(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源モジュールからの外部電源信号に応じてバッテリー管理システムをウェイクアップさせるＢＭＳウェイクアップ装置であって、
前記外部電源信号とは異なる経路でソース電源の供給を受け、前記外部電源信号の大きさに応じてパルス信号を生成するパルス生成モジュールと、
前記パルス生成モジュールに前記ソース電源を供給し、前記パルス信号に応じて前記バッテリー管理システムを駆動する作動電源を出力する電源出力モジュールと、
を備え、
前記パルス生成モジュールは、前記外部電源信号に応じて前記ソース電源が供給される経路を開閉するスイッチング部を有し、
前記スイッチング部は、ＦＥＴを含み、
前記ＦＥＴのゲート端子にしきい値電圧以上の前記外部電源信号が印加された場合に、前記ＦＥＴのドレイン端子からソース端子にソース電流を流し、
しきい値電圧未満の前記外部電源信号が印加された場合に、前記ソース電流を流さず、
前記スイッチング部にソース電流が流れることに応じて前記パルス信号を生成する、
ＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項２】
前記電源出力モジュールは、前記外部電源モジュールと異なるバッテリーモジュールから電源の供給を受け、前記バッテリーモジュールからの供給電圧を変換して前記ソース電源及び前記作動電源をそれぞれ生成するコンバーターを備える、
請求項１に記載のＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項３】
前記バッテリーモジュールの電圧に基づいて外部スイッチを制御するシステム制御モジュールを備える、
請求項２に記載のＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項４】
前記バッテリーモジュールの電圧を測定し、測定された情報を前記システム制御モジュールに伝達する第１電圧測定部と、
前記外部電源信号の電圧を測定し、測定された情報を前記システム制御モジュールに伝達する第２電圧測定部と、
を備え、
前記システム制御モジュールは、前記第１電圧測定部の情報および前記第２電圧測定部の情報に基づいて、前記外部スイッチを制御する、
請求項３に記載のＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項５】
前記パルス生成モジュールは、前記ゲート端子に伝達される前記外部電源信号の印加時間を調節するスイッチング制御部をさらに備える、
請求項１から４のうちいずれか一項に記載のＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項６】
前記スイッチング制御部は、
前記外部電源信号によって充電されるキャパシタを備え、
前記外部電源信号が印加されてから所定時間が経過した場合に、前記キャパシタの充電によって前記スイッチング部の前記ゲート端子に伝達される前記外部電源信号の印加時間を減らす、
請求項５に記載のＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項７】
前記スイッチング制御部は、
前記キャパシタと前記ゲート端子との間に位置する第４接点と、接地との間に位置する抵抗を備える、
請求項６に記載のＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項８】
前記スイッチング制御部は、前記ソース電流が前記スイッチング部を流れる時間を前記キャパシタの容量および前記抵抗の抵抗値に応じて調節する、
請求項７に記載のＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項９】
前記パルス生成モジュールは、
前記外部電源モジュールと前記スイッチング制御部との間に位置する第１接点と、接地との間に位置し、
前記第１接点と連結された前記外部電源モジュール以外の外部装置を放電させる放電抵抗を含む放電部をさらに備える、
請求項７または８に記載のＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項１０】
前記パルス生成モジュールは、
前記第１接点と前記スイッチング制御部との間に位置し、
前記放電抵抗の抵抗値未満の保護抵抗を含み、
前記スイッチング制御部及び前記スイッチング部に過電流が供給されないようにする過電流保護部をさらに備える、
請求項９に記載のＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項１１】
前記パルス生成モジュールは、
前記スイッチング制御部と前記スイッチング部との間に位置する第２接点と、接地との間に位置し、
前記第２接点とカソード端子が接続されるツェナーダイオードを含み、
前記スイッチング部に過電圧が供給されないようにする過電圧保護部をさらに備える、
請求項７から１０のうちいずれか一項に記載のＢＭＳウェイクアップ装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のうちいずれか一項に記載のＢＭＳウェイクアップ装置を含むＢＭＳ。
【請求項１３】
請求項１から１１のうちいずれか一項に記載のＢＭＳウェイクアップ装置を含むバッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＭＳウェイクアップ装置、それを含むＢＭＳ及びバッテリーパックに関し、より詳しくは、外部電源信号の供給を受けてバッテリー管理システムをウェイクアップさせる技術に関する。
【０００２】
本出願は、２０１７年１１月７日出願の韓国特許出願第１０−２０１７−０１４７１９０号に基づく優先権を主張し、上記出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に伸び、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、繰り返して充放電可能な高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。
【０００４】
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などの二次電池が商用化しているが、中でもリチウム二次電池はニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であり、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
【０００５】
バッテリーパックは多様な分野で用いられるが、電気駆動車両またはスマートグリッドシステムのように大きい容量を要する用途で使用される場合が多い。バッテリーパックの容量を増加させるためには、二次電池、すなわちバッテリーセル自体の容量を増加させる方法もあり得るが、容量増大の効果が大きくなく、二次電池の大きさを拡張するのに物理的な制限があるという短所を有する。したがって、通常、複数のバッテリーモジュールを直列及び並列で連結したバッテリーパックが広く用いられる。
【０００６】
このようなバッテリーパックは、バッテリーモジュールを管理するバッテリー管理システム（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を含む場合が多い。さらに、ＢＭＳは、バッテリーモジュールの温度、電圧及び電流などをモニタリングし、モニタリングされたバッテリーモジュールの状態に基づいてバッテリーパックのバランシング動作、冷却動作、充電動作または放電動作などを制御する。
【０００７】
特に、相当数のバッテリーパック、例えば１２Ｖリチウムバッテリーパックに備えられたＢＭＳは、上記バッテリーパックに含まれたバッテリーモジュールから電源の供給を受けなければ作動することができない。しかし、このような構成の場合、ＢＭＳの消費電流によって、それが小さい値であっても、バッテリーパックの過放電または満放電状態を引き起こす恐れがある。例えば、もしバッテリーモジュールの充電エネルギーが十分ではない状況でＢＭＳが作動し続ける場合、ＢＭＳの消費電流によってバッテリーパックの充電エネルギーはさらに低くなり得る。そして、この場合、バッテリーパックの充電エネルギーが低くなって、バッテリーパックから負荷に電源がそれ以上供給できなくなる問題が生じ得る。
【０００８】
このような問題を解決するため、ＢＭＳが常にオン状態である必要なく、その動作が必要な場合のみにターンオンする技術が提案されている。しかし、この場合、ＢＭＳの動作が必要なとき、例えば放電したバッテリーモジュールを充電する場合、ＢＭＳを再びウェイクアップさせる技術が必要である。
【０００９】
しかし、従来のＢＭＳウェイクアップ技術が具現された回路は、その構造が複雑であるため制御し難く、それによって不良率も高くなる問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造でＢＭＳをウェイクアップできるＢＭＳウェイクアップ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の一実施形態によるＢＭＳウェイクアップ装置は、外部電源モジュールから外部電源信号の供給を受けてバッテリー管理システムをウェイクアップさせる装置であって、外部電源モジュールから外部電源信号の供給を受け、外部電源信号とは異なる経路でソース電源の供給を受け、外部電源信号が供給されればソース電源が通過したか否かによってパルス信号を生成するパルス生成モジュールと、パルス生成モジュールにソース電源を提供し、パルス生成モジュールからパルス信号の供給を受ければ、パルス信号に基づいてバッテリー管理システムを駆動する作動電源を出力する電源出力モジュールとを含む。
【００１３】
また、パルス生成モジュールは、外部電源信号が供給される外部電源信号経路とソース電源が供給される経路とが互いに接する接点に位置し、外部電源信号に基づいてソース電源が供給される経路を開閉するスイッチング部を備え得る。
【００１４】
また、スイッチング部は、スイッチング部に大きさが予め決められた基準電圧値以上の外部電源信号が印加されれば、ソース電源を通過させ、スイッチング部に大きさが基準電圧値未満の外部電源信号が印加されれば、ソース電源を通過させないように構成され得る。
【００１５】
また、パルス生成モジュールは、外部電源信号経路上に位置し、スイッチング部に伝達される外部電源信号の時間を調節するスイッチング制御部をさらに備え得る。
【００１６】
また、スイッチング制御部は、外部電源信号が印加されてから所定時間が経過すれば、スイッチング部に伝達される外部電源信号の時間を減らすように構成され得る。
【００１７】
また、スイッチング制御部は、外部電源信号経路上に位置して外部電源信号によって充電されるキャパシタと、外部電源信号経路と接地とを連結する経路上に位置する抵抗とを備え得る。
【００１８】
また、スイッチング制御部は、ソース電源がスイッチング部を通過する時間を調節するように構成され得る。
【００１９】
また、パルス生成モジュールは、外部電源モジュールとスイッチング制御部との間に位置する第１接点と、接地との間に位置し、外部電源信号経路上の第１接点と連結された外部電源モジュール以外の外部装置を放電させる放電部をさらに備え得る。
【００２０】
また、パルス生成モジュールは、第１接点とスイッチング制御部との間に位置し、スイッチング制御部及びスイッチング部に過電流が供給されないようにする過電流保護部をさらに備え得る。
【００２１】
また、パルス生成モジュールは、スイッチング制御部とスイッチング部との間の外部電源信号経路上に位置する第２接点と、接地との間に位置し、スイッチング部に過電圧が供給されないようにする過電圧保護部をさらに備え得る。
【００２２】
また、上記の目的を達成するため、本発明の他の実施形態によるＢＭＳは、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置を含む。
【００２３】
また、上記の目的を達成するため、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックは、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置を含む。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の実施形態によれば、バッテリー管理システムをウェイクアップさせる構成において回路を単純化することができるため、制御が容易であって、故障率を減少させることができる。
【００２５】
また、本発明の実施形態によれば、過電圧及び過電流保護回路を通じて安定的にバッテリー管理システムをウェイクアップさせることができるＢＭＳウェイクアップ装置を具現することができる。
【００２６】
また、本発明の実施形態によれば、外部装置の影響を受けないように外部装置を放電させる構成を通じて、回路の安定性を高めることができるＢＭＳウェイクアップ装置を具現することができる。
【００２７】
外にも本発明は他の多様な効果を有し、このような本発明の他の効果は下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明確に理解されるであろう。
【００２８】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態によるＢＭＳウェイクアップ装置の概略的構成、及び上記ＢＭＳウェイクアップ装置が適用されたバッテリーパックの構成を概略的に示した図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＢＭＳウェイクアップ装置がバッテリーパックに含まれて他の構成要素と連結された構成をより具体化して示した図である。
【図３】本発明の一実施形態によるパルス生成モジュールの機能的構成を概略的に示したブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による電源出力モジュールの機能的構成を概略的に示したブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態によるシステム制御モジュールの機能的構成を概略的に示したブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態によるパルス生成モジュールの細部構成をより具体化して示した図である。
【図７】本発明の一実施形態による外部電源モジュールから供給される外部電源信号、及びスイッチング部のゲート端子に印加された電源の時間に応じた電圧変化を概略的に示したグラフである。
【図８】本発明の一実施形態による外部電源信号、パルス信号及び作動電源の時間に応じた電圧変化を概略的に示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
【００３１】
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００３２】
明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に言及されない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載された「パルス生成モジュール」及び「スイッチング部」などのように「モジュール」及び「部」のような用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する論理的な構成単位を意味し、各構成単位同士が必ず物理的に分離可能であるかまたは物理的に分離されるべき構成要素を意味するものではなく、それぞれの構成単位が必ずしも物理的に一つの素子や装置によって具現されねばならないものではないという点は、本発明が属する技術分野の当業者に自明である。
【００３３】
さらに、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「接続」されるとするとき、これは「直接的に接続」だけでなく、他の素子を介在した「間接的な接続」も含む。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態によるＢＭＳウェイクアップ装置の概略的構成、及び上記ＢＭＳウェイクアップ装置が適用されたバッテリーパックの構成を概略的に示した図である。図２は、本発明の一実施形態によるＢＭＳウェイクアップ装置がバッテリーパックに含まれて他の構成要素と連結された構成をより具体化して示した図である。
【００３５】
図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施形態によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂが適用されるバッテリーパックＰは、バッテリーモジュール１０を一つ以上含むことができる。特に、図面には一つのバッテリーモジュール１０のみが示されているが、バッテリーパックＰには複数のバッテリーモジュール１０が備えられ得る。そして、この場合、それぞれのバッテリーモジュール１０は、電気的に直列及び／または並列で連結され得る。したがって、バッテリーパックＰは、このようなバッテリーモジュール１０の電気的連結によって出力及び／または容量を増大させることができる。
【００３６】
ここで、各バッテリーモジュール１０には、一つ以上の二次電池が備えられる。特に、各バッテリーモジュール１０には複数の二次電池が備えられ得るが、この場合、各バッテリーモジュール１０に備えられた複数の二次電池は相互電気的に連結され、バッテリーモジュール１０の出力及び／または容量を増大させることができる。例えば、本発明によるバッテリーモジュール１０は、１２Ｖの出力で具現され得るが、本発明がこれに限定されることはない。
【００３７】
また、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂが適用されるバッテリーパックＰは、車両に搭載され得る。すなわち、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂが採用されるバッテリーパックＰは、車両用バッテリーパックＰであり得る。ここで、車両は、バッテリーパックＰによって運行のための駆動電源が供給されるか、または、オーディオやエアコンなどの電装品を作動させるための作動電源が供給される自動車であり得る。
【００３８】
特に、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂが適用される自動車は、バッテリーパックＰから駆動電源が供給される自動車、例えば電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、または、従来の自動車であり得る。
【００３９】
本発明によるバッテリーパックＰは、図１及び図２に示されたように、リレー部３０及びＢＭＳウェイクアップ装置Ｂを含むことができる。
【００４０】
リレー部３０は、バッテリーモジュール１０とバッテリーパックＰの正極パック端子Ｐａｃｋ＋との間の電流経路上に位置し、電流経路を開閉することができる。図１及び図２の構成において、リレー部３０は、一端がバッテリーモジュール１０の正極モジュール端子に連結され、他端がバッテリーパックＰの正極パック端子Ｐａｃｋ＋に連結される大電流経路Ｌ１上に位置して、大電流経路Ｌ１を開閉することができる。ここで、バッテリーパックＰのパック端子Ｐａｃｋ＋、Ｐａｃｋ−は、車両負荷と連結され、車両負荷はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）、モータ、エアコンなどであり得る。
【００４１】
ＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、バッテリーモジュール１０に連結されてバッテリーモジュール１０から電源の供給を受けることができる。例えば、図１及び図２に示されたように、ＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、バッテリーモジュール１０の両端に連結され、バッテリーモジュール１０から電源の供給を受けることができる。
【００４２】
本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、バッテリー管理システム（ＢＭＳ）をウェイクアップさせることができる。すなわち、ＢＭＳがスリープモード状態にある場合、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置は、ＢＭＳのスリープモードを解除してノーマルモード状態に切り換えることができる。特に、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、このようにＢＭＳをウェイクアップさせるため、外部電源モジュール４０から外部電源信号の供給を受けることができる。
【００４３】
そのため、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、外部電源モジュール４０と連結される。例えば、図１に示されたように、外部電源モジュール４０は、バッテリーパックＰのパック端子Ｐａｃｋ＋、Ｐａｃｋ−を通じてバッテリーパックＰに外部電源信号を供給する。この場合、ＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、このような外部電源モジュール４０から外部電源信号の供給を受けることができる。ここで、外部電源モジュール４０は、多様な電圧、例えば１２Ｖ電圧の電源で具現され得る。
【００４４】
このように外部電源モジュール４０から外部電源信号の供給を受けるため、ＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは大電流経路Ｌ１上の正極経路及び負極経路に連結される。例えば、図１及び図２に示されたように、ＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、リレー部３０とバッテリーパックＰの正極パック端子Ｐａｃｋ＋との間の一地点、及びバッテリーモジュール１０の負極モジュール端子とバッテリーパックＰの負極パック端子Ｐａｃｋ−との間の一地点に連結される。そして、バッテリーパックＰのパック端子Ｐａｃｋ＋、Ｐａｃｋ−に外部電源モジュール４０が接続されれば、外部電源モジュール４０からＢＭＳウェイクアップ装置Ｂに外部電源信号が供給される。
【００４５】
本発明の一実施形態によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、図１及び図２に示されたように、パルス生成モジュール１００及び電源出力モジュール２００を含むことができる。
【００４６】
パルス生成モジュール１００は、外部電源モジュール４０から外部電源信号の供給を受けることができる。すなわち、パルス生成モジュール１００は、上述したように大電流経路Ｌ１上の正極経路及び負極経路に連結され、外部電源モジュール４０から外部電源信号の供給を受けることができる。ここで、パルス生成モジュール１００と正極経路及び負極経路との間の連結関係は、上述したＢＭＳウェイクアップ装置Ｂと外部電源モジュール４０との連結関係で既に説明したため、詳しい説明は省略する。
【００４７】
パルス生成モジュール１００は、ソース電源の供給を受けることができる。特に、パルス生成モジュール１００は、外部電源信号とは異なる経路でソース電源の供給を受けることができる。ここで、パルス生成モジュール１００に供給されるソース電源は、外部電源モジュール４０とは異なるエネルギー供給源から供給された電源である。例えば、ソース電源は、ＢＭＳ内部で供給される電源であり得る。
【００４８】
パルス生成モジュール１００は、パルス信号を生成することができる。ここで、パルス生成モジュール１００は、ソース電源が通過したか否かによってパルス信号を生成することができる。すなわち、パルス生成モジュール１００は、パルス生成モジュール１００を通過したソース電源に基づいてパルス信号を生成することができる。特に、パルス生成モジュール１００は、外部電源信号が供給されれば、供給された外部電源信号に基づいてソース電源の通過如何を決定することができる。
【００４９】
電源出力モジュール２００は、パルス生成モジュールにソース電源を提供することができる。すなわち、電源出力モジュール２００は、パルス生成モジュール１００と連結されて、パルス生成モジュール１００にソース電源を伝達することができる。例えば、ソース電源は５Ｖ電源であり得る。ただし、本発明がこのようなソース電源の特定の大きさによって限定されることはない。
【００５０】
電源出力モジュール２００は、バッテリー管理システムを駆動する作動電源を出力することができる。すなわち、電源出力モジュール２００は、パルス生成モジュール１００からパルス信号の供給を受ければ、供給されたパルス信号に基づいて作動電源を出力することができる。
【００５１】
例えば、図２に示されたように、電源出力モジュール２００は、Ｒ１経路を通じてパルス生成モジュール１００にソース電源を伝達することができる。また、電源出力モジュール２００は、パルス生成モジュール１００にソース電源を提供したＲ１経路とは異なる経路であるＲ２経路を通じて、パルス生成モジュール１００からパルス信号の供給を受けることができる。ここで、電源出力モジュール２００は、ソース電源を提供したＲ１経路及びパルス信号の供給を受けたＲ２経路とは異なる他の経路であるＲ３経路を通じて作動電源を出力することができる。
【００５２】
このような本発明のＢＭＳウェイクアップ装置によれば、バッテリー管理システムをウェイクアップさせる構成において、回路を単純化することができるため、制御が容易であって、故障率を減少できるという長所を有する。
【００５３】
望ましくは、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、図１及び図２に示されたように、システム制御モジュール３００をさらに含むことができる。
【００５４】
システム制御モジュール３００は、電源出力モジュール２００と連結されて、電源出力モジュール２００から作動電源の供給を受けることができる。そして、システム制御モジュール３００は、このように電源出力モジュール２００から作動電源の供給を受けてバッテリー管理システムを駆動することができる。一方、このようなシステム制御モジュール３００は、バッテリー管理システムのＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）で具現され得る。
【００５５】
また、望ましくは、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、図２に示されたように、第１電圧測定部５０及び第２電圧測定部７０をさらに含むことができる。
【００５６】
第１電圧測定部５０は、バッテリーモジュール１０の電圧を測定し、測定された情報をシステム制御モジュール３００に伝達することができる。特に、第１電圧測定部５０は、バッテリーモジュール１０の両端と連結されて、バッテリーモジュール１０の電圧を測定することができる。バッテリーモジュール１０が複数である場合、第１電圧測定部５０は、複数のバッテリーモジュール１０それぞれの両端と連結されて、各バッテリーモジュール１０の電圧を測定することができる。例えば、第１電圧測定部５０は、予め決められた周期毎にバッテリーモジュール１０の電圧を測定し、測定された情報をシステム制御モジュール３００に伝達することができる。
【００５７】
第２電圧測定部７０は、外部電源モジュール４０から供給される外部電源信号の電圧を測定し、測定された情報をシステム制御モジュール３００に伝達することができる。例えば、図２に示されたように、第２電圧測定部７０は、リレー部３０とバッテリーパックＰの正極パック端子Ｐａｃｋ＋との間の一地点と、パルス生成モジュール１００とを連結する経路に連結される。また、第２電圧測定部７０は、バッテリーモジュール１０の負極モジュール端子とバッテリーパックＰの負極パック端子Ｐａｃｋ−との間の一地点と、パルス生成モジュール１００とを連結する経路に連結される。このような構成によって、第２電圧測定部７０は、外部電源モジュール４０からパルス生成モジュール１００に供給される外部電源信号の電圧を測定することができる。
【００５８】
パルス生成モジュール１００、電源出力モジュール２００及びシステム制御モジュール３００の機能的構成、及び構成要素同士の連結関係については、図３〜図５を参照して詳しく後述する。
【００５９】
一方、本発明の一実施形態において、ＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、バッテリー管理システム（ＢＭＳ）の多様な構成要素のうち一つとして具現され得る。
【００６０】
図３〜図５は、本発明の一実施形態によるパルス生成モジュール、電源出力モジュール及びシステム制御モジュールの機能的構成を概略的に示したブロック図である。
【００６１】
まず、図２及び図３を参照すれば、パルス生成モジュール１００は、外部電源入力部１１０、ソース電源入力部１３０及びパルス信号出力部１５０を備えることができる。
【００６２】
外部電源入力部１１０は、外部電源モジュール４０と連結されて、外部電源モジュール４０から外部電源信号の供給を受けることができる。すなわち、パルス生成モジュール１００は、外部電源入力部１１０を通じて外部電源モジュール４０から出力される外部電源信号の供給を受けることができる。例えば、図２に示されたように、外部電源入力部１１０は、バッテリーパックＰのパック端子Ｐａｃｋ＋、Ｐａｃｋ−に連結されて、パック端子Ｐａｃｋ＋、Ｐａｃｋ−に外部電源モジュール４０が連結されれば、外部電源モジュール４０から外部電源信号の供給を受けることができる。例えば、外部電源信号は１２Ｖの電源であり得る。
【００６３】
ソース電源入力部１３０は、電源出力モジュール２００と連結されて、電源出力モジュール２００からソース電源の供給を受けることができる。ここで、ソース電源入力部１３０は、パルス生成モジュール１００上で外部電源入力部１１０とは異なる位置に具現される。すなわち、パルス生成モジュール１００は、外部電源信号とは異なる経路でソース電源の供給を受けることができる。例えば、ソース電源は５Ｖの電源であり得る。
【００６４】
パルス信号出力部１５０は、電源出力モジュール２００と連結されて、電源出力モジュール２００にパルス信号を供給することができる。すなわち、パルス生成モジュール１００は、パルス信号を生成し、生成したパルス信号を、パルス信号出力部１５０を通じて電源出力モジュール２００に伝達することができる。例えば、パルス信号は５Ｖの信号であり得る。
【００６５】
また、図２及び図４を参照すれば、電源出力モジュール２００は、コンバータ２１０、第１レギュレータ２３０、パルス信号入力部２５０及び第２レギュレータ２７０を備えることができる。
【００６６】
コンバータ２１０は、バッテリーモジュール１０の両端と連結されて、バッテリーモジュール１０から電源の供給を受けることができる。すなわち、コンバータ２１０は、バッテリーモジュール１０から供給を受けた電源を電源出力モジュール２００に伝達することができる。ここで、電源出力モジュール２００は、バッテリーモジュール１０から供給を受けた電源に基づいてソース電源及び／または作動電源を生成することができる。例えば、電源出力モジュール２００は、バッテリーモジュール１０から供給を受けた１２Ｖ電源電圧を変換し、５Ｖ電源であるソース電源及び作動電源をそれぞれ生成することができる。
【００６７】
第１レギュレータ２３０は、パルス生成モジュール１００にソース電源を供給することができる。すなわち、第１レギュレータ２３０は、パルス生成モジュール１００のソース電源入力部１３０と連結され、ソース電源入力部１３０にソース電源を伝達することができる。例えば、第１レギュレータ２３０は、バッテリーモジュール１０から供給を受けた電源に基づいてソース電源を出力することができる。
【００６８】
パルス信号入力部２５０は、パルス生成モジュール１００からパルス信号の供給を受けることができる。すなわち、パルス信号入力部２５０は、パルス生成モジュール１００のパルス信号出力部１５０と連結され、パルス信号出力部１５０からパルス信号の入力を受けることができる。
【００６９】
第２レギュレータ２７０は、バッテリー管理システムを駆動する作動電源を出力することができる。すなわち、第２レギュレータ２７０は、システム制御モジュール３００に連結され、システム制御モジュール３００に作動電源を供給することができる。例えば、第２レギュレータ２７０から出力される作動電源は５Ｖ電源であり得る。
【００７０】
また、図２及び図５を参照すれば、システム制御モジュール３００は、第１電圧受信部３１０、第２電圧受信部３７０、リレー制御部３３０及び作動電源入力部３５０を備えることができる。
【００７１】
第１電圧受信部３１０は、第１電圧測定部５０で測定したバッテリーモジュール１０の情報を受信することができる。すなわち、第１電圧受信部３１０は、第１電圧測定部５０と連結され、第１電圧測定部５０からバッテリーモジュール１０の電圧に関する情報を受信することができる。
【００７２】
第２電圧受信部３７０は、第２電圧測定部７０で測定した外部電源信号の電圧を受信することができる。すなわち、第２電圧受信部３７０は、第２電圧測定部７０と連結され、第２電圧測定部７０から外部電源信号の電圧に関する情報を受信することができる。
【００７３】
リレー制御部３３０は、リレー部３０の開閉動作を制御することができる。すなわち、リレー制御部３３０は、第１電圧受信部３１０または第２電圧受信部３７０から受信した情報に基づいて、リレー部３０にターンオフまたはターンオン信号を伝達することができる。
【００７４】
より具体的に、システム制御モジュール３００は、バッテリーモジュール１０の電圧を測定し、測定されたバッテリーモジュール１０の電圧に基づいてリレー部３０の開閉動作を制御することができる。例えば、バッテリーモジュール１０の電圧を基準電圧値以下まで放電する場合、システム制御モジュール３００は、リレー部３０をターンオフさせることができる。ここで、基準電圧値とは、バッテリーパックＰを過放電から保護するためのバッテリーモジュール１０の最小電圧値を意味し、ユーザによって最小電圧値が設定され得る。このような基準電圧値は、システム制御モジュール３００に予め保存されていてもよい。例えば、基準電圧値が１０Ｖであれば、システム制御モジュール３００は、バッテリーモジュール１０の両端電圧が１０Ｖ以上の場合、リレー部３０をターンオフさせて大電流経路Ｌ１を遮断する。
【００７５】
また、ＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、バッテリーモジュール１０を充電させるため、リレー部３０をターンオンさせることができる。すなわち、ＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、バッテリーモジュール１０の充電が可能な場合、リレー部３０をターンオンさせてバッテリーモジュール１０に充電電源を供給できるようにする。ここで、ＢＭＳウェイクアップ装置Ｂは、ＢＭＳウェイクアップ装置Ｂに外部電源信号が供給されれば、供給された外部電源信号に基づいてバッテリーモジュール１０が充電可能であるか否かを判断することができる。これについて詳しくは後述する。
【００７６】
作動電源入力部３５０は、電源出力モジュール２００から作動電源の入力を受けることができる。すなわち、作動電源入力部３５０は、第２レギュレータ２７０と連結され、第２レギュレータ２７０から作動電源の供給を受けることができる。
【００７７】
望ましくは、システム制御モジュール３００は、バッテリー管理システムを制御するプロセッサであり得る。また、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置Ｂが車両用バッテリーパックに備えられた場合、システム制御モジュール３００は、車両のＥＣＵと通信する。これによって、システム制御モジュール３００は、ＥＣＵと互いに信号を送受信することができる。ここで、システム制御モジュール３００は、ＥＣＵと通信が連結され、ＥＣＵから作動信号を受信する場合に作動することができる。
【００７８】
例えば、本発明によるシステム制御モジュール３００の動作形態は、スリープモード（ｓｌｅｅｐ  ｍｏｄｅ）及びノーマルモード（ｎｏｒｍａｌ  ｍｏｄｅ）の二つのモードに分けられる。ここで、スリープモードはシステム制御モジュール３００が作動しないモードと定義され、ノーマルモードはシステム制御モジュール３００が作動するモードと定義される。換言すれば、システム制御モジュール３００は、スリープモードではＥＣＵと通信が途絶えて作動せず、ノーマルモードではＥＣＵと通信が連結されて作動することができる。
【００７９】
すなわち、システム制御モジュール３００は、スリープモードではＢＭＳを作動させない。したがって、スリープモードではＢＭＳがバッテリーモジュール１０の電源を消費しない。例えば、バッテリーモジュール１０が過放電する場合、システム制御モジュール３００は、リレー部３０をターンオフさせて大電流経路Ｌ１を遮断することができる。これによって、大電流経路Ｌ１を通じて電源の供給を受けていた車両の電装品は動作が停止する。例えば、ＥＣＵもリレー部３０のターンオフによって動作が停止し、それによってシステム制御モジュール３００とＥＣＵとの通信が途絶えるようになる。このとき、システム制御モジュール３００の動作形態はスリープモードに切り換えられ得る。
【００８０】
本発明の一実施形態において、システム制御モジュール３００は、外部電源が所定範囲以内であれば、バッテリーモジュール１０を充電するためにリレー部３０をターンオンさせることができる。例えば、システム制御モジュール３００は、外部電源が１０．５Ｖ〜１４．８Ｖである場合、リレー部３０をターンオンさせることができる。このような場合、システム制御モジュール３００の動作形態はノーマルモードを維持する。また、システム制御モジュール３００は、外部電源がこのような所定範囲から外れる場合、リレー部３０をターンオフ状態に維持することができる。例えば、システム制御モジュール３００は、外部電源が１０．５Ｖ以下であるか又は１４．８Ｖ以上である場合、リレー部３０をターンオフ状態に維持する。このような場合、システム制御モジュール３００の動作形態はスリープモードに切り換えられ得る。
【００８１】
システム制御モジュール３００によってリレー部３０を制御する場合、外部電源モジュール４０の外部電源の電圧範囲とともに、バッテリーモジュール１０の状態によってもリレー部３０を制御することができる。例えば、システム制御モジュール３００は、外部電源が１０．５Ｖ〜１４．８Ｖであればリレー部３０をターンオンさせるが、バッテリーモジュール１０の状態によってはリレー部３０をターンオンさせないこともある。例えば、システム制御モジュール３００は、バッテリーモジュール１０の充電状態によってリレー部３０をターンオンさせないこともあり得る。ここで、バッテリーモジュール１０の状態はユーザ毎に異なるように設定され、予めシステム制御モジュール３００に保存されていてもよい。
【００８２】
図６は、本発明の一実施形態によるパルス生成モジュールの細部構成をより具体化して示した図である。
【００８３】
また、図３及び図６を参照すれば、本発明の一実施形態によるパルス生成モジュール１００はスイッチング部１７９を含むことができる。
【００８４】
スイッチング部１７９は、外部電源信号が供給される外部電源信号経路Ｌ２とソース電源が供給されるソース電源経路Ｌ３とが互いに接する接点に位置し得る。
【００８５】
例えば、図６に示されたように、スイッチング部１７９は、外部電源信号経路Ｌ２及びソース電源経路Ｌ３とそれぞれ連結される。ここで、外部電源信号経路Ｌ２は、一端が外部電源入力部１１０に連結され、他端がスイッチング部１７９に連結される。また、ソース電源経路Ｌ３は、一端がソース電源入力部１３０に連結され、他端がスイッチング部１７９に連結される。このような構成において、外部電源信号経路Ｌ２には外部電源信号が流れ、ソース電源経路Ｌ３にはソース電源が流れる。
【００８６】
望ましくは、本発明によるスイッチング部１７９は、図６に示されたように、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を備えることができる。ＦＥＴ（Ｆ）は、外部電源信号経路Ｌ２とソース電源経路Ｌ３とが接する接点に位置し、ソース電源の通過可否に係わるスイッチの役割を果たす。すなわち、ＦＥＴ（Ｆ）は、ソース電源経路Ｌ３に流れるソース電源の通過可否に係わるスイッチの役割を果たすことができる。
【００８７】
ＦＥＴ（Ｆ）は、選択的にターンオンまたはターンオフされる。ＦＥＴ（Ｆ）は、ゲート端子Ｇ、ドレイン端子Ｄ及びソース端子Ｓを備えたＦＥＴ素子であって、ゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間に印加された電圧に応じてチャネルが形成されるか否かによってターンオンまたはターンオフされる。チャネル形成如何は、スイッチング制御部１７５の構成によって多様に設計され得る。ここで、ＦＥＴ（Ｆ）は、ゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間に印加された電圧がしきい値電圧（Ｔｈ）以上である場合、ターンオンされ得る。一例として、ＦＥＴ（Ｆ）はＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ＦＥＴ）であり得る。しきい値電圧（Ｔｈ）はＦＥＴ（Ｆ）によって変わり得るが、ここでは１２Ｖと仮定して説明する。
【００８８】
例えば、図６に示されたように、ゲート端子Ｇは外部電源信号経路Ｌ２と連結され、ドレイン端子Ｄはソース電源経路Ｌ３に連結され、ソース端子Ｓは第３接点Ｎ３と連結され得る。例えば、接地ＰＧはＢＭＳウェイクアップ装置Ｂの接地であって、車体に連結されたものであり得る。
【００８９】
望ましくは、スイッチング部１７９は、スイッチング部１７９に予め決められた基準電圧値以上の外部電源信号が印加されれば、ソース電源を通過させることができる。例えば、図６において、ＦＥＴ（Ｆ）は、ゲート端子Ｇにしきい値電圧（Ｔｈ）以上の外部電源信号が印加されればターンオンされて、ドレイン端子Ｄからソース端子Ｓの方向にソース電源を通過させる。
【００９０】
また、スイッチング部１７９は、スイッチング部１７９に基準電圧値未満の外部電源が印加されれば、ソース電源の通過を禁じることもできる。例えば、図６において、ＦＥＴ（Ｆ）は、ゲート端子Ｇにしきい値電圧（Ｔｈ）未満の外部電源信号が印加されればターンオフされて、ドレイン端子Ｄからソース端子Ｓの方向にソース電源を通過させない。
【００９１】
より望ましくは、本発明によるパルス生成モジュール１００は、図３及び図６に示されたように、スイッチング制御部１７５をさらに含むことができる。
【００９２】
スイッチング制御部１７５は、外部電源信号経路Ｌ２上に位置する。例えば、図６に示されたように、スイッチング制御部１７５は、外部電源入力部１１０とスイッチング部１７９との間に位置し、スイッチング部１７９に伝達される外部電源信号の時間を調節することができる。すなわち、スイッチング制御部１７５は、ＦＥＴ（Ｆ）のゲート端子Ｇに印加される外部電源信号の時間を調節することができる。
【００９３】
さらに望ましくは、スイッチング制御部１７５は、スイッチング部１７９に伝達される外部電源信号が設計された時間に合わせて伝達できるように構成される。特に、スイッチング制御部１７５は、外部電源入力部１１０から外部電源信号が印加されてから設計された時間の間、ＦＥＴ（Ｆ）のゲート端子Ｇに印加される外部電源信号を設計された時間だけ伝達することができる。例えば、スイッチング制御部１７５は、外部電源入力部１１０から１２Ｖの外部電源信号が印加された後、設計された時間、例えば、１２０ｍｓの間、ＦＥＴ（Ｆ）のゲート端子Ｇに印加される外部電源信号が１２０ｍｓの時間だけ伝達されるようにする。
【００９４】
そのため、スイッチング制御部１７５は、キャパシタＣ及び抵抗Ｒ３を備えることができる。例えば、図６に示されたように、キャパシタＣは、外部電源信号経路Ｌ２上に位置して外部電源信号によって充電される。また、抵抗Ｒ３は、キャパシタＣとスイッチング部１７９との間の外部電源信号経路Ｌ２上に位置する一点である第４接点Ｎ４と、接地ＰＧとを連結する経路上に位置し得る。このとき、抵抗Ｒ３は複数個備えられ得る。さらに、複数の抵抗Ｒ３は互いに直列で連結され得る。
【００９５】
キャパシタＣは、外部電源信号が印加されれば、外部電源信号によって充電される。ここで、キャパシタＣは、外部電源信号が印加される瞬間、ゲート端子Ｇに外部電源信号を伝達することができる。例えば、１２Ｖの電圧を有する外部電源信号が外部電源入力部１１０を通じてキャパシタＣに印加されれば、キャパシタＣは１２Ｖの外部電源信号をゲート端子Ｇに伝達し、外部電源信号によって充電される。
【００９６】
また、キャパシタＣは、外部電源信号によって充電された後、ゲート端子Ｇに伝達する外部電源信号を遮断することができる。例えば、ＦＥＴ（Ｆ）のゲート端子Ｇに印加される外部電源信号は１２Ｖから０Ｖに徐々に下がり得る。これは、外部電源モジュールから印加された外部電源信号がキャパシタＣを充電し、充電が完了すれば、それ以上ゲート端子Ｇに外部電源信号を伝達できないためである。ここで、ゲート端子Ｇは抵抗Ｒ３を通じて接地ＰＧと連結され得る。この場合、外部電源信号が印加されない場合、充電されているキャパシタＣは接地ＰＧを通じて放電し、ゲート端子Ｇの電圧が１２Ｖから０Ｖに下がる。
【００９７】
より望ましくは、スイッチング制御部１７５は、ソース電源がスイッチング部１７９を通過する時間を調節することができる。すなわち、スイッチング制御部１７５は、キャパシタＣの容量及び抵抗Ｒ３の大きさに応じて、ゲート端子Ｇに印加される時間を調節するように構成される。例えば、キャパシタＣの容量が大きいほど、ソース電源がスイッチング部１７９を通過する時間が長くなり得る。
【００９８】
また、望ましくは、本発明の一実施形態によるパルス生成モジュール１００は、図３及び図６に示されたように、放電部１７１をさらに含むことができる。
【００９９】
放電部１７１は、外部電源モジュール４０とスイッチング制御部１７５との間に位置する第１接点Ｎ１と、接地ＰＧとの間に位置し得る。例えば、図６に示されたように、放電部１７１は、外部電源入力部１１０とスイッチング制御部１７５との間の外部電源信号経路Ｌ２上に位置する第１接点Ｎ１と、接地ＰＧとを連結する経路上に位置する。
【０１００】
放電部１７１は、外部電源信号経路Ｌ２上の第１接点Ｎ１と連結された外部電源モジュール４０以外の外部装置を放電させることができる。すなわち、放電部１７１は、外部電源入力部１１０を通じて第１接点Ｎ１と連結された外部装置を放電させることができる。例えば、外部装置は車両の電装品であり得る。これを通じて、放電部１７１は、外部電源モジュール４０から外部電源信号が供給される前にキャパシタＣが充電されないように、外部装置から外部電源入力部１１０に供給される電源を放電させることができる。
【０１０１】
例えば、図６に示されたように、放電部１７１は放電抵抗Ｒ１を備えることができる。特に、放電抵抗Ｒ１は複数個備えられ得る。ここで、複数の放電抵抗Ｒ１は互いに直列で連結され得る。
【０１０２】
このような本発明によれば、外部装置の影響を受けないように外部装置を放電させる構成を通じて、回路の安定性を高めることができるＢＭＳウェイクアップ装置が得られる。
【０１０３】
より望ましくは、本発明の一実施形態によるパルス生成モジュール１００は、図３及び図６に示されたように、過電流保護部１７３をさらに含むことができる。
【０１０４】
過電流保護部１７３は、第１接点Ｎ１とスイッチング制御部１７５との間に位置し得る。例えば、図６に示されたように、過電流保護部１７３は、第１接点Ｎ１とスイッチング制御部１７５との間の外部電源信号経路Ｌ２上に位置する。
【０１０５】
過電流保護部１７３は、スイッチング制御部１７５及びスイッチング部１７９に過電流が供給されないようにする。すなわち、過電流保護部１７３は、外部電源信号経路Ｌ２上に過電流が流れないように構成される。例えば、過電流保護部１７３は、保護抵抗Ｒ２を備えることができる。ここで、保護抵抗Ｒ２及び放電抵抗Ｒ１の大きさは相異なるように具現され得る。例えば、保護抵抗Ｒ２の大きさは放電抵抗Ｒ１の大きさより小さい。
【０１０６】
また、望ましくは、本発明の一実施形態によるパルス生成モジュール１００は、図３及び図６に示されたように、過電圧保護部１７７をさらに含むことができる。
【０１０７】
過電圧保護部１７７は、スイッチング制御部１７５とスイッチング部１７９との間の外部電源信号経路Ｌ２上に位置する第２接点Ｎ２と、接地ＰＧとの間を連結する経路上に位置し得る。例えば、過電圧保護部１７７は、ツェナーダイオード（Ｚｅｎｅｒ  ｄｉｏｄｅ）を備えることができる。
【０１０８】
過電圧保護部１７７は、スイッチング部１７９に過電圧が供給されないようにする。すなわち、過電圧保護部１７７は、スイッチング制御部１７５を通じてゲート端子Ｇに伝達される外部電源が過電圧である場合、過電圧がスイッチング部１７９に伝達されることを遮断することができる。例えば、スイッチング部１７９のＦＥＴ（Ｆ）を保護するため１５Ｖが過電圧として設定される場合、過電圧保護部１７７は１５Ｖ以上の外部電源信号をスイッチング部１７９に伝達しない。
【０１０９】
例えば、図６に示されたように、過電圧保護部１７７に備えられたツェナーダイオードＺＤは、第２接点Ｎ２から接地ＰＧへの方向を導通の正方向に設定することができる。ここで、ツェナーダイオードＺＤは、第２接点Ｎ２と接地ＰＧとの間の電圧に対し、ツェナーダイオードＺＤの設定値に従って過電圧基準値を設定することができる。このような構成において、過電圧保護部１７７は、過電圧未満の電圧が第２接点Ｎ２に印加されれば、第２接点Ｎ２に印加された電圧をそのままスイッチング部１７９に伝達する。また、過電圧保護部１７７は、過電圧以上の電圧が第２接点Ｎ２に印加される場合、設定された値に合わせて電圧を制限することで、第２接点Ｎ２に印加された過電圧をスイッチング部１７９に伝達しない。
【０１１０】
このような本発明によれば、過電圧及び過電流保護回路を通じて、安定的にバッテリー管理システムをウェイクアップさせることができるＢＭＳウェイクアップ装置が得られる。
【０１１１】
図７は、本発明の一実施形態による外部電源モジュールから供給される外部電源信号、及びスイッチング部のゲート端子に印加された電源の時間に応じた電圧変化を概略的に示したグラフである。
【０１１２】
より具体的に、図７の（ａ）は時間に応じた外部電源信号の電圧の変化を示したグラフであり、図７の（ｂ）はこのような外部電源信号によってスイッチング部のゲート端子に印加される電圧の時間に応じた変化を示したグラフである。すなわち、図７の（ｂ）には、外部電源モジュールから外部電源信号がパルス生成モジュールに印加された後、時間に応じたゲート端子Ｇの電圧変化が示されている。
【０１１３】
図７を参照すれば、外部電源信号がパルス生成モジュールに印加されれば、一応、パルス生成モジュールに含まれたスイッチング部のゲート端子Ｇには外部電源信号がそのまま印加される。例えば、図７の（ａ）及び（ｂ）において、外部電源モジュールから１２Ｖの外部電源信号がパルス生成モジュールに印加されれば、外部電源信号及びゲート端子Ｇの初期電圧は１２Ｖと同一である。
【０１１４】
しかし、ゲート端子Ｇの電圧はスイッチング制御部のキャパシタＣの容量によって徐々に低くなる。このとき、スイッチング制御部のキャパシタＣの容量によって、具現される電圧−時間グラフは異なり得る。例えば、図７の（ｂ）には、第１グラフ（ＶＧ１）のキャパシタＣの容量値が第２グラフ（ＶＧ２）のキャパシタＣの容量値より大きい場合の電圧−時間グラフがそれぞれ示されている。
【０１１５】
ソース電源は、設計された時間の間にスイッチング部を通過することができる。例えば、図７の（ｂ）において、スイッチング部のしきい値電圧（Ｔｈ）が１２Ｖである場合、１２Ｖがそのまま通過する時間は、第１グラフ（ＶＧ１）の場合１３０ｍｓであり、第２グラフ（ＶＧ２）の場合１２０ｍｓである。
【０１１６】
図８は、本発明の一実施形態による外部電源信号、パルス信号及び作動電源の時間に応じた電圧変化を概略的に示したグラフである。
【０１１７】
特に、図８には、外部電源モジュールから外部電源信号が印加された後（図８の（ａ））、パルス生成モジュールで生成されるパルス信号（図８の（ｂ））、及び電源出力モジュールから出力される作動電源（図８の（ｃ））の時間に応じた電圧変化が示されている。
【０１１８】
図８を参照すれば、パルス生成モジュールは、外部電源信号が印加されれば、スイッチング部に対するソース電源の通過可否を決定してパルス信号を生成することができる。すなわち、パルス生成モジュールは、外部電源信号に基づいて、所定時間の間、ソース電源を通過させてパルス信号を生成することができる。
【０１１９】
例えば、図８の（ｂ）には、図７の第１グラフ（ＶＧ１）で決定された１３０ｍｓの間に５Ｖの第１パルス信号（ＰＬ１）が生成されることが示されている。また、図８の（ｂ）には、図７の第２グラフ（ＶＧ２）で決定された１２０ｍｓの間に５Ｖの第２パルス信号（ＰＬ２）が生成されることが示されている。
【０１２０】
一方、パルス生成モジュールは、スイッチング部のゲート端子に印加される外部電源信号の電圧がしきい値電圧未満である場合、パルス信号を生成しない。すなわち、パルス生成モジュールは、スイッチング部のゲート端子に印加される外部電源信号の電圧がしきい値電圧未満である場合、ソース電源を通過させない。
【０１２１】
例えば、図８の（ｂ）には、図７の第１グラフ（ＶＧ１）がしきい値電圧である１２Ｖ未満に下がる１３０ｍｓの地点から５Ｖのパルス信号が生成されない第１パルス信号（ＰＬ１）の電圧−時間グラフが示されている。また、図８の（ｂ）には、図７の第２グラフ（ＶＧ２）がしきい値電圧である１２Ｖ未満に下がる１２０ｍｓの地点から５Ｖのパルス信号が生成されない第２パルス信号（ＰＬ２）の電圧−時間グラフが示されている。
【０１２２】
電源出力モジュールは、パルス生成モジュールからパルス信号の供給を受ければ、作動電源を出力することができる。すなわち、電源出力モジュールは、パルス信号の供給を受ければ、作動電源をシステム制御モジュールに伝達してＢＭＳをウェイクアップさせることができる。このとき、システム制御モジュールは、電源出力モジュールから作動電源の供給を受けて、外部電源信号の電圧を測定することができる。また、システム制御モジュールは、測定された外部電源信号の電圧に基づいて電源出力モジュールから出力される作動電源を制御することができる。
【０１２３】
ここで、図８の（ｃ）に示された、第１作動電源グラフ（ＯＰ１）及び第２作動電源グラフ（ＯＰ２）を参照すれば、システム制御モジュールは、外部電源信号の電圧が所定の範囲に属する場合、第１作動電源グラフ（ＯＰ１）のように作動電源を出力し続ける。一方、システム制御モジュールは、外部電源信号の電圧が所定の範囲に属しない場合、第２作動電源グラフ（ＯＰ２）のように作動電源を出力し続けないこともできる。
【０１２４】
例えば、図８の（ｃ）に示された第１作動電源グラフ（ＯＰ１）において、システム制御モジュールは、外部電源信号が１０．５Ｖ〜１４．８Ｖの場合、バッテリーモジュールを充電するためにリレー部をターンオンさせ、作動電源を出力し続けるように電源出力モジュールを制御することができる。このような場合、システム制御モジュールの動作形態はノーマルモードを維持することができる。また、図８の（ｃ）に示された第２作動電源グラフ（ＯＰ２）において、システム制御モジュールは、外部電源信号が１０．５Ｖ以下であるか又は１４．８Ｖ以上である場合、リレー部をターンオフ状態に維持し、作動電源の出力を中断するように電源出力モジュールを制御することができる。このような場合、システム制御モジュールの動作形態はスリープモードに再び切り換えられ得る。
【０１２５】
本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置は、外部電源の供給を通じて、ＢＭＳをスリープモード状態からウェイクアップさせることができる。
【０１２６】
特に、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置は、バッテリーパックが放電した状態でも適用できる。すなわち、バッテリーパック、例えば車両用バッテリーパックが放電した場合、ＢＭＳは殆どターンオフ状態である。このとき、バッテリーパックを充電するため充電器がバッテリーパックに接続されれば、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置は、外部充電器の充電電源を外部電源として供給を受けて、ＢＭＳをウェイクアップさせることができる。
【０１２７】
ただし、本発明がこのような形態に適用されることに限定されることはない。例えば、バッテリーパックが車両に搭載された場合、車両の始動が掛けられるとき、外部電源がＢＭＳウェイクアップ装置に供給されるようにすることで、ＢＭＳウェイクアップ装置がＢＭＳをウェイクアップさせるようにすることができる。
【０１２８】
本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置は、ＢＭＳに適用することができる。すなわち、本発明によるＢＭＳは、上述した本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置を含むことができる。このような構成において、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置の各構成要素のうち少なくとも一部は、従来ＢＭＳに含まれた構成に機能の補完又は追加によって具現され得る。例えば、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置の電源出力モジュール２００及びシステム制御モジュール３００は、ＢＭＳの構成要素として具現され得る。
【０１２９】
また、本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置は、バッテリーパックに備えることができる。すなわち、本発明によるバッテリーパックは、上述した本発明によるＢＭＳウェイクアップ装置を含むことができる。ここで、バッテリーパックは、一つ以上の二次電池、ＢＭＳウェイクアップ装置、電装品（ＢＭＳやリレー、ヒューズなどを備える）及びケースなどを含むことができる。
【０１３０】
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【０１３１】
また、上述した本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者により、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であって、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されるものではなく、多様な変形のため各実施形態の全部または一部が選択的に組み合わせられて構成され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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