KR101943617B1 - 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 스마트 IC(Integrated Circuit)가 구비된 2차 전지 보호회로를 검증하기 위해 릴레이 방식을 이용하여 스텝별 세부 항목별, 시간대별, 채널별 불량률을 확인 가능한 검사 방식에 관한 것이다.
본 발명에 따른 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사방법은, 인터페이스부를 통해 스마트 집적회로 및 스마트 집적회로를 포함하는 보호회로에 연결되는 단계와, 스마트 집적회로 및 보호회로를 하나의 채널로 설정하는 단계와, 복수의 채널로 연결된 복수의 보호회로에 대해 기 설정된 기능검사를 릴레이 방식으로 수행하는 단계와, 수행된 기능 검사의 결과에 기초하여 2차 전지 보호회로의 성능을 평가하는 단계를 포함한다.

Description

릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사방법{METHOD FOR INSPECTION OF SECONDARY BATTERY PROTECTION CIRCUIT USING RELAYING METHOD}

본 발명은 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 스마트 IC(Integrated Circuit)가 구비된 2차 전지 보호회로를 검증하기 위해 릴레이 방식을 이용하여 스텝별 세부 항목별, 시간대별, 채널별 불량률을 확인 가능한 검사 방식에 관한 것이다.

최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 2차 전지 관련 연구가 활발히 진행되고 있다.

현재 상용화된 2차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 2차 전지 등이 있는데, 이 중 리튬 2차 전지는 니켈 계열의 2차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.

이러한 리튬 2차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 2차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.

통상적으로, 2차 전지는 온도에 따라 성능이 저하될 수 있으며, 특히 온도가 높아지는 경우 발열 및 폭발의 위험성을 갖는다. 더욱이, 2차 전지의 내부에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어, 2차 전지의 발열이나 폭발은 다른 외부 구성요소의 발화나 폭발을 야기할 수 있으며, 이로 인해 인명과 재산 피해를 가져올 수 있다. 또한, 2차 전지는 과충전 또는 과방전되는 경우, 더 이상 사용하기 어려울 정도로 성능이 저하될 수 있다.

따라서, 이러한 2차 전지를 온도변화, 과충전, 과방전에 의해 발생하는 문제로부터 보호하기 위한 모듈(PCM: Protection Circuit Module)을 개발하는 연구가 활발히 수행되고 있다. 또한, 최근에는 이러한 보호 모듈에 스마트 IC(Integrated Circuit)를 삽입하여 보다 적응적으로 보호 모듈을 제어할 수 있게 되었다.

그런데 2차 전지 성능의 발전과 함께 보호 모듈의 성능 및 회로 구성 자체가 고도화되면서, 2차 전지 뿐 아니라 보호회로의 검증의 필요성이 대두 되고 있다.

본 발명은 스마트 IC(Integrated Circuit)가 구비된 2차 전지 보호회로를 검증하기 위해 사용자의 개입 없이 릴레이 방식을 이용하여, 스텝별, 세부 항목별, 시간대별, 채널별 불량률을 확인 가능한 검사 방법을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수 개의 보호회로의 기능 검사를 병렬로 처리하여 검증의 성능을 유지하면서 검증의 속도를 빠르게 하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사방법에 있어서, 인터페이스부를 통해 스마트 집적회로 및 상기 스마트 집적회로를 포함하는 보호회로에 연결되는 단계와, 상기 스마트 집적회로 및 보호회로를 하나의 채널로 설정하는 단계와, 복수의 채널로 연결된 복수의 보호회로에 대해 기 설정된 기능검사를 릴레이 방식으로 수행하는 단계와, 상기 수행된 기능 검사의 결과에 기초하여 2차 전지 보호회로의 성능을 평가하는 단계를 포함하는 2차 전지 보호회로 검사방법을 제공한다.

본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 기능검사를 릴레이 방식으로 수행하는 단계는, 상기 검사결과에 대한 스텝별, 세부 항목별, 시간대별 및 채널별 불량률 중 적어도 하나의 검사에 대한 딜레이 타입을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 검사 방법은 상기 검사결과에 대한 스텝별, 세부 항목별, 시간대별 및 채널별 불량률을 분석하여 공정능력을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 검사 방법은 복수의 채널의 복수의 기능에 대한 검사를 동시에 병렬적으로 수행할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 검사 방법은 제1 채널의 제2 기능에 대한 검사가 수행될 때, 제2 채널의 제1 기능에 대한 검사를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 릴레이 방식은 상기 스마트 집적회로 및 상기 스마트 집적회로를 포함하는 보호회로에 연결된 적어도 하나의 접점을 릴레이 방식으로 변경하는 방식일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 보호회로의 기능적인 동작을 검사하는 단계는, 상기 하나의 채널로 설정된 스마트 집적회로 및 상기 보호회로에 임의의 시리얼 번호를 할당하고, 시리얼 번호의 중복검사를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사방법에 의하면, 스마트 IC(Integrated Circuit)가 구비된 2차 전지 보호회로를 검증하기 위해 스마트 IC 회로와 PCM(Protection Circuit Module)을 각각 병렬적으로 검사하되, 동시에 복수 개의 보호회로를 검증도 병렬로 처리하여 성능을 유지하면서 검사의 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사방법에 의하면, 스마트 IC(Integrated Circuit)가 구비된 2차 전지 보호회로를 사용자의 개입 없이 릴레이 방식을 이용하여 스텝별, 세부 항목별, 시간대별, 채널별 불량률을 검증함으로써 신뢰도가 높은 결과를 얻고, 그 결과를 보다 직관적으로 확인할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로 검사장치를 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 검사 방법의 일 예를 나타내는 도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터페이스부를 나타내는 도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로 검사 결과를 나타내는 화면의 일 예를 보인 도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전비 보호회로 검사장치의 작업자 모드와 관리자 모드의 화면을 보인 도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로의 전류를 검사하는 방법의 일 예를 설명하는 도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 검사 방법의 일 예를 나타내는 도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 접점을 릴레이 방식으로 변경하여 스마트 집적회로를 검사하는 일 예를 나타내는 도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 접점을 릴레이 방식으로 변경하여 2차 전지 보호회로를 검사하는 일 예를 나타내는 도.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로 검사 결과를 나타내는 도.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로 불량률을 분석한 결과를 나타내는 도.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로를 제작하는 공정의 능력을 검사한 결과를 나타내는 도.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로 시리얼 번호의 중복을 검사하는 일 예를 설명하는 도.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사 장치를 나타내는 블록도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로 검사장치를 나타내는 개념도이다.

도 1을 참조하면, 2차 전지 보호회로 검사장치(100, 이하 검사장치(100)라 한다)는 2차 전지 보호회로(200)와 소정의 커넥터를 통해서 직접 연결된다. 2차 전지 보호회로(200)는 스마트집적회로(210)를 포함하고 있을 수 있다. 여기에서, 2차 전지는 리튬이온/폴리머 전지를 포함하는 반복적인 충방전이 가능한 고성능 전지를 의미한다. 이러한 2차 전지는 고온, 과충전 및 과방전상황에서 성능이 급격하게 저하될 수 있는데, 이러한 문제를 방지하기 위해 2차 전지에 함께 구비되는 것이 2차 전지 보호회로(200)이다. 또한, 2차 전지 보호회로(200)에 스마트 집적회로(210)를 탑재함으로써 보호회로(200)를 보다 정밀하게 제어하거나 펌웨어 업데이트를 통해 성능이 향상될 수 있도록 할 수 있다.

한편, 스마트집적회로(210) 및 보호회로(200)는 도 2에서 후술하는 검사장치(100)의 제1보호회로 검사부(110) 및 제2보호회로 검사부(120)에 각각 연결될 수 있다. 또한, 제1 보호회로 검사부(110)및 제2 보호회로 검사부(120)는 복수의 보호회로와 동시에 연결되어 검사를 진행할 수도 있다. 예컨대, 10개의 채널에 연결된 복수의 보호회로를 한 개의 셋(set)으로 구성하여 동시에 검사를 진행할 수 있다. 검사장치(100)와 2차 전지 보호회로(200)는 50핀 커넥터 또는 5핀 라운드 커넥터를 통해 연결될 수 있다.

따라서, 스마트 집적회로(210)가 구비된 2차 전지 보호회로(200)에 있어서 스마트 집적회로(210)와 보호회로(200)를 각각 병렬적으로 검사하되, 동시에 복수개의 보호회로(200)에 채널을 할당하고, 각 채널을 병렬로 처리하여 성능을 유지하면서 검사의 속도를 향상시킬 수 있다.

특히, 일반적으로 보호회로의 성능은 스마트 집적회로(210)에 설치되는 펌웨어의 성능에 따라 가변 되는데, 검사장치(100)는 스마트 집적회로에 설치되는 펌웨어의 성능까지 직접 제어하면서, 전체 보호회로의 성능을 검증할 수 있다.

또한, 스마트 집적회로(Integrated Circuit)가 구비된 2차 전지 보호회로를 사용자의 개입 없이 릴레이 방식을 이용하여 스텝별, 세부 항목별, 시간대별, 채널별 불량률을 검증함으로써 신뢰도가 높은 결과를 얻고, 그 결과를 보다 직관적으로 확인할 수 있다. 나아가 이렇게 획득된 데이터를 바탕으로 스마트 집적회로 및 보호회로를 제작하는 공정의 능력에 대한 평가도 내릴 수 있다.

한편, 2차 전지 보호회로 검사장치(100)는 검사를 제어하고 검사 결과를 표시하기 위해 별도의 PC(300)와 연결될 수 있다. 따라서, 후술하는 2차 전지 보호회로 검사장치 제어방법은 검사장치(100)가 직접 수행할 수 있지만, 별도로 연결된 PC, 노트북, 스마트폰 등을 통해서 제어가 이루어질 수 있음을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 이하, 도 2를 참조하여 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사방법에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 검사 방법의 일 예를 나타내는 도이다.

단계 S210에서, 2차 전지 보호회로 검사장치(100)는 인터페이스부를 통해 스마트 집적회로 및 스마트 집적회로를 포함하는 보호회로에 연결된다.

단계 S220에서, 집적회로 및 보호회로가 하나의 채널로 설정된다. 예를 들면, 10개의 보호회로가 각각 10개의 채널에 할당될 수 있다. 또한, 각 채널에 포함된 보호회로는 각각 스마트 집적회로를 포함하고 있을 수 있다.

단계 S230에서, 복수의 채널로 연결된 복수의 보호회로에 대해 기 설정된 기능검사가 릴레이 방식으로 수행된다. 이때, 복수의 채널의 복수의 기능에 대한 검사가 동시에 병렬적으로 수행될 수 있다. 예컨대, 제1 채널의 제2 기능에 대한 검사가 수행될 때, 제2 채널의 제1 기능에 대한 검사를 수행할 수 있다.

여기에서, 릴레이 방식은 스마트 집적회로 및 스마트 집적회로를 포함하는 보호회로에 연결된 적어도 하나의 접점을 물리적 또는 소프트웨어적 릴레이 방식으로 변경하는 방식이다.

한편, 릴레이 검사를 위해, 검사결과에 대한 스텝별, 세부 항목별, 시간대별 및 채널별 불량률 중 적어도 하나의 검사에 대한 딜레이 타입이 미리 설정될 수 있다. 보호회로는 과충전 과방전 등 2차 전지에 특정 충격이 가해졌을 때 이를 보호하는 역할을 하게 되는데, 전기 회로에 특성상 해당 기능이 정확하게 동작하는지를 릴레이 방식으로 확인하기 위해서는 각 기능의 특성에 맞는 딜레이 타입이 미리 설정되어야 한다. 반대로 전기적인 특성에 의해 소정 기능이 소정 딜레이 시간 안에 반복 수행되어야 2차 전지에 충격을 주는지를 확인할 수 있는 경우도 있는데, 이러한 케이스의 경우도 적절한 시간의 딜레이를 부여한 릴레이 타입의 검증을 통해 보다 정확한 검사가 이루어질 수 있다.

또한, 2차 전지 보호회로 검사장치는 하나의 채널로 설정된 스마트 집적회로 및 상기 보호회로에 임의의 시리얼 번호를 할당하고, 시리얼 번호의 중복검사를 수행함으로써, 에러 없이 보호회로 검사의 병렬처리가 가능하도록 제어할 수 있다.

단계 S240에서, 수행된 기능검사에 기초하여 2차 전지 보호회로의 성능이 평가된다. 또한, 2차 전지 보호회로 검사장치는 검사결과에 대한 스텝별, 세부 항목별, 시간대별 및 채널별 불량률을 분석하여 공정능력도 평가할 수 있다.

검사 결과는 스마트 집적회로에 설치되는 펌웨어와 2차 전지 보호회로의 저장부에 입력된 설정값에 의해 결정되는 검사 스펙에 기초하여 생성된다.

예컨대, OVP 차단 전압이 4300으로 설정되어 있을 때, 검사장치는 실제 오차를 감안하여 설정된 4310의 값을 인가한 후 차단이 된 걸 확인하면 OK 신호를 보내고, 차단이 되지 않는다면 NG 혹은 실 차단 값을 표기하도록 설정될 수 있다.

이러한 방식으로 릴레이 검증을 하면서 검사 스텝 중 하나라도 불량이 발생하면 보호회로는 불량으로 판정되며, 모든 스텝의 검사가 OK 되는 경우 양품으로 판정될 수 있다.

한편, 일 실시 예에 따른 복수의 2차 전지 보호회로를 병렬로 처리하기 위해서는 복수의 2차 전지 보호회로와 병렬로 연결되는 인터페이스 부가 필요한데, 도 3은 일 실시 예에 따른 인터페이스부를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 인터페이스부(140)는 스마트 집적회로(210) 연결될 수 있는 형태의 제1 인터페이스부(141) 및/또는 2차 전지 보호회로(200)와 연결될 수 있는 제2 인터페이스부(142)로 구성될 수 있다.

제1 인터페이스부(141)와 제2 인터페이스부(142)는 각각 채널별로 보호회로와 연결을 하기 위한 50핀 커넥터(301), 채널보드의 상태를 나타내는 LED(302), MCU 펌웨어 업데이트를 위한 커넥터(303) 및 마스터 보드의 상태를 나타내는 LED(304)를 포함할 수 있다. 여기에서, 50핀 커넥터(301)의 형태는 검사를 위해 보호회로와 연결될 지그비의 형태에 따라(스마트 집적회로 또는 2차 전지 보호회로와 직접 연결하기 위하여) 결정될 수 있다.

한편, 제1 인터페이스부(141) 및 제2 인터페이스부(142)는 10개의 채널을 가지므로, 각각 10개의 스마트 집적회로 및 보호회로에 연결되어 동시에 검사를 수행할 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 13을 참조하여 구체적으로 검사장치(100)가 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로의 검사방법을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로 검사 결과를 나타내는 화면의 일 예를 보인 도이다.

검사장치(100)는 도 4에 도시된 사용자 인터페이스(400)를 통해 제어된다. 사용자 인터페이스(400)는 검사장치(100)에 표시될 수도 있고, 별도로 연결된 PC(300)를 통해 표시될 수 있다.

타이틀바 영역(401)에는 프로그램의 버전 및 동작모드, 검사기 번호, 시리얼 번호 할당 정보가 표시된다.

메뉴 영역(402)에는 프로그램에서 사용되는 주요 메뉴들이 표시된다.

메뉴 버튼(403)에는 검사 설정, 환경 설정, 검사 결과 및 종료를 선택하는 버튼이 표시된다.

상태표시 창(404)에는 프로그램의 각종 진행상태가 문자로 표시된다.

슬라이드 바(405)에는 검사 진행 상태를 슬라이드 바로 표시할 수 있다.

외부 온도 표시창(406)에는 외부 온도 센서(미도시)로부터 읽어온 외부 온도가 표시될 수 있다.

날짜/시간 표시창(407)에는 현재 설정되어 있는 날짜 및 시간이 표시될 수 있다.

모델 표시 영역(411)에는 '검사 설정'에서 선택한 검사를 진행할 제품의 모델명이 표시된다. 따라서 검사장치(100)는 모델별로 특화된 검사 방식에 따라 검사를 진행할 수 있다.

채널 번호 영역(412)에는 채널 선택영역(413)에서 선택한 채널 번호가 표시될 수 있다.

Lot 번호 영역(414)에는 검사를 진행할 모델의 Lot 번호가 표시된다. Lot 변경 시 수량 카운터가 초기화되며 결과데이터가 새로운 파일에 저장될 수 있다.

검사 스텝 및 스텝별 결과 표시창(415)에는 선택된 채널에 대한 스텝별 검사결과가 표시될 수 있다.

이전 검사결과 영역(416)을 도시하여, 이전에 검사한 결과 및 시리얼 번호를 표시할 수도 있다.

검사 진행 시간 표시창(417)에서는 검사 시간 및 대기 시간이 표시될 수 있다.

수량 카운터(418)에서는 진행된 검사에 대한 총 수량 및 정상, 불량 수량이 표시될 수 있다. 카운터 초기화 시 결과데이터 파일을 새 파일에 저장함으로써 검사장치(100) 사용자가 별도로 저장하는 동작을 입력하지 않더라도 손쉽게 데이터가 백업 되도록 할 수 있다.

검사 시작버튼(419)을 통해 검사 진행 여부를 사용자가 수동으로 입력할 수 있다.

한편, 사용자 인터페이스(400)는 사용자의 잠금 기능 사용 유/무에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 두 종류로 표시될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전비 보호회로 검사장치의 작업자 모드와 관리자 모드의 화면을 나타낸다.

작업자 모드(도 5의 (a))에서는 설정 값 변경이 불가능하며 2차 전지 보호회로의 모델 및 검사 채널만 선택 가능하다. 관리자 모드(도 5의 (b))는 사용자가 소정의 인증을 통해 잠금 기능을 해제하는 경우 제공될 수 있다.

구체적으로, 검사대상 설정 영역(501)에서는 집적회로의 종류 및 버전(Gauge IC)과 2차 전지의 Cell 수를 선택할 수 있다.

검사 스텝 및 순서 설정 영역(502)에서는 검사를 진행할 스텝을 표시하고, 드래그 입력을 통해 검사 순서를 사용자 직관적으로 변경할 수 있다. 이때, 검사 스텝 추가/변경/삭제 버튼(503)을 이용할 수도 있다.

채널 선택영역(504)에는 검사를 수행할 채널을 선택하는 사용자 인터페이스가 표시될 수 있다. 한편, 검사장치(100) 초기 구동시 채널별 통신을 체크하여 이상이 있는 채널은 비활성화되어 표시될 수 있다.

스텝명 표시창(502)에는 선택된 스텝명이 표시된다.

검사 세부항목 설정창(506)에는 선택된 스텝에서의 세부항목이 표시된다.

검사 세부항목 추가 목록(507)을 통해 추가하려는 세부 항목을 검사 세부항목 설정창(506)으로 드래그하여 추가할 수 있다. 한편, 세부항목 추가 목록(507)은 동작 모드에 따라 표시되는 화면이 상이할 수 있다. (예컨대 통신모드 선택시에는 'Pack Voltage/Current Control'항목이 선택 불가능할 수 있다.)

검사 세부항목의 수정/삭제(508)버튼을 통해 검사 세부항목을 수정 및 삭제할 수 있다.

검사 설정 파일 정보 영역(509)에는 저장된 검사파일(511)의 정보가 화면에 도시될 수 있다. 저장된 날짜와 시간 그리고 변경 횟수가 도시될 수 있다.

이러한 검사파일(511)은 검사 설정 파일 관리 버튼(510)을 통해 관리될 수 있다.

또한, 사용자 인터페이스 화면(500)은 설정 값을 검사파일(511)에 저장하기 위한 저장 버튼(512) 및 설정된 방식으로 검사를 진행하기 위한 설정 적용 버튼(513)을 도시할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로의 전류를 검사하는 방법의 일 예를 설명하는 도이다.

도 6의 (a)는 스마트 집적회로를 검사하기 위한 인터페이스이며 도 6의 (b)는 스마트 집적회로를 탑재한 2차 전지 보호회로를 검사하기 위한 인터페이스이다.

도 6의 (a)를 참조하면, Type 선택 메뉴를 통해 전류의 충전 및 방전 전류의 인가 여부를 선택할 수 있다. 또한, Value 값을 통해 인가될 cell 전압을 지정할 수 있다. Cell 전압 출력을 OFF 하려면 "0"을 입력하면 된다. 이를 통해 스마트 집적회로가 정상적으로 동작을 하는지 여부를 테스트해볼 수 있다.

도 6의 (b)를 참조하면, Type 선택 메뉴를 통해 전류 입력에 대한 5가지 기능 모드를 선택할 수 있다. 각 기능은 실제 2차 전지가 처할 수 있는 상황에 대한 시뮬레이션을위한 설정 값으로 해당 설정 상황에서 2차 전지 보호회로가 적절히 작동하는지를 테스트해 볼 수 있다.

우선 Negative 메뉴에서는 (-)단 Shunt 쪽으로 인가할 전류를 설정할 수 있다. OCP, Current Accuracy Check 검사 시 선택될 수 있다.

Positive 메뉴에서는 (+)단 FET쪽으로 인가할 전류가 선택될 수 있다. OVP, UVP, OCP등 Protection 동작 검사시 FET차단 유/무 확인을 위해 선택될 수 있다.

Pre-charge 메뉴에서는 Pre-Charge 검사시 인가할 전압 및 전류가 설정될 수 있다.

Simulation Current 메뉴에서는 Chunt 양단 Sensing Point에 인가될 가상 전압이 설정될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 검사 방법의 일 예를 나타내는 도이다.

도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 검사장치에 의해 릴레이 검사가 시작되면 화면 좌측에 각 채널별 검사 진행 상태와 화면 중앙의 선택된 채널에 대한 스텝별 검사 진행 표시창(700)에 색상으로 검사 진행 상태를 표시된다. 즉, 검사 진행 도중 불량이 발생할 경우 채널별 검사 진행 상태 표시창에 이후 검사 진행 결과와 상관없이 바로 적색으로 불량 발생 채널을 표시해 준다. 또한, 검사 진행 도중에 해당 채널이 클릭 되면 선택된 채널에 대한 스텝별 검사 결과와 진행 상태가 화면 일측에 표시될 수 있다.

예컨대, 백색은 검사대기, 황색 및 백색이 점멸하는 경우 검사 진행 중, 황색 및 적색이 점멸하는 경우 검사 진행 중 불량발생, 녹색은 검사진행이 정상으로 종료됨, 적색은 검사진행이 불량으로 종료됨, 주황색은 검사가 중지됨을 나타낼 수 있다.

한편, 릴레이 검사방식으로 2차 전지 보호회로에 대한 검사가 수행되기 때문에 검사가 시작되면 검사 화면 우측 하단에 검사 중지 버튼을 제공하여, 사용자가 임의로 검사를 중지시킬 수 있다.

또한, 릴레이 방식으로 검사를 반복적으로 수행하여 결과에 대한 정확도를 높일 수도 있다. 이때, 결과값에 대한 범위 및 정상으로 판정할 데이터, 지연 시간 및 반복 횟수를 입력하여 검사 환경을 설정할 수 있다.

이하, 접점 변경 방식을 통해 스텝별 검사를 진행하는 방법을 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 접점을 릴레이 방식으로 변경하여 스마트 집적회로를 검사하는 일 예를 나타내는 도이다. 도 8을 참조하면, 스마트집적회로(210)를 검사하기 위해 10개의 접점이 도시된다. 구체적으로 스마트집적회로(210)와의 접점 변경을 통해 검사를 위한 값이 입력되는 항목은 다음의 표 1과 같다. 다음의 표 1에서 801부터 810까지 순차적으로 스텝 검사가 수행된다.

도면 번호	검사 항목
801	P+ ~ B+ : Module Initial 용
802	EXT1~ GND
803	EXT1 ~ 5V Pull up
804	2nd Protection FET Gate ~ GND
805	P39(F/W Enable) ~ GND
806	Vreg ~ P42
807	Vreg ~ GND
808	P43 ~ 5V Pull up
809	OSC in ~ 32.768kHzI(주파수 Calibration시 사용)
810	Sys-preset ~ GND

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 접점을 릴레이 방식으로 변경하여 2차 전지 보호회로를 검사하는 일 예를 나타내는 도이다. 구체적으로 2차 전지 보호회로(200)와의 접점 변경을 통해 검사를 위한 값이 입력되는 항목은 다음의 표 1과 같다. 다음의 표 1에서 901부터 918까지 순차적으로 스텝 검사가 수행된다.

도면 번호	검사 항목
901	P+ ~ B+ : Module Initial용
902	2nd Protection ~ B+
903	Vreg 1 ~ GND
904	Vreg 2 ~ GND
905	(Low-Int.)Calibration Enable
906	Sys Preset ~ GND
907	2nd Protection FET Gate ~ GND
908	LED Switch ~ GND
909	Vreg 1,2 ~ Vreg OUT
910	Vreg 1,2 ~ Vreg OUT(M37512)
911	Option ~ B-
912	P+ ~ OUTPUT
913	P+ ~ P-
914	Clock/Data Low (통신단 연결 해제, 소비전류 측정시 사용)
915	HDQ ~ module HDQ
916	2nd Protection Control ~ GND
917	2nd Protection Control ~ B+
918	OSC in ~ 32.768kHz(주파수 Calibration 시 사용)

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로 검사 결과를 나타내는 도이다.

도 10을 참조하면, 검사장치는 기존에 검사를 수행한 모델에 대한 검사결과를 사용자에게 제공할 수 있다.

모델명 영역(1001)에는 사용자가 선택한 검사 결과 데이터에 대한 모델 이름과 Lot 번호가 표시된다.

수량 카운트 영역(1002)에는 선택한 검사 결과 데이터에 대한 전체, 정상, 불량 수량 및 불량률이 표시될 수 있다.

결과 데이터 영역(1003)에는 선택한 검사 결과 데이터가 표시된다.

결과 데이터 경로 영역(1004)에는 선택한 결과 데이터의 전체 경로가 표시된다.

한편, 사용자는 OPEN 버튼(1005)을 통해 저장장치에 기록되어 있는 결과 데이터 파일을 읽어와 화면에 도시할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로 불량률을 분석한 결과를 나타내는 도이다.

도 11을 참조하면, 타입 영역(1101)에는 스텝별, 시간대별 및 채널별 중 하나의 타입을 선택할 수 있는 화면이 제공된다.

스텝 영역(1102)에는 세부 스텝 항목이 표시된다. 예컨대 스마트 집적회로에 펌웨어를 입력하고 Flash Rom에 설정 값을 입력하는 스텝과 보호회로의 전압 및 전류 조정 등의 기능을 검사하는 스텝이 순서대로 잘 수행되었는지 여부를 불량률을 통해 확인할 수 있다.

사용자는 저장버튼(1103)을 통해 스텝영역에 표시된 검사 항목을 저장할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지 보호회로를 제작하는 공정의 능력을 검사한 결과를 나타내는 도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 사용자가 공정이 필요한 규격을 입력하면, 기 저장된 검사결과에 대한 스텝별, 세부 항목별, 시간대별 및 채널별 불량률을 분석하여 공정능력을 평가할 수 있다.

즉, 복수의 채널로 연결된 복수의 보호회로에 대해, 핵심부품인 스마트 집적회로에 펌웨어를 입히는 단계부터 최종 완성된 보호회로의 기능까지 반복 검사를 수행함으로써 보다 정확한 공정 능력에 대한 데이터를 확보할 수 있다.

또한, 도 13을 참조하면, 2차 전지 보호회로 검사장치(100)는 하나의 셋으로 설정된 스마트 집적회로 및 보호회로를 병렬로 동시에 처리하기 위해, 셋에 포함된 스마트 집적회로 및 보호회로에 각각 시리얼 번호로 할당하고, 제어부(130)는 중복검사를 수행한다.

즉, 검사장치(100)는 자동 또는 수동으로 할당된 보호회로별 시리얼 번호의 중복을 검사함으로써 예컨대 10개 채널에 해당하는 검사 대상을 충돌없이 병렬로 처리할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사 장치를 나타내는 블록도이다. 도 14에는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위해 필요한 구성만이 기재되어 있다. 따라서, 도면에 대한 설명에서 생략된 내용이라도, 도 2 내지 도 13에서 상술한 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 내용이 포함된 것으로 이해될 수 있다.

도 14를 참조하면, 2차 전지 보호회로 검사장치(100)는 제1 보호회로 검사부(110), 제2 보호회로검사부(120), 제어부(130) 및 인터페이스부(140)를 포함한다.

제1 보호회로 검사부(110)는, 스마트 집적회로에 펌웨어를 설치하고, 동작조건을 설정한다. 제1 보호회로 검사부(110)는, 상기 스마트 집적회로의 동작조건을 설정하기 위해 펌웨어의 설정 값을 캘리브레이션 하는 기능을 수행한다.

제2 보호회로 검사부(120)는, 스마트 집적회로를 포함하는 보호회로의 기능적인 동작을 확인한다. 제2 보호회로 검사부는, 보호회로의 기능적인 동작을 확인하면서, 인터페이스부(140)를 통해 상기 스마트 집적회로에 정확한 데이터가 입력되어 있는지 확인할 수 있다.

제1 보호회로 검사부(110) 및 제2 보호회로 검사부(120)는 적어도 10개 이상의 스마트집적회로 및 보호회로를 하나의 셋(set)으로 설정하고 동시에 연결되어 동작 조건을 설정 및 확인할 수 있다.

또한, 제1 보호회로 검사부(110) 및 제2 보호회로 검사부(120)의 검사 스텝은 릴레이 방식으로 수행될 수 있다. 여기에서, 스텝별, 세부 항목별, 시간대별 및 채널별 불량률 중 적어도 하나의 검사에 대한 딜레이 타입이 함께 설정됨으로써 보다 실제 기능의 구현에 가까운 성능이 릴레이 방식으로 검증될 수 있다.

한편, 제1 보호회로 검사부(110) 및 상기 제2 보호회로 검사부(120)의 동작은 제어부(130)를 통해 제어된다. 또한, 제어부(130)는 제1 보호회로 검사부(110) 및 제2 보호회로 검사부(120)를 통해 수집한 데이터를 분석하여 보호회로의 성능을 검증할 수 있다.

예를 들면, 제어부(130)는 제1 보호회로 검사부(110)에 인가되는 충전 및 방전 값을 조정하여, 스마트집적회로(210)의 성능을 검사하고, 제2 보호회로 검사부(120)에 인가되는 전류의 방향 및 전류 값을 조정하여 보호회로(200)의 성능 및 기능을 검사할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 제2 보호회로 검사부(120)를 통해 보호회로의 Cell 전압, 예비 충전 전압, 충전 및 방전 시 전류, FET 차단 검출 전류, 저항 및 소비전류를 측정하여 보호장치를 검증할 수 있다.

제어부(130)는 하나의 셋으로 설정된 스마트 집적회로 및 보호회로를 병렬로 동시에 처리하기 위해, 셋에 포함된 스마트 집적회로 및 보호회로에 각각 시리얼 번호로 할당하고, 제어부(130)는 중복검사를 수행하는 단계를 수행할 수 있다.

한편, 제어부(130)는 하나 또는 복수 개의 프로세서에 해당할 수 있다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로프로세서와 이 마이크로프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

인터페이스부(140)는, 검사장치(100)가 스마트 집적회로(210) 및 보호회로(200)에 각각 연결되도록 할 수 있다. 검사장치(100)와 스마트 집적회로(210) 및 2차 전지 보호회로(200)는 50핀 커넥터 또는 5핀 라운드 커넥터를 통해 연결될 수 있다.

이상과 같은 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사 방법 및 장치는 아래와 같은 다양한 효과를 가질 수 있다.

우선, 스마트 IC(Integrated Circuit)가 구비된 2차 전지 보호회로를 검증하기 위해 스마트 IC 회로와 PCM(Protection Circuit Module)을 각각 병렬적으로 검사하되, 동시에 복수 개의 보호회로를 검증도 병렬로 처리하여 성능을 유지하면서 검사의 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 스마트 IC(Integrated Circuit)가 구비된 2차 전지 보호회로를, 사용자의 개입 없이 릴레이 방식을 이용하여 스텝별, 세부 항목별, 시간대별, 채널별 불량률을 검증함으로써, 신뢰도가 높은 결과를 얻고, 그 결과를 보다 직관적으로 확인할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (8)

1. 릴레이 방식을 이용한 2차 전지 보호회로 검사방법에 있어서,
   인터페이스부를 통해 스마트 집적회로 및 상기 스마트 집적회로를 포함하는 보호회로에 연결되는 단계;
   상기 스마트 집적회로 및 보호회로를 하나의 채널로 설정하는 단계;
   검사결과에 대한 스텝별, 세부 항목별, 시간대별 및 채널별 불량률 중 적어도 하나의 검사에 대한 딜레이 타입을 설정하는 단계;
   복수의 채널로 연결된 복수의 보호회로에 대해 기 설정된 기능검사를 상기 딜레이 타입에 따라 릴레이 방식으로 수행하는 단계; 및
   상기 수행된 기능 검사의 결과에 기초하여 2차 전지 보호회로의 성능을 평가하는 단계를 포함하고,
   상기 릴레이 방식은 상기 스마트 집적회로 및 상기 스마트 집적회로를 포함하는 보호회로에 연결된 적어도 하나의 접점을 릴레이 방식으로 변경하는 2차 전지 보호회로 검사방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 검사 방법은 상기 검사결과에 대한 스텝별, 세부 항목별, 시간대별 및 채널별 불량률을 분석하여 공정능력을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지 보호회로 검사방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 검사 방법은 복수의 채널의 복수의 기능에 대한 검사를 동시에 병렬적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 2차 전지 보호회로 검사방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 검사 방법은 제1 채널의 제2 기능에 대한 검사가 수행될 때, 제2 채널의 제1 기능에 대한 검사를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지 보호회로 검사방법.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 보호회로의 기능적인 동작을 검사하는 단계는, 상기 하나의 채널로 설정된 스마트 집적회로 및 상기 보호회로에 임의의 시리얼 번호를 할당하고, 시리얼 번호의 중복검사를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지 보호회로 검사방법.
8. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 청구항 1의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 2차 전지 보호회로 검사 프로그램.

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