KR20200035643A - 이차 전지의 과충전 방지 장치 및 방법 - Google Patents

이차 전지의 과충전 방지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 SLI(Starting Lighting Ignition) 배터리의 과충전을 방지하는 이차 전지의 과충전 방지 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치는, 배터리 팩에 구비되어 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리의 과충전을 방지하는 장치로서, 상기 셀 어셈블리의 양단 전압을 측정하도록 구성된 전압 측정부; 상기 셀 어셈블리의 일단과 상기 배터리 팩의 팩 단자 사이를 전기적으로 연결하는 충방전 라인 상에 구비되어, 상기 충방전 라인에 흐르는 충전 전류의 도통을 제어하도록 구성된 충전 FET; 상기 충전 FET의 양단 사이를 전기적으로 연결하여 상기 충방전 라인과 전기적으로 병렬로 구성된 바이패스 라인 상에 구비되어 상기 충전 FET와 병렬로 연결되고, 상기 충전 FET의 개폐 동작에 따라 상기 충전 전류가 흐르도록 구성된 바이패스 저항; 및 상기 전압 측정부로부터 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값을 수신하고, 수신한 상기 양단 전압값을 기초로 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함한다.

Description

이차 전지의 과충전 방지 장치 및 방법{Apparatus and method for preventing overcharge of secondary battery}
본 발명은 이차 전지의 과충전 방지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 SLI(Starting Lighting Ignition) 배터리의 과충전을 방지하는 이차 전지의 과충전 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 및 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높다는 등의 장점으로 인해 많은 각광을 받고 있다.
한편, 종래 스쿠터 또는 트렉터와 같은 전동 장치에 장착되는 SLI(Starting Lighting Ignition) 배터리는 가격상의 이점을 이유로 납축 전지를 사용했다. 하지만, 전압 조정기(Regulator)가 장착되지 않은 전동 장치에 납축 전지가 장착되는 경우, 과충전에 의하여 납축 전지의 수명이 현저히 줄어들게 되어 배터리를 자주 교체해야 하는 번거로움이 있었다.
이에 따라, 전압 조정기가 구비된 시스템(Regulated System)과 전압 조정기가 구비되지 않은 시스템(Unregulated System)에 모두 적용가능하며, 과충전에 의한 수명 감축 현상을 방지할 수 있는 SLI 배터리의 적용이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 SLI(Starting Lighting Ignition) 배터리의 과충전을 방지하는 개선된 과충전 방지 장치 및 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치는, 배터리 팩에 구비되어 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리의 과충전을 방지하는 장치로서, 상기 셀 어셈블리의 양단 전압을 측정하도록 구성된 전압 측정부; 상기 셀 어셈블리의 일단과 상기 배터리 팩의 팩 단자 사이를 전기적으로 연결하는 충방전 라인 상에 구비되어, 상기 충방전 라인에 흐르는 충전 전류의 도통을 제어하도록 구성된 충전 FET; 상기 충전 FET의 양단 사이를 전기적으로 연결하여 상기 충방전 라인과 전기적으로 병렬로 구성된 바이패스 라인 상에 구비되어 상기 충전 FET와 병렬로 연결되고, 상기 충전 FET의 개폐 동작에 따라 상기 충전 전류가 흐르도록 구성된 바이패스 저항; 및 상기 전압 측정부로부터 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값을 수신하고, 수신한 상기 양단 전압값을 기초로 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함한다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 셀 어셈블리를 충전시키는 상기 충전 전류가 상기 충방전 라인 상에 흐르고, 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값이 미리 결정된 상한값에 도달하는 경우, 상기 충전 FET를 턴오프 시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 셀 어셈블리를 충전시키는 상기 충전 전류가 상기 충방전 라인 상에 흐르고, 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값이 미리 결정된 하한값에 도달하는 경우, 상기 충전 FET를 턴온 시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 셀 어셈블리가 상기 충전 전류에 의해 충전되는 동안 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값이 미리 결정된 상한값 및 하한값에 각각 도달하는 경우, 반복적으로 수회 상기 충전 FET를 턴오프 및 턴온 시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 전압 측정부는, 상기 배터리 팩의 양단 전압 및 상기 바이패스 저항의 양단 전압을 더 측정하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 전압 측정부로부터 상기 배터리 팩의 양단 전압값 및 상기 바이패스 저항의 양단 전압값 중 적어도 하나를 더 수신하고, 수신한 상기 배터리 팩의 양단 전압값 및 상기 바이패스 저항의 양단 전압값 중 적어도 하나를 기초로 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 충전 FET가 턴오프 되는 경우, 상기 배터리 팩의 양단 전압값과 상기 미리 결정된 상한값 사이의 차이에 해당하는 전압값과 상기 셀 어셈블리의 전압 강하값의 합에 해당하는 전압이 상기 바이패스 저항에 인가되도록 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 바이패스 저항에 상기 충전 전류가 흐르고 상기 충전 FET가 턴오프 되어있는 턴오프 주기 동안 상기 배터리 팩의 양단 전압값이 일정하게 유지되도록 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 충전 FET는, 게이트 단자, 드레인 단자 및 소스 단자를 구비하며, 상기 게이트 단자는, 상기 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 드레인 단자는, 상기 셀 어셈블리의 음극 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 소스 단자는, 상기 배터리 팩의 음극 단자와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 바이패스 저항은, 일단이 상기 셀 어셈블리의 음극 단자와 상기 충전 FET의 드레인 단자 사이를 연결하는 충방전 라인 상에 연결되고, 타단이 상기 배터리 팩의 음극 단자와 상기 충전 FET의 소스 단자 사이를 연결하는 충방전 라인 상에 연결되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS는, 본 발명에 따른 과충전 방지 장치를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 과충전 방지 장치를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 장치는, 본 발명에 따른 과충전 방지 장치를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 방법은, 배터리 팩에 구비되어 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리의 과충전을 방지하는 방법으로서, 상기 셀 어셈블리의 양단 전압을 측정하는 단계; 상기 전압 측정 단계에 의해 측정된 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값을 수신하고, 수신한 상기 양단 전압값을 기초로 상기 셀 어셈블리의 일단과 상기 배터리 팩의 팩 단자 사이를 전기적으로 연결하는 충방전 라인 상에 구비되어, 상기 충방전 라인에 흐르는 충전 전류의 도통을 제어하도록 구성된 충전 FET의 개폐 동작을 제어하는 단계; 및 상기 충전 FET의 양단 사이를 전기적으로 연결하여 상기 충방전 라인과 전기적으로 병렬로 구성된 바이패스 라인 상에 구비되어 상기 충전 FET와 병렬로 연결된 바이패스 저항을 통해 상기 충전 FET의 개폐 동작에 따라 상기 충전 전류가 흐르도록 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하는 단계에서는, 상기 셀 어셈블리가 상기 충전 전류에 의해 충전되는 동안 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값이 미리 결정된 상한값 및 하한값에 각각 도달하는 경우, 반복적으로 수회 상기 충전 FET를 턴오프 및 턴온 시킬 수 있다.
또한, 상기 충전 전류가 흐르도록 제어하는 단계에서는, 상기 바이패스 저항에 상기 충전 전류가 흐르고 상기 충전 FET가 턴오프 되어있는 턴오프 주기 동안 상기 배터리 팩의 양단 전압값이 일정하게 유지되도록 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 셀 어셈블리에 인가되는 전압을 조정하여, 전압 조정기가 구비된 시스템(Regulated System)과 전압 조정기가 구비되지 않은 시스템(Unregulated System)에 모두 적용될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 셀 어셈블리가 과충전 상태에 해당하지 않은 상태에서 배터리 팩의 출력 전압을 일정하게 유지할 수 있게 되어, 출력 효율을 유지하고 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전압 조정기가 구비되지 않은 시스템(Unregulated System)에 적용됨으로써, 배터리 팩 제조의 효율성을 향상 시키고 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 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 SLI 배터리가 충전되는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 SLI 배터리가 충전되는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치가 참조하는 배터리 팩 및 셀 어셈블리의 전압 프로파일을 보여준다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
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 안 되며, 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 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판정되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '프로세서'와 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서, 이차 전지는, 음극 단자와 양극 단자를 구비하며, 물리적으로 분리 가능한 하나의 독립된 셀을 의미한다. 일 예로, 파우치형 리튬 폴리머 셀 하나가 이차 전지로 간주될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치는, 배터리 팩에 구비되어 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리(10)의 과충전을 방지하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 팩은, SLI(Starting Lighting Ignition) 배터리일 수 있다. 또한, 상기 셀 어셈블리(10)는, 직렬 및/또는 병렬로 연결된 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비할 수 있다.
도 1은, 종래 SLI 배터리가 충전되는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 SLI 배터리가 충전되는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, SLI 배터리(1)는, 스타팅 모터(2, Start motor)로 시동용 전력을 전달할 수 있다. 이어서, 스타팅 모터(2)는, SLI 배터리(1)로부터 공급받은 시동용 전력을 기초로 엔진(3, Engine)으로 시동용 전력을 전달할 수 있다. 이어서, 엔진(3)은, 스타팅 모터(2)로부터 공급받은 시동용 전력을 기초로 동작을 개시할 수 있다. 또한, 엔진(3)은, 엔진(3)의 구동에 따른 구동 전력을 교류 발전기(4, Alternator)로 전달할 수 있다. 이어서, 교류 발전기(4)는, 엔진(3)으로부터 공급받은 구동 전력을 정류기(5, Rectifier)로 전달할 수 있다. 이어서, 정류기(5)는, 교류 발전기(4)로부터 공급받은 구동 전력을 정류할 수 있다.
종래 SLI 배터리(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 정류기(5)에 의해 정류된 구동 전력을 조정하는 전압 조정기(6, Regulator)로부터 조정된 구동 전력을 공급받아 충전될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 SLI 배터리(1)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전압 조정기(6)를 거치지 않고, 정류기(5)로부터 바로 구동 전력을 공급받아 충전될 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 SLI 배터리(1)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전압 조정기(6)가 장착되지 않은 시스템(Unregulated system)에 구비되어 전압 조정기(6)에 의한 전압 조정 없이도 구동 전력을 조정하여 배터리의 과충전을 방지할 수 있는 효과가 있다.
물론, 본 발명의 일 실시예에 따른 SLI 배터리(1)는, 전압 조정기(6)가 장착된 시스템(Regulated system)에도 구비될 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 SLI 배터리(1)는, 과충전 방지 장치를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치는, 전압 측정부(100), 충전 FET(200), 바이패스 저항(300) 및 프로세서(400)를 포함할 수 있다.
상기 전압 측정부(100)는, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 전압 측정부(100)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 셀 어셈블리(10)의 양단과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 전압 측정부(100)는, 셀 어셈블리(10)의 양단으로부터 수신한 전기적 신호를 기초로 셀 어셈블리(10)의 양단 전압을 측정할 수 있다.
바람직하게는, 전압 측정부(100)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 전압 측정부(100)는, 프로세서(400)의 통제 하에 시간 간격을 두고 셀 어셈블리(10)의 양단 전압을 측정하고 측정된 전압의 크기를 나타내는 신호를 프로세서(400)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 전압 측정부(100)는, 당업계에서 일반적으로 사용되는 전압 측정 회로를 이용하여 구현될 수 있다.
상기 충전 FET(200)는, 셀 어셈블리(10)의 일단과 배터리 팩의 팩 단자 사이를 전기적으로 연결하는 충방전 라인(L1) 상에 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 충전 FET(200)는, 셀 어셈블리(10)의 음극 단자와 배터리 팩의 음극 팩 단자 사이를 전기적으로 연결하는 충방전 라인(L1) 상에 구비될 수 있다.
또한, 충전 FET(200)는, 충방전 라인(L1)에 흐르는 충전 전류의 도통을 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 충전 FET(200)는, 셀 어셈블리(10)의 음극 단자로부터 배터리 팩의 음극 팩 단자의 방향으로 흐르는 충전 전류의 도통을 제어할 수 있다.
예를 들어, 충전 FET(200)는, 게이트(G), 드레인(D) 및 소스 단자(S)를 구비한 FET(Field Effect Transistor)소자로서, 게이트 단자(G)와 소스 단자(S) 사이에 인가된 전압에 따른 채널 형성 여부에 의해 턴온 되거나 턴오프 될 수 있다. 일 예로, 상기 FET소자는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)일 수 있다.
또한, 충전 FET(200)에는, 기생다이오드가 구비될 수 있다. 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 충전 FET(200)에 기생다이오드가 구비될 경우, 충전 FET(200)는, FET 본체와 기생다이오드로 구분될 수 있다. 여기서, 기생다이오드는, FET 본체와 병렬로 연결된 다이오드로서, 일 방향으로 정류를 도통시키는 정류작용을 할 수 있다. 한편, 도 3의 실시예에서, 충전 FET(200)는, N형 MOSFET으로 구현되어 있는데, 충전 FET(200)가 N형 MOSFET에 한정되는 것은 아니다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 FET(200)의 게이트 단자(G)는, 프로세서(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 게이트 단자(G)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 충전 FET(200)의 드레인 단자(D)는, 셀 어셈블리(10)의 음극 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 충전 FET(200)의 소스 단자(S)는, 배터리 팩의 음극 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 바이패스 저항(300)은, 충전 FET(200)의 양단 사이를 전기적으로 연결하여 충방전 라인(L1)과 전기적으로 병렬로 구성된 바이패스 라인(L2) 상에 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 바이패스 저항(300)은, 바이패스 라인(L2) 상에 구비될 수 있다. 여기서, 바이패스 라인(L2)은, 일단이 충전 FET(200)의 드레인 단자(D)와 연결되고, 타단이 충전 FET(200)의 소스 단자(S)에 연결되는 선로일 수 있다. 또한, 바이패스 라인(L2)은, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이를 연결하는 충방전 라인(L1)과 전기적으로 병렬로 구성될 수 있다.
또한, 바이패스 저항(300)은, 충전 FET(200)와 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 바이패스 저항(300)은, 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에서 충전 FET(200)와 전기적으로 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 바이패스 저항(300)은, 충전 FET(200)의 개폐 동작에 따라 충전 전류가 흐를 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 셀 어셈블리(10)의 음극 단자로부터 배터리 팩의 음극 단자의 방향으로 충전 전류가 흐르고, 충전 FET(200)가 턴온 되는 경우, 충방전 라인(L1)상으로 충전 전류가 흐르고 바이패스 저항(300)이 구비된 바이패스 라인(L2)상으로는 충전 전류가 흐르지 않을 수 있다.
또한, 셀 어셈블리(10)의 음극 단자로부터 배터리 팩의 음극 단자의 방향으로 충전 전류가 흐르고, 충전 FET(200)가 턴오프 되는 경우, 충방전 라인(L1)상으로는 충전 전류가 흐르지 않고 바이패스 저항(300)이 구비된 바이패스 라인(L2)상으로 충전 전류가 흐를 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 저항(300)은, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 일단이 셀 어셈블리(10)의 음극 단자와 충전 FET(200)의 드레인 단자(D) 사이를 연결하는 충방전 라인(L1) 상의 제1 노드(n1)에 연결되고, 타단이 배터리 팩의 음극 단자와 충전 FET(200)의 소스 단자(S) 사이를 연결하는 충방전 라인(L1) 상의 제2 노드(n2)에 연결될 수 있다.
상기 프로세서(400)는, 전압 측정부(100)로부터 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값을 수신하고, 수신한 양단 전압값을 기초로 충전 FET(200)의 개폐 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값을 기초로 충전 FET(200)의 턴온 및 턴오프 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)를 충전시키는 충전 전류가 충방전 라인(L1) 상에 흐르고, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값이 미리 결정된 상한값에 도달하는 경우, 충전 FET(200)를 턴오프 시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값이 14.8V에 도달하는 경우 충전 FET(200)를 턴오프 시킬 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)를 충전시키는 충전 전류가 충방전 라인(L1) 상에 흐르고, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값이 미리 결정된 하한값에 도달하는 경우, 충전 FET(200)를 턴온 시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값이 14.3V에 도달하는 경우 충전 FET(200)를 턴온 시킬 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)가 충전 전류에 의해 충전되는 동안 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값이 미리 결정된 상한값 및 하한값에 각각 도달하는 경우, 반복적으로 수회 충전 FET(200)를 턴오프 및 턴온 시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값이 14.8V 및 14.3V에 각각 도달하는 경우, 수회 반복적으로 충전 FET(200)를 턴오프 및 턴온 시킬 수 있다.
바람직하게는, 프로세서(400)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 외부 장치(50)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(400)는, 외부 장치(50)로부터 시동 신호(Ignition signal)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 외부 장치(50)는, ECU(Electric Control Unit)일 수 있다.
바람직하게는, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 스타팅 모터(2)와 연결될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 정류기(5)와 연결될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 정류기(5)로부터 공급받은 전력을 스타팅 모터(2)로 전달할 수 있다. 또한, 배터리 팩은, 정류기(5)로부터 공급받은 전력을 통해 충전될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치는, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 메모리 디바이스(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 메모리 디바이스(500)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 메모리 디바이스(500)는, 과충전 방지 장치의 동작에 필요한 정보를 미리 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 디바이스(500)는, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값에 대한 미리 결정된 상한값 및 하한값을 미리 저장할 수 있다.
한편, 프로세서(400)는, 상술한 바와 같은 동작을 수행하기 위해, 당업계에 알려진 프로세서(400), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀 및/또는 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
한편, 메모리 디바이스(500)는, 정보를 기록하고 소거할 수 있는 저장 매체라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 메모리 디바이스(500)는, RAM, ROM, 레지스터, 하드디스크, 광기록 매체 또는 자기기록 매체일 수 있다. 메모리 디바이스(500)는, 또한 프로세서(400)에 의해 각각 접근이 가능하도록 예컨대 데이터 버스 등을 통해 프로세서(400)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 메모리 디바이스(500)는, 또한 프로세서(400)가 각각 수행하는 각종 제어 로직을 포함하는 프로그램, 및/또는 제어 로직이 실행될 때 발생되는 데이터를 저장 및/또는 갱신 및/또는 소거 및/또는 전송할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치가 참조하는 배터리 팩 및 셀 어셈블리의 전압 프로파일을 보여준다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 측정부(100)는, 배터리 팩의 양단 전압 및 바이패스 저항(300)의 양단 전압을 더 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 전압 측정부(100)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 배터리 팩의 양단 및 바이패스 저항(300)의 양단과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 전압 측정부(100)는, 배터리 팩의 양단 및 바이패스 저항(300)의 양단으로부터 수신한 전기적 신호를 기초로 배터리 팩의 양단 전압 및 바이패스 저항(300)의 양단 전압을 측정할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(400)는, 전압 측정부(100)로부터 배터리 팩의 양단 전압값 및 바이패스 저항(300)의 양단 전압값 중 적어도 하나를 더 수신하고, 수신한 배터리 팩의 양단 전압값 및 바이패스 저항(300)의 양단 전압값 중 적어도 하나를 기초로 충전 FET(200)의 개폐 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 3 및 도 4의 실시예에서, 프로세서(400)는, 시동 신호를 수신하면 충전 FET(200)를 턴온 시킬 수 있다. 이 경우, 충전 FET 턴온 주기(①)동안 충방전 라인(L1)상으로 충전 전류가 흐르게 되고, 셀 어셈블리(10)는 충전 전류에 의해 충전되어 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값은 14.8V까지 상승할 수 있다. 이어서, 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값이 14.8V이고, 충전 FET(200)를 턴오프 하는 경우 배터리 팩의 양단 전압값이 22V까지 상승할 것임을 연산하여 충전 FET(200)를 턴오프 시킬 수 있다. 이 경우, 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)의 내부 저항과 바이패스 저항(300)의 합성 저항값과 정류기(5)로부터 공급받은 구동 전력을 기초로 충전 FET(200)를 턴오프 하는 경우 배터리 팩의 양단 전압값이 22V까지 상승할 것임을 연산하여 충전 FET(200)를 턴오프 시킬 수 있다. 또는, 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값이 14.8V이고, 충전 FET(200)를 턴오프 하는 경우 바이패스 저항(300)의 양단 전압값이 7.2V가 인가될 것임을 연산하여 충전 FET(200)를 턴오프 시킬 수 있다. 이 경우, 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)의 내부 저항과 바이패스 저항(300)의 합성 저항값과 정류기(5)로부터 공급받은 구동 전력을 기초로 충전 FET(200)를 턴오프 하는 경우 바이패스 저항(300)의 양단 전압값이 7.2V가 인가될 것임을 연산하여 충전 FET(200)를 턴오프 시킬 수 있다. 예를 들어, 도 4의 실시예에서, 충전 FET 턴온 주기(①)동안 충방전 라인(L1)상에 2A의 충전 전류가 흐르고, 충전 FET 턴오프 주기(②)동안 바이패스 라인(L2)상에 0.15A의 충전 전류가 흐를 수 있다. 이 경우, 바이 패스 저항의 저항값은 48Ω일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(400)는, 충전 FET(200)가 턴오프 되는 경우, 배터리 팩의 양단 전압값과 미리 결정된 상한값 사이의 차이에 해당하는 전압값과 셀 어셈블리(10)의 전압 강하값의 합에 해당하는 전압이 바이패스 저항(300)에 인가되도록 충전 FET(200)의 개폐 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 4의 실시예에서, 프로세서(400)는, 배터리 팩의 양단 전압값(VP)과 미리 결정된 상한값(14.8V) 사이의 차이에 해당하는 전압값(a)과 미리 결정된 상한값(14.8V)과 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값(VC) 사이의 차이에 해당하는 셀 어셈블리(10)의 전압 강하값(b)의 합에 해당하는 전압(a+b)이 바이패스 저항(300)에 인가되도록 충전 FET(200)를 턴 오프 시킬 수 있다. 여기서, 셀 어셈블리(10)의 전압 강하값(b)은, 셀 어셈블리(10)를 흐르는 충전 전류의 크기 감소로 인해 발생하는 전압드랍 성분일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(400)는, 바이패스 저항(300)에 충전 전류가 흐르고 충전 FET(200)가 턴오프 되어있는 턴오프 주기 동안 배터리 팩의 양단 전압값이 일정하게 유지되도록 충전 FET(200)의 개폐 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 프로세서(400)는, 정류기(5)로부터 공급되는 구동 전력을 기초로 배터리 팩의 양단 전압값이 일정하게 유지되도록 충전 FET(200)의 개폐 동작을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(400)는, 충전 FET 턴오프 주기(②)동안 배터리 팩의 양단 전압값이 22V로 일정하게 유지되도록 충전 FET(200)의 개폐 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)가 충전 전류에 의해 충전되는 동안 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값이 미리 결정된 상한값 및 하한값에 각각 도달하는 경우, 반복적으로 수회 충전 FET(200)를 턴오프 및 턴온 시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(400)는, 셀 어셈블리(10)의 양단 전압값이 14.8V 및 14.3V에 각각 도달하는 경우, 수회 반복적으로 충전 FET(200)를 턴오프 및 턴온 시킬 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치는, 전압 조정기에 의한 전압 조정 없이도 배터리가 과충전 되지 않도록 충전 전압을 조정하며, 시동용 배터리로 이용될 수 있도록 배터리 팩의 출력 전압을 일정 전압 이상으로 일정하게 유지시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 과충전 방지 장치는, BMS에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 BMS는, 상술한 본 발명에 따른 과충전 방지 장치를 포함할 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 본 발명에 따른 과충전 방지 장치의 각 구성요소 중 적어도 일부는, 종래 BMS에 포함된 구성의 기능을 보완하거나 추가함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 과충전 방지 장치의 프로세서(400) 및 메모리 디바이스(500)는, BMS(Battery Management System)의 구성요소로서 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 과충전 방지 장치는, 배터리 팩에 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 본 발명에 따른 과충전 방지 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 팩은, 하나 이상의 이차 전지, 상기 과충전 방지 장치, 전장품(BMS나 릴레이, 퓨즈 등 구비) 및 케이스 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 과충전 방지 장치는, 전동 장치에 구비될 수 있다. 예를 들어, 전동 장치는, 본 발명에 따른 과충전 방지 장치가 구비된 배터리 팩을 포함하는 스쿠터, 트렉터 또는 차량 일 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
단계 S100에서, 프로세서는, 이그니션 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 이그니션 신호는, 외부 장치로부터 수신되는 시동 신호일 수 있다.
이어서, 단계 S110에서, 프로세서는, 충전 FET를 턴온 시킬 수 있다. 이 경우, 셀 어셈블리는 충방전 라인상을 흐르는 충전 전류에 의하여 충전될 수 있다.
이어서, 단계 S120에서, 프로세서는, 셀 어셈블리의 양단 전압을 측정할 수 있다. 그리고, 프로세서는, 셀 어셈블리의 양단 전압값(VC)이 미리 결정된 상한값인 14.8V 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 단계 S120의 결과가 "YES"이면 본 방법은 다음 단계인 S130으로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S110으로 되돌아 갈 수 있다.
이어서, 단계 S130에서, 프로세서는, 배터리 팩의 양단 전압값과 미리 결정된 상한값 사이의 차이를 연산하고, 연산된 값과 셀 어셈블리의 전압 강하값(VIR)의 합이 바이패스 저항의 양단 전압값(VR)에 해당하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩의 양단 전압값은 22V이고, 미리 결정된 상한값은 14.8V일 수 있다. 단계 S130의 결과가 "YES"이면 본 방법은 다음 단계인 S140으로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S110으로 되돌아 갈 수 있다.
이어서, 단계 S140에서, 프로세서는, 충전 FET를 턴오프 시킬 수 있다.
이어서, 단계 S150에서, 프로세서는, 셀 어셈블리의 양단 전압을 측정할 수 있다. 그리고, 프로세서는, 셀 어셈블리의 양단 전압값(VC)이 미리 결정된 하한값인 14.3V 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 단계 S150의 결과가 "YES"이면 본 방법은 단계 S110으로 되돌아 가고, 그렇지 않으면 단계 S140으로 되돌아 갈 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 방법은, 전압 측정 단계, 충전 FET의 개폐 동작 제어 단계, 충전 전류 제어 단계를 포함한다.
먼저, 전압 측정 단계는, 상기 셀 어셈블리의 양단 전압을 측정할 수 있다. 이어서, 충전 FET의 개폐 동작 제어 단계는, 상기 전압 측정 단계에 의해 측정된 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값을 수신하고, 수신한 상기 양단 전압값을 기초로 상기 셀 어셈블리의 일단과 상기 배터리 팩의 팩 단자 사이를 전기적으로 연결하는 충방전 라인 상에 구비되어, 상기 충방전 라인에 흐르는 충전 전류의 도통을 제어하도록 구성된 충전 FET의 개폐 동작을 제어할 수 있다. 이어서, 충전 전류 제어 단계는, 상기 충전 FET의 양단 사이를 전기적으로 연결하여 상기 충방전 라인과 전기적으로 병렬로 구성된 바이패스 라인 상에 구비되어 상기 충전 FET와 병렬로 연결된 바이패스 저항을 통해 상기 충전 FET의 개폐 동작에 따라 상기 충전 전류가 흐르도록 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하는 단계는, 상기 셀 어셈블리가 상기 충전 전류에 의해 충전되는 동안 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값이 미리 결정된 상한값 및 하한값에 각각 도달하는 경우, 반복적으로 수회 상기 충전 FET를 턴오프 및 턴온 시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 충전 전류가 흐르도록 제어하는 단계는, 상기 바이패스 저항에 상기 충전 전류가 흐르고 상기 충전 FET가 턴오프 되어있는 턴오프 주기 동안 상기 배터리 팩의 양단 전압값이 일정하게 유지되도록 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 프로세서는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리 장치에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
또한, 프로세서의 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 기록 매체는, ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 상기 코드 체계는 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 상기 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 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.
1: SLI 배터리
10: 셀 어셈블리
50: 외부 장치
100: 전압 측정부
200: 충전 FET
300: 바이패스 저항
400: 프로세서
500: 메모리 디바이스
L1: 충방전 라인
L2: 바이패스 라인

Claims (16)

  1. 배터리 팩에 구비되어 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리의 과충전을 방지하는 장치에 있어서,
    상기 셀 어셈블리의 양단 전압을 측정하도록 구성된 전압 측정부;
    상기 셀 어셈블리의 일단과 상기 배터리 팩의 팩 단자 사이를 전기적으로 연결하는 충방전 라인 상에 구비되어, 상기 충방전 라인에 흐르는 충전 전류의 도통을 제어하도록 구성된 충전 FET;
    상기 충전 FET의 양단 사이를 전기적으로 연결하여 상기 충방전 라인과 전기적으로 병렬로 구성된 바이패스 라인 상에 구비되어 상기 충전 FET와 병렬로 연결되고, 상기 충전 FET의 개폐 동작에 따라 상기 충전 전류가 흐르도록 구성된 바이패스 저항; 및
    상기 전압 측정부로부터 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값을 수신하고, 수신한 상기 양단 전압값을 기초로 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하도록 구성된 프로세서
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 셀 어셈블리를 충전시키는 상기 충전 전류가 상기 충방전 라인 상에 흐르고, 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값이 미리 결정된 상한값에 도달하는 경우, 상기 충전 FET를 턴오프 시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 셀 어셈블리를 충전시키는 상기 충전 전류가 상기 충방전 라인 상에 흐르고, 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값이 미리 결정된 하한값에 도달하는 경우, 상기 충전 FET를 턴온 시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 셀 어셈블리가 상기 충전 전류에 의해 충전되는 동안 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값이 미리 결정된 상한값 및 하한값에 각각 도달하는 경우, 반복적으로 수회 상기 충전 FET를 턴오프 및 턴온 시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전압 측정부는, 상기 배터리 팩의 양단 전압 및 상기 바이패스 저항의 양단 전압을 더 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 전압 측정부로부터 상기 배터리 팩의 양단 전압값 및 상기 바이패스 저항의 양단 전압값 중 적어도 하나를 더 수신하고, 수신한 상기 배터리 팩의 양단 전압값 및 상기 바이패스 저항의 양단 전압값 중 적어도 하나를 기초로 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 충전 FET가 턴오프 되는 경우, 상기 배터리 팩의 양단 전압값과 상기 미리 결정된 상한값 사이의 차이에 해당하는 전압값과 상기 셀 어셈블리의 전압 강하값의 합에 해당하는 전압이 상기 바이패스 저항에 인가되도록 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 바이패스 저항에 상기 충전 전류가 흐르고 상기 충전 FET가 턴오프 되어있는 턴오프 주기 동안 상기 배터리 팩의 양단 전압값이 일정하게 유지되도록 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 충전 FET는, 게이트 단자, 드레인 단자 및 소스 단자를 구비하며,
    상기 게이트 단자는, 상기 프로세서와 전기적으로 연결되고,
    상기 드레인 단자는, 상기 셀 어셈블리의 음극 단자와 전기적으로 연결되며,
    상기 소스 단자는, 상기 배터리 팩의 음극 단자와 전기적으로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 바이패스 저항은, 일단이 상기 셀 어셈블리의 음극 단자와 상기 충전 FET의 드레인 단자 사이를 연결하는 충방전 라인 상에 연결되고, 타단이 상기 배터리 팩의 음극 단자와 상기 충전 FET의 소스 단자 사이를 연결하는 충방전 라인 상에 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 과충전 방지 장치를 포함하는 BMS.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 과충전 방지 장치를 포함하는 배터리 팩.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 과충전 방지 장치를 포함하는 전동 장치.
  14. 배터리 팩에 구비되어 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리의 과충전을 방지하는 방법에 있어서,
    상기 셀 어셈블리의 양단 전압을 측정하는 단계;
    상기 전압 측정 단계에 의해 측정된 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값을 수신하고, 수신한 상기 양단 전압값을 기초로 상기 셀 어셈블리의 일단과 상기 배터리 팩의 팩 단자 사이를 전기적으로 연결하는 충방전 라인 상에 구비되어, 상기 충방전 라인에 흐르는 충전 전류의 도통을 제어하도록 구성된 충전 FET의 개폐 동작을 제어하는 단계; 및
    상기 충전 FET의 양단 사이를 전기적으로 연결하여 상기 충방전 라인과 전기적으로 병렬로 구성된 바이패스 라인 상에 구비되어 상기 충전 FET와 병렬로 연결된 바이패스 저항을 통해 상기 충전 FET의 개폐 동작에 따라 상기 충전 전류가 흐르도록 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하는 단계는, 상기 셀 어셈블리가 상기 충전 전류에 의해 충전되는 동안 상기 셀 어셈블리의 양단 전압값이 미리 결정된 상한값 및 하한값에 각각 도달하는 경우, 반복적으로 수회 상기 충전 FET를 턴오프 및 턴온 시키는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 충전 전류가 흐르도록 제어하는 단계는, 상기 바이패스 저항에 상기 충전 전류가 흐르고 상기 충전 FET가 턴오프 되어있는 턴오프 주기 동안 상기 배터리 팩의 양단 전압값이 일정하게 유지되도록 상기 충전 FET의 개폐 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 방법.
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