KR102344586B1 - 이차 전지 충방전 보호 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이차전지 충방전 보호 시스템(1) 및 방법(S1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소프트웨어적으로 이차전지의 충방전 제어를 수행하는 제1 제어장치(10)를 구비함과 동시에, 상기 제1 제어장치(10)의 에러 동작 시에만 상기 이차전지의 충방전 제어를 수행하며 배터리부 충방전 상태에 따라 하드웨어 에러 신호를 발생시켜 PWM(Pulse Width Modulation) 신호 출력을 중단하는 제2 제어장치(50)를 구비함으로써, 상기 배터리부를 과충전 또는 과방전 등으로부터 보호함과 동시에, 상기 제1 제어장치(10) 구성들의 에러 발생, 오동작 시에도 상기 배터리부가 보호될 수 있도록 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

이차 전지 충방전 보호 시스템 및 방법{PROTECTION SYSTEM FOR CHARGE AND DISCHARGE OF SECONDARY BATTERY AND METHOD FOR PROCESSING THE SAME}

본 발명은 이차전지 충방전 보호 시스템(1) 및 방법(S1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소프트웨어적으로 이차전지의 충방전 제어를 수행하는 제1 제어장치(10)를 구비함과 동시에, 상기 제1 제어장치(10)의 에러 동작 시에만 상기 이차전지의 충방전 제어를 수행하며 배터리부 충방전 상태에 따라 하드웨어 에러 신호를 발생시켜 PWM(Pulse Width Modulation) 신호 출력을 중단하는 제2 제어장치(50)를 구비함으로써, 상기 배터리부를 과충전 또는 과방전 등으로부터 보호함과 동시에, 상기 제1 제어장치(10) 구성들의 에러 발생, 오동작 시에도 상기 배터리부가 보호될 수 있도록 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

제품 군에 따른 적용이 용이하고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점과 함께, 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 현재 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.

이차전지의 사용 중에는 특성상 전지의 충방전이 이루어지고, 해당 전지에는 에너지 저장이 이루어져 내부 단락 등 이상 발생 시 저장된 에너지가 단시간 내 방출되면서 열을 발생시켜 발화가 발생하거나 심할 경우 폭발이 발생할 가능성 역시 있다. 특히 리튬 이차전지의 경우 내부에 사용되는 비수성 전해액이 가연성 물질로 이루어져 있다. 따라서, 이차전지의 충방전 시 전술한 문제점 발생을 방지 가능한 보호회로 또는 보호 시스템의 적용이 필수적이다.

도 1의 종래의 이차전지 충방전 보호 시스템/방법의 블럭도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 종래의 이차전지 충방전 보호 시스템/방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1을 참고하면, 먼저 종래의 이차전지 충방전 보호 시스템(9)은 예를 들어 마이크로프로세서로 이루어지는 제어부(91)가 센싱부(93)를 통하여 감지한 배터리부(95)의 전류값 및 전압값 등을 입력받고, 해당값들을 아날로그 디지털 변환한 값이 기 설정범위를 넘어서는 경우 PWM_Enable(EN) 신호를 Low로 출력하여 PWM 신호의 출력이 중단되도록 한다. PWM 신호 출력 중단에 의하여 충방전부(97)의 배터리부(95) 충방전 작업은 중단되어 배터리부(95)가 과충전 또는 과방전 되는 것으로부터 보호할 수 있다.

한편, 기존의 충방전 보호 시스템(9)은 제어부(91)의 ADC(Analog-Digital Converter)의 오동작으로 인한 검출 에러, PWM_Enable(EN) 제어 신호의 오동작 또는 상기 제어부(91) 자체 동작 불능 등 제어부(91)의 소프트웨어 동작 에러 상태에서는, 연결된 배터리부가 과충전 또는 과방전 되는 것으로부터 보호할 수 없는 문제점이 발생한다. 즉, 소프트웨어적인 제어 오류 시 마땅한 해결방안이 없다. 따라서, 기존의 스프트웨어 동작 에러 검출 방식 뿐만 아니라, 해당 동작 에러 검출에 오동작이 발생하더라도 배터리부를 보호할 수 있는 추가적인 동작 에러 검출 방식에 대한 필요성이 제기되고 있는 실정이다.

전술한 문제점을 해결하고자 본 발명의 발명자는 소프트웨어 동작 에러 검출 뿐만 아니라, 하드웨어 동작 에러 검출을 선택적으로 수행 가능하도록 하는 신규의 이차 전지 충방전 보호 시스템 및 방법에 대하여 개시하고자 한다.

한국등록특허 제10-1161218호 '전력 계통 연계 회생 방식을 이용한 이차 전지 충방전 시스템'

앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명은 이차전지의 전압 및/또는 전류 및/또는 온도를 주기적으로 또는 실시간 감지하여 열 폭주 현상 발생 없이 해당 전지를 안전하게 충전 또는 방전하도록 하는 이차전지 충방전 보호 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

구체적으로, 본 발명은 배터리부의 충방전을 소프트웨어적으로 제어하는 제1 제어장치와 함께, 하드웨어적으로 제어하는 제2 제어장치를 구비함으로써, 제1 제어장치 또는 제1 제어부 오동작, 검출 에러 및 PWM_Enable(EN) 신호 출력 에러 등 각종 소프트웨어 에러 발생 상태에서도 해당 배터리부의 충방전을 중단하여 회로를 보호하도록 하는 이차전지 충방전 보호 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 예를 들어 워치독(Watchdog) 타이머로 이루어지는 감시부를 구비하고 제1 제어부로부터의 리셋 신호가 입력되지 않은 경우에 한하여 제2 제어장치를 통한 배터리부의 충방전 중단이 가능하도록 함으로써, 제1 제어장치를 통한 PWM_Enable(EN) 신호 출력 제어 및 제2 제어장치를 통한 PWM 신호 출력 중단이 동시에 실행되는 것을 미연에 방지 가능하도록 하는 이차전지 충방전 보호 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제2 제어장치의 하드웨어 에러 신호 생성 시, 제1 제어장치의 PWM_Enable(EN) 신호 출력 결과와 무관하게 PWM 신호 출력을 중단하여, 제1 제어장치의 에러 발생 시에도 충방전 중단이 가능한 이차전지 충방전 보호 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호 시스템은 연결된 배터리부의 충전 전류값 및/또는 방전 전류값 및/또는 전압값을 분석하여 PWM_Enable 신호 출력을 제어하는 제1 제어장치; 상기 제1 제어장치로부터 리셋 신호 입력 여부에 따라 상기 제1 제어장치의 오동작 여부를 감지하는 타이머 구성으로, 상기 리셋 신호 수신 시 상기 타이머 리셋을 수행하며, 상기 리셋 신호 미수신 시 시간 초과 신호를 출력하는 감시부; 및 상기 감시부가 상기 제1 제어장치의 오동작 판단 시 상기 배터리부의 충전 전류값 및/또는 방전 전류값 및/또는 전압값을 분석하며, 하드웨어 에러 신호 발생 시 PWM 신호 출력을 중단하는 제2 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호 시스템에 구비되는 상기 제1 제어장치는 상기 배터리부에 대한 충전 또는 방전 동작을 수행하는 회로 구성인 충방전부; 상기 배터리부의 충전 또는 방전 전류값 및/또는 전압값 및/또는 온도값 등 측정값을 감지하여 제1 제어부 측으로 출력하는 제1 감지부; 및 상기 제1 감지부를 통하여 입력되는 측정값과 기 설정값을 비교하여 상기 배터리부의 과충전 또는 과방전 여부 등을 판정하는 제1 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호 시스템에 구비되는 상기 충방전부는 상기 제1 제어부의 PWM 신호에 의하여, 인가되는 충전 전압을 상기 배터리부로 공급하거나 반대 방향으로 공급되도록 스위치부를 포함하고; 상기 제1 제어부는 제어신호를 PWM 신호를 상기 스위치부에 출력하며, 상기 제1 제어부를 통하여 입력되는 측정값이 기 설정된 범위를 넘어서는 경우 소프트웨어 에러신호를 발생시켜 PWM_Enable 신호 출력 제어에 따라 PWM 신호 출력을 중단하고, MCU로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호 시스템에 구비되는 상기 제2 제어장치는 상기 배터리부의 측정 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값과 기 설정값을 비교하여 제2 제어부로 신호를 출력하는 제2 감지부; 상기 감시부로부터 리셋 신호 및 시간 초과 신호를 입력받는 감시신호 입력부; 및 상기 제2 감지부의 출력 신호와 감시신호 입력부를 통한 출력 신호를 입력받고, 상기 감시신호 입력부로부터 시간 초과 신호를 입력받거나 리셋 신호를 입력받지 못한 경우에 한하여 하드웨어 에러 검출 작업을 수행하는 제2 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호 시스템에 구비되는 상기 제2 제어부는 상기 하드웨어 에러 검출 작업 수행 시 상기 제2 제어부로부터 입력받는 신호가 상기 배터리부의 측정 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값이 기 설정값을 넘어서는 신호와 대응되는 경우, 상기 제1 제어장치의 PWM_Enable 신호 출력 제어 신호와 관계 없이 PWM 신호 출력을 중단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호 시스템에 구비되는 상기 제2 감지부는 비교기의 입력단자에 상기 배터리부의 과전류 설정치 또는 과전압 설정치가 입력되고, 나머지 입력단자에 상기 배터리부의 현재 측정 전류값 또는 전압값이 입력되어 양 입력단자의 전압값을 대비하여 하나의 High 또는 Low 신호가 출력되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호방법은 감시부에 의하여 출력되는 입력 신호에 따라 소프트웨어 에러 검출 작업 여부를 결정하며 PWM 신호 출력을 제어하는 제1 제어장치; 상기 제1 제어장치로부터 리셋 신호 입력 여부에 따라 상기 제1 제어장치의 오동작을 감지하는 타이머 구성인 감시부; 및 상기 감시부에 의하여 출력되는 입력 신호에 따라 하드웨어 에러 검출 작업 여부를 결정하고 PWM 신호 출력을 제어하는 제2 제어장치;를 포함하며, 상기 감시부를 통하여 상기 제1 제어장치의 오동작 여부를 감지하는 단계; 상기 제1 제어장치의 정상 작동 시, 상기 제1 제어장치를 통하여 소프트웨어 에러 검출 작업을 수행하는 단계; 상기 감시부에 의하여 상기 제1 제어장치의 오동작 감지 시, 상기 제2 제어장치를 통하여 하드웨어 에러 검출 작업을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호방법에서, 상기 소프트웨어 에러 검출 단계는 충전 또는 방전되는 배터리부의 전류값 및/또는 전압값 및/또는 측정 온도값을 감지하는 단계; 상기 감지된 전류값 및/또는 전압값 및/또는 측정 온도값을 ADC 변환한 이후 상기 배터리부의 과충전 또는 과방전 여부를 판정하는 단계; 및 상기 감지된 전류값 및/또는 전압값 및/또는 측정 온도값이 기 설정값 범위를 넘어서는 경우 소프트웨어 에러 신호를 발생시켜 PWM_Enable 신호 출력을 제어하여 PWM 신호 출력이 중단되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호방법에서, 상기 소프트웨어 에러 검출 단계는 상기 소프트웨어 에러 신호가 발생되지 않는 경우, 상기 제1 제어장치의 오동작 감지 단계로 되돌아가는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호방법에서, 상기 하드웨어 에러 검출 단계는 상기 감시부로부터 리셋 신호 및 시간 초과 신호를 입력받는 단계; 충전 또는 방전되는 배터리부의 전류값 및/또는 전압값 및/또는 측정 온도값을 감지하여 상기 측정값이 기 설정치를 넘어서는지 여부를 실시간 또는 주기적으로 판단하는 단계; 및 상기 측정값이 기 설정치를 넘어서는 상태에서, 상기 감시부로부터 시간 초과 신호를 입력받는 경우에만 또는 리셋 신호를 입력받지 못한 경우에만 PWM 신호 출력을 중단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 이차전지 충방전 보호방법에서, 상기 PWM 신호 출력 중단단계는 상기 제1 제어장치에 따른 PWM 제어 신호와 무관하게 상기 PWM 신호 출력을 중단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 이차전지의 전압 및/또는 전류 및/또는 온도를 주기적으로 또는 실시간 감지하여 열 폭주 현상 발생 없이 해당 전지를 안전하게 충전 또는 방전하도록 하는 효과가 있다.

구체적으로, 본 발명은 배터리부의 충방전을 소프트웨어적으로 제어하는 제1 제어장치와 함께, 하드웨어적으로 제어하는 제2 제어장치를 구비함으로써, 제1 제어장치 또는 제1 제어부 오동작, 검출 에러 및 PWM_Enable(EN) 신호 출력 에러 등 각종 소프트웨어 에러 발생 상태에서도 해당 배터리부의 충방전을 중단하여 회로를 보호하도록 하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은, 예를 들어 워치독(Watchdog) 타이머로 이루어지는 감시부를 구비하고 제1 제어부로부터의 리셋 신호가 입력되지 않은 경우에 한하여 제2 제어장치를 통한 배터리부의 충방전 중단이 가능하도록 함으로써, 제1 제어장치를 통한 PWM_Enable(EN) 신호 출력 제어 및 제2 제어장치를 통한 PWM 신호 출력 중단이 동시에 실행되는 것을 미연에 방지 가능하도록 하는 효과를 보인다.

또한, 본 발명은 제2 제어장치의 하드웨어 에러 신호 생성 시, 제1 제어장치의 PWM Enable(EN) 신호 출력 결과와 무관하게 PWM 신호 출력을 중단하여, 제1 제어장치의 에러 발생 시에도 충방전 중단이 가능한 효과가 도출된다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1의 종래의 이차전지 충방전 보호 시스템/방법의 블럭도이고;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 충방전 보호 시스템의 블럭도이고;
도 3은 도 1에 따른 제1 제어장치의 블럭도이고;
도 4는 도 1에 따른 제2 제어장치의 블럭도이고;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 충방전 보호 방법의 순서도이고;
도 6은 도 4에 따른 소프트웨어 에러 검출 방법의 순서도이고;
도 7은 도 4에 따른 하드웨어 에러 검출 방법의 순서도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며 청구범위에 기재된 사항을 기준으로 해석되어야 한다. 또한, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 참고적으로 제공되는 것일 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 명세서에 있어서 '~부'란, 하드웨어에 의하여 실현되는 유닛, 소프트웨어에 의하여 실현되는 유닛, 양 구성을 이용하여 실현되는 유닛을 모두 포함하는 개념이다. 또한, 1개의 유닛이 2개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현될 수도, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어에 의하여 실현될 수도 있고 이에 별도의 제한이 있는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 개별 구성들은 필요에 따라 일체로 이루어질 수도 또는 독립적으로 형성될 수도 있고 이에 별도의 제한이 없음에 유의하여야 한다.

이하에서 발명의 구성을 설명함에 있어 '제1' 및 '제2'의 용어를 사용하나, 이는 개별 구성을 구별하기 위한 것일 뿐이며, '제2'의 구성이 '제1'의 구성을 전제하는 것은 아님에 유의하여야 한다.

이하에서 일 구성이 타 구성과 '연결'된다고 설명되어 있는 경우, 이는 직접적으로 연결되어 있는 것 뿐만 아니라 제3의 구성을 통해 간접적으로 연결되는 경우 역시 포함한다.

또한, 이하에서 특정 값이 다른 값을 "넘어선다"라고 설명되어 있는 경우, 이는 상기 특정 값을 다른 값 이상인 경우 또는 초과하는 경우를 의미하는 것으로 이해한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 충방전 보호 시스템의 블럭도이고; 도 3은 도 1에 따른 제1 제어장치의 블럭도이고; 도 4는 도 1에 따른 제2 제어장치의 블럭도이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 충방전 보호 시스템(1)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2를 참고하면, 본 발명은 이차전지 충방전 보호 시스템(1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소프트웨어적으로 이차전지의 충방전 제어를 수행하는 제1 제어장치(10)를 구비함과 동시에, 상기 제1 제어장치(10)의 에러 동작 시에만 상기 이차전지의 충방전 제어를 수행하며 배터리부 충방전 상태에 따라 하드웨어 에러 신호를 발생시켜 PWM(Pulse Width Modulation) 신호 출력을 중단하는 제2 제어장치(50)를 구비함으로써, 상기 배터리부를 과충전 또는 과방전 등으로부터 보호함과 동시에, 상기 제1 제어장치(10) 구성들의 에러 발생, 오동작 시에도 상기 배터리부가 보호될 수 있도록 하는 시스템에 관한 것이다.

이를 위하여, 상기 이차전지 충방전 보호 시스템(1)은 제1 제어장치(10), 감시부(30) 및 제2 제어장치(50)를 포함할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 제1 제어장치(10)는 연결된 배터리부의 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값을 측정 및 분석하여 상기 측정값(들)이 기 설정된 값을 넘어서는 경우 이를 검출하여 PWM_Enable(EN) 신호 출력을 또는 신호 출력 중단을 제어하는 구성으로, 예를 들어 PWM_Enable(EN) 신호 출력을 Low로 출력함으로써 PWM 신호 출력이 중단되도록 그리고 High로 출력함으로써 신호 출력이 수행되도록 할 수 있다.

이를 위하여 충방전부(110), 제1 감지부(130) 및 제1 제어부(150)를 포함할 수 있다.

충방전부(110)는 배터리부에 대한 충전 및/또는 방전 동작을 수행하는 회로 구성으로, 제1 제어부(150)의 제어에 의해 충전 또는 방전 동작을 선택적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 충전 동작 시 충방전부(110)는 외부로부터 공급되는 전력을 변환한 후 배터리부에 공급하며, 방전 동작 시 상기 배터리부로부터 공급되는 전력을 변환한 이후 외부로 공급할 수 있다. 이와 같은 전력 변환을 위하여, 상기 충방전부(110)는 충전 시 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 방전 시 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 정류부 및 직류 전원을 다시 직류 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. 상기 정류부 및 컨버터에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

이러한 충방전부(110)는 상기 제1 제어부(150)의 PWM 신호 출력에 의하여, 인가되는 충전 전압을 배터리부로 공급 또는 반대 방향으로 공급되도록 하는 스위치부(111)를 포함할 수 있다. 상세하게는, PWM 신호와 대응하는 스위치부(111) 제어 신호를 통해 전류값을 강하시켜 상기 전류값을 가진 전류를 배터리부에 제공할 수 있다. 상기 스위치부(111)는 예를 들어 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자로 이루어질 수 있으며 이에 별도의 제한이 있는 것은 아님에 유의하여야 한다.

제1 감지부(130)는 배터리부의 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값 등의 측정값을 실시간 또는 주기적으로 감지하여 제1 제어부(150) 측으로 출력하는 구성으로, 이를 위하여 제1 전류 감지부(131), 제1 전압 감지부(133), 제1 온도값 측정부(135)를 포함할 수 있다.

제1 전류 감지부(131)는 배터리부에 대한 충방전 수행 시, 상기 배터리부의 충전 또는 방전 전류 크기를 측정하는 구성이다. 예를 들어, 배터리부와 연결된 측 저항(1311)에 흐르는 전류를 측정함으로써 상기 배터리부 측으로 유입 또는 상기 배터리부 측으로부터 유출되는 전류값을 측정할 수 있으나 이에 제한이 있는 것은 아니다. 상기 저항(1311)은 션트(Shunt) 저항일 수 있다. 예를 들어, 후술할 제1 제어부(150)는 제1 전류 감지부(131)에서 측정된 전류값이 기 설정된 전류값 이상 또는 초과 시 PWM 신호 펄스 폭을 좁게, 반대로 기 설정된 전류값 이하 또는 미만 시 상기 PWM 신호 펄스 폭을 크게 제어 가능하다.

제1 전압 감지부(133)는 배터리부에 대한 충방전 수행 시, 상기 배터리부의 충전 또는 방전 전압 크기를 측정하는 구성이다. 예를 들어, 배터리부와 연결된 신호선을 통해 전압 크기를 연산하여 충전 또는 방전 전압 크기를 측정 가능하다. 상기 제1 전류 감지부(131) 및 제1 전압 감지부(133)를 통하여 측정된 전류값 및 전압값은 제1 제어부(150) 측으로 인가될 수 있다.

제1 온도값 측정부(135)는 배터리부의 온도를 감지하여 측정 온도값을 제1 제어부(150) 측으로 인가하는 구성이다. 상기 제1 온도값 측정부(130)는 예를 들어 온도 센서로 이루어질 수 있다.

제1 제어부(150)는 제1 제어장치(10)의 전체 동작을 제어하는 구성으로, 제1 감지부(130)를 통하여 입력되는 전류값 및/또는 전압값 및/또는 온도값 등 측정값을 통하여 소프트웨어 에러 검출을 수행하며 배터리부의 과충전 또는 과방전 여부를 판정하고, 필요에 따라 다수의 배터리셀 간 밸런싱 역시 판정할 수 있다. 상기 '소프트웨어 에러 검출'이란, 제1 제어부(150)가 제1 감지부(130)로부터 입력받은 측정값(들)이 기 설정값 범위를 넘어서는지 여부에 따라 배터리부의 과충전 또는 과방전 여부를 판정하는 것을 의미한다. 상기 '소프트웨어 에러 검출'에 의하여 측정값(들)이 기 설정값 범위를 넘어서는 것으로 판정되는 경우, 상기 제1 제어부(150)는 소프트웨어 에러 신호를 출력하여 PWM_Enable(EN) 신호 출력을 제어한다.

또한, 제1 제어부(150)는 배터리부에 열폭주 현상 등이 발생하지 않도록 하는 제어신호를 PWM 신호로 충방전부(110)의 스위치부(111)에 출력할 수 있다. 그리고, 예를 들어 제1 제어부(150)는, 주기 별 또는 실시간 배터리부의 전류값 및/또는 전압값 및/또는 온도값이 기 설정된 범위를 넘어서는 경우, 즉 소프트웨어 에러 신호가 발생하는 경우, PWM_Enable(EN) 신호를 Low로 출력하여, 결국 PWM 신호의 출력이 중단되도록 한다. 따라서, 배터리부가 열 폭주 현상 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 제1 제어부(150)는 예를 들어 마이크로컨트롤러 유닛(MicroContoroller Unit; MCU)로 이루어질 수 있다. 또한, 이러한 제1 제어부(150)에는 제1 감지부(130)로부터 입력되는 전류값 등 측정값을 디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)를 포함할 수 있다.

이하에서는 종래의 이차전지 충방전 보호 시스템(9)의 문제점 및 이를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 충방전 보호 시스템(1)의 추가적인 구성에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1을 참고하면, 먼저 종래의 이차전지 충방전 보호 시스템(9)은 예를 들어 마이크로프로세서로 이루어지는 제어부(91)에서, 센싱부(93)를 통하여 감지한 배터리부(95)의 전류값 및 전압값 등을 입력받고, 해당 값들이 기 설정값을 넘어서는 경우 PWM_Enable(EN) 신호를 Low로 출력하여 PWM 신호의 출력이 중단되도록 한다. PWM 신호 출력 중단에 의하여 충방전부(97)의 배터리부(95) 충방전 작업은 중단될 수 있다. 이러한 기존의 시스템(9)은 제어부(91)의 ADC를 통한 검출 에러, PWM_Enable(EN) 신호의 오동작 또는 상기 제어부(91) 자체 동작 불능 상태에서는 연결된 배터리부의 과충전 등으로부터 보호할 수 없는 문제점이 발생한다.

이와 같은 문제점을 방지하고자, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 충방전 보호시스템(1)은 감시부(30) 및 제2 제어장치(50)의 추가적인 구성을 포함하고 있으며, 이에 대하여 하기에서 상세히 설명하도록 한다.

도 2를 참고하면, 감시부(30)는 상기 제1 제어부(150)의 오동작을 감지하는 타이머 구성으로, 상기 제1 제어부(150)의 정상 작동 중 상기 감시부(30)의 타이머가 리셋되어 경과 시간이 지나지 않게 설정되고, 상기 제1 제어부(150)의 오류로 상기 감시부(30)의 타이머가 리셋되지 않을 시 시간 초과 신호가 생성되며 이 때 후술할 제2 제어장치(50)에 의하여 하드웨어 에러 신호를 검출하도록 할 수 있다. 상기 감시부(30)는 예를 들어 워치독(Watchdog) 타이머로 이루어질 수 있다. 따라서, 제1 제어부(150)로부터 리셋 신호 입력 여부에 따라 상기 제1 제어부(150) 또는 제1 제어장치(10)의 오동작 여부를 결정할 수 있다. 상기 감시부(30)에 의하여 감지된 제1 제어부(150)의 정상 작동 중에는, 제1 제어장치(10)가 제1 감지부(130)의 측정값을 분석하여 소프트웨어 에러 검출 여부를 판단한다.

도 2 및 도 4를 참고하면, 제2 제어장치(50)는 감시부(30)에 의하여 시간 초과 신호가 생성될 시, 측정된 배터리부의 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값을 분석하며, 상기 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값 등 측정값이 기 설정된 수치를 넘어서는 경우 하드웨어 에러 신호를 생성하여 제1 제어부(150)의 PMW_Enable(EN) 신호 상태와 무관하게 PMW 신호 출력을 중단하는 구성이다.

또한, 제2 제어장치(50)는 기 설정 주기에 따라 또는 실시간 상기 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값을 측정할 수 있으며, 시간 초과 신호가 생성될 때에만(또는 제2 제어장치(50)가 감시부(30)로부터 리셋 신호 또는 상기 리셋 신호와 대응되는 신호를 수신하지 못한 경우에만) 상기 값들을 분석하여 하드웨어 에러 신호를 출력할 수 있고, 상기 감시부(30)의 타이머가 리셋되는 경우 상기 하드웨어 에러 검출 작업을 수행하지 않는다. 상기 제2 제어장치(50)는 예를 들어 다단 게이트 회로를 통하여 설계될 수 있다.

즉, 상기 제2 제어장치(50)에 따른 하드웨어 에러 신호는, 상기 제1 제어장치(10)에 따른 소프트웨어 에러 신호와 함께 출력되지 않는다. 다시 말하면, 상기 제2 제어장치(50)는 상기 제1 제어장치(10)가 정상 동작할 시에는 PWM 신호 출력을 제어하지 않는 것이다.

이를 위하여, 상기 제2 제어장치(50)는 제2 감지부(510), 감시신호 입력부(530) 및 제2 제어부(550)를 포함할 수 있다.

제2 감지부(510)는 배터리부의 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값 등 측정값(들)과 기 설정값을 비교하는 구성이다. 이를 위하여, 상기 제2 감지부(510)는 제2 전류 감지부(511), 제2 전압 감지부(513) 및 제2 온도값 측정부(515)를 포함할 수 있다.

제2 전류 감지부(511)는 배터리부에 대한 충방전 수행 시, 상기 배터리부의 충전 또는 방전 전류 크기를 측정하는 구성이다. 예를 들어, 제2 전류 감지부(511)는 비교기의 입력단자에 배터리부의 과전류 설정치가 전압값으로 입력되며, 나머지 입력단자에 감지된 배터리부의 현재 측정 전류값이 전압값으로 입력되어 상기 측정 전류값이 기 과전류 설정치를 넘어서는지 여부에 따라 하나의 High 또는 Low 신호가 출력되도록 한다.

제2 전압 감지부(513)는 배터리부에 대한 충방전 수행 시, 상기 배터리부의 충전 또는 방전 전압 크기를 측정하는 구성이다. 상기 제2 전압 감지부(513) 역시 제2 전류 감지부(511)와 마찬가지로, 비교기의 입력단자에 배터리부의 과전압 설정치 및 현재 측정 전압값이 입력되어 양 값을 비교하여 하나의 High 또는 Low 값이 출력되도록 한다.

제2 온도값 측정부(515)는 배터리부의 충전 온도를 감지하여 제2 제어부(55) 측으로 인가하는 구성이다. 상기 제2 온도값 측정부(515)는 예를 들어 온도 센서로 이루어질 수 있다.

감시신호 입력부(530)는 상기 감시부(30)에서 생성되는 리셋 신호 및 시간 초과 신호를 입력받는 구성이다. 전술한 바와 같이, 상기 제2 제어장치(50)는 감시부(30)에서 시간 초과 신호가 생성되는 경우에 한하여 하드웨어 에러 검출 작업을 수행하며 배터리부의 측정 전압값 및/또는 전류값 등에 따라 PWM 신호 출력 중단 여부를 결정한다. 따라서, 상기 제2 제어장치(50)의 전체 동작을 위해서는 감시신호 입력부(530)를 통해 상기 리셋 신호 또는 시간 초과 신호를 수신하여야 한다. 상기 감시신호 입력부(530)는, 예를 들어 리셋 신호를 입력받지 못한 경우에만 상기 제2 제어부(550) 측에 대응 신호를 출력하여 하드웨어 에러 검출 작업이 수행되도록 할 수 있다. 또는, 시간 초과 신호를 입력받은 경우에만 상기 제2 제어부(550)가 하드웨어 에러 검출 작업이 수행하도록 할 수도 있고, 이는 선택적인 사항이다.

제2 제어부(550)는 상기 제2 감지부(510)의 출력 신호와 감시신호 입력부(530)를 통한 출력 신호를 입력받는 구성이다. 상기 제2 제어부(550)는 상기 감시신호 입력부(530)를 통해 시간 초과 신호를 입력받는 경우(또는 리셋 신호를 입력받지 못한 경우) 하드웨어 에러 검출 작업을 수행하며, 상기 검출 작업에 따라 하드웨어 에러 신호를 생성한다. 상기 하드웨어 에러 신호가 생성되는 경우, 상기 제2 제어부(550)는 PWM 신호 출력을 중단하여 배터리부의 충전 작업이 중지되도록 할 수 있다. 상기 '하드웨어 에러 검출'이란, 제2 제어부(550)가 제2 감지부(510)로부터 입력받은 측정값(들)이 기 설정값 범위를 넘어서는지 여부에 따라 배터리부의 과충전 및/또는 과방전 및/또는 과전류 및/또는 온도 과열 여부를 판정하는 것을 의미한다. 또한, '하드웨어 에러 신호'란 하드웨어 에러 검출에 의하여 측정값이 기 설정값을 넘어서는 경우 출력시키는 신호를 의미한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 충방전 보호 방법의 순서도이고; 도 6은 도 5에 따른 소프트웨어 에러 검출 방법의 순서도이고; 도 7은 도 4에 따른 하드웨어 에러 검출 방법의 순서도이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 충방전 보호 방법(S1)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

이하에서의 각 단계는 기재된 순서와는 시간적 선후를 달리하여 수행될 수도, 복수의 단계가 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고 이에 별도의 제한이 있는 것은 아님에 유의하여야 한다.

도 5를 참고하면, 먼저 감시부(30)가 제1 제어장치(10) 또는 제1 제어부(150)의 오동작 여부를 주기적으로 감지한다(S10). 전술한 바와 같이, 상기 감시부(30)는 워치독 타이머로 이루어질 수 있으며, 제1 제어부(150)로부터 입력되는 신호를 감지하여 상기 제1 제어부(150)의 오동작 여부를 판단한다.

그 후, 도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 제1 제어부(150)가 정상 작동으로 판단될 시, 소프트웨어 에러 검출 작업을 수행한다(S20). 상세하게는, 제1 감지부(130)의 제1 전류 감지부(131)를 통해 배터리부 측으로 유입되는 전류값을, 제1 전압 감지부(133)를 통해 상기 배터리부의 전압값을, 그리고 제1 온도값 측정부(135)를 통해 상기 배터리부의 온도값을 측정하여 상기 제1 제어부(150) 측으로 출력한다(S210). 또한, 반대로 상기 배터리부 측으로부터 유출되는 방전 전류값, 그에 따른 전압값을 측정할 수도 있다. 제1 제어부(150)는 입력되는 배터리부의 전류값 및/또는 전압값 및/또는 온도값을 통하여 상기 배터리부의 과충전 및/또는 과방전 및/또는 과전류 및/또는 온도 과열 여부를 판정하고, 필요에 따라 다수의 배터리부 간 밸런싱 역시 판단 가능하다(S230).

그리고 나서, 상기 제1 제어부(150) 측에서 소프트웨어 에러 신호를 발생시키지 않는 경우(측정 전류값 및/또는 전압값 및/또는 온도값이 기 설정값 범위 내에 있는 경우) 단계 S10으로 되돌아가며(S250), 이와 반대로 소프트웨어 에러 신호를 발생시키는 경우, 상기 제1 제어부(150)는 PWM_Enable(EN) 신호를 Low로 출력하여 PWM 신호 출력이 중단되도록 한다(S270). 따라서, 배터리부의 과충전, 과방전, 과전류, 온도 과열 등을 방지 가능하다.

도 5 및 도 7을 참고하면, 단계 S10 이후, 감시부(30)에 의하여 제1 제어부(150) 또는 제1 제어장치(10)가 오동작 또는 오류 발생 중인 것으로 판단될 시, 제2 제어장치(50)를 통해 하드웨어 에러 검출 작업을 수행한다(S30). 전술한 바와 같이, 하드웨어 에러 검출 작업은 소프트웨어 에러 검출 작업과 함께 수행되지 않는다. 즉, 소프트웨어 에러 검출 작업이 정상적으로 수행될 수 없을 때에만 수행되는 것을 특징으로 한다. 다시 말하면, 제1 제어부(150) 오동작으로 부정확한 PWM_Enable(EN) 신호 출력 제어 가능성이 있는 경우, 하드웨어 에러 검출 작업이 수행되는 것이다.

먼저, 감시신호 입력부(530)가 감시부(30)에서 생성되는 리셋 신호 또는 시간 초과 신호를 입력받는다(S310). 예를 들어, 감시신호 입력부(530)가 시간 초과 신호를 입력받는 경우에만 제2 제어부(550) 측에 대응 신호를 출력하며, 하드웨어 에러 검출 작업이 시작된다. 반대로, 감시신호 입력부(530)가 리셋 신호를 입력받지 못한 경우에만 제2 제어부(500) 측에 대응 신호를 출력하고, 하드웨어 에러 검출 작업이 수행되도록 할 수 있다.

제2 감지부(510)를 통해 배터리부의 측정 전압값, 전류값, 온도값을 분석한다(S330). 예를 들어, 제2 전류 감지부(511)가 비교기의 입력단자에 배터리부의 과전류 설정치가 전압값으로 입력되고, 나머지 입력단자에 감지된 배터리부의 현재 측정 전류값이 전압값으로 입력되어 상기 측정 전류값이 기 설정치를 넘어서는지 여부에 따라 High 또는 Low 값이 출력되도록 한다. 제2 전압 감지부(513) 역시 마찬가지이다. 또한, 제2 온도값 측정부(515)가 배터리부의 충전 온도를 감지하여 해당값을 제2 제어부(550) 측으로 출력한다.

단계 S330은 단계 S310과 독립적으로 수행될 수 있다. 즉, 감시신호 입력부(530)에 입력되는 신호 유형에 따라 제2 감지부(510)의 구동 여부가 결정되는 것은 아니며, 상기 제2 감지부(510)는 제1 제어부(150)의 오동작 여부와 무관하게 실시간 또는 주기적으로 배터리부의 전류값 등을 지속적으로 측정하고, 해당 측정값들에 따라 제2 제어부(550)가 PWM 신호 출력 중단을 제어할 것인지 여부가 단계 S310의 입력신호에 따라 상이하게 되는 것임에 유의하여야 한다.

단계 S310 및 S330 이후, 제2 제어부(550)는 제2 감지부(510)로부터 입력되는 배터리부의 측정값과 대응되는 신호 및 감시신호 입력부(530)로부터 입력되는 리셋 신호 또는 시간 초과 신호를 바탕으로 하드웨어 에러 검출 여부를 판단한다(S350). 그 후, 시간 초과 신호가 제2 제어부(550) 측으로 입력되고(또는 리셋 신호가 제2 제어부(550) 측으로 입력되지 않고), 배터리부의 측정값들 중 어느 하나 이상이 기 설정값 범위를 넘어서는 경우, 제2 제어부(550)는 PWM 신호 출력을 중단한다(S370). 즉 소프트웨어 에러 검출 작업에 따라 제1 제어부(150)가 PWM_Enable(EN) 신호를 High 또는 Low로 출력하는지 여부와 무관하게 PWM 신호 출력을 중단하는 것이다.

이과 같은 충방전 보호 방법(S1)에 의하여, 전술한 기존의 시스템(9)에서의 마이크로프로세서(91)의 ADC를 통한 검출 에러, PWM_Enable(EN) 신호의 오동작 또는 상기 마이크로프로세서(91) 자체 동작 불능 상태에서는 연결된 배터리부의 과충전 등으로부터 보호할 수 없는 문제점이 발생을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 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.

그리고, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.

1 : 이차전지 충방전 보호 시스템
10 : 제1 제어장치
110 : 충방전부
111 : 스위치부
130 : 제1 감지부
131 : 제1 전류 감지부 1311 : 저항
133 : 제1 전압 감지부 135 : 제1 온도값 측정부
150 : 제1 제어부
30 : 감시부
50 : 제2 제어장치
510 : 제2 감지부
511 : 제2 전류 감지부 513 : 제2 전압 감지부
515 : 제2 온도갑 측정부
530 : 감시신호 입력부
550 : 제2 제어부
S1 : 이차전지 충방전 보호 방법
9 : 종래의 이차전지 충방전 보호 시스템
91 : 제어부 93 : 센싱부
95 : 배터리부 97 : 충방전부

Claims (11)

1. 연결된 배터리부의 충전 또는 방전 전류값 및/또는 전압값을 분석하여 PWM_Enable 신호 출력을 제어하는 제1 제어장치;
   상기 제1 제어장치로부터 리셋 신호 입력 여부에 따라 상기 제1 제어장치의 오동작 여부를 감지하는 타이머 구성으로, 상기 리셋 신호 수신 시 타이머 리셋을 수행하며, 상기 리셋 신호 미수신 시 시간 초과 신호를 출력하는 감시부; 및
   상기 감시부가 상기 제1 제어장치의 오동작 판단 시 상기 배터리부의 충전 또는 방전 전류값 및/또는 전압값을 분석하며, 하드웨어 에러 신호 발생 시 PWM 신호 출력을 중단하는 제2 제어장치;를 포함하고,
   상기 제1 제어장치는
   상기 배터리부에 대한 충전 또는 방전 동작을 수행하는 회로 구성으로, 제1 제어부의 PWM 신호에 의하여 인가되는 충전 전압을 상기 배터리로 공급하거나 반대 방향으로 공급되도록 스위치부를 포함하는 충방전부; 상기 배터리부의 충전 또는 방전 전류값 및/또는 전압값 및/또는 온도값을 감지하여 제1 제어부 측으로 출력하는 제1 감지부; 및 상기 제1 감지부를 통하여 입력되는 측정값과 기 설정값을 비교하여 상기 배터리부의 과충전 또는 과방전 여부 등을 판정하며, PWM 신호를 상기 스위치부에 출력하고, 입력되는 측정값이 기 설정된 범위를 넘어서는 경우 소프트웨어 에러신호를 발생시켜 PWM_Enable 신호 출력 제어에 따라 PWM 신호 출력을 중단하고, MCU로 이루어지는 제1 제어부;를 포함하며,
   상기 제2 제어장치는
   상기 배터리부의 측정 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값과 기 설정값을 비교하여 제2 제어부로 신호를 출력하는 제2 감지부; 상기 감시부로부터 리셋 신호 및 시간 초과 신호를 입력받는 감시신호 입력부; 및 상기 제2 감지부의 출력 신호와 감시신호 입력부를 통한 출력 신호를 입력받고, 상기 감시신호 입력부로부터 시간 초과 신호를 입력받거나 리셋 신호를 입력받지 못한 경우에 한하여 하드웨어 에러 검출 작업을 수행하는 제2 제어부;를 포함하고,
   상기 제2 감지부는
   비교기의 입력단자에 상기 배터리부의 과전류 설정치 또는 과전압 설정치가 입력되고, 나머지 입력단자에 상기 배터리부의 현재 측정 전류값 또는 전압값이 입력되어 양 입력단자의 전압값을 대비하여 하나의 High 또는 Low 신호가 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 보호 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 제2 제어부는
   상기 하드웨어 에러 검출 작업 수행 시 상기 제2 제어부로부터 입력받는 신호가 상기 배터리부의 측정 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값이 기 설정값을 넘어서는 신호와 대응되는 경우, 상기 제1 제어장치의 PWM_Enable 신호 출력 제어 신호와 관계 없이 PWM 신호 출력을 중단하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 보호 시스템.
   
6. 삭제
7. 감시부에 의하여 출력되는 입력 신호에 따라 소프트웨어 에러 검출 작업 여부를 결정하며 PWM 신호 출력을 제어하는 제1 제어장치; 상기 제1 제어장치로부터 리셋 신호 입력 여부에 따라 상기 제1 제어장치의 오동작을 감지하는 타이머 구성인 감시부; 및 상기 감시부에 의하여 출력되는 입력 신호에 따라 하드웨어 에러 검출 작업 여부를 결정하고 PWM 신호 출력을 제어하는 제2 제어장치;를 포함하며,
   상기 제1 제어장치는
   배터리부에 대한 충전 또는 방전 동작을 수행하는 회로 구성으로, 제1 제어부의 PWM 신호에 의하여 인가되는 충전 전압을 상기 배터리로 공급하거나 반대 방향으로 공급되도록 스위치부를 포함하는 충방전부; 상기 배터리부의 충전 또는 방전 전류값 및/또는 전압값 및/또는 온도값 등 측정값을 감지하여 제1 제어부 측으로 출력하는 제1 감지부; 및 상기 제1 감지부를 통하여 입력되는 측정값과 기 설정값을 비교하여 상기 배터리부의 과충전 또는 과방전 여부 등을 판정하며, PWM 신호를 상기 스위치부에 출력하고, 입력되는 측정값이 기 설정된 범위를 넘어서는 경우 소프트웨어 에러신호를 발생시켜 PWM_Enable 신호 출력 제어에 따라 PWM 신호 출력을 중단하며, MCU로 이루어지는 제1 제어부;를 포함하며,
   상기 제2 제어장치는
   상기 배터리부의 측정 전압값 및/또는 전류값 및/또는 온도값과 기 설정값을 비교하여 제2 제어부로 신호를 출력하는 제2 감지부; 상기 감시부로부터 리셋 신호 및 시간 초과 신호를 입력받는 감시신호 입력부; 및 상기 제2 감지부의 출력 신호와 감시신호 입력부를 통한 출력 신호를 입력받고, 상기 감시신호 입력부로부터 시간 초과 신호를 입력받거나 리셋 신호를 입력받지 못한 경우에 한하여 하드웨어 에러 검출 작업을 수행하는 제2 제어부;를 포함하고,
   상기 감시부를 통하여 상기 제1 제어장치의 오동작 여부를 감지하는 단계;
   상기 제1 제어장치의 정상 작동 시, 상기 제1 제어장치를 통하여 소프트웨어 에러 검출 작업을 수행하는 단계; 및
   상기 감시부에 의하여 상기 제1 제어장치의 오동작 감지 시, 상기 제2 제어장치를 통하여 하드웨어 에러 검출 작업을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 보호 방법.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 소프트웨어 에러 검출 단계는
   충전 또는 방전되는 배터리부의 전류값 및/또는 전압값 및/또는 측정 온도값을 감지하는 단계;
   상기 감지된 전류값 및/또는 전압값 및/또는 측정 온도값을 ADC 변환한 이후 상기 배터리부의 과충전 또는 과방전 여부를 판정하는 단계; 및
   상기 감지된 전류값 및/또는 전압값 및/또는 측정 온도값이 기 설정값 범위를 넘어서는 경우 소프트웨어 에러 신호를 발생시켜 PWM_Enable 신호 출력을 제어하여 PWM 신호 출력이 중단되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 충방전 보호방법.
   
9. 제7항에 있어서, 상기 소프트웨어 에러 검출 단계는
   상기 소프트웨어 에러 신호가 발생되지 않는 경우, 상기 제1 제어장치의 오동작 감지 단계로 되돌아가는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 충방전 보호방법.
   
10. 제7항에 있어서, 상기 하드웨어 에러 검출 단계는
    상기 감시부로부터 리셋 신호 및 시간 초과 신호를 입력받는 단계;
    충전 또는 방전되는 배터리부의 전류값 및/또는 전압값 및/또는 측정 온도값을 감지하여 상기 측정값이 기 설정치를 넘어서는지 여부를 실시간 또는 주기적으로 판단하는 단계; 및
    상기 측정값이 기 설정치를 넘어서는 상태에서, 상기 감시부로부터 시간 초과 신호를 입력받는 경우에만 또는 리셋 신호를 입력받지 못한 경우에만 PWM 신호 출력을 중단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 충방전 보호방법.
    
11. 제10항에 있어서, 상기 PWM 신호 출력 중단단계는
    상기 제1 제어장치에 따른 PWM 제어 신호와 무관하게 상기 PWM 신호 출력을 중단하는 것을 특징으로 하는 이차전지 충방전 보호방법.
    

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