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KR102565347B1 - 셀 전압센싱 회로 - Google Patents

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KR102565347B1
KR102565347B1 KR1020170173805A KR20170173805A KR102565347B1 KR 102565347 B1 KR102565347 B1 KR 102565347B1 KR 1020170173805 A KR1020170173805 A KR 1020170173805A KR 20170173805 A KR20170173805 A KR 20170173805A KR 102565347 B1 KR102565347 B1 KR 102565347B1
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KR
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cell
cell module
relay
sensing
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KR1020170173805A
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KR20190072764A (ko
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윤종후
김미옥
김범규
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

모듈 수 증가 및 접지 절연 문제 해결에 따른 회로 구성을 최적화시킴으로써, 회로의 강건성을 확보할 수 있고, 소자 수량 절감을 통해 비용을 절감시킬 수 있는 셀 전압센싱 회로가 소개된다.

Description

셀 전압센싱 회로{SENSING CIRCUIT FOR BATTERY CELL VOLTAGE}
본 발명은 셀 전압센싱 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈 수 증가 및 접지 절연 문제 해결에 따른 회로 구성을 최적화시킴으로써, 회로의 강건성을 확보할 수 있고, 소자 수량 절감을 통해 비용을 절감시킬 수 있는 셀 전압센싱 회로에 관한 것이다.
고전압배터리와 12V리튬배터리가 통합시스템 구조로 개발이 되면서 BMS(Battery Management System)에서 고전압 센싱회로와 12V리튬배터리 모듈(4셀/1모듈 구조)을 통합하여 센싱하고 있다.
12V리튬배터리 모듈은 납산배터리와 같이 차종에 따라 소/중/대형별 배터리 용량이 다르며, 이를 대응하기 위해 현재 12V리튬배터리 4셀 1모듈 12Ah을 표준화/공용화로 설계하여 병렬연결로 사용하고 있다.
12V 1모듈은 4셀로 구성되어 있고, 2개 병렬연결시 각 모듈의 +/-단자는 버스바로 연결이 가능하나 중간의 셀은 버스바 연결이 불가능하다.
리튬배터리 셀의 특성에 따라 각 개별 셀에 대한 SOC(State Of Charge) 또는 열화 상태를 확인하기 위해 개별로 셀 전압 측정이 필요하고, 이에 따라 BMS 제어기의 12V리튬배터리 센싱회로는 1모듈인 경우 4셀 센싱회로가 필요하고, 2모듈인 경우 8셀 센싱회로가 필요하게 된다. 이와같이, 병렬 모듈수가 증가할수록 BMS 회로 구성에 필요한 소자 또한 증가하게 되며, 그에 따른 비용 상승이 수반되게 된다.
또한, 12V리튬배터리의 경우 고전압배터리과 같이 절연 설계를 적용하지 않아도 되지만 12V리튬배터리 통합시스템 내 BMS 제어기의 경우 고전압배터리 및 차량 부하(릴레이 등)을 제어 및 센싱하는 역할과 12V리튬배터리를 센싱하는 역할을 동시에 수행하여야 한다. 이로 인해, 12V리튬배터리의 그라운드(GROUND: GND)인 배터리 전압 센싱라인과 차량 샤시 GND를 동시에 사용하고 있는 BMS의 경우, GND 단선시 외부로부터 과전류가 BMS 회로 내부로 유입되어 BMS H/W 회로가 소손되는 문제점이 있었다.
따라서, 모듈 수 증가 및 접지 절연 문제 해결에 따른 회로 구성을 최적화시킴으로써, 회로의 강건성을 확보할 수 있고, 소자 수량 절감을 통해 비용을 절감시킬 수 있는 솔루션이 필요하였던 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2014-0073948 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 모듈 수 증가 및 접지 절연 문제 해결에 따른 회로 구성을 최적화시킴으로써, 회로의 강건성을 확보할 수 있고, 소자 수량 절감을 통해 비용을 절감시킬 수 있는 셀 전압센싱 회로를 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 셀 전압센싱 회로는, 복수의 배터리셀을 포함하는 제1셀모듈; 제1셀모듈의 각 배터리셀의 전압을 센싱하는 제1센싱부; 및 복수의 릴레이를 포함하며, 제1셀모듈의 각 배터리셀과 제1센싱부 사이에 각각 연결되어 전기적 연결 상태를 결정하며, 제1셀모듈과 제1센싱부간 절연을 유지하는 제1절연릴레이부;를 포함한다.
복수의 배터리셀을 포함하며, 제1셀모듈과 병렬로 연결된 제2셀모듈; 제2셀모듈의 각 배터리셀의 전압을 센싱하는 제2센싱부; 및 복수의 릴레이를 포함하며, 제2셀모듈의 각 배터리셀과 제2센싱부 사이에 각각 연결되어 전기적 연결 상태를 결정하며, 제2셀모듈과 제2센싱부간 절연을 유지하는 제2절연릴레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제1절연릴레이부 및 제2절연릴레이부의 복수의 릴레이는 포토-모스 릴레이인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 셀 전압센싱 회로는, 복수의 배터리셀이 직렬연결된 제1셀모듈; 복수의 배터리셀이 직렬연결되며, 제1셀모듈과 병렬로 연결된 제2셀모듈; 제1셀모듈 및 제2셀모듈의 각 배터리셀의 전압을 센싱하는 센싱부; 및 복수의 릴레이를 포함하며, 제1셀모듈 및 제2셀모듈의 최상단 배터리셀 단자와 센싱부 사이 및 제1셀모듈 및 제2셀모듈의 최하단 배터리셀 단자와 센싱부 사이에 각각 연결되어 전기적 연결 상태를 결정하며, 절연을 유지하는 공용릴레이부;를 포함한다.
복수의 릴레이를 포함하며, 제1셀모듈 및 제2셀모듈의 최상단 배터리셀 단자 및 최하단 배터리셀 단자 이외의 단자와 센싱부 사이에 각각 연결되어 전기적 연결 상태를 결정하며, 절연을 유지하는 절연릴레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
공용릴레이부 및 절연릴레이부의 복수의 릴레이는 포토-모스 릴레이인 것을 특징으로 한다.
센싱부는, 제1셀모듈 및 제2셀모듈의 셀 전압을 충전하는 충전부; 충전부에 충전된 전압을 방전시키는 방전부; 및 충전부에 충전된 전압을 통해 셀전압을 측정하는 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 셀 전압센싱 회로에 따르면, 모듈 수 증가 및 접지 절연 문제 해결에 따른 회로 구성을 최적화시킴으로써, 회로의 강건성을 확보할 수 있고, 소자 수량 절감을 통해 비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 모듈 증가에 따른 소자 수량 증가를 최소화시킴으로써, 회로설계시 필요 공간을 최소화시킬 수 있고, PCB 및 제어기 등의 사이즈 증가를 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 전압센싱 회로의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 전압센싱 회로의 구성도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 셀 전압센싱 회로에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 전압센싱 회로의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 전압센싱 회로의 구성도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 셀 전압센싱 회로는 복수의 배터리셀(10)을 포함하는 제1셀모듈(110); 제1셀모듈(110)의 각 배터리셀(10)의 전압을 센싱하는 제1센싱부(510); 및 복수의 릴레이(30)를 포함하며, 제1셀모듈(110)의 각 배터리셀(10)과 제1센싱부(510) 사이에 각각 연결되어 전기적 연결 상태를 결정하며, 제1셀모듈(110)과 제1센싱부(510)간 절연을 유지하는 제1절연릴레이부(310);를 포함한다.
제1셀모듈(110)은 본 발명의 일 실시예로서 12V리튬배터리셀(10) 복수개가 직렬 연결되어 1모듈을 구성할 수 있다.
제1센싱부(510)는 충전부(511), 방전부(512), 측정부(513)를 포함할 수 있다.
여기서, 충전부(5110)는 커패시터로 구성되며, 제1절연릴레이부(310)의 제어에 의해 제1셀모듈(110)에 포함된 셀 전압을 커패시터에 충전시킨다. 방전부(512)는 충전부(511)에 충전된 전압을 방전시키는 리셋(Reset) 기능의 회로 또는 셀 벨런싱 회로이다. 측정부(513)는 커패시터의 양단의 전압을 검출하는 비교기를 구현하기 위한 Op-amp와 과 커패시터의 양단과 비교기의 입력단 사이를 전기적으로 단락/개방시키는 포토-모스 릴레이와 A/D 컨버터 등으로 구성되며, 충전부(511), 즉 커패시터에 충전된 전압을 통해 셀 전압을 측정하게된다.
제1 절연릴레이부(310)과 측정부(513)에 포함된 릴레이는 서로 상보적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 셀 전압을 충전부(511)의 커패시터에 충전하는 동안 제1 절연릴레이부(310)에 속한 일부 릴레이들이 단락상태가 되는 동안, 측정부(513)에 포함된 릴레이는 개방상태를 유지한다. 또한, 충전부(511)의 커패시터에 충전된 전압을 측정하기 위해 측정부(513)에 포함된 릴레이가 단락상태가 되는 동안, 제1 절연릴레이부(310)에 속한 릴레이는 모두 개방상태가 된다. 이러한 제1 절연릴레이부(310)과 측정부(513)에 포함된 릴레이의 작동을 통해 배터리측과 제어기측의 절연상태를 유지할 수 있다. 이러한 절연 상태 유지를 통해 외부 과전류 유입 상황 등의 상황 발생시 추가적인 절연통신소자 없이 회로의 강건 설계가 가능하게 된다.
특히, 제1 절연릴레이부(310)와 측정부(513)에 포함된 릴레이는 포토-모스 릴레이일 수 있다. 포토-모스 릴레이 소자를 적용하여 센싱을 함으로써 회로 강건성 측면에서 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 전압센싱 회로는 상술한 제1셀모듈(110), 제1센싱부(510), 제1절연릴레이부(310) 이외에, 복수의 배터리셀(10)을 포함하며 제1셀모듈(110)과 병렬로 연결된 제2셀모듈(120)과, 제2셀모듈(120)의 각 배터리셀(10)의 전압을 센싱하는 제2센싱부(520) 및 복수의 릴레이(30)를 포함하며, 제2셀모듈(120)의 각 배터리셀(10)과 제2센싱부(520) 사이에 각각 연결되어 전기적 연결 상태를 결정하며, 제2셀모듈(120)과 제2센싱부(520)간 절연을 유지하는 제2절연릴레이부(320);를 더 포함할 수 있다.
제2셀모듈(120)은 제1셀모듈(110)과 동일하게 본 발명의 일 실시예로서 12V리튬배터리셀(10) 복수개가 직렬 연결되어 1모듈을 구성할 수 있다.
제2센싱부(520)는 제1센싱부(510)와 동일하게 충전부(521), 방전부(522), 측정부(523)를 포함할 수 있다. 충전부(521), 방전부(522), 측정부(523)의 기능, 작용은 제1센싱부(510)의 충전부(511), 방전부(512), 측정부(513)와 동일하므로 설명을 생략한다.
제2절연릴레이부(320) 및 제2센싱부(520)는 실질적으로 제1절연릴레이부(310) 및 제1센싱부(510)과 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 전술한 제1절연릴레이부(310) 및 제1센싱부(510)에 의해 배터리측과 제어기측의 절연을 달성하여 외부 과전류 유입 상황 등의 상황 발생시 추가적인 절연통신소자 없이 회로의 강건 설계가 가능하며, 포토-모트 릴레이 소자를 채용하여 센싱을 함으로써 회로 강건성 측면에서 신뢰성이 높다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2모듈 셀 전압센싱 회로는 복수의 배터리셀(10)이 직렬연결된 제1셀모듈(110); 복수의 배터리셀(10)이 직렬연결되며, 제1셀모듈(110)과 병렬로 연결된 제2셀모듈(120); 제1셀모듈(110) 및 제2셀모듈(120)의 각 배터리셀의 전압을 센싱하는 센싱부(500); 및 복수의 릴레이(30)를 포함하며, 제1셀모듈(110) 및 제2셀모듈(120)의 최상단 배터리셀 단자(1)와 센싱부(500) 사이 및 제1셀모듈(110) 및 제2셀모듈(120)의 최하단 배터리셀 단자(2)와 센싱부(500) 사이에 각각 연결되어 전기적 연결 상태를 결정하며, 절연을 유지하는 공용릴레이부(300);를 포함한다.
제1셀모듈(110), 제2셀모듈(120)은 제1실시예 및 제2실시예에 설명한 제1셀모듈(110), 제2셀모듈(120)과 동일하므로, 기능, 작용에 관한 설명을 생략한다.
센싱부(500)는 제2실시예의 제1센싱부(510)와 제2센싱부(520)를 통합한 센싱회로로써, 제1셀모듈(110) 및 제2셀모듈(120)의 각 배터리셀의 전압을 센싱한다. 센싱 시퀀스는 제1셀모듈(110) 센싱 후 제2셀모듈(120)을 순차적으로 센싱하게 된다. 센싱부(500)는 충전부(501), 방전부(502), 측정부(503)를 포함하며, 제1, 2실시예의 충전부(511, 521), 방전부(512, 522), 측정부(513, 523)와 동일하므로 기능, 작용에 관한 설명을 생략한다.
공용릴레이부(300)는 제1셀모듈(110) 및 제2셀모듈(120)의 최상단 배터리셀 단자(1)와 센싱부(500) 사이 및 제1셀모듈(110) 및 제2셀모듈(120)의 최하단 배터리셀 단자(2)와 센싱부(500) 사이에 각각 연결되어 2모듈 통합 구조를 형성한다. 즉, 2모듈 최상단 센싱라인과 최하단 센싱라인을 공용으로 하는 통합 구조를 형성한다. 이와 같이, 최상단/최하단 센싱라인 공용화 설계를 통해 셀전압 센싱용 커넥터 핀 수 및 커넥터 사이즈의 축소가 가능하다. 센싱 동작 관련하여 최상단/최하단 센싱라인이 공용이더라도 센싱이 순차적으로 진행되므로, 센싱 기능은 정상 동작한다.
최상단 배터리셀 단자(1) 및 최하단 배터리셀 단자(2) 이외의 각각의 단자와 센싱부(500) 사이에 절연릴레이부(350)가 연결되어 전기적 연결 상태를 결정한다.
도 1을 통해 설명한 제1 절연릴레이부(310)과 측정부(513)에 포함된 릴레이의 동작과 유사하게, 도 2에 도시된 실시예에서는 공용릴레이부(300) 및 절연릴레이부(350)의 복수의 릴레이와 측정부(503)에 속한 릴레이가 서로 상보적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 셀 전압을 충전부(501)의 커패시터에 충전하는 동안 공용릴레이부(300) 및 절연릴레이부(350)의 복수의 릴레이에 속한 일부 릴레이들이 단락상태가 되는 동안, 측정부(503)에 포함된 릴레이는 개방상태를 유지한다. 또한, 충전부(501)의 커패시터에 충전된 전압을 측정하기 위해 측정부(503)에 포함된 릴레이가 단락상태가 되는 동안, 공용릴레이부(300) 및 절연릴레이부(350)의 복수의 릴레이는 모두 개방상태가 된다. 이러한 공용릴레이부(300) 및 절연릴레이부(350)의 복수의 릴레이와 측정부(503)에 포함된 릴레이의 작동을 통해 배터리측과 제어기측의 절연상태를 유지할 수 있다. 이러한 절연 상태 유지를 통해 외부 과전류 유입 상황 등의 상황 발생시 추가적인 절연통신소자 없이 회로의 강건 설계가 가능하게 된다.
또한, 공용릴레이부(300) 및 절연릴레이부(350)의 복수의 릴레이는 포토-모스 릴레이를 채용함으로써 회로 강건성 측면에서 신뢰성이 높다.
또한, 공용릴레이부(300) 및 센싱부(500)를 통한 2모듈 센싱회로의 통합시킴으로써, 모듈 수 증가에 따른 회로/PCB/기구 관전 재료비 증가분을 최소화시킬 수 있다. 또한, 회로설계 필요 공간을 최소화시킴으로써 PCB 및 제어기 등의 사이즈 증가를 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
110: 제1모듈 120: 제2모듈
300: 공용릴레이부 310: 제1절연릴레이부
320: 제2절연릴레이부 350: 절연릴레이부
500: 센싱부 510: 제1센싱부
520: 제2센싱부

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 복수의 배터리셀이 직렬연결된 제1셀모듈;
    복수의 배터리셀이 직렬연결되며, 제1셀모듈과 병렬로 연결된 제2셀모듈;
    제1셀모듈 및 제2셀모듈의 각 배터리셀의 전압을 센싱하는 센싱부;
    복수의 릴레이를 포함하며, 제1셀모듈 및 제2셀모듈의 최상단 배터리셀 단자와 센싱부 사이 및 제1셀모듈 및 제2셀모듈의 최하단 배터리셀 단자와 센싱부 사이에 각각 연결되어 전기적 연결 상태를 결정하며, 절연을 유지하는 공용릴레이부; 및
    복수의 릴레이를 포함하며, 제1셀모듈 및 제2셀모듈의 최상단 배터리셀 단자 및 최하단 배터리셀 단자 이외의 단자와 센싱부 사이에 각각 직접적으로 연결되어 전기적 연결 상태를 결정하며, 절연을 유지하는 절연릴레이부;를 포함하되,
    센싱부는,
    공용릴레이부 및 절연릴레이부의 작동에 의해 제1셀모듈 및 제2셀모듈의 셀 전압을 충전하는 커패시터를 갖는 충전부; 및
    커패시터 양단 전압을 입력받아 검출하는 제1 및 제2 비교기와, 커패시터 양단 및 제1 및 제2 비교기의 입력단 사이를 각각 전기적으로 단락/개방시키는 릴레이를 갖는 측정부를 포함하고,
    제1 비교기는,
    양(+)의 입력단이 제2 비교기의 음(-)의 입력단과 연결되고,
    제2 비교기는,
    양(+)의 입력단이 제1 비교기의 음(-)의 입력단과 연결되는 것을 특징으로 하는 셀 전압센싱 회로.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서,
    공용릴레이부 및 절연릴레이부의 복수의 릴레이는 포토-모스 릴레이인 것을 특징으로 하는 셀 전압센싱 회로.
  9. 청구항 6에 있어서,
    공용릴레이부 및 절연릴레이부에 포함된 릴레이가 작동하여 커패시터를 충전하는 경우 측정부에 포함된 릴레이는 개방상태를 유지하고, 측정부가 커패시터 양단 전압을 입력받도록 측정부에 포함된 릴레이가 단락 상태가 되면 공용릴레이부 및 절연릴레이부에 포함된 릴레이는 개방되는 것을 특징으로 하는 셀 전압센싱 회로.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11368041B2 (en) * 2018-11-30 2022-06-21 Hitachi Astemo, Ltd. Discharge control device
KR20220045701A (ko) 2020-10-06 2022-04-13 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 장치 및 셀 전압 측정 방법
KR20230135715A (ko) * 2022-03-16 2023-09-26 주식회사 엘지에너지솔루션 팩 릴레이 진단이 가능한 배터리 시스템 및 이를 포함하는 차량

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001086656A (ja) * 1999-07-09 2001-03-30 Fujitsu Ltd バッテリ監視装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0164411B1 (ko) * 1994-12-28 1999-01-15 윤종용 원격안전 관리시스템의 유지보수를 위한 경보처리방법 및 장치
JP3424413B2 (ja) * 1995-12-04 2003-07-07 日産自動車株式会社 組電池の過電圧検出装置
JP4146548B2 (ja) 1998-09-11 2008-09-10 松下電器産業株式会社 電池電圧の検出装置
JP3993397B2 (ja) 2001-05-10 2007-10-17 三菱重工業株式会社 セル電圧判定ユニット
JP4287077B2 (ja) * 2001-07-12 2009-07-01 株式会社デンソー 充電状態検出装置
JP4756301B2 (ja) 2001-09-11 2011-08-24 株式会社デンソー フライングキャパシタ式組電池電圧検出回路の駆動方法
KR100624944B1 (ko) * 2004-11-29 2006-09-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 보호회로
JP4196122B2 (ja) 2005-02-25 2008-12-17 パナソニック株式会社 電池パック
US7679369B2 (en) 2006-10-06 2010-03-16 Enerdel, Inc. System and method to measure series-connected cell voltages using a flying capacitor
KR100993080B1 (ko) * 2007-08-08 2010-11-08 주식회사 엘지화학 절연 캐패시터를 이용한 배터리 셀 전압 측정 장치 및 방법
JP5595377B2 (ja) * 2008-04-02 2014-09-24 インフィニット パワー ソリューションズ， インコーポレイテッド エネルギー取入れに関連したエネルギー貯蔵デバイスに対する受動的過不足電圧の制御および保護
JP2010088202A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Toshiba Corp 電池ユニットおよびこれを用いた電池システム
KR101081207B1 (ko) * 2009-03-03 2011-11-07 현대자동차주식회사 고전압배터리 시스템의 셀전압 측정 및 셀밸런싱 회로
US8629581B2 (en) * 2009-06-10 2014-01-14 A123 Systems, Inc. System and method for communicating notice to limit degradation within a battery pack
JP5051264B2 (ja) 2010-04-08 2012-10-17 株式会社デンソー 電池電圧監視装置
JP5123361B2 (ja) 2010-08-30 2013-01-23 矢崎総業株式会社 電圧検出装置
JP5549635B2 (ja) 2011-04-11 2014-07-16 株式会社デンソー ２次電池の状態調節装置
JP5718731B2 (ja) * 2011-05-31 2015-05-13 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電圧監視システム及び電圧監視モジュール
JP5606997B2 (ja) * 2011-07-27 2014-10-15 株式会社東芝 電池セル監視回路、電池セルモジュール、電池セルモジュールを備えた自動車
US9167228B2 (en) * 2012-01-03 2015-10-20 Lawrence Maxwell Monari Instrumented sports paraphernalia system
JP5910129B2 (ja) * 2012-02-06 2016-04-27 ソニー株式会社 電力貯蔵装置、電力システムおよび電動車両
KR101967862B1 (ko) 2012-12-07 2019-08-13 현대모비스 주식회사 차량 배터리의 셀전압 센싱 장치 및 그 방법
KR101227835B1 (ko) 2012-12-21 2013-02-14 (주)서울전원시스템 축전지 관리기능을 갖는 충전장치
JP6332273B2 (ja) * 2013-08-28 2018-05-30 日本電気株式会社 蓄電システム、蓄電池の制御方法及びプログラム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001086656A (ja) * 1999-07-09 2001-03-30 Fujitsu Ltd バッテリ監視装置

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