KR102372817B1 - 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치 및 방법 - Google Patents

배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치는, 제 1 배터리 모듈; 상기 제 1 배터리 모듈과 배터리 셀 적층수가 다른 제 2 배터리 모듈; 상기 제 1 배터리 모듈의 제 1 전원과 제 2 배터리 모듈의 제 2 전원에 따른 전원 차이값을 계산하는 감산기; 상기 전원 차이값과 미리 설정된 기준값을 비교하여, 비교 결과에 따라 스위칭온되는 통전 스위치; 외부 전원으로부터 전원을 흐르게 하며, 상기 스위칭 온에 따라 상기 제 1 배터리 모듈 및 제 2 배터리 모듈로부터 전원을 공급받아 미리 설정된 일정 전원의 조건하에서 융단되는 퓨즈; 및 상기 퓨즈가 융단됨에 따라 오프되는 메인 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치 및 방법{Over charging prevention apparatus and method using potential difference between a plurality of battery modules}
본 발명은 배터리의 과충전 방지 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배터리 셀의 전압을 센싱하여 과충전 방지 회로를 구성할 때 적층수가 다른 2종의 모듈의 전위차를 이용하여 과충전을 방지하는 장치 및 방법에 대한 것이다.
통상적으로 충전식 배터리는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및/또는 방전이 가능한 전지이다. 충전식 배터리는 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 배터리 셀들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 모듈의 형태로 사용되기도 한다.
이러한 배터리를 관리하기 위해 BMS(Battery Management System)가 구성된다. BMS는 친환경 차량용 배터리 관리를 최적화해 에너지 효율을 높이고 수명을 연장해주는 역할을 한다.
그런데, 배터리 셀이 고효율, 고출력을 지향하면서 배터리 셀의 성능은 상향되고 있지만 그에 따른 안정성은 저하되고 있다. 특히, 환경 차량용 배터리 셀과 같이 고용량 셀에서 이와 같은 현상이 잘 나타난다. 따라서, 과충전 안전 성능을 확보하기 위한 여러 가지 기술들이 개발되고 있다.
이중 한 가지 기술로서는 충전되는 배터리 모듈의 내부에 특정 배터리 셀의 전압을 측정하여 기준전압이상이 되면 충전 전류를 차단하는 방식을 들 수 있다. 부연하면, OP-AMP 비교기를 이용하여 측정된 전압과 기준전압을 비교하여 하이(High) 또는 로우(Low) 출력을 생성한다.
이러한 방식의 문제는 전압을 센싱할 때 특정 배터리 셀을 상시 모니터링 하게 되어 배터리 셀에 지속적인 부하가 걸리게 된다. 따라서, 배터리 모듈 내부의 배터리 셀 들간 전압 편차를 유발하는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 모듈 전체 전압을 측정하는 방식이 있지만, 상대적으로 높은 고전압을 센싱하기 때문에 장치가 커지고 별도의 감압 장치를 구성해야 하는 문제가 있다.
1. 한국공개특허 제10-2011-0019970호 2. 한국공개특허 제10-2013-0051166호
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 배터리 셀의 전압을 센싱하여 과충전 방지 회로를 구성할 때 적층수가 다른 2종의 모듈의 전위차를 이용하여 과충전을 방지하는 과충전 방지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 배터리 셀의 전압을 센싱하여 과충전 방지 회로를 구성할 때 적층수가 다른 2종의 모듈의 전위차를 이용하여 과충전을 방지하는 과충전 방지 장치 및 방법을 제공한다.
상기 과충전 방지 장치는,
제 1 배터리 모듈;
상기 제 1 배터리 모듈과 배터리 셀 적층수가 다른 제 2 배터리 모듈;
상기 제 1 배터리 모듈의 제 1 전원과 제 2 배터리 모듈의 제 2 전원에 따른 전원 차이값을 계산하는 감산기;
상기 전원 차이값과 미리 설정된 기준값을 비교하여, 비교 결과에 따라 스위칭온되는 통전 스위치;
외부 전원으로부터 전원을 흐르게 하며, 상기 스위칭 온에 따라 상기 제 1 배터리 모듈 및 제 2 배터리 모듈로부터 전원을 공급받아 미리 설정된 일정 전원의 조건하에서 융단되는 퓨즈; 및
상기 퓨즈가 융단됨에 따라 오프되는 메인 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 통전 스위치는, 노말 오픈이며 상기 전원 차이값이 미리 설정된 기준값보다 크면 스위칭 온되어 상기 제 1 전원 및 상기 제 2 전원을 퓨즈에 통전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 감산기와 상기 통전 스위치 사이에 제 1 제너 다이오드가 설치되며, 상기 제 1 제너 다이오드는 상기 전원 차이값이 미리 설정된 기준값보다 크면 상기 통전 스위치를 스위칭 온하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 외부 전원은 보조 배터리인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 메인 스위치는 릴레이 소자인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 통전 스위치와 상기 퓨즈 사이에 정다이오드가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 퓨즈와 메인 스위치의 접점과 그라운드 사이에 제 2 제너 다이오드가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 제너 다이오드와 그라운드 사이에 저항이 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 외부 전원과 퓨즈 사이에 정다이오드가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 과충전 방지 장치는, 상기 제 1 전원을 센싱하는 제 1 센싱부; 및 상기 제 2 전원을 센싱하여 제 2 센싱부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, (a) 제 1 배터리 모듈의 제 1 전원과 상기 제 1 배터리 모듈과 배터리 셀 적층수가 다른 제 2 배터리 모듈의 제 2 전원을 계산하는 단계; (b) 감산기가 상기 제 1 전원과 제 2 전원에 따른 전원 차이값을 계산하는 단계; (c) 상기 전원 차이값과 미리 설정된 기준값을 비교하여, 비교 결과에 따라 통전 스위치가 스위칭 온되는 단계; (d) 외부 전원으로부터 전원을 흐르게 하며, 상기 스위칭 온에 따라 상기 제 1 배터리 모듈 및 제 2 배터리 모듈로부터 전원을 공급받아 미리 설정된 일정 전원의 조건하에서 퓨즈가 융단되는 단계; 및 (e) 상기 퓨즈가 융단됨에 따라 메인 스위치가 오프되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 방법을 제공한다.
이때, 상기 (c) 단계는, 상기 통전 스위치가, 노말 오픈이며 상기 전원 차이값이 미리 설정된 기준값보다 크면 스위칭 온되어 상기 제 1 전원 및 상기 제 2 전원을 퓨즈에 통전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 (a) 단계는, 제 1 센싱부 및 제 2 센싱부를 이용하여 각각 상기 제 1 전원 및 제 2 전원을 센싱하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 적층수가 다른 2종의 모듈의 전위차를 이용하므로 특정 배터리 셀을 상시 모니터링할 필요가 없어 모듈 내부의 배터리 셀들간 전압 편차를 유발하지 않는다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 상대적으로 높은 고전압을 센싱하지 않으므로 소형화가 가능하고 별도의 감압 장치를 구성할 필요도 없다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2종 배터리 모듈(110,120)의 개념 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 2종 배터리 모듈(110,120)을 이용하여 과충전을 방지하는 과충전 방지 장치(200)의 구성 블럭도이다.
도 3은 도 1에 도시된 2종 배터리 모듈(110,120)을 이용하여 과충전을 검출하여 차단하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2종 배터리 모듈(110,120)의 개념 사시도이다. 도 1을 참조하면, 제 1 배터리 모듈(110)과 제 2 배터리 모듈(120)이 구성된다. 제 1 배터리 모듈(110)은 배터리 셀의 적층수가 2P6S이다. 즉 배터리 셀이 2개의 병렬과 6개의 직렬로 이루어진다.
이와 달리, 제 2 배터리 모듈(120)은 배터리 셀의 적층수가 2P10S이다. 즉 배터리 셀이 2개의 병렬과 10개의 직렬로 구성된다. 물론, 이러한 적층수는 예시에 불과하며, 다른 갯수의 적층수도 가능하다.
이러한 제 1 배터리 모듈(110)과 제 2 배터리 모듈(120)의 충전율에 따른 전원 차이값을 보면 다음과 같다. 본 발명의 일실시예에서는 전압(V)으로 예시하나, 전류값으로 표현하는 것도 가능하다.
SOC(%) 제 1 배터리 모듈(단위: 전압(V) 제 2 배터리 모듈(단위: 전압(V) 차이(V)
0 19.4 33.2 13.8
50 22.0 36.8 14.8
100 25.2 42 16.8
과충전[셀 전압 4.6V] 27.6 46 18.4
즉 충전율이 증가할수록 배터리 모듈간의 전압 차이가 커짐을 알 수 있다.
이러한 배터리 모듈(110,120)에 적층되는 배터리 셀은 원통형 셀(cylindrical cell), 각형 셀(prismatic cell), 파우치형 셀 등으로 설계될 수 있다. 파우치형 셀들은 박막으로 구성된 유연한 커버를 포함하고, 상기 커버 내에는 배터리 셀의 전기적 구성 요소들이 배치되어 있다.
하나의 배터리 셀 내에서 최적의 공간 이용을 구현하기 위해서는 특히 파우치형 셀들이 사용된다. 상기 파우치형 셀들은 또한 높은 용량과 더불어 적은 중량을 특징으로 한다.
이러한 전술한 파우치형 셀들의 에지들은 조인트(sealing joint)(미도시)를 포함한다. 부연하면, 상기 조인트는 배터리 셀들의 2개의 박막을 연결하고, 상기 박막들은 그로 인해 형성된 공동부 내에 추가의 부품들을 포함한다.
일반적으로, 파우치형 셀들은 리튬 2차 배터리 또는 니켈-수소 배터리(Nickel-hydrogen battery)등과 같이, 전해질 용액(electrolytic solution)을 내포한다.
또한, 배터리 셀은 이 배터리 셀은 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등의 전기 차량용 고전압 배터리가 될 수 있다.
일반적으로 고전압 배터리는 전기 차량을 움직이는 동력원으로 사용하는 배터리로서 100V 이상의 고전압을 말한다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 저전압 배터리도 가능하다. 또한, 이들 다수의 배터리 셀은 배터리 셀의 리드와 리드간 용접에 의해 연결된다.
이러한 제 1 배터리 모듈(110) 및/또는 제 2 배터리 모듈(120)에는 BMS(Battery Management System)(미도시)가 각각 부착되거나 통합적으로 부착되어 배터리 팩이 구성된다.
BMS(Battery Management System)는 BMS는 친환경 차량용 배터리 관리를 최적화해 에너지 효율을 높이고 수명을 연장시켜주는 역할을 한다. 배터리 전압, 전류 및 온도를 실시간으로 모니터링하고 과도한 충전 및 방전을 미연에 방지해 배터리 안전성과 신뢰성을 높여준다.
친환경 차량의 예로서는 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 전기차(EV: Electric Vehicle), 저속 전기 자동차(NEV: Neighborhood Electric Vehicle), 연료 전지 자동차(FCV: Fuel-Cell Vehicle) 등을 들 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 2종 배터리 모듈(110,120)을 이용하여 과충전을 방지하는 과충전 방지 장치(200)의 구성 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 상기 과충전 방지 장치(200)는, 제 1 배터리 모듈(110), 상기 제 1 배터리 모듈(110)과 배터리 셀 적층수가 다른 제 2 배터리 모듈(120), 상기 제 1 배터리 모듈(110)의 제 1 전원과 제 2 배터리 모듈(120)의 제 2 전원에 따른 전원 차이값을 계산하는 감산기(230), 상기 전원 차이값과 미리 설정된 기준값을 비교하여, 비교 결과에 따라 스위칭 온되는 통전 스위치(240), 외부전원(270)으로부터 전원을 흐르게 하며, 상기 스위칭 온에 따라 상기 제 1 배터리 모듈(110) 및 제 2 배터리 모듈(120)로부터 전원을 공급받아 미리 설정된 일정 전원의 조건하에서 융단되는 퓨즈(250), 및 상기 퓨즈(250)가 융단됨에 따라 오프되는 메인 스위치(260) 등을 포함하여 구성된다.
제 1 배터리 모듈(110) 및 제 2 배터리 모듈(120)은 앞서 기술한 바와 같이, 서로 이종으로 이루어진다. 부연하면, 제 1 배터리 모듈(110)은 배터리 셀이 2개의 병렬과 6개의 직렬(2P6S)로 이루어지고, 제 2 배터리 모듈(120)은 배터리 셀이 2개의 병렬과 10개의 직렬(2P10S)로 구성된다.
이들 제 1 배터리 모듈(110) 및 제 2 배터리 모듈(120)의 전원을 센싱하기 위해 제 1 센싱부(211) 및 제 2 센싱부(221)가 구성된다. 물론, 이들 제 1 센싱부(211) 및 제 2 센싱부(221)를 별도로 구성하지 않고 이를 배터리 모듈(110) 및 제 2 배터리 모듈(120)에 구성하는 것도 가능하다.
감산기(230)는 상기 제 1 배터리 모듈(110)의 제 1 전원과 제 2 배터리 모듈(120)의 제 2 전원에 따른 전원 차이값을 계산한다. 부연하면, 제 1 배터리 모듈(110)의 제 1 전원이 6B(B는 Cell Voltage이다)이고, 제 2 배터리 모듈(120)의 제 2 전원이 10B이라면, 다음과 같이 전원 차이값이 계산된다.
Figure 112014128083450-pat00001
따라서, 10B-6B = 4B이다. 이 경우, 4B = 18.0 ~ 18.8V일 때, 셀 전압 B는 4.5V 내지 4.7V이다.
이 감산기(230)는 외부전원(270)으로 약 12V 전원을 공급받아 동작한다.
통전 스위치(240)는 감산기(230)로부터 전원 차이값이 다음과 같은 조건을 만족할 때 스위칭온되어 제 1 배터리 모듈(110) 및/또는 제 2 배터리 모듈(120)로부터 전원을 퓨즈(250)에 흘리게 된다.
Figure 112014128083450-pat00002
즉, 통전 스위치(240)는 평상시 노말 오픈이며 상기 전원 차이값(예를 들면 4B)이 미리 설정된 기준값(예를 들면 18.0 내지 18.8을 들 수 있음)보다 크면 스위칭 온되어 제 1 배터리 모듈(110)의 제 1 전원 및/또는 제 2 배터리 모듈(120)의 상기 제 2 전원을 퓨즈(250)에 통전한다.
물론, 통전 스위치(240)와 감산기(230) 사이에는 제 1 제너 다이오드(202-1)가 설치된다. 이 제 1 제너 다이오드(202-1)는 상기 전원 차이값이 미리 설정된 기준값보다 크면 상기 통전 스위치(240)를 스위칭 온하는 것을 특징으로 할 수 있다.
따라서, 통전 스위치(240)가 온되면 외부 전원(270)의 전원과 제 1 배터리 모듈(110) 및/또는 제 2 배터리 모듈(120)(또는 이들 제 1 배터리 모듈(110) 및 제 2 배터리 모듈(120)로 구성되는 배터리 팩)로부터 전원이 제 1 접점(204-1)에서 합해져 일정 이상의 전원이 퓨즈(250)에 공급됨으로써 이 퓨즈(250)가 차단된다.
메인 스위치(260)는 배터리 모듈(110,120)의 전원에 대한 출입구 역할을 수행하는 기능을 수행한다. 메인 스위치(260)는 PRA(Power Relay Assembly)로 구성된다. 물론, 이러한 릴레이 방식뿐만 아니라, FET(Field Effect Transistor), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET), IGBT(Insulated Gate Bipolar Mode Transistor), 파워 정류 다이오드 등과 같은 반도체 스위칭 소자, 사이리스터, GTO(Gate Turn-Off) 사이리스터, TRIAC, SCR(Silicon Controlled Rectifier), I.C(Integrated Ciruit) 회로 등이 사용될 수 있다.
물론, 통전 스위치(240)도 릴레이 방식뿐만 아니라, FET(Field Effect Transistor), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET), IGBT(Insulated Gate Bipolar Mode Transistor), 파워 정류 다이오드 등과 같은 반도체 스위칭 소자, 사이리스터, GTO(Gate Turn-Off) 사이리스터, TRIAC, SCR(Silicon Controlled Rectifier), I.C(Integrated Ciruit) 회로 등이 사용될 수 있다.
퓨즈(250)가 차단되면, 외부 전원(270)으로부터 메인 스위치(260)를 구동하기 위한 전원 공급이 중단됨으로써 메인 스위치(260)의 동작도 중단된다. 이에 따라 메인 스위치(260)를 통한 충방전이 중단된다.
이러한 안정적인 차단을 수행하기 위해, 상기 외부 전원(270)과 퓨즈(250) 사이에 제 1 정다이오드(201-1)가 설치되고, 상기 통전 스위치(240)와 상기 퓨즈(250) 사이에 제 2 정다이오드(201-2)가 설치된다. 따라서, 이상 전압과 같은 역전압 등이 외부 전원(270), 배터리 모듈(110,120) 등에 영향을 미치지 않게 된다. 외부 전원(270)은 보조 배터리가 될 수 있다.
또한, 상기 퓨즈(250)와 메인 스위치(260)의 제 2 접점(204-2)과 그라운드(290) 사이에 제 2 제너 다이오드(202-2)가 설치된다. 이 제 2 제너 다이오드(202-2)는 일정 이상의 역전압이 메인 스위치(260)로부터 발생하면 이를 그라운드(260)로 흐르게 한다. 또한, 상기 제 2 제너 다이오드(202-2)와 그라운드(290) 사이에 저항(203)이 설치되어 역전압을 소모한다. 또한, 그라운드(203)는 샤시 그라운드가 된다.
특히, 상기 퓨즈(250)는 상기 메인 스위치(260)의 동작 전원이 지나도록 배치되며, 상기 배터리 모듈(110,120)의 양극과 그라운드를 연결하여 단선을 유도할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 2종 배터리 모듈(110,120)을 이용하여 과충전을 검출하여 차단하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 제 1 배터리 모듈(도 2의 110)과 제 2 배터리 모듈(도 2의 120)의 배터리 셀 구성이 다름에 따라 전원차이가 발생한다. 따라서, 제 1 배터리 모듈(도 2의 110)의 제 1 전원 및 제 2 배터리 모듈(도 2의 120)의 제 2 전원을 센싱하고, 제 1 전원과 제 2 전원 차이에 따른 전원 차이값을 계산한다(단계 S310,S320,S330). 부연하면, 감산기(도 2의 230)가 상기 제 1 전원과 제 2 전원에 따른 전원 차이값을 계산한다.
이후, 감산기(도 2의 230)가 이 전원 차이값이 미리 설정된 기준값(예를 들면, 18.4±0.4를 들 수 있음)과 같거나 이상인지를 판단한다(단계 S340).
판단 결과, 전원 차이값이 기준값과 같거나 이상이면 통전 스위치(도 2의 240)가 스위칭 온되어 상기 제 1 배터리 모듈(110) 및/또는 제 2 배터리 모듈(120)로부터 전원을 공급받아 미리 설정된 일정 전원의 조건하에서 퓨즈(250)가 융단된다. 이 퓨즈(250)가 융단됨에 따라 메인 스위치(도 2의 260)가 오프된다(단계 S350,S360).
이와 달리, 단계 S340에서, 전원 차이값이 기준값 보다 작으면, 단계 S310 내지 단계 S340가 반복수행된다.
110: 제 1 배터리 모듈 120: 제 2 배터리 모듈
200: 과충전 방지 장치
201-1: 제 1 정다이오드 201-2: 제 2 정다이오드
202-1: 제 1 제너 다이오드 202-2: 제 2 제너 다이오드
211: 제 1 센싱부 221: 제 2 센싱부
230: 감산기 240: 통전 스위치
250: 퓨즈 260: 메인 스위치
270: 외부 전원

Claims (13)

  1. 제 1 배터리 모듈;
    상기 제 1 배터리 모듈과 배터리 셀 적층수가 다른 제 2 배터리 모듈;
    상기 제 1 배터리 모듈의 제 1 전원과 제 2 배터리 모듈의 제 2 전원에 따른 전원 차이값을 계산하는 감산기;
    상기 전원 차이값과 미리 설정된 기준값을 비교하여, 비교 결과에 따라 스위칭온되는 통전 스위치;
    외부 전원으로부터 전원을 흐르게 하며, 상기 스위칭 온에 따라 상기 제 1 배터리 모듈 및 제 2 배터리 모듈로부터 전원을 공급받아 미리 설정된 일정 전원의 조건하에서 융단되는 퓨즈; 및
    상기 퓨즈가 융단됨에 따라 오프되는 메인 스위치;를 포함하며,
    상기 제 1 전원을 센싱하는 제 1 센싱부; 및
    상기 제 2 전원을 센싱하는 제 2 센싱부;를 포함하며,
    상기 제 1 배터리 모듈 및 상기 제 2 배터리 모듈은 2종의 배터리 모듈이며,
    상기 전원차이값은 제 1 배터리 모듈의 상기 제 1 전원 - 제 2 배터리 모듈의 상기 전원인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통전 스위치는, 노말 오픈이며 상기 전원 차이값이 미리 설정된 기준값보다 크면 스위칭 온되어 상기 제 1 전원 및 상기 제 2 전원을 퓨즈에 통전하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감산기와 상기 통전 스위치 사이에 제 1 제너 다이오드가 설치되며, 상기 제 1 제너 다이오드는 상기 전원 차이값이 미리 설정된 기준값보다 크면 상기 통전 스위치를 스위칭 온하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 전원은 보조 배터리인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 스위치는 릴레이 소자인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 통전 스위치와 상기 퓨즈 사이에 정다이오드가 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 퓨즈와 메인 스위치의 접점과 그라운드 사이에 제 2 제너 다이오드가 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 제너 다이오드와 그라운드 사이에 저항이 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 전원과 퓨즈 사이에 정다이오드가 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 장치.
  10. 삭제
  11. (a) 제 1 배터리 모듈의 제 1 전원과 상기 제 1 배터리 모듈과 배터리 셀 적층수가 다른 제 2 배터리 모듈의 제 2 전원을 계산하는 단계;
    (b) 감산기가 상기 제 1 전원과 제 2 전원에 따른 전원 차이값을 계산하는 단계;
    (c) 상기 전원 차이값과 미리 설정된 기준값을 비교하여, 비교 결과에 따라 통전 스위치가 스위칭 온되는 단계;
    (d) 외부 전원으로부터 전원을 흐르게 하며, 상기 스위칭 온에 따라 상기 제 1 배터리 모듈 및 제 2 배터리 모듈로부터 전원을 공급받아 미리 설정된 일정 전원의 조건하에서 퓨즈가 융단되는 단계; 및
    (e) 상기 퓨즈가 융단됨에 따라 메인 스위치가 오프되는 단계;를 포함하며,
    상기 (a) 단계는, 제 1 센싱부 및 제 2 센싱부를 이용하여 각각 상기 제 1 전원 및 제 2 전원을 센싱하는 단계;를 포함하며,
    상기 제 1 배터리 모듈 및 상기 제 2 배터리 모듈은 2종의 배터리 모듈이며,
    상기 전원차이값은 제 1 배터리 모듈의 상기 제 1 전원 - 제 2 배터리 모듈의 상기 전원인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 통전 스위치가, 노말 오픈이며 상기 전원 차이값이 미리 설정된 기준값보다 크면 스위칭 온되어 상기 제 1 전원 및 상기 제 2 전원을 퓨즈에 통전하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈간 전위차를 이용한 과충전 방지 방법.




  13. 삭제
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