KR100799378B1 - 배터리 센서 및 배터리 센서 동작 방법 - Google Patents

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한스-미하엘 그라프
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지멘스 악티엔게젤샤프트
이자벨렌휘테 호이슬러 게엠베하 카게
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Abstract

본 발명은 전류계, 평가 유닛(3) 및 마이크로프로세서(4)를 포함하는 배터리 센서(1)에 관한 것이다. 배터리(2)가 제공된 주 전기 소비재(8, 10, 12)가 스위치 오프되는 유휴 상태 동안, 이하의 단계들이 수행된다. 마이크로프로세서(4)는 스위치 오프된다. 주어진 간격에서, 전류계로부터 측정된 신호는 평가 유닛(3)에 의하여 주어진 제 1 지속기간 동안 레코딩되고, 제 1 전류 임계값을 초과하거나 제 2 전류 임계값 아래로 떨어지는지에 대하여 할당된 제 1 전류 값들이 평가 유닛에서 모니터링된다. 전류 임계값을 초과하거나 그 이하로 떨어진 경우, 마이크로프로세서(4)는 스위치 온되고, 주어진 제 2 지속기간 동안 전류계로부터 측정된 신호는 평가 유닛(3)에 의해 레코딩되며, 할당된 제 2 전류 값은 마이크로프로세서(4)에서 평가된다. 마이크로프로세서(4)에 의하여 배터리(2)의 전기적 하전을 달성하기 위한 절차들은 주어진 조건이 만족된 때 개시되고, 주어진 조건은 제 2 전류 값에 의존한다. 제 1 지속기간은 제 2 지속기간보다 더 작게 설정된다.

Description

배터리 센서 및 배터리 센서 동작 방법{BATTERY SENSOR AND METHOD FOR OPERATION OF A BATTERY SENSOR}
본 발명은 전류계, 평가 유닛 및 마이크로프로세서를 포함하는 배터리 센서와 배터리 센서를 동작시키기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 배터리 센서는 특히 차량에 사용되고, 예컨대, 전류, 전압 및 온도와 같은 배터리의 동작 파라미터들을 결정하는데 적합하다. 현대식 차량은 전기적 윈도우 유닛 및 차량 시트 조정을 위한 복수 개의 모터와 같은 복수 개의 전기 소비재(electrical consumer)를 구비한다. 부가하여, 차량 히터 또는 시트 히터가 종종 전기 소비재로서 제공된다.
DE 199 52 693 A1은 배터리의 상태를 결정, 디스플레이 및/또는 판독하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 이러한 장치는 동일하게 유지되거나 동적으로 선택되는 간격에서 배터리 전압, 배터리 온도, 충전 전류, 방전 전류 및 유휴 전류(idle current)를 결정하도록 설계된다. 이러한 장치는 전류를 측정하기 위한 측정 장치를 포함하고, 부가하여 테스트 신호의 아날로그-디지털 변환을 위한 AD 컨버터를 포함하는 마이크로컨트롤러 시스템을 포함한다. 마이크로컨트롤러 시스템은 데이터 메모리를 포함하고, 상기 데이터 메모리에 배터리의 특성들이 저장된다. 부가하여, 결정된 테스트 신호들은 마이크로컨트롤러 시스템에서 프로세싱되고, 그 리하여, 예를 들어, 배터리의 하전 상태가 결정된다. 마이크로컨트롤러 시스템은 필드버스에 의해 보드 상의 전자장치들을 위한 제어 인터페이스에 연결되고, 하전 상태가 낮을 때 고정된 우선순위에 따라 상기 제어 인터페이스를 통하여 전기 소비재에 대한 부하가 스위치 오프될 수 있다.
신뢰성 있는 동작을 위하여, 특히, 차량에서, 유휴 상태 이후조차, 즉, 주 전기 소비재가 스위치 오프된 때 이후조차, 주 전기 소비재가 다시 신뢰성 있는 방식으로 동작될 수 있는 것이 중요하다.
DE 689 25 585 B2는 패시베이팅된 리튬 배터리를 디패시베이팅하기 위한 장치를 개시하는데, 상기 장치는 디패시베이션을 유효화하기 위하여 패시베이팅된 배터리로부터 전류를 순간적으로 단기 인출하기 위한 제 1 수단을 포함한다. 제 2 수단은 배터리의 전력 방전 상태를 모니터링하기 위하여, 그리고 배터리가 사용가능한 전력 방전 상태로 복귀할 때까지 패시베이팅된 배터리로부터 전류의 순간적 인출을 위한 제 1 수단을 제어하기 위하여 제공된다.
WO 00/62087 A1은 소비재 장치로, 그리고 소비재 장치의 배터리로 고정하기 위한 기계적 장치를 갖는 바디를 포함하는 소비재 취급 장치를 개시한다. 바디는 배터리의 전압 및/또는 전류를 기록하도록 설계된 전자 레코더를 수용한다. 레코딩 모드에서, 마이크로프로세서는 유휴 상태에 있다. 주기적으로, 마이크로프로세서는 측정을 수행하기 위하여 스위치 온 된다. 이러한 측정에 따라, 마이크로컨트롤러는 상기 장치가 동일한 동작 모드로 지속할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 만약 그러하다면, 상기 장치는 다시 유휴 상태로 전환될 것이다.
공개물 "Stromsparen-gewusst wie! - Tips zur Reduzierung von Batteriestromen in Mixed-Signal-Controller-Designs"("전력 절약 방법 - 혼합된 신호 제어기 설계에서 배터리 전류를 감소시키는 요령"), Burkhardt, M., Elektonik 22/1999, 118-124쪽은 요즘 마이크로컨트롤러가 불활성 모드에서 전력 소모를 낮추는 다수의 기능들을 제공함을 보여준다. 휴면 모드에서, 제어기의 많은 부분들이 전원으로부터 연결해제된다. 부가하여, 배터리의 방전 전류를 감소시키는 스위칭 측정이 개시된다.
본 발명의 목적은 배터리의 신뢰성 있는 동작을 허용하는 배터리 센서 및 배터리 센서 동작 방법을 형성하는 것이다.
이러한 목적은 독립항들의 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속항들에 기재된다.
본 발명은 배터리 센서의 동작 방법에, 그리고 그에 따라 설계된 배터리 센서에 특징이 있다. 배터리 센서는 배터리의 전류를 결정하는 전류계, 평가 유닛 및 마이크로프로세서를 포함한다. 배터리에 할당된 주 전기 소비재가 스위치 오프되는 유휴 상태 동안 이하의 단계들이 수행된다. 마이크로프로세서는 스위치-오프 상태로 안내된다. 이러한 방식으로, 마이크로프로세서의 전기적 전력 소비는 최소값으로 감소된다. 주어진 제 1 시간 간격에서, 전류계로부터의 테스트 신호는 미리 결정될 수 있는 제 1 시간 지속기간 동안 평가 유닛에 의해 레코딩되고, 테스트 신호에 제 1 전류 값들이 할당되며, 상기 제 1 전류 값들은 제 1 임계 전류를 초과하는지 여부 및/또는 제 2 임계 전류 아래로 떨어지는지 여부가 평가 유닛에서 모니터링된다. 전류가 임계 전류를 초과하거나 임계 전류 아래로 떨어질 때, 마이크로프로세서 유닛은 스위치-온 상태로 이동하고, 주어진 제 2 시간 지속기간 동안, 전류계로부터의 테스트 신호는 평가 유닛에 의해 레코딩되고, 제 2 전류 값들은 테스트 신호에 할당되고, 그 다음 마이크로프로세서에서 평가된다. 배터리의 전기적 하전을 유지하기 위한 주어진 절차는 주어진 조건이 만족될 때 마이크로프로세서에 의해 개시되고, 상기 조건은 제 2 지속기간 동안 결정된 전류 값들의 함수이다. 제 1 시간 지속기간은 제 2 시간 지속기간보다 더 짧다. 제 1 및 제 2 시간 지속기간은 바람직하게 적어도 10배 만큼 상이하다. 제 1 시간 지속기간 동안 결정된 전류 값들은 제 2 시간 지속기간 동안 결정된 전류 값들보다 덜 정확한데, 그 이유는 전류 측정이 종종 가우시안 노이즈에 의해 중첩됨이 자명하게 되었기 때문이고, 가우시안 노이즈는 단기 전류 측정시 상당한 측정 에러 또는 더 오래 지속되는 측정에서보다 더 현저한 측정 에러를 유발한다. 임계 전류의 적절한 선택에 의해, 전류의 현저한 변화가 충분한 속도로 검출됨이 적은 양의 측정 작업으로, 그리고 그 결과 적은 양의 전기 에너지를 사용함으로써 보장될 수 있고, 상기 임계 전류의 적절한 선택은 특히 유리한 방식으로 제 2 시간 지속기간 동안 최종적으로 결정된 전류 값들에 의존할 수 있다. 그 다음 제 2 시간 지속기간 동안 전류 값의 후속적인 결정은 매우 정확한 측정 결과를 제공하고, 정확한 방식으로 배터리의 하전 상태를 추정하기 위하여 사용될 수 있으며, 선택적으로 배터리의 하전을 유지하기 위하여 절차들을 수행할 수 있다.
본 발명의 유리한 실시예에서, 마이크로프로세서는 유휴 상태 동안 주어진 제 2 시간 간격으로 스위칭 온 상태로 이동되고, 주어진 제 2 시간 지속기간 동안 전류계로부터의 테스트 신호는 평가 유닛에 의해 레코딩되고, 제 2 전류 값들은 테스트 신호에 할당되며 그 다음 마이크로프로세서에서 평가된다. 제 2 시간 간격은 제 1 시간 간격보다 더 크도록, 바람직하게는 적어도 10배 이상 만큼 더 크도록 선택된다.
결과적으로, 유휴 상태 동안조차 전류 값들이 규칙적으로, 즉 제 2 시간 간격에 대응하여 정확하게 결정될 수 있고, 배터리의 현재 하전 상태를 결정하기 위하여 사용될 수 있음이 간단한 방식으로 보장될 수 있다. 게다가, 제 2 시간 간격을 적절히 크게 선택하는 것은 전체적으로 유휴 상태에 대하여 배터리 상에 단지 약간의 부하가 존재함을 보장한다.
전류의 적분이 제 2 전류 값들의 함수로서 유휴 상태의 지속기간에 걸쳐 결정된다면 더 유리하다. 상기 적분의 함수로서, 그 다음 결론은 배터리의 하전 상태에 관련하여 용이하게 도출될 수 있다.
본 발명의 부가적으로 유리한 실시예에서, 각성 신호(wake-up signal)는 전류의 적분이 주어진 적분 임계값을 초과하는 경우 배터리의 하전을 유지하기 위하여 절차들을 수행할 수 있는 상위 제어 유닛에 대해 형성된다. 그리하여, 유휴 상태 동안, 상위 제어 유닛이 대부분의 시간 동안 스위치 오프 상태에 있고 따라서 첫 번째로는 어떠한 전기 입력도 또는 단지 최소의 전기 입력도 사용하지 않음이 보장되고, 두 번째로는 그 다음 상위 제어 유닛이 일단 다시 각성 신호에 의해 스위치 온 상태로 이동하여 배터리의 하전을 유지하는 절차를 수행할 수 있음이 보장된다. 상기 절차는 예를 들어, 부가적 소비재를 스위치 오프하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 소비재는 또한 기본적으로 유휴 상태 동안 스위치 온 상태에 있다.
본 발명의 부가적 유리한 실시예에 따르면, 배터리 센서는 분압기를 포함하고, 상기 분압기는 입력 측에서 배터리 상에 방전된 전압을 공급받고, 출력 측에서 평가 유닛 상의 입력에 도전성으로 연결된다. 제 1 스위치는 분압기에 직렬로 배치된다. 앞서 언급한 스위치는 하나의 스위치 위치에서 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 차단하고 또 다른 스위치 위치에서 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 허용한다. 유휴 상태에서, 제 1 스위치는 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 차단하는 스위치 위치로 유도된다. 결과적으로, 간단한 방식으로 유휴 상태에서, 이것은 배터리에 의해 이용가능하게 되어야 하는 전류가 분압기를 통해 일정하게 흐르는 것을 방지한다.
본 발명의 부가적 유리한 실시예에 따르면, 저 전력 저항기는 분압기에 전기적으로 병렬로 배치되고, 제 2 스위치는 상기 저항기에 전기적으로 직렬로 배치된다. 앞서 언급된 스위치는 하나의 스위치 위치에서 저 전력 저항기를 통과하는 전류의 흐름을 차단하고, 또 다른 스위치 위치에서 저 전력 저항기를 통과하는 전류의 흐름을 허용한다. 제 2 스위치는 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 차단하는 스위치 위치로 유도된다. 후속적으로, 분압기의 출력 측 상에서의 전압은 제 1 전압 값으로서 결정된다. 제 2 스위치는 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 허용하여 후속적으로 제 2 전압 값으로서 분압기의 출력측 상의 전압을 결정하는 스위치 위치로 유도된다. 배터리와 분압기 사이에서 전기적 도전성 연결의 선 저항은 제 1 및 제 2 전압값의 함수로서 결정된다. 이러한 방식으로, 선 저항은 간단한 방식으로 결정될 수 있다. 선 저항을 사용하여, 출력측 상의 분압기에 의해 결정된 전압 값은 수정될 수 있다. 그리하여, 배터리를 따라 방전된 전압의 정확한 결정이 보장될 수 있다. 상기 단계들 또는 이러한 선 상에서 적절히 설계된 배터리 센서는 전류계 및 그에 대응하여 전류를 결정하는 단계를 필수적으로 요구하지 않는다. 부가하여, 유사하게 제 1 스위치가 분압기에 할당되는 것이 필수적이다 않다.
본 발명의 부가적 유리한 실시예에 따르면, 배터리는 적어도 제 1 및 제 2 배터리를 포함한다. 제 1 및 제 2 배터리는 전기적으로 직렬로 배열된다. 전압계는 제 1 또는 제 2 배터리 상에서 방전된 전압을 결정하기 위하여 제공된다. 평가 유닛에서, 전압계 상에서 측정된 값들은 주어진 제 3 시간 간격에서 결정되고, 제 1 및 제 2 배터리 상에서 방전된 전압을 나타내는 분압기의 출력 전압에 대한 측정 값들은 주어진 제 4 시간 간격에서 결정된다. 제 3 시간 간격은 제 4 시간 간격보다 더 크다. 그리하여, 제 1 배터리 및 제 2 배터리의 하전 상태는 간단한 방식으로 결정될 수 있다. 부가하여, 제 1 또는 제 2 배터리 상에서 방전되는 전압이 제 1 및 제 2 배터리 두 곳에서 방전되는 전압보다 종종 더 낮게 결정되는 것이 충분함이 입증되었고, 매우 정확한 정보가 각각의 배터리의 하전 상태에 관련하여 달성되는 것이 가능하다. 제 3 시간 간격은 바람직하게 제 4 시간 간격보다 적어도 10배 만큼 더 크다.
본 발명의 상기 유리한 실시예는 또한 배터리 센서가 전류계를 포함하는지에 무관한 유리한 방식으로 사용될 수 있다.
본 발명의 부가적 유리한 실시예에서, 배터리에 전기적으로 병렬로 할당된 발전기가 존재하고, 부가적인 전압계가 발전기 상에서 방전된 전압을 결정하기 위하여 제공된다. 부가적 전압계로부터의 측정 값들은 주어진 제 5 시간 간격에서 평가 유닛에서 결정되고, 분압기의 출력 전압에 대해 측정된 값은 주어진 제 4 시간 간격에서 결정된다. 제 5 시간 간격은 제 4 시간 간격보다 더 크고, 바람직하게 적어도 10배 만큼 더 크다.
그리하여, 발전기 및 배터리 모두의 상태는 간단한 방식으로 결정될 수 있다. 부가하여, 발전기 상에서 방전되는 전압이 배터리 상에서 방전되는 전압보다 덜 빈번하게 결정되는 것이 충분함이 입증되었고, 더욱이 매우 정확한 정보가 발전기의 상태에 관련하여 획득될 수 있다.
본 발명의 상기 유리한 실시예는 또한 배터리 센서가 전류계를 포함하는지 여부와 무관한 유리한 방식으로 사용될 수 있다.
부가적인 유리한 본 발명의 실시예에서, 전압이 주어진 임계 전압 아래로 떨어질 때, 배터리의 주어진 파라미터들이 결정되고 비휘발성 방식으로 저장된다. 이것은 예를 들어, EEPROM에서 달성될 수 있고, 그 다음 주어진 임계 전압이 이후에 초과된 후에 평가될 수 있다. 이것은 전압이 임계 전압 아래로 떨어진 이유를 진단하는 것을 가능케 한다.
본 발명의 유리한 실시예는 또한 배터리 센서가 전류계를 포함하는지 여부와 무관한 유리한 방식으로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 개략적 도면의 도움으로 이하에서 설명된다.
도 1은 배터리 센서의 제 1 실시예이다.
도 2는 배터리 센서의 제 2 실시예이다.
도 3은 배터리 센서의 전류 측정 절차를 보여주는 흐름도이다.
도 4는 배터리 센서 내 분압기의 동작에 대한 흐름도이다.
도 5는 선 저항을 결정하기 위한 프로그램이다.
도 6은 여러 전압 값들을 결정하기 위한 프로그램에 대한 흐름도이다.
도 7은 여러 전압 값들을 결정하기 위한 부가적 프로그램에 대한 부가적 흐름도이다.
도 8은 배터리 센서를 사용하여 배터리 상의 전압 강하를 모니터링하기 위한 흐름도이다.
동일한 구성 또는 기능을 갖는 요소들은 모든 도면에서 동일한 참조번호를 사용하여 도시된다.
배터리 센서(1)(도 1)는 배터리(2)의 여러 동작 파라미터들을 결정하고 평가하며 모니터링하도록 설계된다. 배터리(2)는 바람직하게 차량, 특히 자동차에 배치된 차량 배터리이고, 상기 배터리는 양의 단자에서 기준 전위에 기초한 공급 전압을 제공한다. 공급 전압은 예를 들어, 12, 14, 24, 28, 36 또는 48 볼트 또는 다른 전압 값일 수 있다.
배터리 센서는 부가하여 평가 유닛(3)을 포함하고, 평가 유닛(3)은 바람직하게 복수 개의 입력((20, 26, 38)(도 1), 42(도 2)), 복수 개의 출력(22, 32), 적어도 하나의 아날로그-디지털 변환기, 바람직하게 적분 온도 센서 및 적어도 하나의 계산 수단을 포함하는 ASIC이고, 상기 계산 수단은 입력들 중 하나에 존재하는 디지털로 변환된 신호들의 디지털 필터링을 수행하거나 디지털로 변환된 신호들의 또 다른 규칙적이고 간단한 부가적 평가를 수행하기에 적합하다. 부가하여, 평가 유닛(3)은 또한 데이터의 중간 저장을 위한 작은 메모리를 포함할 수 있다. 평가 유닛(3)은 부가하여 마이크로프로세서(4)와의 통신 인터페이스를 포함하고, 평가 유닛(3)은 마이크로프로세서(4)에 대응하는 신호 라인들을 경유하여 전기적으로 도전성 방식으로 연결된다. 마이크로프로세서(4)는 데이터 저장을 위하여 평가 유닛(3)보다 상당히 더 큰 메모리를 포함하고 적어도 하나의 계산 수단을 포함하며, 상기 계산 수단은 바람직하게 평가 유닛(3)을 사용하여 가능한 것보다 상당히 더 복잡한 계산 동작을 수행하기 위하여 배치된다.
배터리 센서(1)는 바람직하게 상위 제어 유닛(6)에 할당되고, 배터리 센서는 마이크로프로세서(4) 내에 구성된 인터페이스를 경유하여 상위 제어 유닛(6)과 통신할 수 있다. 상위 제어 유닛(6)은 예를 들어, 여러 전기 소비재 및 특히 주 전기 소비재(8, 10, 12)를 제어하는 차량 전기 시스템을 위한 제어 유닛이다. 전기 소비재들은 예를 들어, 차량 시트 위치, 차량 히터, 시트 히터, 하나 또는 복수 개의 에어백을 제어하는 제어 장치, 엔진 제어 유닛 또는 내연 엔진 내 제어 요소들을 위한 액츄에이터들을 조정하기 위하여 모터들을 조정하는 것을 포함할 수 있다.
따라서 상위 제어 유닛(6)은 차량 전기 시스템을 위한 제어 유닛일 수 있고, 선택적으로 또한 엔진 제어 유닛 또는 다른 제어 장치일 수 있다. 여하간, 상위 제어 유닛(6)은 또 다른 제어 장치에 적절한 명령을 발송함으로써 전기 소비재를 직접 또는 간접적으로 턴 온 또는 턴 오프시킬 수 있도록 설계된다.
배터리 센서(1)는 배터리 센서(1)의 입력(15)에 전기적 도전성 방식으로 입력 측상에 연결된 분압기를 포함한다. 배터리 센서(1)의 입력(15)은 전기적 도전성 방식으로 배터리(2)의 양의 단자에 연결된다. 분압기는 전기적으로 직렬로 연결된 제 1 저항기(14) 및 제 2 저항기(16)를 포함한다. 스위치(18)는 부가하여 제 1 저항기(14) 및 제 2 저항기(16)에 전기적으로 직렬로 배치되고, 상기 스위치는 바람직하게 트랜지스터로서 설계된다. 제 1 저항기(14)와 제 2 저항기(16) 사이의 전기적 도전성 연결 노드는 평가 유닛의 제 1 입력(20)에 전기적 도전성 방식으로 연결된다. 제 1 출력(22)은 제 1 스위치(18)에 전기적 도전성 방식으로 연결되어, 제 1 스위치(18)는 제 1 출력(22)에서 전압 전위의 함수로서 제 1 저항기(14) 및 제 2 저항기(16)를 통과하는 전류의 흐름을 허용하거나 차단한다.
부가하여, 배터리 센서(1)는 분류기(shunt resistor)으로서 언급되는 전류계 저항기(24)를 포함하는 전류계를 구비한다. 전류계 저항기(24)는 매우 낮은 저항을 갖도록 설계되고 예를 들어, 약 100 μΩ 정도의 저항을 가질 수 있다. 전류계 저항기는 전기적 도전성 방식으로 기준 전위 및 전기적 도전성 방식으로 배터리 센서(1)의 입력(25)을 경유하여 배터리(2)의 음의 단자 양쪽에 연결된다. 평가 유닛(3)의 제 2 입력(26)은 전류계 저항기(24)에 전기적 도전성 방식으로 연결되어, 전 류계 저항기(24) 상의 전압 강하는 제 2 입력 상에 나타나고, 그 다음 이러한 전압은 전류계 저항기를 통과하는 전류의 측정치이다.
제 3 저항기(28)는 분압기에 전기적으로 병렬로 배치되고, 제 2 스위치(30)는 제 3 저항기에 전기적으로 직렬로 배치된다. 제 3 저항기는 낮은 저항, 예를 들어, 600 Ω의 저항 값을 갖도록 설계된다. 제 2 스위치는 바람직하게 제 1 스위치(18)와 똑같은 트랜지스터로서 설계된다. 제 2 스위치(30)는 제어 입력에서 평가 유닛(3)의 제 2 출력(32)에 전기적 도전성 방식으로 연결된다. 제 2 출력(32)에서의 전압 전위에 따라, 제 2 스위치(30)는 제 3 저항기(28)를 통과하는 전류의 흐름을 차단하거나 허용한다.
배터리 센서(1)는 바람직하게 부가하여 전압계(36)를 포함하고, 전압계(36)는 발전기(34)의 전압 강하를 결정할 수 있는 방식으로 발전기(34)에 전기적 도전성 방식으로 입력(37)을 경유하여 연결된다. 전압계(36)는 평가 유닛(3)의 제 3 입력(38)에 전기적 도전성 방식으로 연결된다. 부가하여, 배터리 센서(1)의 동작은 흐름도를 사용하여 도 3 내지 도 8을 참조해서 이하에서 기술된다.
배터리 센서(1)의 제 2 실시예(도 2)는 배터리가 제 1 배터리(2a) 및 제 2 배터리(2b)를 포함한다는 점에서 배터리 센서의 제 1 실시예와 상이하다.
그러나, 상기 배터리 센서는 훨씬 더 많은 배터리를 포함할 수도 있다. 이것은 예를 들어, 24 V 차량 전기 시스템을 갖는 트럭의 경우에 빈번히 일어난다. 배터리 센서(1)의 입력(41)은 2개의 배터리 사이의 노드에 전기적 도전성 방식으로 연결가능하고, 상기 2개의 배터리(2a, 2b)는 전기적으로 직렬로 연결된다. 부가의 전압계(40)는 배터리 센서(1)의 입력(41)에 전기적 도전성 방식으로 연결된다. 부가의 전압계(40)는 출력 측 상에서 평가 유닛(3)의 제 4 입력(42)에 전기적으로 도전성 방식으로 부가하여 연결된다. 전압계(40)를 사용하여, 제 1 배터리(2a)와 제 2 배터리(2b) 사이의 전압 전위는 기준 전위와 관련하여 결정될 수 있고, 그 다음 평가 유닛의 제 4 출력(42)에서 이용가능하게 된다.
제 2 실시예에 따르면, 배터리 센서(1)는 또한 제 1 실시예에 따른 입력(37)과 부가의 전압계(36) 및 평가 유닛(3)의 제 3 입력(38)을 포함할 수 있다. 평가 유닛(3)의 입력(20, 26, 42, 38)은 바람직하게 멀티플렉서 및 증폭기를 경유하여 평가 유닛의 AD 컨버터로 유도되고, 그 다음 AD 컨버터는 존재하는 신호들의 아날로그/디지털 변환을 수행하여 부가의 프로세싱을 위하여 신호들이 평가 유닛(3)의 계산 유닛에 이용가능하게 만든다.
전류계는 또한 제 3 입력(26)의 업스트림으로 연결되는 저역 필터를 포함할 수 있고, 그것의 시간 상수는 바람직하게 유휴 상태(RP)가 진행되는지 여부의 함수로서 조정될 수 있다. 그리하여, 유휴 상태 내 시간 상수는 예를 들어, 3 s일 수 있고, 유휴 상태 밖에서 시간 상수는 3 ms일 수 있다. 유사하게, 저역 필터는 분압기에 할당될 수 있고, 분압기는 제 1 저항기 및 제 2 저항기로 구성된다. 부가하여, 대응하는 저역 필터들은 또한 전압계들(36, 40)에 할당될 수 있다. 분압기 및 전압계들(36, 40)은 또한 평가 유닛(3)에 통합될 수 있다.
배터리 센서의 동작 모드는 이하에서 도 3 내지 도 8의 흐름도의 도움으로 더 상세히 기술된다. 흐름도에 도시된 시퀀스들은 평가 유닛(3)에서 일어날 수 있 고, 몇몇 시퀀스들은 또한 마이크로프로세서(4)에서 일어날 수 있다.
전류의 측정을 수행하는 프로그램은 단계 S1(도 3)에서 시작하고, 단계 S1에서 변수들은 선택적으로 초기화된다. 단계 S2에서, 유휴 상태(RP)가 진행되는지 여부에 대한 확인이 이루어지고, 상기 유휴 상태는 주 전기 소비재(8, 10, 12)가 바람직하게 스위치 오프되었다는 사실에 특징이 있다. 이것은 차량 점화가 중단된 경우, 예를 들어, 점화 키가 제거된 경우일 수 있다. 만약 단계 S2에서의 조건이 만족되지 않으면, 바람직하게 단계 S2는 주어진 대기 주기 이후에 다시 확인된다. 반면, 만약 단계 S2에 대한 조건이 만족된다면, 그 다음 단계 S4에서, 마이크로프로세서(4) 및 상위 제어 유닛(6)은 스위치 오프된 상태(PD_4, PD_6)로 안내된다. 스위치 오프된 상태(PD_4, PD_6)에서, 마이크로프로세서(4) 및 상위 제어 유닛(6)은 어떠한 전력 또는 단지 최소의 전력도 소비하지 않는다.
단계 S6에서, 단계 S8이 주어진 제 1 시간 간격(TA1)에서 사전에 최종적으로 수행되었는지 여부에 대한 확인이 이루어진다. 만약 그렇지 아니하다면, 단계 S6에서의 조건이 주어진 대기 주기 이후에 다시 확인된다. 반면, 만약 단계 S6에서의 조건이 만족된다면, 단계 S8에서 제 1 전류 값들(I_W1)이 주어진 제 1 시간 지속기간(TD1)에 대하여 결정된다. 이것은 전류계 저항기(24)의 저항의 함수로서 평가 유닛의 제 2 입력에 존재하는 전압들의 대응하는 아날로그-디지털 변환 및 제 1 전류 값들로의 대응하는 변환에 의하여 달성된다. 예를 들어, 제 1 시간 지속기간은 약 10 ms이다. 제 1 시간 간격(TA1)은 예를 들어, 약 1 초이다. 제 1 전류 값들(I_W1)은 바람직하게 필터링되고, 즉, 예를 들어, 평균이 채택되어 부가의 프로세싱의 기초로서 사용된다. 측정 시간, 즉 제 1 시간 지속기간(TD1)의 짧은 지속기간의 결과로서, 가우시안 노이즈는 제 1 전류 값들(I_W1)의 품질에 대한 상당한 효과를 갖고, 상기 제 1 전류 값들(I_W1)은 결과적으로 단지 대략적으로 배터리(2)를 통과하는 실제 전류값을 나타낸다.
단계 S10에서, 제 1 전류 값들(I_W1)이 제 1 임계 전류(I_THD1)보다 더 큰지 여부 및/또는 제 1 전류 값들(I_W1)이 제 2 임계 전류(I_TDH2)보다 더 낮은지 여부에 관련하여 확인이 이루어진다. 제 1 및 제 2 임계 전류(I_THD1, I_THD2)는 사전에 확고하게 고정될 수 있거나, 예를 들어, 레코딩되었던 최종 제 2 전류 값들(I_W2)에 의존할 수도 있다. 제 2 전류 값들(I_W2)은 상당히 보다 정확한 방식으로 전류계 저항기(24)를 통해 실제로 흐르고 있는 전류를 나타내고, 이에 대한 설명은 이하에서 더 자세히 할 것이다.
단계 S10에서의 조건이 만족되지 않으면, 프로세싱은 반복되거나 선택적으로 단계 S2에서 주어진 대기 주기 이후에 계속된다. 반면, 만약 단계 S10에서의 조건이 만족되면, 프로세싱은 단계 S14에서 계속되고, 이것은 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다.
단계 S12 및 그 이후의 단계들에 대한 프로세싱은 단계 S6 내지 S10에 사실상 병렬로 진행된다. 단계 S12에서, 단계 S14가 최종적으로 프로세싱된 이래로 주어진 제 2 시간 간격(TA2)이 경과했는지 여부에 대한 확인이 이루어진다. 만약 그렇지 않다면, 프로세싱은 다시 단계 S2에서 계속되고, 선택적으로 주어진 대기 주기가 경과된 이후에 계속된다. 반면, 만약 단계 S12의 조건이 만족되면, 마이크로프로세서(4)는 단계 S14에서 스위치 온 상태(PU_4)로 이동된다.
후속적인 단계 S16에서, 제 2 전류 값들(I_W2)은 주어진 시간 지속기간(TD2)에 대하여 결정된다. 제 2 시간 간격(TA2)은 예를 들어, 약 20분일 수 있다. 제 2 시간 지속기간(TD2)은 예를 들어, 총 약 1000 초 전류 값들(I_W2)이 결정되는 방식으로 선택될 수 있다. 제 2 시간 지속기간(TD2)은 예를 들어, 약 250 ms이다. 평가 유닛(3)은 통상적으로 모든 제 2 전류 값들(I_W2)에 대한 중간 저장을 제공하는 메모리 용량을 갖지 않고, 따라서, 제 2 전류 값들(I_W2)은 평가 유닛(3)에 의해 마이크로프로세서(4)로 인도되고, 따라서 마이크로프로세서(4)는 제 2 전류 값들(I_W2)을 디지털로 필터링하여 예를 들어, 평균을 취한다. 이러한 방식으로 결정된 복수 개의 제 2 전류 값들(I_W2) 및 제 2 전류 값들(I_W2)의 필터링의 결과로서, 본래 획득된 제 2 전류 값들(I_W2)에서의 가우시안 노이즈는 이러한 방식으로 필터링되어 부가의 프로세싱에 대한 기초로서 사용되는 제 2 전류 값들(I_W2)의 단지 사소한 인자가 되어, 전류계 저항기(24)를 통해 흐르는 실제 전류에 관련하여 전류 값들의 품질에 단지 약간만 영향을 미친다.
단계 S18에서, 전류에 대한 적분 값(I_I)은 제 2 전류 값들(I_W2)을 적분함으로써 결정되고, 제 2 전류 값들은 각각의 경우에 제 2 전류 값들(I_W2)로부터 채택된 평균 값이다. 적분 값(I_I)의 결정은 특히 제 2 전류 값들(I_W2)에 대한 평균 값과 제 2 시간 간격(TA2)에 대응하는 시간 지속기간의 곱을 더하고 이전의 적분 값(I_I)을 더함으로써 간단한 방식으로 달성될 수 있다.
후속적으로, 단계 S20에서, 전류에 대한 적분 값(I_I)이 적분 임계값 (I_I_THD)보다 더 큰지 여부에 대한 확인이 이루어진다. 만약 그렇지 않다면, 프로세싱은 단계 S2로 계속되고, 선택적으로 주어진 대기 시간이 경과된 이후에 단계 S2로 계속된다. 반면, 만약 단계 S20에서의 조건이 만족되면, 적분 임계값 (I_I_THD)이 적절히 선택된 때, 이것은 유휴 상태(RP) 동안 배터리(2)로부터 배터리(2)의 하전이 주어진 최소 하전 이하로 떨어지는 위험이 존재할 정도로 큰 전하가 유출되었음을 지시한다.
단계 S20에서의 조건이 만족되면, 단계 S22에서 각성 신호(S_WU)가 생성되고 마이크로프로세서(4)의 인터페이스를 경유하여 상위 제어 장치(6)로 재유도된다. 각성 신호(S_WU)의 함수로서, 상위 제어 장치(6)는 스위치 오프 상태(PD_6)로부터 스위치 온 상태로 이동한다. 만약 상위 제어 장치(6)가 스위치 온 상태에 있다면, 대응하는 데이터, 예를 들어, 전류에 대한 적분 값(I_I) 또는 제 2 전류 값들(I_W2)은 마이크로프로세서(4)에 의해 상위 제어 장치(6)로 전달된다. 그 다음 상위 제어 장치(6)는 제 2 전류계 값들(I_W2)의 함수로서, 또는 전류에 대한 적분 값(I_I) 및 선택적으로 배터리(2)의 부가적 동작 파라미터들의 함수로서, 배터리의 하전을 유지하기 위하여 대응하는 절차를 개시하고, 그 다음 상기 배터리의 동작 파라미터들은 획득되어 그 후 상위 제어 장치(6)으로부터 나온 명령들에 대응하여 배터리 센서에서 결정된다. 전술한 절차들은 예를 들어, 유휴 상태(RP) 동안조차 규칙적으로 스위치 온 상태에 있는 전기 소비재들을 스위치 오프시키는 것을 포함한다.
단계 S22에 후속하여, 프로세싱은 다시 단계 S2에서 계속되고, 선택적으로 주어진 대기 주기 이후에 계속된다.
부가적 프로그램은 단계 S26(도 4)에서 시작된다. 단계 S28에서, 유휴 상태(RP)가 진행되는지 여부에 대한 확인이 이루어진다. 만약 그렇지 않다면, 제 1 스위치(18)는 스위치 온(ON)되어, 전류의 흐름이 제 1 저항기(14) 및 제 2 저항기(16)를 통과하도록 허용된다. 이것은 다시 배터리(2) 상에서 방전되는 전압의 측정을 허용한다.
반면 S28의 조건이 만족되면, 즉, 유휴 상태(RP)가 진행되고 있으면, 단계 S32에서 제 1 스위치는 스위치 오프(OFF)되어, 제 1 저항기(14) 및 제 2 저항기(16)를 통과하는 전류의 흐름이 차단된다. 이러한 방식으로, 유휴 상태(RP) 동안 어떠한 전류도 제 1 저항기 및 제 2 저항기를 통해 흐르지 않고, 그 결과 더 낮은 배터리의 방전이 달성됨이 보장된다. 그러나, 선택적으로 제 1 스위치(18)는 유휴 상태(RP) 이외의 경우조차 때때로 턴 오프될 수 있다.
부가의 프로그램이 단계 S36에서 시작된다. 단계 S38에서, 제 1 스위치(18)는 턴 온(ON)된다. 단계 S40에서, 제 2 스위치(30)는 턴 오프(OFF)된다. 단계 S42에서, 그 다음 제 1 전압 값(U_W1)이 결정된다. 후속적으로, 제 2 스위치(30)가 단계 S44에서 턴 온(ON)된다. 이것은 배터리(2)의 양의 단자에서의 전압이 제 3 저항기(28)를 통과하는 전류의 흐름을 개시하는 결과를 갖는다. 저항기(28)는 저-저항이기 때문에, 전류의 흐름이 제 3 저항기(28)에 의해 차단될 때보다 이제 상당히 증가된 전류가 배터리(2)의 양의 단자로부터 전류 센서의 입력(15)으로 흐른다. 그리하여 증가된 전류는 배터리의 양의 단자와 전류 센서의 입력(15) 사이의 전압 강하가 배터리(2)의 양의 단자와 전류 센서의 입력(15) 사이의 선 저항(R_L)의 함수로서 측정가능하게 증가된다는 결과를 갖는다.
단계 S46에서, 제 2 전압 값(U_W2)은 후속적으로 AD 컨버터를 사용하여 평가 유닛(3)의 제 1 입력(20)에서 아날로그/디지털 변환을 겪는다.
바람직하게 마이크로프로세서(4)에서 수행되는 단계 S48에서, 선 저항(R_L)은 후속적으로 제 1 및 제 2 전압 값들(U_W1, U_W2)의 함수로서 결정되고, 상기 제 1 및 제 2 전압 값들은 바람직하게 제 1 및 제 2 저항기들(14, 16)의 저항 값들의 함수로서 획득되었다. 그 다음 수정은 배터리(2) 양단에서 방전되는 전압에 대한 보다 정확한 값을 얻기 위하여 분압기의 출력 측 상에서 후속적인 전압 측정에 대한 선 저항(R_L)의 함수로서 이루어질 수 있다.
본 방법은 후속적으로 단계 S50에서 종결되고, 바람직하게 주기적으로 다시 실시된다. 단계 S38 내지 S42는 또한 때때로 이하의 단계들 S44 내지 S46 이후에 수행될 수 있다.
부가의 프로그램은 단계 S52(도 6)에서 시작된다. 단계 S54에서, 단계 S56의 최종 프로세싱 이래로 시간 간격이 제 4 시간 간격(TA4)과 균등한지 여부에 대한 확인이 이루어진다. 만약 그렇지 않다면, 프로세싱은 단계 S62에서 계속되고, 단계 S62에서 프로그램은 바람직하게 주어진 대기 주기 동안 일시정지된다. 만약 단계 S54에서의 조건이 만족되면, 제 1 스위치(18)는 단계 S56에서 스위치 온(ON)된다. 단계 S58에서, 제 2 스위치(30)는 스위치 오프(OFF)된다. 단계 S60에서, 제 1 전압 값(U_W1)은 평가 유닛의 제 1 입력(20)에서 결정된다. 제 1 전압 값 (U_W1)은 그 다음 부가의 프로세싱을 위한 마이크로프로세서(4)에 이용가능하게 된다.
단계 S64의 조건은 실질적으로 단계 S54 내지 S60에 병렬인 방식으로 확인된다. 단계 S64에서, 제 3 시간 간격(TA3)에 대응하는 시간 간격이 단계 S66이 프로세싱된 최종 시간 이래로 경과되었는지 여부에 대한 확인이 이루어진다. 만약 그렇지 않다면, 프로세싱은 단계 S62에서 계속된다. 그러나, 만약 제 3 시간 간격(TA3)에 대응하는 시간 간격이 단계 S66이 프로세싱된 최종 시간 이래로 경과되었다면, 단계 S66에서, 제 3 전압 값(U_W3)이 제 4 입력(42)에서 전압의 평가에 의해 결정된다. 제 3 전압 값(U_W3)은 제 1 배터리(2a) 상에서 방전되는 전압을 나타낸다. 제 3 시간 간격(TA3)은 상당히 더 짧도록, 바람직하게 제 4 시간 간격(TA4)보다 적어도 10배 만큼 더 짧도록 선택된다. 이것은 특히, 평가 유닛의 아날로그-디지털 변환기의 부하를 제거하고, 부가하여 제 1 및 제 2 배터리(2a, 2b)의 하전 상태들의 차이가 검출될 것이라는 것을 보장할 수 있다.
단계 S62에서, 프로그램은 바람직하게 중단되고, 다른 프로그램들이 단계 S62에서 대기 주기 동안 사용된다. 단계 S62에 후속하여, 프로세싱이 단계 S54 및 S64에서 실질적으로 병렬로 재개된다.
도 7에 따른 프로그램은 배터리 센서의 제 1 실시예에서 수행된다. 단계 S68, S70, S72, S74, S76 및 S78은 단계 S52, S54, S56, S58, S60, S62에 대응한다. 실질적으로 단계 S70에 병렬로, 단계 S80에서, 단계 S82가 프로세싱된 최종 시간 이래로 시간 간격이 제 5 시간 간격과 균등한지 여부에 대한 확인이 이루어진다. 만약 그렇지 않다면, 프로세싱은 단계 S78에서 계속된다. 그러나, 만약 프로세싱된 최종 시간 이래로 시간 간격이 제 5 시간 간격과 균등하다면, 제 4 전압 값 (U_W4)는 단계 S82에서 결정되고, 상기 값은 발전기(34) 상에서 방전된 전압을 나타낸다. 제 5 시간 간격(TA5)은 바람직하게 더 크게 선택되고, 특히, 제 4 시간 간격(TA4)보다 적어도 10배 만큼 더 크게 선택된다.
부가의 프로그램이 단계 S84(도 8)에서 시작된다. 단계 S86에서, 단계 S86이 프로세싱된 최종 시간 이래로 시간 간격이 제 4 시간 간격(TA4)과 균등한지 여부에 대한 확인이 이루어진다. 만약 그렇지 않다면, 프로세싱은 단계 S88로 계속되고, 단계 S88에서 프로그램은 단계 S86의 조건이 다시 한 번 확인되기 이전에 주어진 대기 시간 동안 일시정지한다. 반면, 만약 단계 S86에 대한 조건이 만족된다면, 제 1 스위치는 단계 S90에서 스위치 온(ON)된다. 단계 S92에서, 제 2 스위치는 턴 오프(OFF)된다. 단계 S94에서, 제 1 전압 값(U_W1)이 결정된다.
단계 S96에서, 제 1 전압 값(U_W1)이 주어진 임계 전압(U_THD) 아래로 떨어지는지 여부에 대한 확인이 이루어진다. 임계 전압(U_THD)은 유리하게 전압이 임계값 아래로 떨어지는 때 마이크로프로세서(4) 및/또는 상위 제어 유닛(6)의 평가 유닛(3)의 부가적 동작이 더 이상 가능하지 않거나 단지 제한된 범위까지 가능한 방식으로 선택된다. 본질적인 특징은 임계 전압(U_THD) 및 제 4 시간 간격(TA4)이 단계 S96에서의 조건이 만족된 때, 평가 유닛(3) 및/또는 마이크로프로세서(4)가 주어진 시간 지속기간 동안 여전히 동작가능한 방식으로 선택된다는 것이고, 상기 주어진 지속기간은 배터리(2) 또는 배터리들(2a, 2b)의 주어진 동작 파라미터들이 수행될 단계 S98에서 결정되어, 예를 들어, EEPROM과 같은 비휘발성 메모리에 저장되기에 충분하다. 그 다음 이러한 동작 파라미터들은 인출되어 마이크로프로세서(4) 또는 상위 제어 장치가 다시 동작가능할 때 적절한 방식으로 평가된다.

Claims (14)

  1. 배터리 센서(1)를 동작시키는 방법으로서,
    상기 배터리 센서(1)는 배터리의 전류를 결정하는 전류계, 평가 유닛(3) 및 마이크로프로세서(4)를 포함하고,
    배터리(2)에 할당된 주 전기 소비재(8, 10, 12)가 스위치 오프되는 유휴 상태(RP) 동안,
    - 상기 마이크로프로세서(4)는 스위치 오프 상태로 유도되고,
    - 주어진 제 1 시간 간격(TA1)에서, 주어진 제 1 시간 지속기간(TD1) 동안 전류계로부터 나온 테스트 신호는 상기 평가 유닛(3)에 의해 결정되고, 제 1 전류 값들(I_W1)이 상기 테스트 신호에 할당되고, 상기 제 1 전류 값들은 제 1 임계 전류(I_THD1)가 초과되었는지 여부 및/또는 제 2 임계 전류(I_THD2)가 미달되었는지 여부를 확인하기 위하여 상기 평가 유닛에서 모니터링되고,
    - 상기 임계 전류 값들(I_THD1, I_THD2)이 초과 또는 미달되었을 때, 상기 마이크로프로세서(4)는 스위치 온 상태로 이동되고, 주어진 제 2 시간 지속기간(TD2) 동안 상기 전류계로부터 나온 테스트 신호는 상기 평가 유닛(3)에 의해 결정되고 제 2 전류 값들(I_W2)은 상기 테스트 신호에 할당되며, 상기 제 2 전류 값들은 상기 마이크로프로세서(4)에서 평가되며,
    - 상기 배터리(2)에서 전기 하전을 유지하기 위한 주어진 절차들은 주어진 조건이 만족되는 경우에 상기 마이크로프로세서에 의해 개시되고, 상기 조건은 상 기 제 2 전류 값들(I_W2)에 의존하며,
    - 상기 제 1 시간 지속기간(TD1)은 상기 제 2 시간 지속기간(TD2)보다 더 짧은,
    배터리 센서 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유휴 상태(RP) 동안, 상기 마이크로프로세서(4)는 주어진 제 2 시간 간격(TA2)에서 스위치 온 상태로 이동되고, 주어진 상기 제 2 시간 지속기간(TD2) 동안 상기 전류계로부터 나온 상기 테스트 신호는 상기 평가 유닛(3)에서 결정되고, 제 2 전류 값들(I_W2)은 상기 테스트 신호에 할당되고, 상기 제 2 전류 값들은 상기 마이크로프로세서(4)에서 평가되며, 상기 제 2 시간 간격(TA2)은 상기 제 1 시간 간격(TA1)보다 더 큰,
    배터리 센서 동작 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유휴 상태(RP)의 상기 시간 지속기간에 대한 전류의 적분은 상기 각각의 제 2 전류 값들(I_W2)의 함수로서 결정되는,
    배터리 센서 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    각성 신호(S_WU)는 상위 제어 유닛(6)에 대하여 생성되고, 상기 상위 제어 유닛(6)은 상기 전류의 적분이 주어진 적분 임계값(I_I_THD)을 초과하는 경우 상기 배터리(2)에 하전을 유지하는 절차들을 수행할 수 있는,
    배터리 센서 동작 방법.
  5. 제1항, 제2항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 센서(1)는 분압기를 포함하고, 상기 분압기는 입력 측 상에서 상기 배터리(2) 상에서 방전되는 전압을 공급받고, 출력 측 상에서 상기 평가 유닛(3) 상의 입력(20)에 도전성으로 연결되며, 제 1 스위치(18)는 상기 분압기에 전기적으로 직렬로 배치되고, 상기 제 1 스위치(18)는 하나의 스위치 위치에서 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 차단하고 다른 스위치 위치에서 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 허용하며, 상기 제 1 스위치(18)는 상기 유휴 상태(RP) 동안 상기 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 차단하는 스위치 위치로 유도되는,
    배터리 센서 동작 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    저 전력 저항기는 상기 분압기에 전기적으로 병렬로 배치되고, 제 2 스위치(30)는 상기 저 전력 저항기에 전기적으로 직렬로 배치되며, 상기 제 2 스위치(30)는 하나의 스위치 위치에서 상기 저 전력 저항기를 통과하는 전류의 흐름을 차단하고 다른 스위치 위치에서 상기 저 전력 저항기를 통과하는 전류의 흐름을 허용하 며,
    - 상기 제 2 스위치(30)는 상기 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 차단하는 스위치 위치로 유도되고, 상기 분압기의 출력 측 상의 전압은 제 1 전압 값(U_W1)으로서 결정되며,
    - 상기 제 2 스위치(30)는 상기 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 허용하는 스위치 위치로 유도되고, 상기 분압기의 출력 측 상의 전압은 제 2 전압 값(U_W2)으로서 결정되며,
    - 상기 배터리와 상기 분압기 사이에서 전기적 도전성 연결의 선 저항(R_L)은 상기 제 1 및 제 2 전압 값들의 함수로서 결정되는,
    배터리 센서 동작 방법.
  7. 제1항, 제2항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리는 적어도 제 1 및 제 2 배터리(2a, 2b)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 배터리(2a, 2b)는 전기적으로 직렬로 배치되고, 상기 배터리 센서는 전압계를 포함하며, 상기 전압계의 측정 신호는 상기 제 1 또는 제 2 배터리 상에서 방전되는 전압이고, 상기 전압계 상의 측정 값들은 주어진 제 3 시간 간격(TA3)에서 결정되며 상기 분압기의 출력 전압에 대한 측정 값들은 주어진 제 4 시간 간격(TA4)에서 결정되며, 제 3 시간 간격(TA3)은 제 4 시간 간격(TA4)보다 더 큰,
    배터리 센서 동작 방법.
  8. 제1항, 제2항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    발전기(34)는 전기적으로 병렬로 연결된 상기 배터리(2)에 할당되고, 부가의 전압계는 상기 배터리 센서(1)에 제공되며, 상기 부가의 전압계의 측정 신호는 상기 발전기(34) 상에서 방전되는 전압이고, 상기 부가의 전압계로부터 측정된 값들은 주어진 제 5 시간 간격(TA5)에서 결정되고, 상기 분압기의 출력 전압에 대한 측정 값들은 주어진 제 4 시간 간격(TA4)에서 결정되며, 상기 제 5 시간 간격(TA5)은 상기 제 4 시간 간격(TA4)보다 더 큰,
    배터리 센서 동작 방법.
  9. 제1항, 제2항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    전압이 주어진 임계 전압(U_THD) 아래로 떨어지는 경우, 상기 배터리(2)의 주어진 동작 파라미터들이 결정되어 비휘발성 방식으로 저장되는,
    배터리 센서 동작 방법.
  10. 배터리 센서로서,
    상기 배터리의 전류를 결정하는 전류계, 평가 유닛(3) 및 마이크로프로세서(4)를 포함하고, 배터리(2)에 할당된 주 전기 소비재(8, 10, 12)가 스위치 오프되는 유휴 상태(RP) 동안,
    - 상기 마이크로프로세서(4)는 스위치 오프 상태로 유도되고,
    - 주어진 제 1 시간 간격(TA1)에서, 주어진 제 1 시간 지속기간(TD1) 동안 상기 전류계로부터 나온 테스트 신호는 상기 평가 유닛(3)에 의해 결정되고, 제 1 전류 값들(I_W1)이 상기 테스트 신호에 할당되고, 상기 제 1 전류 값들은 제 1 임계 전류 값(I_THD1)이 초과되었는지 여부 및/또는 상기 전류가 제 2 임계 전류 값(I_THD2) 아래로 떨어졌는지 여부를 확인하기 위하여 상기 평가 유닛에서 모니터링되고,
    - 상기 전류가 상기 임계 전류 값들(I_THD1, I_THD2)을 초과 또는 미달하였을 때, 상기 마이크로프로세서(4)는 스위치 온 상태로 이동되고, 주어진 제 2 시간 지속기간(TD2) 동안 상기 전류계로부터 나온 테스트 신호는 상기 평가 유닛(3)에 의해 결정되고 제 2 전류 값들(I_W2)은 상기 테스트 신호에 할당되며, 상기 제 2 전류 값들은 상기 마이크로프로세서(4)에서 평가되며,
    - 상기 배터리(2)에서 전기 하전을 유지하기 위한 주어진 절차들은 주어진 조건이 만족되는 경우에 상기 마이크로프로세서에 의해 개시되고, 상기 조건은 상기 제 2 전류 값들(I_W2)에 의존하며,
    - 상기 제 1 시간 지속기간(TD1)은 상기 제 2 시간 지속기간(TD2)보다 더 짧은,
    배터리 센서.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배터리 센서(1)는 분압기를 포함하고, 상기 분압기는 입력 측 상에서 상기 배터리(2) 상에서 방전되는 전압을 공급받고, 출력 측 상에서 상기 평가 유닛 (3) 상의 입력(20)에 도전성으로 연결되며, 제 1 스위치(18)는 상기 분압기에 전기적으로 직렬로 배치되고, 상기 제 1 스위치(18)는 하나의 스위치 위치에서 상기 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 차단하고 다른 스위치 위치에서 분압기를 통과하는 전류의 흐름을 허용하는,
    배터리 센서.
  12. 제11항에 있어서,
    저 전력 저항기는 상기 분압기에 전기적으로 병렬로 배치되고, 제 2 스위치(30)는 상기 저 전력 저항기에 전기적으로 직렬로 배치되며, 상기 제 2 스위치는 하나의 스위치 위치에서 상기 저 전력 저항기를 통과하는 전류의 흐름을 차단하고 다른 스위치 위치에서 상기 저 전력 저항기를 통과하는 전류의 흐름을 허용하는,
    배터리 센서
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 항에 있어서,
    상기 배터리는 적어도 제 1 및 제 2 배터리(2a, 2b)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 배터리는 전기적으로 직렬로 배치되며, 전압계(40)는 상기 제 1 또는 제 2 배터리(2a, 2b) 상에서 방전되는 전압을 결정하는,
    배터리 센서.
  14. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    발전기(34)는 전기적으로 병렬로 연결된 배터리에 할당되고, 부가의 전압계(36)는 상기 발전기(34) 상에서 방전되는 전압을 결정하도록 제공되는,
    배터리 센서.
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