(57)【要約】  本発明は、バッテリー温度検出システムおよび方法に関し、より具体的には、バッテリーの温度を測定するためにバッテリーと連結された温度検知部に印加される電圧の大きさに基づいて温度検知部の抵抗値を算出し、算出された抵抗値に基づいて温度検知部と連結されたバッテリーの温度を検出することができるバッテリー温度検出システムおよび方法に関する。
2020523569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上のバッテリーとそれぞれ連結された一つ以上の温度検知部、および
前記一つ以上の温度検知部と基準抵抗を連結して前記一つ以上の温度検知部に温度検出電圧を印加させ、印加された前記温度検出電圧の電圧値に基づいて前記一つ以上の温度検知部の抵抗値を算出し、算出された前記抵抗値に基づいて前記一つ以上の温度検知部とそれぞれ連結された前記一つ以上のバッテリーの温度を検出するバッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）
を含む、バッテリー温度検出システム。
【請求項２】
前記バッテリー温度検出システムは、
前記一つ以上の温度検知部に対する多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を実行し、前記一つ以上の温度検知部のいずれか一つ以上の温度検知部を選択して前記基準抵抗と連結する連結部をさらに含み、
前記ＢＭＳは、
前記基準抵抗と温度検出電圧源との間に介在し、前記温度検出電圧源から前記温度検出電圧が供給されるのを制御するスイッチ部を含む、請求項１に記載のバッテリー温度検出システム。
【請求項３】
前記ＢＭＳは、
前記連結部が選択した前記一つ以上の温度検知部と前記基準抵抗および前記温度検出電圧源を連結し、前記連結部により選択されなかった前記一つ以上の温度検知部は前記温度検出電圧源と断絶させ、前記連結部がいかなる前記温度検知部も選択しない場合、前記スイッチ部を制御して前記基準抵抗と前記温度検出電圧源との間を遮断させる、請求項２に記載のバッテリー温度検出システム。
【請求項４】
前記一つ以上の温度検知部は、一つ以上のサーミスタ（Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）をそれぞれ含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリー温度検出システム。
【請求項５】
前記基準抵抗は、
前記一つ以上の温度検知部のうち最前端に位置した温度検知部と連結され、
前記一つ以上の温度検知部は、
前記最前端に位置した温度検知部から最後端に位置した温度検知部まで順次連結される、請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリー温度検出システム。
【請求項６】
前記ＢＭＳは、
前記基準抵抗と前記一つ以上の温度検知部が連結された場合、下記の［数１］に基づいて連結された前記一つ以上の温度検知部に印加される前記温度検出電圧の電圧値を算出する、バッテリー温度検出システムであって、
【数１】
2020523569.tif 000015
【数２】
2020523569.tif 000016
Ｖｎはｎ番目の前記温度検知部に印加される前記温度検出電圧の電圧値、ｍは連結された前記一つ以上の温度検知部の個数、Ｒｐは前記基準抵抗の抵抗値、ＲＴは連結された前記一つ以上の温度検知部の抵抗値の総和、上記［数２］はｎ番目の前記温度検知部からｍ番目の前記温度検知部までの抵抗値の総和、およびＶｐは前記温度検出電圧の電圧値である、
請求項１から５のいずれか一項に記載のバッテリー温度検出システム。
【請求項７】
前記ＢＭＳは、
前記一つ以上の温度検知部に印加された前記温度検出電圧の電圧値をそれぞれ測定し、測定された前記温度検出電圧の電圧値と算出された前記温度検出電圧の電圧値に基づいて前記一つ以上の温度検知部の抵抗値を算出する、請求項６に記載のバッテリー温度検出システム。
【請求項８】
前記ＢＭＳは、
前記基準抵抗と前記一つ以上の温度検知部が連結されていない状態でバッテリー温度検出要請を受信する場合、前記基準抵抗と前記一つ以上の温度検知部を順次連結し、下記の［数３］に基づいて連結された前記一つ以上の温度検知部の抵抗値をそれぞれ算出する、バッテリー温度検出システムであって、
【数３】
2020523569.tif 000017
【数４】
2020523569.tif 000018
Ｒｎはｎ番目に位置した前記温度検知部の抵抗値、Ｖｐは前記温度検出電圧の電圧値、Ｖｎ'はｎ番目の前記温度検知部において測定される前記温度検出電圧の電圧値、Ｒｐは前記基準抵抗の抵抗値、および上記［数４］は最前端に位置した前記温度検知部からｎ−１番目の前記温度検知部までの抵抗値の総和であり、ｎ＝１の場合に［数４］の値は０となる、
請求項１から５のいずれか一項に記載のバッテリー温度検出システム。
【請求項９】
一つ以上のバッテリーとそれぞれ連結された一つ以上の温度検知部と基準抵抗を連結して前記一つ以上の温度検知部に温度検出電圧を印加させるステップ、
前記一つ以上の温度検知部に印加された前記温度検出電圧の電圧値に基づいて前記一つ以上の温度検知部の抵抗値を算出するステップ、および
算出された前記抵抗値に基づいて前記一つ以上の温度検知部とそれぞれ連結された前記一つ以上のバッテリーの温度を検出するステップ
を含む、バッテリー温度検出方法。
【請求項１０】
前記バッテリー温度検出方法は、
前記一つ以上の温度検知部に対する多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を実行し、前記一つ以上の温度検知部のいずれか一つ以上の温度検知部を選択して前記基準抵抗と連結するステップをさらに含み、
前記印加させるステップは、
前記基準抵抗と温度検出電圧源との間に介在するスイッチ部を制御して前記温度検出電圧源から前記温度検出電圧が供給されるのを制御するステップを含む、請求項９に記載のバッテリー温度検出方法。
【請求項１１】
前記印加させるステップは、
選択した前記一つ以上の温度検知部と前記基準抵抗および前記温度検出電圧源を連結し、選択されなかった前記一つ以上の温度検知部は前記温度検出電圧源と断絶させ、いかなる前記温度検知部も選択しない場合、前記スイッチ部を制御して前記基準抵抗と前記温度検出電圧源との間を遮断させるステップをさらに含む、請求項１０に記載のバッテリー温度検出方法。
【請求項１２】
前記一つ以上の温度検知部は、一つ以上のサーミスタ（Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）をそれぞれ含む、請求項９から１１のいずれか一項に記載のバッテリー温度検出方法。
【請求項１３】
前記基準抵抗は、
前記一つ以上の温度検知部のうち最前端に位置した温度検知部と連結され、
前記一つ以上の温度検知部は、
前記最前端に位置した温度検知部から最後端に位置した温度検知部まで順次連結される、請求項９から１２のいずれか一項に記載のバッテリー温度検出方法。
【請求項１４】
前記算出するステップは、
前記基準抵抗と前記一つ以上の温度検知部が連結された場合、下記の［数１］に基づいて連結された前記一つ以上の温度検知部に印加される前記温度検出電圧の電圧値を算出するステップを含む、バッテリー温度検出方法であって、
【数１】
2020523569.tif 000019
【数２】
2020523569.tif 000020
Ｖｎはｎ番目の前記温度検知部に印加される前記温度検出電圧の電圧値、ｍは連結された前記一つ以上の温度検知部の個数、Ｒｐは前記基準抵抗の抵抗値、ＲＴは連結された前記一つ以上の温度検知部の抵抗値の総和、上記［数２］はｎ番目の前記温度検知部からｍ番目の前記温度検知部までの抵抗値の総和、およびＶｐは前記温度検出電圧の電圧値である、
請求項９から１３のいずれか一項に記載のバッテリー温度検出方法。
【請求項１５】
前記算出するステップは、
前記一つ以上の温度検知部に印加された前記温度検出電圧の電圧値をそれぞれ測定し、測定された前記温度検出電圧の電圧値と算出された前記温度検出電圧の電圧値に基づいて前記一つ以上の温度検知部の抵抗値を算出するステップをさらに含む、請求項１４に記載のバッテリー温度検出方法。
【請求項１６】
前記算出するステップは、
前記基準抵抗と前記一つ以上の温度検知部が連結されていない状態でバッテリー温度検出要請を受信する場合、前記基準抵抗と前記一つ以上の温度検知部を順次連結し、下記の［数３］に基づいて連結された前記一つ以上の温度検知部の抵抗値をそれぞれ算出するステップを含む、バッテリー温度検出方法であって、
【数３】
2020523569.tif 000021
【数４】
2020523569.tif 000022
Ｒｎはｎ番目に位置した前記温度検知部の抵抗値、Ｖｐは前記温度検出電圧の電圧値、Ｖｎ'はｎ番目の前記温度検知部において測定される前記温度検出電圧の電圧値、Ｒｐは前記基準抵抗の抵抗値、および上記［数４］は最前端に位置した前記温度検知部からｎ−１番目の前記温度検知部までの抵抗値の総和であり、ｎ＝１の場合に［数４］の値は０となる、
請求項９から１３のいずれか一項に記載のバッテリー温度検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２０１７年１０月１６日付の韓国特許出願第１０−２０１７−０１３３９８２号に基づいた優先権の利益を主張し、上記韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、バッテリー温度検出システムおよび方法に関し、より具体的には、バッテリーの温度を測定するためにバッテリーと連結された温度検知部に印加される電圧の大きさに基づいて温度検知部の抵抗値を算出し、算出された抵抗値に基づいて温度検知部と連結されたバッテリーの温度を検出することができるバッテリー温度検出システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、２次電池は、電気自動車、エネルギー貯蔵システムおよび無停電電源供給装置のような高容量を必要とする環境では、単位２次電池セル（Ｃｅｌｌ）を複数接合することによって一つのバッテリーモジュールとして用いることができ、場合によってはバッテリーモジュールを複数接合して用いることができる。
【０００４】
複数のバッテリーモジュールを共に用いる場合、過電流および過電圧などのような異常動作によりバッテリーモジュールが過熱し、そのためにバッテリーモジュールが膨れて破損するなどの問題が発生しうる。このような問題点を補完するために、複数接合して用いる場合、常に各個別モジュールの電圧、電流および温度を測定および検出することによって、バッテリーモジュールに異常が発生するのを防止する必要性がある。
【０００５】
図１に示すように、従来のバッテリー温度検出システムは、上述した問題を解決するために、複数のバッテリーモジュールごとにバッテリーモジュールの温度を検出するための温度検出センサ１０と温度検出センサ１０によりセンシングされた情報を用いて温度値を測定する温度測定回路２０をそれぞれ設けることによって、バッテリーモジュールの温度をそれぞれ測定した。しかし、従来のバッテリー温度検出システムは、バッテーモジュールごとに温度測定回路２０を設けなければならないため、部品の体積が増加して効率を落とし、費用を増加させるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明者は、従来のバッテリー温度検出システムが有する問題点を解決するために、複数の温度検出センサが一つの基準抵抗を共通に用いてバッテリーモジュールの温度を検出することによって、バッテリーモジュールに連結された温度検出センサごとに温度測定回路を備える必要がないバッテリー温度検出システムおよび方法を開発するに至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明の目的は、一つ以上のバッテリーの温度を測定するために一つ以上のバッテリーごとにそれぞれ連結された一つ以上の温度検知部と基準抵抗を連結して一つ以上の温度検出電圧を印加し、印加された温度検出電圧の電圧値に基づいて一つ以上の温度検知部それぞれの抵抗値を算出し、算出された抵抗値に基づいて一つ以上の温度検知部とそれぞれ連結された一つ以上のバッテリーの温度を検出できるバッテリー温度検出システムおよび方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システムは、一つ以上のバッテリーとそれぞれ連結された一つ以上の温度検知部、および上記一つ以上の温度検知部と基準抵抗を連結して上記一つ以上の温度検知部に温度検出電圧を印加させ、印加された上記温度検出電圧の電圧値に基づいて上記一つ以上の温度検知部の抵抗値を算出し、算出された上記抵抗値に基づいて上記一つ以上の温度検知部とそれぞれ連結された上記一つ以上のバッテリーの温度を検出するバッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）を含む。
【０００９】
一つの実施形態において、上記バッテリー温度検出システムは、上記一つ以上の温度検知部に対する多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を実行し、上記一つ以上の温度検知部のいずれか一つ以上の温度検知部を選択して上記基準抵抗と連結する連結部をさらに含んでもよく、上記ＢＭＳは、上記基準抵抗と温度検出電圧源との間に介在し、上記温度検出電圧源から上記温度検出電圧が供給されるのを制御するスイッチ部を含んでもよい。
【００１０】
一つの実施形態において、上記ＢＭＳは、上記連結部が選択した上記一つ以上の温度検知部と上記基準抵抗および上記温度検出電圧源を連結し、上記連結部により選択されなかった一つ以上の温度検知部は上記温度検出電圧源と断絶させ、上記連結部がいかなる温度検知部も選択しない場合、上記スイッチ部を制御して上記基準抵抗と上記温度検出電圧源との間を遮断させてもよい。
【００１１】
一つの実施形態において、上記一つ以上の温度検知部は、一つ以上のサーミスタ（Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）をそれぞれ含んでもよい。
【００１２】
一つの実施形態において、上記基準抵抗は、上記一つ以上の温度検知部のうち最前端に位置した温度検知部と連結されてもよく、上記一つ以上の温度検知部は、上記最前端に位置した温度検知部から最後端に位置した温度検知部まで順次連結されてもよい。
【００１３】
一つの実施形態において、上記ＢＭＳは、上記基準抵抗と上記一つ以上の温度検知部が連結された場合、下記の［数１］に基づいて連結された上記一つ以上の温度検知部に印加される上記温度検出電圧の電圧値を算出してもよい。
【００１４】
【数１】
2020523569.tif 000003
【００１５】
ここで、Ｖｎはｎ番目の温度検知部に印加される上記温度検出電圧の電圧値、ｍは連結された上記一つ以上の温度検知部の個数、Ｒｐは上記基準抵抗の抵抗値、ＲＴは連結された上記一つ以上の温度検知部の抵抗値の総和、下記［数２］はｎ番目の温度検知部からｍ番目の温度検知部までの抵抗値の総和、およびＶｐは上記温度検出電圧の電圧値である。
【００１６】
【数２】
2020523569.tif 000004
【００１７】
一つの実施形態において、上記ＢＭＳは、上記一つ以上の温度検知部に印加された上記温度検出電圧の電圧値をそれぞれ測定し、測定された上記温度検出電圧の電圧値と算出された上記温度検出電圧の電圧値に基づいて上記一つ以上の温度検知部の抵抗値を算出してもよい。
【００１８】
一つの実施形態において、上記ＢＭＳは、上記基準抵抗と上記一つ以上の温度検知部が連結されていない状態でバッテリー温度検出要請を受信する場合、上記基準抵抗と上記一つ以上の温度検知部を順次連結し、下記の［数３］に基づいて連結された上記一つ以上の温度検知部の抵抗値をそれぞれ算出してもよい。
【００１９】
【数３】
2020523569.tif 000005
【００２０】
ここで、Ｒｎはｎ番目に位置した温度検知部の抵抗値、Ｖｐは上記温度検出電圧の電圧値、Ｖｎ'はｎ番目の温度検知部において測定される上記温度検出電圧の電圧値、Ｒｐは上記基準抵抗の抵抗値、および下記［数４］は上記最前端に位置した温度検知部からｎ−１番目の温度検知部までの抵抗値の総和である（但し、ｎ＝１の場合に［数４］の値は０となる）。
【００２１】
【数４】
2020523569.tif 000006
【００２２】
本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出方法は、一つ以上のバッテリーとそれぞれ連結された一つ以上の温度検知部と基準抵抗を連結して上記一つ以上の温度検知部に温度検出電圧を印加させるステップ、上記一つ以上の温度検知部に印加された上記温度検出電圧の電圧値に基づいて上記一つ以上の温度検知部の抵抗値を算出するステップ、および算出された上記抵抗値に基づいて上記一つ以上の温度検知部とそれぞれ連結された上記一つ以上のバッテリーの温度を検出するステップを含む。
【００２３】
一つの実施形態において、上記バッテリー温度検出方法は、上記一つ以上の温度検知部に対する多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を実行し、上記一つ以上の温度検知部のいずれか一つ以上の温度検知部を選択して上記基準抵抗と連結するステップをさらに含んでもよく、上記印加させるステップは、上記基準抵抗と上記温度検出電圧源との間に介在するスイッチ部を制御して上記温度検出電圧源から上記温度検出電圧が供給されるのを制御するステップを含んでもよい。
【００２４】
一つの実施形態において、上記印加させるステップは、選択した上記一つ以上の温度検知部と上記基準抵抗および上記温度検出電圧源を連結し、選択されなかった一つ以上の温度検知部は上記温度検出電圧源と断絶させ、いかなる温度検知部も選択しない場合、上記スイッチ部を制御して上記基準抵抗と上記温度検出電圧源との間を遮断させるステップをさらに含んでもよい。
【００２５】
一つの実施形態において、上記一つ以上の温度検知部は、一つ以上のサーミスタ（Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）をそれぞれ含んでもよい。
【００２６】
一つの実施形態において、上記基準抵抗は、上記一つ以上の温度検知部のうち最前端に位置した温度検知部と連結されてもよく、上記一つ以上の温度検知部は、上記最前端に位置した温度検知部から最後端に位置した温度検知部まで順次連結されてもよい。
【００２７】
一つの実施形態において、上記算出するステップは、上記基準抵抗と上記一つ以上の温度検知部が連結された場合、下記の［数１］に基づいて連結された上記一つ以上の温度検知部に印加される上記温度検出電圧の電圧値を算出するステップを含んでもよい。
【００２８】
【数１】
2020523569.tif 000007
【００２９】
ここで、Ｖｎはｎ番目の温度検知部に印加される上記温度検出電圧の電圧値、ｍは連結された上記一つ以上の温度検知部の個数、Ｒｐは上記基準抵抗の抵抗値、ＲＴは連結された上記一つ以上の温度検知部の抵抗値の総和、下記［数２］はｎ番目の温度検知部からｍ番目の温度検知部までの抵抗値の総和、およびＶｐは上記温度検出電圧の電圧値である。
【００３０】
【数２】
2020523569.tif 000008
【００３１】
一つの実施形態において、上記算出するステップは、上記一つ以上の温度検知部に印加された上記温度検出電圧の電圧値をそれぞれ測定し、測定された上記温度検出電圧の電圧値と算出された上記温度検出電圧の電圧値に基づいて上記一つ以上の温度検知部の抵抗値を算出するステップをさらに含んでもよい。
【００３２】
一つの実施形態において、上記算出するステップは、上記基準抵抗と上記一つ以上の温度検知部が連結されていない状態でバッテリー温度検出要請を受信する場合、上記基準抵抗と上記一つ以上の温度検知部を順次連結し、下記の［数３］に基づいて連結された上記一つ以上の温度検知部の抵抗値をそれぞれ算出するステップを含んでもよい。
【００３３】
【数３】
2020523569.tif 000009
【００３４】
ここで、Ｒｎはｎ番目に位置した温度検知部の抵抗値、Ｖｐは上記温度検出電圧の電圧値、Ｖｎ'はｎ番目の温度検知部において測定される上記温度検出電圧の電圧値、Ｒｐは上記基準抵抗の抵抗値、および下記［数４］は上記最前端に位置した温度検知部からｎ−１番目の温度検知部までの抵抗値の総和である（但し、ｎ＝１の場合に［数４］の値は０となる）。
【００３５】
【数４】
2020523569.tif 000010
【発明の効果】
【００３６】
本発明は、バッテリーの温度を測定するためにバッテリーごとにそれぞれ連結された温度検知部と基準抵抗を順次連結して温度検出電圧を印加し、印加された温度検出電圧の大きさに基づいて温度検知部それぞれの抵抗値を算出し、算出された抵抗値に基づいて一つ以上の温度検知部とそれぞれ連結された一つ以上のバッテリーの温度を検出できるという利点がある。
【００３７】
また、本発明は、バッテリーごとにそれぞれ連結された温度検知部が一つの基準抵抗を共有して用いることによって、それぞれの温度検知部ごとに温度測定回路を備える必要がないため、温度測定回路に用いられるプルアップ（Ｐｕｌｌ−ｕｐ）抵抗およびキャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）の使用を減らすことができ、それにより、システムの体積を減少でき、費用を節減できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来のバッテリー温度検出システムを概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００の構成要素を概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００の構成要素を概略的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００の構成要素を概略的に示す図である。
【図５】本発明の他の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００'の構成要素を概略的に示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００を用いてバッテリーの温度を検出する一連の過程を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下では本発明の理解を助けるために好ましい実施形態を提示する。但し、下記の実施形態は本発明をより容易に理解するために提供されるものに過ぎず、本実施形態によって本発明の内容が限定されるものではない。
【００４０】
図２〜４は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００の構成要素を概略的に示す図である。
【００４１】
図２〜４を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００は、温度検知部１１０およびバッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）１２０を含んで構成されることができる。
【００４２】
図２〜４に示されたバッテリー温度検出システム１００は一実施形態によるものであって、その構成要素が図２〜４に示された実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて付加、変更または削除されてもよい。
【００４３】
先ず、温度検知部１１０は、一つ以上のバッテリーとそれぞれ連結されることができ、連結されたバッテリーの温度を検出することができる。例えば、温度検知部１１０は、一つ以上のサーミスタ（Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）をそれぞれ含むことができる。
【００４４】
サーミスタは、マンガン、ニッケル、銅、コバルト、クロム、鉄などの酸化物を各種組み合わせて混合焼結した半導体素子であり、温度に応じて電気抵抗値が変化する特性を有する素子であってもよい。例えば、温度と抵抗値が比例特性を有するＰＴＣ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）、温度と抵抗値が反比例特性を有するＮＴＣ（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）、および特定温度において抵抗値が急変するＣＩＲ（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｒｅｓｉｓｔｏｒ）を含むことができる。
【００４５】
一つの実施形態において、温度検知部１１０はＰＴＣまたはＮＴＣを含むことができ、後述のＢＭＳ１２０がＰＴＣまたはＮＴＣの抵抗値とマッチングする温度値を選択することによって、バッテリーの温度を検出するようにすることができる。
【００４６】
一つの実施形態において、一つ以上の温度検知部１１０は、温度を測定しようとする対象のバッテリーを含むバッテリーモジュールまたはバッテリーパックに共にパッケージングできる。
【００４７】
ＢＭＳ１２０は、一つ以上の温度検知部１１０に温度検出電圧を印加させて一つ以上の温度検知部１１０の抵抗値を算出することができ、算出された抵抗値に基づいて一つ以上のバッテリーの温度を検出することができる。このために、ＢＭＳは、温度測定回路１２１および制御部１２２を含むことができる。
【００４８】
温度測定回路１２１は、一つ以上の温度検知部１１０と連結されてそれぞれの温度検知部１１０ごとに温度検出のための温度検出電圧を印加させることができ、印加された電圧値を後述の制御部１２２に提供することができる。このために、温度測定回路１２１は、基準抵抗１２１ａおよび温度検出電圧源１２１ｂを含むことができる。
【００４９】
基準抵抗１２１ａは一つ以上の温度検知部１１０のうち最前端に位置した温度検知部１１０と連結されることができ、一つ以上の温度検知部１１０は最前端に位置した温度検知部１１０から最後端に位置した温度検知部１１０まで順次連結されることができる。
【００５０】
一つの実施形態において、基準抵抗１２１ａと一つ以上の温度検知部１１０は、デイジーチェーン（Ｄａｉｓｙ  Ｃｈａｉｎ）結線方式で連結されることができる。
【００５１】
一つの実施形態において、基準抵抗１２１ａと一つ以上の温度検知部１１０との間にはそれぞれスイッチング素子１２３が備えられることができ、スイッチング素子１２３のオン／オフ制御によって基準抵抗１２１ａと一つ以上の温度検知部１１０は互いに連結および短絡されることができる。図４にスイッチング素子１２３は一つ以上の温度検知部１１０の間にのみ介在するものとして示されているが、これに限定されず、一つ以上の温度検知部１１０の間だけでなく基準抵抗１２１ａと最前端に位置した温度検知部１１０との間にも介在してもよい。
【００５２】
一つの実施形態において、基準抵抗１２１ａは、温度測定のための温度測定回路１２１の入出力端子と温度検出電圧源１２１ｂとの間に接続されるプルアップ抵抗（Ｐｕｌｌ−ｕｐ  ｒｅｓｉｓｔｏｒ）であってもよく、一つ以上の温度検知部１１０と連結されて後述の温度検出電圧源１２１ｂから印加される温度検出電圧の配分を行うことができる。
【００５３】
温度検出電圧源１２１ｂは、基準抵抗１２１ａと連結されることができ、温度検出電圧を出力して一つ以上の温度検知部１１０に印加することができる。
【００５４】
ここで、温度検出電圧は、バッテリーから出力される電圧とは別途に、一つ以上の温度検知部１１０に印加して一つ以上の温度検知部１１０の抵抗値を算出するために印加される電圧を意味する。
【００５５】
温度測定回路１２１は、温度検出電圧源１２１ｂから出力されて一つ以上の温度検知部１１０ごとにそれぞれ印加される温度検出電圧の電圧値を後述の制御部１２２に提供することができる。例えば、温度測定回路１２１は、アナログ−デジタルコンバータ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＡＤＣ、図示せず）を含むことができる。温度測定回路１２１は、ＡＤＣを介して一つ以上の温度検知部１１０に印加される温度検出電圧をデジタル値に変換して後述の制御部１２２に提供することができる。
【００５６】
制御部１２２は、温度測定回路１２１から提供される一つ以上の温度検知部１１０ごとにそれぞれ印加される温度検出電圧の電圧値に基づいて一つ以上の温度検知部１１０の抵抗値を算出することができ、算出された抵抗値に基づいて一つ以上の温度検知部１１０とそれぞれ連結された一つ以上のバッテリーの温度を検出することができる。
【００５７】
一つの実施形態において、制御部１２２は、基準抵抗１２１ａと一つ以上の温度検知部１１０が連結された場合、下記の［数１］に基づいて連結された一つ以上の温度検知部１１０に印加される温度検出電圧の電圧値を算出することができる。
【００５８】
【数１】
2020523569.tif 000011
【００５９】
ここで、Ｖｎはｎ番目の温度検知部１１０に印加される温度検出電圧の電圧値、ｍは連結された一つ以上の温度検知部１１０の個数、Ｒｐは基準抵抗１２１ａの抵抗値、ＲＴは連結された一つ以上の温度検知部１１０の抵抗値の総和、下記［数２］はｎ番目の温度検知部１１０からｍ番目の温度検知部１１０までの抵抗値の総和、およびＶｐは温度検出電圧の電圧値である。
【００６０】
【数２】
2020523569.tif 000012
【００６１】
また、制御部１２２は、一つ以上の温度検知部１１０に印加された温度検出電圧の電圧値Ｖｎ'をそれぞれ測定することができ、測定された温度検出電圧の電圧値Ｖｎ'と上述の［数１］により算出された温度検出電圧の電圧値Ｖｎに基づいて一つ以上の温度検知部１１０の抵抗値Ｒｎを算出することができる。
【００６２】
ここで、制御部１２２が温度検出電圧の電圧値Ｖｎ'を測定するということは、温度測定回路１２１から一つ以上の温度検知部１１０ごとにそれぞれ印加される温度検出電圧の電圧値Ｖｎ'の提供を受けることを意味する。
【００６３】
例えば、図３に示すように、基準抵抗１２１ａと２個の温度検知部（１１０−１および１１０−２）が順次連結された場合、温度検出電圧源１２１ｂから出力される温度検出電圧ＶＰが基準抵抗１２１ａと２個の温度検知部（１１０−１および１１０−２）に印加される。温度測定回路１２１は、２個の温度検知部（１１０−１および１１０−２）に実際に印加される温度検出電圧の電圧値（Ｖ１'およびＶ２'）を制御部１２２に提供することができる。この時、２個の温度検知部（１１０−１および１１０−２）に実際に印加される温度検出電圧の電圧値（Ｖ１'およびＶ２'）がそれぞれ３Ｖおよび１Ｖであってもよい。また、制御部１２２は、上述の［数１］を用いて２個の温度検知部（１１０−１および１１０−２）に印加される温度検出電圧の電圧値（Ｖ１およびＶ２）を算出することができる。ここで、基準抵抗１２１ａの抵抗値Ｒｐが１０ＫΩであり、温度検出電圧源１２１ｂから出力される温度検出電圧の電圧値Ｖｐが５Ｖである場合、最前端に位置した温度検知部１１０−１に印加される温度検出電圧の電圧値Ｖ１は５（Ｒ１＋Ｒ２）／（１０ＫΩ＋Ｒ１＋Ｒ２）になり、２番目に位置した温度検知部１１０−２に印加される温度検出電圧の電圧値Ｖ２は５＊Ｒ２／（１０ＫΩ＋Ｒ１＋Ｒ２）になる。
【００６４】
この時、２個の温度検知部（１１０−１および１１０−２）に実際に印加される温度検出電圧の電圧値（Ｖ１'およびＶ２'）と２個の温度検知部（１１０−１および１１０−２）に印加される温度検出電圧の電圧値（Ｖ１およびＶ２）が同じ値を有しなければならないため、「３Ｖ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／（１０ＫΩ＋Ｒ１＋Ｒ２）」および「１Ｖ＝５＊Ｒ２／（１０ＫΩ＋Ｒ１＋Ｒ２）」の二つの式が算出される。
【００６５】
制御部１２２は、算出された二つの式を連立計算することができる。例えば、制御部１２２は、１番目の式である「３Ｖ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／（１０ＫΩ＋Ｒ１＋Ｒ２）」を通じて「Ｒ１＝１５−Ｒ−２」を算出することができ、これを２番目の式に代入することによってＲ１およびＲ２の値を１０ＫΩおよび５ＫΩに算出することができる。
【００６６】
一つの実施形態において、制御部１２２は、算出された温度検知部１１０の抵抗値Ｒｎに基づいて温度検知部１１０と連結されたバッテリーの温度を検出することができる。例えば、温度検知部１１０がＰＴＣを含む場合、ＢＭＳ１２０は、ＰＴＣの温度に応じた抵抗値を実験的に測定し、測定された抵抗値は温度値とマッチングしてデータテーブル（ｄａｔａ  ｔａｂｌｅ）またはルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ−ｕｐ  ｔａｂｌｅ）として格納することができる。その後、制御部１２２は、ＰＴＣを含む温度検知部１１０の抵抗値を算出することができ、算出された抵抗値とマッチングする温度値を既に格納されたデータテーブルまたはルックアップテーブルのうちから選択することによって温度検知部１１０と連結されたバッテリーの温度値を検出することができる。しかし、本発明は、これに限定されず、抵抗値を用いて温度を算出するいかなる方式でも適用できる。例えば、一つ以上の温度検知部１１０がサーミスタを含む場合、サーミスタの成分を考慮した温度算出式に上記抵抗値を代入することによって温度を検出することができる。
【００６７】
一つの実施形態において、一つ以上の温度検知部１１０と基準抵抗１２１ａは連結されていない状態であってもよい。この時、制御部１２２が基準抵抗１２１ａと一つ以上の温度検知部１１０が連結されていない状態でバッテリー温度検出要請を受信する場合、制御部１２２は、基準抵抗１２１ａと一つ以上の温度検知部１１０を順次連結し、下記の［数３］に基づいて連結された一つ以上の温度検知部１１０の抵抗値をそれぞれ算出することができる。
【００６８】
【数３】
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【００６９】
ここで、Ｒｎはｎ番目に位置した温度検知部１１０の抵抗値、Ｖｐは温度検出電圧の電圧値、Ｖｎ'はｎ番目の温度検知部１１０において測定される温度検出電圧の電圧値、Ｒｐは基準抵抗１２１ａの抵抗値、および下記［数４］は最前端に位置した温度検知部１１０からｎ−１番目の温度検知部１１０までの抵抗値の総和である（但し、ｎ＝１の場合に［数４］の値は０となる）。
【００７０】
【数４】
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【００７１】
例えば、基準抵抗１２１ａと一つ以上の温度検知部１１０が連結されていない状態でバッテリー温度検出要請を受信する場合、制御部１２２は、基準抵抗１２１ａと最前端に位置した温度検知部１１０を連結させることができる。
【００７２】
ここで、バッテリー温度検出要請は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００の使用者がバッテリーの温度を検出しようとする場合、または外部システムがバッテリーの状態情報として温度情報を取得しようとする場合に出力する信号を意味する。
【００７３】
制御部１２２は、バッテリー温度検出要請が入力される場合、基準抵抗１２１ａと最前端に位置した温度検知部１１０との間に介在したスイッチング素子（図示せず）を制御して基準抵抗１２１ａと最前端に位置した温度検知部１１０を連結することができ、上述の［数３］を用いて最前端に位置した温度検知部１１０の抵抗値Ｒ１を算出することができる。例えば、基準抵抗１２１ａの抵抗値ＲＰが１０ＫΩであり、温度検出電圧の電圧値ＶＰが５Ｖであり、温度測定回路１２１において測定される最前端に位置した温度検知部１１０に印加された温度検出電圧の電圧値Ｖ１'が２．５Ｖである場合、最前端に位置した温度検知部１１０の抵抗値Ｒ１は、（２．５Ｖ＊１０ＫΩ）／（５Ｖ−２．５Ｖ）として１０ＫΩになる。
【００７４】
最前端に位置した温度検知部１１０の抵抗値Ｒ１が算出された後、制御部１２２は、２番目に位置した温度検知部１１０と最前端に位置した温度検知部１１０との間に介在したスイッチング素子１２３を制御して２番目に位置した温度検知部１１０と最前端に位置した温度検知部１１０を連結し、上述の［数３］を用いて２番目に位置した温度検知部１１０の抵抗値Ｒ２を算出することができる。例えば、２番目に位置した温度検知部１１０に印加された温度検出電圧の電圧値Ｖ２'が１Ｖである場合、算出された２番目に位置した温度検知部１１０の抵抗値Ｒ２は、（１Ｖ＊（１０ＫΩ＋１０ＫΩ））／（５Ｖ−１Ｖ）として５ＫΩになる。制御部１２２は、上述の方法により最後端に位置した温度検知部１１０の抵抗値まで算出することができ、最後端に位置した温度検知部１１０の抵抗値を算出した後、基準抵抗１２１ａと一つ以上の温度検知部１１０の連結状態をオフ状態に変更することができる。以下では、図５を参照して本発明の他の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００'について説明する。
【００７５】
図５は、本発明の他の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００'の構成要素を概略的に示す図である。
【００７６】
図５を参照すれば、本発明の他の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００'は、図２〜４に示された本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００に連結部１３０をさらに備えることができる。
【００７７】
連結部１３０は、一つ以上の温度検知部１１０に対する多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を実行することができ、一つ以上の温度検知部１１０のいずれか一つ以上の温度検知部１１０を選択して基準抵抗１２１ａと連結することができる。一例として、連結部１３０は、多重化可能なマルチプレクサー（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）であってもよい。
【００７８】
ここで、多重化とは、多重信号や情報ストリームを単一の複合信号の形態で同時に送り、受信側で別個の信号に復元することを意味する。
【００７９】
連結部１３０の入力端子は一つ以上の温度検知部１１０と連結されることができ、連結部１３０は制御部１２２の制御に基づいて一つ以上の温度検知部１１０のいずれか一つ以上の温度検知部１１０を選択して選択的に連結することができる。
【００８０】
ＢＭＳ１２０は、連結部１３０が選択した一つ以上の温度検知部１１０と基準抵抗１２１ａおよび温度検出電圧源１２１ｂを連結し、連結部１３０により選択されなかった一つ以上の温度検知部１１０は温度検出電圧源１２１ｂと断絶させることができる。また、ＢＭＳ１２０は、連結部１３０がいかなる温度検知部も選択しない場合、基準抵抗１２１ａと温度検出電圧源１２１ｂとの間を遮断させることができる。このために、ＢＭＳ１２０は、基準抵抗１２１ａと温度検出電圧源１２１ｂとの間に介在し、温度検出電圧源１２１ｂから温度検出電圧が供給されるのを制御できるスイッチ部１２１ｃをさらに含むことができる。
【００８１】
本発明の他の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００'において、制御部１２２は、外部からバッテリー温度検出要請が入力される場合、連結部１３０を制御して温度を検出しようとするバッテリーと連結された温度検知部１１０と基準抵抗１２１ａを連結し、連結された温度検知部１１０に温度検出電圧を印加することができる。この時、連結された温度検知部１１０の抵抗値Ｒｎは、温度検出電圧の電圧値ＶＰ、基準抵抗１２１ａの抵抗値ＲＰおよび電圧分配法則を用いて算出されることができる。例えば、基準抵抗１２１ａの抵抗値ＲＰが１０ＫΩであり、温度検出電圧の電圧値ＶＰが５Ｖであり、連結部１３０を介して連結された温度検知部１１０に印加された温度検出電圧の電圧値Ｖｎ'が２．５Ｖである場合、電圧分配法則を通じて連結された温度検知部１１０の抵抗値Ｒｎが１０ＫΩであることを算出することができる。以下では、図６を参照して本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００を用いたバッテリー温度検出方法について説明する。
【００８２】
図６は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度検出システム１００を用いてバッテリーの温度を検出する一連の過程を説明するためのフローチャートである。
【００８３】
図６を参照すれば、先ず、基準抵抗と一つ以上の温度検知部を連結し（Ｓ１１０）、連結された基準抵抗および一つ以上の温度検知部に温度検出電圧を印加する（Ｓ１２０）。その後、Ｓ１２０ステップで一つ以上の温度検知部に印加された温度検出電圧の電圧値を測定し（Ｓ１３０）、［数１］を用いて一つ以上の温度検知部に印加される温度検出電圧の電圧値を算出する（Ｓ１４０）。
【００８４】
Ｓ１３０ステップで測定された一つ以上の温度検知部に印加された温度検出電圧の電圧値とＳ１４０ステップで算出された一つ以上の温度検知部に印加される温度検出電圧の電圧値を通じて一つ以上の温度検知部の抵抗値を算出し（Ｓ１５０）、算出された抵抗値とマッチングする温度値を選択することによって一つ以上の温度検知部と連結されたバッテリーの温度を検出する（Ｓ１６０）
【００８５】
前述したバッテリー温度検出方法は、図面に提示されたフローチャートを参照して説明された。簡単に説明するために、上記方法は一連のブロックで図示し説明されたが、本発明は上記ブロックの順に限定されず、幾つかのブロックは他のブロックと本明細書で図示し記述されたものとは互いに異なる順にまたは同時になされてもよく、同一または類似した結果を達成する様々な他の分枝、流れ経路およびブロックの順が実現されてもよい。また、本明細書にて記述される方法の実現のために示された全てのブロックが要求されなくてもよい。
【００８６】
以上では本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、上記技術分野の熟練した当業者であれば、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正および変更できることを理解することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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