用于供应应急电源的设备的制作方法

1.本技术要求于2020年2月13日在韩国提交的韩国专利申请第10-2020-0017877号的优先权的权益，通过引用将所述韩国专利申请的公开内容并入本文。
2.本公开内容涉及一种用于供应应急电源的设备，更具体地，涉及一种能够通过扩展电池的可用电压范围来供应应急电源的设备。


背景技术：

3.近来，诸如笔记本电脑、摄像机、手机之类的便携式电子产品的需求急剧增加，电动车辆、储能电池、机器人、卫星等得到了大力发展。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的高性能电池。
4.目前市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。其中，锂电池与镍基电池相比几乎没有记忆效应，自放电率极低，能量密度高，因此备受关注。
5.一般而言，当电池过度放电或过度充电时，电池可能会损坏而加速劣化，并且可能发生电池膨胀的膨胀现象。此外，在严重的情况下，电池可能会爆炸。
6.传统上，保护电路连接到电池以防止电池的过放电或过充电(专利文件1)。也就是说，专利文件1公开了通过使用保护电路将电池的电压维持在上阈值电压和下阈值电压之间的配置。
7.然而，如果保护电路在紧急情况发生且因此需要从电池提供额外的电力的情况下仍工作，电池会被识别为过放电状态，因此即使可以从电池提供足够的额外电力，也会断开电池与负载之间的连接。因此，有必要开发一种能够在紧急情况发生时通过防止保护电路工作来供应应急电源的技术。
8.(专利文件1)kr 10-2003-0078289a


技术实现要素：

9.技术问题
10.本公开内容旨在解决现有技术的问题，因此本公开内容涉及提供一种用于供应应急电源的设备，该设备能够在发生紧急情况时通过解除由保护电路限制的电池的可用电压范围来供应应急电源。
11.本公开内容的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述中理解并且将从本公开内容的示例性实施例中变得更加明显。此外，很容易理解，本公开内容的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的手段及其组合来实现。
12.技术方案
13.在本公开内容的一个方面，提供了一种用于供应应急电源的设备，包括：保护电路单元，连接到电池，并且被配置为限制所述电池的可用电压范围；旁路单元，与所述保护电路单元并联，并且被配置为根据设置的开关元件的操作状态形成从所述电池输出的电流的旁路路径；和控制单元，被配置为通过将所述开关元件的操作状态控制为导通状态来电连
接由所述旁路单元形成的所述旁路路径。
14.所述旁路单元可被配置为当所述开关元件的操作状态被控制为导通状态时，形成允许所述电池的电流绕过所述保护电路单元的所述旁路路径。
15.所述控制单元可被配置为通过电连接所述旁路路径来解除对所述可用电压范围的限制。
16.所述控制单元可被配置为通过电连接所述旁路路径来解除对由所述保护电路单元限制的电压范围中的低电压范围的限制。
17.所述控制单元可被配置为当输入紧急供电请求时，控制所述开关元件的操作状态为导通状态。
18.所述控制单元可被配置为在预设的初始运行时间期间控制所述开关元件的操作状态为导通状态。
19.在另一方面，所述用于供应应急电源的设备可进一步包括：测量单元，被配置为测量所述电池的电压。
20.所述控制单元可被配置为测量所述电池连续放电的放电时间，并且当测量的放电时间和测量的电压中的至少一个满足预定条件时，控制所述开关元件的操作状态为导通状态。
21.所述控制单元可被配置为在测量的电压在预设的低电压范围内时测量放电时间，并且当测量的放电时间等于或大于参考时间时控制所述开关元件的操作状态为导通状态。
22.在控制所述开关元件的操作状态为导通状态后，所述控制单元可被配置为根据所述测量单元在所述电池开始充电时测量的所述电池的充电起始电压，控制所述开关元件的操作状态。
23.所述控制单元可被配置为当所述充电起始电压在所述预设的低电压范围内时，控制所述开关元件的操作状态为关断状态。
24.所述控制单元可被配置为当所述充电起始电压低于所述预设的低电压范围的下限时，控制所述开关元件的操作状态为导通状态。
25.所述保护电路单元可包括多个单元保护电路单元，所述多个单元保护电路单元被配置为分段限制所述电池的所述可用电压范围。
26.所述旁路单元可包括多个单元旁路单元，所述多个单元旁路单元被配置为并联连接到所述多个单元保护电路单元中的至少一个。
27.所述控制单元可被配置为在所述多个单元保护电路单元中选择限制的电压区段最接近所述电池的当前电压的单元保护电路单元，并将设置在与选择的单元保护电路单元对应的单元旁路单元中的开关元件的操作状态控制为导通状态。
28.在本公开内容的另一方面，还提供一种电池管理系统(bms)，包括根据本公开内容的一方面的用于供应应急电源的设备。
29.在本公开内容的又一方面，还提供一种电池组，包括根据本公开内容的一方面的用于供应应急电源的设备。
30.有益效果
31.根据本公开内容的一方面，具有通过在预定条件下解除对电池的可用电压范围的限制来供应应急电源的优点。
32.此外，根据本公开内容的一方面，因为用于供应应急电源的设备自主确定是否发生紧急情况，所以能够顺利地供应应急电源，从而防止电池与负载之间的连接被意外解除。
33.本公开内容的效果不限于上述效果，本领域技术人员将从权利要求的描述中清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
34.附图说明了本公开内容的优选实施例，并且与前述公开内容一起用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解，因此，本公开内容不解释为限于附图。
35.图1是示意性地示出根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备的图。
36.图2是示意性地示出根据本公开内容的实施例的包括用于供应应急电源的设备的电池组的图。
37.图3是示出根据本公开内容的实施例的包括用于供应应急电源的设备的电池组的示例性配置的图。
38.图4是示意性地示出根据本公开内容的实施例的连接到用于供应应急电源的设备的电池的电压范围的图。
39.图5是示意性地示出电池的异常行为的示例的图。
40.图6是示出根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备解除对电池的可用电压范围的限制的示例的图。
41.图7是示出根据本公开内容的另一实施例的包括用于供应应急电源的设备的电池组的示例性配置的图。
42.图8是示出根据本公开内容的又一实施例的包括用于供应应急电源的设备的电池组的示例性配置的图。
43.图9是示出根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备解除对电池的可用电压范围的限制的另一示例的图。
具体实施方式
44.应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是在允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则的基础上，基于与本公开内容的技术方面对应的含义和概念来解释。
45.因此，此处所提出的描述仅为用于说明的优选示例，并非用以限制本公开内容的范围，应当理解，在不脱离本公开内容的范围的情况下，还可以进行其他的等同替换和修改。
46.此外，在描述本公开内容时，当认为对相关已知元件或功能的详细描述使得本公开内容的关键主题不明确时，在此省略详细描述。
47.包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可用于在各种元件中区分一个元件与另一个元件，但不旨在通过术语来限制元件。
48.在整个说明书中，当一部分被称为“包括”或“包含”任何元件时，除非另外特别说明，否则意味着该部分可以进一步包括其他元件，而不排除其他元件。
49.此外，说明书中所描述的术语“控制单元”是指处理至少一种功能或操作的单元，
并且可通过硬件、软件或者硬件和软件的组合来实现。
50.另外，在整个说明书中，当一部分被称为“连接”到另一部分时，不限于它们“直接连接”的情况，还包括它们“间接连接”并且在它们之间插入另一个元件的情况。
51.在下文中，将参考附图详细描述本公开内容的优选实施例。
52.图1是示意性地示出根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100的图。
53.参考图1，根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100可包括保护电路单元110、旁路单元120和控制单元130。
54.首先，保护电路单元110可连接到电池10。
55.这里，电池10包括负极端子和正极端子，并且可指可以物理分离的一个独立单元。例如，一个袋型锂聚合物电池可以被认为是一个电池单元。此外，电池10可以指其中一个或多个电池单元串联和/或并联连接的电池模块。在下文中，为了描述方便，将描述电池10是指一个独立的电池单元。
56.保护电路单元110可被配置为限制电池10的可用电压范围。
57.也就是说，保护电路单元110可通过限制电池10的可用电压范围来防止电池10过度充电或过度放电。
58.例如，假设保护电路单元110连接到4.5[v]电池10。保护电路单元110可被配置为将可用电压范围限制为2.7[v]至4[v]以防止电池10过度充电或过度放电。
[0059]
旁路单元120可以与保护电路单元110并联。
[0060]
具体地，将参考图2描述保护电路单元110和旁路单元120之间的连接关系。
[0061]
图2是示意性地示出根据本公开内容的实施例的包括用于供应应急电源的设备100的电池组1的图。
[0062]
参考图2，保护电路单元110可电连接到电池10的两端。例如，保护电路单元110的一端可连接到电池10的正极端子，保护电路单元110的另一端可连接到电池10的负极端子。也就是说，保护电路单元110的一端可以连接在电池10的正极端子与电池组1的正极端子p+之间，保护电路单元110的另一端可以连接在电池10的负极端子与电池组1的负极端子p-之间。另外，旁路单元120的一端可以连接到电池10的负极端子，旁路单元120的另一端可连接到电池组1的负极端子p-。
[0063]
这里，负载可以连接到电池组1的正极端子p+和负极端子p-。例如，负载可以是能够对电池10充电的充电端子或者用于从电池10接收电力的端子。
[0064]
此外，旁路单元120可以被配置为根据设置的开关元件121的操作状态形成从电池10输出的电流的旁路路径。
[0065]
具体地，当开关元件121的操作状态被控制为导通状态时，旁路单元120可以被配置为形成允许电池10的电流绕过保护电路单元110的旁路路径。
[0066]
将参考图3描述保护电路单元110和旁路单元120的示例性配置。
[0067]
图3是示出根据本公开内容的实施例的包括用于供应应急电源的设备100的电池组1的示例性配置的图。
[0068]
参考图3，旁路单元120可包括开关元件121。开关元件121的一端可连接到电池10的负极端子，另一端可连接到电池组1的负极端子p-。
[0069]
例如，在图3的实施例中，如果旁路单元120电连接，则可以形成用于连接电池10的负极端子和电池组1的负极端子p-的旁路路径。
[0070]
另外，参考图3，保护电路单元110可包括多个电阻器r1、r2、r3、电容器c1、ict 111和开关元件112。通过保护电路单元110的配置，可以限制电池10的可用电压范围。
[0071]
控制单元130可被配置为通过将开关元件121的操作状态控制为导通状态来电连接由旁路单元120形成的旁路路径。
[0072]
具体地，控制单元130可被配置为控制开关元件121的操作状态为导通状态或关断状态。如果控制单元130控制开关元件121的操作状态为导通状态，则可以电连接由旁路单元120形成的旁路路径。在这种情况下，从电池10输出的电流可以流过旁路路径而不经过保护电路单元110。
[0073]
例如，在图3的实施例中，开关元件121可以采用金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。开关元件121可以包括漏极端子d、源极端子s和栅极端子g。控制单元130可电连接到开关元件121的栅极端子g并向栅极端子g输出控制信号。根据控制单元130输出的控制信号，开关元件121的操作状态可被控制为导通状态或关断状态。
[0074]
根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100的优点是，通过控制设置在旁路单元120中的开关元件121的操作状态来控制从电池10输出的电流流经旁路单元120或保护电路单元110。
[0075]
同时，设置在用于供应应急电源的设备100中的控制单元130可以选择性地包括本领域已知的处理器、专用集成电路(asic)、其他芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理装置等，以执行本公开内容中执行的各种控制逻辑。此外，当控制逻辑以软件实现时，控制单元130可以实现为一组程序模块。此时，程序模块可存储在存储器中并由控制单元130执行。存储器可以位于控制单元130的内部或外部，并且可以通过各种已知的方式连接到控制单元130。
[0076]
此外，根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100可进一步包括存储单元(未示出)。存储单元可以存储用于控制单元130管理开关元件121所需的程序、数据等。也就是说，存储单元可存储用于供应应急电源的设备100的每个部件的操作和功能所必需的数据、在执行操作或功能等处理中产生的数据。存储单元的种类没有特别限制，只要它是可以记录、擦除、更新和读取数据的已知信息存储装置即可。例如，信息存储装置可包括ram、闪存、rom、eeprom、寄存器等。此外，存储单元可以存储程序代码，程序代码中定义了控制单元130可执行的处理。
[0077]
优选地，控制单元130可被配置为通过电连接旁路路径来解除对可用电压范围的限制。
[0078]
图4是示意性地示出根据本公开内容的实施例的连接到用于供应应急电源的设备100的电池10的电压范围的图。
[0079]
例如，图4的实施例的电池10是应用4.5[v]袋型电池单元的示例。
[0080]
在图4的实施例中，电池10的可用电压范围可被限制为2.7[v]至4[v]。因为如果电池10的电压小于2.7[v]或大于4[v]，则电池10的劣化率通常会增加，所以有限的可用电压范围可以是为了防止电池10的劣化而任意设置的电压范围。然而，应该注意的是，电池10的可用电压范围可以设置为与图4所示的范围不同，并且可用电压范围不被本公开内容的附
图和实施例中所示的数值限制性地解释。
[0081]
如果控制单元130将设置在旁路单元120中的开关元件121的操作状态控制为导通状态，则可以电连接由旁路单元120形成的旁路路径。在这种情况下，因为从电池10输出的电流不经过保护电路单元110，所以由保护电路单元110限制的电压范围可以被解除。
[0082]
例如，在图4的实施例中，如果控制单元130电连接旁路路径，则可以解除对0[v]至2.7[v]的电压范围以及大于4[v]的电压范围的限制。
[0083]
因为扩展了电池10的可用电压范围，所以可以长时间使用电池10。
[0084]
优选地，控制单元130可以被配置为通过电连接旁路路径来解除由保护电路单元110限制的电压范围中的低电压范围的限制。
[0085]
将电池10设置在便携式终端中的情况作为示例进行描述。在电池10的电压接近可用电压范围的下限，导致电池10的剩余电量不足且电池10未充电的情况下，可能会需要紧急使用便携式终端。例如，这可能是需要在黑暗空间中打开便携式终端的闪光灯的情况或正在进行紧急呼叫的情况。
[0086]
作为另一示例，将电池10设置在车辆中的情况作为示例进行描述。在车辆行驶时，即使电池10的电压达到可用电压范围的下限，为了驾驶员的安全，也可能存在电池10必须连续操作以提供应急电源的情况。
[0087]
在如上述示例中即使电池10迅速劣化也要紧急使用电池10的情况下，控制单元130可电连接旁路路径以解除对电池10的可用电压范围的限制。另外，因为电池10的可用电压范围被扩展，电池10可以操作更长的时间。
[0088]
因此，当发生紧急情况时，根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100可以通过电连接旁路单元120的旁路路径来解除对电池10的可用电压范围的限制。因此，在紧急情况下，电池10的操作时间可以增加，因此具有使用者可以使用由电池10提供的应急电源对紧急情况采取适当的措施的优点。
[0089]
在下文中，将描述控制单元130将设置在旁路单元120中的开关元件121的操作状态控制为导通状态的每个实施例。
[0090]
首先，如果输入了紧急供电请求，则控制单元130可以被配置为将开关元件121的操作状态控制为导通状态。
[0091]
例如，控制单元130可以被配置为与外部通信。如果控制单元130从外部接收到紧急供电请求，则控制单元130可以将开关元件121的操作状态控制为导通状态。在这种情况下，电池10的可用电压范围被扩展，使得电池10可以连续放电。因此，可以向负载提供应急电源。
[0092]
在另一实施例中，控制单元130可被配置为在预设的初始运行时间期间控制开关元件121的操作状态为导通状态。
[0093]
具体地，控制单元130可以从电池10开始操作的时间点开始计算预设的初始运行时间。也就是说，当电池10开始操作时，控制单元130可以在预设的初始运行时间内控制开关元件121的操作状态为导通状态，从而解除由保护电路单元110限制的电压范围。
[0094]
这里，预设的初始运行时间可以预先存储在控制单元130或存储单元中。
[0095]
图5是示意性地示出电池10的异常行为的示例的图。
[0096]
例如，在图5的实施例中，在电池10的初始运行时间期间，电池10的电压可能异常
且暂时地降低。
[0097]
这里，初始运行时间可被设置为对应于电池10的最大容量。也就是说，电池10的最大容量[mah]越大，初始运行时间可被设置得越长。例如，在图5的实施例中，初始运行时间可设置为10秒。
[0098]
因为电池10具有物理和化学特性两者，因此当电池10开始操作时，可能会出现电池10的电压因外部因素而异常下降的情况。例如，当电池10开始操作时，如果电池10的温度非常低或非常高而超出参考温度范围，则电池10的电压可能会暂时降低。作为另一示例，当电池10开始操作时，可能出现电池10的电压由于电池10的劣化而暂时降低的情况。
[0099]
如在图5的实施例中，当电池10的电压异常降低到低于可用电压范围时，如果保护电路单元110工作，则电池10与负载之间的连接可以被立即切断。也就是说，可能存在由于电池10的异常行为而意外切断电池10与负载之间的连接的情况。
[0100]
控制单元130可在初始运行时间期间控制旁路单元120的开关元件121的操作状态为导通状态，以应对电池10的异常行为。因此，在图5的实施例中，即使电池10的电压在初始运行时间内达到2.7[v]，电池10与负载之间的连接也不会被切断。此外，在预设的初始运行时间之后，控制单元130可以控制旁路单元120的开关元件121的操作状态为关断状态，以使保护电路单元110工作。
[0101]
因为根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100在预设的初始运行时间期间防止保护电路单元110工作，所以具有防止电池10与负载之间的连接由于在电池10开始操作时电池10的异常行为而被意外解除的优点。
[0102]
在下文中，将描述控制单元130控制开关元件121的操作状态的又一实施例。
[0103]
首先，参考图1，根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100可进一步包括被配置为测量电池10的电压的测量单元140。
[0104]
例如，在图2的实施例中，测量单元140可以直接电连接到电池10的两端。测量单元140可以通过测量电池10的正极电压和负极电压并计算测量的正负电极电压之间的差值来测量电池10的电压。
[0105]
此外，测量单元140可以将测量的电池10的电压传输到控制单元130。
[0106]
控制单元130可以被配置为测量电池10连续放电的放电时间。
[0107]
例如，如果电池10的充电和放电交替执行，则控制单元130可以测量电池10连续放电的放电时间。也就是说，控制单元130可以被配置为测量电池10连续放电的放电时间而不测量电池10放电的总时间。
[0108]
如果测量的放电时间和测量的电压中的至少一个满足预定条件，则控制单元130可以被配置为将开关元件121的操作状态控制为导通状态。
[0109]
也就是说，基于测量的放电时间和由测量单元140测量的电压中的至少一个，控制单元130可以确定是否发生必须供应应急电源的紧急情况。此外，如果确定发生紧急情况，则控制单元130可以通过将设置在旁路单元120中的开关元件121的操作状态控制为导通状态来向负载提供应急电源。
[0110]
因此，即使没有从外部输入紧急供电请求，根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100也可以基于电池10的电压和放电时间中的至少一个来确定是否发生紧急情况。另外，如果确定发生紧急情况，则用于供应应急电源的设备100可以电连接旁路路
径以向负载提供应急电源。因此，即使当使用者不能请求紧急供电或紧急供电请求没有正常传送到控制单元130时，用于供应应急电源的设备100也具有确定是否发生紧急情况并提供应急电源的优点。
[0111]
优选地，控制单元130可以被配置为在测量的电压在预设的低电压范围内时测量放电时间。
[0112]
具体地，仅当从测量单元140接收到的电池10的电压在预设的低电压范围内时，控制单元130才测量放电时间。
[0113]
这里，预设的低电压范围可以预先存储在控制单元130或存储单元中。
[0114]
图6是示出根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100解除对电池10的可用电压范围的限制的图。
[0115]
例如，在图6的实施例中，假设电池10从0秒开始连续放电。另外，假设预设的低电压范围为2.7[v]至2.8[v]。当从测量单元140接收到的电池10的电压在预设的低电压范围内时，控制单元130可以从时间点t2开始测量电池10的放电时间。
[0116]
此外，如果测量的放电时间等于或大于参考时间，则控制单元130可以被配置为将开关元件121的操作状态控制为导通状态。
[0117]
例如，在图6的实施例中，如果从时间点t2起测量的电池10的放电时间增加超过参考时间，则控制单元130可以将开关元件121的操作状态控制为导通状态。也就是说，控制单元130可以在时间点t3处控制开关元件121的操作状态为导通状态，以将可用电压范围(2.7[v]至4[v])扩展到0[v]至4[v]。
[0118]
具体地，在电池10连续放电时，如果电池10的电压属于预设的低电压范围的时间大于或等于参考时间，则控制单元130可以确定发生紧急情况。例如，在电池10的剩余电量低且无法对电池10进行充电的情况下，如果必须继续使用电池10，则该情况可能对应于上述情况。
[0119]
因此，根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100的优点是，通过自主确定是否发生紧急情况来减少要求使用者直接请求紧急供电的麻烦。此外，因为通过控制单元130确定是否供应应急电源，所以具有可以预先防止由于电池10与负载之间的意外断开而可能发生的事故的优点。
[0120]
控制单元130可被配置为在开关元件121的操作状态被控制为导通状态之后，当电池10开始充电时根据由测量单元140测量的电池10的充电起始电压来控制开关元件121的操作状态。
[0121]
具体地，在开关元件121的操作状态被控制为导通状态之后，测量单元140可以在电池10开始充电时测量电池10的充电起始电压。
[0122]
此外，控制单元130可以根据电池10的充电起始电压是否在预设的低电压范围内来控制开关元件121的操作状态。
[0123]
例如，如果充电起始电压在预设的低电压范围内，则控制单元130可以被配置为将开关元件121的操作状态控制为关断状态。相反，如果充电起始电压低于预设的低电压范围的下限，则控制单元130可以被配置为将开关元件121的操作状态控制为导通状态。
[0124]
也就是说，控制单元130可以根据电池10的充电起始电压解除或阻断由旁路单元120形成的旁路路径。
[0125]
例如，如果开关元件121的操作状态被控制为导通状态以由旁路单元120形成旁路路径，则电池10可以提供应急电源。在此过程中，如果电池10的电压降低到低于预设的低电压范围，则即使电池10开始充电，电池10的电压也可能低于预设的低电压范围。在这种情况下，如果控制单元130将开关元件121的操作状态切换到关断状态，则保护电路单元110可以工作以解除电池10与负载之间的连接。也就是说，虽然电池10开始充电，但是已经提供应急电源的电池10的电压可能未在可用电压范围内。因此，控制单元130不会仅仅因为电池10开始充电而将开关元件121的操作状态控制为关断状态，而是可以考虑电池10的充电起始电压而控制开关元件121的操作状态。
[0126]
优选地，在电池10开始充电后，如果电池10的电压在预设的低电压范围内，则控制单元130可以控制开关元件121的操作状态为关断状态，使得保护电路单元110工作。
[0127]
例如，在图6的实施例中，假设开关元件121的操作状态在时间点t3被控制为导通状态，使得可用电压范围扩展到0[v]至4[v]。另外，假设在时间点t3之后电池10的电压降低到预设的低电压范围的下限(2.7[v])以下。之后，即使对电池10充电，电池10的电压也可能小于2.7[v]。因此，如果电池10的电压在预设的低电压范围内(2.7[v]至2.8[v])，则控制单元130可将开关元件121的操作状态控制为关断状态以阻断由旁路单元120形成的旁路路径并操作保护电路单元110。
[0128]
更优选地，控制单元130可以被配置为不仅考虑电池10的电压和放电时间而且考虑电池10的电流，将开关元件121的操作状态控制为导通状态。
[0129]
首先，测量单元140可以被配置为进一步测量电池10的电流。
[0130]
例如，在图2的实施例中，测量单元140可以连接到用于测量电池10的电流的电流测量元件a。这里，电流测量元件a可以是安培计和/或感测电阻器。
[0131]
测量单元140可以将测量的电池10的电流传输到控制单元130，并且控制单元130可以接收来自测量单元140的电池10的电流与电池10的电压。
[0132]
此外，控制单元130可以被配置为在测量的电流在预设的低电流范围内并且测量的电压在预设的低电压范围内时测量放电时间。
[0133]
这里，预设的低电流范围可以预先存储在控制单元130或存储单元中。
[0134]
具体地，仅当电池10的电压在预设的低电压范围内并且电池10的电流在预设的低电流范围内时，控制单元130才测量电池10连续放电的放电时间。也就是说，控制单元130可以在电池10以低功率模式操作时测量放电时间。
[0135]
如果测量的放电时间大于或等于参考时间，则控制单元130可以被配置为将开关元件121的操作状态控制为导通状态。
[0136]
例如，如果电池10没有被充电并且在低功率模式下使用超过参考时间，则控制单元130可以确定这是需要紧急使用电池10的紧急情况。在这种情况下，控制单元130可以被配置为通过将开关元件121的操作状态控制为导通状态来向负载提供应急电源。
[0137]
图7是示出根据本公开内容的另一实施例的包括用于供应应急电源的设备100的电池组1的示例性配置的图。图8是示出根据本公开内容的又一实施例的包括用于供应应急电源的设备100的电池组1的示例性配置的图。
[0138]
保护电路单元110可包括多个单元保护电路单元110，所述多个单元保护电路单元110被配置为分段限制电池10的可用电压范围。
[0139]
例如，参考图7和图8，用于供应应急电源的设备100可包括第一单元保护电路单元110a和第二单元保护电路单元110b。然而，应当注意的是，多个单元保护电路单元110的数量不限于图7和图8所示的实施例。
[0140]
此外，旁路单元120可以包括多个单元旁路单元120，所述多个单元旁路单元120被配置为并联连接到多个单元保护电路单元110中的至少一个。
[0141]
例如，图7是用于供应应急电源的设备100包括第一单元旁路单元120a和第二单元旁路单元120b的实施例。具体地，第一单元旁路单元120a可以并联连接到第一单元保护电路单元110a，第二单元旁路单元120b可以并联连接到第二单元保护电路单元110b。
[0142]
作为另一个例子，图8是用于供应应急电源的设备100仅包括第一单元旁路单元120a的实施例。第一单元旁路单元120a可以并联连接到第一单元保护电路单元110a。在这种情况下，因为不包括第二单元旁路单元120b，所以从电池10输出的电流不能绕过第二单元保护电路单元110b。因此，控制单元130不能解除第二单元保护电路单元110b对电压范围的限制。
[0143]
也就是说，图8所示的用于供应应急电源的设备100仅包括第一单元旁路单元120a。在某些情况下，用于供应应急电源的设备100可以将可用电压范围扩展到由第一单元保护电路单元110a限制的第一电压范围，但是可以始终操作第二单元保护电路单元110b以防止电池10的严重劣化。
[0144]
优选地，由多个单元保护电路单元110限制的电池10的电压范围可以互不相同。更优选地，多个单元保护电路单元110可以在设置成更靠近电池组1的电极端子时，被配置为限制更靠近电池10的可用电压范围的电压范围。
[0145]
图9是示出根据本公开内容的实施例的用于供应应急电源的设备100解除对电池10的可用电压范围的限制的另一示例的图。
[0146]
例如，在图9的实施例，限制的第一电压范围为2.5[v]至2.7[v]的范围以及4[v]至4.2[v]的范围，这是第一单元保护电路单元110a限制的电压范围。限制的第二电压范围为小于2.5[v]和大于4.2[v]的范围，这是第二单元保护电路单元110b限制的电压范围。
[0147]
因此，通过包括多个单元保护电路单元110，根据本公开内容的另一实施例的用于供应应急电源的设备100具有更详细地限制电池10的电压范围的优点。
[0148]
优选地，控制单元130可以被配置为在多个单元保护电路单元110中选择限制的电压区段最接近电池10的当前电压的单元保护电路单元110。
[0149]
此外，控制单元130可以被配置为将设置在与选择的单元保护电路单元110对应的单元旁路单元120中的开关元件121的操作状态控制为导通状态。
[0150]
例如，在图9的实施例中，控制单元130可选择限制第一电压范围的第一单元保护电路单元110a。
[0151]
假设电池10的电压属于预设的低电压范围，但控制单元130将设置在第二单元旁路单元120b中的开关元件121的操作状态控制为导通状态。在这种情况下，因为第一电压范围仍然受到限制，所以可能存在的问题是不管第二电压范围的限制是否解除，都不向负载提供应急电源。
[0152]
因此，控制单元130可以解除对最接近电池10的当前电压的电压范围的限制，从而可以顺利地提供应急电源。
[0153]
根据本公开内容的用于供应应急电源的设备100可以应用于bms(电池管理系统)。也就是说，根据本公开内容的bms可以包括上述的用于供应应急电源的设备100。在该配置中，可以通过补充或增加包括在传统bms中的部件的功能来实现用于供应应急电源的设备100的至少一些部件。例如，用于供应应急电源的设备100的保护电路单元110、旁路单元120、测量单元140和控制单元130可以实现为bms的部件。
[0154]
另外，根据本公开内容的用于供应应急电源的设备100可以设置在电池组1中。也就是说，根据本公开内容的电池组1可以包括用于供应应急电源的设备100和至少一个电池单元。此外，电池组1可进一步包括电气设备(继电器、保险丝等)和壳体。
[0155]
上面描述的本公开内容的实施例不仅可以通过设备和方法来实现，而且可以通过实现与本公开内容的实施例的配置相对应的功能的程序或者其上记录有该程序的记录介质来实现。根据实施例的以上描述，本领域技术人员可以容易地实现程序或记录介质。
[0156]
已经详细描述了本公开内容。然而，应当理解，详细描述和具体实施例虽然指示了本公开内容的优选实施例，但仅作为说明给出，因为在本公开内容的范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员来说从该详细描述将变得显而易见。
[0157]
此外，本领域技术人员在不脱离本公开内容的技术方面的情况下，可以对以上描述的本公开内容进行许多替换、修改和变化，并且本公开内容不限于上述实施例和附图，可以选择性地部分或全部组合每个实施例以允许各种修改。
[0158]
(附图标记)
[0159]
1：电池组
[0160]
10：电池
[0161]
100：用于供应应急电源的设备
[0162]
110：保护电路单元
[0163]
120：旁路单元
[0164]
121：开关元件
[0165]
130：控制单元
[0166]
140：测量单元