CN114127566A - 用于监测共模电压的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监测共模电压的装置和方法。提供了一种用于监测共模电压的装置，包括：输入端，其被连接到能量存储装置和电力转换装置之间的节点；分压器，其对施加到输入端的电压进行分压；比较器，其将分压器的输出和基准电压进行比较；和控制器，其基于比较器的输出检测从电力转换装置施加到能量存储装置的电压的异常。

Description

用于监测共模电压的装置和方法
对相关申请的交叉引用
本申请要求在2020年1月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0011239的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于监测共模电压的装置和方法。
背景技术
近来，随着诸如智能手机、不间断电源(UPS)的电子装置和电动车辆的普及，和用于能量存储装置(ESS；能量存储系统)的基础设施的发展，对作为电力供应源的二次电池的研究正在积极地进行。
在能量存储装置的情形中，不仅需要存储大量的电能，而且还要求高输出。为此目的，能量存储装置以电池架的形式被使用，该电池架包括串联和/或并联连接的多个电池模块，和用于对该多个电池模块进行充电和放电的充电和放电装置。电池模块包括串联和/或并联连接的、作为二次电池的电池单体。此外，电池架包括用于控制充电和放电装置的电池架控制器(RBMS；电池架电池管理系统)，和分别控制该多个电池模块的多个模块控制器(MBMS；模块电池管理系统)。
此外，电力转换装置(PCS；电力转换系统)被安设在用于充电和放电的能量存储装置外侧。电力转换装置将系统的AC电力转换成DC电力并且向能量存储装置供应DC电力，或者将能量存储装置的DC电力转换成AC电力并且向系统供应AC电力。根据在该电力转换期间执行的切换，开关噪声发生。开关噪声是在电力转换装置和能量存储装置之间的电力线路中传输的共模电压引起的，这影响诸如能量存储装置的电池系统的操作和安全性。相应地，为了电池系统的稳定操作，有必要准确地监测共模电压。
发明内容
技术问题
已经作出本发明以解决上述问题，并且其目的在于准确地检测在电力转换装置和能量存储装置之间的电力线路中传输的共模电压。
技术方案
为了解决如以上描述的技术问题，根据本发明实施例的一个方面，提供一种用于监测共模电压的装置，包括：输入端，其被连接到能量存储装置和电力转换装置之间的节点；分压器，其对施加到输入端的电压进行分压；比较器，其将分压器的输出和基准电压进行比较；和控制器，其基于比较器的输出检测从电力转换装置施加到能量存储装置的电压的异常。
根据本实施例的用于监测共模电压的装置的另一个特征，比较器可以包括多个比较器，并且该多个比较器中的至少一些可以被配置为将不同的基准电压和分压器的输出进行比较。
根据本实施例的用于监测共模电压的装置的另一个特征，比较器可以被包括在控制器中，并且可以将通过将分压器的输出转换成数字值而获得的值与对应于基准电压的数字值进行比较。
根据本实施例的用于监测共模电压的装置的另一个特征，可以进一步包括端子部分，用于与外侧通信；和电源部分，其基于来自端子部分的输入产生电力。
根据本实施例的用于监测共模电压的装置的另一个特征，可以进一步包括隔离器，其在高电压电路部分和低电压电路部分之间形成以将高电压电路部分从低电压电路部分绝缘，高电压电路部分包括输入端、分压器、比较器和控制器，低电压电路部分包括端子部分和电源部分。
根据本实施例的用于监测共模电压的装置的另一个特征，隔离器可以包括用于从低电压电路部分向高电压电路部分供应电力的电力隔离器，和用于将来自端子部分的输入传输到控制器的通信隔离器。
根据本实施例的用于监测共模电压的装置的另一个特征，当在施加到能量存储装置的电压中检测到异常时，控制器可以向外侧传输错误信号。
根据本实施例的用于监测共模电压的装置的另一个特征，控制器可以向能量存储装置的电池管理系统传输错误信号。
根据本实施例的用于监测共模电压的装置的另一个特征，控制器可以向管理能量存储装置的上级控制器传输错误信号。
根据本实施例的用于监测共模电压的装置的另一个特征，施加到输入端的电压可以是在节点和作为能量存储装置的接地的底盘之间的电压。
为了解决如以上描述的技术问题，根据本发明实施例的另一个方面，提供一种控制用于监测被连接到在能量存储装置和电力转换装置之间的节点的共模电压的装置的方法，该方法包括：对在节点和能量存储装置的底盘之间的电压进行分压，比较所分压的电压和基准电压，并且基于比较结果检测从电力转换装置施加到能量存储装置的电压的异常。
有利的效果
根据上述用于监测共模电压的装置和方法，能够准确地检测在转换装置和能量存储装置之间的电力线路中转移的共模电压，由此使得电池系统能够稳定操作。
附图说明
图1是概略地示意被应用有根据本发明实施例的用于监测共模电压的装置的能量存储系统的配置的图；
图2是示意根据本发明实施例的电池系统的配置的图；
图3是示意根据本发明的另一个实施例的电池系统的配置的图；
图4是示意根据本发明实施例的用于监测共模电压的装置的配置的图；
图5是示意根据本发明的另一个实施例的用于监测共模电压的装置的配置的图；
图6是示意根据本发明的又一个实施例的用于监测共模电压的装置的配置的图；
图7是示意根据本发明的实施例的用于监测共模电压的装置的连接配置的图；
图8是示意根据本发明的实施例的用于监测共模电压的装置的连接配置的另一个示例的图；并且
图9是使用根据本发明的实施例的用于监测共模电压的装置测量的电压的波形图。
具体实施方式
以下，将参考附图详细描述本发明的各种实施例。在该文献中，相同的附图标记用于附图中的相同的构成元件，并且省略对相同构成元件的重复描述。
关于在本文献中公开的本发明的各种实施例，仅仅为了描述本发明实施例，已经例示了特定结构或者功能描述，并且本发明的各种实施例可以以各种形式体现而不应该被理解为限制于在本文献中描述的实施例。
在各种实施例中使用的诸如“第一”、“第二”、“首先”或者“其次”等的表达可以与次序和/或重要性无关地修饰各种构成元件，并且不限制相应的构成元件。例如，在不偏离本发明的范围的情况下，第一构成元件可以被命名为第二构成元件，并且类似地，第二构成元件也可以被命名为第一构成元件。
在本文献中使用的术语仅仅用于描述具体实施例，并且可以并非旨在限制其他实施例的范围。单数表达可以包括复数表达，除非上下文清楚地另有指示。
图1是概略地示意被应用有根据本发明实施例的用于监测共模电压的装置的能量存储系统的配置的图。
参考图1，电力系统1是被连接到系统2以接收电力或者向系统2和负载供应电力的系统。电力系统1包括电池系统10、电力转换装置20、电池系统控制器30、和用于监测共模电压的装置40(在下文中，简单地称作“监测装置”)。
电池系统10指的是存储电力的能量存储装置。电池系统10可以以电池架或者包括多个电池架的电池库的形式提供。电池系统10可以使用从电力转换装置20供应的DC电力充电。电池系统10可以通过输出DC电力并且向电力转换装置20供应DC电力来执行放电操作。
电池系统10的操作可以由电池系统控制器(BSC)30控制。电池系统10与电池系统控制器30通信以传输与电池系统10有关的数据。例如，电池系统10可以向电池系统控制器30传输通过测量电池系统10的温度和电压获得的值或者从其推导的诸如SOC和SOH的参数。虽然未示意，但是在电池系统10中，用于监测电池系统10的状态的各种装置和用于与电池系统控制器30通信的控制器可以被设置在其中。
电力转换装置20将从系统2供应的AC电力转换成DC电力。电力转换装置20向电池系统10供应转换的DC电力。电力转换装置20将从电池系统10供应的DC电力转换成AC电力。电力转换装置20向系统2供应转换的AC电力。此外，虽然未示意，但是电力转换装置20可以向负载供应转换的AC电力。
电力转换装置20可以包括用于在DC电力和AC电力之间转换的逆变器和转换器。电力转换装置20可以在电池系统控制器30的控制下执行电力转换操作。
电池系统控制器30管理包括在电力系统1中的每一个构件并且控制总体操作。电池系统控制器30可以与设置在电池系统1中的控制器通信。电池系统控制器30可以向电池系统1传输控制信号以控制电池系统1的操作。此外，电池系统控制器30可以从电池系统1接收数据并且管理电池系统1的状态。电池系统控制器30可以向电力转换装置20传输控制信号以控制电力转换装置30的电力转换操作。
电池系统控制器30还从监测装置40接收在电力转换装置20和作为能量存储装置的电池系统10之间的共模电压的监测结果。当电池系统控制器30从监测装置40接收共模电压存在异常的通知时，电池系统控制器30可以向外侧传输该通知。例如，电池系统控制器30可以是操作电力系统1的主体。
监测装置40监测在电力转换装置20和作为能量存储装置的电池系统10之间的共模电压。即，监测装置40监测在电力转换装置20和电池系统10之间的正极线路和参考电势(例如，接地)之间的电压。此外，监测装置40监测在电力转换装置20和电池系统10之间的负极线路和参考电势(例如，接地)之间的电压。在此情形中的参考电势可以是电池系统10的接地，例如电池架的底盘。
当在测量的电压中发现异常时，监测装置40向电池系统控制器30传输在测量的电压中发现异常的事实。监测装置40向电池系统控制器30传输指示共模电压异常的警报或者警告。
在下文中，将更加详细地描述电池系统10的配置。
图2是示意根据本发明实施例的电池系统10a的配置的图。
根据本实施例的电池系统10a可以是电池架100。电池架100包括多个电池模块110-1到110-n，其每一个包括电池组(电池单体组件)120和模块控制器(MBMS)130。电池架100进一步包括用于对电池模块110进行充电和放电的充电和放电装置150和电池架控制器(RBMS)140。(在本实施例中，当无需在电池模块、模块控制器和电池组之间加以区分时，其附图标记将分别被表示为110、120和130。)
电池模块110是被安装在电池架100上以存储电力的构件。可以根据对电池架100要求的规格设置多个电池模块110。该多个电池模块110可以在电池架110内串联和/或并联连接以提供要求的输出。电池模块110包括存储电力的电池组120和控制电池组120的操作的模块控制器130。
电池组120是存储电力的构件并且包括多个电池单体。电池组120可以包括串联和/或并联连接的多个电池单体。电池单体的数目和连接类型可以根据电池组120要求的输出来确定。包括在电池组120中的电池单体可以是二次电池，诸如锂离子(Li离子)电池、锂离子聚合物电池、镍镉(Ni-Cd)电池、和镍氢化物(Ni-MH)电池，但是不限于此。
模块控制器130控制电池组120的充电和放电，并且管理其状态。模块控制器130可以监测电池组120的电压、电流、温度等。此外，模块控制器130可以附加地包括用于监测的传感器或者各种测量模块(未示意)。模块控制器40可以基于诸如监测的电压、电流和温度的测量值来计算指示电池组120的状态的参数，例如SOC或者SOH。
模块控制器130可以被配置为与电池架控制器140通信。模块控制器40可以从电池架控制器140接收诸如用于控制电池组120的命令的控制信号。模块控制器130可以向电池架控制器140传输通过上述监测测量的值或者从测量值计算的参数。
电池架控制器140和多个模块控制器130-1到130-n被统称为电池管理系统(BMS)。电池管理系统(BMS)的电池架控制器20和多个模块控制器40-1到40-n可以以有线和/或无线方式执行通信。例如，当在电池管理系统内应用有线通信时，可以使用差分输入模式的通信协议执行彼此的通信。差分输入模式的通信协议的示例包括控域网(CAN)推荐标准485(RS-485)、推荐标准422(RS-422)等。此外，当在电池管理系统内应用无线通信时，可以使用诸如wi-fi(注册商标)和Bluetooth(注册商标)的无线通信协议。然而，有线和无线通信协议仅仅是示例，并且不限于此。
充电和放电装置150对电池模块110进行充电和放电。充电和放电装置150向电池模块110供应电力或者从电池模块110向系统或者负载供应电力。充电和放电装置150可以被连接到系统以从系统接收电力，并且可以向电池模块110供应所接收的电力。此外，充电和放电装置150可以向系统或者负载(例如，工厂、家庭等)供应从电池模块110放电的电力。充电和放电装置150可以包括用于对电池模块110进行充电和放电的开关装置，例如继电器。
电池系统10a可以如上所述以电池架100的形式设置并且被连接到电力转换装置20。
图3是示意根据本发明的另一个实施例的电池系统10b的配置的图。
根据本实施例的电池系统10b可以是电池库200。电池库200包括多个电池架100-1到100-m和电池库控制器(BBMS；电池库电池管理系统)210。
多个电池架100-1到100-n中的每一个对应于在图2中描述的电池架100。这些电池架100中的每一个包括管理电池架100并且控制它的操作的电池架控制器(RBMS)。
电池库控制器210可以通过与包括在多个电池架100中的电池架控制器(RBMS)执行通信来接收各种数据。此外，电池库控制器210可以通过向电池架控制器(RBMS)传输控制信号来控制电池架100的操作。为此目的，电池库控制器210可以以有线或者无线方式与电池架控制器(RBMS)执行通信。用于有线或者无线通信的协议不受特别限制，并且可以选择适合于操作电池库200的协议。此外，在本实施例中，示意了多个电池架100被包括在电池库200中，但是不限于此，并且可以在其中包括仅仅单个电池架100。
电池系统10a可以如上所述以电池库200的形式设置并且可以被连接到电力转换装置20。
在下文中，将详细描述可以被安设在上述电池系统10和电力转换装置20之间的监测装置40。
图4是示意根据本发明实施例的用于监测共模电压的装置40a的配置的图。
监测装置40a包括输入端411、分压器412a和412b、比较器413a和413b、和控制器414。
输入端411被连接到作为能量存储装置的电池系统10和电力转换装置20之间的节点。根据在电池系统10和电力转换装置20之间传递的电力的电压被施加到输入端411。高电压被施加到输入端411，并且因此，输入端411可以被配置成具有高耐受电压特性的连接器。输入端411设置有分别用于测量正极线路的电压Vp的端子和用于测量负极线路的电压Vn的端子。
分压器412a和412b对施加到输入端411的电压进行分压。即，分压器412a和412b用于将施加的共模电压降低到预定幅度。分压器412a和412b包括用于对正极线路的电压Vp进行分压的分压器412a和用于对负极线路的电压Vn进行分压的分压器412b。
分压器412a可以包括用于将在正极线路和接地之间的电压Vp分压为期望电压的多个电阻器R1和R2。电阻器R1和R2的电阻可以根据由比较器413a使用的基准电压的幅度被适当地确定。由分压器412a分压的电压被施加到比较器413a。在分压器412a中，在电阻器R1和R2之间的节点被连接到比较器413a。
类似地，分压器412b可以包括用于将在负极线路和接地之间的电压Vn分压为期望电压的多个电阻器R4和R5。电阻器R5和R6的电阻可以根据由比较器413b使用的基准电压的幅度被适当地确定。由分压器412b分压的电压被施加到比较器413b。在分压器412b中，在电阻器R1和R2之间的节点被连接到比较器413b。
比较器413a和413b比较分压器412a和412b的输出与基准电压Vref1。比较器413a和413b比较通过用分压器412a和412b对正极线路和负极线路的电压Vp和Vn进行分压获得的电压与基准电压Vref1。为此目的，比较器413a的非反相端子可以被连接到电阻器R1和R2之间的节点。比较器413a的反相端子可以被连接到基准电压Vref1和电阻器R3之间的节点。基准电压Vref1可以由将在以后描述的调节器产生。类似地，比较器413b的非反相端子可以被连接到电阻器R4和R5之间的节点。比较器413b的反相端子可以被连接到基准电压Vref1和电阻器R6之间的节点。
预定电压可以作为电力被施加到比较器413a和413b。施加到比较器413a和413b的电压可以是从将在以后描述的低电压电路部分410供应的电压。然而，这是示例性配置，并且所使用的电力可以根据比较器413a和413b的操作要求的电压不同地被设定。例如，由将在以后描述的第一调节器415a和第二调节器415b中的一个产生的电压可以作为电力使用。
控制器414(MCU)基于比较器413a和413b的输出检测从电力转换装置20施加到能量存储装置的电压的异常。即，控制器414基于比较器413a和413b的输出确定作为施加到非反相端子的电压的分压器412a和412b的输出电压是否超过基准电压。当确定分压器412a和412b的输出电压超过基准电压时，控制器414确定在电力转换装置20和电池系统10之间的共模电压存在异常。同时，当确定分压器412a和412b的输出电压不超过基准电压时，控制器414确定在电力转换装置20和电池系统10之间的共模电压不存在异常。
当确定共模电压存在异常时，控制器414向外部装置传输错误信号。例如，控制器414向作为能量存储装置的电池系统10的电池管理系统传输错误信号。电池系统10的电池管理系统可以例如是图2的电池架控制器140、图3的电池库控制器210等。可替代地，控制器414可以向作为上级控制器的电池系统控制器30传输错误信号。
高电压电路部分400a可以被配置为包括输入端411、分压器412a和412b、比较器413a和413b、和控制器414。高电压电路部分400a是应对相对高的电压的区域，并且可以在其中包括用于供应电力的调节器。第一调节器415a和第二调节器415b可以通过使用从低电压电路部分410供应的电力分别产生第一基准电压Vref1和第二基准电压Vref2。由第一调节器415a产生的第一基准电压Vref1和由第二调节器415b产生的第二基准电压Vref2可以被提供给比较器413a和413b或者控制器414。在本实施例中，包括了第一调节器415a和第二调节器415b，但是不限于此，并且可以包括一个或者三个或者更多个调节器。
同时，高电压电路部分400a可以通过隔离器从低电压电路部分410绝缘并且被连接于此。连接高电压电路部分400a和低电压电路部分410的隔离器可以包括用于电力的第一隔离器420和用于通信的第二隔离器421。
低电压电路单元410可以包括端子部分411a和411b和电源部分412。
端子部分411a和411b是用于与外侧通信的构件。端子部分411a和411b中的每一个可以包括电力端子和通信端子。端子部分411a和411b可以使用电力端子从外侧接收电力。端子部分411a和411b可以通过通信端子与外部装置通信。在本实施例中，示意了设置了两个端子部分，但是不限于此。端子部分的数目可以根据监测装置40的规格或者安设类型被适当地确定。
通过端子部分411a和411b供应的电力被提供给电源部分412。例如，端子部分411a和411b可以从外侧接收24V的电力并且向电源部分412提供电力。电源部分412可以是例如调节器。即，电源部分412基于来自端子部分411a和411b的输入产生电力。电源部分412可以将产生的电压施加到第二隔离器421作为驱动电压。
在将高电压电路部分400a从低电压电路单元410绝缘时，第一隔离器420将电力从低电压电路部分410供应到高电压电路部分400a。高电压电路部分400a的第一调节器415a和第二调节器415b使用通过第一隔离器420传递的电力分别产生第一基准电压Vref1和第二基准电压Vref2。
在将高电压电路部分400a从低电压电路部分410绝缘时，第二隔离器421将来自低电压电路部分410的端子部分411a和411b的输入传输到高电压电路部分400a的控制器414。即，第二隔离器421通过低电压电路单元410的端子部分411a和411b提供用于控制器414执行通信的路径。
同时，如在图4中示意地，诸如唤醒信号的通信信号通过其能够被直接地传递的线路可以被设置在端子部分411a和端子部分411b之间。
如上所述，在电力转换装置20和电池系统10之间的共模电压能够由监测装置40a准确地监测。结果，能够稳定地操作电池系统10，并且进而能够稳定地操作电力系统1。
此外，当检测到共模电压中的异常时，这意味着由电力转换装置20的切换引起的噪声是大的，并且因此能够通过检查电力转换装置20来预先防止更大的故障。
图5是示意根据本发明的另一个实施例的共模电压监测装置40b的配置的图。根据图5的监测装置40b不同于根据图4的监测装置40a之处在于低电压电路部分400b的比较器413c和413d的配置，但是其他配置相同。在下文中，将主要描述上述差异。
参考图5，根据本实施例的监测装置40b使用多个基准电压监测正极线路的电压Vp和负极线路的电压Vn。为此目的，用于监测正极线路的电压Vp的比较器413c包括第一比较器413c1和第二比较器413c2。此外，用于监测负极线路的电压Vn的比较器413d包括第三比较器413d1和第四比较器413d2。
类似于图4的比较器413a，第一比较器413c1比较由分压器412a分压的电压与基准电压Vref1。第二比较器413c2比较由分压器412a分压的电压与基准电压Vref2。基准电压Vref2是不同于基准电压Vref1的电压。
类似于图4的比较器413b，第三比较器413d1也比较由分压器412b分压的电压与基准电压Vref1。此外，第四比较器413d2比较由分压器412b分压的电压与基准电压Vref2。
如上所述，监测装置40b可以包括多个比较器413c1、413c2、413d1和413d2，并且该多个比较器中的至少一些可以被配置为比较不同的基准电压与分压器的输出。
控制器414基于来自多个比较器413c1、413c2、413d1和413d2的输出检测共模电压的异常。在此情形中，控制器414可以基于第一比较器413c1和第二比较器413c2的输出检测在正极线路中的共模电压是否发生异常和异常的程度。例如，假设基准电压Vref1大于基准电压Vref2。在此情形中，如果来自第二比较器413c2的输出指示分压器412a的输出电压不超过基准电压Vref2，则控制器414确定共模电压正常。在来自第二比较器413c2的输出指示分压器412a的输出电压超过基准电压Vref2时，如果来自第一比较器413c1的输出指示分压器412a的输出电压不超过基准电压Vref1，则控制器414确定共模电压的异常水平为1。最后，如果来自第一比较器413c1的输出指示分压器412a的输出电压超过基准电压Vref1，则控制器414确定共模电压的异常水平为2。这个操作可以类似地被应用于第三比较器413d1和第四比较器413d2。
控制器414可以基于上述多个基准电压以多级确定共模电压的异常水平，并且可以根据所确定的异常水平改变对应操作。例如，当异常水平低时，可以仅仅向电池系统10通知错误，并且当异常水平高时，可以向诸如电池系统控制器30的上级控制器通知错误。
类似于根据图4的监测装置40a，即使当使用上述监测装置40b时，也能够准确地监测共模电压。结果，能够稳定地操作电池系统10，并且进而能够稳定地操作电力系统1。
此外，根据本实施例的监测装置40b可以通过比较共模电压与多个基准电压来辨别并且掌握在共模电压中发生的异常的程度。根据本实施例的监测装置40b可以取决于异常水平以不同的方式响应。
图6是示意根据本发明的另一个实施例的共模电压监测装置40c的配置的图。与根据图4的监测装置40a和根据图5的监测装置40b不同，替代比较器，根据图6的监测装置40c包括模拟-数字转换器416a和416b。在下文中，将主要描述上述差异。
参考图6，根据本实施例的监测装置40c在模拟-数字转换器416a和416b中分别将分压器412a和412b的输出转换成数字值。然后，作为模拟-数字转换器416a和416b的输出的数字值被应用于控制器414。
控制器414存储对应于多个基准电压——诸如基准电压Vref1和基准电压Vref2——的数字值。此外，控制器414比较从模拟-数字转换器416a和416b应用的数字值与对应于基准电压的数字值。即，与图4和5的监测装置40a和40b中的模拟比较不同，在本实施例中，在数字值之间进行比较。因此，控制器414具有作为比较器的功能。
即使当使用如上所述的监测装置40c时，也能够准确地监测共模电压。结果，能够稳定地操作电池系统10，并且进而能够稳定地操作电力系统1。
总之，监测装置40是被连接到在电池系统10和作为能量存储装置的电力转换装置20之间的节点的装置。监测装置40的分压器首先对在电池系统10和电力转换装置20之间的节点与用作电池系统10的接地的底盘之间的电压进行分压。此外，监测装置40的比较器比较所分压的电压与基准电压。此后，监测装置40的控制器基于比较结果检测从电力转换装置施加到能量存储装置的电压的异常。能够如上所述由监测装置40的控制方法检测共模电压异常。
图7是示意根据本发明的实施例的共模电压监测装置40的连接配置的一个示例的图。
参考图7，监测装置40通过低电压电路部分的端子部分被连接到电池架控制器140。监测装置40可以通过CAN H/L信道被连接到电池架控制器140以执行通信。此外，对于在监测装置40和电池架控制器140之间的连接，进一步包括用于供应电力的线路和用于传输唤醒信号的线路。
此外，监测装置40通过低电压电路部分的另一个端子部分被连接到电池系统控制器30。监测装置40和电池系统控制器30可以仅仅设置有用于通信的CAN H/L信道。
另外，监测装置40可以被连接到电源50并且被供应电力。
在根据图7的连接配置的情形中，当监测装置40检测到共模电压已经发生异常时，监测装置40可以选择性地向电池架控制器140和电池系统控制器30传输错误通知。监测装置40可以根据在共模电压中发生的异常水平选择用于传输错误通知的目的地。
图8是示意根据本发明的实施例的共模电压监测装置40的连接配置的另一个示例的图。
参考图8，监测装置40可以被配置为位于端点处并且顺序地连接到电池库控制器210a和电池库控制器210b。此外，电池系统控制器30和电源50被连接到电池库控制器210b。
在根据图8的连接配置的情形中，当检测到共模电压已经发生异常时，监测装置40仅仅向电池库控制器210a传输已经发生异常的事实。此外，电池库控制器210a可以根据在共模电压中产生的异常水平确定是否向电池系统控制器30传输错误通知。
图9是使用根据本发明的实施例的共模电压监测装置测量的电压的波形图。
参考图9，上波形示出共模电压正常的情形。与接地0V相比较，当共模电压正常时，正极线路的电压被检测为大致800V并且负极线路的电压被检测为大致-720V(在此处表示峰值的频率为大致50kHz)。在此情形中，在监测装置40中未发生错误通知。
同时，在底部处的波形示出在共模电压中已经发生异常的情形。如能够从波形看到的，由于由电力转换器的切换引起的噪声，共模电压朝向负侧偏置。正极线路的电压路被检测为大致500V，并且负极线路的电压被检测为大致-1050V(当表示峰值时的频率为大致50kHz)。在此情形中，通过在监测装置40中对共模电压进行分压获得的值超过基准值，并且检测到共模电压异常。
如上所述，确认了能够通过监测装置40准确地监测共模电压的异常。
另外，上述诸如“包括”、“配置”或者“具有”的术语意味着对应构成元件可以被嵌入，除非另有描述，并且因此术语应该被解释为能够进一步包括其他构成元件，而非排除其他构成元件。包括技术或者科技术语的在本文中使用的所有的术语可以被解释为具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义，除非另有定义。通常使用的术语，诸如在词典中定义的术语，应该被解释为与相关技术背景的含义一致，并且不被解释为理想的或者过度正式的含义，除非在本发明中明确地定义。
以上描述仅仅示意本发明的技术思想，并且在不偏离本发明的基本特征的情况下，本发明所属领域普通技术人员将能够作出各种修改和改变。相应地，在本发明中公开的实施例并非旨在限制本发明的技术思想，而是解释技术思想，并且本发明的技术思想的范围不受这些实施例限制。本发明的保护范围应该由以下阐述的权利要求解释，并且在等价于此的范围内的所有的技术思想应该被理解为包括在本发明的范围中。

Claims (11)

1.一种用于监测共模电压的装置，包括：
输入端，所述输入端被连接到能量存储装置和电力转换装置之间的节点；
分压器，所述分压器对施加到所述输入端的电压进行分压；
比较器，所述比较器将所述分压器的输出和基准电压进行比较；和
控制器，所述控制器基于所述比较器的输出检测从所述电力转换装置施加到所述能量存储装置的电压的异常。
2.根据权利要求1所述的装置，
其中，所述比较器包括多个比较器，并且所述多个比较器中的至少一些被配置为将不同的基准电压和所述分压器的输出进行比较。
3.根据权利要求1所述的装置，
其中，所述比较器被包括在所述控制器中，并且将通过将所述分压器的输出转换成数字值而获得的值与对应于基准电压的数字值进行比较。
4.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
端子部分，用于与外侧通信，和
电源部分，所述电源部分基于来自所述端子部分的输入产生电力。
5.根据权利要求4所述的装置，进一步包括：
隔离器，所述隔离器在高电压电路部分和低电压电路部分之间形成以将所述高电压电路部分从所述低电压电路部分绝缘，所述高电压电路部分包括所述输入端、所述分压器、所述比较器和所述控制器，所述低电压电路部分包括所述端子部分和所述电源部分。
6.根据权利要求5所述的装置，
其中，所述隔离器包括用于从所述低电压电路部分向所述高电压电路部分供应电力的电力隔离器，和用于将来自所述端子部分的输入传输到所述控制器的通信隔离器。
7.根据权利要求1所述的装置，
其中，当在施加到所述能量存储装置的电压中检测到异常时，所述控制器向外侧传输错误信号。
8.根据权利要求7所述的装置，
其中，所述控制器向所述能量存储装置的电池管理系统传输所述错误信号。
9.根据权利要求7所述的装置，
其中，所述控制器向管理所述能量存储装置的上级控制器传输所述错误信号。
10.根据权利要求1所述的装置，
其中，施加到所述输入端的电压是在所述节点和作为所述能量存储装置的接地的底盘之间的电压。
11.一种控制用于监测共模电压的装置的方法，所述共模电压被连接到在能量存储装置和电力转换装置之间的节点，所述方法包括：
对在所述节点和所述能量存储装置的底盘之间的电压进行分压；
比较所分压的电压和基准电压；并且
基于比较结果检测从所述电力转换装置施加到所述能量存储装置的电压的异常。
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