した当業者であれば、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正および変更できることを理解することができるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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