JP5577253B2 - 直列に接続されている複数個のバッテリー電池の電池電圧を測定する方法および装置 - Google Patents

直列に接続されている複数個のバッテリー電池の電池電圧を測定する方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5577253B2
JP5577253B2 JP2010529228A JP2010529228A JP5577253B2 JP 5577253 B2 JP5577253 B2 JP 5577253B2 JP 2010529228 A JP2010529228 A JP 2010529228A JP 2010529228 A JP2010529228 A JP 2010529228A JP 5577253 B2 JP5577253 B2 JP 5577253B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
voltage
measured
switch
reference potential
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2010529228A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011501808A (ja
Inventor
ブルクハルト アウスターシュルテ
Original Assignee
アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト
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 アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト filed Critical アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト
Publication of JP2011501808A publication Critical patent/JP2011501808A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5577253B2 publication Critical patent/JP5577253B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery

Landscapes

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

Description

本発明は、たとえばリチウムイオン電池パックのようないわゆるバッテリーパックまたは電池パックに使用される、直列に接続されている複数個のバッテリー電池において、該バッテリー電池の電池電圧を測定する方法および装置に関するものである。本発明は、さらにこのような装置を備えたバッテリーパック用の充電器にも関わる。
再充電可能なこのようなバッテリーパックの典型的な使用分野は、たとえば電気工作機械、手で操縦される掃除機、懐中電灯、洗浄器等の家庭用機器、或いは、庭園、樹木、灌木の手入れ用の機器である。
この種のバッテリーパックは、一般に、直列に接続された多数のバッテリー電池を含んでいる。特にリチウムイオンバッテリーパックの場合には、直列に接続されている電池の電圧(いわゆる個別電圧または電池電圧)を測定し、それによってたとえばバッテリーパックの容量状態を検出し、或いは、充電/放電サイクルを最適に制御できるようにする必要性が頻繁にある。
前記電池電圧の測定は、一般的には、共通のポテンシャルに関して行われ、特に直列回路またはバッテリーパックのマイナス極に関して行われる。この場合、電池電圧の測定中に個々の電池がまちまちに強く負荷され、よって非平衡状態になるという問題が頻繁に発生する。この非平衡化によってバッテリーパックの有効容量が減少することが明らかになっている。
このため、たとえば特許文献1には、エネルギー蓄積装置のセルスタックで個々の電池電圧を測定する装置と方法が記載されている。この場合、各電池に並列に2つのダイオードの直列回路が配置され、その接続点はそれぞれコンデンサと切換えスイッチとを介して差動増幅器と接続されている。コンデンサには特定の周波数および振幅の交流電流が蓄積され、この交流電流が電池電圧に相当する交流電圧を発生させ、交流電圧は、整流後に、電池電圧に対し量的に関連のある直流電圧値に変換される。
特許文献2からは、蓄電池の制御装置および制御方法が知られ、この場合には、蓄電池の端子電圧が所定の閾値以上であるときに、蓄電池(コンデンサ)に蓄積されている充電量をレリーズする第1の制御装置と、蓄電池の温度を検出する温度検出装置と、蓄電池の温度に依存して前記閾値を変化させる第2の制御装置とが設けられている。温度変化によって蓄電池の端子電圧が変化したときに前記閾値をも変化させることで、不必要な放電を回避し、蓄電量を高めようとするものである。
特許文献3はバッテリ電圧測定装置を開示しているが、この装置は、特に、直列に接続されている多数の二次バッテリーをそれぞれ備え直列に接続されている多数のモジュールから構成されているバッテリー電池用の装置である。この装置は、それぞれのモジュールのために、実質的に、該当するモジュールの電圧へ充電されるコンデンサと、該コンデンサとモジュールとを接続、遮断するスイッチと、コンデンサの電圧を出力する電圧フォロアと、該電圧フォロアとコンデンサとを接続、遮断するスイッチとを含んでいる。これによってバッテリー電圧を高精度で検出しようとするものである。
特許文献4には、直列に接続されている多数のバッテリー電池から構成されたバッテリー電池群のための電圧測定装置が記載されている。この測定装置は、実質的に、測定すべき1個または複数個のバッテリー電池をコンデンサと接続させて、該コンデンサを前記バッテリー電池によって充電させるスキャンニングスイッチと、充電されたコンデンサの電圧を測定電圧として検出し補正することで、スキャンニングスイッチの接続容量によって生じる測定電圧の電圧誤差を減少させる測定部分と、スキャンニングスイッチをオンにする直前にオンされて、測定部分の入力接続部をアースさせることで、測定部分を過電圧から保護する過電圧保護スイッチとを含んでいる。これによって実質的に測定精度を高め、過電圧が測定部分にかかるのを阻止しようとするものである。
最後に、特許文献5から、直列に接続されている多数のバッテリー電池から構成されたバッテリー電池群のための他の電圧測定装置が知られている。直列に接続され、スイッチを介して択一的に異なる電池と接続される複数個のコンデンサは、A/D変換されてアナログの保護スイッチを介して電圧検出器に送られる電池電圧を蓄積するために用いられる。さらにノイズ低減手段も設けられている。これによって測定誤差を少なくしてバッテリー電圧を確実に測定しようとするものである。
DE10347110 DE10320127 DE10051984 EP1750139 US2004/0051534
本発明の課題は、直列に接続されている複数個のバッテリー電池(特にバッテリーパック)において該バッテリー電池の電池電圧を測定する方法および装置において、電池電圧の前記測定によって個々の電池に生じる電池直列回路の非平衡化を少なくとも実質的に減少させることである。
この課題は、請求項1によれば、直列に接続されている複数個のバッテリー電池において該バッテリー電池の電池電圧を測定する方法であって、前記バッテリー電池が、共通の参照ポテンシャルと、測定すべき電池の数量に相当する数量の、直列に接続された測定抵抗器と、該測定抵抗器と前記電池との間に配置されている複数個のスイッチとを備え、該スイッチを閉じることにより前記測定抵抗器のうちの1つの測定抵抗器を前記電池のうちの1つの電池に対し並列に接続可能であるようにした前記方法において、
−測定すべき1つの電池の第1の極と接続されているスイッチを閉じるとともに、前記測定すべき電池に比較して前記参照ポテンシャルよりも量的に高い電圧を持った電池の1つの極に接続されている他のスイッチを閉じて、測定中のどの時点でも各電池を通じて同じ電流が流れるようにし、他のすべてのスイッチを開くステップと、
−前記第1の極において前記参照ポテンシャルに比して降下している電圧を検出し記憶するステップと、
−前記測定すべき電池の前記第1の極と接続されているスイッチを開き、且つ前記測定すべき電池の第2の極と接続されているスイッチを閉じるステップと、
−前記第2の極において前記参照ポテンシャルに比して降下した電圧を検出し記憶するステップと、
−前記2つの極で検出した電圧の差を形成することによって電池電圧を検出するステップと、
を含んでいる前記方法によって解決される。
さらに、前記課題は、請求項によれば、直列に接続されている複数個のバッテリー電池において該バッテリー電池の電池電圧を共通の参照ポテンシャルを用いて測定する装置において、
−測定すべき電池の数量に相当する数量の、直列に接続されている測定抵抗器と、
−前記測定抵抗器と前記電池または前記電池用の接続部との間に配置され、閉じることによって前記測定抵抗器のそれぞれ1つの測定抵抗器を前記電池のうちの1つの電池に並列に接続させる複数個のスイッチと、
−請求項1からまでのいずれか一つに記載の方法にしたがって、選定した測定すべき電池に依存して前記スイッチを開閉させるとともに、前記選定した測定すべき電池の2つの極において前記参照ポテンシャルに比して降下した電圧を検出する測定制御器と、
を備えた装置によって解決される。
上記解決手段の格別な利点は、公知の解決手段とは異なり、少なくとも、外乱耐性、測定精度、走査時間、反応時間、測定時間、或いは他のパラメータへの影響がほとんどないほどに、非平衡化を十分に減少させることができる点にある。
本発明による方法と本発明による装置とは、さらに、ほとんど任意の数量の電池を備えたバッテリーパックの電池を測定するために適用可能である。
従属項は、本発明の他の有利な構成を含んでいる。
本発明の他の詳細、特徴、利点は、図面を用いて例示した有利な実施形態の以下の説明から明らかである。
本発明の有利な実施形態のブロック線図である。
本発明による電池電圧測定装置は、直列に接続された測定対象の電池Ziの数量に相当する数量で直列に接続されている測定抵抗器Riと、該測定抵抗器と電池との間に配置されている複数個のスイッチSiとを含んでいる。スイッチSiを閉じることによって測定抵抗器のそれぞれ1つを電池の1つに対し並列に接続させることができる。従って、測定抵抗器RiとスイッチSiとは、測定対象の各電池Ziに対しそれぞれ1つの測定抵抗器Riを並列に接続することができるように、且つすべての測定抵抗器Riが直列に接続されるように、配置されている。
測定抵抗器の直列回路は電池の直列回路に並列に接続され、すなわち測定抵抗器の直列回路の外側の2つの接続部は、電池の直列回路の外側の接続部とそれぞれ接続されている。電池直列回路の外側の2つの接続部のうちの1つの接続部(好ましくはマイナス極)は、電池電圧を測定するための参照ポテンシャルを形成し、その結果電池直列回路の外側の前記1つの接続部と測定抵抗器の直列回路の外側の該当する接続部との接続においては、参照ポテンシャルが共通であるためにスイッチを設ける必要がない。
なお、念のために述べておくと、これはもちろん以下のようなケースにも対応的に適用される。すなわち、参照ポテンシャルとして電池の直列回路内のゼロポテンシャルを選定し、適当な第3の外側の接続部(たとえば中央の接続部)を介して導出したゼロポテンシャルに関して正の電圧または負の電圧を使用するケースに対しても適用される。その結果、本発明による原理はこのケースにも適用可能である。
個々の電池Ziの公称電圧がすべて同じ大きさであれば、測定抵抗器Riはすべて同じ大きさである。電池のうちの1つが他の電池よりも高い公称電圧を有している場合には、この電池に並列に接続されている測定抵抗器も、他の電池に並列に接続可能な直列回路の測定抵抗器よりも同じ比率で大きく選定されている。
本発明による装置は、さらに、測定制御器を含んでいる。測定制御器は、本発明による方法にしたがってスイッチSiを、電池電圧を検出すべき電池に依存して開閉させることで、測定抵抗器Riの1つの測定抵抗器に関し降下する電圧の測定値から電池電圧を算出するためのものである。
この場合、測定すべき電池に関する電池電圧は、参照ポテンシャルに対して測定される電池の2つの極に印加される電圧の差を形成することによって求める。
前記2つの電圧を求めるには、好ましくは、接続部の1つ(直列回路の外側の1つの接続部でもある)でもって参照ポテンシャルと接続されているような測定抵抗器(「第1の」測定抵抗器R1)を介して降下する(測定)電圧を測定する。測定すべき電池の極における2つの電圧は、それぞれ、測定すべき電池の該当する極と参照ポテンシャルとの間にある測定抵抗器の直列回路と、第1の測定抵抗器との間での分配比率を考慮して求める。このようにする利点は、すべての電池のすべての電池電圧を求める際の測定電圧に対する測定過程(Messabgriff)が同じであり(すなわち参照ポテンシャルと接続されている第1の測定抵抗器R1)、従って他のスイッチ等を用いて測定過程を変更する必要がないことである。
参照ポテンシャルに対して測定すべき1つの電池の1つの極に印加される電圧を求めるため、測定制御器を用いて、前記極に接続されているスイッチを閉じる。さらに、参照ポテンシャルに対して測定すべき電池に比べてより高い電圧を持った電池の1つの極に接続している他の少なくとも1つのスイッチを閉じ、好ましくは最大電圧を持っているスイッチ(一般には、電池直列回路のプラス極に接続しているスイッチ)を閉じる。これに対し、他のすべてのスイッチは開いた状態にしておく。(なお、補足して述べておくと、プラス極を参照ポテンシャルとして選定するケースでは、参照ポテンシャルに対して測定すべき電池に比べて量的により高い電圧を持っている電池の1つの極に接続しているスイッチを閉じる。好ましくは電池直列回路のマイナス極に接続しているスイッチを閉じる。)
これにより、以下にさらに詳細に説明するように、直列回路のすべての電池と、最大電圧を持った電池に接続している閉じたスイッチと、このスイッチに接続されている測定抵抗器の直列回路とを通じて、同じ測定電流が参照ポテンシャルへ流れ、他方前記閉じたスイッチを介して、測定すべき電池の極には電流は(ほとんど)流れない。なぜなら、そこには、前記スイッチと接続されている測定抵抗器に対するポテンシャル差がないからであり、或いは、ポテンシャル差を電流によって相殺できるからである。
次に、図1に図示した実施形態を用いてこの点をさらに詳細に説明する。
図1はバッテリーパック100を示している。バッテリーパック100は複数個のバッテリー電池Ziを有し、図示したケースでは例えば直列に接続された第1の電池Z1から第10の電池Z10までを有している。バッテリー電池Ziはそれぞれ少なくとも実質的に同一の電池公称電圧を持っている。この直列回路の外側の接続部(すなわち第10の電池Z10のプラス極または第1の電池Z1のマイナス極)は、バッテリーパック100のプラス極(+)またはマイナス極(−)を形成している。なお、マイナス極は電圧を測定するための参照ポテンシャルである。
本発明による装置は、それぞれ同じ抵抗値を持って直列に配置されている第1の測定抵抗器R1から第10の抵抗器R10までと、電池Z1,...Z10のうちの1つの電池のプラス極とそれぞれこれに並列に接続可能な測定抵抗器R1,...R10との間をそれぞれ接続する第1のスイッチS1から第10のスイッチS10までとを含んでいる。
図1には、さらに、測定制御器10が図示されている。測定制御器10は、各スイッチS1,...S10を操作するため、制御出力部を有している。測定制御器10はさらに電圧測定入力部を含んでおり、該電圧測定入力部には、第1測定抵抗器R1を介して降下した測定電圧V測定値が測定用に送られる。
測定制御器10は好ましくはマイクロプロセッサにより構成されている。スイッチS1,...S10は好ましくは切換え可能な半導体スイッチ(たとえばバイポーラトランジスタ、MOSFET等)の形態で実施されている。
図1には、第1の電流から第10の電流I1,...I10までを破線で示してある。これらの電流はそれぞれ電池Z1,...Z10のうちの1つの電池からこれに接続されている(閉じた)スイッチS1,..S10とこれに接続されている測定抵抗器R1,..R10の直列回路とを介してアースへ流れる。
電池Z1,..Z9のうちの1つの電池の電池電圧を検出するため、一方では、この電池に接続されているスイッチを閉じ、すなわちこの測定すべき電池のプラス極と接続されている(付属の)スイッチS1,...S9を閉じる。
他方で、参照ポテンシャルよりも高い電圧を持った電池に接続されている少なくとも1つの他のスイッチ、好ましくは最高電圧を持った電池に接続されているスイッチ、図1に図示した実施形態では第10のスイッチS10を、同様に閉じる。他の有利な変形実施形態として、測定すべき電池よりも高い電圧を持っているすべての電池のスイッチを閉じるようにしてもよい。他のスイッチはすべて開くか、或いは、開いたままにしておく。
前記他のスイッチとして第10のスイッチS10を閉じる場合には、平衡バッテリーパック100を前提とすれば、すべての電池Z,...Z10とすべての測定抵抗器R10,...R1とに共通の同じ電流I10が流れるので、すべての電池Z1,...Z10に関し同じ電圧が設定されることが達成される。その結果、閉じたスイッチSiを介して測定すべき電池に流れる電流は最小であり、或いは、実質的にゼロである。各時点で各電池Z1,...Z10には同じ電流が流れるので、測定によって非平衡状態が生じることはない。さらに、万が一電池の非平衡状態が生じても、本発明による装置によって十分に平衡化される。
たとえば、外側の接続部の間でのバッテリーパック100の全公称電圧が40Vであり、第10のスイッチS10を閉じたものとし、電池が平衡電池であるとすると、各電池Z1,...Z10と各測定抵抗器R1,...R10とにはそれぞれ4Vの公称電圧降下が生じる。いま、たとえば第8の電池Z8のプラス極で電圧の測定を観察すると、第8の測定抵抗器から第1の測定抵抗器R8,...R1までの直列回路の電圧は、第8のスイッチS8を閉じることによって変化しない。その理由は、測定抵抗器R1からR8までの直列回路の電圧と電池Z1からZ18までの全電圧とはそれぞれ同じ大きさ(本例ではそれぞれ8×4=32V)だからである。第8のスイッチS8を閉じることによってポテンシャル差が補償されないので、この第8のスイッチS8を流れる第8の電流I8は実質的にゼロに等しい。測定電流I10は、第10のスイッチS10と測定抵抗器R10,...R1の直列回路のみを流れる。この測定電流はすべての電池Z1,...Z10を流れるので、バッテリーパック100は非平衡化しない。
1つの特定の電池Z1,...Z10の電池電圧は、第1の測定抵抗器R1で降下する2つの測定電圧V測定値を減算し、且つ測定抵抗器Riに基づくその都度の電圧分配比率を考慮して、次のようにして検出する。
たとえば第8の電池Z8の実際の電池電圧を測定する場合には、測定制御器10により第8のスイッチS8と前述したように好ましくは第10のスイッチS10とを閉じる。次に、測定制御器10により第1の測定抵抗器R1における電圧降下、すなわち測定電圧V測定値を測定し記憶する。次に第8のスイッチS8を開き、第7のスイッチS7を閉じる。この時点で測定制御器10により第1の測定抵抗器R1での測定電圧V測定値を測定して記憶する。
次に、第8のスイッチS8を閉じた後に測定した測定電圧V測定値を測定制御器10を用いて電圧分配比率(R1+R2+...+R8)/R1と掛け合わせる。その結果、抵抗器R1ないしR8の直列回路の全電圧が得られ、従って直列に接続されている電池Z1,...Z8の全電圧が得られる。
対応する演算を、第7のスイッチS7を閉じた後に測定し記憶した測定電圧V測定値に対しても行い、すなわち測定電圧を電圧分配比率(R1+R2+...+R7)/R1と掛け合わせ、その結果抵抗器R1ないしR7の直列回路においてて降下する電圧または電池Z1ないしZ7の全電圧が得られる。
算出したこれら2つの電圧を互いに減算することにより、最終的に第8の電池Z8における所望の実際の電池電圧が得られる。
上記の2つの電圧分配比率はすべての測定電圧に対し好ましくは測定制御器10に記憶され、その結果電圧分配比率を測定ごとに新たに算出する必要はない。
測定制御器10は、好ましくは、利用者が測定すべき電池を選定し或いは入力し、次に測定制御器10がこれに依存して前述の方法にしたがって該当するスイッチを開閉し、選定した電池の電池電圧を算出して表示するように構成されている。この目的のため、測定制御器10は、好ましくは、対応的にプログラミングされたマイクロプロセッサユニットと、メモリと、入出力器とを有している。
バッテリーパック100の電池Z1,...Z10が異なる電池電圧を有している場合には、直列に接続されている測定抵抗器R1,...R10の抵抗値は、電池電圧の電圧分配比率に対応して次のように互いに整合している必要があり、すなわち第10のスイッチが閉じて他のすべてのスイッチが開いているときに、各測定抵抗器において、該測定抵抗器に並列に位置している電池での電圧降下と同じ電圧降下が生じるように整合している必要がある。
本発明による装置は、充電/放電過程の間に個々の電池の状態を監視するようにするため、有利には、たとえば充電器との組み合わせで使用することができる。

Claims (8)

  1. 直列に接続されている複数個のバッテリー電池において該バッテリー電池の電池電圧を測定する方法であって、前記バッテリー電池が、共通の参照ポテンシャルと、測定すべき電池(Zi)の数量に相当する数量の、直列に接続された測定抵抗器(Ri)と、該測定抵抗器(Ri)と前記電池との間に配置されている複数個のスイッチ(Si)とを備え、該スイッチ(Si)を閉じることにより前記測定抵抗器のうちの1つの測定抵抗器を前記電池のうちの1つの電池に対し並列に接続可能であるようにした前記方法において、
    −測定すべき1つの電池の第1の極と接続されているスイッチを閉じるとともに、前記測定すべき電池に比較して前記参照ポテンシャルよりも量的に高い電圧を持った電池の1つの極に接続されている他のスイッチを閉じて、測定中のどの時点でも各電池を通じて同じ電流が流れるようにし、他のすべてのスイッチを開くステップと、
    −前記第1の極において前記参照ポテンシャルに比して降下している電圧を検出し記憶するステップと、
    −前記測定すべき電池の前記第1の極と接続されているスイッチを開き、且つ前記測定すべき電池の第2の極と接続されているスイッチを閉じるステップと、
    −前記第2の極において前記参照ポテンシャルに比して降下した電圧を検出し記憶するステップと、
    −前記2つの極で検出した電圧の差を形成することによって電池電圧を検出するステップと、
    を含んでいる前記方法。
  2. 測定すべき1つの電池(Zi)の1つの極において前記参照ポテンシャルに比して降下している電圧を次のようにして検出し、すなわち前記参照ポテンシャルに接続されている測定抵抗器の直列回路の第1の測定抵抗器(R1)において降下する電圧を測定し、これから、前記極と前記参照ポテンシャルとの間にある測定抵抗器の直列回路と前記第1の測定抵抗器(R1)との間での分配比率を考慮して、前記極において降下する電圧を算出することによって、前記測定すべき1つの電池(Zi)の1つの極において前記参照ポテンシャルに比して降下した電圧を検出するようにした、請求項1に記載の方法。
  3. 前記スイッチ(Si)の開閉と、測定すべき1つの電池(Zi)の極において降下する電圧の算出と、電池電圧の算出とを、マイクロプロセッサで制御される測定制御器(10)を用いて行うようにした、請求項2に記載の方法。
  4. 前記他のスイッチとして第10のスイッチ(S10)を閉じ、前記バッテリーパック(100)が平衡バッテリーパックであり、すべての電池(Z1,...Z10)とすべての測定抵抗器(R10,...R1)とに同じ測定電流(I10)が流れ、すべての電池(Z1,...Z10)に関し同じ電圧が設定され、閉じたスイッチ(Si)を介して前記測定すべき電池(Z1,...Z10)に流れる電流が最小であるようにした、請求項1に記載の方法。
  5. 直列に接続されている複数個のバッテリー電池(Zi)において該バッテリー電池の電池電圧を共通の参照ポテンシャルを用いて測定する装置において、
    −測定すべき電池(Zi)の数量に相当する数量の、直列に接続されている測定抵抗器(Ri)と、
    −前記測定抵抗器と前記電池または前記電池用の接続部との間に配置され、閉じることによって前記測定抵抗器のそれぞれ1つの測定抵抗器を前記電池のうちの1つの電池に並列に接続させる複数個のスイッチ(Si)と、
    −請求項1から4までのいずれか一つに記載の方法にしたがって、選定した測定すべき電池に依存して前記スイッチ(Si)を開閉させるとともに、前記選定した測定すべき電池の2つの極において前記参照ポテンシャルに比して降下した電圧を検出する測定制御器(10)と、
    を備えた装置。
  6. 前記測定制御器(10)が、測定すべき1つの電池(Zi)と前記参照ポテンシャルとの間で切り換えられる前記測定抵抗器の直列回路(R1+R2+R3+...)と前記参照ポテンシャルに接続されている第1の測定抵抗器(R1)との間の少なくとも1つの電圧分配比率を算出または記憶する演算ユニットおよび/またはメモリユニットを有している、請求項5に記載の装置。
  7. 前記測定制御器(10)がマイクロプロセッサユニットとメモリとを有し、該マイクロプロセッサユニットとメモリとが、請求項1から4までのいずれか一つに記載の方法にしたがって、その入力部に印加される測定電圧(V測定値)を検出し記憶するとともに、利用者が選定した測定すべき電池に依存して前記スイッチ(Si)を開閉させて電池電圧を算出するようにした、請求項5または6に記載の装置。
  8. 請求項5から7までのいずれか一つに記載の装置を備えた充電器。
JP2010529228A 2007-10-15 2008-10-14 直列に接続されている複数個のバッテリー電池の電池電圧を測定する方法および装置 Active JP5577253B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007049528.7 2007-10-15
DE102007049528A DE102007049528B4 (de) 2007-10-15 2007-10-15 Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Zellenspannungen in einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Akkumulatorzellen
PCT/DE2008/001649 WO2009049592A1 (de) 2007-10-15 2008-10-14 Verfahren und vorrichtung zur messung von zellenspannungen in einer mehrzahl von in reihe geschalteten akkumulatorzellen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011501808A JP2011501808A (ja) 2011-01-13
JP5577253B2 true JP5577253B2 (ja) 2014-08-20

Family

ID=40386422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010529228A Active JP5577253B2 (ja) 2007-10-15 2008-10-14 直列に接続されている複数個のバッテリー電池の電池電圧を測定する方法および装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8242746B2 (ja)
EP (1) EP2201397B1 (ja)
JP (1) JP5577253B2 (ja)
CN (1) CN101828123B (ja)
AT (1) ATE515709T1 (ja)
DE (2) DE102007049528B4 (ja)
WO (1) WO2009049592A1 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8421467B2 (en) * 2009-11-19 2013-04-16 Valence Technology, Inc. Battery insulation resistance measurement methods, insulation resistance measurement methods, insulation resistance determination apparatuses, and articles of manufacture
JP6030817B2 (ja) * 2010-06-04 2016-11-24 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 バッテリ状態監視回路およびバッテリ装置
CN101865945B (zh) * 2010-06-11 2013-05-15 李小平 机械扫描式串联电池组电压检测方法及***
DE102010034510A1 (de) 2010-08-16 2012-02-16 Atmel Automotive Gmbh Schaltung zur Überwachung von in Reihe geschalteten Akkumulatorzellen
CN102652268A (zh) * 2010-08-31 2012-08-29 松下电器产业株式会社 电池电源装置以及电池电源***
US8470464B2 (en) 2010-10-14 2013-06-25 Alliant Techsystems Inc. Methods and apparatuses for electrochemical cell monitoring and control
WO2012132220A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電圧監視モジュール及びこれを用いた電圧監視システム
US9065296B2 (en) * 2012-04-03 2015-06-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack, method of measuring voltage of the battery pack, and energy storage system including the battery pack
CN102608512B (zh) * 2012-04-11 2014-07-09 上海电力学院 在线检测太阳能光伏电站中光伏电池故障的方法
US9231407B2 (en) * 2012-05-07 2016-01-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery system, method of controlling the same, and energy storage system including the battery system
JP2015191878A (ja) * 2014-03-31 2015-11-02 株式会社日立製作所 リチウムイオン二次電池システムおよびリチウムイオン二次電池の状態診断方法
JP7049115B2 (ja) * 2015-09-17 2022-04-06 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 異常検出装置、及び電池システム
DE102015219828A1 (de) * 2015-10-13 2017-04-13 Robert Bosch Gmbh Fortbewegungsmittel, Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer Spannung einer Zelle eines Strangs mehrerer in Reihe geschalteter Zellen eines elektrochemischen Energiespeichers
DE102015219822A1 (de) * 2015-10-13 2017-04-13 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung, Anordnung und elektrisch antreibbares Fortbewegungsmittel zur Spannungsüberwachung einer Vielzahl elektrochemischer Zellen eines Energiespeichers
KR102523045B1 (ko) * 2016-01-12 2023-04-17 삼성전자주식회사 고장 셀 검출 장치 및 방법
DE102016001057A1 (de) * 2016-01-30 2017-08-03 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Schaltungsanordnung zur Bestimmung der Zellspannung einer Einzelzelle in einem Zellverbund
DE102016209822A1 (de) * 2016-06-03 2017-12-07 Robert Bosch Gmbh Akkupack für eine Handwerkzeugmaschine und/oder ein Ladegerät
KR102236384B1 (ko) 2017-10-27 2021-04-05 주식회사 엘지화학 배터리 밸런싱을 위한 장치 및 그것을 포함하는 배터리팩
KR102256602B1 (ko) * 2017-12-14 2021-05-26 주식회사 엘지에너지솔루션 전압 측정 장치 및 방법
EP4166962B1 (de) * 2021-10-15 2024-06-19 Andreas Stihl AG & Co. KG Elektrischer energiespeicher

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5313152A (en) * 1992-06-19 1994-05-17 Ford Motor Company Network for minimizing current imbalances in a faradaic battery
US5825155A (en) * 1993-08-09 1998-10-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Battery set structure and charge/ discharge control apparatus for lithium-ion battery
US5546003A (en) * 1994-03-07 1996-08-13 Polytronics Engineering Ltd. Multi-cell battery monitoring system with single sensor wire
JP3197426B2 (ja) * 1994-04-07 2001-08-13 株式会社マキタ 充電装置
JPH09318679A (ja) * 1996-05-27 1997-12-12 Honda Motor Co Ltd 電気自動車の電源電圧検出装置
JP4022797B2 (ja) * 1999-03-29 2007-12-19 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 群電池の容量平準化回路
JP3430083B2 (ja) * 1999-10-21 2003-07-28 本田技研工業株式会社 電池電圧測定装置
JP4186393B2 (ja) * 2000-07-26 2008-11-26 株式会社デンソー 電池電圧検出装置
JP3791767B2 (ja) * 2001-03-27 2006-06-28 株式会社デンソー フライングキャパシタ式電圧検出回路
JP2003333763A (ja) * 2002-05-10 2003-11-21 Toyota Motor Corp 蓄電池制御装置
US6873134B2 (en) * 2003-07-21 2005-03-29 The Boeing Company Autonomous battery cell balancing system with integrated voltage monitoring
DE10347110B3 (de) * 2003-10-10 2005-01-13 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zum Messen einzelner Zellenspannungen in einem Zellenstapel eines Energiespeichers
JP2007040842A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電圧計測装置及び電動工具

Also Published As

Publication number Publication date
EP2201397A1 (de) 2010-06-30
EP2201397B1 (de) 2011-07-06
US20100219837A1 (en) 2010-09-02
JP2011501808A (ja) 2011-01-13
WO2009049592A1 (de) 2009-04-23
DE102007049528A1 (de) 2009-04-23
US8242746B2 (en) 2012-08-14
CN101828123A (zh) 2010-09-08
ATE515709T1 (de) 2011-07-15
DE112008003442A5 (de) 2010-09-16
CN101828123B (zh) 2014-05-14
DE102007049528B4 (de) 2009-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5577253B2 (ja) 直列に接続されている複数個のバッテリー電池の電池電圧を測定する方法および装置
KR102436418B1 (ko) 배터리 팩의 전류 측정 방법
US7598706B2 (en) Cell balancing battery pack and method of balancing the cells of a battery
US8274261B2 (en) Cell monitoring and balancing
US7737660B2 (en) Hybrid battery and full charge capacity calculation method thereof
TW502152B (en) Battery monitor apparatus
US9912177B2 (en) Single transformer high-power balancer
JP5505478B2 (ja) 二次電池テスター
US8421417B2 (en) Secondary battery control circuit
JP3904489B2 (ja) 充電制御回路、充電器、電源回路、及び情報処理装置、並びに電池パック
CN102565716A (zh) 用于计算二次电池的残余容量的设备
CN102612656A (zh) 电力供给装置
EP2272148A1 (en) Method for detecting cell state-of-charge and state-of-discharge divergence of a series string of batteries or capacitors
WO1998056059A1 (en) Method for detecting capacity of battery, battery package, and electronic equipment system
JP2016023967A (ja) 電池状態検知装置、二次電池システム、電池状態検知プログラム、電池状態検知方法
KR102045047B1 (ko) 배터리 모듈의 soh 불균형을 고려한 최대용량 충전장치 및 그 제어방법
KR101460248B1 (ko) 배터리 열화 측정 장치 및 방법과 배터리 재생 설비
JP2003068369A (ja) 二次電池の総容量の検出方法及び総容量検出装置
CN108054802A (zh) 一种电池放电均衡方法
EP2571137B1 (en) Circuit for a small electric appliance with an accumulator and method for measuring a charging current
JP4108339B2 (ja) リチウムイオン二次電池の充電方法及び装置
KR200490808Y1 (ko) 리튬이온멀티배터리충전기
JPWO2004034074A1 (ja) バッテリ管理方法および装置
Badrinath et al. Protection circuitry and passive balancing for battery management systems part I
JPH0817478A (ja) 電力貯蔵用二次電池の充放電電流測定方法及び残存電力量測定方法並びに測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130319

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130618

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130625

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130718

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130725

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131001

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131226

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140109

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140131

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140207

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140228

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140331

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140610

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140707

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5577253

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250