WO2010062141A2 - 배터리 셀 전압 측정 장치 및 방법 - Google Patents

배터리 셀 전압 측정 장치 및 방법 Download PDF

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허진석
이달훈
김지호
이상훈
진창언
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주식회사 엘지화학
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    • G01R19/0084—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring voltage only

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for measuring a plurality of cell voltages included in a battery pack.
  • a large-capacity battery pack used for an electric vehicle or a hybrid vehicle includes a plurality of cells capable of repeatedly charging and discharging.
  • SOC state of charge
  • the battery pack should be protected from abnormal conditions such as overcharge or overdischarge. Therefore, it is necessary to periodically measure and monitor the voltage of each cell using a cell voltage measurement device.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a battery cell voltage measuring apparatus 10 according to the prior art.
  • the conventional cell voltage measuring apparatus 10 includes a floating capacitor C, a first switch SW1, a second switch SW2, a cell voltage measuring circuit 20, and an A / D converter. 30 and the control part 40 are included.
  • the first switch SW1 is turned on by the controller 40 when the cell voltage is measured. Accordingly, each floating capacitor C is charged with a corresponding cell B voltage. When the charging of the cell B voltage is completed, all of the first switches SW1 are turned off. When all of the first switch SW1 is turned off, the floating capacitor C and the battery cell B are electrically separated. As a result, the voltage of the battery cell B is held in the floating capacitor C.
  • FIG. 1 A schematic diagrammatic circuit
  • the second switch SW2 is sequentially turned on in sequence after the hold of the cell B voltage is completed. Then, the voltage (corresponding to the cell voltage) of each of the floating capacitors C is sequentially applied to the cell voltage measuring circuit 20.
  • the cell voltage measuring circuit 20 measures the voltage across both floating capacitors C sequentially applied and outputs an analog voltage signal corresponding to the voltage of each cell B to the A / D converter 30. Then, the A / D converter 30 converts the analog voltage signal into a digital voltage signal having a predetermined number of bits and outputs the digital voltage signal to the controller 40.
  • the controller 40 generally controls the operations of the first switch SW1 and the second switch SW2 and inputs the digital voltage signal of each cell B output from the A / D converter 30. Receive and store in memory (not shown). The controller 40 controls charging and discharging of each cell B based on the digital voltage signal of each cell B stored in the memory, and performs various battery protection operations such as overcharge protection and overdischarge prevention.
  • the cell voltage measuring circuit 20 includes a differential amplifier for outputting a voltage signal corresponding to the voltage across the floating capacitor C to the A / D converter 30.
  • cell voltage measuring lines L1 to L4 are wired to measure a plurality of cell voltages with one differential amplifier.
  • cell voltage measuring lines L1 to L4 are wired to measure four cell voltages with one differential amplifier. Therefore, when measuring the voltage of the even-numbered cell, it is necessary to invert the voltage across the floating capacitor (C). To this end, the cell voltage measurement circuit 20 includes a polarity inversion circuit therein, which is a major cause for complicating the circuit structure of the cell voltage measurement apparatus 10.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and provides an apparatus and method for measuring a plurality of cell voltages included in a battery pack without using a differential amplifier and a polarity inversion circuit. have.
  • Battery cell voltage measuring apparatus for achieving the above technical problem, a plurality of floating capacitors corresponding to a plurality of cells included in the battery pack; A plurality of switching units corresponding to cells in each battery and capable of switching to a charging mode or a measuring mode; And switching each switching unit to a charging mode to charge each cell voltage to a corresponding floating capacitor, and temporarily switching each switching unit to a measurement mode to convert the cell voltage charged in the floating capacitor between a reference potential and a common cell voltage measurement line. It includes; a cell voltage detector for measuring the cell voltage.
  • the switching unit is provided corresponding to each floating capacitor.
  • the switching unit comprises: a first switch for selectively connecting one terminal of the corresponding floating capacitor and one terminal of the corresponding battery cell, and the reference potential and the one terminal; And a second switch for selectively connecting the other terminal of the corresponding floating capacitor, the other terminal of the corresponding cell, and the other terminal of the floating capacitor corresponding to the common cell voltage measurement line.
  • the cell voltage detection unit includes a control unit for controlling the operation of each switching unit.
  • the controller controls the first switch to connect one terminal of the battery cell corresponding to one terminal of the floating capacitor and the second switch to control the second switch and the other terminal of the corresponding floating capacitor.
  • the mode of each switching unit is switched to the charging mode by connecting the other terminal of the corresponding cell.
  • the controller charges the voltage of each battery cell in a corresponding floating capacitor by switching the mode of each switching unit simultaneously or temporarily.
  • control unit controls the first switch to connect one terminal of the corresponding floating capacitor and the reference potential and control the second switch to the common with the other terminal of the corresponding floating capacitor.
  • the mode of each switching unit is switched to the measurement mode.
  • control unit switches the mode of each switching unit to the hold mode before electrically switching the mode of each switching unit to the measurement mode to electrically switch the corresponding floating capacitor and the corresponding battery cell. Isolate.
  • the controller controls the first switch to release the connection between one terminal of the corresponding floating capacitor and one terminal of the corresponding battery cell, and controls the second switch to correspond to the other terminal of the corresponding floating capacitor.
  • the mode of each switching unit is switched to the hold mode by releasing the connection between the other terminals of the battery cells.
  • control unit switches the mode of each switching unit at the same time or temporarily hold mode.
  • the cell voltage detector includes a cell voltage amplifier configured to output a cell voltage applied to the reference potential and the common cell voltage measurement line.
  • the cell voltage amplifier may be a buffer.
  • the cell voltage detector further includes an A / D converter configured to convert the cell voltage signal output from the cell voltage amplifier into a digital voltage signal.
  • the cell voltage detector may store each measured cell voltage in a memory.
  • the technical problem of the present invention can be achieved by a battery pack, a battery management device or a battery driving device including the battery cell voltage measuring device described above.
  • the battery cell voltage measuring method for achieving the above technical problem, a plurality of floating capacitors corresponding to a plurality of cells included in the battery pack, and corresponding to the cells in each battery, switching to the charging mode or the measurement mode
  • a method of measuring battery cell voltage using a plurality of possible switching units comprising: (a) switching a mode of the switching unit to a charging mode to charge each battery cell voltage to a corresponding floating capacitor; And (b) temporarily switching the mode of each switching unit to the measurement mode to apply the cell voltage charged in the floating capacitor between the reference potential and the common cell voltage measurement line to measure the cell voltage.
  • the method further comprises the step of switching each of the switching unit to the hold mode to electrically separate the corresponding floating capacitor and the corresponding battery cell.
  • each battery cell voltage is simultaneously or temporarily charged into a corresponding floating capacitor.
  • the corresponding floating capacitor and the corresponding battery cell are electrically or simultaneously separated.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a battery cell voltage measuring apparatus according to the prior art.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a battery cell voltage measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of a battery cell voltage measuring method according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a change in contact between the first switch and the second switch in the cell voltage charging, cell voltage hold, and cell voltage measurement steps.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of a battery cell voltage measuring apparatus 100 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the battery cell voltage measuring apparatus 100 may correspond to a plurality of floating capacitors C corresponding to a plurality of cells B included in a battery pack and each floating capacitor C.
  • FIG. A plurality of switching unit (A) and the cell voltage detection unit (D).
  • Each switching unit A can be switched to the charging mode or the measurement mode. In addition, each switching unit A can be switched to the hold mode.
  • the charging mode refers to a mode of charging the voltage of each cell B to the corresponding floating capacitor C.
  • the measurement mode refers to a mode for measuring the cell voltage charged in each floating capacitor (C).
  • the hold mode refers to a mode in which the corresponding floating capacitor C and the cell B are electrically separated before the cell B voltage is measured.
  • Each switching unit A includes a first switch SW1 and a second switch SW2.
  • the first switch SW1 interconnects one terminal of each floating capacitor C and one terminal of a cell B in a charging mode, and corresponds to one terminal of each floating capacitor C in a hold mode. Disconnect the connection between one terminal of the cell (B), and connects the one terminal of each floating capacitor (C) and the reference potential (G) in the measurement mode.
  • one terminal of the floating capacitor (C) is a low potential terminal
  • one terminal of the cell (B) is shown as a negative terminal.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the second switch SW2 interconnects the other terminal of each floating capacitor C with the other terminal of the cell B in the charging mode, and corresponds to the other terminal of each floating capacitor C in the hold mode. The connection between the other terminals of the cell B is released, and the other terminal of each floating capacitor C is connected with the common cell voltage measuring line Lc in the measurement mode.
  • the other terminal of the floating capacitor (C) is a high potential terminal
  • the other terminal of the cell (B) is shown as a positive terminal.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the first switch SW1 and the second switch SW have a selective connection function of a terminal to support the charging mode or the measurement mode together. Therefore, the present invention can reduce the number of switch elements compared to the case of using a switch element that does not have a selective connection function of the terminal. In other words, when the number of cells B is n, the present invention requires 2n switch elements. However, when a switch element without a selective connection function of terminals is used, 4n switch elements are required.
  • the cell voltage detector D switches the switching unit A to the charging mode to charge the voltage of each cell B to the corresponding floating capacitor C.
  • the cell voltage detection unit D switches each switching unit A to the charging mode simultaneously or temporarily and charges the voltage of each cell B to the corresponding floating capacitor C.
  • the cell voltage detection unit D temporarily switches each switching unit B to the measurement mode to convert the cell voltage charged in the floating capacitor C into a reference potential G and a common cell voltage measurement line Lc. Is applied in between to measure the cell voltage.
  • the expression 'Isometric' means controlling the mode of each switching unit A at a time interval. For example, it is said that the mode of each switching unit A is temporarily controlled when the mode of each switching unit A is controlled while progressing from the left to the right direction or vice versa.
  • the meaning of the expression 'Ish' is the same as above.
  • the cell voltage detection unit D switches the switching unit A to the hold mode before the switching unit A temporarily switches to the measurement mode so that the corresponding floating capacitor C and the cell ( B) is electrically disconnected.
  • the cell voltage detector D simultaneously or temporarily disconnects the electrical connection between each floating capacitor C and the corresponding cell B.
  • the cell voltage detector D includes a cell voltage amplifier 110, an A / D converter 120, and a controller 130.
  • the cell voltage amplifier 110 is sequentially applied between the reference potential G and the common cell voltage measurement line Lc according to the operation of the first switch SW1 and the second switch SW2 in the measurement mode.
  • the cell voltage charged in the floating capacitor C is amplified and output to the A / D converter 120.
  • the cell voltage amplifier 120 may be configured as a buffer consisting of an OP amp instead of a differential amplifier.
  • the A / D converter 120 converts an analog voltage signal output from the cell voltage amplifier 110 into a digital voltage signal and outputs the digital voltage signal to the controller 130.
  • the controller 130 stores the digital voltage signal of each cell output from the A / D converter 120 in a memory (not shown), and charges and discharges each cell based on the stored digital voltage signal of each cell. Controls the operation or performs various battery protection operations such as overcharge protection or overdischarge prevention.
  • controller 130 may include the first switch SW1 and the second switch SW2 included in each switching unit A so that each switching unit A may be switched to a charging mode, a hold mode, or a measurement mode. To control the operation.
  • the controller 130 switches each switching unit A in the order of the charging mode, the hold mode and the measurement mode to measure the voltage of each cell.
  • the switching to the charging mode or the holding mode is performed simultaneously or temporarily, and the switching to the measurement mode is isometric.
  • the controller 130 controls the first switch SW1 to interconnect one terminal of each floating capacitor C with one terminal of a cell B corresponding to each other, and the second switch. SW2 is controlled to interconnect the other terminal of each floating capacitor C with the other terminal of the cell B corresponding thereto.
  • the controller 130 controls the first switch SW1 and the second switch SW2 to disconnect electrical connection between each floating capacitor C and the corresponding cell B.
  • the controller 130 controls the first switch SW1 to connect one terminal of each floating capacitor C with a reference potential G, and connects the second switch SW2. By controlling, the other terminal of each floating capacitor C is connected to the common cell voltage measuring line Lc.
  • the controller 130 may be configured as a microprocessor capable of executing a coded program of the method for measuring the battery cell voltage according to the present invention. Although it can also comprise a semiconductor chip, this invention is not limited to this.
  • the battery cell voltage measuring apparatus according to the present invention described above may be used in combination with a battery pack driving device which is powered from a battery pack.
  • the present invention may be included and used in various electronic products that receive a driving voltage from a battery such as a laptop, a mobile phone, and a personal portable multimedia player.
  • the present invention may be used in combination with various power units equipped with batteries such as fossil fuel vehicles, electric vehicles, hybrid vehicles, and electric bicycles.
  • the battery cell voltage measuring apparatus may be included in the battery management system (BMS) for controlling the charge and discharge of the battery pack and protect the battery pack from overcharge or overdischarge.
  • BMS battery management system
  • the battery cell voltage measuring apparatus may be included in a battery pack and used.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of measuring a cell voltage according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • step S10 the controller 130 determines whether a cell voltage measurement cycle has arrived.
  • the cell voltage measurement period can be arbitrarily set.
  • Step S20 is a step that proceeds when the cell voltage measurement cycle arrives, and the controller 130 controls the first switch SW1 and the second switch SW2 to correspond to the floating capacitor C and the cell B.
  • FIG. ) Is simultaneously or temporarily connected to charge the voltage of the cell B corresponding to each floating capacitor C.
  • step S20 the contact point of the first switch SW1 is switched so that one terminal of the floating capacitor C and one terminal of the cell B may be connected to each other.
  • one terminal of the floating capacitor C is a low potential terminal
  • one terminal of the cell B is a negative terminal.
  • the contact of the second switch SW2 is switched so that the other terminal of the floating capacitor C and the other terminal of the cell B can be connected to each other.
  • the other terminal of the floating capacitor C is a high potential terminal
  • the other terminal of the cell B is a positive terminal.
  • step S10 determines whether the cell voltage measurement cycle has not arrived. If it is determined in step S10 that the cell voltage measurement cycle has not arrived, the controller 130 does not start the cell voltage measurement process.
  • step S30 the controller 130 controls the first switch SW1 and the second switch SW2 to simultaneously or temporarily release the connection between each cell B and the floating capacitor C, thereby allowing each floating.
  • the electrical connection between the capacitor C and the corresponding cell B is disconnected.
  • the voltage of the cell B charged in each floating capacitor C is held.
  • the contacts of the first switch SW1 and the second switch SW2 are floating. That is, the contacts of the first switch SW1 and the second switch SW2 are not connected to any of the terminals of the floating capacitor C and the cell B.
  • step S40 the control unit 130 controls the first switch SW1 and the second switch SW2 included in each switching unit A so that the floating capacitor C is temporarily charged.
  • the voltage of the cell B is applied between the reference potential G and the common cell voltage measuring line Lc to measure the cell B voltage temporarily.
  • the contacts of the first switch SW1 corresponding to each cell B are switched so that one terminal of the floating capacitor C may be temporarily connected to the reference potential G.
  • FIG. do the contact of the second switch SW2 is switched so that the other terminal of the floating capacitor C may be temporarily interconnected with the common cell voltage measuring line Lc.
  • one terminal of the floating capacitor C is a low potential terminal, and the other terminal of the floating capacitor C is a high potential terminal. Accordingly, the corresponding cell B voltage charged in each floating capacitor C is sequentially applied between the reference potential G and the common cell voltage measurement line Lc.
  • the cell voltage amplifier 110 temporarily measures the voltage of each cell B applied to the common cell voltage measurement line Lc and outputs the voltage to the A / D converter 120. Then, the A / D converter 120 receives the voltage signals of the cells B in order, converts them into digital voltage signals, and outputs them to the controller 130.
  • step S50 the controller 130 stores the digital voltage signal of each cell sequentially output from the A / D converter 120 in a memory (not shown).
  • step S60 the controller 130 determines whether to continue measuring the cell voltage.
  • the cell voltage measurement can continue if the battery is being used. If the cell voltage measurement is to be continued, the controller 130 proceeds to step S10 and proceeds to the cell voltage measurement process of the next measurement period. On the contrary, if the cell voltage measurement is to be stopped, the controller 130 ends the cell voltage measurement process.
  • the controller 130 may perform charge / discharge control of each cell with reference to the digital voltage signal of each cell stored in a memory, or perform a battery protection operation such as overcharge protection or overdischarge prevention. Is apparent to those of ordinary skill in the art.
  • a plurality of cell voltages included in a battery pack can be measured without using a differential amplifier and a polarity inversion circuit. Therefore, the circuit configuration of the cell voltage measuring device can be simplified, and the cell voltage measuring process is further simplified.
  • each switching unit since each switching unit includes a switch element having a selective connection function of the terminal, the number of switch elements can be reduced as compared with the case of using a switch element without the selective connection function of the terminal.

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Abstract

본 발명은 배터리 셀 전압 측정 장치와 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치는, 배터리 팩에 포함된 복수의 셀에 대응하는 복수의 부동 캐패시터; 각 배터리에 셀에 대응하고, 충전 모드 또는 측정 모드로 전환이 가능한 복수의 스위칭부; 및 각 스위칭부를 충전 모드로 전환하여 각 셀 전압을 대응하는 부동 캐패시터에 충전시키고, 각 스위칭부를 이시적으로 측정 모드로 전환하여 부동 캐패시터에 충전된 셀 전압을 기준 전위와 공통 셀 전압 측정 라인 사이에 인가하여 셀 전압을 측정하는 셀 전압 검출부;를 포함한다.

Description

배터리 셀 전압 측정 장치 및 방법
본 발명은 배터리 팩에 포함된 다수의 셀 전압을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자동차나 하이브리드 자동차 등에 사용되는 대용량 배터리 팩에는 반복적인 충방전이 가능한 다수의 셀이 포함된다. 배터리 팩의 충방전 시에는 각 셀의 충전상태(State of Charge: SOC)를 적절히 유지하고 과충전이나 과방전과 같은 이상 상황으로부터 배터리 팩을 보호해야 한다. 따라서 셀 전압 측정 장치를 사용하여 각 셀의 전압을 주기적으로 측정하여 모니터링 할 필요성이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치(10)의 구성을 도시한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 셀 전압 측정 장치(10)는, 부동 캐패시터(C), 제1스위치(SW1), 제2스위치(SW2), 셀 전압 측정 회로(20), A/D 변환부(30) 및 제어부(40)를 포함한다.
상기 제1스위치(SW1)는 셀 전압 측정 시 상기 제어부(40)에 의해 턴온된다. 이에 따라, 각 부동 캐패시터(C)에는 대응하는 셀(B) 전압이 충전된다. 이러한 셀(B) 전압의 충전이 완료되면, 상기 제1스위치(SW1)는 모두 턴오프된다. 상기 제1스위치(SW1)가 모두 턴오프되면, 부동 캐패시터(C)와 배터리 셀(B)이 전기적으로 분리된다. 그럼으로써, 부동 캐패시터(C)에는 배터리 셀(B) 전압이 홀드되어 있는 상태가 된다.
상기 제2스위치(SW2)는 셀(B) 전압의 홀드가 완료된 후 순서에 따라 순차적으로 턴온된다. 그러면, 각 부동 캐패시터(C)의 양단 전압(셀 전압에 해당)이 셀 전압 측정 회로(20)에 순차적으로 인가된다.
상기 셀 전압 측정 회로(20)는 순차적으로 인가되는 각 부동 캐패시터(C)의 양단 전압을 측정하여 각 셀(B) 전압에 해당하는 아날로그 전압 신호를 A/D 변환부(30)로 출력한다. 그러면 A/D 변환부(30)는 아날로그 전압 신호를 소정 비트 수의 디지털 전압 신호로 변환하여 제어부(40)로 출력한다.
상기 제어부(40)는 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)의 동작을 전반적으로 제어하고, 상기 A/D 변환부(30)로부터 출력되는 각 셀(B)의 디지털 전압 신호를 입력 받아 메모리(미도시)에 저장한다. 그리고, 상기 제어부(40)는 메모리에 저장된 각 셀(B)의 디지털 전압 신호를 기준으로 각 셀(B)의 충방전을 제어하고 과충전 방지나 과방전 방지와 같은 각종 배터리 보호 동작을 수행한다.
상기 셀 전압 측정 회로(20)는 부동 캐패시터(C)의 양 단 전압에 해당하는 전압 신호를 A/D 변환부(30) 측으로 출력하는 차동 증폭기(Differential Amplifier)를 포함한다. 그런데, 종래의 셀 전압 측정 회로(20)는 하나의 차동 증폭기로 다수의 셀 전압을 측정할 수 있도록 셀 전압 측정 라인(L1 ~ L4)이 배선된다.
상기 셀 전압 측정 장치(10)는 하나의 차동 증폭기로 4개의 셀 전압을 측정할 수 있도록 셀 전압 측정 라인(L1 ~ L4)이 배선되어 있다. 따라서 짝수 번째 셀의 전압을 측정할 때에는 부동 캐패시터(C)의 양 단 전압을 반전시켜야 한다. 이를 위해, 상기 셀 전압 측정 회로(20)는 내부에 극성 반전 회로를 포함하고 있는데, 이는 셀 전압 측정 장치(10)의 회로 구조를 복잡하게 만드는 주요한 원인이 되고 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 차동 증폭기와 극성 반전 회로를 사용하지 않고 배터리 팩에 포함된 복수의 셀 전압을 측정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치는, 배터리 팩에 포함된 복수의 셀에 대응하는 복수의 부동 캐패시터; 각 배터리에 셀에 대응하고, 충전 모드 또는 측정 모드로 전환이 가능한 복수의 스위칭부; 및 각 스위칭부를 충전 모드로 전환하여 각 셀 전압을 대응하는 부동 캐패시터에 충전시키고, 각 스위칭부를 이시적으로 측정 모드로 전환하여 부동 캐패시터에 충전된 셀 전압을 기준 전위와 공통 셀 전압 측정 라인 사이에 인가하여 셀 전압을 측정하는 셀 전압 검출부;를 포함한다.
바람직하게, 상기 스위칭부는 각 부동 캐패시터에 대응하여 구비된다.
바람직하게, 상기 스위칭부는, 대응하는 부동 캐패시터의 일측 단자와 대응하는 배터리 셀의 일측 단자, 그리고 상기 기준 전위와 상기 일측 단자를 선택적으로 연결하는 제1스위치; 및 대응하는 부동 캐패시터의 타측 단자와 대응하는 셀의 타측 단자, 그리고 상기 공통 셀 전압 측정 라인과 대응하는 부동 캐패시터의 타측 단자를 선택적으로 연결하는 제2스위치를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 셀 전압 검출부는, 각 스위칭부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1스위치를 제어하여 부동 캐패시터의 일측 단자와 대응하는 배터리 셀의 일측 단자를 연결하고 상기 제2스위치를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터의 타측 단자와 대응하는 셀의 타측 단자를 연결함으로써 각 스위칭부의 모드를 충전 모드로 전환한다.
바람직하게, 상기 제어부는, 각 스위칭부의 모드를 동시에 또는 이시적으로 충전 모드로 전환하여 각 배터리 셀의 전압을 대응하는 부동 캐패시터에 충전한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1스위치를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터의 일측 단자와 상기 기준 전위를 연결하고 상기 제2스위치를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터의 타측 단자와 상기 공통 셀 전압 측정 라인을 연결함으로써 각 스위칭부의 모드를 측정 모드로 전환한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는, 각 스위칭부의 모드를 이시적으로 측정 모드로 전환하기 전에, 각 스위칭부의 모드를 홀드 모드로 전환하여 대응하는 부동 캐패시터와 대응하는 배터리 셀을 전기적으로 분리시킨다.
즉, 상기 제어부는, 상기 제1스위치를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터의 일측 단자와 대응하는 배터리 셀의 일측 단자 간 연결을 해제하고, 상기 제2스위치를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터의 타측 단자와 대응하는 배터리 셀의 타측 단자 간 연결을 해제함으로써 각 스위칭부의 모드를 홀드 모드로 전환한다.
바람직하게, 상기 제어부는 각 스위칭부의 모드를 동시에 또는 이시적으로 홀드 모드로 전환한다.
바람직하게, 상기 셀 전압 검출부는, 상기 기준 전위와 상기 공통 셀 전압 측정 라인에 인가되는 셀 전압을 출력하는 셀 전압 증폭부를 포함한다. 일 예로, 상기 셀 전압 증폭부는 버퍼일 수 있다.
바람직하게, 상기 셀 전압 검출부는, 상기 셀 전압 증폭부로부터 출력되는 셀 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환하는 A/D 변환부를 더 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 셀 전압 검출부는 측정된 각 셀 전압을 메모리에 저장할 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 상술한 배터리 셀 전압 측정 장치를 포함하는 배터리 팩, 배터리 관리 장치 또는 배터리 구동 장치에 의해서 달성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 셀 전압 측정 방법은, 배터리 팩에 포함된 복수의 셀에 대응하는 복수의 부동 캐패시터와, 각 배터리에 셀에 대응하고 충전 모드 또는 측정 모드로 전환이 가능한 복수의 스위칭부를 이용하여 배터리 셀 전압을 측정하는 방법으로서, (a) 상기 스위칭부의 모드를 충전 모드로 전환하여 각 배터리 셀 전압을 대응하는 부동 캐패시터에 충전하는 단계; 및 (b) 각 스위칭부의 모드를 이시적으로 측정 모드로 전환하여 부동 캐패시터에 충전된 셀 전압을 기준 전위와 공통 셀 전압 측정 라인 사이에 인가하여 셀 전압을 측정하는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 (b) 단계를 진행하기 전에, 각 스위칭부의 모드를 홀드 모드로 전환하여 대응하는 부동 캐패시터와 대응하는 배터리 셀을 전기적으로 분리시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 각 배터리 셀 전압을 대응하는 부동 캐패시터에 동시에 또는 이시적으로 충전한다. 또한, 대응하는 부동 캐패시터와 대응하는 배터리 셀을 동시에 또는 이시적으로 전기적으로 분리시킨다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 셀 전압 측정 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4는 셀 전압 충전, 셀 전압 홀드 및 셀 전압 측정 단계에서 제1스위치와 제2스위치의 접점 변화를 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치(100)의 구성을 도시한 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치(100)는, 배터리 팩에 포함된 복수의 셀(B)에 대응하는 복수의 부동 캐패시터(C), 각 부동 캐패시터(C)에 대응하는 복수의 스위칭부(A) 및 셀 전압 검출부(D)를 포함한다.
각 스위칭부(A)는 충전 모드 또는 측정 모드로 전환이 가능하다. 추가적으로, 각 스위칭부(A)는 홀드 모드로 전환이 가능하다.
여기서, 충전 모드는 각 셀(B)의 전압을 대응하는 부동 캐패시터(C)에 충전하는 모드를 의미한다. 또한, 측정 모드는 각 부동 캐패시터(C)에 충전된 셀 전압을 측정하는 모드를 의미한다. 그리고 홀드 모드는 셀(B) 전압을 측정하기 전에 대응하는 부동 캐패시터(C)와 셀(B)을 전기적으로 분리시키는 모드를 의미한다.
각 스위칭부(A)는 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)를 포함한다.
상기 제1스위치(SW1)는 충전 모드에서 각 부동 캐패시터(C)의 일측 단자와 대응하는 셀(B)의 일측 단자를 상호 연결하고, 홀드 모드에서 각 부동 캐패시터(C)의 일측 단자와 대응하는 셀(B)의 일측 단자 간 연결을 해제하고, 측정 모드에서 각 부동 캐패시터(C)의 일측 단자와 기준 전위(G)를 연결한다.
도면에서, 상기 부동 캐패시터(C)의 일측 단자는 저전위 단자이고, 상기 셀(B)의 일측 단자는 음극 단자로 도시하였다. 하지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.
상기 제2스위치(SW2)는 충전 모드에서 각 부동 캐패시터(C)의 타측 단자와 대응하는 셀(B)의 타측 단자를 상호 연결하고, 홀드 모드에서 각 부동 캐패시터(C)의 타측 단자와 대응하는 셀(B)의 타측 단자 간 연결을 해제하고, 측정 모드에서 각 부동 캐패시터(C)의 타측 단자를 공통 셀 전압 측정 라인(Lc)과 연결한다.
도면에서, 상기 부동 캐패시터(C)의 타측 단자는 고전위 단자이고, 상기 셀(B)의 타측 단자는 양극 단자로 도시하였다. 하지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.
위와 같이, 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW)는 충전 모드 또는 측정 모드를 함께 지원할 수 있도록 단자의 선택적 연결 기능을 구비한다. 따라서 본 발명은 단자의 선택적 연결 기능이 없는 스위치 소자를 사용하는 경우에 비해 스위치 소자의 수를 줄일 수 있다. 즉 셀(B)의 수를 n이라 할 때 본 발명은 2n개의 스위치 소자를 필요로 하지만, 단자의 선택적 연결 기능이 없는 스위치 소자를 사용하면 4n개의 스위치 소자를 필요로 한다.
상기 셀 전압 검출부(D)는 상기 스위칭부(A)를 충전 모드로 전환하여 각 셀(B)의 전압을 대응하는 부동 캐패시터(C)에 충전시킨다. 이 때, 상기 셀 전압 검출부(D)는 각 스위칭부(A)를 동시에 또는 이시적으로 충전 모드로 전환하여 각 셀(B)의 전압을 대응하는 부동 캐패시터(C)에 충전시킨다.
그리고, 상기 셀 전압 검출부(D)는 각 스위칭부(B)를 이시적으로 측정 모드로 전환하여 부동 캐패시터(C)에 충전된 셀 전압을 기준 전위(G)와 공통 셀 전압 측정 라인(Lc) 사이에 인가하여 셀 전압을 측정한다.
여기서, '이시적'이라는 표현은 시간 간격을 두고 각 스위칭부(A)의 모드를 제어하는 것을 의미한다. 예컨대, 좌측에서 우측 방향 또는 그 반대 방향으로 진행하면서 각 스위칭부(A)의 모드를 제어할 때 각 스위칭부(A)의 모드를 이시적으로 제어한다고 한다. 이하, '이시적'이라는 표현의 의미는 위와 동일하다.
바람직하게, 상기 셀 전압 검출부(D)는 상기 각 스위칭부(A)를 이시적으로 측정 모드로 전환하기 전에 각 스위칭부(A)를 홀드 모드로 전환하여 대응하는 부동 캐패시터(C)와 셀(B)을 전기적으로 분리시킨다. 이 때, 상기 셀 전압 검출부(D)는 각 부동 캐패시터(C)와 대응하는 셀(B)의 전기적 연결을 동시에 또는 이시적으로 분리시킨다.
상기 셀 전압 검출부(D)는 셀 전압 증폭부(110), A/D 변환부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
상기 셀 전압 증폭부(110)는 측정 모드에서 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)의 동작에 따라 기준 전위(G)와 공통 셀 전압 측정 라인(Lc) 사이에 순차적으로 인가되는, 부동 캐패시터(C)에 충전된 셀 전압을 증폭하여 A/D 변환부(120) 측으로 출력한다.
상기 셀 전압 증폭부(120)는 기준 전위(G)를 기준으로 하여 부동 캐패시터(C)에 충전된 셀 전압을 증폭하여 출력하므로 차동 증폭기가 아닌 OP Amp로 이루어진 버퍼로 구성하는 것이 가능하다.
상기 A/D 변환부(120)는 셀 전압 증폭부(110)로부터 출력되는 아날로그 전압신호를 디지털 전압 신호로 변환하여 제어부(130)에 출력한다.
상기 제어부(130)는 상기 A/D 변환부(120) 측으로부터 출력되는 각 셀의 디지털 전압 신호를 메모리(미도시)에 저장하고, 저장된 각 셀의 디지털 전압 신호를 기준으로 각 셀의 충방전 동작을 제어하거나 과충전 방지나 과방전 방지와 같은 각종 배터리 보호 동작을 수행한다.
또한, 상기 제어부(130)는 각 스위칭부(A)가 충전 모드, 홀드 모드 또는 측정 모드로 전환될 수 있도록 각 스위칭부(A)에 포함된 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)의 동작을 제어한다.
바람직하게, 상기 제어부(130)는 각 셀의 전압을 측정하기 위해 각 스위칭부(A)를 충전 모드, 홀드 모드 및 측정 모드의 순으로 전환시킨다. 여기서, 충전 모드 또는 홀드 모드로의 전환은 동시 또는 이시적으로 이루어지고, 측정 모드로의 전환은 이시적으로 이루어진다.
상기 충전 모드에 따르면, 상기 제어부(130)는 상기 제1스위치(SW1)를 제어하여 각 부동 캐패시터(C)의 일측 단자와 대응하는 셀(B)의 일측 단자를 상호 연결하고, 상기 제2스위치(SW2)를 제어하여 각 부동 캐패시터(C)의 타측 단자와 대응하는 셀(B)의 타측 단자를 상호 연결시킨다.
또한 상기 홀드 모드에 따르면, 상기 제어부(130)는 상기 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)를 제어하여 각 부동 캐패시터(C)와 대응하는 셀(B)의 전기적 연결을 분리시킨다.
아울러 상기 측정 모드에 따르면, 상기 제어부(130)는 상기 제1스위치(SW1)를 제어하여 각 부동 캐패시터(C)의 일측 단자를 기준 전위(G)와 연결시키고, 상기 제2스위치(SW2)를 제어하여 각 부동 캐패시터(C)의 타측 단자를 공통 셀 전압 측정 라인(Lc)과 연결시킨다.
상기 제어부(130)는 본 발명에 따른 배터리 셀 전압 측정 방법을 프로그램화한 코드를 실행할 수 있는 마이크로프로세서로 구성할 수도 있고, 본 발명에 따른 배터리 셀 전압 측정 방법의 제어 흐름을 논리 회로로 구현한 반도체 칩으로도 구성할 수 있는데, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.
상술한 본 발명에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치는 배터리 팩으로부터 전원을 공급받는 배터리 팩 구동 장치에 결합되어 사용될 수 있다.
일 예로, 본 발명은 노트북, 휴대폰, 개인 휴대용 멀티미디어 재생기와 같이 배터리로부터 구동 전압을 공급받는 각종 전자 제품에 포함되어 사용될 수 있다.
다른 예로, 본 발명은 화석연료 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거와 같이 배터리가 탑재된 각종 동력 장치에 결합되어 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치는 배터리 팩의 충방전을 제어하고 과충전 또는 과방전 등으로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 관리 장치(Battery Management System; BMS)에 포함되어 사용될 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치는 배터리 팩 내에 포함되어 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 셀 전압 측정 방법의 순서를 도시한 절차 흐름도이고, 도 4는 셀 전압 충전, 셀 전압 홀드 및 셀 전압 측정 단계에서 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)의 접점 변화 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
이하 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리 셀 전압 측정 방법을 상세하게 설명한다.
먼저, 단계(S10)에서, 제어부(130)는 셀 전압 측정 주기가 도래되었는지 판단한다. 여기서, 셀 전압 측정 주기는 임의로 설정할 수 있다.
단계(S20)은 셀 전압 측정 주기가 도래된 경우 진행되는 단계로서, 제어부(130)는 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터(C)와 셀(B)을 동시 또는 이시적으로 연결하여 각 부동 캐패시터(C)에 대응하는 셀(B)의 전압을 충전시킨다.
도 4의 (a)를 참조하면, 상기 단계(S20)에서, 제1스위치(SW1)의 접점은 부동 캐패시터(C)의 일측 단자와 셀(B)의 일측 단자가 상호 연결될 수 있도록 스위칭된다. 도면에서, 부동 캐패시터(C)의 일측 단자는 저전위 단자이고, 셀(B)의 일측 단자는 음극 단자이다. 그리고 제2스위치(SW2)의 접점은 부동 캐패시터(C)의 타측 단자와 셀(B)의 타측 단자가 상호 연결될 수 있도록 스위칭된다. 도면에서, 부동 캐패시터(C)의 타측 단자는 고전위 단자이고, 셀(B)의 타측 단자는 양극 단자이다.
한편, 단계(S10)에서 셀 전압 측정 주기가 도래되지 않은 것으로 판단되면, 제어부(130)는 셀 전압 측정 프로세스를 개시하지 않는다.
단계(S30)에서, 제어부(130)는 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)를 제어하여 각 셀(B)과 부동 캐패시터(C)의 연결을 동시 또는 이시적으로 해제시켜 각 부동 캐패시터(C)와 대응하는 셀(B)의 전기적 연결을 분리시킨다. 그러면, 각 부동 캐패시터(C)에 충전된 셀(B) 전압이 홀드된다..
도 4의 (b)를 참조하면, 상기 단계(S30)에서, 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)의 접점은 플로우팅(floating)된다. 즉, 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)의 접점은 부동 캐패시터(C)와 셀(B)의 어느 쪽 단자와도 연결되지 않은 상태가 된다.
단계(S40)에서, 제어부(130)는 각 스위칭부(A)에 포함된 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)를 제어하여 이시적으로 각 부동 캐패시터(C)에 충전되어 있는 대응하는 셀(B) 전압을 기준전위(G)와 공통 셀 전압 측정 라인(Lc) 사이에 인가하여 셀(B) 전압을 이시적으로 측정한다.
도 4의 (c)를 참조하면, 각 셀(B)에 대응되는 제1스위치(SW1)의 접점은 부동 캐패시터(C)의 일측 단자가 기준전위(G)와 이시적으로 상호 연결될 수 있도록 스위칭 된다. 그리고 제2스위치(SW2)의 접점은 부동 캐패시터(C)의 타측 단자가 공통 셀 전압 측정 라인(Lc)과 이시적으로 상호 연결될 수 있도록 스위칭된다. 도면에서, 부동 캐패시터(C)의 일측 단자는 저전위 단자이고, 부동 캐패시터(C)의 타측 단자는 고전위 단자이다. 이에 따라, 기준 전위(G)와 공통 셀 전압 측정 라인(Lc) 사이에는 각 부동 캐패시터(C)에 충전된 대응하는 셀(B) 전압이 순차적으로 인가된다. 그러면, 셀 전압 증폭부(110)는 공통 셀 전압 측정 라인(Lc)으로 인가되는 각 셀(B)의 전압을 이시적으로 측정하여 A/D 변환부(120)로 출력한다. 그러면 A/D 변환부(120)는 각 셀(B)의 전압 신호를 순서대로 입력 받아 디지털 전압 신호로 변환하여 제어부(130) 측으로 출력한다.
단계(S50)에서, 제어부(130)는 A/D 변환부(120)로부터 순차적으로 출력되는 각 셀의 디지털 전압 신호를 메모리(미도시)에 저장한다.
단계(S60)에서, 제어부(130)는 셀 전압 측정을 계속할 것인지 판단한다. 셀 전압 측정은 배터리가 사용되고 있는 중이면 계속할 수 있다. 만약 셀 전압 측정을 계속하고자 할 경우 제어부(130)는 프로세스를 S10 단계로 진행하여 다음 측정 주기의 셀 전압 측정 과정으로 이행한다. 반대로 셀 전압 측정을 중단하고자 할 경우 제어부(130)는 셀 전압 측정 프로세스를 종료한다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 제어부(130)는 메모리에 저장된 각 셀의 디지털 전압 신호를 참조하여 각 셀의 충방전 제어를 수행하거나, 과충전 방지나 과방전 방지와 같은 배터리 보호 동작을 수행할 수 있음은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 팩에 포함된 복수의 셀 전압을 차동 증폭기와 극성 반전 회로를 사용하지 않고 측정할 수 있다. 따라서 셀 전압 측정 장치의 회로 구성을 단순화할 수 있고, 셀 전압 측정 과정이 보다 단순화된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 각 스위칭부가 단자의 선택적 연결 기능을 하는 스위치 소자를 포함하므로 단자의 선택적 연결 기능이 없는 스위치 소자를 사용하는 경우에 비해 스위치 소자의 수를 줄일 수 있다.

Claims (23)

  1. 배터리 팩에 포함된 복수의 셀에 대응하는 복수의 부동 캐패시터;
    각 배터리에 셀에 대응하고, 충전 모드 또는 측정 모드로 전환이 가능한 복수의 스위칭부; 및
    각 스위칭부를 충전 모드로 전환하여 각 셀 전압을 대응하는 부동 캐패시터에 충전시키고, 각 스위칭부를 이시적으로 측정 모드로 전환하여 부동 캐패시터에 충전된 셀 전압을 기준 전위와 공통 셀 전압 측정 라인 사이에 인가하여 셀 전압을 측정하는 셀 전압 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭부는 각 부동 캐패시터에 대응하여 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스위칭부는,
    대응하는 부동 캐패시터의 일측 단자와 대응하는 배터리 셀의 일측 단자, 그리고 상기 기준 전위와 상기 일측 단자를 선택적으로 연결하는 제1스위치; 및
    대응하는 부동 캐패시터의 타측 단자와 대응하는 셀의 타측 단자, 그리고 상기 공통 셀 전압 측정 라인과 대응하는 부동 캐패시터의 타측 단자를 선택적으로 연결하는 제2스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 셀 전압 검출부는, 각 스위칭부의 모드를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1스위치를 제어하여 부동 캐패시터의 일측 단자와 대응하는 배터리 셀의 일측 단자를 연결하고 상기 제2스위치를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터의 타측 단자와 대응하는 셀의 타측 단자를 연결함으로써 각 스위칭부의 모드를 충전 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1스위치를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터의 일측 단자와 상기 기준 전위를 연결하고 상기 제2스위치를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터의 타측 단자와 상기 공통 셀 전압 측정 라인을 연결함으로써 각 스위칭부의 모드를 측정 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 각 스위칭부의 모드를 동시에 또는 이시적으로 충전 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 각 스위칭부의 모드를 이시적으로 측정 모드로 전환하기 전에, 각 스위칭부의 모드를 홀드 모드로 전환하여 대응하는 부동 캐패시터와 대응하는 배터리 셀을 전기적으로 분리시키는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1스위치를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터의 일측 단자와 대응하는 배터리 셀의 일측 단자 간 연결을 해제하고, 상기 제2스위치를 제어하여 대응하는 부동 캐패시터의 타측 단자와 대응하는 배터리 셀의 타측 단자 간 연결을 해제함으로써, 각 스위칭부의 모드를 홀드 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 셀 전압 검출부는,
    상기 기준 전위와 상기 공통 셀 전압 측정 라인에 인가되는 셀 전압을 출력하는 셀 전압 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 셀 전압 증폭부는 버퍼임을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 각 스위칭부의 모드를 동시에 또는 이시적으로 홀드 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  13. 제1항 또는 제8항에 있어서,
    상기 셀 전압 검출부는 각 스위칭부의 모드를 충전 모드, 홀드 모드 및 측정 모드의 순서로 전환시키는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 셀 전압 검출부는, 셀 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환하는 A/D 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 셀 전압 검출부는 측정된 각 셀 전압을 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치를 포함하는 배터리 구동 장치.
  17. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치를 포함하는 배터리 관리 장치.
  18. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 배터리 셀 전압 측정 장치를 포함하는 배터리 팩.
  19. 배터리 팩에 포함된 복수의 셀에 대응하는 복수의 부동 캐패시터와, 각 배터리에 셀에 대응하고 충전 모드 또는 측정 모드로 전환이 가능한 복수의 스위칭부를 이용하여 배터리 셀 전압을 측정하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 스위칭부의 모드를 충전 모드로 전환하여 각 배터리 셀 전압을 대응하는 부동 캐패시터에 충전하는 단계; 및
    (b) 각 스위칭부의 모드를 이시적으로 측정 모드로 전환하여 부동 캐패시터에 충전된 셀 전압을 기준 전위와 공통 셀 전압 측정 라인 사이에 인가하여 셀 전압을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 (b) 단계를 진행하기 전에,
    각 스위칭부를 홀드 모드로 전환하여 대응하는 부동 캐패시터와 대응하는 배터리 셀을 전기적으로 분리시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 (a) 단계에서,
    각 배터리 셀 전압을 대응하는 부동 캐패시터에 동시에 또는 이시적으로 충전하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    대응하는 부동 캐패시터와 대응하는 배터리 셀을 동시에 또는 이시적으로 전기적으로 분리시키는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 방법.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 측정된 각 셀 전압을 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 전압 측정 방법.
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