KR101242970B1 - Universal battery voltage measurement module - Google Patents

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KR101242970B1 KR1020110120682A KR20110120682A KR101242970B1 KR 101242970 B1 KR101242970 B1 KR 101242970B1 KR 1020110120682 A KR1020110120682 A KR 1020110120682A KR 20110120682 A KR20110120682 A KR 20110120682A KR 101242970 B1 KR101242970 B1 KR 101242970B1
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battery
electrically connected
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battery pack
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최경덕
임근욱
이정수
박찬휴
이정훈
유승환
김시원
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넥스콘 테크놀러지 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A battery pack voltage measurement module using a battery monitoring dedicated IC(Integrated Circuit) is provided to measure the voltages of a 12V lead storage battery pack, a 6V/12V/24V/36V/42V/48V nickel-metal hydride series battery pack, and a lithium series battery pack composed of two or more batteries connected in series. CONSTITUTION: A battery module voltage distribution circuit(102) is electrically connected to serially connected batteries(B_1-B_n) and distributes the voltage of the batteries. Resistors(R) and condensers(C) are electrically connected to the battery module voltage distribution circuit. A battery monitoring dedicated IC(104) is electrically connected to the resistors and measures the voltage of the batteries according to the control signals of a control part. The control part(106) is electrically connected to the battery monitoring dedicated IC and controls the battery monitoring dedicated IC.

Description

배터리 모니터링 전용 ＩＣ를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈{UNIVERSAL BATTERY VOLTAGE MEASUREMENT MODULE}Battery pack voltage measurement module using dedicated battery monitoring IC {UNIVERSAL BATTERY VOLTAGE MEASUREMENT MODULE}

본 발명은 배터리 팩 전압 측정모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 모듈 전압 분배 회로를 이용하여 12V용 납축전 배터리 팩, 6V/12V/24V/36V/42V/48V용 니켈 수소 계열 배터리 팩 및 2개 이상의 직렬로 구성된 리튬 계열 배터리 팩의 전압을 측정할 수 있는 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a battery pack voltage measurement module, and more particularly, to a 12V lead acid battery pack, a 6V / 12V / 24V / 36V / 42V / 48V nickel-hydride battery pack using a battery module voltage distribution circuit, and 2 The present invention relates to a battery pack voltage measurement module using a battery monitoring dedicated IC capable of measuring voltage of two or more series lithium battery packs.

일반적으로, 전기 자동차 및 에너지 저장 시스템에는 배터리 팩이 사용되고 있는 실정에 있다.In general, battery packs are used in electric vehicles and energy storage systems.

그리고, 상기한 배터리 팩에는 수십에서 수백의 배터리가 직렬/병렬로 연결되어 있는바, 상기 배터리 팩은 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈에 의해 전압이 측정된다.
In addition, tens or hundreds of batteries are connected to the battery pack in series / parallel. The battery pack is measured by a battery pack voltage measuring module using a battery monitoring dedicated IC.

도 1은 종래기술에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈을 나타낸 도면이다.
1 is a view showing a battery pack voltage measurement module using a battery monitoring dedicated IC according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이 종래기술에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈(10)은,As shown in FIG. 1, the battery pack voltage measuring module 10 using a battery monitoring dedicated IC according to the prior art may include:

직렬로 연결된 배터리(B1_1, … , B1_n, … , Bn_1, … , Bn_n)에 전기적으로 연결된 저항(R)과 콘덴서(C)와;A resistor (R) and a capacitor (C) electrically connected to the batteries B1_1, ..., B1_n, ..., Bn_1, ..., Bn_n connected in series;

상기 저항(R)에 전기적으로 연결되되, 제어부의 제어신호에 따라 배터리(B1_1, … , B1_n, … , Bn_1, … , Bn_n)의 전압을 측정하는 배터리 모니터링 전용IC(12)와;A battery monitoring dedicated IC 12 electrically connected to the resistor R and measuring voltages of the batteries B1_1, ..., B1_n, ..., Bn_1, ..., Bn_n according to a control signal of a controller;

상기 배터리 모니터링 전용IC(12)에 전기적으로 연결되어 배터리 모니터링 전용IC(12)를 제어하는 제어부(14)로 구성된다.
The controller 14 is electrically connected to the battery monitoring dedicated IC 12 to control the battery monitoring dedicated IC 12.

그러나, 상기의 종래기술에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈에서 배터리 모니터링 전용IC는 OV ～ 5V의 배터리 전압만을 측정할 수 있는바,However, in the battery pack voltage measurement module using the battery monitoring dedicated IC according to the related art, the battery monitoring dedicated IC can measure only a battery voltage of OV to 5V.

종래기술에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈은 12V용 납축전 배터리 팩, 6V/12V/24V/36V/42V/48V용 니켈 수소 계열 배터리 팩 및 2개 이상의 직렬로 구성된 리튬 계열 배터리 팩의 전압을 측정할 수 없는 문제점이 있었다.
The battery pack voltage measurement module using a dedicated battery monitoring IC according to the prior art includes a 12V lead acid battery pack, a 6V / 12V / 24V / 36V / 42V / 48V nickel-hydride battery pack, and two or more series lithium battery There was a problem that the voltage of the pack could not be measured.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 개량발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리 모듈 전압 분배 회로를 이용하여 12V용 납축전 배터리 팩, 6V/12V/24V/36V/42V/48V용 니켈 수소 계열 배터리 팩 및 2개 이상의 직렬로 구성된 리튬 계열 배터리 팩의 전압을 측정할 수 있는 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈을 제공하는 데 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems according to the prior art, an object of the present invention is to use a battery module voltage distribution circuit 12V lead-acid battery pack, 6V / 12V / 24V / 36V / The company provides a battery pack voltage measurement module using a battery monitoring IC that can measure voltage of a nickel-hydrogen battery pack for 42V / 48V and two or more series lithium battery packs.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈은,Battery pack voltage measurement module using a battery monitoring dedicated IC according to the present invention for achieving the above object,

직렬로 연결된 배터리(B_1, … , B_n)에 전기적으로 연결되어 배터리의 전압을 분해하는 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)와;A battery module voltage distribution circuit 102 electrically connected to the batteries B_1, ..., B_n connected in series to decompose the voltage of the battery;

상기 배터리 모듈 전압 분해 회로(102)에 전기적으로 연결된 저항(R)과 콘덴서(C)와;A resistor (R) and a capacitor (C) electrically connected to the battery module voltage decomposition circuit (102);

상기 저항(R)에 전기적으로 연결되되, 제어부의 제어신호에 따라 배터리(B_1, … , B_n)의 전압을 측정하는 배터리 모니터링 전용IC(104)와;A battery monitoring dedicated IC 104 electrically connected to the resistor R and measuring a voltage of the batteries B_1,..., B_n according to a control signal of a controller;

상기 배터리 모니터링 전용IC(104)에 전기적으로 연결되어 배터리 모니터링 전용IC(104)를 제어하는 제어부(106)로 구성되되,The controller 106 is electrically connected to the battery monitoring dedicated IC 104 to control the battery monitoring dedicated IC 104,

상기 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)는,The battery module voltage distribution circuit 102,

상기 직렬로 연결된 배터리(B_1, … , B_n)의 일측에 전기적으로 연결되되, 상기 제어부(106)에 전기적으로 연결되어 제어부(106)의 제어신호에 따라 온/오프되는 제1스위치(S1_1)와;A first switch S1_1 electrically connected to one side of the batteries B_1, ..., B_n connected in series, electrically connected to the control unit 106, and turned on / off according to a control signal of the control unit 106; ;

상기 직렬로 연결된 배터리(B_1, … , B_n)의 타측에 전기적으로 연결되되, 상기 제어부(106)에 전기적으로 연결되어 제어부(106)의 제어신호에 따라 온/오프되는 제2스위치(S1_2)와;A second switch S1_2 electrically connected to the other side of the series-connected batteries B_1,..., B_n, electrically connected to the controller 106, and turned on / off according to a control signal of the controller 106. ;

상기 제1스위치(S1_1)와 제2스위치(S1_2) 사이에 다 수개가 직렬로 전기적으로 연결되되, 저항(R)과 콘덴서(C)에 각각 전기적으로 연결된 저항(R1_1, … , R1_n)으로 구성된다.
Several are electrically connected in series between the first switch (S1_1) and the second switch (S1_2), consisting of resistors (R1_1, ..., R1_n) electrically connected to the resistor (R) and the capacitor (C), respectively do.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈은 배터리 모듈 전압 분배 회로를 이용하여 12V용 납축전 배터리 팩, 6V/12V/24V/36V/42V/48V용 니켈 수소 계열 배터리 팩 및 2개 이상의 직렬로 구성된 리튬 계열 배터리 팩의 전압을 측정할 수 있는 효과가 있다.As described above, the battery pack voltage measurement module using the dedicated battery monitoring IC according to the present invention uses a battery module voltage distribution circuit for a 12V lead acid battery pack and a 6V / 12V / 24V / 36V / 42V / 48V nickel It is effective to measure the voltage of a hydrogen-based battery pack and a lithium-based battery pack of two or more series.

따라서, 본 발명은 0V ～ 60V의 배터리(리튬배터리, 니켈수소 배터리, 납축전지 등)의 전압을 측정할 수 있는 효과가 있다.
Therefore, the present invention has the effect of measuring the voltage of a battery of 0V to 60V (lithium battery, nickel hydrogen battery, lead acid battery, etc.).

도 1은 종래기술에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈의 동작을 나타낸 흐름도이다.1 is a view showing a battery pack voltage measurement module using a battery monitoring dedicated IC according to the prior art,
2 is a view showing a battery pack voltage measurement module using a battery monitoring dedicated IC according to the present invention;
3 is a flowchart illustrating an operation of a battery pack voltage measuring module using a battery monitoring dedicated IC according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
Hereinafter, a preferred embodiment of a battery pack voltage measuring module using a battery monitoring dedicated IC according to the present invention will be described. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 2는 본 발명에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈을 나타낸 도면이다.
2 is a view showing a battery pack voltage measurement module using a battery monitoring dedicated IC according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈(100)은,As shown in FIG. 2, the battery pack voltage measurement module 100 using the battery monitoring dedicated IC according to the present invention may include:

직렬로 연결된 배터리(B_1, … , B_n)에 전기적으로 연결되어 배터리의 전압을 분해하는 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)와;A battery module voltage distribution circuit 102 electrically connected to the batteries B_1, ..., B_n connected in series to decompose the voltage of the battery;

상기 배터리 모듈 전압 분해 회로(102)에 전기적으로 연결된 저항(R)과 콘덴서(C)와;A resistor (R) and a capacitor (C) electrically connected to the battery module voltage decomposition circuit (102);

상기 저항(R)에 전기적으로 연결되되, 제어부의 제어신호에 따라 배터리(B_1, … , B_n)의 전압을 측정하는 배터리 모니터링 전용IC(104)와;A battery monitoring dedicated IC 104 electrically connected to the resistor R and measuring a voltage of the batteries B_1,..., B_n according to a control signal of a controller;

상기 배터리 모니터링 전용IC(104)에 전기적으로 연결되어 배터리 모니터링 전용IC(104)를 제어하는 제어부(106)로 구성된다.The controller 106 is electrically connected to the battery monitoring dedicated IC 104 and controls the battery monitoring dedicated IC 104.

여기서, 상기 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)는,Here, the battery module voltage distribution circuit 102,

상기 직렬로 연결된 배터리(B_1, … , B_n)의 일측에 전기적으로 연결되되, 상기 제어부(106)에 전기적으로 연결되어 제어부(106)의 제어신호에 따라 온/오프되는 제1스위치(S1_1)와;A first switch S1_1 electrically connected to one side of the batteries B_1, ..., B_n connected in series, electrically connected to the control unit 106, and turned on / off according to a control signal of the control unit 106; ;

상기 직렬로 연결된 배터리(B_1, … , B_n)의 타측에 전기적으로 연결되되, 상기 제어부(106)에 전기적으로 연결되어 제어부(106)의 제어신호에 따라 온/오프되는 제2스위치(S1_2)와;A second switch S1_2 electrically connected to the other side of the series-connected batteries B_1,..., B_n, electrically connected to the controller 106, and turned on / off according to a control signal of the controller 106. ;

상기 제1스위치(S1_1)와 제2스위치(S1_2) 사이에 다 수개가 직렬로 전기적으로 연결되되, 저항(R)과 콘덴서(C)에 각각 전기적으로 연결된 저항(R1_1, … , R1_n)으로 구성된다.
Several are electrically connected in series between the first switch (S1_1) and the second switch (S1_2), consisting of resistors (R1_1, ..., R1_n) electrically connected to the resistor (R) and the capacitor (C), respectively do.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈의 동작을 설명하면 다음과 같다.
Referring to the operation of the battery pack voltage measurement module using a battery monitoring dedicated IC according to the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 제어부(106)는 제1스위치(S1_1)와 제2스위치(S1_2)와 저항(R1_1, … , R1_n)으로 구성된 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)와, 배터리 모니터링 전용IC(104)로 제어신호를 보낸다. 이때, 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)의 제1스위치(S1_1)와 제2스위치(S1_2)가 스위치 온(ON) 된다.First, the controller 106 is controlled by the battery module voltage distribution circuit 102 composed of the first switch S1_1, the second switch S1_2, and the resistors R1_1,..., R1_n, and the battery monitoring dedicated IC 104. Send a signal At this time, the first switch S1_1 and the second switch S1_2 of the battery module voltage distribution circuit 102 are switched on.

상기 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)의 제1스위치(S1_1)와 제2스위치(S1_2)의 온(ON)에 따라,According to the ON of the first switch S1_1 and the second switch S1_2 of the battery module voltage distribution circuit 102,

배터리(B_1, … , B_n)의 전압은 저항(R1_1, … , R1_n)에 의해 분배되고, 분배된 전압은 저항(R)과 콘덴서(C)를 거쳐 배터리 모니터링 전용IC(104)에 인가된다.The voltages of the batteries B_1, ..., B_n are distributed by the resistors R1_1, ..., R1_n, and the divided voltage is applied to the battery monitoring IC 104 via the resistor R and the capacitor C.

그리고, 상기 제어부(106)는 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 모니터링 전용IC(104)에 인가된 배터리(B_1, … , B_n)의 전압이 5V 이하인지를 판단한다(S1).As illustrated in FIG. 3, the controller 106 determines whether the voltages of the batteries B_1,..., B_n applied to the battery monitoring IC 104 are 5 V or less (S1).

상기 S1에서의 판단결과 전압이 5V 이하이면, 상기 제어부(106)는 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)의 제1스위치(S1_1)와 제2스위치(S1_2)를 스위치 온 하는 배터리 전압 측정 채널(S2)로 간주하여 배터리(B_1, … , B_n)의 전압을 측정한다(S3).As a result of the determination in S1, when the voltage is 5 V or less, the controller 106 switches the battery voltage measurement channel S2 for switching on the first switch S1_1 and the second switch S1_2 of the battery module voltage distribution circuit 102. ), The voltage of the batteries B_1, ..., B_n is measured (S3).

그리고, 상기 S1에서의 판단결과 전압이 5V 이상이면, 상기 제어부(106)는 배터리 모니터링 전용IC(104)에 인가된 배터리(B_1, … , B_n)의 전압이 60V 이하인지를 판단한다(S4).If the result of the determination in S1 is 5 V or more, the controller 106 determines whether the voltage of the batteries B_1,..., B_n applied to the battery monitoring IC 104 is 60 V or less (S4). .

상기 S4에서의 판단결과 전압이 60V 이하이면, 상기 제어부(106)는 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)의 제1스위치(S1_1)와 제2스위치(S1_2)를 스위치 온 하는 배터리 전압 측정 채널(S5)로 간주하여 배터리(B_1, … , B_n)의 전압을 측정한다(S6).
As a result of the determination in S4, when the voltage is 60 V or less, the controller 106 switches the battery voltage measurement channel S5 for switching on the first switch S1_1 and the second switch S1_2 of the battery module voltage distribution circuit 102. ), The voltage of the batteries B_1, ..., B_n is measured (S6).

상기 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
The foregoing description of the invention is merely exemplary of the invention and is used for the purpose of illustration only and is not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

B_1, … , B_n : 배터리
102 : 배터리 모듈 전압 분배 회로
104 : 배터리 모니터링 전용IC
106 : 제어부
S1_1 : 제1스위치
S1_2 : 제2스위치
R1_1, … , R1_n : 저항B_1,… , B_n: battery
102: battery module voltage distribution circuit
104: dedicated battery monitoring IC
106: control unit
S1_1: first switch
S1_2: second switch
R1_1,... , R1_n: resistance

Claims (1)

직렬로 연결된 배터리(B_1, … , B_n)에 전기적으로 연결되어 배터리의 전압을 분해하는 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)와;
상기 배터리 모듈 전압 분해 회로(102)에 전기적으로 연결된 저항(R)과 콘덴서(C)와;
상기 저항(R)에 전기적으로 연결되되, 제어부의 제어신호에 따라 배터리(B_1, … , B_n)의 전압을 측정하는 배터리 모니터링 전용IC(104)와;
상기 배터리 모니터링 전용IC(104)에 전기적으로 연결되어 배터리 모니터링 전용IC(104)를 제어하는 제어부(106)로 구성되되,
상기 배터리 모듈 전압 분배 회로(102)는,
상기 직렬로 연결된 배터리(B_1, … , B_n)의 일측에 전기적으로 연결되되, 상기 제어부(106)에 전기적으로 연결되어 제어부(106)의 제어신호에 따라 온/오프되는 제1스위치(S1_1)와;
상기 직렬로 연결된 배터리(B_1, … , B_n)의 타측에 전기적으로 연결되되, 상기 제어부(106)에 전기적으로 연결되어 제어부(106)의 제어신호에 따라 온/오프되는 제2스위치(S1_2)와;
상기 제1스위치(S1_1)와 제2스위치(S1_2) 사이에 다 수개가 직렬로 전기적으로 연결되되, 저항(R)과 콘덴서(C)에 각각 전기적으로 연결된 저항(R1_1, … , R1_n)으로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모니터링 전용IC를 이용한 배터리 팩 전압 측정모듈.


















A battery module voltage distribution circuit 102 electrically connected to the batteries B_1, ..., B_n connected in series to decompose the voltage of the battery;
A resistor (R) and a capacitor (C) electrically connected to the battery module voltage decomposition circuit (102);
A battery monitoring dedicated IC 104 electrically connected to the resistor R and measuring a voltage of the batteries B_1,..., B_n according to a control signal of a controller;
The controller 106 is electrically connected to the battery monitoring dedicated IC 104 to control the battery monitoring dedicated IC 104,
The battery module voltage distribution circuit 102,
A first switch S1_1 electrically connected to one side of the batteries B_1, ..., B_n connected in series, electrically connected to the control unit 106, and turned on / off according to a control signal of the control unit 106; ;
A second switch S1_2 electrically connected to the other side of the series-connected batteries B_1,..., B_n, electrically connected to the controller 106, and turned on / off according to a control signal of the controller 106. ;
Several are electrically connected in series between the first switch (S1_1) and the second switch (S1_2), consisting of resistors (R1_1, ..., R1_n) electrically connected to the resistor (R) and the capacitor (C), respectively Battery pack voltage measurement module using a battery monitoring dedicated IC.


















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