TWI440873B - 用於監測能量儲存系統中的單元電池之系統及方法 - Google Patents

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Description

用於監測能量儲存系統中的單元電池之系統及方法
本案之主題內容關於電源供應電路，尤指用於監測串聯能量儲存單元電池之電路及方法。
能量儲存系統的管理，像是電池或一特殊超電容或超級電容能量儲存系統，其基本上是保證能量儲存系統以及由該能量儲存系統所供電的設備之長壽命、效率及可靠度。適當的管理需要即時性地知道單元電池電壓，即在每個能量儲存單元電池處的電壓必須永久監測。能量儲存系統包含多個串聯連接的能量儲存單元電池，即所謂「堆疊」，所以在靠近堆疊上方的個別單元電池可以具有相對於系統接地的較高電壓。
第1圖例示一電池10，其代表一能量儲存系統的範例。電池10由串聯連接的多個單元電池構成。當配置在最靠近接地終端的一個單元電池為低電位時，連接在該電池堆疊的其它側的另一個單元電池可以是高電位。例如，第1圖所示的81個4.2V單元電池將造成整體電壓約在340V。因此，能夠測量個別單元電池之電壓的電壓測量裝置必須承受非常高的電壓。於堆疊的電池管理中使用這種高電壓測量裝置將非常昂貴，且易有錯誤。
能量儲存系統的另一個範例為一超電容或超級電容系統。超電容或超級電容代表在電氣能量儲存領域中最新的創新之一，在許多應用中可找到它們的定位，包含大型能量儲存、配電等。它們對於複合式車輛的汽車應用特別有用，做為電池電動車的補充儲存。相較於傳統的電容器，這些新的組件允許更高的能量密度，以及較高的功率密度。超電容或超級電容可應用一雙層電容技術來製造，以增加它們的電荷密度。但是，雙層電容器具有一相當低的最高電壓。此即需要一單元電池的串聯連接來支援在較高電壓下的運作，藉以達到一可接受的功率轉換效率。
該單元電池電壓愈高，一雙層電容的預期壽命即愈短。因此，在超電容或超級電容系統中的單元電池電壓必須被監測，以防止個別單元電池之電壓超過最大值。同時，超電容或超級電容必須在充電期間進行監測，以防止充電電壓超過額定電壓。
在高共用模式下測量電壓的一種常用方法包含4－電阻差放大器，其具有配置成一共用模式電壓分配器之一電阻網路。例如，此配置用於Linear Technology公司(即本發明的受讓人)所開發的LT990差值放大器。但是，在該電阻網路中的電阻匹配是一個很困難的問題。不匹配的電阻在當該共同模式電壓增加時，影響到測量精度。同時，該電阻分配器代表對於電池上的一負載。
另一種測量電壓之已知方法為電容式切換。此方法用於測量一低電壓，例如在由Linear Technology公司(即本發明的受讓人)所開發的LTC043雙重切換電容器構建區塊中的低電壓。在此區塊中，一對開關交替地連接一外部電容到一輸入電壓，然後連接該充電的電容跨過一輸出埠。但是，在高共同模式電壓下，此方法將需要高電壓MOSFET，其在單石晶片中無法立即取得。
另一種熟知的方法包含直接數位化，及數位資訊的位準偏移。此種測量可見於Linear Technology Design Note(設計須知)DN341，Mark Thoren所著，名為「16位元ADC簡化電流測量」(“16－bit ADC Simplifies Current Measurements”)，雖然該設計須知係關於電流而非電壓測量。該設計須知描述使用16位元Delta－Sigma類比/數位轉換器(ADC,“Analog/digital converter")進行直流(DC)測量的一種48V電信供應電流監測器。該監測器使用光隔離器做為資料傳輸的位準偏移裝置。但是，此方法僅適用於少量的測量。測量大量單元電池之電壓將需要許多光隔離器(或電晶體)而成為很難處理。
因此，其將需要提出一種簡單及有效率的技術來監測串聯連接的多個能量儲存單元電池之電壓。
本發明揭示於串聯連接之多個單元電池構成的一能量儲存系統中監測個別單元電池的電路與方法。該系統包含具有至少第一及第二監測器之一監測器串鏈。該第一監測器監測在該能量儲存系統中至少一第一單元電池以產生第一監測資料。該第二監測器監測在該能量儲存系統中至少一第二單元電池以產生第二監測資料。該第一監測器用於轉換該第一監測資料到該第二監測器。
特別是，該第一監測器可用於監測包含該第一單元電池之單元電池之一第一群組，而該第二監測器可監測包含該第二電池之單元電池之一第二群組。
該第一監測資料可代表在該第一群組之單元電池中每個單元電池的至少一參數，而該第二監測資料可代表在該第二群組之單元電池中每個單元電池的至少一參數。例如，該監測資料可代表每個單元電池電壓，及影響該單元電池之溫度。
該第一及第二監測器可為該串鏈中相鄰的監測器，其另包含相鄰該第二監測器之一第三監測器，並用於監測在該能量儲存系統中至少一第三單元電池，以產生第三監測資料。該第三單元電池監測器另可用於透過第二監測器接收來自該第一監測器之第一監測資料，並用於接收來自該第二監測器之第二監測資料。
根據本發明一具體實施例，一監測器可經由一相鄰監測器轉換監測資料到一控制器。該控制器可產生控制資料，其經由該相鄰監測器轉換到該監測器。
該控制資料可回應於該監測資料來產生。例如，該控制資料可防止在一能量儲存系統中一個別單元電池在當該能量儲存系統充電時被過度充電。回應於關於一特定單元電池的監測資料，該監測器可產生一分流來強迫一充電電流繞過該單元電池。該監測器可具有一開關，其由該控制資料控制以產生該分流。
根據本發明之一種方法，單元電池之一第一群組可由一第一監測器監測以產生第一監測資料，單元電池之一第二群組可由一第二監測器監測以產生第二監測資料。該第一監測資料可轉換到該第二監測器以傳遞到一控制器。
在相反方向上，控制資料可由該控制器經由該第二監測器轉換到該第一監測器。該控制資料可回應於該第一監測資料轉換以控制在該第一群組之單元電池中一單元電池的狀況。
本發明之額外的好處及態樣對於熟習此技術者將可由以下的詳細說明而更加瞭解，其中本發明的具體實施例僅藉由考量為實施本發明之最佳模式的例示進行顯示與說明。如以下的說明，本發明能夠有其它及不同的具體實施例，且其一些細節可在顯著不同的方面進行修改，其皆不悖離本發明之精神。因此，該等圖面及說明在性質上皆應視為例示性，而非限制性。
本發明將使用監測電路的特定範例來進行說明。但是其將可瞭解到本發明的觀念可應用到監測具有多個單元電池之任何能量儲存系統之任何電路。
第2圖所示為本發明之一範例性監測系統100，用於監測在能量儲存系統102之終端之間串聯連接的n個單元電池C1到Cn所構成之一能量儲存系統102。如所示的範例，單元電池C1到Cn可為鋰離子(Li－ion)電池，其常用於消費性電子及複合式電動車之應用當中。但是，熟習此技術者將可瞭解到單元電池C1到Cn可為任何的能量儲存元件。例如，它們可為超電容或超級電容單元電池。單元電池C1可連接到一接地終端，藉此單元電池Cn可連接到能量儲存系統102之一高電壓終端，例如一＋350V終端。
監測系統100包含m個監測單元BM1到BMm之一串鏈，其每一個可以用於監測一預定數目的單元電池C。由每個單元BM監測的單元電池C之數目的範圍可由1到16或更多。此數目可由監測單元BM承受電壓的能力所決定。例如，每個單元BM之承受能力約為60V。同時，被監測的單元電池C之數目係受限於提供有一特定單元BM之一半導體晶片的腳位數。例如，第2圖所示為監測單元BM1監測3個單元電池C1到C3，單元BM2監測3個單元電池C4到C6等，最後監測單元BMm監測2個單元電池Cn－1及Cn。監測單元BM可藉由決定以下這些參數監測單元電池C之狀況，如在每個單元電池C之電壓或影響單元電池C之溫度。
每個監測單元BM可使用由個別單元BM監測的一單池組來供電。另外，一監測單元BM可具有獨立於被監測的單元電池C之一電供應源。
相鄰的監測單元BM可監測相鄰的單元電池C之群組。例如，監測單元BM1可監測單元電池C1到C3，而相鄰BM1之單元BM2可監測單元電池C4到C6。另外，相鄰單元BM可監測任何預定的單元電池C群組。
每對相鄰的單元BM由一通信鏈結104連接，其可提供該等單元之間資料轉換的一路徑。如第2圖所示，通信鏈結104可配置在單元BM1及單元BM2之間，單元BM2及單元BM3之間，單元BM3及下一個監測單元之間，最後是單元BMm－1與單元BMm之間。每個通信鏈結104可用於提供相鄰單元BM之間序列及/或平行的資料轉換。雖然第2圖顯示每個通信鏈結104由6條線構成，熟習此技術者將可瞭解到通信鏈結104可包含要支援根據一選擇的序列及/或平行資料轉換協定的資料轉換所需要的任何線數。例如，如以下的詳細說明所述，通信鏈結104可支援對應於一介面之一資料轉換協定，例如一序列周邊介面(SPI,“Serial Peripheral Interface”)，其建立在監測單元BM1及可鏈結到單元BM1之一外部控制器之間，以接收來自監測單元BM1到BMm之監測資料，及/或提供它們控制資料。另外，該外部控制器可耦合於任何其它監測單元BM。
每個通信鏈結104可用一序列及/或平行方式支援相鄰單元BM之間監測及控制資料的雙向轉換。例如，由一監測單元BMk產生的監測資料可由單元BMk「向下」轉換到在該監測單元串鏈中相鄰於單元BMk之一監測單元BMk－1，其中單元BMk可為提供在BM1與BMm之間的任何監測單元，用於監測配置在比由單元BMk－1監測的單元電池C要遠的該接地終端，並比由單元BMk＋1監測的單元電池C更靠近該接地終端。如果單元BMk－1並未連接到控制器，其將在下一個通信鏈結104上轉換該監測資料到一單元BMk－2等。控制資料可在與單元BMk－1到單元BMk之相反方向上轉換，然後由單元BMk到單元BMk＋1。例如，控制資料可用一平行格式轉換，藉此監測資料可用一序列格式偏移。另外，監測及控制資料皆可用一類似方式轉換，以一平行或序列的格式。
該監測資料可包含由個別監測單元BM監測的一單元電池或一單元電池組之一或多個參數，例如單元電池電壓及溫度。該控制資料可包含識別一特定單元電池或一單元電池組之位址資訊，及/或控制資訊，其顯示關於一特定單元電池或一單元電池組所要執行的一運作。
例如，監測系統100可監測能量儲存系統102之電荷。當能量儲存系統102之個別單元電池C可在不同的時間完全充電，監測系統100在當其到達一預定電壓時可被控制來停止或減慢一特定單元電池的充電，以防止其受損。特別是，於一充電過程，該等監測單元BM可監測在每個單元電池C處的電壓及影響該單元電池C之溫度。在通信鏈結104之上，由一單元BMk決定的監測資料可轉換到一相鄰單元BMk－1，然後由單元BMk－1到下一單元BMk－2，直到所轉換的資料到達耦合於一控制器之單元BM1。來自單元BM1，該監測資料被傳送到該控制器，其可決定一特定單元電池Ci在一特定溫度下到達一預定的電壓。基於此資訊，該控制器可產生控制資料，以識別該單元電池Ci，並指示監測系統100防止單元電池Ci進一步充電。該控制資料被傳送到連接到該控制器之單元BM1。該控制資料由單元BM1在通信鏈結104上轉換到下一個單元BM2，然後由單元BM2到下一個BM單元，直到控制資料到達監測單元電池Ci之單元BMk。該控制資料造成單元BMk採取適當的動作以防止單元電池Ci進一步充電。例如，如以下的詳細說明，在單元BMk中一個別的開關可被控制來產生環繞單元電池Ci之一充電電流分流，藉以強迫該充電電流繞過單元電池Ci。
第3圖所示為監測系統100中一監測單元BMk之範例性配置。監測單元BMk可配置在一串鏈的監測單元BM之BMk＋1與BMk－1之間，以監測由12個單元電池Ci,Ci＋1,...,Ci＋11構成的能量儲存系統102之一12單元電池組。為了符合單元BMk之電壓承受能力，12單元電池組Ci到Ci＋11可被選擇來提供單元電池組之終端V＋及V－之間小於60V的整體電壓。監測單元BMk可在一個由單元電池組電壓供電的晶片上執行。
監測單元BMk可包含一多工器202，其具有橫跨每一個單元電池Ci到Ci＋11連接的多重平行輸入，以決定在個別單元電池Ci到Ci＋11處之電壓。多工器202之輸出可提供多重輸入單元電池電壓為一單一序列的單元電池電壓。
開關Si到Si＋11可個別連接到單元電池Ci到Ci＋11，以控制它們的狀況。特別是，開關Si到Si＋11可被控制來分流個別的單元電池。例如，在能量儲存系統102的充電期間，任何一個開關S可被切換到ON狀態，以提供充電電流環繞個別單元電池C之一旁路。因此，個別的單元電池C可防止被過度充電。例如，場效電晶體可做為開關Si到Si＋11。功率電阻器Ri到Ri＋11可連接到個別的開關Si到Si＋11，以限制電流及控制功率發散。例如，電阻器Ri到Ri＋11之數值約為10Ω到100Ω。
同時，多工器202可連接到一晶粒溫度感測器204，其可提供該多工器一輸入信號，顯示該晶片之內部溫度，該晶片中形成該監測單元BMk。再者，單元BMk可利用連接到該晶片之一電阻器分配器R1,R2來決定相對於該晶片的外部的溫度。該電阻器分配器可包含一溫度感測器電阻R1，例如一具有負溫度係數(NTC,“Negative Temperature Coefficient”)之電阻器，及連接到一參考電壓源206之一電阻器R2，其可提供一參考電壓，例如1.2V。電阻器分配器R1,R2提供多工器202一輸入信號，以顯示外部溫度。
該內部及外部晶片溫度資訊可呈現在多工器202之輸出處，以及代表在單元電池Ci到Ci＋11處之電壓的一電壓序列。一類比至數位(A/D)轉換器208可轉換多工器202之類比輸出信號成為一數位形式。參考電壓源206可提供執行類比至數位轉換所需要的一參考電壓。因此，A/D轉換器208之數位輸出信號代表該監測單元BMk所監測的資料，其包含在每個單元電池Ci到Ci＋11處之電壓的資訊，及影響該等單元電池Ci到Ci＋11之內部與外部晶片溫度的資訊。
該監測的資料供應到一結果暫存器及通信電路210，其可執行位準偏移，並提供在通信鏈結104上將該監測資料轉換到該單元BMk－1，其可監測由單元電池Ci－1到Ci－12所構成的下一個單元電池組，相較於由單元BMk所監測的單元電池Ci到Ci＋11其連接更靠近該接地終端。另外，如果電路210配置在連接到該控制器之「底部」監測單元BM1，電路210轉換該監測資料到該控制器。
再者，電路210可由另一通信鏈結104連接到單元BMk＋1，其可監測由單元電池Ci＋12到Ci＋24構成的該單元電池組，其連接較單元電池Ci到Ci＋11更遠離該接地終端。在此通信鏈結之上，單元BMk之電路210接收由單元BMk＋1到BMm所監測的資料，並轉換該監測的資料到單元BMk－1。例如，電路210可包含一硬連線連接，以轉換由單元BMk＋1接收的資料到單元BMk－1。
此外，單元BMk之電路210可用於在通信鏈結104上接收來自單元BMk－1之資料。例如，控制資料可由單元BMk－1轉換到單元BMk。如果該控制資料相關於由單元BMk監測的任何一個單元電池Ci到Ci＋11，電路210可產生一信號來執行由該控制資料所指示的運作。例如，自該單元BMk－1接收的控制資料可請求防止該等單元電池Ci到Ci＋11一或多個單元電池進行充電。在此例中，電路210可產生供應到個別開關Si到Si＋11之閘極的一控制信號，藉以設定該開關於一ON狀態，以產生環繞該相對應單元電池的一充電電流分流。如果來自單元BMk－1之資料並不相關於單元電池Ci到Ci＋11，單元BMk之電路210轉換所接收的資料到單元BMk＋1。
第4圖所示為單元BM1到BMm之間的一範例連接，其每一個可具有類似於第3圖所示之單元BMk之配置的配置。特別是，單元BM1到BMm可連接成一雛菊鏈，其中單元BM1耦合於單元BM2，單元BM2耦合於串鏈中下一個BM單元等等。一BM單元之V＋終端可連接到相鄰BM單元之V－終端。單元BM1之V－終端可連接到能量儲存系統102之接地終端。單元BMm之V＋終端可連接到能量儲存系統102之高電壓終端，例如＋350V終端。連接在V＋與V－終端之間的單元電池組可提供電源供應到個別的單元BM。
一微處理器單元(MPU,“Microprocessor Unit")300可連接到單元BM1，以接收由單元BM1到BMm監測的資料，並供應控制資料給這些監測單元。MPU 300可由獨立於能量儲存系統102之一電源供應線所供電。另外，MPU 300可由與單元BM1相同的單元電池組來供電。例如，本發明的監測系統100可以配置在一電動車中，以監測該車輛的電池。在此例中，MPU 300可與該車輛的一中央控制器互動。MPU 300可處理用以顯示該電池中每個單元電池之狀況的電壓及溫度資訊。
基於此資訊，MPU 300可如下例用來控制監測系統100避免能量儲存系統102在進行充電時個別單元電池過度充電。特別是，每個單元電池可以安全地充電，直到於特定溫度條件下達到一預定的單元電池電壓。在超過此電壓之後，該單元電池即會受損。為了防止損傷該單元電池，MPU 300可處理由監測單元BM1到BMm所監測的電壓及溫度資訊，在能量儲存系統102進行充電時，以此決定個別單元電池C之狀況。當由一單元BMk監測的資料顯示一單元電池Ci處之電壓到達特定溫度條件下一預定的位準時，MPU 300產生控制資料，其具有位址資訊可識別單元電池Ci及監測單元電池Ci的單元BMk。透過在該雛菊鏈(daisy chain)中單元BMk之前的監測單元BM，控制資料被轉換到單元BMk，以造成一閘極控制信號，其對應於單元電池Ci之開關Si切換成ON狀態。因此，一充電電流分流即環繞著單元電池Ci產生，以防止其被充電。
BM1可經由介面302連接到MPU 300。例如，由Motorola開發的一序列周邊介面(SPI)可用於連接MPU 300到監測單元BM。SPI提供一全雙工模式下一同步序列資料轉換。SPI使用一主控－受控模型，其中一主控裝置與多個受控裝置互動。例如，MPU 300可做為一SPI主控裝置，而多個監測單元BM1到BMm可做為SPI受控裝置。SPI具有四條信號線：主控輸出受控輸入(MOSI,“Master Output Slave Input”)，用於自該主控裝置轉接資料到該受控裝置。主控輸入受控輸出(MISO,“Master Input Slave Output”)，用於自一受控裝置轉換資料到該主控者。序列時脈(CLK,“Clock”)，其由該主控裝置產生以同步化MOSI及MISO資料，及晶片選擇(CS,“Chip select”)，其由該主控裝置產生，以定址不同的受控裝置。MOSI,MISO,CLK及CS信號線可提供於MPU 300與單元BM1之間。相鄰監測單元BM之間的通信鏈結104可配置以支援MPU 300與個別單元BM之間的雙向SPI資料轉換。
因此，本發明提供一種監測系統，其中無個別的監測單元BM必須承受一能量儲存系統之整個堆疊的電壓。而是，每個單元BM僅必須承受由該單元監測的單一單元電池組之電壓。再者，通信與控制線可藉由設置每個監測單元晶片與其本地的相鄰者通信而極小化，而非與在一遠端位置處的一晶片通信為之。
前述的說明例示及描述了本發明之態樣。此外，本發明顯示及說明的僅為較佳具體實施例，但如前所述，其可瞭解到本發明能夠用於多種其它組合、修正及環境，且能夠於在此處所表達的發明範圍、相稱於上述的教示，及/或相關技術或知識之內進行改變或修正。
上述的具體實施例係要另外解釋實施本發明所知的最佳模式，並俾使本技術其它熟習者利用本發明在這些或其它具體實施例，並利用特定應用或使用本發明所需要的多種修正。
因此，本說明並非要限制本發明於此處所揭示的形式。同時，其係要使所附屬的申請專利範圍視為包含另外的具體實施例。
10．．．電池
100．．．監測系統
102．．．能量儲存系統
104．．．通信鏈結
202．．．多工器
204．．．晶粒溫度感測器
206．．．參考電壓源
208．．．類比至數位轉換器
210．．．通信電路
300．．．微處理器單元
302．．．介面
以下本發明之具體實施例的詳細說明將可配合以下的圖面而更加瞭解，其中該等特徵不需要依比例繪製，而是以能夠最佳地例示相關特徵的方式繪製，其中：第1圖為由串聯連接的多個單元電池所構成的一電池。
第2圖為本發明一範例性監測系統，用監測由串聯連接的多個單元電池所構成的一能量儲存系統。
第3圖為本發明之系統中一監測單元的範例性實施。
第4圖為包含一控制器及連接成一雛菊鏈的多個監測單元的範例性配置。

Claims (17)

  1. 一種監測由串聯連接的單元電池所構成的一能量儲存系統之系統，其包含：複數個監測器，該等複數個監測器以一串鏈安排，用於監測及控制該等單元電池的狀況；及一控制器，該控制器耦接至該等監測器的串鏈，用於接收由該等監測器所產生的經監測之資料，且該經監測之資料以一第一方向在該串鏈上轉換，該控制器回應於該經監測之資料而產生控制資料，該控制資料以相反於該第一方向之一第二方向在該等監測器的該串鏈上轉換，該控制資料包括位址資訊，該位址資訊識別待控制之一單元電池；該複數個監測器之一監測器經組態用於監測多個單元電池的狀況，且與分別耦接至該多個經監測的單元電池的多個開關相關聯，以控制該等經監測的單元電池之狀況，該監測器回應於該控制資料，藉由控制耦接至以該位址資訊所識別的該單元電池之一開關，以實行與該經識別的單元電池連接的一操作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該控制資料更包括控制資訊，用於表明與該經識別的單元電池連接而待實行之一操作。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該監測器係藉由該監測資料控制，以修改以該位址資訊所識別的 該單元電池之一充電速率。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該控制器經組態用於在該串鏈的一單一監測器上接收該經監測的資料且轉換該控制資料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該經監測的資料包括該等單元電池的至少一個參數。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之系統，其中該經監測的資料代表該等單元電池處的電壓。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該經監測的資料進一步代表在該等單元電池四周的溫度。
  8. 一種監測由串聯連接的單元電池所構成的一能量儲存系統之系統，其包含：複數個監測器，該等複數個監測器以一串鏈安排，用於監測及控制該等單元電池的狀況；及一控制器，該控制器耦接至該等監測器的串鏈，用於接收由該等監測器所產生的經監測之資料，且該經監測之資料以一第一方向在該串鏈上轉換，該控制器回應於該經監測之資料而產生控制資料，該控制資料以相反於該第一方向之一第二方向在該等監測器的該串鏈上轉換，該控制 資料識別待控制之一單元電池；該複數個監測器之一監測器經組態用於控制以該控制資料所識別的該單元電池之一充電速率。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之系統，其中該控制器經組態用於在該串鏈的一單一監測器上接收該經監測的資料且轉換該控制資料。
  10. 一種監測由串聯連接的單元電池構成的一能量儲存系統之方法，該方法使用以一串鏈安排的複數個監測器用於監測及控制該等單元電池的狀況，該方法包含以下步驟：在該串鏈上以一第一方向轉換由所有該等監測器所產生的經監測的資料；回應於該經監測的資料，以相反於該第一方向之一第二方向在該串鏈上轉換控制資料，該控制資料識別由該串鏈中的一監測器所監測的一單元電池之群組，且表明與該經識別的單元電池之群組連接而待實行的一操作；及控制在該串鏈中的該監測器，以該經識別的單元電池之群組實行該表明的操作。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該監測器經控制用於控制一充電速率。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該控制資料係藉由連接至該串鏈的一控制器產生，用於在該串鏈的一單一監測器上接收該經監測的資料且轉換該控制資料。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該經監測的資料包括該等單元電池的至少一個參數。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該經監測的資料代表在該等單元電池處的電壓。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該經監測的資料進一步代表在該等單元電池四周的溫度。
  16. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該控制資料包括位址資訊用於識別該等單元電池之群組。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該控制資料進一步包括控制資訊用於表明待由該等單元電池之群組實行的一操作。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007052293A1 (de) * 2007-11-02 2009-05-07 Robert Bosch Gmbh Ladegerät zur Ladung mindestens eines wiederaufladbaren Energiespeichers
JP5513138B2 (ja) * 2009-01-28 2014-06-04 矢崎総業株式会社 基板
JP5785690B2 (ja) * 2010-03-02 2015-09-30 ラピスセミコンダクタ株式会社 組電池システム、電圧監視システム及び監視装置
WO2011143156A2 (en) * 2010-05-13 2011-11-17 Massachusetts Institute Of Technology Battery charger circuit and control schemes
EP2612395B1 (en) * 2010-09-02 2020-04-01 Proterra Inc. System and methods for battery management
IT1402010B1 (it) * 2010-10-08 2013-08-28 St Microelectronics Srl Dispositivo modulare per la protezione ed il monitoraggio di una batteria.
US8378868B2 (en) * 2010-11-04 2013-02-19 Texas Instruments Incorporated Systems and methods for analog to digital converter charge storage device measurement
EP2490315A1 (en) * 2011-02-15 2012-08-22 austriamicrosystems AG Cell balancing module, voltage balancer device, and method for voltage balancing, particularly for voltage balancing of a stack of batteries
WO2012119258A1 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 Solantro Semiconductor Corp. Power generating component connectivity testing
US9021292B2 (en) * 2011-05-20 2015-04-28 Texas Instruments Incorporated Method and system for asynchronous serial communication in a ring network by generating an oversampling clock using a fractional rate multiplier and sampling a received data bit sequence that includes voltage and temperature information in a battery management system
FR2976743A1 (fr) * 2011-06-17 2012-12-21 Commissariat Energie Atomique Procede de gestion et diagnostic d'une batterie
US9136566B2 (en) 2011-07-27 2015-09-15 Hitachi, Ltd. Battery system
JP5825904B2 (ja) * 2011-07-27 2015-12-02 矢崎総業株式会社 電池状態通知ユニット、バスバモジュール、組電池、及び、電池状態監視システム
JP5620428B2 (ja) * 2012-03-26 2014-11-05 株式会社東芝 電池セル監視回路、および電池セル監視システム
KR101235678B1 (ko) * 2012-05-23 2013-02-21 (주)대은 출력감지모듈 및 출력감지모듈이 구비된 셀어레이 모니터링 장치
KR101458827B1 (ko) * 2012-08-09 2014-11-12 하이콘 테크놀로지 코포레이션 셀 전압 모니터링 및 자체 교정 장치
KR101539352B1 (ko) * 2012-12-31 2015-07-27 (주)마루엠씨에스 전동장치용 배터리의 전력모니터링 시스템
TWI521831B (zh) 2013-07-09 2016-02-11 盈正豫順電子股份有限公司 多端口能量儲存系統及其控制方法
KR101680189B1 (ko) 2013-09-24 2016-11-28 주식회사 엘지화학 배터리 관리 시스템
DE102013112350A1 (de) * 2013-11-11 2015-05-13 Karlsruher Institut für Technologie System zur Überwachung und Beeinflussung von elektrisch in Reihe geschalteten Zellen einer elektrochemischen Batterie oder einer Kondensatorbatterie
DE102014200111A1 (de) * 2014-01-08 2015-07-09 Robert Bosch Gmbh Batteriemanagementsystem zum Überwachen und Regeln des Betriebs einer Batterie und Batteriesystem mit einem solchen Batteriemanagementsystem
GB2528290A (en) 2014-07-16 2016-01-20 John Leslie Gordon Hardy Battery management
TWI617921B (zh) * 2015-05-15 2018-03-11 碩天科技股份有限公司 具有定址模式及偵測模式的電池感測器
CN104908600A (zh) * 2015-05-25 2015-09-16 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种电动车电池组的安全控制系统
KR102415123B1 (ko) * 2015-08-13 2022-06-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템
US10848098B2 (en) 2016-12-11 2020-11-24 Sandeep Agarwal Smart energy storage system
US20180198388A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 Honeywell International Inc. High efficiency actuator for use in a momentum control device
US11127538B2 (en) 2017-02-20 2021-09-21 The Research Foundation For The State University Of New York Multi-cell multi-layer high voltage supercapacitor apparatus including graphene electrodes
KR102192188B1 (ko) 2017-04-17 2020-12-16 주식회사 엘지화학 과충전 방지 장치 및 방법
US11018511B2 (en) * 2018-06-29 2021-05-25 Caterpillar Inc. System and method for balancing battery cell charge in battery array for electrified machine
KR102584073B1 (ko) 2021-09-27 2023-10-05 (주)에스엔 Ict 기반 에너지 저장 장치 모니터링 시스템
US11689048B1 (en) 2021-12-10 2023-06-27 NDSL, Inc. Methods, systems, and devices for maintenance and optimization of battery cabinets
US11462917B1 (en) 2021-12-10 2022-10-04 NDSL, Inc. Methods, systems, and devices for maintenance and optimization of battery cabinets

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3520985A1 (de) 1985-06-12 1986-12-18 Ford-Werke AG, 5000 Köln Verfahren und vorrichtung zum ueberwachen des ladezustands der starterbatterie eines kraftfahrzeugs, insbesondere personenkraftwagens
JPH07334181A (ja) 1994-06-08 1995-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 残響音生成装置
JP3279071B2 (ja) 1994-06-29 2002-04-30 日産自動車株式会社 組電池の充電装置
DE19503917C2 (de) * 1995-02-07 1996-11-21 Mc Micro Compact Car Ag Elektronische Batterieüberwachungseinrichtung
EP0966772A2 (en) 1997-01-21 1999-12-29 Metrixx Limited Signalling system
US6133709A (en) * 1997-01-21 2000-10-17 Metrixx Limited Signalling system
ATE431933T1 (de) 1998-07-21 2009-06-15 Metrixx Ltd Signalisierungssystem
US6014013A (en) * 1998-12-16 2000-01-11 Space Systems/Loral, Inc. Battery charge management architecture
DE69920399D1 (de) 1999-02-18 2004-10-28 St Microelectronics Srl Ladezustandsüberwachungsgerät für ein elektronisches Gerät
US6411912B1 (en) 1999-07-09 2002-06-25 Alcatel Voltage level bus translator and safety interlock system for battery modules
JP2001307782A (ja) * 2000-04-19 2001-11-02 Tokyo R & D Co Ltd 電池特性データ伝達方法および電池管理システム
US7615966B2 (en) * 2001-05-25 2009-11-10 Texas Instruments Northern Virginia Incorporated Method and apparatus for managing energy in plural energy storage units
JP4605952B2 (ja) * 2001-08-29 2011-01-05 株式会社日立製作所 蓄電装置及びその制御方法
US6555991B1 (en) 2002-02-05 2003-04-29 Andrew Michael Zettel Battery operating condition dependent method and apparatus for controlling energy transfer between an energy bus and a system of batteries
US7612472B2 (en) * 2004-01-23 2009-11-03 American Power Conversion Corporation Method and apparatus for monitoring energy storage devices
JP2005229774A (ja) 2004-02-16 2005-08-25 Seiko Instruments Inc バッテリー状態監視回路とバッテリー装置
JP4137842B2 (ja) * 2004-05-19 2008-08-20 パナソニックＥｖエナジー株式会社 二次電池の容量均等化装置
US20060087287A1 (en) * 2004-10-27 2006-04-27 Maxwell Technologies, Inc. Voltage monitoring for connected electrical energy storage cells
US20060097700A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-11 Eaglepicher Technologies, Llc Method and system for cell equalization with charging sources and shunt regulators
JP4857968B2 (ja) 2005-07-12 2012-01-18 日産自動車株式会社 バイポーラ電池、組電池及びそれらの電池を搭載した車両
US7786701B2 (en) * 2006-05-31 2010-08-31 Aeroflex Plainview, Inc. Compensation for parasitic resistance in battery monitoring
KR100869801B1 (ko) * 2006-09-26 2008-11-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법
KR100906907B1 (ko) * 2006-10-10 2009-07-08 현대자동차주식회사 자동차 배터리 관리 시스템
KR100859688B1 (ko) * 2006-10-12 2008-09-23 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
KR100778414B1 (ko) * 2006-10-12 2007-11-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
KR100814883B1 (ko) * 2006-10-16 2008-03-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
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