KR20240035075A - 배터리 보호 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치 및 방법은, 배터리 셀에 인가된 충전 전류의 누적 충전 기간을 확인하고, 상기 누적 충전 기간을 기설정된 임계 기간과 비교하여 상기 배터리 셀의 충방전 동작을 영구적으로 차단할 것인지의 여부를 판단함으로써, 충전 전류로 인해 배터리 셀에 리튬이 석출되어 배터리 셀이 발화되는 것을 방지할 수 있다.

Description

배터리 보호 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING OF BATTERY SYSTEM}
본 발명은 배터리 보호 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 배터리의 충방전 시, 충전 전류에 의해 배터리 셀에 리튬이 석출되는 것을 방지하기 위한 배터리 보호 장치 및 방법에 관한 것이다.
화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격이 상승하고, 환경오염에 대한 관심이 증폭되면서 친환경 대체 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다.
이차전지 중에서도 리튬 배터리는, 오늘날 환경 규제 및 고유가 이슈에 대한 대응책으로 모바일 응용 기기에서부터 자동차, 로봇, 에너지 저장 장치 등의 여러 산업 분야에 적용되고 있다.
이러한 리튬 배터리는 일반적으로, 전극 조립체가 수용되는 외장재의 형상에 따라 원통형, 각형 또는 파우치형으로 분류된다.
이 중에서도 원통형 배터리는 복수의 배터리 셀들로 구성된 배터리 팩(Cell To Pack, CTP) 구조로 제공된다.
이러한, 원통형 배터리는 배터리 셀의 특성 상 저온 충전 또는 자동차, 자전거 등의 모터에 의한 회생 제동(Regeneration) 발생 시 충전 전류에 의해 리튬 석출 현상이 발생하는데, 이는 발화의 원인이 된다.
이에, 종래에는 배터리 보호 장치는 일반적인 원통형 배터리 셀의 최저 충전 온도가 0℃ 인 것을 고려하여, 0℃ 미만에서 배터리 셀의 충전을 차단하도록 조건을 설정하여 제공되었다.
그러나, 종래의 배터리 보호 장치는 조건이 적용되기까지의 기간 지연이 발생될 경우, 배터리 셀의 충전이 잠시 동안 진행될 수 있으며, 이러한 케이스(Case)가 누적될 경우, 리튬이 석출(Li-plate)되어 배터리 셀이 발화될 위험이 있다.
이에, 종래에는 배터리 셀의 충전 시, 배터리 셀의 온도가 0℃ 이하로 떨어질 경우 배터리 시스템 및 충전기 제어 상에서 아예 충전 전류가 발생되지 않도록 차단하는 방법이 있으나, 이 또한, 배터리 시스템이 고장날 경우에는 대처하기 어려운 한계가 있다.
한국 공개특허 10-2021-0114759호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 배터리 보호 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 배터리 보호 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리 시스템 내부에 위치한 적어도 하나의 배터리 셀을 보호하는 장치는, 메모리 및 상기 메모리 내 저장된 적어도 하나의 명령을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은, 기설정된 임계 온도 이하에서 상기 배터리 셀에 인가된 충전 전류의 누적 충전 기간을 확인하도록 하는 명령, 상기 누적 충전 기간을 기설정된 임계 기간과 비교하여, 상기 배터리 셀의 충방전 동작을 영구적으로 차단할 것인지의 여부를 판단하도록 하는 명령을 포함한다.
여기서, 상기 판단하도록 하는 명령은, 상기 누적 충전 기간이 상기 임계 기간 이상일 경우, 상기 배터리 셀의 충방전을 영구적으로 차단하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 판단하도록 하는 명령은, 상기 누적 충전 기간이 임계 기간 미만일 경우, 상기 배터리 셀의 동작 모드를 확인하도록 하는 명령 및 상기 동작 모드에 따라 상기 기설정된 임계 온도 이하에서의 상기 배터리 셀의 충전 기간을 적어도 하나의 기정의된 기간과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 배터리의 충방전을 제어하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
이때, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은, 충전 모드 시 상기 배터리 셀이 상기 임계 온도 이하에서 제1 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제1 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 충전을 방지하기 위해 상기 배터리 시스템을 제어하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리의 충방전을 제어하도록 하는 명령은, 충전 모드 시 상기 배터리 셀이 상기 임계 온도에서 제2 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 셀에 제2 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 충전을 방지하기 위해 상기 배터리 셀의 충전 스위치를 차단하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은, 방전 모드 시 상기 배터리 셀이 기정의된 제1 방전 온도에서 제3 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제3 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 출력 전류량을 제어하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력 전류량을 제어하도록 하는 명령은, 방전 모드 시 상기 배터리 셀에 요구되는 출력 전류량을 임계 값 이하로 줄이도록 제어하는 명령을 포함할 수 있다.
한편, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은, 방전 모드 시, 상기 배터리 셀이 기정의된 제2 방전 온도에서 제4 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제4 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 방전을 차단하기 위해 상기 배터리 시스템 내부의 스위치를 차단하도록 제어하는 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은, 방전 모드 시, 상기 배터리 셀이 기정의된 제 3 방전 온도에서 제5 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 셀에 제5 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 방전 스위치를 차단하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
이때, 상기 동작 모드에 따른 상기 배터리 셀의 충전은, 충전 모드 시 충전기에 의해 발생되고, 방전 모드 시 회생 전류(Regenerative Braking Current)에 의해 발생될 수 있다.
한편, 상기 판단하도록 하는 명령은, 상기 충전 기간을 상기 누적 충전 기간에 반영하여, 상기 누적 충전 기간을 갱신하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기설정된 임계 기간은, 일정 온도에서의 상기 배터리 셀의 충전 기간을 조정하여, 상기 배터리 셀에 리튬이 석출되지 않는 충전 기간으로 사전 설정된 기간일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리 시스템 내부에 위치한 적어도 하나의 배터리 셀을 보호하는 배터리 보호 방법은 기설정된 임계 온도 이하에서 상기 배터리 셀에 인가된 충전 전류의 누적 충전 기간을 확인하는 단계, 상기 누적 충전 기간을 기설정된 임계 기간과 비교하여, 상기 배터리 셀의 충방전 동작을 영구적으로 차단할 것인지의 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 판단하는 단계는, 상기 누적 충전 기간이 상기 임계 기간 이상일 경우, 상기 배터리 셀의 충방전을 영구적으로 차단시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 누적 충전 기간이 임계 기간 미만일 경우, 상기 배터리 셀의 동작 모드를 확인하는 단계 및 상기 동작 모드에 따라 상기 기설정된 임계 온도 이하에서의 상기 배터리 셀의 충전 기간을 적어도 하나의 기정의된 기간과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 배터리의 충방전을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하는 단계는, 충전 모드 시 상기 배터리 셀이 상기 임계 온도 이하에서 제1 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제1 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 충전을 방지하기 위해 상기 배터리 시스템을 제어시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리의 충방전을 제어하는 단계는, 충전 모드 시 상기 배터리 셀이 상기 임계 온도에서 제2 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 셀에 제2 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 충전을 방지하기 위해 상기 배터리 셀의 충전 스위치를 차단시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하는 단계는, 방전 모드 시 상기 배터리 셀이 기정의된 제1 방전 온도에서 제3 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제3 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 출력 전류량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 출력 전류량을 제어하는 단계는, 방전 모드 시 상기 배터리 셀에 요구되는 출력 전류량을 임계 값 이하로 줄이도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하는 단계는, 방전 모드 시, 상기 배터리 셀이 기정의된 제2 방전 온도에서 제4 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제4 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 방전을 차단하기 위해 상기 배터리 시스템 내부의 스위치를 차단시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리의 충방전을 제어하는 단계는, 방전 모드 시, 상기 배터리 셀이 기정의된 제3 방전 온도에서 제5 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 셀에 제5 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 방전 스위치를 차단시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 동작 모드에 따른 상기 배터리 셀의 충전은, 충전 모드 시 충전기에 의해 발생되고, 방전 모드 시 회생 전류(Regenerative Braking Current)에 의해 발생될 수 있다.
한편, 상기 판단하는 단계는, 상기 충전 기간을 상기 누적 충전 기간에 반영하여, 상기 누적 충전 기간을 갱신시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기설정된 임계 기간은, 일정 온도에서의 상기 배터리 셀의 충전 기간을 조정하여, 상기 배터리 셀에 리튬이 석출되지 않는 충전 기간으로 사전 설정된 기간일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치 및 방법은, 충전 전류로 인해 배터리 셀에 리튬이 석출되어 배터리 셀이 발화되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 배터리 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치 내 프로세서에 의해 동작되는 배터리 보호 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 방법 중 배터리 셀의 영구적 차단 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 방법의 배터리 셀의 충방전 동작을 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 방법 중 충전 모드에서의 제어 신호에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 방법 중 방전 모드에서의 제어 신호에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 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 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 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 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 배터리 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 배터리 팩(Battery Pack) 또는 배터리 모듈(Battery Module)은 직렬 연결된 복수의 배터리 셀을 포함하여 구성될 수 있다. 배터리 셀 또는 모듈은 양극 단자 및 음극 단자를 통해 부하와 연결되어 충방전 동작을 수행할 수 있다. 가장 일반적으로 사용되는 배터리 셀은 리튬 이온(Li-Ion) 배터리 셀이다.
이러한 배터리 셀 또는 배터리 모듈은 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)와 연동될 수 있다.
배터리 관리 시스템(BMS)은 자신이 관장하는 각 배터리 셀 또는 모듈의 전류, 전압 및 온도를 모니터링하고, 모니터링 결과에 근거하여 SOC(Status Of Charge)를 산출하고 충방전을 제어할 수 있다. 여기서, SOC(State of Charge; 충전율)은 배터리의 현재 충전된 상태를 비율[%]로 표현한 것이고, SOH(State of Health; 배터리 수명 상태)은 배터리의 현재 퇴화 상태를 비율[%]로 표현한 것이다.
이처럼 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 셀들을 모니터링하며 셀 전압을 읽고 배터리와 연결된 다른 시스템에 전달할 수 있다.
또한, 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 시스템을 구성하는 적어도 하나의 전장 부품을 모니터링함으로써, 이들의 상태 데이터를 다른 시스템에 전달할 수 있다. 이를 위해 배터리 관리 시스템(BMS)은, 배터리 시스템에 포함된 장치 내의 다른 시스템과 통신하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
배터리 관리 시스템(BMS)의 통신 모듈은CAN(ConTsoller Area Network)을 이용해 장치 내 다른 시스템과 통신할 수 있다. 이 경우 배터리 관리 시스템(BMS) 내 전장 부품, 모듈 또는 시스템들은 CAN 버스를 통해 서로 연결된다. 이에 따라, 배터리 관리 시스템(BMS)은 CAN 통신을 이용하여, 배터리 팩 또는 모듈 그리고, 배터리 관리 시스템(BMS)을 구성하는 적어도 하나의 전장 부품의 모니터링을 통해 획득한 상태 데이터를 다른 시스템으로 원격 전송할 수 있다.
한편, 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 시스템의 수명을 연장하기 위해 배터리 셀의 전하를 균등하게 밸런싱한다.
이와 같은 동작을 수행하기 위해 배터리 관리 시스템(BMS)은 퓨즈, 전류센싱 소자, 써미스터, 스위치, 밸런서 등 다양한 구성요소들을 포함할 수 있는데, 이들과 연동하고 제어하기 위한 MCU(Micro ConTsoller Unit) 또는 BMIC(Battery Monitoring Integrated Chip)를 추가로 포함하는 경우가 대부분이다. 여기서, BMIC는 배터리 관리 시스템(BMS) 내부에 위치하며 배터리 셀/모듈의 전압, 온도, 전류 등의 정보를 측정하는 IC 형태의 부품일 수 있다. 실시예에 따르면, 배터리 관리 시스템(BMS)은 자동차에 적용될 수 있다.
한편, 일반적으로, 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 보호 장치와 연동되어, 배터리의 이상 발생 시 배터리 보호 장치에 의해 충방전 회로를 차단시킨다. 다시 말해, 종래의 배터리 보호 회로는 어느 하나의 배터리 셀 또는 모듈에서 이상이 발생할 경우, 충방전 회로를 차단하여 배터리의 사용을 제한한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치의 블록 구성도이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치는 배터리 시스템 내 적어도 하나의 배터리 셀이 기설정된 임계 온도 이하에서 동작할 경우, 일정 온도에서의 충전 기간 및 기설정된 조건 값을 비교하여 배터리 셀의 충방전 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 배터리 보호 장치는 기설정된 임계 온도 이하에서 상기 배터리 셀이 충전되는 누적 충전 기간을 산출하여, 상기 배터리 셀의 동작을 영구적으로 제어할 수 있다.
구성별로 보다 구체적으로 설명하면, 배터리 보호 장치는 메모리(100), 프로세서(200), 송수신 장치(300), 입력 인터페이스 장치(400), 출력 인터페이스 장치(500) 및 저장 장치(600)를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(4000)에 포함된 각각의 구성 요소들(100, 200, 300, 400, 500, 600)은 버스(bus, 700)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
상기 구성들(100, 200, 300, 400, 500, 600) 중 메모리(100) 및 저장 장치(600)는 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(100) 및 저장 장치(600)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
이 중에서도 메모리(100)는, 프로세서(200)에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 명령은, 기설정된 임계 온도 이하에서 상기 배터리 셀에 인가된 충전 전류의 누적 충전 기간을 확인하도록 하는 명령, 상기 누적 충전 기간을 기설정된 임계 기간과 비교하여, 상기 배터리 셀의 충방전 동작을 영구적으로 차단할 것인지의 여부를 판단하도록 하는 명령을 포함한다.
여기서, 상기 판단하도록 하는 명령은, 상기 누적 충전 기간이 상기 임계 기간 이상일 경우, 상기 배터리 셀의 충방전을 영구적으로 차단하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 판단하도록 하는 명령은, 상기 누적 충전 기간이 임계 기간 미만일 경우, 상기 배터리 셀의 동작 모드를 확인하도록 하는 명령 및 상기 동작 모드에 따라 상기 기설정된 임계 온도 이하에서의 상기 배터리 셀의 충전 기간을 적어도 하나의 기정의된 기간과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 배터리의 충방전을 제어하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
이때, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은, 충전 모드 시 상기 배터리 셀이 상기 임계 온도 이하에서 제1 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제1 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 충전을 방지하기 위해 상기 배터리 시스템을 제어하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리의 충방전을 제어하도록 하는 명령은, 충전 모드 시 상기 배터리 셀이 상기 임계 온도에서 제2 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 셀에 제2 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 충전을 방지하기 위해 상기 배터리 셀의 충전 스위치를 차단하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은, 방전 모드 시 상기 배터리 셀이 기정의된 제1 방전 온도에서 제1 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제3 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 출력 전류량을 제어하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
이때, 상기 출력 전류량을 제어하도록 하는 명령은, 방전 모드 시 상기 배터리 셀에 요구되는 출력 전류량을 임계 값 이하로 줄이도록 제어하는 명령을 포함할 수 있다.
한편, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은, 방전 모드 시, 상기 배터리 셀이 기정의된 제2 방전 온도에서 제4 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제4 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 방전을 차단하기 위해 상기 배터리 시스템 내부의 스위치를 차단하도록 제어하는 명령을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은, 방전 모드 시, 상기 배터리 셀이 기정의된 제 2 방전 온도에서 제4 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 셀에 제5 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 방전 스위치를 차단하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
이때, 상기 동작 모드에 따른 상기 배터리 셀의 충전은, 충전 모드 시 충전기에 의해 발생되고, 방전 모드 시 회생 전류(Regenerative Braking Current)에 의해 발생될 수 있다.
한편, 상기 판단하도록 하는 명령은, 상기 충전 기간을 상기 누적 충전 기간에 반영하여, 상기 누적 충전 기간을 갱신하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기설정된 임계 기간은, 일정 온도에서의 상기 배터리 셀의 충전 기간을 조정하여, 상기 배터리 셀에 리튬이 석출되지 않는 충전 기간으로 사전 설정된 기간일 수 있다.
한편, 프로세서(200)는 중앙 처리 장치(cenTsal processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다.
프로세서(200)는 앞서 설명한 바와 같이, 메모리(100)에 저장된 적어도 하나의 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치 내 프로세서에 의해 동작되는 배터리 보호 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치는 상기 프로세서(200)의 동작에 따라, 적어도 하나의 배터리 셀에 충전 전류가 인가되는 누적 충전 기간을 확인할 수 있다(S1000).
보다 구체적으로 설명하면, 상기 배터리 보호 장치는 기설정된 임계 온도 이하에서 상기 배터리 셀에 인가되는 충전 전류의 누적 충전 기간을 확인할 수 있다. 다시 말해, 상기 배터리 보호 장치는 기설정된 임계 온도 이하에서 상기 배터리 셀이 충전되는 기간을 누적한 누적 충전 기간을 확인할 수 있다. 여기서, 기정의된 임계 온도는 0℃ 이하일 수 있다.
이후, 상기 배터리 보호 장치는 상기 누적 충전 기간을 바탕으로 상기 배터리 셀을 영구적으로 차단할 것인지의 여부를 판단할 수 있다(S5000).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 방법 중 배터리 셀의 영구적 차단 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 이후, 상기 배터리 보호 장치는 상기 누적 충전 기간을 기정의된 임계 기간과 비교할 수 있다(S1100).
여기서, 기설정된 임계 기간은 하기와 같이 사전에 실시된 실험 데이터에 따라 결정되는 정보로, 일정 온도에서의 상기 배터리에 인가되는 상기 충전 전류의 충전 기간을 조정하여 배터리 셀에 리튬이 석출되지 않는 충전 기간으로 사전 설정될 수 있다.
임계 기간 설정을 위한 사전 실험
온도가 영하 20℃ 이하이고, 초기 전압이 4.1V인 배터리 셀들을 준비하였다. 이후, 상기 배터리 셀들의 충방전 사이클(cycle)을 10회, 30회, 50회, 100회 및 500회로 다르게 적용하여, 다시 말해, 충전 전류의 충전 기간을 다르게 설정하여, 0.25초 당 5A로 충전 전류를 인가하였다.
이때, 충전 및 방전 동작 사이에는 5초간 휴지시켰다. 이후, 상기 배터리 셀에 리튬이 석출되는지 여부를 관찰하고, 리튬이 석출되지 않은 적어도 하나의 충전 기간 중 어느 하나를 임계 기간으로 선정할 수 있다.
이에 따라, 선정된 임계 기간을 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치 내 배터리 셀의 누적 충전 기간과의 비교 데이터로 활용할 수 있다.
다시 도 4를 참조하여 일 실시예에 따르면, 상기 배터리 보호 장치는 상기 누적 충전 기간이 상기 기설정된 임계 기간 이상일 경우, 상기 배터리 셀의 충방전 동작을 영구적으로 차단시킬 수 있다(S5100).
다른 실시예에 따르면, 상기 배터리 보호 장치는 상기 누적 충전 기간이 상기 기설정된 임계 기간 미만일 경우, 상기 배터리 셀의 충방전 동작을 제어할 수 있다(S5500).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 방법의 배터리 셀의 충방전 동작을 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 상기 배터리 보호 장치는 상기 누적 충전 기간이 상기 기설정된 임계 기간 미만일 경우, 상기 배터리 셀의 동작 모드를 확인할 수 있다(S5510).
이후, 상기 배터리 보호 장치는 상기 배터리 셀의 동작 모드에 따라, 충전 기간 및 기설정된 조건을 비교하여 상기 배터리 셀의 충방전 동작을 제어할 수 있다(S5530). 다시 말하면, 상기 배터리 보호 장치는 상기 배터리 셀의 동작 모드에 따라, 충전 기간이 기설정된 조건에 만족할 경우, 해당 조건에 대응하는 제어 신호를 동작 주체로 전송함으로써, 동작 주체의 제어에 의해 배터리 셀의 충방전 동작이 제어될 수 있다. 여기서, 충전 기간은 상기 배터리 셀에 인가되는 충전 전류의 충전 기간일 수 있다. 다시 말해, 상기 배터리 셀이 충전되는 충전 기간일 수 있다. 예를 들어, 기설정된 조건은 기설정된 임계 온도에서 지속적으로 충전되는 충전 기간일 수 있다.
이후, 상기 배터리 보호 장치는 상기 충전 기간을 상기 누적 충전 기간에 반영하여 상기 누적 충전 기간을 갱신할 수 있다(S5570).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 방법 중 충전 모드에서의 제어 신호에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 상기 배터리 보호 장치는 충전 모드일 경우 충전 기간이 제1 충전 조건을 만족하는 지 확인할 수 있다(S5531).
보다 구체적으로 설명하면, 상기 배터리 보호 장치가 충전 모드로 동작할 때, 기설정된 임계 온도 이하에서 제1 기간 이상 상기 배터리 셀의 충전이 지속될 경우, 상기 배터리 보호 장치는 제1 제어 신호를 출력(S5533)하여 상기 배터리 시스템에 전송할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 임계 온도는 0℃일 수 있고, 제1 기간은 1초 일 수 있다.
상기 배터리 시스템은 제1 제어 신호를 수신할 경우, 상기 배터리 셀로 인가되는 충전 전류의 유입이 방지되도록 제어할 수 있다. 다시 말해, 상기 배터리 시스템은 상기 배터리 셀의 충전을 중단시킬 수 있다.
이후, 상기 배터리 보호 장치는 상기 배터리 셀의 온도가 기설정된 임계 온도를 초과한 상태로 제2 기간 이상 지속되고, 상기 누적 충전 기간이 기설정된 임계 기간 미만일 경우, 상기 배터리 시스템에 제1 해제 신호를 전송할 수 있다. 다시 말해, 상기 배터리 보호 장치는 상기 배터리 시스템의 배터리 셀의 충전 중단을 해제시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 배터리 시스템은 상기 충전 전류가 상기 배터리 셀로 유입되도록 제어하여 상기 배터리 셀의 충전을 재수행할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 임계 온도는 0℃, 제2 기간은 3초, 기설정된 임계 기간은 영하 25℃ 미만일 수 있다.
한편, 상기 배터리 보호 장치는 충전 모드일 경우 충전 기간이 제2 충전 조건을 만족하는 지 확인할 수 있다(S5535).
보다 구체적으로 설명하면, 상기 배터리 보호 장치가 충전 모드로 동작할 때, 기설정된 임계 온도 이하에서 제2 기간 이상 상기 배터리 셀의 충전이 지속될 경우, 상기 배터리 보호 장치는 제2 제어 신호를 출력(S5537)하여 상기 배터리 셀에 전송할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 임계 온도는 0℃, 제2 기간은 3초, 기설정된 임계 기간은 영하 25℃ 미만일 수 있다.
상기 배터리 셀은 제2 제어 신호를 수신할 경우, 충전 스위치를 차단하여, 배터리 셀 내부로 상기 충전 전류가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 충전 스위치는 Charge-FET(C-FET)일 수 있다.
이후, 상기 배터리 보호 장치는 기설정된 임계 온도가 초과된 상태로 제2 기간만큼 상기 배터리 셀의 충전이 지속되고, 상기 누적 충전 기간이 기설정된 임계 기간 미만일 경우, 상기 배터리 보호 장치는 상기 배터리 셀에 제2 해제 신호를 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 배터리 셀은 상기 충전 스위치를 연결하여 충전을 재개할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 임계 온도는 0℃, 제2 기간은 3초, 기설정된 임계 기간은 영하 25℃일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 방법 중 방전 모드에서의 제어 신호에 따른 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 상기 배터리 보호 장치는 방전 모드일 경우 회생 전류에 의해 충전 전류가 충전될 수 있다. 다시 말해, 상기 배터리 보호 장치는 방전 모드일 경우 충전이 이뤄질 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 배터리 보호 장치는 방전 모드일 경우 회생 전류에 의한 충전 전류의 충전 기간이 제1 방전 조건을 만족하는 지 확인할 수 있다(S5551).
보다 구체적으로 설명하면, 상기 배터리 보호 장치가 방전 모드로 동작할 때, 제1 방전 온도 이하에서 제3 기간 이상 상기 배터리 셀의 충전이 지속될 경우, 상기 배터리 보호 장치는 제3 제어 신호를 출력(S5552)하여 상기 배터리 시스템에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제3 제어 신호는 출력 제어 신호일 수 있다. 또한, 제2 방전 온도는 영하 20℃일 수 있으며, 상기 제3 기간은 1초일 수 있다.
이에 따라, 상기 배터리 시스템은 제3 제어 신호를 수신할 경우, 상기 배터리 셀에 요구되는 출력 전류량을 감소시켜, 상기 배터리 셀의 출력을 제어할 수 있다.
이후, 상기 배터리 보호 장치는 상기 배터리 셀의 온도가 기설정된 임계 온도를 초과하여 올라가고, 상기 누적 충전 기간이 기설정된 임계 기간 미만일 경우, 상기 배터리 시스템으로 제3 해제 신호를 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 배터리 시스템은 상기 배터리 셀의 출력 제어를 해지하여, 상기 배터리 셀이 원상태로 방전될 수 있다.
한편, 상기 배터리 보호 장치는 방전 모드일 경우 회생 전류에 의한 충전 전류의 충전 기간이 제2 방전 조건을 만족하는 지 확인할 수 있다(S5553).
보다 구체적으로 설명하면, 상기 배터리 보호 장치가 방전 모드로 동작할 때, 제2 방전 온도 이하에서 제4 기간 이상 상기 배터리 셀의 충전이 지속될 경우, 상기 배터리 보호 장치는 제4 제어 신호를 출력(S5554)하여 상기 배터리 시스템에 전송할 수 있다.
이에 따라, 상기 배터리 시스템은 제4 제어 신호가 수신될 경우, 상기 배터리 셀의 방전을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제2 방전 온도는 영하 20℃일 수 있으며, 상기 제4 기간은 1초일 수 있다.
이후, 상기 배터리 보호 장치는 상기 배터리 셀의 온도가 상기 제2 방전 온도를 초과하고, 상기 누적 충전 기간이 기설정된 임계 기간 미만이며, 상기 배터리 셀이 초기화 상태일 경우, 상기 배터리 시스템으로 제4 해제 신호를 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 배터리 시스템은 상기 배터리 셀의 방전 차단을 해지할 수 있다. 다시 말해, 상기 배터리 셀이 재방전될 수 있다.
또한, 상기 배터리 보호 장치는 방전 모드일 경우 회생 전류에 의한 충전 전류의 충전 기간이 제3 방전 조건을 만족하는 지 확인할 수 있다(S5555).
보다 구체적으로 설명하면, 상기 배터리 보호 장치가 방전 모드로 동작할 때, 상기 제3 방전 온도 이하에서 제5 기간 이상 상기 배터리 셀의 충전이 지속될 경우, 상기 배터리 보호 장치는 제5 제어 신호를 출력(S5556)하여 상기 배터리 셀에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제3 방전 온도는 영하 20℃일 수 있으며, 상기 제5 기간은 3초일 수 있다.
이에 따라, 상기 배터리 셀은 제5 제어 신호를 수신할 경우, 방전 스위치를 차단하여, 배터리 셀 내부로 상기 충전 전류가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 방전 스위치는 Discharge-FET(D-FET)일 수 있다.
이후, 상기 배터리 보호 장치는 상기 배터리 셀의 온도가 상기 제3 방전 온도를 초과하고, 상기 누적 충전 기간이 기설정된 임계 기간 미만이며, 상기 배터리 셀이 초기화 상태일 경우, 상기 배터리 시스템으로 제5 해제 신호를 전송할 수 있다.
이에 따라, 상기 배터리 셀은 상기 방전 스위치를 연결하여 방전을 재개할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치 및 방법을 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 보호 장치 및 방법은, 배터리 셀에 인가된 충전 전류의 누적 충전 기간을 확인하고, 상기 누적 충전 기간을 기설정된 임계 기간과 비교하여 상기 배터리 셀의 충방전 동작을 영구적으로 차단할 것인지의 여부를 판단함으로써, 충전 전류로 인해 배터리 셀에 리튬이 석출되어 배터리 셀이 발화되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예 및 실험예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000: 배터리 보호 장치
100: 메모리 200: 프로세서
300: 송수신 장치 400: 입력 인터페이스 장치
500: 출력 인터페이스 장치 600: 저장 장치
700: 버스

Claims (24)

  1. 배터리 시스템 내부에 위치한 적어도 하나의 배터리 셀을 보호하는 장치로서,
    메모리; 및
    상기 메모리 내 저장된 적어도 하나의 명령을 수행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    기설정된 임계 온도 이하에서 상기 배터리 셀에 인가된 충전 전류의 누적 충전 기간을 확인하도록 하는 명령, 및
    상기 누적 충전 기간을 기설정된 임계 기간과 비교하여, 상기 배터리 셀의 충방전 동작을 영구적으로 차단할 것인지의 여부를 판단하도록 하는 명령을 포함하는 배터리 보호 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단하도록 하는 명령은,
    상기 누적 충전 기간이 상기 임계 기간 이상일 경우, 상기 배터리 셀의 충방전을 영구적으로 차단하도록 하는 명령을 포함하는, 배터리 보호 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단하도록 하는 명령은,
    상기 누적 충전 기간이 임계 기간 미만일 경우, 상기 배터리 셀의 동작 모드를 확인하도록 하는 명령, 및
    상기 동작 모드에 따라 상기 기설정된 임계 온도 이하에서의 상기 배터리 셀의 충전 기간을 적어도 하나의 기정의된 기간과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 배터리의 충방전을 제어하도록 하는 명령을 포함하는, 배터리 보호 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은,
    충전 모드 시 상기 배터리 셀이 상기 임계 온도 이하에서 제1 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제1 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 충전을 방지하기 위해 상기 배터리 시스템을 제어하도록 하는 명령을 포함하는, 배터리 보호 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 배터리의 충방전을 제어하도록 하는 명령은,
    충전 모드 시 상기 배터리 셀이 상기 임계 온도에서 제2 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 셀에 제2 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 충전을 방지하기 위해 상기 배터리 셀의 충전 스위치를 차단하도록 하는 명령을 포함하는, 배터리 보호 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은,
    방전 모드 시 상기 배터리 셀이 기정의된 제1 방전 온도에서 제3 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제3 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 출력 전류량을 제어하도록 하는 명령을 포함하는, 배터리 보호 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 출력 전류량을 제어하도록 하는 명령은,
    방전 모드 시 상기 배터리 셀에 요구되는 출력 전류량을 임계 값 이하로 줄이도록 제어하는 명령을 포함하는, 배터리 보호 장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은,
    방전 모드 시, 상기 배터리 셀이 기정의된 제2 방전 온도에서 제4 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제4 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 방전을 차단하기 위해 상기 배터리 시스템 내부의 스위치를 차단하도록 제어하는 명령을 포함하는, 배터리 보호 장치.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 배터리 셀의 충방전을 제어하도록 하는 명령은,
    방전 모드 시, 상기 배터리 셀이 기정의된 제 3 방전 온도에서 제5 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 셀에 제5 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 방전 스위치를 차단하도록 하는 명령을 포함하는, 배터리 보호 장치.
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 동작 모드에 따른 상기 배터리 셀의 충전은,
    충전 모드 시 충전기에 의해 발생되고, 방전 모드 시 회생 전류(Regenerative Braking Current)에 의해 발생되는, 배터리 보호 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단하도록 하는 명령은,
    상기 충전 기간을 상기 누적 충전 기간에 반영하여, 상기 누적 충전 기간을 갱신하도록 하는 명령을 더 포함하는, 배터리 보호 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 기설정된 임계 기간은,
    일정 온도에서의 상기 배터리 셀의 충전 기간을 조정하여, 상기 배터리 셀에 리튬이 석출되지 않는 충전 기간으로 사전 설정된 기간인, 배터리 보호 장치.
  13. 배터리 시스템 내부에 위치한 적어도 하나의 배터리 셀을 보호하는 방법으로,
    기설정된 임계 온도 이하에서 상기 배터리 셀에 인가된 충전 전류의 누적 충전 기간을 확인하는 단계; 및
    상기 누적 충전 기간을 기설정된 임계 기간과 비교하여, 상기 배터리 셀의 충방전 동작을 영구적으로 차단할 것인지의 여부를 판단하는 단계를 포함하는 배터리 보호 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 누적 충전 기간이 상기 임계 기간 이상일 경우, 상기 배터리 셀의 충방전을 영구적으로 차단시키는 단계를 포함하는, 배터리 보호 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 누적 충전 기간이 임계 기간 미만일 경우, 상기 배터리 셀의 동작 모드를 확인하는 단계; 및
    상기 동작 모드에 따라 상기 기설정된 임계 온도 이하에서의 상기 배터리 셀의 충전 기간을 적어도 하나의 기정의된 기간과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 배터리의 충방전을 제어하는 단계;를 포함하는, 배터리 보호 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 배터리 셀의 충방전을 제어하는 단계는,
    충전 모드 시 상기 배터리 셀이 상기 임계 온도 이하에서 제1 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제1 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 충전을 방지하기 위해 상기 배터리 시스템을 제어시키는 단계를 포함하는, 배터리 보호 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 배터리의 충방전을 제어하는 단계는,
    충전 모드 시 상기 배터리 셀이 상기 임계 온도에서 제2 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 셀에 제2 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 충전을 방지하기 위해 상기 배터리 셀의 충전 스위치를 차단시키는 단계를 포함하는, 배터리 보호 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 배터리 셀의 충방전을 제어하는 단계는,
    방전 모드 시 상기 배터리 셀이 기정의된 제1 방전 온도에서 제3 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제3 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 출력 전류량을 제어하는 단계를 포함하는, 배터리 보호 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 출력 전류량을 제어하는 단계는,
    방전 모드 시 상기 배터리 셀에 요구되는 출력 전류량을 임계 값 이하로 줄이도록 제어하는 단계를 포함하는, 배터리 보호 방법.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 배터리 셀의 충방전을 제어하는 단계는,
    방전 모드 시, 상기 배터리 셀이 기정의된 제2 방전 온도에서 제4 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 시스템에 제4 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 방전을 차단하기 위해 상기 배터리 시스템 내부의 스위치를 차단시키는 단계를 포함하는, 배터리 보호 방법.
  21. 청구항 15에 있어서,
    상기 배터리의 충방전을 제어하는 단계는,
    방전 모드 시, 상기 배터리 셀이 기정의된 제 3 방전 온도에서 제5 기간 이상 충전될 경우, 상기 배터리 셀에 제5 제어 신호를 전송하여 상기 배터리 셀의 방전 스위치를 차단시키는 단계를 포함하는, 배터리 보호 방법.
  22. 청구항 15에 있어서,
    상기 동작 모드에 따른 상기 배터리 셀의 충전은,
    충전 모드 시 충전기에 의해 발생되고, 방전 모드 시 회생 전류(Regenerative Braking Current)에 의해 발생되는, 배터리 보호 방법.
  23. 청구항 13에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 충전 기간을 상기 누적 충전 기간에 반영하여, 상기 누적 충전 기간을 갱신시키는 단계를 더 포함하는, 배터리 보호 방법.
  24. 청구항 13에 있어서,
    상기 기설정된 임계 기간은,
    일정 온도에서의 상기 배터리 셀의 충전 기간을 조정하여, 상기 배터리 셀에 리튬이 석출되지 않는 충전 기간으로 사전 설정된 기간인, 배터리 보호 방법.
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