KR20210133868A - 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 디바이스 및 방법 - Google Patents

차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 디바이스 및 방법 Download PDF

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Abstract

차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 방법은: A) 설치하는 단계; B) 판정하는 단계; C) 보호 모드를 실행하는 단계; 및 D) 동작 모드를 실행하는 단계를 포함한다. 단계 A)에서, 재충전 가능 배터리와 슈퍼커패시터 모듈 사이에 개방 회로가 있으며, 슈퍼커패시터 모듈의 전압 값은 0이다. 단계 B)에서 슈퍼커패시터 모듈은 보호 조건을 충족하는지에 대해 판정되며, 외부 전압은 V1이고, 슈퍼커패시터 모듈의 완전 충전 전압은 V2이고, 슈퍼커패시터 모듈의 주변 온도 값은 T1이고, 각각의 슈퍼커패시터의 안전 온도 값은 T2이다. 단계 C)에서, 슈퍼커패시터 모듈이 보호 조건을 충족할 때, 보호 모드가 실행된다. 단계 D)에서, 슈퍼커패시터 모듈과 재충전 가능 배터리 사이의 접속 회로가 발생할 때, 슈퍼커패시터 모듈이 전기적으로 재충전 및 방전될 수 있다.

Description

차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 디바이스 및 방법 {DEVICE AND METHOD OF PROTECTING SUPERCAPACITOR MODULE OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 전원에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 방법 및 디바이스에 관한 것이다.
차량의 통상적인 전력 공급 유닛은 모터 및 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit) 및 헤드라이트와 같은 다른 전력-소비 디바이스를 시동하도록 구성된 재충전 가능 배터리를 포함한다. 재충전 가능 배터리는 시동기가 동작하도록 구동하기 위한 전력을 공급하고, 시동기는 차량의 엔진이 동작하도록 구동하고, 엔진은 발전기가 동작하도록 작동시켜 재충전 가능 배터리에 전력을 재충전한다.
도 1을 참조하면, 전력 공급 유닛(10)은 병렬로 접속된 슈퍼커패시터 모듈(12) 및 재충전 가능 배터리(14)를 포함한다. 엔진 시동시, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 시동기에 전력을 공급하고, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 큰 전류의 방전 및 재충전을 가져, 전력 공급 유닛(10)의 서비스를 연장시킨다.
슈퍼커패시터 모듈(12)을 설치할 때, 큰 저항 값을 갖는 저항이 슈퍼커패시터 모듈(12)에 접속되고, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 재충전 가능 배터리(14)에 접속되고, 저항은 제거된다. 이에 의해, 슈퍼커패시터 모듈(12)과 재충전 가능 배터리(14)가 접속될 때, 재충전 가능 배터리(14)는 슈퍼커패시터 모듈(12)로 재충전되고, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 방전되지 않으며, 이는 사용자가 감전되는 것을 피한다.
엔진 시동 후, 발전기는 14 V의 전압으로 전기를 생성한다. 엔진이 꺼질 때, 전압은 13 V로 감소한다. 차량이 운행되고 에어 컨디셔너가 켜지지 않을 때, 발전기의 출력 전압은 13.2 V이다. 에어 컨디셔너를 켠 후, 발전기의 출력 전압은 13.5 V와 13.6 V 이내이다. 보통, 발전기가 슈퍼커패시터 모듈(12)에 전력을 재충전할 때, 슈퍼커패시터 모듈은 파손되지 않는다. 그러나, 발전기의 전압이 증가할 때 슈퍼커패시터 모듈(12)의 온도가 증가하여, 슈퍼커패시터 모듈(12)을 손상시킨다.
슈퍼커패시터 모듈(12)은 복수의 슈퍼커패시터로 구성되며, 하나의 슈퍼커패시터가 파손되고(예를 들어, 전극 시트가 단락됨) 전기 재충전이 계속될 때, 전극 시트의 온도가 증가하여 슈퍼커패시터의 전해질을 가열시키고, 슈퍼커패시터 모듈(12) 내부의 압력이 상승하여 폭발을 야기한다.
본 발명은 상술한 불리한 점을 완화 및/또는 제거하기 위해 이루어졌다.
본 발명의 주요 목적은 슈퍼커패시터 모듈을 설치할 때 슈퍼커패시터 모듈 보호에 대한 안전성을 향상시키는 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 방법을 실행하는 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 디바이스를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의해 제공되는 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 방법은 차량의 전력 공급 유닛에 적용 가능하며, 전력 공급 유닛은 슈퍼커패시터 모듈 및 슈퍼커패시터 모듈과 병렬로 접속된 재충전 가능 배터리를 포함한다.
본 방법은:
A) 설치하는 단계로서, 재충전 가능 배터리와 슈퍼커패시터 모듈 사이에 개방 회로가 있고, 슈퍼커패시터 모듈의 전압 값이 0이고, 슈퍼커패시터 모듈은 전력 공급 유닛에 배치되는, 설치하는 단계;
B) 판정하는 단계로서, 슈퍼커패시터 모듈은 슈퍼커패시터 모듈이 보호 조건을 충족하는지에 대해 판정되고, 외부 전압이 V1이고, 슈퍼커패시터 모듈의 완전 충전 전압이 V2이고, 슈퍼커패시터 모듈 내부의 주변 온도 값이 T1이고, 각각의 슈퍼커패시터의 안전 온도 값이 T2이며, V1이 V2보다 크거나(V1 ＞ V2) T1이 T2보다 클 때(T1 ＞ T2), 슈퍼커패시터 모듈이 보호 조건을 충족하고, V1이 V2보다 크지 않거나 T1이 T2보다 크지 않을 때 슈퍼커패시터 모듈이 보호 조건을 충족하지 않는, 판정하는 단계;
C) 보호 모드를 실행하는 단계로서, 슈퍼커패시터 모듈이 보호 조건을 충족할 때 보호 모드가 실행되고, 슈퍼커패시터 모듈과 재충전 가능 배터리 사이에 개방 회로가 발생하여 슈퍼커패시터 모듈이 전기적으로 재충전 및 방전될 수 없게 되는, 보호 모드를 실행하는 단계; 및
D) 슈퍼커패시터 모듈이 보호 조건을 충족하지 않을 때 동작 모드를 실행하는 단계로서, 슈퍼커패시터 모듈과 재충전 가능 배터리 사이의 접속 회로가 발생할 때 슈퍼커패시터 모듈이 전기적으로 재충전 및 방전될 수 있는, 동작 모드를 실행하는 단계를 포함한다.
슈퍼커패시터 모듈이 보호 모드 또는 동작 모드에 있을 때, 단계 B)의 결과에 기초하여 보호 모드 또는 동작 모드를 추가로 실행하기 위해 단계 B)가 실행된다.
도 1은 통상적인 전력 공급 유닛의 회로 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 디바이스의 전력 공급 유닛의 회로 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 방법을 실행하는 방법의 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 방법은 차량의 전력 공급 유닛(10)에 적용 가능하며, 전력 공급 유닛(10)은 슈퍼커패시터 모듈(12) 및 슈퍼커패시터 모듈(12)과 병렬로 접속된 재충전 가능 배터리(14)를 포함한다.
슈퍼커패시터를 보호하는 방법은:
A) 설치하는 단계로서, 차량의 엔진이 꺼진 후 재충전 가능 배터리(14)와 슈퍼커패시터 모듈(12) 사이에 개방 회로가 있고, 슈퍼커패시터 모듈(12)의 전압 값이 0이고, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 전력 공급 유닛(10)에 배치되고, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 직렬 또는 병렬로 접속된 복수의 커패시터(미도시)를 포함하고, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 사용자를 보호하기 위하여 전력 공급 유닛(10)에 배치되기 전에 전기적으로 방전되는, 설치하는 단계;
B) 판정하는 단계로서, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 보호 조건을 충족하는지에 대해 판정되고, 예를 들어, 외부 전압이 V1이고, 슈퍼커패시터 모듈의 완전 충전 전압이 V2이고, 외부 전압 V1은 엔진이 꺼질 때 재충전 가능 배터리(14)의 전압이고, 차량의 발전기가 동작할 때 외부 전압 V1은 발전기의 전압 및 재충전 가능 배터리(14)의 전압으로부터 선택된 더 높은 전압이고, 슈퍼커패시터 모듈(12)의 완전 충전 전압 V2는 14.5 V이지만 14.5 V에 제한되지 않고, 슈퍼커패시터 모듈(12) 내부의 주변 온도 값이 T1이고, 슈퍼커패시터 모듈(12)의 각각의 슈퍼커패시터의 안전 온도 값이 T2이며, 안전 온도 값 T2는 각각의 슈퍼커패시터의 과열 온도에 기초하여 결정되고, 안전 온도 값 T2는 80 ℃이며; V1이 V2보다 크거나(즉, V1 ＞ V2) T1이 T2보다 클 때(즉, T1 ＞ T2), 슈퍼커패시터 모듈(12)이 보호 조건을 충족하고, V1이 V2보다 크지 않거나 T1이 T2보다 크지 않을 때 슈퍼커패시터 모듈(12)은 보호 조건을 충족하지 않는, 판정하는 단계;
C) 보호 모드를 실행하는 단계로서, 슈퍼커패시터 모듈(12)이 보호 조건을 충족할 때 보호 모드가 실행되고, 슈퍼커패시터 모듈(12)과 재충전 가능 배터리(14) 사이에 개방 회로가 발생하여 슈퍼커패시터 모듈(12)이 전기적으로 재충전 및 방전될 수 없게 되어, V1이 V2보다 높게 되는 것을 피하고, T1이 T2보다 클 때 슈퍼커패시터 모듈(12)은 전기적으로 재충전될 수 없어, 각각의 슈퍼커패시터의 과열 온도 및 기화 폭발을 피할 수 있는, 보호 모드를 실행하는 단계; 및
D) 슈퍼커패시터 모듈(12)이 보호 조건을 충족하지 않을 때 동작 모드를 실행하는 단계로서, 슈퍼커패시터 모듈(12)과 재충전 가능 배터리(14) 사이의 접속 회로가 발생할 때 슈퍼커패시터 모듈(12)이 전기적으로 재충전 및 방전될 수 있는, 동작 모드를 실행하는 단계를 포함한다.
슈퍼커패시터 모듈(12)이 일정 기간 동안 보호 모드 또는 동작 모드에 있을 때, 슈퍼커패시터 모듈(12)이 보호 조건을 충족하는지를 판정하기 위해 단계 B)가 실행되어, 보호 모드 또는 동작 모드가 단계 B)의 결과에 기초하여 실행된다.
슈퍼커패시터 모듈(12)이 보호 조건을 충족하는지를 판정함으로써, 슈퍼커패시터 모듈(12)을 전기적으로 재충전 또는 방전하도록 슈퍼커패시터 모듈(12)에 대한 보호 모드 또는 동작 모드가 결정되므로, 슈퍼커패시터 모듈(12)을 과도하게 높은 전압 또는 온도로 재충전하는 피한다.
엔진이 꺼지고 재충전 가능 배터리(14)와 슈퍼커패시터 모듈(12) 사이에 개방 회로가 발생할 때, 슈퍼커패시터 모듈(12)이 전력 공급 유닛(10)에 설치되며, 여기서 슈퍼커패시터 모듈(12)은 설치되기 전에 완전히 방전되어, 슈퍼커패시터 모듈(12)의 전압이 0이므로, 사용자를 보호한다.
도 3을 참조하면, 보호 디바이스는: 검출 유닛(20), 주 회로(32), 보조 회로(34), 제어 유닛(40) 및 프로세싱 유닛(50)을 포함하고, 검출 유닛(20)은 프로세싱 유닛(50)에 전기적으로 접속되고, 검출 유닛(20)은 제1 전압 검출기(22), 제2 전압 검출기(24) 및 온도 센서(26)를 포함하고, 제1 전압 검출기(22)는 외부 전압 V1을 검출하도록 구성되고, 제2 전압 검출기(24)는 슈퍼커패시터 모듈(12)의 전압 V3을 검출하도록 구성되고, 온도 검출기(26)는 슈퍼커패시터 모듈(12)의 주변 온도 값 T1을 검출하도록 구성되고, 제1 전압 검출기(22), 제2 전압 검출기(24) 및 온도 센서(26)의 검출 결과는 제1 전압 검출기(22), 제2 전압 검출기(24) 및 온도 센서(26)로부터 프로세싱 유닛(50)으로 전송된다.
주 회로(32)와 보조 회로(34)는 병렬로 접속되고, 주 회로(32)는 슈퍼커패시터 모듈(12)과 전기적으로 접속되며, 보조 회로(34)는 재충전 가능 배터리(14)와 전기적으로 접속되며, 주 회로(32)는 주 전류를 재충전 및 방전하도록 구성되고, 보조 회로(34)는 작은 전류를 재충전하도록 구성되어, 재충전 가능 배터리(14)가 주 회로(32) 또는 보조 회로(34)를 통해 슈퍼커패시터 모듈(12)을 전기적으로 재충전시키고, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 주 회로(32)를 통해 전기적으로 방전된다.
제어 유닛(40)은 프로세싱 유닛(50)과 전기적으로 접속되고, 제어 유닛(40)은 제1 제어기(42) 및 제2 제어기(44)를 포함하고, 제1 제어기(42)는 주 회로(32) 및 재충전 가능 배터리(14)와 직렬로 접속되고, 제2 제어기(44)는 보조 회로(34) 및 재충전 가능 배터리(14)와 직렬로 접속되어, 제1 제어기(42)는 주 회로(32)를 통해 생성 또는 생성하지 않도록 슈퍼커패시터 모듈(12)과 재충전 가능 배터리(14) 사이의 접속 회로를 제어하고, 제2 제어기(44)는 보조 회로(34)를 통해 생성 또는 생성되지 않도록 슈퍼커패시터 모듈(12)과 재충전 가능 배터리(14) 사이의 접속 회로를 제어하여, 슈퍼커패시터 모듈(12)을 재충전 또는 방전시킨다. 다른 실시예에서, 제1 제어기(42)는 주 회로(32) 및 슈퍼커패시터 모듈(12)과 직렬로 접속되고, 제2 제어기(44)는 보조 회로(34) 및 슈퍼커패시터 모듈(12)과 직렬로 접속된다. 또한, 제1 제어기(42) 및 제2 제어기(44)는 금속-산화물-반도체 전계-효과 트랜지스터(MOSFET: Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) 또는 릴레이로 구성된다.
프로세싱 유닛(50)은 중앙 처리 장치(CPU)이고 프로세싱 유닛(50)은 슈퍼커패시터 모듈(12)의 완전 충전 전압 V2 및 안전 온도 값 T2, 검출 유닛(20)에 의해 검출된 외부 전압 V1, 및 슈퍼커패시터 모듈(12)의 전압 V3 및 주변 온도 값 T1을 비교, 계산 및 프로세싱하도록 구성된다. 바람직하게는, 프로세싱 유닛(50)은 제1 제어기(42) 및 제2 제어기(44)가 동작하도록 구동하기 위하여 제어 신호를 제어 유닛(40)으로 전송하여, 슈퍼커패시터 모듈(12)을 전기적으로 재충전 및 방전시킨다.
도 4를 참조하면, 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 방법이 이하의 설명에 기초하여 실행된다:
슈퍼커패시터 모듈(12)을 설치하기 위해 제1 제어기(42)와 제2 제어기(44) 사이에 개방 회로가 발생하며, 슈퍼커패시터 모듈(12)을 설치할 때, 재충전 가능 배터리(14)가 슈퍼커패시터 모듈(12)로 재충전하지 않아, 사용자가 감전되는 것을 방지한다.
슈퍼커패시터 모듈(12)이 장착된 후 보호 조건을 충족하는지 판정될 때, 검출 유닛(20)은 슈퍼커패시터 모듈(12)의 외부 전압 V1과 전압 V3 및 주변 온도 값 T1을 검출하고, 프로세싱 유닛(50)은 외부 전압 V1이 완전 충전 전압 V2보다 큰지 그리고 주변 온도 값 T1이 슈퍼커패시터 모듈(12)의 안전 온도 값 T2보다 큰지 비교하고; V1이 V2보다 크거나 T1이 T2보다 클 때, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 보호 조건을 충족하고; V1이 V2보다 크지 않고 T1이 T2보다 크지 않을 때, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 보호 조건을 충족하지 않는다.
슈퍼커패시터 모듈(12)이 보호 조건을 충족할 때, 보호 모드가 개시되어 프로세싱 유닛(50)이 제어 유닛(40)으로 제어 신호를 전송하고, 제1 제어기(42)와 제2 제어기(44) 사이에 개방 회로가 발생하여 슈퍼커패시터 모듈(12)이 전기적으로 재충전 및 방전되지 않고, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 보호 모드가 개시된 후 다시 한번 보호 조건을 충족하는지에 대해 판정된다.
슈퍼커패시터 모듈(12)이 보호 조건을 충족하지 않을 때, 제1 제어기(42)는 꺼졌는지에 대해 판정되고; 제1 제어기(42)가 켜졌을 때, 동작 모드가 개시되어 프로세싱 유닛(50)이 제어 유닛(40)에 제어 신호를 전송하고, 제1 제어기(42)가 꺼 지므로, 슈퍼커패시터 모듈(12)은 주 회로(32)를 통해 재충전 및 방전될 수 있고, 차량의 엔진의 재충전 가능 배터리(14)는 보조 회로(34)를 통해 슈퍼커패시터 모듈(12)로 재충전될 수 없다. 제1 제어기(42)가 꺼질 때, 프로세싱 유닛(50)은 외부 전압 V1과 전압 V3 사이의 차이 값이 5 V보다 큰지 계산하고; 5 V보다 큰 V1 - V3이 확립되지 않을 때, 프로세싱 유닛(50)은 제어 신호를 제어 유닛(40)에 전송하여 동작 모드가 개시되고, 제1 제어기(42)가 켜지고 제2 제어기(44)가 꺼진다.
V1 - V3이 5 V보다 클 때, 작은 전류의 재충전 모드가 개시되어 프로세싱 유닛(50)이 제어 신호를 제어 유닛(40)에 전송하고, 제1 제어기(42)는 꺼지고, 제2 제어기(44)가 켜지고, 재충전 가능 배터리(14)는 보조 회로(34)를 통해 슈퍼커패시터 모듈(12)로 작은 전류를 재충전한다. V1 - V3은 5 V보다 크기 때문에, 재충전 가능 배터리(14)는 슈퍼커패시터 모듈(12)로 작은 전류를 재충전하지만 슈퍼커패시터 모듈(12)은 재충전 가능 배터리(14)와 슈퍼커패시터 모듈(12) 사이의 전압 차가 발생하는 것을 피하기 위해 주 회로(32)를 통해 재충전될 수 없으므로, 큰 전류가 주 회로(32)를 통해 제1 제어기(42)를 손상시키는 것을 방지한다.
작은 전류의 재충전 모드가 개시된 후, 제1 제어기(42)는 V1 - V3이 5 V보다 큰지 추가로 판정하거나 동작 모드를 개시하기 위해 꺼졌는지에 대해 판정된다.
외부 전압 V1과 전압 V3 사이의 차이 값은 5 V를 제외하고는 재충전될 수 있으며, 5V는 샘플의 실제 테스트에 기초한 실증 값이다.
본 발명의 바람직한 실시예가 개시의 목적을 위해 설명되었지만, 본 발명의 개시된 실시예뿐만 아니라 다른 실시예의 수정이 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 생각날 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 모든 실시예를 포함하도록 의도된다.

Claims (5)

  1. 차량의 전력 공급 유닛에 적용 가능한 상기 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 방법에 있어서, 상기 전력 공급 유닛은 상기 슈퍼커패시터 모듈 및 상기 슈퍼커패시터 모듈과 병렬로 접속된 재충전 가능 배터리를 포함하고, 상기 방법은:
    A) 설치하는 단계로서, 상기 재충전 가능 배터리와 상기 슈퍼커패시터 모듈 사이에 개방 회로가 있고, 상기 슈퍼커패시터 모듈의 전압 값이 0이고, 상기 슈퍼커패시터 모듈은 상기 전력 공급 유닛에 배치되는, 설치하는 단계;
    B) 판정하는 단계로서, 상기 슈퍼커패시터 모듈은 상기 슈퍼커패시터 모듈이 보호 조건을 충족하는지에 대해 판정되고, 외부 전압이 V1이고, 상기 슈퍼커패시터 모듈의 완전 충전 전압이 V2이고, 상기 슈퍼커패시터 모듈 내부의 주변 온도 값이 T1이고, 각각의 슈퍼커패시터의 안전 온도 값이 T2이며, V1이 V2보다 크거나(V1 ＞ V2) T1이 T2보다 클 때(T1 ＞ T2), 상기 슈퍼커패시터 모듈이 상기 보호 조건을 충족하고, V1이 V2보다 크지 않거나 T1이 T2보다 크지 않을 때 상기 슈퍼커패시터 모듈이 상기 보호 조건을 충족하지 않는, 판정하는 단계;
    C) 보호 모드를 실행하는 단계로서, 상기 슈퍼커패시터 모듈이 상기 보호 조건을 충족할 때 상기 보호 모드가 실행되고, 상기 슈퍼커패시터 모듈과 상기 재충전 가능 배터리 사이에 상기 개방 회로가 발생하여 상기 슈퍼커패시터 모듈이 전기적으로 재충전 및 방전될 수 없게 되는, 보호 모드를 실행하는 단계; 및
    D) 상기 슈퍼커패시터 모듈이 상기 보호 조건을 충족하지 않을 때 동작 모드를 실행하는 단계로서, 상기 슈퍼커패시터 모듈과 상기 재충전 가능 배터리 사이의 접속 회로가 발생할 때 상기 슈퍼커패시터 모듈이 전기적으로 재충전 및 방전될 수 있는, 동작 모드를 실행하는 단계를 포함하고,
    상기 슈퍼커패시터 모듈이 상기 보호 모드 또는 상기 동작 모드에 있을 때, 상기 단계 B)의 결과에 기초하여 상기 보호 모드 또는 상기 동작 모드를 추가로 실행하기 위해 상기 단계 B)가 실행되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전압 V1은 상기 차량의 발전기의 전압 및 상기 재충전 가능 배터리의 전압으로부터 선택되는 더 높은 전압인, 방법.
  3. 제1항의 방법에 의해 보호되는 디바이스에 있어서,
    검출 유닛, 주 회로, 보조 회로, 제어 유닛 및 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 검출 유닛 및 상기 프로세싱 유닛은 상기 프로세싱 유닛과 전기적으로 접속되고, 상기 주 회로와 상기 보조 회로는 병렬로 접속되고, 상기 주 회로는 상기 슈퍼커패시터 모듈과 전기적으로 접속되고, 상기 보조 회로는 상기 재충전 가능 배터리와 전기적으로 접속되며, 상기 주 회로는 주 전류를 재충전 및 방전하도록 구성되고, 상기 보조 회로는 작은 전류를 재충전하도록 구성되어, 상기 재충전 가능 배터리가 상기 주 회로 또는 상기 보조 회로를 통해 상기 슈퍼커패시터 모듈을 전기적으로 재충전하고, 상기 슈퍼커패시터 모듈은 상기 주 회로를 통해 전기적으로 방전되고;
    상기 검출 유닛은 제1 전압 검출기, 제2 전압 검출기 및 온도 센서를 포함하고, 상기 제1 전압 검출기는 외부 전압 V1을 검출하도록 구성되고, 상기 제2 전압 검출기는 상기 슈퍼커패시터 모듈의 전압 V3을 검출하도록 구성되고, 상기 온도 검출기는 상기 슈퍼커패시터 모듈의 상기 주변 온도 값 T1을 검출하도록 구성되고;
    상기 제어 유닛은 제1 제어기 및 제2 제어기를 포함하고, 상기 제1 제어기는 상기 주 회로를 통해 생성 또는 생성하지 않도록 상기 슈퍼커패시터 모듈과 상기 재충전 가능 배터리 사이의 상기 접속 회로를 제어하고, 상기 제2 제어기는 상기 보조 회로를 통해 성성 또는 생성하지 않도록 상기 슈퍼커패시터 모듈과 상기 재충전 가능 배터리 사이의 상기 접속 회로를 제어하여, 상기 슈퍼커패시터 모듈을 재충전 또는 방전시키고;
    상기 프로세싱 유닛은 상기 슈퍼커패시터 모듈의 상기 완전 충전 전압 V2 및 상기 안전 온도 값 T2, 상기 검출 유닛에 의해 검출된 외부 전압 V1, 및 상기 슈퍼커패시터 모듈의 상기 전압 V3 및 상기 주변 온도 값 T1을 비교, 계산 및 프로세싱하도록 구성되어, 상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기가 동작하도록 구동하기 위하여 상기 프로세싱 유닛이 제어 신호를 상기 제어 유닛으로 전송하여, 상기 슈퍼커패시터 모듈을 전기적으로 재충전 및 방전시키는, 디바이스.
  4. 제3항에 방법에 의해 보호되는 디바이스에 있어서,
    상기 제1 제어기는 상기 주 회로 및 상기 재충전 가능 배터리와 직렬로 접속되고, 상기 제2 제어기는 상기 보조 회로 및 상기 재충전 가능 배터리와 직렬로 접속되는, 디바이스.
  5. 제3항의 방법에 의해 보호되는 디바이스에 있어서,
    상기 제1 제어기는 상기 주 회로 및 상기 슈퍼커패시터 모듈과 직렬로 접속되고, 상기 제2 제어기는 상기 보조 회로 및 상기 슈퍼커패시터 모듈과 직렬로 접속되는, 디바이스.
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