KR101632005B1 - 교류방식으로 연결된 셀 밸런싱 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

교류방식으로 연결된 셀 밸런싱 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교류방식으로 연결된 셀 밸런싱 장치 및 그 제어 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치는 배터리 팩에 포함된 복수의 이차전지 셀의 충전량 밸런싱을 수행하는 셀 밸런싱 장치로서, 셀 밸런싱 제어 신호를 출력하는 제어부; 셀 밸런싱 회로부와 셀을 연결하는 스위치부; 및 상기 제어부와 상기 스위치부 사이에 연결된 캐패시터;를 포함한다. 상기 제어부가 출력하는 제어 신호는 교류 신호이며, 상기 교류 신호의 주기는 상기 캐패시터의 특성값을 고려하여 상기 스위치부가 턴온되는 임계전압 이상의 전압이 유지되도록 미리 설정된다.

Description

교류방식으로 연결된 셀 밸런싱 장치 및 그 제어 방법{CELL BALANCING DEVICE CONNECTED BY ALTERNATING CURRENT AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 셀 밸런싱 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교류방식으로 연결된 셀 밸런싱 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다.
이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
상기 전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 통상적으로 직렬 및/또는 병렬 구조로 연결되는 복수 개의 이차전지 셀로 구성되는데, 상기 이차전지 셀은 양극 집전체, 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해질 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능한 구조가 된다.
이러한 기본적 구조에 더하여, 상기 배터리 팩은 모터 등의 구동부하에 대한 전력 공급 제어, 전류, 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge) 등의 추정을 위한 알고리즘이 적용되어 이차전지 셀의 상태를 모니터링하고 제어하는 BMS(Battery Management System) 등이 추가적으로 포함되어 구성된다.
상기 배터리 팩을 구성하는 복수 개의 이차전지 셀은 사용 시간이 경과됨에 따른 본질적인 특성 또는 제조 환경의 차이, 시스템 적용의 다원성 등에 기인하여 전지들 간의 용량(capacity) 성능의 차이가 발생하게 되고 이는 충방전에 의한 해당 셀 단자 전압의 차이 또는 SOC(State Of Charge)차이를 발생시키게 된다.
이러한 차이는 상대적인 전기적 특성의 차이를 가지는 복수 개의 이차전지셀이 하나의 배터리 팩으로서 구동하는 경우, 성능이 저하된 특정 이차전지 셀에 의하여 배터리 팩 전체의 충전 또는 방전 능력이 제한되는 문제점이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래는 극히 높은 전기적 특성값(SOC 또는 전압 등)을 가지는 이차전지 셀이 보유한 충전량을 소모시키는 버킹(bucking) 기법을 통하여 이차전지 셀들의 전기적 특성값을 균등하게 하는 방법이 이용되고 있다.
셀 밸런싱과 관련된 종래의 기술로서 대한민국 공개특허공보 10-2011-0100863에는 저항을 통한 방전을 이용하여 이차전지 셀이 보유한 충전량을 소모시키는 버킹(bucking) 기법의 예시적 회로가 개시되어 있다. 아울러, 종래 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0083748호에도 개시된다.
도 1은 종래 기술에 따른 셀 밸런싱 회로의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 1을 살펴보면, 이차전지(cell)와 저항(Rb)을 전기적으로 연결시키는 스위치 소자로서 FET가 연결된 것을 확인할 수 있다. 그리고, 상기 FET는 BMS에서 출력된 제어 신호(ON)에 의해서 턴온(turn on) 및 턴오프(turn off)된다. 따라서, FET가 턴온되면, 이차전지(cell)와 저항(Rb)을 전기적으로 연결되어 이차전지(cell)가 방전된다(i1~i10).
도 2는 종래 기술에 따른 셀 밸런싱 회로에서 접지선이 끊어진 경우를 도시한 회로도이다.
도 2를 참조하면, BMS의 아래 부분에 연결된 접지선이 끊어진 것을 확인할 수 있다. BMS 역시 이차전지(cell)에 의해서 전력을 공급받는다. 그런데 도 2에 도시된 상황과 같이 BMS의 접지선이 끊어진 경우, 이차전지(cell)에서 공급된 전류가 상기 FET를 제어하는 전선 쪽으로 흐르게 된다. 이러한 상황에서 FET는 BMS의 제어 신호와 관계없이, 연속적으로 턴온된다(ON?). 그리고, 이차전지(cell)와 저항(Rb)을 전기적으로 연결되어 있기 때문에, FET가 턴온되어 있는 시간 동안 이차전지(cell)가 셀 밸런싱과 관계없이 필요이상으로 방전될 것이다.
따라서 종래 기술에 따른 셀 밸런싱 장치에 있어서, BMS의 접지선이 끊어진 경우에도 BMS의 제어신호와 관계없이 FET가 연속적으로 턴온되는 것을 방지할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 인식하여 안출된 것으로서, 원치 않는 전류에 의해 이차전지 셀이 방전되는 것을 방지할 수 있는 셀 밸런싱 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치는 배터리 팩에 포함된 복수의 이차전지 셀의 충전량 밸런싱을 수행하는 셀 밸런싱 장치로서, 셀 밸런싱 제어 신호를 출력하는 제어부; 셀 밸런싱 회로부와 셀을 연결하는 스위치부; 및 상기 제어부와 상기 스위치부 사이에 연결된 캐패시터;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스위치부는 트랜지스터 소자이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부가 출력하는 제어 신호는 교류 신호이다. 이때, 상기 교류 신호의 주기는 상기 캐패시터의 특성값을 고려하여 상기 스위치부가 턴온되는 임계전압 이상의 전압이 유지되도록 미리 설정된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런싱 회로부는 상기 셀의 전력을 방전을 통해 소모시킬 수 있는 저항소자이다.
본 발명에 따른 상기 셀 밸런싱 장치는 상기 캐패시터와 상기 스위치부 사이에 일단이 연결되고, 상기 이차전지 셀의 저 전위 단자에 타단이 연결된 클램프용 다이오드;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치는, 상기 스위치부와 상기 캐패시터 사이에 연결된 과전류 방지용 저항;을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 제어부는 펄스 생성기를 포함한다.
본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치는, 셀 밸런싱 장치; 및 복수의 이차전지 셀;을 포함하는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하;를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다. 이 경우, 상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기가 될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치의 제어 방법은,
배터리 팩에 포함된 복수의 이차전지 셀의 충전량 밸런싱을 수행하는 제어부, 셀 밸런싱 회로부와 셀을 연결하는 스위치부 및 상기 제어부와 상기 스위치부 사이에 연결된 캐패시터를 포함하는 셀 밸런싱 장치의 제어 방법으로서, (a) 상기 캐패시터의 특성값 및 상기 스위치부가 턴온되기 위한 임계전압 이상의 전압이 유지되도록 미리 설정된 교류 신호의 주기를 저장하는 단계; 및 (b) 셀 밸런싱이 필요한 경우, 상기 제어부가 상기 미리 설정된 교류 신호를 상기 스위치부에 출력하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스위치부는 트랜지스터 소자이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런싱 회로부는 상기 셀의 전력을 방전을 통해 소모시킬 수 있는 저항소자이다.
본 발명에 따르면, 셀 밸런싱 장치에 원치 않는 전류가 흘러서 이차전지 셀이 방전되는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 셀 밸런싱 회로의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 셀 밸런싱 회로에서 접지선이 끊어진 경우를 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 밸런싱 장치의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제어부가 출력하는 교류 신호와 관련된 전압 및 전류의 파형을 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 각 파형이 측정되는 위치를 나타낸 참고도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 밸런싱 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)는 배터리 팩(110)에 연결된다.
상기 배터리 팩(110)은 하나 이상의 이차전지 셀을 포함하는 것으로 이차 전지 셀의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 각각의 이차전지 셀은 재충전이 가능하고 충전 또는 방전 전압을 고려해야 하는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(110)에 포함되는 이차전지 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이차 전지 셀의 종류, 출력전압, 충전용량 등에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 1에는 상기 이차전지 셀들이 모두 직렬로 연결된 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 상기 이차전지 셀의 연결 방법에 따라 제한되지 않는다.
본 명세서에서는 본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)과 연결된 배터리 팩(110)은 직렬로 연결된 10개의 이차전지 셀(cell#1 ~ cell#10)을 포함하는 예를 가지고 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)는 배터리 팩(110)에 포함된 이차전지 셀(cell#1 ~ cell#10)의 충전량 밸런싱을 수행하는 장치이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치는 셀 밸런싱 제어 신호를 출력하는 제어부(120) 및 셀 밸런싱 회로부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런싱 회로부는 상기 이차전지 셀의 전력을 방전을 통해 소모시킬 수 있는 저항소자(Rb)이다.
상기 제어부(120)는 상기 배터리 팩(110)에 포함된 이차전지 셀(cell#1 ~ cell#10)의 전압 측정 등을 통해서 충전량을 산출할 수 있다. 또한, 충전량에 차이가 큰 경우 필요한 시기에 적절한 셀 밸런싱을 수행할 수 있는 알고리즘을 포함하고 있다. 셀 밸런싱의 수행시기, 방법 등에 대해서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 공지의 기술인바 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)는 셀 밸런싱 회로부(Rb)와 셀을 연결하는 스위치부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스위치부는 트랜지스터 소자이다. 도 3에는 스위치부 역할을 하는 트랜지스터 소자의 일 예로서 FET를 도시하였다. 그러나, 상기 트랜지스터는 FET에 한정되지 않으며, 스위치 역할을 하는 동종의 다른 트랜지스터로 대체가 가능하다.
상기 트랜지스터(FET)는 게이트 단자에 기생 캐패시터(Cg)를 가질 수 있다. 상기 기생 캐패시터(Cg) 및 이하에서 자세히 설명될 과전류 방지용 저항(Rc)에 의해서 로우 패스 필터(low pass filter)를 형성한다. 상기 로우 패스 필터에 의해서 상기 트랜지스터에 입력되는 제어 신호의 파형이 부드러워질 수 있다.
본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)는 상기 제어부(120)와 상기 스위치부(FET) 사이에 연결된 캐패시터(C)를 포함한다.
종래의 기술과 비교할 때, 본 발명의 가장 큰 특징은 캐패시터(C)를 통해 상기 제어부(120)와 상기 스위치부(FET)가 교류로 연결된 점이다. 도 2를 통해 종래 기술의 문제점에서 설명하였듯이, 동일한 고장이 도 3에 도시된 본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)에 발생할 경우를 가정해보겠다. 도 2에 도시된 상황과 같이 제어부(120)의 접지선이 끊어진 경우, 이차전지 셀(cell#1 ~ cell#10)에서 공급된 전류가 상기 스위치부(FET)와 연결된 전선 쪽으로 흐르게 된다. 그러나, 종래 기술과 달리 캐패시터(C)가 연결되어 있으므로, 상기 캐패시터(C)가 충전이 된다. 그 결과, 상기 캐패시터(C)의 양단 전압이 상기 제어부(120)에서 출력된 전압과 동일해진 이후에는 더 이상의 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서, 종래 기술에서 문제가 되었던 것처럼, 이차전지 셀(cell#1 ~ cell#10)이 셀 밸런싱과 관계없이 필요이상으로 방전되지 않는다.
한편, 본 발명에 따른 제어부(120)는 종래 기술과 동일한 방법으로 상기 스위치부(FET)를 턴온(turn on) 시킬 수 없다. 종래 기술과 동일하게 연속적인 전류의 흐름은 상기 캐패시터(C)에 의해서 차단되기 때문이다. 따라서 본 발명에 따른 제어부(120)는 종래 기술과 다른 방식으로 상기 스위치부(FET)를 턴온(turn on) 시켜야 한다.
그래서 본 발명에 따른 제어부(120)는 상기 스위치부(FET)를 턴온(turn on) 시키는 제어 신호를 교류 신호로 출력한다. 이를 위해 본 발명에 따른 제어부(120)는 펄스 생성기를 포함할 수 있다. 펄스 생성기는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 공지의 구성이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 제어부(120)가 출력하는 교류 신호는 주기를 가지고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 제어부(120)가 출력하는 교류 신호와 관련된 전압 및 전류의 파형을 나타내는 예시도이다. 도 4의 (a)는 본 발명에 따른 제어부(120)에 출력된 제어 신호의 전압을 나타낸다. 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 캐패시터(C)에 흐르는 전류를 나타낸다. 도 4의 (c)는 본 발명에 따라 스위치부로 사용된 FET의 게이트 단자 전압을 나타낸다. 그리고, 도 5는 도 4에 도시된 각 파형이 측정되는 위치를 나타낸 참고도이다.
먼저, 도 4의 (a)에서 "on" 구간을 살펴보도록 한다. 상기 제어부(120)에서 상기 스위치부(FET)를 턴온시키기 위해 미리 설정된 전압을 출력한다. 상기 제어부(120)에서 출력된 전압에 의해, 상기 캐패시터(C)는 점차적으로 전하가 충전된다. 이로 인해, 도 4의 (a)의 "on" 구간에 대응하는 도 4의 (b)의 구간에 도시된 바와 같이, 상기 캐패시터(C)에 흐르는 전류는 점차적으로 줄어들게 된다. 그 결과, 상기 FET 게이트 단자에 인가되는 전압 역시 점차적으로 내려간다.
이때, 상기 FET 게이트 단자에 인가되는 전압이 상기 FET를 턴온시키는 임계전압 이하로 내려간다면, 상기 FET는 턴오프된다. 그러나, 본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)는 셀 밸런싱을 수행하기 위해, 원하는 시간 동안 상기 FET가 턴온 상태를 유지하는 것이 요구된다.
따라서, 상기 FET 게이트 단자에 인가되는 전압이 상기 FET를 턴온시키는 임계전압 이하로 내려가기 전에 상기 제어부(120)는 전압의 출력을 off 한다. 이 구간이 도 4의 (a)에서 'off' 구간에 해당한다. 도 4의 (a)에서 'off' 구간 동안, 상기 캐패시터(C)는 방전을 하고, 캐패시터(C)는 상기 FET의 게이트 단자에 전류를 공급하게 된다. 따라서, 상기 FET는 계속해서 턴온 상태를 유지한다.
그리고, 상기 FET의 게이트 단자에 인가되는 전압이 상기 FET를 턴온시키는 임계전압 이하로 내려가지 전에 상기 제어부(120)는 다시 전압을 출력한다. 상기와 같은 반복적인 'on / off'에 의해서 상기 FET는 연속적으로 턴온이 가능하다.
상기 교류 신호의 주기는 상기 캐패시터(C)의 특성값을 고려하여 상기 스위치부(FET)가 턴온되는 임계전압 이상의 전압이 유지되도록 미리 설정된다.
본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)는 상기 스위치부(FET)와 상기 캐패시터(C) 사이에 연결된 과전류 방지용 저항(Rc)을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)는 상기 이차전지 셀과 제어부(120) 사이에 연결된 각 도선에 과전류 방지용 저항(Ra)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)는 방전 저항(Rb)와 연결된 다이오드(D)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)는 상기 캐패시터(C)와 상기 스위치부(FET)의 게이트 단자 사이에 일단이 연결되고, 상기 이차전지 셀(Cell)의 저 전위 단자에 타단이 연결된 클램프용 다이오드(ZD)를 더 포함할 수 있다. 상기 클램프용 다이오드(ZD)는 상기 스위치부(FET)의 게이트 단자에 인가되는 최대 전압을 제한하는 역할을 할 수 있다. 상기 클램프용 다이오드(ZD)의 특성은 다양하게 설정될 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 셀 밸런싱 장치(100)는 복수의 이차전지 셀을 포함하는 배터리 팩(110)의 일 구성요소가 될 수 있다.
상기 배터리 팩(110)은 상기 배터리 팩(110)으로부터 전력을 공급 받는 부하를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다. 상기 배터리 구동 시스템의 일예로는 전기차(EV), 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자전거(E-Bike), 전동 공구(Power tool), 전력 저장 장치(Energy Storage System), 무정전 전원 장치(UPS), 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 휴대용 오디오 장치, 휴대용 비디오 장치 등이 될 수 있으며, 상기 부하의 일예로는 배터리 팩이 공급하는 전력에 의해 회전력을 제공하는 모터 또는 배터리 팩이 공급하는 전력을 각종 회로 부품이 필요로 하는 전력으로 변환하는 전력 변환 회로일 수 있다.
본 발명에 따르면, 셀 밸런싱 장치에 원치 않는 전류가 흘러서 이차전지 셀이 방전되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 3에 도시된 본 발명에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.
즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 셀 밸런싱 장치
110 : 배터리 팩
120 : 제어부
Cell#1~cel#10 : 이차전지 셀
FET : 스위치부
C : 캐패시터
D, ZD : 다이오드
Ra, Rc : 과전류 방지 저항
Rb : 방전 저항

Claims (14)

  1. 배터리 팩에 포함된 복수의 이차전지 셀의 충전량 밸런싱을 수행하는 셀 밸런싱 장치에 있어서,
    셀 밸런싱 제어 신호를 출력하며, 상기 복수의 이차전지 셀과 연결되는 제어부;
    각각의 셀에 대응되게 구비되는 셀 밸런싱 회로부;
    상기 셀 밸런싱 회로부와 상기 셀을 연결하는 스위치부; 및
    상기 제어부와 상기 스위치부 사이에 연결된 캐패시터;를 포함하며,
    상기 제어부가 출력하는 제어 신호는 교류 신호이며,
    상기 교류 신호의 주기는, 상기 캐패시터의 특성값을 고려하여 상기 스위치부가 턴온되는 임계전압 이상의 전압이 유지되도록 미리 설정되며,
    상기 제어부는 상기 스위치부에 인가되는 상기 캐패시터에 충전된 전압이 상기 임계전압 이하로 내려가기 전에 상기 제어 신호의 출력을 오프(off)시키는 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치부는, 트랜지스터 소자인 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 셀 밸런싱 회로부는, 상기 셀의 전력을 방전을 통해 소모시킬 수 있는 저항소자인 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캐패시터와 상기 스위치부 사이에 일단이 연결되고, 상기 이차전지 셀의 저 전위 단자에 타단이 연결된 클램프용 다이오드;를 더 포함한 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스위치부와 상기 캐패시터 사이에 연결된 과전류 방지용 저항;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 펄스 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 장치.
  9. 제1항, 제2항, 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 셀 밸런싱 장치; 및
    복수의 이차전지 셀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 배터리 팩;
    상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기임을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
  12. 배터리 팩에 포함된 복수의 이차전지 셀의 충전량 밸런싱을 수행하는 제어부, 각각의 셀에 대응되게 구비되는 셀 밸런싱 회로부, 상기 셀 밸런싱 회로부와 상기 셀을 연결하는 스위치부 및 상기 제어부와 상기 스위치부 사이에 연결된 캐패시터를 포함하는 셀 밸런싱 장치의 제어 방법에 있어서,
    (a) 상기 캐패시터의 특성값 및 상기 스위치부가 턴온되기 위한 임계전압 이상의 전압이 유지되도록 미리 설정된 교류 신호의 주기를 저장하는 단계; 및
    (b) 셀 밸런싱이 필요한 경우, 상기 제어부가 제어 신호로서 상기 미리 설정된 교류 신호를 상기 스위치부에 출력하는 단계;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 스위치부에 인가되는 상기 캐패시터에 충전된 전압이 상기 임계전압 이하로 내려가기 전에 상기 제어 신호의 출력을 오프(off)시키는 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 장치의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 스위치부는, 트랜지스터 소자인 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 장치의 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 셀 밸런싱 회로부는, 상기 셀의 전력을 방전을 통해 소모시킬 수 있는 저항소자인 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 장치의 제어 방법.
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