WO2017039165A1 - 배터리팩 충전 제어 장치 및 방법 - Google Patents

배터리팩 충전 제어 장치 및 방법 Download PDF

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mcu
sleep mode
battery pack
overvoltage protection
signal
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PCT/KR2016/008609
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홍성주
남호철
김동현
김학인
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주식회사 엘지화학
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    • H02J7/00302—Overcharge protection

Definitions

  • the present invention relates to a battery pack charging control device and method, and more particularly, to a battery pack charging that can solve the problem that the charging current is not recognized when a small amount of charging current is supplied to the battery pack operating in the sleep mode.
  • a control apparatus and method are provided.
  • a microcontrol unit (hereinafter referred to as MCU) of a conventional battery management system (BMS) does not recognize even when a small amount of charging current is supplied during operation in a sleep mode. More specifically, when the charger is connected and the charging current is supplied while the MCU is operating in the sleep mode after the battery pack reaches the constant voltage (CV) charging period, the battery pack is already full ( Full Charged State) so a small amount of current is supplied. In this case, the MCU of the battery management system frequently fails to wake up in the sleep mode even when the charger is connected.
  • the wake of the MCU of the battery management system forcibly The method used to change the charger circuit to generate and transmit a wake-up signal, and to shorten the wake-up period of the real time clock of the MCU of the battery management system.
  • the method of configuring a separate circuit or changing the circuit of the charger may increase the manufacturing cost of the product, and the method of shortening the wake-up cycle of the real time clock may increase the current consumption of the battery pack. It can shorten the life of the product.
  • the MCU which operates in the sleep mode does not detect that the charger is connected and does not wake up.
  • a pack charge control device and method Provided is a pack charge control device and method.
  • the present invention also provides a battery capable of waking up the MCU by recognizing that the charger is connected when the MCU of the battery management system in a battery pack full state is operated in the sleep mode without changing the circuit of the battery management system.
  • a pack charge control device and method Provided is a pack charge control device and method.
  • the battery pack charge control apparatus in the battery pack charge control device for waking up the MCU operating in the sleep mode in the battery pack constant voltage charge state, before the MCU operates in the sleep mode overvoltage
  • an overvoltage protection trip signal is generated to generate the slip. It may include an AFE for controlling to wake up the MCU operating in the sleep mode by transferring to the MCU operating in the mode.
  • the AFE includes a battery pack voltage monitoring unit configured to acquire a voltage of the battery pack in real time; If the MCU operating in the sleep mode does not have a charge / discharge current on the circuit before the sleep mode is operated, and the MCU before the sleep mode is disconnected from the external system, the sleep mode operation condition is satisfied.
  • a battery pack constant voltage charge state determination unit that determines that the battery pack is the constant voltage charge state when the voltage value obtained by the battery voltage monitoring unit has a value equal to or greater than a preset constant voltage state of charge value;
  • An overvoltage protection level value automatic setting unit for changing an overvoltage protection level value before operating in the sleep mode to a higher value than an existing value;
  • MCU sleep mode permission signal that generates a MCU sleep mode permission signal, which is a signal that allows the current operation mode of the MCU to switch to the sleep mode before operating in the sleep mode, and transmits the MCU sleep mode permission signal to the MCU before operating in the sleep mode.
  • a charger connection recognition unit recognizing that the external charger is connected by recognizing a voltage value of the battery pack to which the external charger is connected to rise;
  • An overvoltage protection trip signal generation determination unit determining that generation of the overvoltage protection trip signal is necessary when the voltage value of the rising battery pack has a value greater than or equal to the changed overvoltage protection level value;
  • an overvoltage protection trip signal generator configured to generate the overvoltage protection trip signal and transmit the generated overvoltage protection trip signal to the MCU operating in the sleep mode. It may include.
  • the overvoltage protection level value automatic setting unit may change the changed overvoltage protection level value back to an overvoltage protection level value before operating in the sleep mode. Can be.
  • the battery pack charging control method the voltage acquisition step of obtaining a battery pack voltage in real time; Determining whether the MCU meets the sleep mode operation condition to determine whether the MCU satisfies the sleep mode operation condition; Determining that the battery pack is in a constant voltage charge state, when it is determined that the sleep mode operation condition of the MCU is satisfied; An overvoltage protection level value changing step of changing an overvoltage protection level value to a higher value than a current value when it is determined that the battery pack is in a constant voltage charge state; A sleep mode granting step of the MCU for generating a MCU sleep mode permission signal, which is a signal for allowing the MCU to switch to the sleep mode, and transmitting the signal to the MCU; A charger connection recognition step of recognizing whether or not the external charger is connected by recognizing a voltage value of the battery pack that is connected to and risen with an external charger; Determining whether a trip signal is required to determine whether generation of an overvoltage protection trip signal
  • the determining of whether the MCU meets the sleep mode operation condition may include: determining whether a charge / discharge current exists on a circuit; And determining that the communication connection is determined that the sleep mode operation condition of the MCU is satisfied when there is no charge / discharge current and when communication with the external system is lost. It may further include.
  • the determining of whether the trip signal is necessary when the current voltage value of the battery pack has a value equal to or greater than the changed value of the overvoltage protection level, it may be determined that generation of the overvoltage protection trip signal is necessary.
  • the battery pack charging control method may include resetting the changed overvoltage protection level value to a value before the change after the MCU operating in the sleep mode is awakened by the overvoltage protection trip signal; It may further include.
  • the apparatus and method for controlling a battery pack charge may wake up the MCU while operating in the sleep mode by AFE of the battery management system recognizing the connection of the charger.
  • the battery pack charge control apparatus and method to wake up the MCU operating in the sleep mode by generating an overvoltage protection trip signal when the charger is connected after resetting the value of the overvoltage protection level of the battery management system Can be.
  • FIG. 1 is a block diagram of a battery pack charge control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flow chart of a battery pack charge control method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a step of determining whether a MCU meets a sleep mode operation condition in a battery pack charging control method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • the terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
  • the battery pack stores and provides electrical energy.
  • a battery pack may include a plurality of battery cells that can be charged and discharged.
  • the battery pack may include a plurality of battery modules.
  • the battery module may be composed of a plurality of battery cells. That is, the battery pack may be composed of at least a plurality of battery modules composed of a predetermined number of battery cells.
  • Each battery module constituting the plurality of battery modules may be electrically connected to each other in series and / or in parallel in various ways to comply with specifications such as a battery pack or a load.
  • each battery cell constituting the plurality of battery cells constituting the battery module may be electrically connected to each other in series and / or in parallel.
  • the type of battery cell is not particularly limited, and may be constituted of, for example, a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a nickel zinc battery, and the like.
  • FIG. 1 is a block diagram of a battery pack charge control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the battery pack charge control apparatus 100 may include a battery pack 110, an analog front end (AFE) 120, and a micro control unit (MCU) ( 130),
  • AFE analog front end
  • MCU micro control unit
  • the battery pack 110 may be charged by a charging power supplied from an external charger (not shown) electrically connected to the battery pack charge control device 100, thereby reaching a full charging state. Voltage) section can be reached.
  • the AFE 120 includes a battery pack voltage monitoring unit 121, an MCU sleep mode operation condition determination unit 122, a battery pack constant voltage charging state determination unit 123, an over voltage protection level value (Over voltage protection level value)
  • the automatic setting unit 124, the MCU sleep mode permission signal generator 125, the charger connection recognition unit 126, the overvoltage protection trip signal generation determination unit 127 and the overvoltage protection trip signal generator 128 It may include.
  • the battery pack voltage monitoring unit 121 may monitor the voltage value of the battery pack. For example, the battery pack voltage monitoring unit 121 may monitor a change in voltage by measuring a voltage of the battery pack 110 under the control of the MCU 130. In addition, the battery pack voltage monitoring unit 121 measures the voltage of the battery pack 110 according to a predetermined period set in advance in a reservoir (not shown) such as a ROM or RAM provided in the AFE 120 to measure the voltage. It is possible to monitor the change of and to store the monitored voltage value in the reservoir.
  • a reservoir not shown
  • a ROM or RAM provided in the AFE 120
  • the MCU sleep mode operation condition determination unit 122 may determine whether an environment of each component of the battery pack charge control device 100 satisfies a condition in which the MCU 130 may operate in the sleep mode.
  • the MCU sleep mode operation condition determination unit 122 may include a charge / discharge current presence determination unit (not shown) and a communication connection determination unit (not shown).
  • the charge / discharge current presence determination unit may determine whether the charge / discharge current exists on the circuit of the battery pack charge control device 100. As a result of the determination, when there is no charge / discharge current on the circuit, it may be determined that the first condition among the sleep mode operation conditions of the MCU, that is, an operation in which the charge / discharge current does not exist on the circuit is satisfied. Thereafter, the charge / discharge current presence determination unit may command to start the operation of the communication connection determination unit.
  • the communication connection determination unit may generate a communication check signal for confirming whether the communication connection state between the MCU 130 and an external system (not shown) is transmitted to the MCU 130. Thereafter, the communication connection determination unit may receive a communication connection signal or a communication disconnection signal as a response signal from the MCU 130 as a response signal for confirming the communication.
  • the communication connection determination unit when the communication disconnection signal is received, the second condition of the sleep mode operation condition of the MCU, that is, the premature that the communication connection is disconnected between the MCU 130 and the external system is satisfied, all of the sleep mode operation conditions of the MCU The final decision can be made. Thereafter, the communication connection determination unit may command to start the operation of the battery pack constant voltage charge state determination unit 123.
  • the communication connection signal is a signal indicating that the battery pack charge control device 100 is electrically connected to the external system, the communication connection is maintained.
  • the communication disconnection signal is not electrically connected to the battery pack charge control device 100 and an external system, and is a signal indicating a disconnected communication connection.
  • the MCU 130 receives the communication confirmation signal from the communication connection determination unit, the MCU 130 generates a communication connection signal or a communication disconnection signal as a response signal, and sends the generated communication connection signal or the communication disconnection signal to the AFE 120. I can deliver it. That is, the MCU 130 may generate a communication connection signal or a communication disconnection signal and transmit the generated signal to the determiner 122 whether the MCU sleep mode operation condition of the AFE 120 is satisfied.
  • the battery pack constant voltage charging state determiner 123 may determine whether the battery pack 110 is in a constant voltage charging state, that is, a full state. As a result of the determination, when the battery pack 110 is in the constant voltage charge state, the battery pack constant voltage charge state determination unit 123 determines that the battery pack 110 is full, and the automatic setting of the overvoltage protection level value setting unit 124 You can command the start of an action.
  • the battery pack constant voltage charge state determination unit 123 is a constant voltage set in advance in the reservoir provided with the voltage value of the battery pack 110 obtained from the battery pack voltage monitoring unit 121 in the AFE 120 When having a value equal to or greater than the charging state voltage value, the charging state of the battery pack 110 may be determined as a full state.
  • the constant voltage charge state voltage value may be set to a predetermined voltage value according to the specification and state of the battery pack 110.
  • the overvoltage protection level automatic setting unit 124 may reset the current overvoltage protection level by changing it to a higher value. More specifically, the overvoltage protection level automatic setting unit 124 is the battery pack 110 is in a full state, when the conditions for operating the MCU 130 in the sleep mode is satisfied, MCU 130 is asleep. Before operating in mode, the current overvoltage protection level can be reset by changing the value to 3 to 5 mV higher than the current value. Thereafter, the automatic overvoltage protection level value setting unit 124 may command to start the operation of the MCU sleep mode permission signal generation unit 125.
  • the overvoltage protection level automatic setting unit 124 may reset the current overvoltage protection level to the previous value.
  • the MCU sleep mode permission signal generator 125 may generate and transmit an MCU sleep mode permission signal to the MCU 130.
  • the MCU sleep mode permission signal is a signal for allowing the current operation mode of the MCU 130 to be switched to the sleep mode. Thereafter, the MCU sleep mode permission signal generator 125 may instruct an operation of the charger connection recognition unit 126 to start.
  • the MCU of the conventional battery pack charge control device operates by switching the current operation mode to the sleep mode when the sleep mode operating condition is satisfied.
  • the MCU 130 may receive the MCU sleep mode permission signal from the AFE 120 to operate in the sleep mode. .
  • the charger connection recognizer 126 may recognize that the charger is connected by recognizing the voltage of the battery pack 110 that is increased by being connected to the charger (not shown) to the battery pack charge control device 100. Thereafter, the charger connection recognition unit 126 may command to start the operation of the overvoltage protection trip signal generation determination unit 127. More specifically, the charger connection recognition unit 126 is a predetermined voltage for determining whether the charger is stored in advance in the reservoir provided with the voltage value of the battery pack 110 obtained from the battery pack voltage monitoring unit 121 If it rises above the value, it may recognize that the charger is connected to the battery pack charge control device 100 by recognizing this.
  • the overvoltage protection trip signal generation determination unit 127 determines that the current voltage value of the battery pack 110 acquired by the battery pack voltage monitoring unit 121 has a value greater than or equal to the overvoltage protection level value, so that the overvoltage protection trip signal is generated. It may be determined that the generation of the signal is necessary. Thereafter, the overvoltage protection trip signal generation determination unit 127 may command the operation of the overvoltage protection trip signal generation unit 128 to start.
  • the overvoltage protection level value is a value set by the overvoltage protection level automatic setting unit 124.
  • the overvoltage protection trip signal generator 128 may generate and transmit the overvoltage protection trip signal to the MCU 130. More specifically, the overvoltage protection trip signal is a signal capable of waking up the MCU 130 operating in the sleep mode.
  • the MCU 130 may operate in the sleep mode only when the MCU sleep mode permission signal is received from the AFE 120.
  • the MCU 130 may wake up when the overvoltage protection trip signal is received from the AFE 120 while operating in the sleep mode.
  • FIG. 2 is a flowchart of a battery pack charge control method according to an embodiment of the present invention.
  • the AFE 120 of the battery pack charge control apparatus 100 performs a voltage acquiring step (S210) of acquiring a voltage of the battery pack 110 in real time. can do.
  • the AFE 120 may perform a step S220 of determining whether the MCU meets the sleep mode operating condition to determine whether the MCU meets the sleep mode operating condition.
  • step S220 of determining whether the MCU meets the sleep mode operating condition may further perform the steps illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a step of determining whether an MCU meets a sleep mode operating condition in a battery pack charging control method according to an exemplary embodiment.
  • the AFE 120 may perform a step S221 of determining whether there is a charge / discharge current present on a circuit of the battery pack charge control device 100. As a result of the determination, when there is a charge / discharge current on the circuit, the AFE 120 may move to the voltage acquisition step S210 of the battery pack and perform the corresponding step.
  • the AFE 120 may perform a communication connection determination step (S222) to determine whether a communication connection between the MCU 130 and an external system (not shown) is performed. As a result of the determination, when the communication connection is maintained, the AFE 120 may move to the voltage acquiring step S210 of the battery pack and perform the corresponding step. More specifically, the communication connection determination step (S222) performed by the AFE 120 may further perform the following steps.
  • the AFE 120 may generate a communication check signal and generate and transmit a communication check signal to the MCU 130. Thereafter, as a response signal to the communication confirmation signal from the MCU 130, a response signal receiving step of receiving a communication connection signal or a communication disconnection signal may be performed. When the communication disconnection signal is received, the final determination step of the sleep mode operation condition of the MCU may be performed to finally determine that all the sleep mode operation conditions of the MCU are satisfied.
  • the AFE 120 may perform the constant voltage charge state determination step S230 of determining whether the battery pack is in the constant voltage charge state. As a result of the determination, when the battery is not in the constant voltage charge state, the AFE 120 may move to the voltage acquisition step S210 of the battery pack and perform the corresponding step.
  • the AFE 120 may perform an overvoltage protection level value changing step S240 of changing the overvoltage protection level value to a higher value than the current value.
  • the AFE 120 may perform a sleep mode permission step (S250) of the MCU that permits the start of the sleep mode operation of the MCU.
  • the AFE 120 generates the MCU sleep mode permission signal, which is a signal that allows the MCU 130 to switch to the sleep mode, and transmits the MCU sleep mode permission signal to the MCU 130.
  • S250 may be performed.
  • the AFE 120 may perform a charger connection recognition step S260 for recognizing whether the charger is connected. For example, the AFE 120 recognizes that the charger is connected by recognizing a voltage of the battery pack 110 that is connected to the battery pack charging control device 100 by a charger (not shown) and is raised (S260). ) Can be performed.
  • the AFE 120 may perform a trip signal necessity determining step S270 for determining whether the overvoltage protection trip signal needs to be generated. For example, the AFE 120 may determine whether it is necessary to generate an overvoltage protection trip signal by determining whether a current voltage value of the battery pack 110 obtained in real time has a value greater than or equal to an overvoltage protection level value. When the current voltage value of the battery pack 110 has a value equal to or greater than the overvoltage protection level value, it may be determined that generation of the overvoltage protection trip signal is necessary.
  • the AFE 120 may move to the charger connection recognition step S260 and perform the corresponding step.
  • the AFE 120 When it is determined that generation of the overvoltage protection trip signal is necessary, the AFE 120 generates an overvoltage protection trip signal and transmits the overvoltage protection trip signal to the MCU 130 to generate an overvoltage protection trip signal that wakes up the MCU 130 operating in the sleep mode. And a delivery step S280.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
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Abstract

본 발명은 배터리팩 충전 제어 장치에 관한 것으로서, 배터리팩이 정전압 충전 상태에서 슬립 모드로 동작 중인 MCU를 웨이크업 시키는 배터리팩 충전 제어 장치에서, 상기 MCU가 슬립 모드로 동작하기 이전에 과전압 보호 레벨 값을 현재의 값보다 더 높은 값으로 변경하고, 외부 충전기가 연결되어 상승되는 상기 배터리팩의 전압 값이 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값 이상의 값을 갖는 경우, 과전압 보호 트립 신호를 생성하여 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU로 전달하여 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU를 웨이크업 시키도록 제어하는 AFE를 포함할 수 있다.

Description

배터리팩 충전 제어 장치 및 방법
본 발명은 배터리팩 충전 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 슬립 모드로 동작하는 배터리팩이 적은 양의 충전 전류가 공급될 경우에 충전 전류가 미인식되는 문제를 해결할 수 있는 배터리팩 충전 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 배터리 관리 시스템(BMS：Battery Management System)의 제어부(Micro Control Unit, 이하 MCU)는 슬립 모드(Sleep mode)로 동작 중 적은 양의 충전 전류가 공급되어도 이를 인식하지 못한다. 더욱 상세하게는, 배터리팩(Battery Pack)이 정전압(CV: Constant Voltage) 충전 구간에 도달한 후 MCU가 슬립 모드로 동작하는 상태에서 충전기가 연결되어 충전 전류가 공급되면 배터리팩이 이미 만충 상태(Full Charged State)이므로 적은 양의 전류가 공급된다. 이때 배터리 관리 시스템의 MCU는 충전기가 연결되어도 슬립 모드에서 웨이크업(Wake Up)되지 않는 문제점이 빈번하게 발생한다.
한편, 종래의 배터리 관리 시스템의 MCU가 슬립 모드에서 웨이크업 되지 않는 문제점을 해결하기 위한 방법으로 충전기의 연결 여부를 인식할 수 있는 별도의 회로를 구성하는 방법, 배터리 관리 시스템의 MCU를 강제적으로 웨이크업하는 웨이크업 신호를 생성하여 전달하도록 충전기의 회로를 변경하는 방법 및 배터리 관리 시스템의 MCU의 리얼 타임 클럭(Real Time Clock)의 웨이크업 주기를 짧게 변경하는 방법 등이 사용되었다. 하지만, 별도의 회로를 구성하는 방법이나 충전기의 회로를 변경하는 방법은 제품의 제조비용을 상승시키는 원인이 되며, 리얼 타임 클럭의 웨이크업 주기를 짧게 변경하는 방법은 배터리팩의 소비 전류를 증가시켜 제품의 수명을 단축시키는 원인이 된다.
따라서 배터리 관리 시스템의 배터리팩이 만충되고, MCU가 슬립모드로 동작하는 상태에서 충전기가 연결된 경우, 회로의 변경 없이 충전기의 연결 되었음을 인지하여 MCU를 웨이크업 할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
본 발명은 배터리팩이 만충된 상태의 배터리 관리 시스템의 MCU가 슬립 모드로 동작 중에 충전기가 연결된 경우, 슬립 모드로 동작 중인 MCU가 충전기의 연결 되었음을 감지하지 못하고 웨이크업되지 못하는 문제를 해결할 수 있는 배터리팩 충전 제어 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 배터리 관리 시스템의 회로를 변경하지 않고 배터리팩이 만충된 상태의 배터리 관리 시스템의 MCU가 슬립 모드로 동작 중에 충전기가 연결된 경우, 충전기의 연결 됨을 인지하고 MCU를 웨이크업할 수 있는 배터리팩 충전 제어 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 장치는, 배터리팩이 정전압 충전 상태에서 슬립 모드로 동작 중인 MCU를 웨이크업 시키는 배터리팩 충전 제어 장치에서, 상기 MCU가 슬립 모드로 동작하기 이전에 과전압 보호 레벨 값을 현재의 값보다 더 높은 값으로 변경하고, 외부 충전기가 연결되어 상승되는 상기 배터리팩의 전압 값이 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값 이상의 값을 갖는 경우, 과전압 보호 트립 신호를 생성하여 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU로 전달하여 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU를 웨이크업시키도록 제어하는 AFE를 포함할 수 있다.
상기 AFE는, 상기 배터리팩의 전압을 실시간 획득하는 배터리팩 전압 모니터링부; 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU가 슬립 모드로 동작하기 이전에 회로상에 충/방전 전류가 존재하지 않으며, 슬립 모드로 동작하기 이전의 MCU가 외부 시스템과 통신 연결이 단절된 경우 슬립 모드 동작 조건에 충족되었다고 판단하는 MCU 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단부; 상기 배터리 전압 모니터링부에서 획득된 전압 값이 구비된 저장소자에 미리 설정된 정전압 충전 상태 전압 값 이상의 값을 갖는 경우, 상기 배터리팩이 상기 정전압 충전 상태라고 판단하는 배터리팩 정전압 충전 상태 여부 판단부; 상기 슬립 모드로 동작하기 이전의 과전압 보호 레벨 값을 기존의 값보다 더 높은 값으로 변경하는 과전압 보호 레벨 값 자동 설정부; 상기 슬립 모드로 동작하기 이전의 MCU의 현재 동작 모드를 슬립 모드로 전환할 수 있도록 허가하는 신호인 MCU 슬립 모드 허가 신호를 생성하여 상기 슬립 모드로 동작하기 이전의 MCU로 전달하는 MCU 슬립 모드 허가 신호 생성부; 상기 외부 충전기가 연결되어 상승되는 상기 배터리팩의 전압 값을 인지하여 상기 외부 충전기가 연결되었음을 인지하는 충전기 연결 여부 인식부; 상승되는 상기 배터리팩의 전압 값이 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값 이상의 값을 갖는 경우, 상기 과전압 보호 트립 신호의 생성이 필요하다고 판단하는 과전압 보호 트립 신호 생성 필요 여부 판단부; 및 상기 과전압 보호 트립 신호를 생성하여 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU로 전달하는 과전압 보호 트립 신호 생성부; 를 포함할 수 있다.
상기 과전압 보호 레벨 값 자동 설정부는, 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU가 상기 과전압 보호 트립 신호에 의해 웨이크업되면, 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값을 상기 슬립 모드로 동작하기 이전의 과전압 보호 레벨 값으로 재변경할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 방법은, 배터리팩의 전압을 실시간 획득하는 배터리팩의 전압 획득 단계; MCU의 슬립 모드 동작 조건의 충족 여부를 판단하는 MCU의 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단 단계; 상기 판단 결과, 상기 MCU의 슬립 모드 동작 조건이 충족되었다고 판단된 경우, 상기 배터리팩이 정전압 충전 상태인지 판단하는 정전압 충전 상태 판단 단계; 상기 판단 결과, 상기 배터리팩이 정전압 충전 상태라고 판단된 경우, 과전압 보호 레벨 값을 현재 값보다 더 높은 값으로 변경하는 과전압 보호 레벨 값 변경 단계; 상기 MCU의 현재 동작 모드를 슬립 모드로 전환할 수 있도록 허가하는 신호인 MCU 슬립 모드 허가 신호를 생성하여 상기 MCU로 전달하는 MCU의 슬립 모드 허가 단계; 외부 충전기가 연결되어 상승되는 상기 배터리팩의 전압 값을 인지하여 상기 외부 충전기의 연결 여부를 인식하는 충전기 연결 인식 단계; 슬립 모드로 동작 중인 MCU를 웨이크업 시키는 신호인 과전압 보호 트립 신호의 생성의 필요 여부를 판단하는 트립 신호 필요 여부 판단 단계; 및 상기 판단 결과, 상기 과전압 보호 트립 신호의 생성이 필요하다고 판단된 경우, 상기 과전압 보호 트립 신호를 생성하여 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU로 전달하여 웨이크업 시키는 과전압 보호 트립 신호 생성 및 전달 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 MCU의 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단 단계는, 회로상에 충/방전 전류가 존재하는지 판단하는 충/방전 전류 존재 여부 판단 단계; 및 상기 판단 결과, 충/방전 전류가 존재하지 않는 경우, 외부 시스템과 통신이 단절된 경우, 상기 MCU의 슬립 모드 동작 조건이 충족되었다고 판단하는 통신 연결 여부 판단 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기 통신 연결 여부 판단 단계는, 상기 외부 시스템과 통신 상태인지 확인을 요청하는 통신 여부 확인 신호를 생성하여 상기 MCU로 전달하는 통신 여부 확인 신호 생성 및 전달 단계; 상기 MCU로부터 상기 통신 여부 확인 신호에 대해 응답 신호로서 통신 연결 신호 또는 통신 단절 신호를 수신받는 응답 신호 수신 단계; 및 상기 통신 단절 신호가 수신된 경우, 상기 MCU의 슬립 모드 동작 조건이 모두 충족되었다고 최종 판단하는 MCU의 슬립 모드 동작 조건 최종 판단 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기 트립 신호 필요 여부 판단 단계는, 상기 배터리팩의 현재 전압 값이 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값 이상의 값을 갖는 경우, 상기 과전압 보호 트립 신호의 생성이 필요하다고 판단할 수 있다.
상기 배터리팩 충전 제어 방법은, 상기 과전압 보호 트립 신호에 의해 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU가 웨이크업 된 후, 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값을 변경 이전의 값으로 재설정하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 장치 및 방법은 배터리 관리 시스템의 AFE가 충전기의 연결을 인지하여 슬립 모드로 동작 중 MCU를 웨이크업 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 장치 및 방법은 배터리 관리 시스템의 과전압 보호 레벨의 값을 재설정한 후 충전기 연결되면 과전압 보호 트립 신호를 생성하여 슬립 모드로 동작 중인 MCU를 웨이크업 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 방법의 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 방법 중 MCU의 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단 단계의 순서도.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
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 있음을 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리팩은 전기 에너지를 저장하고 제공한다. 이러한 배터리팩은 충전 및 방전 가능한 복수 개의 배터리 셀들을 포함할 수 있다. 또한, 배터리팩은 복수 개의 배터리 모듈들을 포함할 수 있다. 배터리 모듈은 복수 개의 배터리 셀들로 구성될 수 있다. 즉, 배터리팩은 소정의 개수의 배터리 셀들로 구성된 적어도 복수 개의 배터리 모듈들로 구성될 수 있다. 복수 개의 배터리 모듈들을 구성하는 각각의 배터리 모듈은 배터리팩이나 부하 등의 스펙(specification)에 부합되도록 다양한 방법으로 직렬 및/또는 병렬로 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 배터리 모듈을 구성하는 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀은 직렬 및/또는 병렬로 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 배터리 셀의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 리튬이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다.
1. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 장치의 일 예
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 장치(100)는 배터리팩(Battery Pack)(110), AFE(Analog Front End)(120) 및 MCU(Micro Control Unit)(130)를 포함할 수 있다,
배터리팩(110)은 배터리팩 충전 제어 장치(100)와 전기적으로 연결된 외부 충전기(미도시)로부터 공급되는 충전 전원에 의해 충전이 진행되어 만충 상태(Full Charging State)에 가까워지면 정전압(CV : Constant Voltage) 구간에 도달할 수 있다.
AFE(120)는 배터리팩 전압 모니터링부(121), MCU 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단부(122), 배터리팩 정전압 충전 상태 여부 판단부(123), 과전압 보호 레벨 값(Over voltage protection level value) 자동 설정부(124), MCU 슬립 모드 허가 신호 생성부(125), 충전기 연결 여부 인식부(126), 과전압 보호 트립 신호 생성 필요 여부 판단부(127) 및 과전압 보호 트립 신호 생성부(128)를 포함할 수 있다.
배터리팩 전압 모니터링부(121)는 배터리팩의 전압 값을 모니터링할 수 있다. 예컨대, 배터리팩 전압 모니터링부(121)는 MCU(130)의 제어에 따라 배터리팩(110)을 대상으로 전압을 측정하여 전압의 변화를 모니터링할 수 있다. 또한, 배터리팩 전압 모니터링부(121)는 AFE(120)에 구비된 롬 또는 램과 같은 저장소자(미도시)에 미리 설정된 소정의 주기에 따라 배터리팩(110)을 대상으로 전압을 측정하여 전압의 변화를 모니터링하고, 모니터링된 전압 값을 저장소자에 저장할 수 있다.
MCU 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단부(122)는 배터리팩 충전 제어 장치(100)의 각 구성부의 환경이 MCU(130)가 슬립 모드로 동작할 수 있는 조건에 충족되는지 판단할 수 있다.
더욱 상세하게는, MCU 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단부(122)는 충/방전 전류 존재 여부 판단부(미도시) 및 통신 연결 여부 판단부(미도시)를 포함할 수 있다.
충/방전 전류 존재 여부 판단부는 배터리팩 충전 제어 장치(100)의 회로상에 충/방전 전류가 존재하는지 판단할 수 있다. 판단 결과, 회로상에 충/방전 전류가 존재하지 않는 경우, MCU의 슬립 모드 동작 조건 중 제1 조건 즉, 충/방전 전류가 회로상에 존재하지 않는 조전이 충족되었다고 판단할 수 있다. 그 후, 충/방전 전류 존재 여부 판단부는 통신 연결 판단부의 동작을 시작을 명령할 수 있다.
통신 연결 여부 판단부는 MCU(130)와 외부 시스템(미도시) 간의 통신 연결 상태 인지를 확인하는 통신 여부 확인 신호를 생성하여 MCU(130)로 전달할 수 있다. 그 후, 통신 연결 여부 판단부는 MCU(130)로부터 통신 여부 확인 신호에 대해 응답 신호로서, 통신 연결 신호 또는 통신 단절 신호를 수신받을 수 있다. 통신 연결 여부 판단부는 통신 단절 신호가 수신된 경우, MCU의 슬립 모드 동작 조건 중 제2 조건 즉, MCU(130)와 외부 시스템이 통신 연결이 단절된 조전이 충족되었으며, MCU의 슬립 모드 동작 조건이 모두 충족되었다고 최종 판단할 수 있다. 그 후, 통신 연결 여부 판단부는 배터리팩 정전압 충전 상태 여부 판단부(123)의 동작을 시작을 명령할 수 있다.
한편, 통신 연결 신호는 배터리팩 충전 제어 장치(100)가 외부 시스템과 전기적으로 연결되며, 통신 연결이 유지되고 있는 상태를 나타내는 신호이다. 통신 단절 신호는 배터리팩 충전 제어 장치(100)와 외부 시스템과 전기적으로 연결되지 않으며, 통신 연결이 끊어진 상태를 나타내는 신호이다. MCU(130)는 통신 연결 여부 판단부로부터 통신 여부 확인 신호를 전달받았으면, 이에 대해 응답 신호로서 통신 연결 신호 또는 통신 단절 신호를 생성하고, 생성된 통신 연결 신호 또는 통신 단절 신호를 AFE(120)로 전달할 수 있다. 즉, MCU(130)는 통신 연결 신호 또는 통신 단절 신호를 생성하여 AFE(120)의 MCU 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단부(122)로 전달할 수 있다.
배터리팩 정전압 충전 상태 여부 판단부(123)는 배터리팩(110)이 정전압 충전 상태 즉, 만충 상태 인지를 판단할 수 있다. 판단 결과, 배터리팩(110)이 정전압 충전 상태인 경우, 배터리팩 정전압 충전 상태 여부 판단부(123)는 배터리팩(110)이 만충 상태라고 판단하고, 과전압 보호 레벨 값 자동 설정부(124)의 동작을 시작을 명령할 수 있다.
더욱 상세하게는, 배터리팩 정전압 충전 상태 여부 판단부(123)는 배터리팩 전압 모니터링부(121)에서 획득된 배터리팩(110)의 전압 값이 AFE(120)에 구비된 저장소자에 미리 설정된 정전압 충전 상태 전압 값 이상의 값을 갖는 경우, 배터리팩(110)의 충전 상태를 만충 상태로 판단할 수 있다. 여기서 정전압 충전 상태 전압 값은 배터리팩(110)의 사양 및 상태에 따라 소정의 전압 값으로 설정될 수 있다.
과전압 보호 레벨 값 자동 설정부(124)는 현재 과전압 보호 레벨 값을 더 높은 값으로 변경하여 재설정할 수 있다. 더욱 상세하게는, 과전압 보호 레벨 값 자동 설정부(124)는 배터리팩(110)이 만충 상태이고, MCU(130)가 슬립 모드로 동작하기 위한 조건들이 모두 만족한 경우, MCU(130)가 슬립 모드로 동작하기 이전에 현재 과전압 보호 레벨 값을 현재 값보다 3 내지 5mV 높은 값으로 변경하여 재설정할 수 있다. 그 후, 과전압 보호 레벨 값 자동 설정부(124)는 MCU 슬립 모드 허가 신호 생성부(125)의 동작을 시작을 명령할 수 있다.
또한, 과전압 보호 레벨 값 자동 설정부(124)는 슬립 모드로 동작 중인 MCU(130)가 웨이크업 되면, 현재 과전압 보호 레벨 값을 변경 이전의 값으로 다시 재설정할 수 있다.
MCU 슬립 모드 허가 신호 생성부(125)는 MCU 슬립 모드 허가 신호를 생성하여 MCU(130)로 전달할 수 있다. 여기서 MCU 슬립 모드 허가 신호는 MCU(130)의 현재 동작 모드를 슬립 모드로 전환할 수 있도록 허가하는 신호이다. 그 후, MCU 슬립 모드 허가 신호 생성부(125)는 충전기 연결 여부 인식부(126)의 동작을 시작을 명령할 수 있다.
더욱 상세하게는, 종래의 배터리팩 충전 제어 장치의 MCU는 슬립 모드 동작 조건이 충족되는 경우, 현재 동작 모드를 스스로 슬립 모드로 전환하여 동작한다. 반면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 장치(100)의 MCU(130)가 슬립 모드로 동작하기 위해선 AFE(120)로부터 MCU 슬립 모드 허가 신호를 전달받아야만 슬립 모드로 동작할 수 있다.
충전기 연결 여부 인식부(126)는 배터리팩 충전 제어 장치(100)에 충전기(미도시)가 연결되어 상승되는 배터리팩(110)의 전압을 인지하여 충전기가 연결되었음을 인지할 수 있다. 그 후, 충전기 연결 여부 인식부(126)는 과전압 보호 트립 신호 생성 필요 여부 판단부(127)의 동작을 시작을 명령할 수 있다. 더욱 상세하게는, 충전기 연결 여부 인식부(126)는 배터리팩 전압 모니터링부(121)에서 획득된 배터리팩(110)의 전압 값이 구비된 저장소자에 미리 저장된 충전기 연결 여부 판단을 위한 소정의 전압 값 이상 상승한 경우, 이를 인지하여 배터리팩 충전 제어 장치(100)에 충전기가 연결되었음을 인지할 수 있다.
과전압 보호 트립 신호 생성 필요 여부 판단부(127)는 배터리팩 전압 모니터링부(121)에서 획득된 배터리팩(110)의 현재 전압 값이 과전압 보호 레벨 값 이상의 값을 갖는 경우, 과전압 보호 트립(Trip) 신호의 생성이 필요하다고 판단할 수 있다. 그 후, 과전압 보호 트립 신호 생성 필요 여부 판단부(127)는 과전압 보호 트립 신호 생성부(128)의 동작을 시작을 명령할 수 있다. 여기서 과전압 보호 레벨 값은 과전압 보호 레벨 값 자동 설정부(124)에 의해 설정된 값이다.
과전압 보호 트립 신호 생성부(128)는 과전압 보호 트립 신호를 생성하여 MCU(130)로 전달할 수 있다. 더욱 상세하게는, 과전압 보호 트립 신호는 슬립 모드로 동작 중인 MCU(130)를 웨이크업시킬 수 있는 신호이다.
MCU(130)는 AFE(120)로부터 MCU 슬립 모드 허가 신호를 전달받아야 슬립 모드로 동작할 수 있다.
그 후, MCU(130)는 슬립 모드로 동작 중에 AFE(120)로부터 과전압 보호 트립 신호가 수신되면, 웨이크업될 수 있다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 방법의 일 예
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 방법의 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 장치(100)의 AFE(120)는 배터리팩(110)의 전압을 실시간 획득하는 배터리팩의 전압 획득 단계(S210)를 수행할 수 있다.
그 후, AFE(120)는 MCU의 슬립 모드 동작 조건 충족 여부를 판단하는 MCU의 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단 단계(S220)를 수행할 수 있다.
더욱 상세하게는, MCU의 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단 단계(S220)는 하기 도 3에 도시된 단계들을 더 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 충전 제어 방법 중 MCU의 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단 단계의 순서도이다.
도 2를 참조하면, AFE(120)는 배터리팩 충전 제어 장치(100)의 회로상에 충/방전 전류가 존재하는지 판단하는 충/방전 전류 존재 여부 판단 단계(S221)를 수행할 수 있다. 판단 결과, 회로상에 충/방전 전류가 존재하는 경우, AFE(120)는 배터리팩의 전압 획득 단계(S210)로 이동하여 해당 단계를 수행할 수 있다.
회로상에 충/방전 전류가 존재하지 않는 경우, AFE(120)는 MCU(130)와 외부 시스템(미도시) 간의 통신 연결 여부를 판단하는 통신 연결 여부 판단 단계(S222)를 수행할 수 있다. 판단 결과, 통신 연결이 유지되는 경우, AFE(120)는 배터리팩의 전압 획득 단계(S210)로 이동하여 해당 단계를 수행할 수 있다. 더욱 상세하게는, AFE(120)가 수행하는 통신 연결 여부 판단 단계(S222)는 다음과 같은 단계들을 더 수행할 수 있다. AFE(120)는 통신 여부 확인 신호를 생성하여 MCU(130)로 전달하는 통신 여부 확인 신호 생성 및 전달 단계를 수행할 수 있다. 그 후, MCU(130)로부터 통신 여부 확인 신호에 대해 응답 신호로서, 통신 연결 신호 또는 통신 단절 신호를 수신받는 응답 신호 수신 단계를 수행할 수 있다. 통신 단절 신호가 수신된 경우, MCU의 슬립 모드 동작 조건이 모두 충족되었다고 최종 판단하는 MCU의 슬립 모드 동작 조건 최종 판단 단계를 수행할 수 있다.
그 후, AFE(120)는 배터리팩이 정전압 충전 상태인지 판단하는 정전압 충전 상태 판단 단계(S230)를 수행할 수 있다. 판단 결과, 정전압 충전 상태가 아닌 경우, AFE(120)는 배터리팩의 전압 획득 단계(S210)로 이동하여 해당 단계를 수행할 수 있다.
정전압 충전 상태인 경우, AFE(120)는 과전압 보호 레벨 값을 현재 값보다 더 높은 값으로 변경하는 과전압 보호 레벨 값 변경 단계(S240)를 수행할 수 있다.
그 후, AFE(120)는 MCU의 슬립 모드 동작의 시작을 허가하는 MCU의 슬립 모드 허가 단계(S250)를 수행할 수 있다. 예를 들어, AFE(120)는 MCU(130)의 현재 동작 모드를 슬립 모드로 전환할 수 있도록 허가하는 신호인 MCU 슬립 모드 허가 신호를 생성하여 MCU(130)로 전달하는 MCU의 슬립 모드 허가 단계(S250)를 수행할 수 있다.
그 후, AFE(120)는 충전기의 연결 여부를 인식하는 충전기 연결 인식 단계(S260)를 수행할 수 있다. 예를 들어, AFE(120)는 배터리팩 충전 제어 장치(100)에 충전기(미도시)가 연결되어 상승되는 배터리팩(110)의 전압을 인지하여 충전기가 연결되었음을 인지하여 충전기 연결 인식 단계(S260)를 수행할 수 있다.
그 후, AFE(120)는 과전압 보호 트립 신호의 생성 필요 여부를 판단하는 트립 신호 필요 여부 판단 단계(S270)를 수행할 수 있다. 예를 들어, AFE(120)는 실시간 획득되는 배터리팩(110)의 현재 전압 값이 과전압 보호 레벨 값 이상의 값을 갖는지 판단하여 과전압 보호 트립(Trip) 신호의 생성의 필요 여부를 판단할 수 있다. 배터리팩(110)의 현재 전압 값이 과전압 보호 레벨 값 이상의 값을 갖는 경우, 과전압 보호 트립 신호의 생성이 필요하다고 판단할 수 있다.
판단 결과, 과전압 보호 트립 신호의 생성이 필요하지 않다고 판단된 경우, AFE(120)는 충전기 연결 인식 단계(S260)로 이동하여 해당 단계를 수행할 수 있다.
과전압 보호 트립 신호의 생성이 필요하다고 판단된 경우, AFE(120)는 과전압 보호 트립 신호를 생성하여 MCU(130)로 전달하여 슬립 모드로 동작 중인 MCU(130)를 웨이크업시키는 과전압 보호 트립 신호 생성 및 전달 단계(S280)를 수행할 수 있다.
일반적으로 본 명세서에서 사용된 용어는, 특히 청구항에서(예를 들어, 청구항의 본문) 일반적으로 "개방적인" 용어로 의도된다(예를 들어, "포함하는"은 "포함하나 이에 제한되지 않는"으로, "가지다"는 "적어도 그 이상으로 가지다"로, "포함하다"는 "포함하나 이에 제한되지 않는다"로 해석되어야 함). 도입된 청구항 기재에 대하여 특정한 개수가 의도되는 경우, 이러한 의도는 해당 청구항에서 명시적으로 기재되며, 이러한 기재가 부재하는 경우 이러한 의도는 존재하지 않는 것으로 이해된다.
본 발명의 특정 특징만이 본 명세서에서 도시되고 설명되었으며, 다양한 수정 및 변경이 당업자에 대하여 발생할 수 있다. 그러므로 청구항은 본 발명의 사상 내에 속하는 변경 및 수정을 포함하는 것으로 의도된다는 점이 이해된다.

Claims (8)

  1. 배터리팩이 정전압 충전 상태에서 슬립 모드로 동작 중인 MCU를 웨이크업 시키는 배터리팩 충전 제어 장치에서,
    상기 MCU가 슬립 모드로 동작하기 이전에 과전압 보호 레벨 값을 현재의 값보다 더 높은 값으로 변경하고, 외부 충전기가 연결되어 상승되는 상기 배터리팩의 전압 값이 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값 이상의 값을 갖는 경우, 과전압 보호 트립 신호를 생성하여 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU로 전달하여 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU를 웨이크업 시키도록 제어하는 AFE를 포함하는 배터리팩 충전 제어 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 AFE는,
    상기 배터리팩의 전압을 실시간 획득하는 배터리팩 전압 모니터링부;
    상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU가 슬립 모드로 동작하기 이전에 회로상에 충/방전 전류가 존재하지 않으며, 슬립 모드로 동작하기 이전의 MCU가 외부 시스템과 통신 연결이 단절된 경우 슬립 모드 동작 조건에 충족되었다고 판단하는 MCU 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단부;
    상기 배터리 전압 모니터링부에서 획득된 전압 값이 구비된 저장소자에 미리 설정된 정전압 충전 상태 전압 값 이상의 값을 갖는 경우, 상기 배터리팩이 상기 정전압 충전 상태라고 판단하는 배터리팩 정전압 충전 상태 여부 판단부;
    상기 슬립 모드로 동작하기 이전의 과전압 보호 레벨 값을 기존의 값보다 더 높은 값으로 변경하는 과전압 보호 레벨 값 자동 설정부;
    상기 슬립 모드로 동작하기 이전의 MCU의 현재 동작 모드를 슬립 모드로 전환할 수 있도록 허가하는 신호인 MCU 슬립 모드 허가 신호를 생성하여 상기 슬립 모드로 동작하기 이전의 MCU로 전달하는 MCU 슬립 모드 허가 신호 생성부;
    상기 외부 충전기가 연결되어 상승되는 상기 배터리팩의 전압 값을 인지하여 상기 외부 충전기가 연결되었음을 인지하는 충전기 연결 여부 인식부;
    상승되는 상기 배터리팩의 전압 값이 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값 이상의 값을 갖는 경우, 상기 과전압 보호 트립 신호의 생성이 필요하다고 판단하는 과전압 보호 트립 신호 생성 필요 여부 판단부; 및
    상기 과전압 보호 트립 신호를 생성하여 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU로 전달하는 과전압 보호 트립 신호 생성부;
    를 포함하는 배터리팩 충전 제어 장치.
  3. 제3 항에 있어서, 상기 과전압 보호 레벨 값 자동 설정부는,
    상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU가 상기 과전압 보호 트립 신호에 의해 웨이크업되면, 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값을 상기 슬립 모드로 동작하기 이전의 과전압 보호 레벨 값으로 재변경하는 배터리팩 충전 제어 장치.
  4. 배터리팩의 전압을 실시간 획득하는 배터리팩의 전압 획득 단계;
    MCU의 슬립 모드 동작 조건의 충족 여부를 판단하는 MCU의 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단 단계;
    상기 판단 결과, 상기 MCU의 슬립 모드 동작 조건이 충족되었다고 판단된 경우, 상기 배터리팩이 정전압 충전 상태인지 판단하는 정전압 충전 상태 판단 단계;
    상기 판단 결과, 상기 배터리팩이 정전압 충전 상태라고 판단된 경우, 과전압 보호 레벨 값을 현재 값보다 더 높은 값으로 변경하는 과전압 보호 레벨 값 변경 단계;
    상기 MCU의 현재 동작 모드를 슬립 모드로 전환할 수 있도록 허가하는 신호인 MCU 슬립 모드 허가 신호를 생성하여 상기 MCU로 전달하는 MCU의 슬립 모드 허가 단계;
    외부 충전기가 연결되어 상승되는 상기 배터리팩의 전압 값을 인지하여 상기 외부 충전기의 연결 여부를 인식하는 충전기 연결 인식 단계;
    슬립 모드로 동작 중인 MCU를 웨이크업 시키는 신호인 과전압 보호 트립 신호의 생성의 필요 여부를 판단하는 트립 신호 필요 여부 판단 단계; 및
    상기 판단 결과, 상기 과전압 보호 트립 신호의 생성이 필요하다고 판단된 경우, 상기 과전압 보호 트립 신호를 생성하여 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU로 전달하여 웨이크업 시키는 과전압 보호 트립 신호 생성 및 전달 단계;
    를 포함하는 배터리팩 충전 제어 방법.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 MCU의 슬립 모드 동작 조건 충족 여부 판단 단계는,
    회로상에 충/방전 전류가 존재하는지 판단하는 충/방전 전류 존재 여부 판단 단계; 및
    상기 판단 결과, 충/방전 전류가 존재하지 않는 경우, 외부 시스템과 통신이 단절된 경우, 상기 MCU의 슬립 모드 동작 조건이 충족되었다고 판단하는 통신 연결 여부 판단 단계;
    를 더 포함하는 배터리팩 충전 제어 방법.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 통신 연결 여부 판단 단계는,
    상기 외부 시스템과 통신 상태인지 확인을 요청하는 통신 여부 확인 신호를 생성하여 상기 MCU로 전달하는 통신 여부 확인 신호 생성 및 전달 단계;
    상기 MCU로부터 상기 통신 여부 확인 신호에 대해 응답 신호로서 통신 연결 신호 또는 통신 단절 신호를 수신 받는 응답 신호 수신 단계; 및
    상기 통신 단절 신호가 수신된 경우, 상기 MCU의 슬립 모드 동작 조건이 모두 충족되었다고 최종 판단하는 MCU의 슬립 모드 동작 조건 최종 판단 단계;
    를 더 포함하는 배터리팩 충전 제어 방법.
  7. 제4 항에 있어서, 상기 트립 신호 필요 여부 판단 단계는,
    상기 배터리팩의 현재 전압 값이 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값 이상의 값을 갖는 경우, 상기 과전압 보호 트립 신호의 생성이 필요하다고 판단하는 배터리팩 충전 제어 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 배터리팩 충전 제어 방법은,
    상기 과전압 보호 트립 신호에 의해 상기 슬립 모드로 동작 중인 MCU가 웨이크업 된 후, 변경된 상기 과전압 보호 레벨 값을 변경 이전의 값으로 재설정하는 단계;
    를 더 포함하는 배터리팩 충전 제어 방법.
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