KR100740107B1

KR100740107B1 - 제어신호 생성회로 및 이를 이용한 배터리 관리 시스템

Info

Publication number: KR100740107B1
Application number: KR1020050083671A
Authority: KR
Inventors: 윤한석; 서세욱; 임계종
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2007-07-16
Also published as: JP4199274B2; US7830122B2; EP1763119A3; DE602006006766D1; CN100423403C; US20070052462A1; KR20070028906A; US7593199B2; CN1929237A; US20100001694A1; JP2007074895A; EP1763119B1; EP1763119A2; CN101312300A

Abstract

배터리 관리 시스템에서 사용되는 제어신호 생성회로는 안정적으로 제어신호를 생성할 수 있다.

제어신호 생성회로는 배터리 관리 시스템에서 사용될 수 있으며, 온 레벨 또는 오프 레벨을 갖는 제1 제어신호가 전달되는 제1 신호선, 온 레벨 또는 오프 레벨을 갖는 제2 제어신호가 전달되는 제2 신호선 및 온 레벨 또는 오프 레벨을 갖는 제3 제어신호가 전달되는 제3 신호선을 포함한다. 또한 제어신호 생성회로는 제1 신호선에 연결되는 제1 전극과 오프 레벨이 인가되는 제2 전극과 제2 제어신호 및 제3 제어신호에 기초하여 턴온되어 제1 전극과 제2 전극을 전기적으로 연결하여 제1 제어신호를 제4 제어신호로 전환하는 트랜지스터를 포함한다. 또한 제어신호 생성회로는 제2 제어신호 및 제3 제어신호를 입력받아 제2 제어신호 및 제3 제어신호가 오프 레벨인 때 온 레벨을 갖는 제5 제어신호를 생성하여 출력하는 회로부를 포함한다.

제어신호, NOR, 동시 온, BMS, 셀전압, 릴레이

Description

제어신호 생성회로 및 이를 이용한 배터리 관리 시스템{Control signal generation circuit and battery management system using the same}

도 1은 배터리, BMS 및 BMS의 주변장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센싱부를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 셀전압 측정부를 더욱 구체적으로 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어신호 생성부에서 출력되어 셀전압 측정부로 입력되는 제어신호의 파형을 보여주는 타이밍도이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어신호 생성부를 더욱 구체적으로 보여주는 도면이다.

도 6은 도 5의 트랜지스터에 의한 제어신호의 변화를 보여주는 타이밍도이다.

도 7은 도 5의 NOR게이트의 동작을 보여주는 타이밍도이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어신호 생성부에서 출력되어 셀전압 측정부로 입력되는 제어신호의 파형을 보여주는 타이밍도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어신호 생성부를 더욱 구체적으로 보 여주는 도면이다.

도 10은 도 9의 NAND게이트의 동작을 보여주는 타이밍도이다.

본 발명은 배터리 관리 시스템(Battery Management System)에 관한 것으로, 특히, 전기 에너지를 이용하는 자동차에 사용될 수 있는 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.

가솔린이나 중유를 주연료로 사용하는 내연 엔진을 이용하는 자동차는 대기오염 등 공해발생에 심각한 영향을 주고 있다. 따라서 최근에는 공해발생을 줄이기 위하여, 전기 자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.

전기 자동차는 배터리(battery)에서 출력되는 전기에너지에 의해 동작하는 배터리 엔진을 이용하는 자동차이다. 이러한 전기 자동차는 충방전이 가능한 다수의 2차 전지(cell)가 하나의 팩(pack)으로 형성된 배터리를 주동력원으로 이용하기 때문에 배기가스가 전혀 없으며 소음이 아주 작은 장점이 있다.

한편, 하이브리드 자동차라 함은 내연 엔진을 이용하는 자동차와 전기 자동차의 중간 단계의 자동차로서, 두 가지 이상의 동력원, 예컨대 내연 엔진 및 배터리 엔진을 사용하는 자동차이다. 현재에는, 내연 엔진과 수소와 산소를 연속적으로 공급하면서 화학반응을 일으켜 직접 전기 에너지를 얻는 연료 전지를 이용하거나, 배터리와 연료 전지를 이용하는 등 혼합된 형태의 하이브리드 자동차가 개발되고 있다.

이와 같이 전기 에너지를 이용하는 자동차는 배터리의 성능이 자동차의 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 각 전지 셀의 성능이 뛰어나야 할 뿐만 아니라 각 전지 셀의 전압, 전체 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하여 각 전지 셀의 충방전을 효율적으로 관리할 수 있는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 BMS)이 절실히 요구되는 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 안정적으로 제어신호를 생성할 수 있는 제어신호 생성회로 및 이를 이용한 배터리 관리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 특징에 따른 제어신호 생성회로는, 온 레벨 또는 오프 레벨을 갖는 제1 제어신호가 전달되는 제1 신호선; 온 레벨 또는 오프 레벨을 갖는 제2 제어신호가 전달되는 제2 신호선; 온 레벨 또는 오프 레벨을 갖는 제3 제어신호가 전달되는 제3 신호선; 상기 제1 신호선에 연결되는 제1 전극, 오프 레벨이 인가되는 제2 전극, 상기 제2 및 제3 제어신호에 기초하여 턴온되어 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 연결하여 상기 제1 제어신호를 제4 제어신호로 전환하는 트랜지스터; 및 상기 제2 제어신호 및 상기 제3 제어신호를 입력받아 상기 제2 제어신호 및 상기 제3 제어신호가 오프 레벨인 때 온 레벨을 갖는 제5 제어신호를 생성하여 출력하는 회로부를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 제어신호 생성회로는, 제1 레벨 또는 상기 제1 레벨의 반전 레벨인 제2 레벨을 갖는 제1 제어신호가 입력되는 제1 입력단자; 상기 제1 레벨 또는 상기 제2 레벨을 갖는 제2 제어신호가 입력되는 제2 입력단자; 상기 제1 레벨 또는 상기 제2 레벨을 갖는 제3 제어신호가 입력되는 제3 입력단자; 상기 제1 입력단자에 연결되는 제1 전극, 상기 제2 레벨이 인가되는 제2 전극, 상기 제2 및 제3 입력단자에 전기적으로 연결되는 제어전극을 포함하는 트랜지스터; 상기 트랜지스터의 제1 전극, 제2 입력단자 및 상기 제3 입력단자를 통하여 각각 전달된 상기 제1, 제2 및 제3 제어신호를 각각 반전하여 제4, 제5 및 제6 제어신호를 출력하는 인버터; 및 상기 제5 및 제6 제어신호가 제1 레벨인 때 제2 레벨을 갖는 제7 제어신호를 생성하는 회로부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 제어신호 생성회로는, 로우 레벨 또는 하이 레벨을 갖는 제1 제어신호가 전달되는 제1 신호선; 로우 레벨 또는 하이 레벨을 갖는 제2 제어신호가 전달되는 제2 신호선; 및 상기 제1 신호선에 연결되는 제1 전극, 접지전극에 연결되는 제2 전극, 상기 제2 신호선에 연결되는 제어전극을 포함하고, 상기 제2 제어신호가 하이 레벨이면 턴온되어 상기 제1 전극과 제2 전극을 전기적으로 연결하여 상기 제1 제어신호가 로우 레벨이 되도록 하는 트랜지스터를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 제어신호 생성회로는, 복수의 제1 제어신호가 각각 전달되는 복수의 제1 신호선; 제1 단과 제2 단을 포함하고, 상기 제1 단이 상기 복수의 제1 입력단자 각각에 연결되는 복수의 제1 저항; 제2 및 제3 제어신호 가 각각 전달되는 제2 및 제3 신호선; 및 상기 제1 저항의 제2 단에 각각 전기적으로 연결되며, 상기 제1 또는 제2 제어신호에 기초하여 각각 턴온되어 상기 복수의 저항의 제2 단의 전위가 각각 상기 제1 레벨이 되도록 하는 복수의 트랜지스터를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 배터리 관리 시스템은, 제1 전지 셀과 제2 전지 셀을 포함하는 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성된 배터리에 연결되는 배터리 관리 시스템으로서, 제1 제어신호, 상기 제1 제어신호와 다른 타이밍에 제1 레벨을 갖는 제2 제어신호, 제3 제어신호 및 제4 제어신호를 출력하는 제어신호 생성부; 상기 제1 및 제2 제어신호의 제1 레벨에 각각 응답하여 턴온되어 상기 제1 및 제2 전지 셀의 셀 전압을 각각 전달하는 제1 및 제2 릴레이; 상기 제3 제어신호의 제1 레벨에 응답하여 상기 제1 또는 제2 릴레이 중 어느 하나를 통하여 전달된 셀 전압을 전달하는 제3 릴레이; 상기 제3 릴레이로부터 전달된 셀 전압을 저장하는 충전부; 상기 제4 제어신호의 제1 레벨에 응답하여 상기 충전부에 저장된 셀 전압을 전달하는 제4 릴레이; 및 상기 제4 릴레이를 통하여 전달된 셀 전압을 디지털 데이터로 변환하는 A/D컨버터를 포함하고, 상기 제어신호 생성부는, 상기 제4 제어신호가 제1 레벨이면 상기 제1 및 제2 제어신호가 제1 레벨과 다른 제2 레벨이 되도록 하고, 제3 제어신호가 상기 제2 레벨이 되도록 할 수 있다.

여기서, 상기 제어신호 생성부는, 상기 제2 레벨의 전위를 갖는 공통전극; 상기 제1 제어신호가 입력되는 제1 전극, 상기 공통전극에 연결되는 제2 전극 및 상기 제4 제어신호가 입력되는 제1 제어전극을 포함하고, 상기 제4 제어신호가 제1 레벨이면 턴온되어 상기 제1 전극과 제2 전극이 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터; 및 상기 제2 제어신호가 입력되는 제3 전극, 상기 공통전극에 연결되는 제4 전극 및 상기 제4 제어신호가 입력되는 제2 제어전극을 포함하고, 상기 제4 제어신호가 제1 레벨이면 턴온되어 상기 제3 전극과 제4 전극이 전기적으로 연결되는 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 배터리 관리 시스템은, 제1 전지 셀과 제2 전지 셀을 포함하는 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성된 배터리에 연결되는 배터리 관리 시스템으로서, 제1 제어신호, 상기 제1 제어신호와 다른 타이밍에 제1 레벨을 갖는 제2 제어신호, 제3 제어신호, 제4 제어신호 및 상기 제4 제어신호가 소정 시간 시프트 된 제5 제어신호를 출력하는 제어신호 생성부; 상기 제1 및 제2 제어신호의 제1 레벨에 각각 응답하여 턴온되어 상기 제1 및 제2 전지 셀의 셀 전압을 각각 전달하는 제1 및 제2 릴레이; 상기 제3 제어신호의 제1 레벨에 응답하여 상기 제1 또는 제2 릴레이 중 어느 하나를 통하여 전달된 셀 전압을 전달하는 제3 릴레이; 상기 제3 릴레이로부터 전달된 셀 전압을 저장하는 충전부; 상기 제4 제어신호 및 상기 제5 제어신호의 제1 레벨에 응답하여 상기 충전부에 저장된 셀 전압을 전달하는 제4 릴레이; 및 상기 제4 릴레이를 통하여 전달된 셀 전압을 디지털 데이터로 변환하는 A/D컨버터를 포함하고, 상기 제어신호 생성부는, 상기 제4 또는 제5 제어신호가 제1 레벨이면 상기 제1 및 제2 제어신호가 제1 레벨이 반전된 레벨인 제2 레벨이 되도록 하고, 상기 제4 및 제5 제어신호가 상기 제2 레벨이면 상기 제3 제어신호가 상기 제1 레벨이 되도록 한다.

여기서, 상기 제어신호 생성부는, 상기 제1 레벨의 전위를 갖는 공통전극; 반전된 상기 제1 제어신호가 입력되는 제1 전극 및 상기 공통전극에 연결되는 제2 전극을 포함하고, 반전된 상기 제4 제어신호 또는 반전된 상기 제5 제어신호가 제2 레벨이면 턴온되어 상기 제1 전극과 제2 전극이 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터; 반전된 상기 제2 제어신호가 입력되는 제3 전극 및 상기 공통전극에 연결되는 제4 전극을 포함하고, 반전된 상기 제4 제어신호 또는 반전된 상기 제5 제어신호가 제2 레벨이면 턴온되어 상기 제3 전극과 제4 전극이 전기적으로 연결되는 제2 트랜지스터; 및 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극 및 상기 제2 트랜지스터의 상기 제3 전극을 통하여 각각 전달되는 상기 반전된 제1 제어신호 및 상기 반전된 제2 제어신호와 상기 반전된 제4 제어신호 및 상기 반전된 제5 신호를 입력받아 각각 상기 제1, 제2, 제4 및 제5 제어신호를 출력하는 인버터를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 배터리 관리 시스템은, 제1 제어신호가 입력되는 제1 입력단자; 제2 제어신호가 입력되는 제2 입력단자; 상기 제1 입력단자에 연결되는 제1 전극, 제1 레벨의 전압이 인가되는 제2 전극 및 상기 제2 입력단자에 연결되는 제어전극을 포함하고, 상기 제2 제어신호가 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨이면 턴온되는 트랜지스터; 상기 트랜지스터의 제1 전극을 통하여 전달되는 제3 제어신호가 상기 제2 레벨이면 턴온되는 제1 스위치; 및 상기 제2 제어신호가 상기 제2 레벨이면 턴온되는 제2 스위치를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 배터리 관리 시스템은, 제1 제어신호가 입력되는 제1 입력단자; 제2 제어신호가 입력되는 제2 입력단자; 상기 제2 제어신호가 소정 시간 시프트된 제3 제어신호가 입력되는 제3 입력단자; 상기 제1 입력단자에 연결되는 제1 전극, 제1 레벨의 전압이 인가되는 제2 전극 및 상기 제2 입력단자 및 제3 입력단자에 연결되는 제어전극을 포함하고, 상기 제2 제어신호 또는 제3 제어신호가 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨이면 턴온되는 트랜지스터; 상기 트랜지스터의 제1 전극을 통하여 전달되는 제4 제어신호가 상기 제2 레벨이면 턴온되는 제1 스위치; 상기 제2 제어신호 및 상기 제3 제어신호가 상기 제2 레벨이면 턴온되는 제2 스위치; 상기 제2 제어신호 및 제3 제어신호가 상기 제1 레벨일 때 상기 제2 레벨을 갖는 제5 제어신호를 생성하는 회로부; 및 상기 제5 제어신호가 상기 제2 레벨이면 턴온되는 제3 스위치를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리, BMS 및 BMS의 주변장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, BMS(1), 배터리(2), 전류센서(3), 냉각팬(4), 퓨즈(5) 및 메인 스위치(6)가 포함된다. 전류센서(3)는 배터리(2)의 출력전류 량을 측정하여 BMS(1)로 출력한다. 냉각팬(4)은 BMS(1)의 제어신호에 기초하여 배터리(2)의 충방전에 의해 발생할 수 있는 열을 냉각하여 온도 상승으로 인한 배터리(2)의 열화 및 충방전 효율의 저하를 방지한다. 퓨즈(5)는 배터리(2)의 단선 또는 단락에 의해 과전류가 자동차의 동력발생장치(미도시)에 전달되는 것을 방지한다. 즉 과전류가 발생하면 퓨즈(5)는 단선되어 과전류의 전달을 차단한다. 메인 스위치(6)는 과전압, 과전류, 고온 등 이상 현상이 발생하면 BMS(1)의 제어신호에 기초하여배터리(2)를 온오프 한다.

배터리(2)는 서로 직렬로 연결되는 8개의 서브팩(sub-pack, 210 ~ 280), 줄력단자(291), 출력단자(291) 및 서브팩(240)과 서브팩(250) 사이에 마련되는 안전스위치(293)를 포함한다. 서브팩(210)은 서로 직렬로 연결된 5개의 2차 전지 셀을 포함한다. 마찬가지로 각 서브팩(220 ~ 280)은 각각 5개의 2차 전지 셀을 포함하여 결국 배터리(2)는 총 40개의 전지 셀을 포함한다.

여기서 서브팩은 본 제1 실시예의 설명의 편의를 위하여 5개의 2차 전지를 하나의 그룹으로 표시한 것에 불과한 것이고, 배터리(2)는 서브팩(210 ~ 280) 없이 40개의 2차 전지 셀이 직접 연결될 수도 있다.

출력단자(291) 및 출력단자(292)는 자동자의 동력발생장치(미도시)와 연결되 어 자동차 엔진에 전기에너지를 공급한다. 안전 스위치(293)는 서브팩(240)과 서브팩(250) 사이에 마련되는 스위치로서 배터리를 교체하거나 배터리에 대한 작업을 수행할 때 작업자의 안전을 위하여 수동적으로 온 오프할 수 있는 스위치이다. 본 제1 실시예에서는 서브팩(240)과 서브팩(250) 사이에 안전 스위치(290)가 마련되나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

BMS(1)는 센싱부(10), MCU(Main control unit, 20), 내부전원 공급부(30), 셀밸런싱부(40), 저장부(50), 통신부(60), 보호회로부(70), 파워온 리셋부(80) 및 외부인터페이스(90)를 포함한다.

센싱부(10)는 MCU(20)로부터 전달받은 제어신호에 기초하여 배터리 전체 팩전류, 배터리 전체 팩전압, 각 전지 셀전압, 셀온도 및 주변온도를 측정하고, 측정된 값들을 디지털 데이터로 변환하여 MCU(20)에 전달한다.

MCU(20)는 5개의 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE, 미도시) 및 2개의 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V, 미도시)를 생성하여 센싱부(10)로 출력하고, 센싱부(10)로부터 전달받은 디지털 데이터에 기초하여 배터리(2)의 충전상태(state of charging, 이하 SOC), 건강상태(state of health, 이하 SOH) 등을 판단하여 배터리(2)의 충방전을 제어한다.

내부전원 공급부(30)는 일반적으로 보조 배터리를 이용하여 BMS(1)에 전원을 공급하는 장치이다.

셀밸런싱부(40)는 각 셀의 충전상태의 균형을 맞춘다. 즉, 충전상태가 비교적 높은 셀은 방전시키고 충전상태가 비교적 낮은 셀은 충전시킬 수 있다.

저장부(50)는 BMS(1)의 전원이 오프될 때, 현재의 SOC, SOH 등의 데이터들을 저장한다. 여기서 저장부(50)는 전기적으로 쓰고 지울 수 있는 비휘발성 저장장치로서 EEPROM일 수 있다.

통신부(60)는 자동차의 동력발생장치의 제어부와 통신을 수행한다.

보호회로부(70)는 펌웨어(firm ware)를 이용하여 외부의 충격, 과전류, 저전압 등으로부터 배터리(2)를 보호하기 위한 회로이다.

파워온 리셋부(80)는 BMS(1)의 전원이 켜지면 전체 시스템을 리셋한다.

외부 인터페이스(90)는 냉각팬(4), 메인 스위치(6) 등 BMS의 보조장치들을 MCU(20)에 연결하기 위한 장치이다. 본 실시에에서는 냉각팬(4) 및 메인 스위치(6)만이 도시되었지만 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센싱부(10)를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 센싱부(10)는 제어신호 생성부(110), 셀전압 측정부(120), A/D 컨버터(160), 팩전압 측정부(130), 팩전류 측정부(140) 및 온도 측정부(150)를 포함한다.

제어신호 생성부(110)는 MCU(20)로부터 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE) 및 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V)를 수신하고, 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE, 도3 참조), 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V, 도 3 참조) 및 제어신호(MODULE_SW_1 ~ MODULE_SW_4, 도 3 참조)를 셀전압 측정부(120)로 전달한다.

셀전압 측정부(120)는 제어신호 생성부(110)로부터 전달받은 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE), 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V) 및 제어신호(MODULE_SW_1 ~ MODULE_SW_4)에 기초하여 배터리(2)의 40개의 전지 셀(211 ~ 285)의 아날로그 전압을 측정하여 A/D 컨버터(160)로 출력한다.

팩전압 측정부(130)는 배터리(2)의 출력단자(291, 도 1 참조)와 출력단자(292) 사이의 아날로그 전압값을 측정하여 A/D 컨버터(160)로 출력한다.

팩전류 측정부(140)는 전류센서(3, 도 1참조)에서 측정된 전류값을 입력받아 아날로그 전압신호로 변환하여 A/D 컨버터(160)로 출력한다.

온도 측정부(150)는 배터리(2) 내의 온도 및 주변 환경 온도를 측정한 디지털 값을 MCU(10)로 출력한다.

A/D 컨버터(160)는 셀전압 측정부(120), 팩전압 측정부(170), 팩전류 측정부(180)로부터 입력받은 아날로그 값들을 디지털 데이터로 변환하여 MCU(20, 도 1 참조)로 출력한다. 구체적으로 A/D 컨버터(160)는 10개의 입력단자를 포함하고 입력단자로부터 입력되는 아날로그 데이터를 순차적으로 하나씩 디지털 데이터로 변환한다. 여기서 10개의 입력단자 중 8개 입력단자(1번부터 8번 입력단자라고 칭함)는 셀전압 측정부(120)의 출력단자와 접속되고, 다른 하나의 입력단자(9번 입력단자라고 칭함)는 팩전압 측정부(130)와 연결되며, 나머지 하나의 입력단자(10번 입력단자라고 칭함)는 팩전류 측정부(140)와 연결된다.

도 3에서 서브팩(220)과 서브팩(280) 사이에 위치되는 서브팩(230 ~ 270)은 도면의 간략화를 위하여 생략하였다. 마찬가지로 충전 릴레이(121c ~121g), 누설방지 릴레이(122h), 충전부(123c ~ 123g), 전달부(124c ~ 124g) 및 버퍼(125c~ 125g)는 도면의 간략화를 위하여 생략하였다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어신호 생성부(110)는 5개의 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE) 및 2개의 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V), 총 7개의 제어신호를 MCU(20)로부터 수신하고. 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE), 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V) 및 제어신호(MODULE_SW_1 ~ MODULE_SW_4)를 셀전압 측정부(120)로 출력한다.

셀전압 측정부(120)는 서브팩(210 ~ 280)에 각각 연결되는 충전 릴레이부(121a ~ 121h), 누설방지 릴레이(122a ~ 122h), 충전부(123a ~ 123h), 전달부(124a ~ 124h) 및 버퍼(125a ~ 125h)를 포함한다.

충전 릴레이부(121a)는 제어신호 생성부(110)에서 출력되는 5개의 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE)에 기초하여 각각 온오프되는 5개의 셀릴레이(121a_1 ~ 121a_5)를 포함한다.

구체적으로, 셀릴레이(121a_1)는 셀(121)의 음의 단자 및 셀(121)의 양의 단자에 연결되고, 입력되는 제어신호(BANK1_SENSE)에 기초하여 온되어 셀(121)의 전압을 전달한다. 셀릴레이(121a_2)는 셀(122)의 음의 단자 및 셀(122)의 양의 단자에 연결되고, 제어신호(BANK2_SENSE)에 기초하여 온되어 셀(122)의 전압을 전달한다. 마찬가지로 셀릴레이(121a_3 ~ 121a_5)는 제어신호(BANK3_SENSE ~ BANK5_SENSE)에 기초하여 각각 온되어, 셀(123 ~ 125)의 전압을 각각 전달한다.

누설방지 릴레이(122a)는 제어신호 생성부(110)에서 전달되는 4개의 제어신호(MODULE_SW_1 ~ MODULE_SW_4) 중에서 어느 하나에 기초하여 온되어 충전 릴레이부(121a)에서 출력되는 전압을 충전부(123a)로 전달한다. 도 3에서, 제어신호 생성부(110)에서 출력되는 4개의 제어신호(MODULE_SW_1 ~ MODULE_SW_4)는 동일한 신호이므로 누설방지 릴레이(122a ~ 122h)는 4개의 제어신호(MODULE_SW_1 ~ MODULE_SW_4) 중 어느 하나에 기초하여 동작할 수 있으나, 본 제1 실시예에서는 누설방지 릴레이(122a, 122e)는 제어신호(MODULE_SW_1)에 기초하여 동작하고, 누설방지 릴레이(122b, 122f)는 제어신호(MODULE_SW_2)에 기초하여 동작하고, 누설방지 릴레이(122c, 122g)는 제어신호(MODULE_SW_3)에 기초하여 동작하며, 누설방지 릴레이(122d, 122h)는 제어신호(MODULE_SW_4)에 기초하여 동작하는 것으로 설명한다. 이와 같이 하나의 제어신호(MODULE_SW_1)가 두 개의 릴레이만을 제어함으로써 제어신호(MODULE_SW_1)의 전류량을 작게 할 수 있다.

충전부(123a)는 적어도 하나의 커패시터를 포함하고 누설방지 릴레이(122a)에 의해 전달된 셀전압이 충전된다.

전달부(124a)는 제어신호 생성부(110)로부터 전달되는 2개의 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V)에 기초하여 온되어 충전부(123a)에 저장된 셀전압을 버퍼(125a)로 출력한다. 즉, 전달부(124a)는 제어신호(MODULE+_V) 및 제어신호(MODULE-_V)가 모두 하이레벨인 동안 온되어 셀전압을 버퍼(125a)로 전달한다.

버퍼(125a)는 전달부(124a)로부터 출력되는 셀전압을 소정 전압 범위로 클램 핑(clamping)하여 A/D 컨버터(160)의 첫 번째 입력단자로 출력한다.

한편, 충전 릴레이부(121b ~ 121h), 누설방지 릴레이(122b ~ 122h), 충전부(123b ~ 123h), 전달부(124b ~ 124h) 및 버퍼(125b ~ 125h) 각각의 구조 및 동작은 충전 릴레이부(121a), 누설방지 릴레이(122a), 충전부(123a), 전달부(124a) 및 버퍼(125a)와 동일하므로 그 설명은 생략한다.

다음은 도 4를 참조하여 셀전압 측정부(120)의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

도 4는 제어신호 생성부(110)에서 출력되어 셀전압 측정부(120)로 입력되는 제어신호의 파형을 보여주는 타이밍도이다.

도 4에서, 시간(T2)은 시간(T1)보다 충분히 긴 시간으로서 시간(T2)의 길이는 시간(T1)의 길이보다 충분히 길게 도시되어야 하나 간략화를 위하여 실제보다는 짧게 도시하였다.

먼저, 시간(T1) 동안, 제어신호(BANK1_SENSE) 및 제어신호(MODULE_SW_1)는 하이레벨이고, 제어신호(BANK2_SENSE ~ BANK5_SENSE) 및 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V)는 로우레벨이다. 따라서 하이레벨의 제어신호(BANK1_SENSE)에 의해 충전 릴레이부(121a)의 셀릴레이(121a_1)가 온되고, 하이레벨의 제어신호(MODULE_SW_1)에 의해 누설방지 릴레이(122a)가 온된다. 한편 로우레벨의 제어신호(BANK2_SENSE ~ BANK5_SENSE)에 의해 셀릴레이(121a_2 ~ 121a_5)는 모두 오프된다. 그리고 제어신호(MODULE+_V) 및 제어신호(MODULE-_V)가 모두 로우레벨이므로 전달부(124a)는 오프된다. 따라서 셀(211)의 전압이 충전 릴레이부(121a) 및 누설방지 릴레이(122a)를 통하여 충전부(123a)에 저장된다.

마찬가지로, 셀릴레이(121b_1 ~ 121h_1) 및 누설방지 릴레이(122b ~ 122h)가 온되어 셀(221 ~ 281)의 전압이 충전부(123b ~ 123h)에 각각 저장된다.

다음, 시간(T2) 동안, 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE) 및 제어신호(MODULE_SW_1)는 로우레벨이 된다. 따라서 셀릴레이(121a_1) 및 누설방지 릴레이(122a)는 오프된다. 그리고 시간(T2) 중에서 제어신호(MODULE+_V) 및 제어신호(MODULE-_V)가 모두 하이레벨인 시간(Ton) 동안, 전달부(124a)는 온되어 충전부(123a)에 저장된 셀(211)의 전압이 버퍼(125a)를 통하여 A/D컨버터(160)의 1번 입력단자로 전달된다.

마찬가지로 시간(Ton) 동안, 전달부(124b ~ 124h)를 통하여 충전부(123b ~ 123h)에 각각 저장된 셀(221 ~ 281)의 전압이 버퍼(125b ~ 125h)를 통하여 A/D컨버터(160)의 2번 내지 8번 입력단자로 각각 전달된다. 그리고 A/D컨버터(160)의 9번 입력단자 및 10번 입력단자는 팩전압 측정부(130) 및 팩전류 측정부(140)의 출력이 입력된다.

따라서 A/D컨버터(160)는 시간(Ton) 동안 순차적으로 1번 입력단자, 2번 입력단자, 9번 입력단자, 10번 입력단자, 3번 입력단자, 4번 입력단자, 9번 입력단자, 10번 입력단자, 5번 입력단자, 6번 입력단자, 9번 입력단자, 10번 입력단자, 7번 입력단자, 8번 입력단자, 9번 입력단자, 10번 입력단자로 입력되는 아날로그 값을 디지털 데이터로 변환한다(모두 16회). 결국 시간(T1) 및 시간(T2) 동안 8개의 각 서브팩(210 ~ 280)에 포함된 첫 번째 셀의 셀전압을 측정할 수 있다.

한편, 시간(T1, T2)마찬가지로, 시간(T3, T4), 시간(T5,T6), 시간(T7, T8) 및 시간(T9, T10) 동안 각각 8개의 각 서브팩(210 ~ 280)에 포함된 두 번째 전지 셀(212 ~ 282), 세 번째 전지 셀(213 ~ 283), 네 번째 전지 셀(214 ~ 284) 및 다섯 번째 전지 셀(215 ~ 285)의 셀 전압을 측정한다.

A/D컨버터(160)는 이렇게 측정된 40개 셀의 셀전압은 MCU(20, 도 1 참조)로 출력된다. 이렇게 하여 배터리(2)의 셀전압을 보다 정밀하고 정확하게 측정할 수 있다.

다음은 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어신호 생성부에 대하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어신호 생성부(120)를 더욱 구체적으로 보여주는 도면이고, 도 6은 도 5의 트랜지스터(115a ~ 115e)에 따른 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE)의 변화를 보여주는 타이밍도이고, 도 7은 도 5의 NOR게이트(117)의 동작을 보여주는 타이밍도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제어신호 생성부(110)는 5개의 저항(111a ~ 111e), 5개의 저항(112a ~ 112e), 2개의 저항(113, 114), 5개의 트랜지스터(115a ~ 115e), 버퍼(116) 및 NOR게이트(117)를 포함한다.

5개의 저항(111a ~ 111e)은 MCU(20)로부터 입력되는 5개의 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE)의 전압 크기를 각각 안정화시키기 위한 저항이다.

5개의 저항(112a ~ 112e)은 MCU(20)로부터 입력되는 5개의 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE)의 전류 크기를 제한하기 위한 저항이다.

2개의 저항(113, 114)은 MCU(20)로부터 입력되는 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V)의 전압을 5개의 트랜지스터(115a ~ 115e)의 베이스전극(115a_B)에 전달한다.

트랜지스터(115a)는 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V) 중 적어도 하나가 하이레벨인 시간(T2, T4, T6, T8, T10) 동안에 저항(113, 114)을 통하여 소정의 전류가 베이스전극(B)에 인가되어 턴온된다. 따라서 컬렉터(C)에서 이미터(E)로 전류가 흘러 제어신호(BANK1_SENSE)는 강제로 로우레벨이 된다. 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이, BMS(1)의 MCU(20, 도 1 참조)에서 신호 전달에 오류, 지연 등의 문제가 발생하여 제어신호(BANK1_SENSE)가 신호(BANK1_SENSE_err)로 변경되어 제어신호 생성부(110)로 전달되면, 시간(T2) 중에 시간(Terr1) 동안에 신호(BANK1_SENSE_err)의 하이레벨은 강제로 로우레벨로 보정되어 신호(BANK1_SENSE_col)가 된다. 결국 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V)의 하이레벨에 의해 전달부(124a)가 온되는 시간(Ton)과 신호(BANK1_SENSE_col)의 하이레벨에 의해 충전 릴레이부(121a_1)이 온되는 시간은 중첩되지 않는다.

트랜지스터(115b)는 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V) 중 적어도 하나가 하이레벨인 시간(T2, T4, T6, T8, T10) 동안에 저항(113, 114)을 통하여 소정의 전압이 베이스전극(B)에 인가되면 턴온된다. 따라서 컬렉터(C)에서 이미터(E)로 전류가 흘러 제어신호(BANK2_SENSE)는 강제로 로우레벨이 된다. 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이, BMS(1)의 MCU(20, 도 1 참조)에서 신호 전달에 오류, 지연 등의 문제가 발생하여 제어신호(BANK2_SENSE)가 신호(BANK2_SENSE_err)로 변경되어 제어신호 생성부 (110)로 전달되면, 시간(T2, T4) 중에 시간(Terr2, Terr3) 동안에 신호(BANK2_SENSE_err)의 하이레벨은 강제로 로우레벨로 보정되어 신호(BANK2_SENSE_col)가 된다. 결국 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V)의 하이레벨에 의해 전달부(124a)가 온되는 시간(Ton)과 신호(BANK2_SENSE_col)의 하이레벨에 의해 충전 릴레이부(121a_2)이 온되는 시간은 중첩되지 않는다.

마찬가지로 트랜지스터(115c ~ 115e)는 시간(T2, T4, T6, T8, T10) 동안에 온되어 각각 제어신호(BANK3_SENSE ~ BANK5_SENSE)를 강제로 로우레벨이 되게 한다.

버퍼(116)는 트랜지스터(115a ~ 115e)에 의해 각각 보정된 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE)를 입력받아 버퍼링하여 충전 릴레이부(121a ~ 121h)로 출력하고, 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V)를 입력받아 버퍼링하여 전달부(124a ~ 124h)로 출력한다.

NOR게이트(117)는 제어신호(MODULE+_V) 및 제어신호(MODULE-_V)를 각각 4개씩 입력받아 동일한 4개의 제어신호(MODULE_SW_1 ~ MODULE_SW_4)를 누설방지 릴레이(123a ~ 123h)로 출력한다. 도 7에 도시된 바와 같이, NOR게이트(117)는 제어신호(MODULE+_V) 및 제어신호(MODULE-_V)가 모두 로우레벨인 동안에 하이레벨이 되는 4개의 제어신호(MODULE_SW_1 ~ MODULE_SW_4)를 출력한다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어신호 생성부는 5개의 트랜지스터를 이용하여 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V) 중 어느 하나가 온(하이레벨)이면 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE)를 강제로 오프(로우레벨)가 되도록 함으로써 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V)와 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE)가 동시에 하이레벨이 되는 것을 방지한다. 따라서 충전 릴레이(121a ~ 121h)와 전달부(124a ~ 124h)가 동시에 온되는 것이 방지되므로, 보다 안정적이고 정확하게 셀 전압을 측정할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어신호 생성부는 NOR게이트를 이용하여 2개의 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V)가 모두 오프일 때 온이 되는 4개의 제어신호(MODULE_SW_1 ~ MODULE_SW_4)를 생성함으로써, 누설방지 릴레이(122a ~ 122h)와 전달부(124a ~ 124h)가 동시에 온되는 것을 방지한다. 따라서 보다 안정적이고 정확하게 셀 전압을 측정할 수 있다.

다음은 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 BMS에 대하여 상세하게 설명한다.

제2 실시예에 따른 BMS에서, 셀전압 측정부는 충전릴레이부, 누설방지 릴레이, 전달부가 로우 레벨일 때 온 된다는 점이 다르고 그 구성 및 동작은 제1 실시예의 셀전압 측정부(120)와 동일하므로 동일한 지시번호를 사용하며 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어신호 생성부(210)에서 출력되어 셀전압 측정부(120)로 입력되는 제어신호의 파형을 보여주는 타이밍도이다.

제어신호 생성부(210)는 5개의 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE) 및 2개의 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V), 총 7개의 제어신호를 MCU(20)로부터 수신하고. 제어신호(/BANK1_SENSE ~ /BANK5_SENSE), 제어신호(/MODULE+_V, /MODULE-_V) 및 제어신호(/MODULE_SW_1 ~ /MODULE_SW_4)를 셀전압 측정부(120)로 출력한다.

제어신호(/BANK1_SENSE ~ /BANK5_SENSE), 제어신호(/MODULE+_V, /MODULE-_V) 및 제어신호(/MODULE_SW_1 ~ /MODULE_SW_4)는 도 4에 도시된 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE), 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V) 및 제어신호(MODULE_SW_1 ~ MODULE_SW_4)가 각각 반전된 신호이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어신호 생성부(210)를 더욱 구체적으로 보여주는 도면이고, 도 10은 도 9의 NAND게이트(217)의 동작을 보여주는 타이밍도이다.

제2 실시예에 따른 제어신호 생성부(210)는 인버터(216) 및 NAND게이트(217)를 포함한다는 점에 제1 실시예의 제어신호 생성부(110)와 다르다.

도 9에 도시된 5개의 저항(211a ~ 111e), 5개의 저항(212a ~ 112e), 2개의 저항(213, 214) 및 5개의 트랜지스터(215a ~ 215e)는 도 5에 도시된 5개의 저항(111a ~ 111e), 5개의 저항(112a ~ 112e), 2개의 저항(113, 114) 및 5개의 트랜지스터(115a ~ 115e)와 그 구성 및 기능이 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

인버터(216)는 트랜지스터(215a ~ 215e)에 의해 각각 보정된 제어신호(BANK1_SENSE ~ BANK5_SENSE)를 입력받아 반전된 제어신호(/BANK1_SENSE ~ /BANK5_SENSE)를 충전 릴레이부(121a ~ 121h)로 출력하고, 제어신호(MODULE+_V, MODULE-_V)를 입력받아 반전하여 제어신호(/MODULE+_V, /MODULE-_V)를 전달부(124a ~ 124h)로 출력한다.

NAND게이트(217)는 제어신호(/MODULE+_V) 및 제어신호(/MODULE-_V)를 각각 4 개씩 입력받아 동일한 4개의 제어신호(/MODULE_SW_1 ~ /MODULE_SW_4)를 생성하여 누설방지 릴레이(123a ~ 123h)로 출력한다. 도 10에 도시된 바와 같이, NAND게이트(217)는 제어신호(/MODULE+_V) 및 제어신호(/MODULE-_V)가 모두 하이레벨인 동안에 로우레벨이 되는 4개의 제어신호(/MODULE_SW_1 ~ /MODULE_SW_4)를 출력한다.

이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따르면 제어신호(/BANK1_SENSE ~ /BANK5_SENSE)와 제어신호(/MODULE+_V, /MODULE-_V)가 동시에 로우레벨이 되지 않도록 할 수 있으며, 제어신호(/MODULE+_V, /MODULE-_V)와 제어신호(/MODULE_SW_1 ~ /MODULE_SW_4)가 동시에 로우레벨이 되지 않도록 할 수 있다. 따라서 충전 릴레이(121a ~ 121h)와 전달부(124a ~ 124h)가 동시에 온되는 것이 방지되며, 누설방지 릴레이(122a ~ 122h)와 전달부(124a ~ 124h)가 동시에 온되는 것을 방지한다. 따라서 보다 안정적이고 정확하게 셀 전압을 측정할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

본 발명에 따르면, 셀 전압을 충전부 방향으로 전달하는 충전 릴레이와 충전부에 저장된 셀 전압을 A/D컨버터로 전달하는 전달부가 동시에 온되는 것을 효과적으로 방지함으로써, 보다 안정적이고 정확하게 셀 전압을 측정할 수 있으며, 충전 릴레이와 전달부가 동시에 온 되어 발생할 수 있는 BMS의 오류 등을 효과적으로 방 지할 수 있다.

또한, 충전 릴레이를 통하여 전달된 셀 전압을 충전부로 전달하는 누설방지 릴레이와 충전부에 저장된 셀 전압을 A/D컨버터로 전달하는 전달부가 동시에 온되는 것을 효과적으로 방지함으로써, 보다 안정적이고 정확하게 셀 전압을 측정할 수 있으며, 누설방지 릴레이와 전달부가 동시에 온 되어 발생할 수 있는 BMS의 오류 등을 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims

온 레벨 또는 오프 레벨을 갖는 제1 제어신호가 전달되는 제1 신호선;

온 레벨 또는 오프 레벨을 갖는 제2 제어신호가 전달되는 제2 신호선;

온 레벨 또는 오프 레벨을 갖는 제3 제어신호가 전달되는 제3 신호선;

상기 제1 신호선에 연결되는 제1 전극, 오프 레벨이 인가되는 제2 전극, 상기 제2 및 제3 제어신호에 기초하여 턴온되어 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 연결하여 상기 제1 제어신호를 제4 제어신호로 전환하는 트랜지스터; 및

상기 제2 제어신호 및 상기 제3 제어신호를 입력받아 상기 제2 제어신호 및 상기 제3 제어신호가 오프 레벨인 때 온 레벨을 갖는 제5 제어신호를 생성하여 출력하는 회로부

를 포함하는 제어신호 생성회로.
제1항에 있어서,

상기 제1 신호선과 상기 제1 전극 사이에 연결되는 제1 저항소자;

상기 제1 신호선과 접지전극 사이에 연결되는 제2 저항소자;

상기 제2 신호선과 상기 트랜지스터의 제어전극 사이에 연결되는 제3 저항소자; 및

상기 제3 신호선과 상기 트랜지스터의 제어전극 사이에 연결되는 제4 저항

을 더 포함하는 제어신호 생성회로.
제2항에 있어서,

상기 제2 제어신호 또는 제3 제어신호가 온 레벨일 때 상기 트랜지스터는 턴온되는 제어신호 생성회로.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 신호선, 상기 제2 신호선 및 상기 제3 신호선로부터 상기 제4 제어신호, 상기 제2 제어신호 및 상기 제3 제어신호를 입력받는 버퍼를 더 포함하고,

상기 회로부는 상기 버퍼로부터 출력된 상기 제2 제어신호 및 상기 제3 제어신호를 입력으로 하는 제어신호 생성회로.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회로부는 상기 제2 제어신호 및 제3 제어신호를 입력받아 복수의 제5 제어신호를 생성하는 NOR 게이트인 제어신호 생성회로.
제1 레벨 또는 상기 제1 레벨의 반전 레벨인 제2 레벨을 갖는 제1 제어신호가 입력되는 제1 입력단자;

상기 제1 레벨 또는 상기 제2 레벨을 갖는 제2 제어신호가 입력되는 제2 입력단자;

상기 제1 레벨 또는 상기 제2 레벨을 갖는 제3 제어신호가 입력되는 제3 입 력단자;

상기 제1 입력단자에 연결되는 제1 전극, 상기 제2 레벨이 인가되는 제2 전극, 상기 제2 및 제3 입력단자에 전기적으로 연결되는 제어전극을 포함하는 트랜지스터;

상기 트랜지스터의 제1 전극, 제2 입력단자 및 상기 제3 입력단자를 통하여 각각 전달된 상기 제1, 제2 및 제3 제어신호를 각각 반전하여 제4, 제5 및 제6 제어신호를 출력하는 인버터; 및

상기 제5 및 제6 제어신호가 제1 레벨인 때 제2 레벨을 갖는 제7 제어신호를 생성하는 회로부

를 포함하는 제어신호 생성회로.
제6항에 있어서,

상기 제1 입력단자와 상기 제1 전극 사이에 연결되는 제1 저항소자;

상기 제1 입력단자와 접지전극 사이에 연결되는 제2 저항소자;

상기 제2 입력단자와 상기 트랜지스터의 제어전극 사이에 연결되는 제3 저항소자; 및

상기 제3 입력단자와 상기 트랜지스터의 제어전극 사이에 연결되는 제4 저항

을 더 포함하는 제어신호 생성회로.
제6항에 있어서,

상기 제2 제어신호 또는 제3 제어신호가 상기 제1 레벨일 때 상기 트랜지스터가 턴온되어 상기 제1 제어신호는 제2 레벨이 되는 제어신호 생성회로.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회로부는 상기 제5 및 제6 제어신호를 입력받아 복수의 제7 제어신호를 생성하는 NAND 게이트인 제어신호 생성회로.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 레벨은 접지 전위인 제어신호 생성회로.
로우 레벨 또는 하이 레벨을 갖는 제1 제어신호가 전달되는 제1 신호선;

로우 레벨 또는 하이 레벨을 갖는 제2 제어신호가 전달되는 제2 신호선; 및

상기 제1 신호선에 연결되는 제1 전극, 접지전극에 연결되는 제2 전극, 상기 제2 신호선에 연결되는 제어전극을 포함하고, 상기 제2 제어신호가 하이 레벨이면 턴온되어 상기 제1 전극과 제2 전극을 전기적으로 연결하여 상기 제1 제어신호가 로우 레벨이 되도록 하는 트랜지스터

를 포함하는 제어신호 생성회로.
제11항에 있어서,

상기 제1 신호선과 상기 제1 전극 사이에 연결되는 제1 저항소자; 및

상기 제1 신호선과 상기 접지전극 사이에 연결되는 제2 저항소자

를 더 포함하는 제어신호 생성회로.
제11항 또는 제12항에 있어서,

상기 제2 신호선과 상기 제어전극 사이에 연결되는 제3 저항소자를 더 포함하는 제어신호 생성회로.
복수의 제1 제어신호가 각각 전달되는 복수의 제1 신호선;

제1 단과 제2 단을 포함하고, 상기 제1 단이 상기 복수의 제1 입력단자 각각에 연결되는 복수의 제1 저항;

제2 및 제3 제어신호가 각각 전달되는 제2 및 제3 신호선; 및

상기 제1 저항의 제2 단에 각각 전기적으로 연결되며, 상기 제1 또는 제2 제어신호에 기초하여 각각 턴온되어 상기 복수의 저항의 제2 단의 전위가 각각 상기 제1 레벨이 되도록 하는 복수의 트랜지스터

를 포함하는 제어신호 생성회로.
제14항에 있어서,

상기 제2 또는 제3 제어신호가 제1 레벨과 다른 제2 레벨이면 상기 트랜지스터가 각각 턴온되는 제어신호 생성회로.
제14항 또는 제15항에 있어서,

상기 제2 및 제3 제어신호를 입력으로 하여 상기 제2 및 제3 제어신호가 모두 제1 레벨인 때 제2 레벨을 갖는 제4 제어신호를 생성하는 회로부

를 더 포함하는 제어신호 생성회로.
제16항에 있어서,

상기 회로부는 복수개의 상기 제4 제어신호를 출력하는 제어신호 생성회로.
제1 전지 셀과 제2 전지 셀을 포함하는 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성된 배터리에 연결되는 배터리 관리 시스템에 있어서,

제1 제어신호, 상기 제1 제어신호와 다른 타이밍에 제1 레벨을 갖는 제2 제어신호, 제3 제어신호 및 제4 제어신호를 출력하는 제어신호 생성부;

상기 제1 및 제2 제어신호의 제1 레벨에 각각 응답하여 턴온되어 상기 제1 및 제2 전지 셀의 셀 전압을 각각 전달하는 제1 및 제2 릴레이;

상기 제3 제어신호의 제1 레벨에 응답하여 상기 제1 또는 제2 릴레이 중 어느 하나를 통하여 전달된 셀 전압을 전달하는 제3 릴레이;

상기 제3 릴레이로부터 전달된 셀 전압을 저장하는 충전부;

상기 제4 제어신호의 제1 레벨에 응답하여 상기 충전부에 저장된 셀 전압을 전달하는 제4 릴레이; 및

상기 제4 릴레이를 통하여 전달된 셀 전압을 디지털 데이터로 변환하는 A/D 컨버터를 포함하고,

상기 제어신호 생성부는,

상기 제4 제어신호가 제1 레벨이면 상기 제1 및 제2 제어신호가 제1 레벨과 다른 제2 레벨이 되도록 하고, 제3 제어신호가 상기 제2 레벨이 되도록 하는 배터리 관리 시스템.
제18항에 있어서,

상기 제어신호 생성부는,

상기 제2 레벨의 전위를 갖는 공통전극;

상기 제1 제어신호가 입력되는 제1 전극, 상기 공통전극에 연결되는 제2 전극 및 상기 제4 제어신호가 입력되는 제1 제어전극을 포함하고, 상기 제4 제어신호가 제1 레벨이면 턴온되어 상기 제1 전극과 제2 전극이 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터; 및

상기 제2 제어신호가 입력되는 제3 전극, 상기 공통전극에 연결되는 제4 전극 및 상기 제4 제어신호가 입력되는 제2 제어전극을 포함하고, 상기 제4 제어신호가 제1 레벨이면 턴온되어 상기 제3 전극과 제4 전극이 전기적으로 연결되는 제2 트랜지스터

를 포함하는 배터리 관리 시스템.
제19항에 있어서,

상기 제1 제어신호는 소정의 저항을 통하여 상기 제1 전극에 입력되고,

상기 제2 제어신호는 소정의 저항을 통하여 상기 제2 전극에 입력되는

배터리 관리 시스템.
제19항에 있어서,

상기 제4 제어신호는 소정의 저항을 통하여 상기 제1 제어전극에 입력되고,

상기 제4 제어신호는 소정의 저항을 통하여 상기 제2 제어전극에 입력되는

배터리 관리 시스템.
제1 전지 셀과 제2 전지 셀을 포함하는 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성된 배터리에 연결되는 배터리 관리 시스템에 있어서,

제1 제어신호, 상기 제1 제어신호와 다른 타이밍에 제1 레벨을 갖는 제2 제어신호, 제3 제어신호, 제4 제어신호 및 상기 제4 제어신호가 소정 시간 시프트 된 제5 제어신호를 출력하는 제어신호 생성부;

상기 제1 및 제2 제어신호의 제1 레벨에 각각 응답하여 턴온되어 상기 제1 및 제2 전지 셀의 셀 전압을 각각 전달하는 제1 및 제2 릴레이;

상기 제3 제어신호의 제1 레벨에 응답하여 상기 제1 또는 제2 릴레이 중 어느 하나를 통하여 전달된 셀 전압을 전달하는 제3 릴레이;

상기 제3 릴레이로부터 전달된 셀 전압을 저장하는 충전부;

상기 제4 제어신호 및 상기 제5 제어신호의 제1 레벨에 응답하여 상기 충전 부에 저장된 셀 전압을 전달하는 제4 릴레이; 및

상기 제4 릴레이를 통하여 전달된 셀 전압을 디지털 데이터로 변환하는 A/D컨버터를 포함하고,

상기 제어신호 생성부는,

상기 제4 또는 제5 제어신호가 제1 레벨이면 상기 제1 및 제2 제어신호가 제1 레벨이 반전된 레벨인 제2 레벨이 되도록 하고, 상기 제4 및 제5 제어신호가 상기 제2 레벨이면 상기 제3 제어신호가 상기 제1 레벨이 되도록 하는 배터리 관리 시스템.
제22항에 있어서,

상기 제어신호 생성부는,

상기 제1 레벨의 전위를 갖는 공통전극;

반전된 상기 제1 제어신호가 입력되는 제1 전극 및 상기 공통전극에 연결되는 제2 전극을 포함하고, 반전된 상기 제4 제어신호 또는 반전된 상기 제5 제어신호가 제2 레벨이면 턴온되어 상기 제1 전극과 제2 전극이 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터;

반전된 상기 제2 제어신호가 입력되는 제3 전극 및 상기 공통전극에 연결되는 제4 전극을 포함하고, 반전된 상기 제4 제어신호 또는 반전된 상기 제5 제어신호가 제2 레벨이면 턴온되어 상기 제3 전극과 제4 전극이 전기적으로 연결되는 제2 트랜지스터; 및

상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극 및 상기 제2 트랜지스터의 상기 제3 전극을 통하여 각각 전달되는 상기 반전된 제1 제어신호 및 상기 반전된 제2 제어신호와 상기 반전된 제4 제어신호 및 상기 반전된 제5 신호를 입력받아 각각 상기 제1, 제2, 제4 및 제5 제어신호를 출력하는 인버터

를 포함하는 배터리 관리 시스템.
제23항에 있어서,

상기 제1 및 제2 트랜지스터 각각은 제1 및 제2 제어전극을 포함하고,

상기 반전된 제4 제어신호는 제1 저항을 통하여 제1 및 제2 제어전극에 각각 입력되고, 상기 반전된 제5 제어신호는 제2 저항을 통하여 제1 및 제2 제어전극에 각각 입력되는 배터리 관리 시스템.
제23항에 있어서,

상기 제어신호 생성부는,

상기 인버터로부터 출력된 상기 제4 및 제5 제어신호를 입력받아 상기 제3 제어신호를 출력하는 회로부를 더 포함하는 배터리 관리 시스템.
제25항에 있어서,

상기 회로부는,

상기 인버터로부터 출력된 상기 제4 및 제5 제어신호가 상기 제2 레벨이면 상기 제1 레벨을 갖는 상기 제3 제어신호를 출력하는 NAND 게이트인 배터리 관리 시스템.
제22항에 있어서,

상기 제어신호 생성부는,

상기 제1 레벨의 전위를 갖는 공통전극;

상기 제1 제어신호가 입력되는 제1 전극 및 상기 공통전극에 연결되는 제2 전극을 포함하고, 상기 제4 제어신호 또는 상기 제5 제어신호가 제2 레벨이면 턴온되어 상기 제1 전극과 제2 전극이 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터;

상기 제2 제어신호가 입력되는 제3 전극 및 상기 공통전극에 연결되는 제4 전극을 포함하고, 상기 제4 제어신호 또는 상기 제5 제어신호가 제2 레벨이면 턴온되어 상기 제3 전극과 제4 전극이 전기적으로 연결되는 제2 트랜지스터; 및

상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극 및 상기 제2 트랜지스터의 상기 제3 전극을 통하여 각각 전달되는 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호와 상기 제4 제어신호 및 상기 제5 신호를 입력받아 각각 상기 제1, 제2, 제4 및 제5 제어신호를 출력하는 버퍼

를 포함하는 배터리 관리 시스템.
제27항에 있어서,

상기 제어신호 생성부는,

상기 버퍼로부터 출력된 상기 제4 및 제5 제어신호를 입력받아 상기 제3 제어신호를 출력하는 회로부를 더 포함하는 배터리 관리 시스템.
제28항에 있어서,

상기 회로부는,

상기 버퍼로부터 출력된 상기 제4 및 제5 제어신호가 상기 제2 레벨이면 상기 제1 레벨을 갖는 상기 제3 제어신호를 출력하는 NOR 게이트인 배터리 관리 시스템.
제1 제어신호가 입력되는 제1 입력단자;

제2 제어신호가 입력되는 제2 입력단자;

상기 제1 입력단자에 연결되는 제1 전극, 제1 레벨의 전압이 인가되는 제2 전극 및 상기 제2 입력단자에 연결되는 제어전극을 포함하고, 상기 제2 제어신호가 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨이면 턴온되는 트랜지스터;

상기 트랜지스터의 제1 전극을 통하여 전달되는 제3 제어신호가 상기 제2 레벨이면 턴온되는 제1 스위치; 및

상기 제2 제어신호가 상기 제2 레벨이면 턴온되는 제2 스위치

를 포함하는 배터리 관리 시스템.
제1 제어신호가 입력되는 제1 입력단자;

제2 제어신호가 입력되는 제2 입력단자;

상기 제2 제어신호가 소정 시간 시프트된 제3 제어신호가 입력되는 제3 입력단자;

상기 제1 입력단자에 연결되는 제1 전극, 제1 레벨의 전압이 인가되는 제2 전극 및 상기 제2 입력단자 및 제3 입력단자에 연결되는 제어전극을 포함하고, 상기 제2 제어신호 또는 제3 제어신호가 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨이면 턴온되는 트랜지스터;

상기 트랜지스터의 제1 전극을 통하여 전달되는 제4 제어신호가 상기 제2 레벨이면 턴온되는 제1 스위치;

상기 제2 제어신호 및 상기 제3 제어신호가 상기 제2 레벨이면 턴온되는 제2 스위치;

상기 제2 제어신호 및 제3 제어신호가 상기 제1 레벨일 때 상기 제2 레벨을 갖는 제5 제어신호를 생성하는 회로부; 및

상기 제5 제어신호가 상기 제2 레벨이면 턴온되는 제3 스위치

를 포함하는 배터리 관리 시스템.