KR102444189B1 - 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로 - Google Patents

양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR102444189B1
KR102444189B1 KR1020170110114A KR20170110114A KR102444189B1 KR 102444189 B1 KR102444189 B1 KR 102444189B1 KR 1020170110114 A KR1020170110114 A KR 1020170110114A KR 20170110114 A KR20170110114 A KR 20170110114A KR 102444189 B1 KR102444189 B1 KR 102444189B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell
voltage
pole
board
battery module
Prior art date
Application number
KR1020170110114A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190023815A (ko
Inventor
이영근
Original Assignee
한국단자공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국단자공업 주식회사 filed Critical 한국단자공업 주식회사
Priority to KR1020170110114A priority Critical patent/KR102444189B1/ko
Publication of KR20190023815A publication Critical patent/KR20190023815A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102444189B1 publication Critical patent/KR102444189B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3647—Constructional arrangements for determining the ability of a battery to perform a critical function, e.g. cranking
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로에 관한 것으로서, 배터리 모듈의 상단과 하단 각각에 보드를 구성하여 각각의 보드에서 인접한 두 배터리 셀의 전압을 측정한 후, 통신라인을 통해 측정결과를 공유하여 각 배터리 셀의 전압값을 계산하는 방식을 적용함으로써 하단에서 상단으로 복잡한 와이어 연결 없이 통신라인만으로 배터리 모듈을 구성하는 각 배터리 셀의 전압을 센싱할 수 있는 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로에 관한 것이다.
본 발명에 따른 n개의 배터리 셀이 순차대로 직렬 연결된 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로에 있어서, 상기 배터리 셀 중 제(2k-1)셀의 제1극과 제(2k)셀의 제1극을 직렬로 연결하고, 상기 제(2k)셀의 제1극과 제(2k+1)셀의 제1극 사이의 전압을 측정하는 제1보드; 및 상기 배터리 셀 중 제(2k)셀의 제2극과 제(2k+1)셀의 제2극을 직렬로 연결하고, 상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압을 측정하는 제2보드; 를 포함하고, 상기 제2보드의 상기 제1셀의 제2극은 상기 제1보드에 고전압 와이어로 연결되어, 상기 제1보드에서 상기 제1셀의 제1극과 제2극 사이의 전압이 측정되며, 상기 제2보드에서 측정된 상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압은 통신라인을 통해 상기 제1보드에 전송되고, 상기 제1보드는 상기 제1셀의 제1극과 제2극 사이의 전압과, 상기 제2보드에서 수신된 상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압과 상기 측정된 상기 제(2k)셀의 제1극과 제(2k+1)셀의 제1극 사이의 전압을 이용하여 상기 n개의 배터리 셀 각각의 전압을 계산한다.(1≤k≤(n-1)/2)

Description

양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로{Voltage sensing circuit of bi-directional battery module}
본 발명은 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로에 관한 것으로서, 배터리 모듈의 상단과 하단 각각에 보드를 구성하여 각각의 보드에서 인접한 두 배터리 셀의 전압을 측정한 후, 통신라인을 통해 측정결과를 공유하여 각 배터리 셀의 전압값을 계산하는 방식을 적용함으로써 하단에서 상단으로 복잡한 와이어 연결 없이 통신라인만으로 배터리 모듈을 구성하는 각 배터리 셀의 전압을 센싱할 수 있는 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로에 관한 것이다.
배터리 모듈은 일반적으로 다수의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 구성된다. 이러한 다수의 배터리 셀을 직렬로 연결하기 위한 구조로 ICB(Inter-Connecting Board)를 적용하는 추세인데 양극을 가진 배터리 셀을 직렬로 연결하기 위해서는 양극에 각각 ICB를 적용해야 한다.
이러한 구조에서 CMU(Cell Management Unit)는 배터리 모듈을 구성하는 각 셀의 전압을 측정하여 셀 밸런싱을 수행하는데, 기존의 배터리 모듈에서는 각각의 배터리 셀 전압을 측정하기 위해 양극에 구성된 ICB 중 어느 하나의 ICB에 다른 ICB로부터 와이어로 전극이 연결되어야 한 배터리 셀의 양극 지점의 전압을 측정할 수 있었다.
이러한 종래기술의 배터리 모듈의 전압 측정 방식에 대해 예시가 도 1에 나타나있다.
도 1을 참조하면, A, B, C, D의 총 4개의 배터리 셀로 구성된 배터리 모듈에서 각 배터리 셀 상단과 하단에 각각 ICB가 구성되어 있고, ICB 내에서 배터리 셀들은 직렬로 연결되어 있는 것을 알 수 있다.
이때, 하단 ICB에는 CMU가 구비되어 있으며, CMU에서 각 배터리 셀의 전압값을 측정하기 위해 상단 ICB에서 A와 B셀을 직렬로 연결한 부분의 중간지점, C와 D 셀을 직렬로 연결한 부분의 중간지점이 와이어로 하단 ICB에 연결된다.
하단 ICB에 구비된 CMU는 각 셀의 양단 포인트로부터 전압값을 측정하여 VA, VB, VC, VD를 측정하게 된다.
이러한 기존의 방식에서는 배터리 셀 전압 측정을 위해 두개의 ICB사이에 와이어가 연결되어야 했으며, 하나의 배터리 모듈에 구비된 배터리 셀의 갯수가 많을 수록 그 와이어 갯수는 증가되어 배터리 모듈 내에 고전압 와이어 갯수가 증가하는 결과를 가지게 되어 와이어 하네스 공간이 추가로 요구되었다.
한국등록특허 제10-0751635호 한국등록특허 제20-0476749호
이에 본 발명은 양방향 배터리 모듈의 상단과 하단 각각에 보드를 구성하여 각각의 보드에서 나란한 두 배터리 셀의 전압을 측정한 후, 통신라인을 통해 측정결과를 공유하여 각 배터리 셀의 전압값을 계산하는 방식을 적용함으로써 하단에서 상단으로 복잡한 와이어 연결 없이 통신라인만으로 각 배터리 셀의 전압을 센싱할 수 있는 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 n개의 배터리 셀이 순차대로 직렬 연결된 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로에 있어서, 상기 배터리 셀 중 제(2k-1)셀의 제1극과 제(2k)셀의 제1극을 직렬로 연결하고, 상기 제(2k)셀의 제1극과 제(2k+1)셀의 제1극 사이의 전압을 측정하는 제1보드; 및 상기 배터리 셀 중 제(2k)셀의 제2극과 제(2k+1)셀의 제2극을 직렬로 연결하고, 상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압을 측정하는 제2보드; 를 포함하고, 상기 제2보드의 상기 제1셀의 제2극은 상기 제1보드에 고전압 와이어로 연결되어, 상기 제1보드에서 상기 제1셀의 제1극과 제2극 사이의 전압이 측정되며, 상기 제2보드에서 측정된 상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압은 통신라인을 통해 상기 제1보드에 전송되고, 상기 제1보드는 상기 제1셀의 제1극과 제2극 사이의 전압과, 상기 제2보드에서 수신된 상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압과 상기 측정된 상기 제(2k)셀의 제1극과 제(2k+1)셀의 제1극 사이의 전압을 이용하여 상기 n개의 배터리 셀 각각의 전압을 계산한다.(1≤k≤(n-1)/2)
본 발명에서 상기 제1셀의 제1극과 제2극 사이의 전압은 상기 제1셀의 전압이며, 상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압은 상기 제(2k-1)셀 전압과 상기 제(2k)셀 전압의 합이며, 상기 제(2k)셀의 제1극과 상기 제(2k+1)셀의 제1극 사이의 전압은 상기 제(2k)셀 전압과 상기 제(2k+1)셀 전압의 합이다.
본 발명에서 상기 제1보드는,
k=1일때, 상기 제2보드에서 수신된 상기 제(2k-1)셀 전압과 상기 제(2k)셀 전압의 합과 상기 제1셀의 전압의 차이를 계산하여 상기 제(2k)셀의 전압을 구하고, 상기 측정된 상기 제(2k)셀 전압과 상기 제(2k+1)셀 전압의 합과 상기 구해진 제(2k)셀의 전압의 차이를 계산하여 상기 제(2k+1)셀의 전압을 구하며,
1<k≤(n-1)/2 일때, 상기 제2보드에서 수신된 상기 제(2k-1)셀 전압과 상기 제(2k)셀 전압의 합과 상기 k가 이전값일때 구해진 상기 제(2k-1)셀의 전압의 차이를 계산하여 상기 제(2k)셀의 전압을 구하고, 상기 측정된 상기 제(2k)셀 전압과 상기 제(2k+1)셀 전압의 합과 상기 구해진 제(2k)셀의 전압의 차이를 계산하여 상기 제(2k+1)셀의 전압을 구한다.
본 발명에 따르면 양방향 배터리 모듈내에 고전압 와이어 갯수를 대폭 감소시켜 와이어 하네스를 위한 공간을 절약할 수 있어 배터리 모듈의 공간효율을 높일 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로의 예시도이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한 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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로의 예시도이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로(100)는 크게 제1보드(110)와 제2보드(120)로 구성된다.
배터리 모듈은 다수개의 배터리 셀이 직렬로 연결되어 구성되는데 도 2에서는 일례로 총 5개의 배터리 셀(11~15)이 직렬로 연결되어 있으며, 각각의 배터리 셀들은 제1보드(110)와 제2보드(120)내에서 직렬로 연결되어 있다.
양방향 배터리의 경우 막대형태의 배터리의 상단과 하단에 각각 제1극과 제2극이 형성되어 있는데, 도 2에서는 제1셀(11)과 제2셀(12), 제3셀(13)과 제4셀(14)은 제1보드(110)에서 각각 제1극끼리 연결되어 있으며, 제2셀(12)과 제3셀(13), 제4셀(14)과 제5셀(15)은 제2보드(120)에서 각각 제2극끼리 연결되어 있다.
즉, n개의 배터리 셀이 순차대로 직렬 연결된 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로(100)에서 제1보드(110)는 제(2k-1)셀의 제1극과 제(2k)셀의 제1극을 직렬로 연결하고, 제2보드(120)는 제(2k)셀의 제2극과 제(2k+1)셀의 제2극을 직렬로 연결하는 것이다. 여기서 n,k는 정수, k는 (1≤k≤(n-1)/2)이다.
이렇게 양방향 배터리의 상단과 하단에 각각 구성되어 n개의 배터리 셀이 직렬로 연결되도록 하는 제1보드(110)과 제2보드(120)는 직렬 연결 뿐 아니라 각 배터리 셀의 전압을 측정하여 배터리 셀 밸런싱을 수행한다.
다수의 셀로 구성된 배터리 모듈은 각각의 셀마다 충방전 특성이 달라 시간이 경과될수록 배터리 셀 간의 충방전 전압의 밸런스가 맞지 않아 과충전 및 과방전으로 인한 용량 손실이 발생할 수 있다.
따라서 이러한 손실을 막기 위해 배터리 모듈을 구성하는 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하여야 하며, 이를 위해 제1보드(110) 및 제2보드(120)에는 각각 배터리 셀 전압을 측정하는 구성인 제1측정부(111) 및 제2측정부(121)가 구비된다.
제1보드(110)에 구비된 제1측정부(111)는 도 2의 예시에서 제2셀(12)의 제1극과 제3셀(13)의 제1극 사이의 전압을 측정하는데 이는 결국 제2셀(12) 전압과 제3셀(13) 전압의 합을 측정하게 되는 것이며, 마찬가지의 방법으로 제4셀(14) 전압과 제5셀(15) 전압의 합을 측정하게 된다.
이를 n개의 배터리 셀에 대해 일반화하여 정리하면, 제1보드(110)의 제1측정부(111)는 제(2k)셀의 제1극과 제(2k+1)셀의 제1극 사이의 전압, 즉, 제(2k)셀 전압과 제(2k+1)셀 전압의 합을 측정한다.
제2보드(120)에 구비된 제2측정부(121)는 도 2의 예시에서 제1셀(11)의 제2극과 제2셀(12)의 제2극 사이의 전압을 측정하는데 이는 결국 제1셀(11) 전압과 제2셀(12) 전압의 합을 측정하는 것이며, 마찬가지의 방법으로 제3셀(13) 전압과 제4셀(14) 전압의 합을 측정하게 된다.
이를 n개의 배터리 셀에 대해 일반화하여 정리하면, 제2보드(120)의 제2측정부(121)는 제(2k-1)셀의 제2극과 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압, 즉, 제(2k-1)셀 전압과 제(2k)셀 전압의 합을 측정한다.
제2보드(120)의 제2측정부(121)에서 측정된 제(2k-1)셀 전압과 제(2k)셀 전압의 합은 제2통신부(122)로 전달되고, 제2통신부(122)는 통신라인(140)을 통해 이를 제1보드(110)의 제1통신부(113)로 전송하게 된다.
즉, 제2보드(120)에서 측정된 제(2k-1)셀 전압과 제(2k)셀 전압의 합은 제1보드(110)로 전송되어 제어부(112)로 전달되는 것이다.
제1보드(110)에서 측정된 제(2k)셀 전압과 제(2k+1)셀 전압의 합 역시 제어부(112)로 전달되면, 제1보드(110)의 제어부(112)는 제(2k-1)셀 전압과 제(2k)셀 전압의 합과 제(2k)셀 전압과 제(2k+1)셀 전압의 합을 모두 얻게 된다.
이러한 상황에서 제어부(112)는 제(2k-1)셀 전압, 제(2k)셀 전압, 제(2k+1)셀 전압 중 어느 하나의 전압값을 알게 된다면, 나머지 셀의 전압도 계산식에 의해 알 수 있게된다.
즉, 도 2의 예시에서 보자면, 제1셀(11)의 전압과 제2셀(12)의 전압의 합인 (V1+V2)가 제2측정부(121)를 통해 측정되어 제2통신부(122)와 통신라인(140)을 거쳐 제1통신부(113)에 전송되어 제어부(112)에 전달되고, 제2셀(12)의 전압과 제3셀(13)의 전압의 합인 (V2+V3)가 제1측정부(111)를 통해 측정되어 제어부(112)에 전달되면, 제어부(112)는 (V1+V2)와 (V2+V3)값을 알게 되는데 V1, V2, V3 중 어느 하나의 값을 알게 되면, 나머지 값도 알 수 있게 된다.
이때, 도 2에서 제1셀(11)의 제2극이 고전압 와이어(130)로 제1보드(110)에 연결되어 있으며, 제1보드(110)의 제1측정부(111)는 제1셀(11)의 제1극과 제2극 사이의 전압을 측정할 수 있게 되어 제1셀(11)의 전압인 V1전압을 측정하게 된다.
제1측정부(111)에서 측정된 V1전압이 제어부(112)에 전달되면, 제어부(112)는 (V1+V2)를 알고 있으므로 V1전압을 통해 V2전압을 구할 수 있고, (V2+V3)를 알고 있으므로, V2전압을 통해 V3전압을 구할 수 있게된다.
즉, 고전압 와이어(130)로 제1셀(11)의 제2극을 제1보드(110)에 연결시키면, 제1셀(11)의 양단 전압을 측정할 수 있게되어, 제1셀(11)의 전압값을 알수 있게 되고 이를 이용해 제어부(112)가 이웃한 두 배터리 셀 전압의 합에서 순차대로 개별 전압값을 구할 수 있게 되는 것이다.
이를 n개의 배터리 셀에 대해 일반화 하면, 제2보드(120)의 제1셀(11)의 제2극은 제1보드(110)에 고전압 와이어(130)로 연결되어, 제1보드(110)의 제1측정부(111)는 제1셀(11)의 제1극과 제2극 사이의 전압을 측정하여 제어부(112)에 전달한다.
제2보드(120)의 제2측정부(121)에서 측정된 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압, 즉, 제(2k-1)셀 전압과 제(2k)셀 전압의 합은 제2통신부(122)에 전달되어 통신라인(140)을 통해 제1보드(110)의 제1통신부(113)에 전송되고, 제어부(112)에 전달된다.
제1보드(110)의 제어부(112)는 제1셀의 제1극과 제2극 사이의 전압 즉, 제1셀의 전압과, 제(2k-1)셀 전압과 상기 제(2k)셀 전압의 합과, 제(2k)셀 전압과 상기 제(2k+1)셀 전압의 합을 이용하여 n개의 배터리 셀 각각의 전압을 계산한다.
제1보드(110)의 제어부(112)는 k=1일때, 제2보드(120)에서 수신된 제(2k-1)셀 전압과 제(2k)셀 전압의 합과 제1셀의 전압의 차이를 계산하여 제(2k)셀의 전압을 구하고, 제(2k)셀 전압과 제(2k+1)셀 전압의 합과 위에서 구해진 제(2k)셀의 전압의 차이를 계산하여 제(2k+1)셀의 전압을 구한다.
즉, k=1이므로, 제1셀 전압+제2셀 전압에서 제1셀 전압을 이용해 제2셀 전압을 구하고, 제2셀 전압+제3셀 전압에서 제2셀 전압을 이용해 제2셀 전압을 구하게 되는 것이다.
제1보드(110)의 제어부(112)는 1<k≤(n-1)/2 일때, 제2보드(120)에서 수신된 제(2k-1)셀 전압과 제(2k)셀 전압의 합과 k가 이전값일때 구해진 제(2k-1)셀의 전압의 차이를 계산하여 제(2k)셀의 전압을 구하고, 제(2k)셀 전압과 제(2k+1)셀 전압의 합과 위에서 구해진 제(2k)셀의 전압의 차이를 계산하여 제(2k+1)셀의 전압을 구한다.
즉, k=2라면, 제3셀 전압+제4셀 전압에서 k=1일때 구해진 제3셀 전압을 이용해 제4셀 전압을 구하고, 제4셀 전압+제5셀 전압에서 제4셀 전압을 이용해 제5셀 전압을 구하게 되는것이다.
이런식으로 제1보드(110)에서 인접한 두개의 배터리 셀의 전압의 합을 모두 알고 있으므로 제1셀(11)의 양단 전압을 이용해 나머지 배터리 셀의 전압을 순차대로 구할 수 있게 되는 것이다.
즉, 본원발명은 제1보드(110)와 제2보드(120)사이에 연결된 통신라인(140)을 통해 인접한 두개의 배터리 셀의 전압의 합 정보를 취합할 수 있으며, 고전압 와이어(130) 단 한줄의 연결로 제1셀(11)의 전압값을 측정할 수 있게 되어, n개의 배터리 셀의 전압을 모두 센싱할 수 있게 되는 것이다.
이러한 본원발명의 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로(100)는 양방향 배터리 모듈의 상단과 하단에 각각 구성된 ICB 사이에 고전압 와이어 한개와 통신라인이 연결되는 간단한 와이어 하니스 구조를 적용하여 모든 배터리 셀의 전압을 각각 센싱할 수 있어, 종래의 복잡한 와이어 하니스 구조를 개선할 수 있어 공간 활용에 용이한 장점을 가지게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로
110 : 제1보드 111 : 제1측정부
112 : 제어부 113 : 제1통신부
120 : 제2보드 121 : 제2측정부
122 : 제2통신부 130 : 고전압 와이어
140 : 통신라인 11~15 : 제1셀~제5셀

Claims (3)

  1. n개의 배터리 셀이 순차대로 직렬 연결된 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로에 있어서,
    상기 배터리 셀 중 제(2k-1)셀의 제1극과 제(2k)셀의 제1극을 직렬로 연결하고, 상기 제(2k)셀의 제1극과 제(2k+1)셀의 제1극 사이의 전압을 측정하는 제1보드; (여기서 n,k는 정수, k는 (1≤k≤(n-1)/2)임)
    상기 배터리 셀 중 제(2k)셀의 제2극과 제(2k+1)셀의 제2극을 직렬로 연결하고, 상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압을 측정하는 제2보드; 및
    상기 제1보드 및 제2보드 사이를 연결하도록 설치되며 상기 제2보드에서 측정된 전압을 상기 제1보드로 전송하기 위한 통신라인을 포함하고,
    상기 제2보드의 제1셀의 제2극은 상기 제1보드에 고전압 와이어로 연결되어, 상기 제1보드에서 제1셀의 제1극과 제2극 사이의 전압이 측정되며,
    상기 제2보드에서 측정된 상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압은 상기 통신라인을 통해 상기 제1보드에 전송되고,
    상기 제1보드는 상기 제1셀의 제1극과 제2극 사이의 전압과, 상기 제2보드에서 상기 통신라인을 통해 수신된 상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압과 상기 측정된 상기 제(2k)셀의 제1극과 제(2k+1)셀의 제1극 사이의 전압을 이용하여 상기 n개의 배터리 셀 각각의 전압을 계산하는 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1셀의 제1극과 제2극 사이의 전압은 상기 제1셀의 전압이며,
    상기 제(2k-1)셀의 제2극과 상기 제(2k)셀의 제2극 사이의 전압은 상기 제(2k-1)셀 전압과 상기 제(2k)셀 전압의 합이며,
    상기 제(2k)셀의 제1극과 상기 제(2k+1)셀의 제1극 사이의 전압은 상기 제(2k)셀 전압과 상기 제(2k+1)셀 전압의 합인 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1보드는, k=1일때,
    상기 제2보드에서 수신된 상기 제(2k-1)셀 전압과 상기 제(2k)셀 전압의 합과 상기 제1셀의 전압의 차이를 계산하여 상기 제(2k)셀의 전압을 구하고,
    상기 측정된 상기 제(2k)셀 전압과 상기 제(2k+1)셀 전압의 합과 상기 구해진 제(2k)셀의 전압의 차이를 계산하여 상기 제(2k+1)셀의 전압을 구하고,
    1<k≤(n-1)/2 일때,
    상기 제2보드에서 수신된 상기 제(2k-1)셀 전압과 상기 제(2k)셀 전압의 합과 상기 k가 이전값일때 구해진 상기 제(2k-1)셀의 전압의 차이를 계산하여 상기 제(2k)셀의 전압을 구하고,
    상기 측정된 상기 제(2k)셀 전압과 상기 제(2k+1)셀 전압의 합과 상기 구해진 제(2k)셀의 전압의 차이를 계산하여 상기 제(2k+1)셀의 전압을 구하는 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로.
KR1020170110114A 2017-08-30 2017-08-30 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로 KR102444189B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170110114A KR102444189B1 (ko) 2017-08-30 2017-08-30 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170110114A KR102444189B1 (ko) 2017-08-30 2017-08-30 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190023815A KR20190023815A (ko) 2019-03-08
KR102444189B1 true KR102444189B1 (ko) 2022-09-16

Family

ID=65800456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170110114A KR102444189B1 (ko) 2017-08-30 2017-08-30 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102444189B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004273351A (ja) 2003-03-11 2004-09-30 Nissan Motor Co Ltd 電池の端子接続構造
JP2012064555A (ja) 2010-08-20 2012-03-29 Aisan Ind Co Ltd 電池モジュール
JP2013033635A (ja) 2011-08-02 2013-02-14 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電池モジュール
JP2017027831A (ja) 2015-07-24 2017-02-02 株式会社オートネットワーク技術研究所 電池配線モジュール

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100751635B1 (ko) 2005-04-07 2007-08-22 엘에스전선 주식회사 무선 충전기의 오목형 패드
JP5621765B2 (ja) * 2009-03-31 2014-11-12 三洋電機株式会社 電池モジュール、バッテリシステムおよび電動車両
KR200476749Y1 (ko) 2013-04-23 2015-03-30 주식회사 열림기술 베젤 결합형 무선충전기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004273351A (ja) 2003-03-11 2004-09-30 Nissan Motor Co Ltd 電池の端子接続構造
JP2012064555A (ja) 2010-08-20 2012-03-29 Aisan Ind Co Ltd 電池モジュール
JP2013033635A (ja) 2011-08-02 2013-02-14 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電池モジュール
JP2017027831A (ja) 2015-07-24 2017-02-02 株式会社オートネットワーク技術研究所 電池配線モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190023815A (ko) 2019-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102074766B (zh) 电池组和感测电池组的电压的方法
US9097770B2 (en) Battery voltage detection device, assembled battery management system
CN103098294B (zh) 电池系统
US9755281B2 (en) Method for connecting battery cells in a battery, battery, and monitoring device
CN103683373A (zh) 电池平衡电路和使用其的电池平衡方法
KR102045047B1 (ko) 배터리 모듈의 soh 불균형을 고려한 최대용량 충전장치 및 그 제어방법
US20120187774A1 (en) Device and method for the monitoring and balancing of a multi-cell energy storage stack
CN104009516A (zh) 控制电源供应组件的方法及装置
EP3002599B1 (en) Method for correcting voltage sensor included in battery rack
CN102195628A (zh) 模拟开关及利用该模拟开关的电池组
AU2018102161A4 (en) Battery pack and method of connecting the same to external battery systems in parallel
CN102971932A (zh) 具有降低的电路复杂性的蓄电池平衡
US10884063B2 (en) Battery management system
KR102444189B1 (ko) 양방향 배터리 모듈의 전압 센싱 회로
US20110181248A1 (en) Battery management apparatus
JP7187248B2 (ja) セル電圧センシング回路
CN106329590A (zh) 一种高安全可靠的主动均衡电路系统
CN107634273A (zh) 动力电池的均衡系统及方法
US11336100B2 (en) System and method for balancing state of charge of battery
KR20110057513A (ko) 배터리 팩
CN101794917B (zh) 电池状态监视电路及电池装置
CN108432085B (zh) 平衡电池充电系统
KR102331063B1 (ko) 배터리 모듈
US7893715B2 (en) Arrangement and method for signal transmission between different voltage domains
US20240113530A1 (en) Improved battery balancing

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant