KR20160062194A - 복수의 배터리 셀을 포함한 배터리용 배터리 관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

복수의 배터리 셀을 포함한 배터리용 배터리 관리 시스템 및 그 방법 Download PDF

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파트릭 카우프
토마스 셰들리히
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 직렬로 접속된 복수의 배터리 셀을 포함한 배터리용 배터리 관리 시스템에 관한 것이며, 상기 배터리 관리 시스템은, 배터리 제어 유닛과, 하나 이상의 배터리 셀의 전압을 각각 측정할 수 있는 복수의 저전압 측정 장치뿐만 아니라, 복수의 또는 모든 배터리 셀 양단의 전압용 하나 이상의 고전압 측정 장치와, 및/또는 배터리의 전류 또는 배터리를 통과하는 전류를 측정할 수 있는 적어도 하나의 전류 측정 장치와, 및/또는 고전압 측정 장치 및 전류 측정 장치를 포함하는 적어도 하나의 측정 모듈을 포함한다. 본 발명에 따라 상기 배터리 관리 시스템은 저전압 측정 장치들로부터, 그리고 고전압 측정 장치 및/또는 전류 측정 장치 및/또는 측정 모듈 중 적어도 하나로부터 배터리 제어 유닛으로 신호들을 전송할 수 있는 신호 전송 장치를 포함한다.

Description

복수의 배터리 셀을 포함한 배터리용 배터리 관리 시스템 및 그 방법{BATTERY MANAGEMENT SYSTEM FOR A BATTERY HAVING A PLURALITY OF BATTERY CELLS, AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 직렬 접속된 복수의 배터리 셀을 포함한 배터리용 배터리 관리 시스템에 관한 것이며, 상기 배터리 관리 시스템은, 배터리 제어 유닛과, 하나 이상의 배터리 셀의 전압을 각각 측정할 수 있는 복수의 저전압 측정 장치뿐만 아니라, 복수의 또는 모든 배터리 셀의 양단의 전압용 하나 이상의 고전압 측정 장치, 배터리의 전류 또는 배터리를 통과하는 전류를 측정할 수 있는 적어도 하나의 전류 측정 장치, 및 고전압 측정 장치 및 전류 측정 장치를 구비한 적어도 하나의 측정 모듈 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 본 발명은 배터리에 관한 것이며, 복수의 저전압 측정 장치를 이용하여 개별 배터리 셀들 또는 복수의 배터리 셀의 그룹들의 복수의 저전압을 측정하고, 하나의 고전압 측정 장치로 복수의 또는 모든 배터리 셀의 고전압을 측정하기 위한 방법에도 관한 것이다. 고전압은 추가 조치가 없으면 저전압 측정 장치들로는 더 이상 측정될 수 없다. 본원에서 고전압이라고 하는 전압은, 하나의 배터리 셀 또는 직렬로 연결된 소수의 배터리 셀의 전압을 초과하는 전압이다. 통상의 일반적인 정의에 따르면, 이는 60V를 초과하는 직류 전압과 25V를 초과하는 교류 전압이다. 이런 개념은 전기 차의 분야에서 통용된다. 상대적으로 더 낮은 전압을 본원에서 저전압이라 한다.
종래 기술에서 예컨대 전기 차 및 하이브리드 차를 위한, 특히 리튬이온 셀들과 함께 사용하기 위한 배터리 관리 시스템에서는, 예컨대 개별 셀 전압들과 같은 저전압들 외에도, 추가 시스템 전압들, 전형적으로 예컨대
- 복수의 또는 모든 배터리 셀의 고전압들,
- 중간 회로 전압들,
- 충전 유닛들의 차량 전기 시스템 전압들,
- 저전압-고전압-DC-DC 변환기들의 시스템 전압들과 같은
고전압들이 측정되고 마이크로프로세서 시스템에 의해 모니터링된다. 배터리의 고전압부 또는 이 고전압부에 연결된 시스템들에서 발생하는 전압들은 배터리 제어 유닛의 고전압부에 의해 측정되고, 상응하는 측정 데이터는 절연 방식으로 또는 갈바닉 분리 방식으로 디지털 버스를 통해 배터리 제어 유닛의 저전압부에 전송될 수 있다. 개별 배터리 셀들의 개별 셀 전압들 또는 예컨대 개별 셀들 또는 이 개별 셀들의 전자 제어 장치의 온도들과 같은 다른 측정 변수들은 독립된 셀 변수 측정 장치들에 의해 측정되고 상응하는 측정 데이터는 배터리 제어 유닛으로 전송된다. 이런 전송은, 종래 기술에서는 통상적으로, 절연되거나 갈바닉 분리된 저전압 인터페이스를 통해 이루어진다.
배터리 제어 유닛은 통상적으로 각각의 개별 셀의 셀 전압, 배터리의 총 전압 및 배터리 셀들의 직렬 접속을 통과하여 흐르는 전류를 모니터링한다. 배터리 제어 유닛 및 모니터링 장치들로 이루어진 전체 시스템을 배터리 관리 시스템이라 한다. 셀 전압 측정을 위해, 전형적으로 특히 집적 회로들(IC)이 사용되며, 이런 집적 회로들은 할당된 셀의 전압을 측정한다. 상기 IC는 각각의 셀을 위해 제공될 수 있지만, 전형적으로 IC마다 6 내지 16 셀인 복수의 셀의 셀 전압들은 하나의 IC로 측정된다. 그 결과, IC들에 대한 비용이 절약된다. 측정된 전압값들은 디지털화되며, 전압 측정 장치들이 하나의 인터페이스를 통해 상호 간에 체인으로 연결되어 버스 시스템의 일부분을 형성하는 특별한 버스 시스템을 통해 데이터의 수신기로 전송된다. 이러한 버스 시스템을 일반적으로 "데이지 체인(Daisy-Chain)"이라 한다. 버스는 하나 이상의 IC의 내부에서만 연장되는 것은 아니다.
배터리 셀들의 직렬 접속을 통과하는 전류의 측정을 위해, 많은 경우에 단 하나의 전류 센서가 필요한데, 그 이유는 상기 전류가 여하튼 동일한 세기로 모든 셀을 통해 흐르기 때문이며, 단, 셀들이 복수의 스트링(string)으로 서로 병렬로 연결되는 경우는 제외된다. 이런 경우, 복수의 전류 센서 역시도 제공될 수 있다. 전류 센서들은 종래 기술에 따르면 다른 인터페이스 또는 다른 버스를 통해 전류 값들의 수신기에 연결된다.
그러므로 셀 전압 값들 및 전류 값들이 동일한 수신기, 예컨대 배터리 제어 유닛에 의해 처리되는 배터리 모니터링 시스템에서는, 배터리 제어 유닛을 위해 2개의 상이한 인터페이스가 제공된다. 고전압의 측정을 위해, 추가 전압 센서와 그에 따라 이 추가 전압 센서의 데이터의 수신기, 예컨대 배터리 제어 유닛으로 향하는 제 3 인터페이스가 필요하거나, 또는 고전압이 수신기, 예컨대 배터리 제어 유닛에 의해 직접 측정된다. 종래 기술에서 이런 구성은 개별 전압 값들, 고전압 값 및 (필요한 경우) 전류 값들의 최대한 동시적인 감지의 동기화를 어렵게 한다. 예컨대 WO2013/007617은 전압 측정 장치들의 2개의 상이한 스트링을 위한 2개의 분리된 버스를 개시하고 있다.
종래 기술에 따르는 배터리 관리 시스템의 아키텍처는 도 1에 간소화되어 도시되어 있다. 예컨대 최대 120개까지 서로 직렬로 연결되는 배터리 셀들로 이루어진 배터리 스트링은, 저전압 측정 장치를 각각 포함하는 모듈형 셀 측정 모듈들에 의해 모니터링된다. 이런 측정 모듈들은 각각의 개별 셀의 전압을 측정하고 배터리 셀 및/또는 이 배터리 셀에 할당된 전자 장치의 온도를 검출한다. 측정값들은 공통 버스를 통해 배터리 제어 유닛으로 전송된다. 버스 인터페이스의 토폴러지는 종래 기술에 따라서 데이지 체인 원리로 구현된다. 셀 측정 모듈들의 체인의 단부 상에 배치되는 셀 측정 모듈은 직접적으로, 즉 추가 셀 측정 모듈들을 통하지 않고, 배터리 제어 유닛과 연결된다. 추가 셀 측정 모듈들은 각각 자신들의 선행 셀 측정 모듈들과 체인으로 연결된다(직렬 접속 원리). 배터리 셀들의 직렬 접속의 내부에서 개별 배터리 셀들 간의 전압 오프셋으로 인해, 필요한 레벨 전환을 수행하는 특별한 회로가 셀 측정 모듈들의 각각에 통합된다.
시스템 전압들을 측정하기 위해, 배터리 제어 유닛 내에는 고전압 신호들용 인터페이스를 포함하는 회로부가 제공된다. 고전압 전위를 가진 신호들은 추가 처리될 수 있는 저전압 신호들로 변환되고 필터링되며 그런 다음 디지털 신호로 변환된다. 디지털 신호는 분리 장치에 의해 (예컨대 용량적으로, 유도적으로 또는 광학적으로) 갈바닉 분리되어 배터리 제어 유닛의 저전압부로 전송되고 거기서 처리된다.
전체적으로, 모든 필요한 시스템 변수를 검출하기 위해 필요한 배터리 제어 유닛으로 향하는 복수의 인터페이스가 제공된다. 모든 시스템 변수의 시간 동기 검출 시 알고리즘 처리를 위해 막대한 비용이 추가로 발생한다.
종래 기술에 따르면, 배터리 셀들 또는 전체 배터리의 전압들 또는 전류들을 측정하기 위해, 배터리 제어 유닛을 형성하거나, 또는 배터리 제어 유닛의 일부분인 마이크로 컨트롤러의 아날로그-디지털 변환기를 사용하는 것은 공지되어 있다. US 2006/0170389는 예컨대 배터리 셀들의 복수의 전압의 측정을 위해, 멀티플렉서를 포함하는 A/D 변환기를 사용하는 것을 개시하고 있다. US 2013/0175976은 배터리 제어 시스템으로부터 CAN 버스를 전기 절연하거나 갈바닉 분리하는 것을 개시하고 있다.
지금까지는, 배터리의 모든 배터리 셀의 상태를 결정할 수 있게 하는 각각의 측정을 위해, 복수의 다양한 버스 시스템을 통해 상응하는 측정 장치들로 복수의 신호를 송신하는 것이 필요했다. 이를 위해, 다양한 프로토콜들을 포함한 복수의 다양한 명령이 필요한데, 이는 구현 시 증가된 비용뿐만 아니라 실행 시 증가된 계산 비용을 의미한다. 이는 측정 장치들로부터 배터리 제어 유닛으로 측정 신호들의 전송을 위한 명령들에도 동일하게 적용된다.
본 발명의 과제는, 저전압 측정 장치들로부터 뿐만 아니라, 고전압 측정장치, 및/또는 배터리를 통해 흐르는 전류의 측정을 위한 전류 측정 장치, 및/또는 고전압 측정 장치 및 저전압 측정 장치를 포함하는 측정 모듈들로부터도 배터리 제어 유닛으로 신호들, 예컨대 측정 신호들 및 제어 신호들을 전송할 수 있는 신호 전송 장치를 포함하는 배터리 관리 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 대상은 저전압 측정 장치들로부터 뿐만 아니라, 고전압 측정장치, 및/또는 배터리를 통해 흐르는 전류의 측정을 위한 전류 측정 장치, 및/또는 고전압 측정 장치 및 저전압 측정 장치를 포함하는 측정 모듈들로부터도 배터리 제어 유닛으로 신호들, 예컨대 측정 신호들 및 제어 신호들을 전송할 수 있는 신호 전송 장치를 포함하는 배터리 관리 시스템이다.
따라서, 상기 측정 주변 장치를 위해, 배터리 제어 유닛 상에 단일의 인터페이스만이 필요하다. 그에 따라, 모든 연결된 측정 시스템에서 단지 하나의 공통 트리거 신호로만 모든 측정 장치들에서의 측정을 활성화할 수 있다. 그리고 트리거 신호들을 송신하거나 측정 장치들로부터 측정 데이터를 얻고 측정 데이터를 전송할 수 있는 단 하나의 소프트웨어 프로토콜만이 필요하다. 또한, 단일의 연결된 측정 시스템으로부터 측정 데이터를 얻을 수도 있다. 예컨대 종래 기술에 따르는 것처럼 동기화 명령들을 통한, 배터리 제어 유닛의 명령들의 동기화는 더 이상 필요하지 않다. 언급한 컴포넌트들은, 배터리 관리 시스템 내에 제공되어 있는 한, 신호 전송 장치로 향하는 기능 호환성 인터페이스들을 포함한다.
종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 개선예들을 제시한다.
배터리 관리 시스템의 바람직한 실시 형태에서, 신호 전송 장치는 복수의 측정 장치의 직렬 회로로서 구현되며, 이는 데이지 체인 버스라고 할 수 있다. 이 경우, 데이터는 배터리 제어 유닛을 오가면서 측정 장치들 중 적어도 하나의 측정 장치를 통과하면서 이웃한 측정 장치로 전송된다. 특히 저전압 측정 장치들 및 고전압 측정 장치(들)는 동일한 버스에 연결된다. 바람직하게는 모든 측정 장치가 단일 버스를 통해 상호 간에, 그리고 배터리 제어 유닛과 연결된다. 단 하나의 버스만이 필요하기 때문에, 전체적으로 측정 장치들의 배선 비용은 감소된다. 또한, 인터페이스들에서 추가 비용이 발생하지 않으면서도, 개선된 확장성이 제공된다. 추가 측정 장치들은 예컨대 간단하게 버스에 연결될 수 있고, 상기 버스는 직렬 회로의 추가 부재들만큼 확장될 수 있다. 바람직하게는, 배터리 제어 유닛의 갈바닉 분리가 추가로 간소화되는데, 그 이유는 다양한 버스들의 신호들로부터 배터리 제어 유닛의 수회의 갈바닉 분리가 더 이상 필요하지 않기 때문이다. 그러나 특히 바람직하게는 배터리 제어 유닛은 본 발명에 따르는 신호 전송 장치로부터 갈바닉 분리되거나 또는 절연 방식으로 구현된다. 따라서, 측정 장치들의 그룹들로의 분할성이 용이해진다. 고전압 시스템 전압들의 검출은 예컨대 복잡하지 않게 배터리 관리 시스템의 다양한 하위 컴포넌트들로, 예컨대 배터리 제어 유닛, 정션 박스(junction box), 퓨즈 박스 등으로 이전될 수 있다.
배터리 관리 시스템의 추가 실시 형태에서, 특히 측정 모듈 내에 배치되는 고전압 측정 장치는 고전압-저전압 변환기를 구비한다. 고전압-저전압 변환기에 의해, 고전압 전위와 결부되거나, 또는 이 고전압 전위를 기반으로 하는 측정 신호들은, 저전압 측정 장치, 신호 전송 장치 및/또는 배터리 제어 유닛의 전압들과 호환성이 있는 저전압 신호들로 변환된다. 상기 고전압-저전압 변환기를 통해, 고전압 측정은 복잡하지 않게, 특히 저전압 측정을 실행할 수 있고, 특히 각각 신호 전송 장치와 통신할 수 있는 다양한 컴포넌트들로 이전될 수 있다. 본 실시예에 따르는 측정 모듈에 의해, 갈바닉 분리를 위한 추가 장치들이 요구되지 않으면서, 측정 모듈 내에서 추가 고전압 측정 장치들 또는 총 전압 측정 장치들만큼 배터리 관리 시스템을 확장할 수 있는 가능성이 제공된다. 상기 추가 고전압 측정 장치들은 예컨대 배터리 관리 시스템 내부의 추가 시스템 전압들을 측정할 수 있다. 추가 장점은, 배터리 제어 유닛이 저전압 컴포넌트들만을 필요로 하며, 이는 배터리 제어 유닛의 훨씬 더 컴팩트한 실시 형태를 가능하게 한다는 것이다. 고전압-저전압 변환기는 바람직하게는 저항 분압기로서 구현되며, 바람직하게는 고전압 하에서도 높은 전류가 흐르지 않게 함으로써 에너지 소비량이 적게 유지되게 하는 고저항 저항기들을 포함하는 저항 분압기로서 구현된다.
배터리 관리 시스템의 추가 실시 형태에서, 배터리 관리 시스템은, 배터리의 전기 컨슈머들로부터 배터리를 분리하기 위한 차단 릴레이의 상류에서 고전압을 측정하도록 설계되는 고전압 측정 장치뿐만 아니라, 상기 차단 릴레이의 하류에서 고전압을 측정할 수 있는 추가 고전압 측정 장치도 포함한다. 이런 배터리 관리 시스템의 구현예는 예컨대 상기 차단 릴레이가 고장 없이 동작하는지의 여부를 검사하기 위해 사용된다. 이는 예컨대 두 고전압 측정 장치의 측정 결과들과 차단 릴레이의 제어 신호들의 비교에 의해 달성될 수 있다.
배터리 관리 시스템의 추가 실시 형태에서, 배터리 관리 시스템은, 신호 전송 장치를 통한 통신을 수행하도록 설계되는 통신 모듈을 구비한 적어도 하나의 전압 측정 칩을 포함한다. 특히 바람직하게는 통신 모듈은 전압 측정 칩의 다른 컴포넌트들로부터 갈바닉 분리되고, 및/또는 전기 절연된다. 그 결과, 전압 측정 칩이, 신호 전송 장치의 전위와는 다른 전위들을 가질 수 있는 다양한 배터리 셀들에서 사용되는 것이 가능해진다. 또한, 고전압 측정들을 위해 상기 전압 측정 칩을 사용하는 것도 가능하며, 이때 전압 감소를 위한 고전압-저전압 변환기가 제공될 수 있다. 특히 상기 전압 측정 칩은 고전압 측정 장치의 코어를 형성할 수 있다. 고전압에 적합한, 전압 측정 칩의 전압 측정 입력단도 가능하다. 대안으로서, 전압 측정 칩 또는 심지어 전압 측정 칩을 포함하는 전압 측정 장치와 기능상 독립되고, 및/또는 공간상 분리되는 모듈 내에서 신호 전송 장치와 전압 측정 칩 사이에 갈바닉 분리를 실행하는 것도 가능하다. 전압 측정 칩 상에서 갈바닉 분리의 통합된 실행 대신, 추가의 대안에서, 다른 집적 회로에서 갈바닉 분리를 실현하거나, 또는 이를 위한 이산 회로를 구성하는 것도 가능하다. 바람직하게는, 갈바닉 분리 또는 절연을 실행하는 유닛은, 신호 전송 장치와의 통신을 위해 적합한 통신 인터페이스를 포함한다. 이는 본 단락에 기재되는 모든 변형예 또는 대안에 적용된다. 전압 측정 칩은, 생각할 수 있는 방식으로 다양한 실시 형태들로, 배터리 제어 유닛에 논리적으로 가장 가깝게 있는 위치를 포함하여 신호 전송 장치의 각각의 임의의 위치에 배치될 수 있다.
배터리 관리 시스템의 추가 실시 형태에서, 고전압 측정 장치는 적어도 하나의 개별 저전압 측정 장치에도 구비되는 동일한 전압 측정 칩을 포함한다. 그 결과, 저전압 측정 장치들보다 훨씬 더 적은 부품 수량으로 제조되는, 고전압 측정 장치를 위한 특별한 전압 측정 칩이 개발되어야만 하는 것이 방지될 수 있다. 상이한 전압 레벨의 적응은 고전압-저전압 변환기에 의해 달성될 수 있다. 전압 측정 칩은, 전압을 위한 측정 기능을 포함하는 집적 회로를 의미한다. 또한, 전압 측정 칩은 신호 전송 장치로 향하는 인터페이스를 포함하며, 그럼으로써 고전압 측정 장치는 배터리 제어 유닛 및 저전압 측정 장치들과 통신할 수 있다. 이는, 고전압 측정 장치가 측정 모듈의 부분일 때에도 적용된다.
추가 실시 형태에서, 고전압 측정 장치와, 배터리를 통해 흐르는 전류를 측정할 수 있는 전류 측정 장치를 구비한 측정 모듈을 포함하는 배터리 관리 시스템이 제안되며, 측정 모듈은, 인터페이스를 이용하여 신호 전송 장치를 통해 측정 신호들을 전송하도록 설계되고, 고전압 측정 장치, 적어도 전류 측정 장치의 부분들 및 인터페이스는 하나의 칩 상에 집적화된다. 측정 모듈은 전류 측정 장치 및 고전압 측정 장치의 측정 신호들을 신호 전송 장치를 통해 전송하도록 설계된다. 바람직하게는 측정 모듈은 신호 전송 장치로 향하는 하나의 통신 인터페이스만을 포함한다. 신호 전송 장치로 향하는 인터페이스는 특히 바람직하게는 배터리 관리 시스템의 저전압 측정 장치들도 포함하고 있는 동일한 인터페이스이며, 그럼으로써 상기 저전압 측정 장치들뿐만 아니라 배터리 제어 유닛과의 통신도 가능해진다. 상기 측정 모듈은 기존의 배터리 관리 시스템에서 고전압 측정 장치를 포함하지 않는 종래의 전류 측정 모듈을 대체할 수 있다. 그에 따라, 동일한 모듈로 배터리를 통과하는 전류뿐만 아니라 고전압도 측정될 수 있고, 이는 통신을 위한 배선 비용을 감소시킨다. 측정 모듈 또는 적어도 측정 모듈의 부분들은 단일의 집적 회로로서, 또는 칩으로서 구현될 수 있다. 또한, 하나보다 많은 칩을 포함하는 측정 모듈을 실현하는 것도 가능하다. 이런 유형의 집적화된 해결책들은 배선 비용을 감소시키며 적은 공간만을 요구하며, 이는 경제적이다. 또한, 높은 신뢰성도 주어진다. 배터리를 통해 흐르는 전류를 측정할 수 있도록 하기 위해, 배터리 전류 전달 라인이 측정 모듈을 통해 연장된다.
배터리 관리 시스템의 추가 실시 형태에서, 측정 모듈은, 배터리를 통해 흐르는 전류를 측정할 수 있는 적어도 2개의 전류 측정 장치를 포함한다. 이로 인해, 본원의 배터리 관리 시스템에 의해 배터리의 증가된 안전성이 달성될 수 있는데, 그 이유는 적어도 2개의 전류 측정 장치의 중복성을 통해 상이한 값들에 따라서 상기 전류 측정 장치들이 정확하게 동작하는지의 여부가 검출될 수 있기 때문이다.
배터리 관리 시스템의 추가 실시 형태에서, 앞에 기재한 실시 형태들 중 어느 하나의 실시 형태에 따르는 측정 모듈은 온도 측정 장치를 포함한다.
배터리 관리 시스템의 추가 실시 형태에서, 측정 모듈은, 배터리 관리 시스템의 내부에서 측정되는 모든 시스템 전압을 위한 하나 이상의 전압 측정 장치를 포함한다. 상기 시스템 전압들은 예컨대 마이크로 컨트롤러 또는 DSP 또는 특수 ASIC 등과 같은 집적 회로들의 다목적 아날로그 입력단들을 통해 측정될 수 있다. 바람직하게는, 상기 입력단의 상류에는, 입력단을 이용한 검출을 위해 적합한 전압으로 고전압을 분할할 수 있는 고전압-저전압 변환기, 예컨대 분압기가 연결된다. 상기 분압기는 바람직하게는 고저항으로 실현되며, 그럼으로써 고전압은 분압기를 통해 많은 전류를 이동시키지 않게 된다. 각각의 연결 스위치를 이용하여 전압 측정 장치와 각각 연결될 수 있는 복수의 고전압-저전압 변환기가 제공될 수 있다. 각각 단지 측정할 전압만이 전압 측정 장치와 연결된다. 그리고 단일의 전압 측정 장치가 모든 측정할 전압을 위해 제공될 수 있다. 전압 측정 장치들은 예컨대 마이크로 컨트롤러 또는 DSP 또는 ASIC의 부분일 수 있다. 분압기의 전환은 마이크로 컨트롤러 또는 DSP 또는 ASIC의 다목적 출력단들을 통해 수행될 수 있다.
배터리 관리 시스템의 추가 실시 형태에서, 측정 모듈은, 배터리 제어 유닛과의 직접적인 통신을 위해 적합하지 않은 통신 컴포넌트를 포함하는데, 그 이유는 상기 통신 컴포넌트가 예컨대 배터리 제어 유닛 또는 신호 전송 장치의 전위에 적합하지 않은 전위로 동작하기 때문이다. 예컨대 상기 통신 컴포넌트는 배터리 제어 유닛 또는 신호 전송 장치에 대해 전기 절연 또는 갈바닉 분리를 필요로 한다. 갈바닉 분리는 측정 모듈 내에 여하튼 존재하기 때문에, 측정 모듈 내로 상기 통신 컴포넌트의 변위가 바람직한데, 그 이유는 갈바닉 분리 또는 절연이 한 번 더 별도로 필요하지 않기 때문이다.
배터리 관리 시스템의 추가 실시 형태에서, 측정 모듈은, 배터리의 극들(pole)과 전기 연결되어 있거나 연결될 수 있는 전압 공급 장치를 포함한다. 따라서, 측정 모듈은 배터리의 고전압을 공급받을 수 있다. 전류 공급을 위한 상기 연결은 배터리의 고전압의 검출을 위해 추가로 함께 이용될 수 있다.
배터리 관리 시스템의 추가 실시 형태에서, 측정 모듈은, 측정 저항기 상에서의 전압 강하에 대한 차동 측정 입력단을 포함하며, 이 차동 측정 입력단에 의해 배터리의 전류가 측정될 수 있다. 상기 측정 저항기는 바람직하게는 매우 저저항으로 구현되며, 특히 바람직하게는 100μΩ 미만의 저항을 갖는다. 예컨대 전압 측정의 정밀도는 ±1%의 크기이다.
본 발명의 추가 양태에서는, 앞에 기재한 실시 형태들 중 어느 하나의 실시 형태에 따르는 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리가 제안된다.
본 발명의 추가 양태에서는, 복수의 배터리 셀의 복수의 저전압, 특히 개별 전압을 각각 개별적으로 측정할 수 있고, 이를 위해 복수의 저전압 측정 장치가 사용되는 방법이 제안된다. 본원의 방법에 따라서, 복수 또는 모든 배터리 셀 양단의 전압일 수 있는 배터리의 고전압이 고전압 측정 장치에 의해 측정된다. 저전압 측정 장치들의 신호들 및 고전압 측정 장치의 신호들은 동일한 신호 전송 장치를 통해 배터리 제어 유닛으로 전송된다. 본원의 방법의 실시 형태들은 앞에 기재한 배터리 관리 시스템의 실시 형태들에 의해 실시될 수 있으며, 배터리 관리 시스템의 실시 형태들의 특징들은 상기 방법의 실시 형태들의 특징들에 상응할 수 있다.
하기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부한 도면들을 참고로 상세하게 설명된다.
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 관리 시스템을 도시한 개략적 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 제 1 실시예를 도시한 개략적 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 제 2 실시예를 도시한 개략적 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 제 3 실시예를 도시한 개략적 회로도이다.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 일부분을 형성할 수 있는, 배터리의 고전압 및 전류용 측정 모듈을 도시한 개략적 회로도이다.
도 6은 측정 모듈의 일부분, 또는 이 측정 모듈과 독립된, 배터리 관리 시스템의 일부분을 형성할 수 있는 전류 측정 장치를 도시한 개략적 회로도이다.
도 1에는, 종래 기술에 따르는 배터리 관리 시스템(1)의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 배터리 관리 시스템(1)은 배터리 제어 유닛(2)을 포함하며, 이 배터리 제어 유닛은 제 1 신호 전송 장치(3)를 통해 고전압 측정 장치(4)와, 추가 신호 전송 장치(5)를 통해서는 전류 측정 장치(6)와, 그리고 제 3 신호 전송 장치(7)를 통해서는 복수의 전압 측정 장치(8)와 연결되며, 이들 측정 장치는 배터리(10)의 각각 하나의 셀, 또는 도 1에 도시된 것처럼 각각 복수의 개별 셀(9)을 모니터링한다. 신호 전송 장치(7)는 직렬 회로로 상호 간에 연결된 서브스크라이버들(데이지 체인)을 포함하는 버스 시스템이며, 이런 버스 시스템의 경우, 동일한 버스를 통해 복수의 저전압 측정 장치(8)가 배터리 제어 유닛(2)과 통신함으로써, 데이터가 하나의 저전압 측정 장치를 통과하여 이웃한 저전압 측정 장치로 전송된다. 개별 배터리 셀들의 직렬 접속에서 높은 전위를 갖는 전압을 측정하는 저전압 측정 장치들(8)의 높은 전압들로부터 배터리 제어 유닛(2)을 보호하기 위해, 신호 전송 장치(7)는 분리 장치(11)를 포함하며, 이 분리 장치에 의해 배터리 제어 유닛(2)의 전위는 저전압 측정 장치들(8)의 전위들로부터 분리될 수 있다. 또한, 신호 전송 장치들(3 및 5)도 상기 분리 장치(11)를 각각 포함한다. 배터리 제어 유닛(2)은 전형적으로 다양한 프로토콜들을 갖는 상이한 버스들에 이용되는 3개의 인터페이스(13, 15 및 17)를 포함한다. 고전압 측정 장치(4)는, 배터리의 전압을 측정할 수 있도록 하기 위해, 배터리(10) 내의 극들(18 및 19)과 연결된다. 전류 측정 장치(6)는 배터리 극(19)으로부터 중간 회로(26)까지의 전류 경로(21) 내에 배치되며, 그럼으로써 전류 측정 장치는 전류 경로(21)를 통해 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 극들(18 또는 19)로부터 중간 회로(26)까지의 전류 경로들(20 및 21) 내에는, 이 전류 경로들(20 또는 21)을 통한 전류 흐름을 중단시킬 수 있는 릴레이(22 또는 23)가 각각 배치된다. 릴레이들(22 또는 23)은, 중간 회로(26)로부터 배터리(10)를 분리하기 위해, 배터리 제어 유닛(2)에 의해 제어 라인들(24 또는 25)을 통해 스위칭될 수 있다. 중간 회로(26)에는 전형적으로 배터리(10)로부터 전기를 공급받는 컨슈머들이 연결된다.
도 2에는, 제 1 실시 형태의 본 발명에 따르는 배터리 관리 시스템의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 상기 실시 형태는 많은 관점에서 도 1과 관련하여 설명된 종래 기술에 따르는 배터리 관리 시스템(1)과 유사하다. 동일한 컴포넌트들 및 특징들은 동일한 도면부호들로 표시되고, 차이점들을 제외하고, 재차 별도로 설명되지 않는다. 도 1에 대한 설명내용이 참조된다. 종래 기술에 대한 주요 차이점은 버스 시스템들(3 및 5)의 생략이다. 고전압 측정 장치(4)가 이 고전압 측정 장치의 데이터를 추가 처리하는 장치들과 통신할 수 있도록 하기 위해, 고전압 측정 장치(4)는 저전압 측정 장치들(8)로 향하는 버스(7) 내에 연결된다. 고전압 측정 장치는 본 실시 형태에서 배터리 제어 유닛(2) 내에 통합되며, 그럼으로써 배터리 제어 유닛은 고전압부(28)와 저전압부(29)를 포함하게 된다. 측정할 전압들에 대한 고전압 측정 장치(4)의 연결 라인들은 개략적으로만, 그리고 배터리(10)까지의 연결 없이 도시되어 있다. 바람직하게는, 고전압 측정 장치(4)는 모든 배터리 셀(9) 양단의 전압과의 편차를 가질 수 있는 다수의 고전압을 측정할 수 있으며, 요컨대 이들 고전압은 예컨대 배터리(10)의 부분들 양단의 전압들일 수 있거나, 또는 배터리의 주변 장치 내의 전압들일 수 있다. 배터리 제어 유닛(2)의 고전압부(28)와 저전압부(29) 사이에는 저전압부(29)로부터 고전압부(28)를 갈바닉 분리하기 위한 분리 장치(11)가 배치되며, 이 분리 장치는 신호 전송 장치(7) 내에서 갈바닉 분리점을 야기한다. 그 결과, 신호 전송 장치(7)의 데이터를 처리하는 마이크로프로세서(27)는 전압 측정 장치들(8) 및 고전압 측정 장치(4)로부터 갈바닉 분리된다. 전류 측정 장치는, 추가의 가능한 컴포넌트들과 마찬가지로 도시된 배터리 관리 시스템(1)에 포함될 수 있다. 도 1의 실시 형태와는 달리, 저전압 측정 장치들(8)은, 하나 이상의 배터리 셀(9)의 전압 외에, 하나 이상의 배터리 셀(9)의 온도도 측정할 수 있다.
도 3에는, 도 2에 도시된 실시 형태와 대부분 일치하는 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(1)의 제 2 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 하기에서는 상기 실시 형태에 대한 차이점만이 다루어진다. 동일한 특징들 및 컴포넌트들은 동일한 도면부호들로 표시된다. 도 2에 도시된 실시 형태와 달리, 고전압 측정 장치(4)는 배터리 제어 유닛(2)으로부터 분리되어 별도의 유닛으로서 구현된다. 이는 예컨대 전기 차에서 컴포넌트들의 분포 시에 상대적으로 더 높은 유연성을 가능하게 하며, 이는 배선 시 케이블 길이를 절약할 수 있다. 도 3에는, 배터리의 극들(18 및 19)과, 이 극들에 연결된 연결 경로들(20 및 21)이 도시되어 있다. 상기 연결 경로들(20 및 21)에는 고전압 측정 장치(4)가 연결되며, 그럼으로써 고전압 측정 장치는 연결 경로들의 전위들 사이의 전압을 측정할 수 있다.
도 4에는, 실질적인 부분들에서 도 2 및 도 3에 도시된 실시 형태들과 일치하는 배터리 관리 시스템(1)의 제 3 실시 형태가 개략적으로 도시되어 있다. 여기서는 상기 실시 형태들에 대한 차이점만이 다루어진다. 동일한 특징들 및 컴포넌트들은 동일한 도면부호들을 갖는다. 앞에서 설명된 실시 형태들에서와 달리, 도 4의 실시 형태는, 배터리(10)의 고전압뿐만 아니라 전류도 측정할 수 있는 측정 모듈(46)을 포함한다. 상기 측정 모듈(46)은 바람직하게는 배터리 관리 시스템(1) 내에서, 종래 기술에 따라서 전류 측정 장치(6)가 차지하는 위치에 배치된다. 그러나 종래 기술과 달리, 측정 모듈은, 전압 측정 장치들(8)로부터 배터리 제어 유닛(2)으로 신호들을 전송하는 신호 전송 장치(7) 내에 연결된다. 이 경우, 측정 모듈(46)은 바람직하게는 신호 전송 장치(7)를 통과하는 신호 전송에 대한 상호 연결된 서브스크라이버들의 체인 내 부재이며, 이런 부재는 데이터 전송과 관련하여 배터리 제어 유닛(2)에 가장 가깝게 배치된다. 측정 모듈(46)을 통해 극(19)의 전류가 흐르며, 이 전류는 전류 연결 경로(21)를 경유하여 측정 모듈(46)을 통해 안내되며, 그럼으로써 상기 전류는 측정을 위해 전류 측정 장치에 제공된다. 대안으로서, 모듈(46)은 전류 전도 경로(20) 내에도 배치될 수 있다. 측정 모듈(46)의 일부분을 형성하는 고전압 측정 장치가 배터리(10)의 극들(18 및 19) 사이의 전압을 측정할 수 있도록 하기 위해, 측정 모듈(46)은 전압 측정 연결부(47)를 통해 배터리 극(18 또는 19)와 연결되며, 배터리 극의 전류는 측정 모듈(46)을 통해 흐르지 않는다. 종래 기술에서처럼, 릴레이들(22 및 23)은, 배터리(10)로부터 중간 회로(26)를 분리하기 위해, 배터리 제어 유닛(2)에 의해 제어 라인들(24 또는 25)을 통해 작동될 수 있다.
도 5에는, 측정 모듈(46)의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 측정 모듈(46)은, 도 4에서도 도시된 것처럼, 전류 전도 경로(21) 내에 배치되며, 그럼으로써 배터리의 전류는 전류 전도 경로(21)를 경유하여 전류 측정 장치(6)를 통해 흐를 수 있다. 전류 측정 장치(6)는 바람직하게는 중복적으로 동작하는 2개의 분리된 전류 센서로 구성된다. 이런 방식으로, 전류 센서들 중 어느 하나가 결함이 있는 상태로 동작하는지의 여부가 검출될 수 있다. 중복성을 증가시키기 위해 더 많은 전류 센서를 사용하는 것도 가능하다. 전류 센서들은 자신들의 측정 데이터를 인터페이스(17)로 전송하며, 이 인터페이스는 상기 측정 데이터를 신호 전송 장치(7)를 통해 배터리 관리 시스템(1)의 추가 컴포넌트들로 송신할 수 있다. 신호 전송 장치(7)는 데이지 체인이라고도 하는 상호 연결된 버스 시스템이다. 인터페이스(7)는, 선택적인 갈바닉 분리 장치(11)를 통해, 그리고 예컨대 차량의 중앙 제어 유닛과 인터페이스(17)를 연결하는 신호 전송 경로(7a)를 통해 신호들을 송신할 수 있다. 연결부(7a)는 바람직하게는 신호 전송 장치(7)의 일부분을 형성하며, 그럼으로써 연결된 중앙 제어 유닛은 마찬가지로 신호 전송 장치(7)의 상호 연결된 버스 시스템의 부분이다. 또한 측정 모듈(46)은, 측정 모듈(46) 또는 이 측정 모듈의 컴포넌트들의 온도를 측정할 수 있는 하나 이상의 온도 센서(48)를 포함한다. 상응하는 측정 데이터는 인터페이스(17)로 전송될 수 있고, 이 인터페이스는 신호 전송 장치(7)를 통해 측정 데이터를 추가 송신할 수 있다. 또한, 측정 모듈(46)은 하나 이상의 고전압 측정 장치(4)를 포함한다. 이런 고전압 측정 장치(들)는 측정 라인들(47 또는 51)에 의해 배터리(10)의 극들(18 및 19)의 전위들에 연결된다. 이 경우, 전압 측정 라인(51)은 측정 모듈(46)의 내부에서 연장되는데, 그 이유는 극(19)의 전위가 내부적으로 전류 전달 경로(21)에서 이용될 수 있기 때문이다. 대안으로서, 전류 전달 경로(20)도 측정 모듈(46)을 통해 연장될 수 있으며, 그럼으로써 전압 측정 라인은 극(18)과 연결되고, 측정 라인(47)은 극(19)과 연결된다. 하나 이상의 고전압 측정 장치(4)는 자신의 데이터를 인터페이스(17)로 전송하고, 이 인터페이스로부터 데이터는 신호 전송 장치(7 또는 7a)를 통해 전송될 수 있다. 또한, 측정 모듈(46)은 전압 측정 라인(47)과 전류 전달 경로(21 또는 20) 사이에 인가되는 전압을 측정 모듈(46)에 전압을 공급하기 위해 사용하는 전압 공급 장치(49)를 포함한다. 상기 전압은, 배터리 셀들(9)의 직렬 접속을 통과하여 전형적으로 고전압인 배터리(10)의 전압이기 때문에, 전압 공급 장치(49)는 상응하는 전압 감소 수단들을 포함한다. 바람직하게는 컴포넌트들, 즉 인터페이스(17), 갈바닉 분리 장치(11), 고전압 측정 장치(4), 온도 측정 장치들(48) 및 적어도 전류 측정 장치(6)의 부분들은 이하 측정 모듈 IC(50)이라고하는 집적 회로(50)로서 구현된다.
도 6에는, 측정 모듈(46)의 내부 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 측정 모듈(46)은, 전류 전달 라인(21) 내에 배치되는 측정 저항기(60)를 포함한다. 대안으로서, 측정 저항기(60)는 전류 전달 경로(20) 내에도 배치될 수 있다. 측정 저항기(60)를 통과하는 전류 흐름의 경우, 상기 측정 저항기를 통해, 전류 흐름에 전형적으로 비례하는 전압이 발생한다. 이 전압은 선택적인 필터(61)를 통해 측정 모듈 IC(50)에 공급될 수 있다. 필터(61)는 신호에서 간섭 주파수를 제거할 수 있다. 또한, 측정 모듈(46)의 내부에는 복수의 측정 저항기(6)와 선택적으로 복수의 측정 모듈 IC(50)도 배치될 수 있다.
측정 모듈(46)의 도시되지 않은 더 일반적인 실시 형태에서, 측정 모듈은, 측정 저항기를 통한 측정 대신, 다른 측정 원리를 사용할 수 있다. 단지 예시로서만, 전류 흐름과 관계가 있는 자계의 측정이 전류 흐름의 세기의 결정을 위해 실행될 수 있다.
측정 모듈 IC(50)는 인터페이스를 포함하고, 이 인터페이스를 통해 측정 모듈 IC는 신호 전송 장치(7)와 통신할 수 있다. 이런 방식으로, 전류 측정 장치(6)는 신호 전송 장치(7)의 상호 연결된 버스 시스템 내에 통합될 수 있다. 또한, 측정 모듈(46)은 바람직하게는 내부 전원 공급 장치(63)를 포함한다. 측정 모듈 IC(50)는, 측정 저항기(60)를 통과하는 전압의 측정에 추가해서, 고전압(10)도 측정할 수 있다. 이를 위해, 측정 모듈(46)은 전압 측정 라인(47)을 통해 배터리 극(18)과 연결된다. 측정 저항기(60)가 전류 전도 경로(20) 내에 배치되는 대안적 변형예에서, 전류 측정 라인(47)은 배터리(10)의 극(19)과 측정 모듈(46)을 연결한다. 극(18 또는 19)의 전압은 필터(64)를 경유하여 측정 모듈 IC(50)로 공급될 수 있다. 상기 전압의 공급은 스위칭 장치(65)에 의해 중단될 수 있으며, 상기 스위칭 장치(65)는 측정 모듈 IC(50)에 의해 제어 라인(66)을 통해 스위칭될 수 있다. 필터(64)는 배터리 전압(10)에서 예컨대 간섭 주파수 성분들을 제거할 수 있다. 상기 간섭 전압들은 예컨대 컨슈머들로부터 유도될 수 있다. 필터(64)의 상류에는 분압기(67)가 연결되며, 이 분압기에 의해, 전압 측정 라인(47)을 통해 측정 모듈(46)에 도달하는 배터리(10)의 전압은 필터(64) 및 측정 모듈 IC(50)에 의해 처리될 수 있는 전압 레벨로 떨어질 수 있다. 이렇게 공급되는 배터리 극(18)의 전위 외에, 측정 모듈 IC(50)에는, 배터리 극(19)의 전위로서 상기 배터리 극(19)의 방향으로 측정 저항기(60)의 단자 상에 인가되는 전류 전도 경로(21)의 전위도 제공된다. 대안으로서, 측정 모듈(46)을 전류 전도 경로(20) 내에 배치하고 전압 측정 라인(47)으로 배터리 극(19)의 전위를 제공하는 것도 가능하다. 그에 따라, 두 배터리 극(18 및 19)의 전위들이 이용될 수 있기 때문에, 고전압의 정확한 측정이 가능하다. 모든 배터리 셀(9) 양단의 배터리(10)의 고전압의 측정 외에, 배터리 또는 이 배터리의 주변 장치의 추가 고전압들도 측정될 수 있다. 이를 위해, 추가 분압기들(67) 및 추가 스위칭 장치들(65)이 제공될 수 있으며, 추가 스위칭 장치들은 측정할 개별 전압들 간에 전환을 위해서도 사용될 수 있다. 이를 위해, 현재 측정되지 않을 전압들은 스위치-오프될 수 있고, 측정될 전압들은 필터(64)로 스위칭되어 측정 모듈 IC(50) 쪽으로 안내될 수 있다.
1: 배터리 관리 시스템
2: 배터리 제어 유닛
3: 제 1 신호 전송 장치
4: 고전압 측정 장치
5: 추가 신호 전송 장치
6: 전류 측정 장치
7: 신호 전송 장치
8: 저전압 측정 장치
9: 셀
10: 배터리
11: 분리 장치
13: 인터페이스
15: 인터페이스
17: 인터페이스, 통신 모듈
18: 배터리의 극
19: 배터리의 극
20, 21: 전류 경로
22, 23: 릴레이
24, 25: 제어 라인
26: 중간 회로
27: 마이크로프로세서
28: 고전압부
29: 저전압부
46: 측정 모듈
47: 전압 측정 연결부, 측정 라인
48: 온도 센서
50: 집적 회로, 측정 모듈 IC, 전압 측정 칩
51: 전압 측정 라인
60: 측정 저항기
61: 필터
63: 내부 전원 공급 장치
64: 필터
65: 스위칭 장치
66: 제어 라인
67: 분압기, 고전압-저전압 변환기

Claims (10)

  1. 직렬 접속된 복수의 배터리 셀(9)을 포함하는 배터리(10)용 배터리 관리 시스템(1)으로서, 배터리 제어 유닛(2)과, 하나 이상의 배터리 셀(9)의 전압을 각각 측정할 수 있는 복수의 저전압 측정 장치(8)뿐만 아니라,
    - 복수의 또는 모든 배터리 셀(9) 양단의 전압용 하나 이상의 고전압 측정 장치(4), 및/또는
    - 상기 배터리(10)의 전류 또는 상기 배터리(10)를 통과하는 전류를 측정할 수 있는 적어도 하나의 전류 측정 장치(6), 및/또는
    - 고전압 측정 장치(4)와 전류 측정 장치(6)를 구비하는 적어도 하나의 측정 모듈(46)을 포함하는 상기 배터리 관리 시스템에 있어서,
    - 상기 저전압 측정 장치들(8)로부터, 그리고 상기 고전압 측정 장치(4) 및/또는 상기 전류 측정 장치(6) 및/또는 상기 측정 모듈(46) 중 적어도 하나로부터 상기 배터리 제어 유닛(2)으로 신호들을 전송할 수 있는 신호 전송 장치(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    저전압 측정 장치들(8), 그리고 고전압 측정 장치(4), 전류 측정 장치(6) 및 측정 모듈(46) 중 적어도 하나는 상기 신호 전송 장치(7)에 의해 체인 회로(데이지 체인)로 단일의 버스에 함께 연결되며, 상기 배터리 관리 시스템은, 신호 전송 장치에 의해 전송되는 데이터가 직렬 접속의 적어도 하나의 컴포넌트를 통과하고 그런 후에 이웃한 컴포넌트로 전송되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    특히 측정 모듈(46) 내에서 고전압 측정 장치(4)는 고전압-저전압 변환기(67)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 관리 시스템(1)은 통신 모듈(17)을 갖는 적어도 하나의 전압 측정 칩(50)을 포함하고, 상기 통신 모듈(17)은 상기 신호 전송 장치(7)를 통해 통신하도록 설계되며, 상기 전압 측정 칩(50)은 특히 상기 신호 전송 장치(7)로부터 상기 통신 모듈(17)의 갈바닉 분리 및/또는 전기 절연을 위한 분리 장치(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템(1).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    고전압 측정 장치(4)는 저전압 측정 장치(8)와 동일한 전압 측정 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템(1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 관리 시스템(1)은 측정 모듈(46)을 포함하고,
    상기 측정 모듈은 고전압 측정 장치(4)와 전류 측정 장치(6)를 포함하고, 상기 측정 모듈(46)은 인터페이스(17)를 이용하여 상기 신호 전송 장치(7)를 통해 측정 신호들을 전송하도록 설계되며,
    상기 고전압 측정 장치(4), 적어도 상기 전류 측정 장치(6)의 부분들, 및 상기 인터페이스(17)는 하나의 칩(50) 상에 집적화되는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템(1).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 측정 모듈(46)은 상기 배터리(10)를 통해 흐르는 동일한 전류를 이중으로 측정하기 위한 추가 전류 측정 장치(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템(1).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 모듈(46)은 신호를 이용하여 상기 배터리 제어 유닛(2)과 통신하도록 설계된 통신 컴포넌트를 포함하고, 상기 통신 컴포넌트와 상기 신호 전송 장치(7) 및/또는 상기 배터리 제어 유닛(2) 사이에는 상기 측정 모듈(46)의 부분인 갈바닉 분리부 및/또는 전기 절연부가 작용하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템(1).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 배터리 관리 시스템(1)을 포함하는 배터리(10).
  10. 저전압 측정 장치들(8)을 이용하여 배터리의 하나 이상의 배터리 셀(9)의 저전압을 측정하고, 복수 또는 모든 배터리 셀(9) 양단의 전압용 적어도 하나의 고전압 측정 장치(4)로 배터리(10)의 고전압을 측정하기 위한 방법에 있어서,
    상기 저전압 측정 장치들(8)의 신호들 및 상기 고전압 측정 장치(4)의 신호들은 동일한 신호 전송 장치(7)를 통해 배터리 제어 유닛(2)으로 전송되는, 배터리의 저전압 및 고전압 측정 방법.
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