电压测量装置和方法制造方法及图纸

提供了电压测量装置和方法。根据本发明专利技术的电压测量装置用于测量包括在电池模块中的多个二次电池中的每一个的两端的电压。电池模块还包括汇流条。汇流条电连接在多个二次电池中的一个的负极端子和电池模块的负极端子之间。该电压测量装置包括多个电压输入端子，所述多个电压输入端子电连接到多个二次电池中的每一个的两端，并且用于接收多个二次电池中的每一个的两端的电压。多个电压输入端子中的一个是与第一参考接地电分离的参考电压输入端子。参考电压输入端子电连接到第二参考接地，第二参考接地连接到汇流条的一端并且接收施加到第二参考接地的电压。

Voltage measuring devices and methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压测量装置和方法
本公开涉及测量电压的装置和方法，更具体地，涉及测量包括在电池模块中的二次电池的电压的装置和方法。本申请要求2017年12月14日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0172491的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
近来，对便携式电子产品如膝上型计算机、摄像机和移动电话的需求急剧增长，并且随着用于能量存储、机器人和卫星的蓄电池的广泛发展，正在对可重复再充电的高性能二次电池进行许多研究。目前，市场上可买到的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，在这些电池中，锂二次电池具有很少记忆效应或没有记忆效应，因此由于其自由充电和放电、非常低的自放电速率和高能量密度的优点，锂二次电池比镍基二次电池受到更多的关注。电池组用于各种领域，并且在许多情况下，它们用于需要大容量的应用中，例如电力驱动车辆或智能电网系统。为了增加电池组的容量，可以存在增加二次电池或电池单元本身的容量的方法，但是在这种情况下，容量增加效果不是那么大，并且在二次电池的尺寸扩展上存在物理限制。因此，通常广泛使用包括串联和并联连接的多个电池模块的电池组。在许多情况下，电池组包括电池管理系统(BMS)以管理电池模块。此外，BMS监测电池模块的温度、电压和电流，并且基于监测到的电池模块的状态控制电池组的平衡操作、冷却操作、充电操作或放电操作。例如，当电池模块包括多个二次电池时，BMS测量多个二次电池的电压，并且基于所测量的二次电池的电压来估计每个二次电池的直流内阻(DCIR)、充电状态(SOC)和健康状态(SOH)。在传统的电压测量技术中，由于测量的方便性，使用BMS内的部件的操作电位来测量每个二次电池的电压，该操作电位等于电压测量的参考电位。然而，在传统电压测量装置的情况下，在电池组中提供的充电/放电路径中流动的充电/放电电流在BMS的内部部件中流动，而不是在充电/放电路径中流动，这导致二次电池的测量电压误差和估计的DCIR、SOC和SOH中的误差。
技术实现思路
技术问题本公开旨在解决上述问题，因此本公开旨在提供用于电压测量的装置和方法，其通过在测量设置在电池模块中的每个二次电池的电压的过程中减少电压测量的误差而具有提高的可靠性。本公开的这些和其它目的以及优点将通过以下描述来理解，并且从本公开的实施方式将是显而易见的。此外，将容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中阐述的手段来实现。技术方案为了实现上述目的，根据本公开的一个实施方式的装置连接到电池模块，该电池模块包括正极端子、负极端子、在正极端子和负极端子之间以顺序次序串联连接的多个二次电池以及汇流条，该装置用于测量多个二次电池中的每一个的电压。该装置包括测量单元，该测量单元包括多个电压输入端子，所述多个电压输入端子电连接到多个二次电池中的每一个的两端以接收多个二次电池中的每一个的两端的电压；第一接地端子，该第一接地端子电连接到第一参考接地，该第一参考接地电连接到电池模块的负极端子；以及控制单元，控制单元被配置成从测量单元接收多个二次电池中的每一个的两端的电压，并且包括电连接到第一参考接地的第二接地端子。多个电压输入端子中的一个是电连接到第二参考接地的参考电压输入端子，第二参考接地连接到汇流条的一端以接收施加到第二参考接地的电压。参考电压输入端子与第一参考接地电分离，使得参考电压输入端子和第一参考接地具有不同的参考电位。控制单元还可以被配置成使用多个二次电池中的至少一个的两端的电压来计算多个二次电池中的至少一个的直流内阻。参考电压输入端子通过第一布线电连接到第二参考接地。第一参考接地可以通过与第一布线电分离的第二布线电连接到电池模块的负极端子。参考电压输入端子可以将施加到与汇流条一端连接的第二参考接地的电压作为参考电压输入端子的参考电位。第一参考接地可以将施加到电池模块的与汇流条的另一端连接的负极端子的电压作为第一参考接地的参考电位。第一布线和第二布线可以在印刷电路板上彼此电分离。第一布线和第二布线可以被配置成防止充电/放电电流流动。根据本公开的另一方面的装置连接到电池模块，该电池模块包括正极端子、负极端子、在正极端子和负极端子之间以顺序次序串联连接的多个二次电池以及汇流条，该装置用于测量多个二次电池中的每一个的电压。该装置包括测量单元，其包括多个电压输入端子，所述多个电压输入端子电连接到该多个二次电池中的每一个的两端以接收该多个二次电池中的每一个的两端的电压；和多个电流测量端子，其连接到与电池模块连接的电流传感器的两端以接收电流传感器的两端的电压；以及控制单元，其被配置成接收多个二次电池中的每一个的两端的电压和从测量单元同时测量的电流传感器的两端的电压，基于多个二次电池中的每一个的两端的电压来计算多个二次电池中的每一个的电压值，并且使用电流传感器两端的电压计算电流值。多个电压输入端子中的一个是与第一参考接地电分离的参考电压输入端子，使得参考电压输入端子和第一参考接地具有不同的参考电位。参考电压输入端子电连接到与汇流条的一端连接的第二参考接地以接收施加到第二参考接地的电压。根据本公开的又一方面的电池组包括测量电压的装置。根据本公开的又一方面的方法使用连接到电池模块的装置来测量多个二次电池中的每一个的电压，该电池模块包括正极端子、负极端子、以顺序次序串联连接在正极端子和负极端子之间的多个二次电池以及汇流条。该方法包括使用施加到电连接到与第一参考接地电分离的第二参考接地的参考电压输入端子的电压作为第二参考电位，接收多个二次电池中的每一个的两端上的电压。第一参考接地具有第一参考电位，并且电连接到电池模块的负极端子。该方法还包括使用多个二次电池的两端上的电压中的至少一个来计算多个二次电池中的至少一个的直流内阻。有益效果根据本公开，用于电压测量的参考电位和用于电压测量装置的操作的参考电位彼此电分离，并且它们具有不同的电位。另外，在电压测量过程中，流经充电/放电路径的充电/放电电流不在电压测量装置中流动。因此，能够提高电压测量过程中的电压测量的可靠性。本公开可以具有多种其他效果，并且这些和其他效果可以通过以下描述来理解，并且根据本公开的实施方式将是显而易见的。附图说明附图例示了本公开的优选实施方式，并且与本公开的以下详细描述一起用于提供对本公开的技术方面的进一步理解，因此本公开不应当被解释为限于附图。图1是示出根据本公开的一个实施方式的测量电压的装置的部件与电池组之间的连接的示意图。图2是示出根据本公开的一个实施方式的包括测量电压的装置的BMS印刷电路板与电池组的充电/放电路径之间的连接的示意图。图3是描述根据本公开的一个实施方式的测量电压的装置计算二次电池的内阻的操作时供参考的表。图4是示出根据本公开的比较例的测量电压的装置的部件与电池组之间的连接的示意图。图5是描述由根据本公开的比较例的测量电压的装置形成的电流路径时供参考的图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连接到电池模块的装置，所述电池模块包括正极端子、负极端子、汇流条以及在所述正极端子和所述负极端子之间以顺序次序串联连接的多个二次电池，所述装置用于测量所述多个二次电池中的每一个二次电池的电压，所述装置包含：/n测量单元，所述测量单元包括多个电压输入端子，所述多个电压输入端子电连接到所述多个二次电池中的每一个二次电池的两端以接收所述多个二次电池中的每一个二次电池的两端的电压；以及第一接地端子，所述第一接地端子电连接到第一参考接地，所述第一参考接地电连接到所述电池模块的所述负极端子；以及/n控制单元，所述控制单元被配置成从所述测量单元接收所述多个二次电池中的每一个二次电池的两端的电压；并且所述控制单元包括第二接地端子，所述第二接地端子电连接到所述第一参考接地，/n其中，所述多个电压输入端子中的一个电压输入端子是电连接到与所述汇流条的一端连接的第二参考接地的参考电压输入端子，以接收施加到所述第二参考接地的电压，并且/n所述参考电压输入端子与所述第一参考接地电分离，使得所述参考电压输入端子和所述第一参考接地具有不同的参考电位。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171214 KR 10-2017-01724911.一种连接到电池模块的装置，所述电池模块包括正极端子、负极端子、汇流条以及在所述正极端子和所述负极端子之间以顺序次序串联连接的多个二次电池，所述装置用于测量所述多个二次电池中的每一个二次电池的电压，所述装置包含：
测量单元，所述测量单元包括多个电压输入端子，所述多个电压输入端子电连接到所述多个二次电池中的每一个二次电池的两端以接收所述多个二次电池中的每一个二次电池的两端的电压；以及第一接地端子，所述第一接地端子电连接到第一参考接地，所述第一参考接地电连接到所述电池模块的所述负极端子；以及
控制单元，所述控制单元被配置成从所述测量单元接收所述多个二次电池中的每一个二次电池的两端的电压；并且所述控制单元包括第二接地端子，所述第二接地端子电连接到所述第一参考接地，
其中，所述多个电压输入端子中的一个电压输入端子是电连接到与所述汇流条的一端连接的第二参考接地的参考电压输入端子，以接收施加到所述第二参考接地的电压，并且
所述参考电压输入端子与所述第一参考接地电分离，使得所述参考电压输入端子和所述第一参考接地具有不同的参考电位。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制单元还被配置成使用所述多个二次电池中的至少一个二次电池的两端的电压来计算所述多个二次电池中的至少一个二次电池的直流内阻。


3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述参考电压输入端子通过第一布线电连接到所述第二参考接地，并且
所述第一参考接地通过与所述第一布线电分离的第二布线电连接到所述电池模块的所述负极端子。


4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述参考电压输入端子将施加到与所述汇流条的一端连接的所述第二参考接地的电压作为所述参考电压输入端子的参考电位，并且
所述第一参考接地将施加到所述电池模块的与所述汇流条的另一端连接的所述负极端子的电压作为所述第一参考接地的参考电位。


5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一布线和所述第二布线在印刷电路板上彼此电分离。
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【专利技术属性】
技术研发人员：金东玄，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR