JP2009158486A

JP2009158486A - 複数のコントローラを用いた電池平衡化システム

Info

Publication number: JP2009158486A
Application number: JP2008311208A
Authority: JP
Inventors: Fenghua Xiao; フェンファ・シャオ; Enbing Xu; エンビン・スー; Jiulian Dai; ジュリアン・ダイ
Original assignee: O2Micro Inc
Current assignee: O2Micro Inc
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2009-07-16
Also published as: US20090167243A1; EP2075892A3; TW200937799A; TWI369831B; US8030895B2; EP2075892A2; EP2075892B1

Abstract

【課題】複数のコントローラを用いた電池平衡化システムを提供する。
【解決手段】一実施形態において、電池平衡化システムは、直列に結合された第１の電池の集合の電池平衡化を制御するための第１コントローラと、直列に結合された第２の電池の集合の電池平衡化を制御するための第２コントローラとを含む。第１の電池の集合および第２の電池の集合の中に少なくとも１つの共通の電池が存在する。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、電池平衡化システムに関し、特に、複数のコントローラを用いた電池平衡化システムに関する。

現在、１組の複数の電池にわたって平衡をとるための従来の電池平衡化システムは、それぞれ、複数の電池の各々の平衡をとるためのいくつかのモジュールと、全てのモジュールを制御するための追加のシングルチップマイクロコンピュータを有する。シングルチップマイクロコンピュータは、モジュールから全ての電池電圧についての情報を読み出し、複数の電池の各々の平衡をとるためにモジュールを制御する。

そのような電池平衡化システムは高価である。さらに、そのような電池平衡化システムは、多量のコードおよび複雑な処理動作を必要とする。

一実施形態において、電池平衡化システムは、直列に結合された第１の電池の集合の電池平衡化を制御するための第１コントローラと、直列に結合された第２の電池の集合の電池平衡化を制御するための第２コントローラとを含む。第１の電池の集合および第２の電池の集合の中に少なくとも１つの共通の電池が存在する。

特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の特徴および効果は、図面を参照して、続く詳細な説明が進むに従って明らかになる。図面において同一の符号は同一の部品を示す。
ここで、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、これらの実施形態に関して説明するが、本発明をこれらの実施形態に限定することを意図するものでないと理解すべきである。そうではなく、本発明は、特許請求の範囲によって定義される本発明の思想および範囲内に含まれうる代替、変形、均等物を含むことを意図する。
さらに、本発明の続く詳細な説明において、本発明の十分な理解を与えるために多数の特定の詳細が説明される。しかし、この技術分野の当業者は、本発明がこれらの特定の詳細なしに実施されうることを理解する。他の場合に、本発明の態様を不必要に不明瞭にしないように、よく知られた方法、手順、構成要素、および、回路は詳細には説明しない。

一実施形態において、本発明は、複数のコントローラによって、一群の電池、例えば、直列に結合された第１の複数の電池および直列に結合された第２の複数の電池の平衡をとるための電池平衡化システムを提供する。そのような一実施形態において、第１コントローラは第１の複数の電池の電池平衡化を制御するために使用することができ、第２コントローラは第２の複数の電池の電池平衡化を制御するために使用することができる。そのような一実施形態において、第１の複数の電池および第２の複数の電池の中に少なくとも１つの共通の電池が存在し、共通の電池は第１の複数の電池および第２の複数の電池の平衡をとるための基準の電池として使用することができる。好ましくは、第１の複数の電池の各々は、第２の複数の電池の各々と平衡をとることができる。

図１Ａは、本発明の一実施形態による、複数のコントローラを用いた電池平衡化システム１００のブロック図を表わす。電池平衡化システム１００は、複数のコントローラ、例えば、第１コントローラ１０２および第２コントローラ１０４を含む。一実施形態において、第１コントローラ１０２は、直列に結合された第１の複数の電池の電池平衡化を制御するために使用することができる。図１Ａの例において、第１の複数の電池は、４つの電池１０６＿１〜１０６＿４を含む。一実施形態において、第２コントローラ１０４は、直列に結合された第２の複数の電池の電池平衡化を制御するために使用することができる。図１Ａの例において、第２の複数の電池は、４つの電池１０６＿４〜１０６＿７を含む。しかし、一実施形態において、第１の複数の電池および第２の複数の電池には任意の数の電池を含むことが可能である。一実施形態において、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４および第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の中に少なくとも１つの共通の電池が存在する。

図１Ａに表わされているように、第１コンロトーラ１０２は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の各電池について電池電圧を監視することができ、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の電池平衡化を制御するために１つまたは複数の制御信号１０８＿１〜１０８＿４を生成することができる。同様に、一実施形態において、第２コンロトーラ１０４は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の各電池について電池電圧を監視することができ、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の電池平衡化を制御するために１つまたは複数の制御信号１０８＿５〜１０８＿８を生成することができる。

一実施形態において、第１コントローラ１０２は、電源（例えば、アダプタ、明瞭かつ簡潔の目的のために図１Ａに表わされていない）によって第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の充電を制御する（例えば、電流の充電／電圧の充電を制御する）ために使用することができ、第２コントローラ１０４は、同一の電源によって第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の充電を制御するために使用することができる。さらに、第１コントローラ１０２は、負荷（例えば、コンピュータシステム、明瞭かつ簡潔の目的のために図１Ａに表わされていない）への第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の放電を制御する（電流の放電／電圧の放電を制御する）ために使用することができ、第２コントローラ１０４は、同一の負荷への第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の放電を制御するために使用することができる。

一実施形態において、電池平衡化システム１００は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４にそれぞれ並列に結合された第１の複数のバイパス経路１１０＿１〜１１０＿４、および、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７にそれぞれ並列に結合された第２の複数のバイパス経路１１０＿４〜１１０＿７をさらに含む。一実施形態において、第１の複数のバイパス経路１１０＿１〜１１０＿４の各々は、第１コントローラ１０２によって制御され、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４のうち対応する電池のバイパス電流を有効（enable）にするために動作可能である。一実施形態において、第２の複数のバイパス経路１１０＿４〜１１０＿７の各々は、第２コントローラ１０４によって制御され、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７のうち対応する電池のバイパス電流を有効にするために動作可能である。一実施形態において、バイパス経路は、直列に結合されたスイッチおよび抵抗を含む。

一実施形態において、ある電池（不平衡電池と呼ぶ）の電池電圧が予め定められた閾値より大きいとき、不平衡状態が発生する。代わりの実施形態において、電池Ａ（不平衡電池と呼ぶ）の電池電圧がもう１つの電池Ｂの電池電圧より大きく、かつ、電池Ａの電池電圧と電池Ｂの電池電圧の間の電位差が予め定められた閾値より大きいとき、不平衡状態が発生する。一実施形態において、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の中で不平衡状態が発生するとき、第１コントローラ１０２は、対応する制御信号（例えば、１０８＿１，・・・，１０８＿４）を生成して、不平衡電池と並列に結合されたバイパス経路（例えば、１１０＿１，・・・，１１０＿４）を通して流れるバイパス（流出）電流を有効にすることによって、不平衡電池の平衡をとることができる。従って、一実施形態において、電池平衡化の後、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の間の電位差は、予め定められた電位差ΔＶ_１より小さくすることができる。言い換えると、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の電池電圧は、Ｖ_１とＶ_２の間の電圧範囲内（［Ｖ_１，Ｖ_２］；Ｖ_２＝Ｖ_１＋ΔＶ_１）に存在する。一実施形態において、電圧レベルＶ_１およびＶ_２は、異なる適用／状況において変動しうる。そのような一実施形態において、共通の電池１０６＿４の電圧Ｖ_ｃｏｍは、電池平衡化の後、［Ｖ_１，Ｖ_２］の範囲内に存在する。

同様に、一実施形態において、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７において不平衡状態が発生するとき、第２コントローラ１０４は、対応する制御信号（例えば、１０８＿５，・・・，１０８＿８）を生成して、不平衡電池の平衡をとることができる。従って、一実施形態において、電池平衡化の後、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の間の電位差は、予め定められた電位差ΔＶ_２より小さくすることができる。言い換えると、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の電池電圧は、Ｖ_３とＶ_４の間の電圧範囲内（［Ｖ_３，Ｖ_４］；Ｖ_４＝Ｖ_３＋ΔＶ_２）に存在する。一実施形態において、電圧レベルＶ_３およびＶ_４は、異なる適用／状況において変動しうる。一実施形態において、共通の電池１０６＿４の電圧Ｖ_ｃｏｍは、電池平衡化の後、［Ｖ_３，Ｖ_４］の範囲内に存在する。

従って、一実施形態において、共通の電池１０６＿４の電圧Ｖ_ｃｏｍは、電池平衡化の後、［Ｖ_１，Ｖ_２］かつ［Ｖ_３，Ｖ_４］の電圧範囲内（［Ｖ_１，Ｖ_２］∩［Ｖ_３，Ｖ_４］）に存在する。さらに、一実施形態において、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４および第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の電池電圧は、［Ｖ_１，Ｖ_２］または［Ｖ_３，Ｖ_４］の電圧範囲内（［Ｖ_１，Ｖ_２］∪［Ｖ_３，Ｖ_４］）に存在する。それゆえに、一実施形態において、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４および第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の中で電池の電位差は、ΔＶ_１＋ΔＶ_２に等しい電位差ΔＶ_１２より小さい。

好ましくは、共通の電池１０６＿４は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４および第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７のための基準の電池として使用することができ、それによって、電池１０６＿１〜１０６＿７からの任意の２つの電池の間の電池の電位差は、電池平衡化の後、電位差ΔＶ_１２より小さくすることができる。従って、一実施形態において、電池平衡化の後、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の各々は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の各々と平衡をとることができる。追加のシングルチップマイクロコンピュータは必要ないので、コストを削減することができる。さらに、多量のコードプログラミングおよび複雑な処理動作を省略することができる。

図１Ｂは、本発明の一実施形態による、複数のコントローラを用いた電池平衡化システム１００’のもう１つのブロック図を表わす。図１Ａと同一の符号が付された構成要素は同様な機能を有し、明瞭および簡潔の目的のためにここでは繰り返し説明しない。図１Ｂに表わされているように、第１コントローラ１０２は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４を監視するための監視装置１４２、および、監視装置１４２から監視情報１５２を受信し、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の電池平衡化を制御するために、監視装置１４２に結合されたプロセッサ１４６を含む。さらに、一実施形態において、第２コントローラ１０４は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７を監視するための監視装置１４４、および、監視装置１４４から監視情報１５４を受信し、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の電池平衡化を制御するために、監視装置１４４に結合されたプロセッサ１４８を含む。

一実施形態において、電池平衡化システム１００’は、共通の電池１０６＿４と並列に結合されたスイッチ１１４を含み、第１コントローラ１０２および第２コントローラ１０４によって制御することができる。より詳しくは、一実施形態において、バイパス経路１１０＿４は、共通の電池１０６＿４と並列に結合されたスイッチ１１４を含み、スイッチ１１４は論理ＯＲゲート１４０に結合することができる。図１Ｂの例において、論理ＯＲゲート１４０は、Ｎノードで結合された２つのダイオードを含む。図１Ｂに表わされているように、論理ＯＲゲート１４０は、第１コントローラ１０２によって生成された制御信号１０８＿４、および／または、第２コントローラ１０４によって生成された制御信号１０８＿８を受信し、スイッチ１１４を制御するために制御信号を出力する。

一実施形態において、監視装置１４２は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の各電池について電池電圧を監視し、電池電圧を示す監視情報１５２を出力することができる。一実施形態において、プロセッサ１４６は、監視情報１５２を受信し、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の電池平衡化を制御するために対応するバイパス経路（例えば、１１０＿１，・・・，１１０＿４）を導通させるために、制御信号（例えば、１０８＿１，・・・，１０８＿４）を出力することができる。同様に、一実施形態において、監視装置１４４は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の各電池について電池電圧を監視し、電池電圧を示す監視情報１５４を出力することができる。一実施形態において、プロセッサ１４８は、監視情報１５４を受信し、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の電池平衡化を制御するために対応するバイパス経路（例えば、１１０＿４，・・・，１１０＿７）を導通させるために、制御信号（例えば、１０８＿５，・・・，１０８＿８）を出力することができる。

一実施形態において、共通の電池１０６＿４が複数の電池１０６＿１〜１０６＿３と不平衡であるとき、プロセッサ１４６は、バイパス経路１１０＿４を導通させるために論理ＯＲゲート１４０への制御信号１０８＿４を生成することができ、それによって、共通の電池１０６＿４は複数の電池１０６＿１〜１０６＿３と平衡をとることができる。同様に、一実施形態において、共通の電池１０６＿４が複数の電池１０６＿５〜１０６＿７と不平衡であるとき、プロセッサ１４８は、バイパス経路１１０＿４を導通させるために論理ＯＲゲート１４０への制御信号１０８＿８を生成することができ、それによって、共通の電池１０６＿４は複数の電池１０６＿５〜１０６＿７と平衡をとることができる。それゆえに、共通の電池１０６＿４は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４と第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７との間の基準の電池として使用することができる。好ましくは、電池平衡化の後、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の各々は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の各々と平衡をとることができる。

図１Ｂの例に関して説明したように、第１コントローラ１０２および第２コントローラ１０４は、共通の電池１０６＿４の同一のバイパス経路１１０＿４を制御することができる。また、もう１つの実施形態において、共通の電池１０６＿４は、共通の電池１０６＿４と並列に結合された（明瞭および簡潔の目的のために図１Ｂに表わされていない）２つのバイパス経路によって平衡をとることができる。一実施形態において、２つのバイパス経路は、それぞれ、第１コントローラ１０２および第２コントローラ１０４によって制御することができる。例えば、第１バイパス経路は、第１コントローラ１０２からの制御信号１０８＿４によって導通させることができ、第２バイパス経路は、第２コントローラ１０４からの制御信号１０８＿８によって導通させることができる。それゆえに、電池平衡化の後、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の各々は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の各々と平衡をとることができる。

図２は、本発明の一実施形態による、電池平衡化システムによって実行される動作のフローチャート２００を表わす。図２は、図１Ａおよび図１Ｂと組み合わせて説明される。

図２に表わされているように、ブロック２０２において、第１コントローラ１０２は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の各電池について電池電圧を監視することができる。一実施形態において、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４は直列に結合される。ブロック２０４において、第２コントローラ１０４は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の各電池について電池電圧を監視することができる。一実施形態において、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７は直列に結合される。第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４および第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の中に少なくとも１つの共通の電池１０６＿４が存在する。一実施形態において、第１コントローラ１０２および第２コントローラ１０４は同時に動作することができる。

ブロック２０６において、第１コントローラ１０２は、直列に結合された第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の電池平衡化を制御することができる。より詳しくは、一実施形態において、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の中で不平衡状態が発生するとき、第１コントローラ１０２は、第１の複数のバイパス経路１１０＿１〜１１０＿４のうち対応するバイパス経路を導通させるために制御信号（例えば、１０８＿１，・・・，１０８＿４）を生成することによって、不平衡電池の平衡をとることができる。一実施形態において、第１コントローラ１０２は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の充電を制御することができる。また、一実施形態において、第１コントローラ１０２は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の放電を制御することができる。

同様に、ブロック２０８において、第２コントローラ１０４は、直列に結合された第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の電池平衡化を制御することができる。より詳しくは、一実施形態において、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の中で不平衡状態が発生するとき、第２コントローラ１０４は、第２の複数のバイパス経路１１０＿４〜１１０＿７のうち対応するバイパス経路を導通させるために制御信号（例えば、１０８＿５，・・・，１０８＿８）を生成することによって、不平衡電池の平衡をとることができる。一実施形態において、第２コントローラ１０４は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の充電を制御することができる。また、一実施形態において、第２コントローラ１０４は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の放電を制御することができる。

好ましくは、共通の電池１０６＿４は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４および第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の平衡をとるために基準の電池として使用することができる。より詳しくは、ブロック２１０に表わされているように、共通の電池１０６＿４と並列に結合されたスイッチ１１４は、第１コントローラ１０２および第２コントローラ１０４によって制御することができる。一実施形態において、電池平衡化の後、共通の電池１０６＿４は、複数の電池１０６＿１〜１０６＿３および複数の電池１０６＿５〜１０６＿７と平衡化される。それゆえに、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の各々は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の各々と平衡をとることができる。

従って、本発明は、少なくとも第１の複数の電池および第２の複数の電池の平衡をとるために使用することができる電池平衡化システムを提供する。第１コントローラおよび第２コントローラは、それぞれ、第１の複数の電池および第２の複数の電池の電池平衡化を制御するために実装することができる。さらに、第１の複数の電池および第２の複数の電池の間で基準の電池として使用することができる少なくとも１つの共通の電池が存在する。それゆえに、電池平衡化の後、第１の複数の電池の各々は、第２の複数の電池の各々と平衡をとることができる。一実施形態において、複数の電池は同時に平衡をとることができ、例えば、複数のバイパス経路を同時に導通させることができる。

図１Ａおよび図１Ｂの例において、電池１０６＿１〜１０６＿７の平衡をとるために２つのコントローラが使用されている。同様に、一実施形態において、電池平衡化システムがより多くの電池、例えば、第１の複数の電池、第２の複数の電池、第３の複数の電池の平衡をとるために使用されるとき、それぞれ、上記複数の電池の電池平衡化を制御するために３またはより多くのコントローラを実装することができる。そのような一実施形態において、第１の複数の電池および第２の複数の電池の中で少なくとも１つの共通の電池が存在し、第２の複数の電池および第３の複数の電池の中で少なくとも１つの共通の電池が存在する。一実施形態において、第１の複数の電池および第２の複数の電池の中の共通の電池は、第２の複数の電池および第３の複数の電池の中の共通の電池と同一である、または、異なることが可能である。一実施形態において、電池平衡化の後、第１の複数の電池、第２の複数の電池、第３の複数の電池は、互いに平衡をとることができる。

図３は、本発明の一実施形態による、電力駆動システム３００のブロック図を表わす。図１Ａおよび図１Ｂと同一の符号が付された構成要素は同様の機能を有し、明瞭および簡潔の目的のために、ここでは繰り返し説明しない。図３に表わされているように、電力駆動システム３００は、機能を実行するための機能モジュール３２０および機能モジュール３２０に給電するためのエネルギーユニット３１２を含む。一実施形態において、機能モジュール３２０は、限定しないが、コンピュータシステムおよび自動車モーターを含む。一実施形態において、エネルギーユニット３１２は、主電源３１４（例えば、アダプタ）によって充電することができる。

一実施形態において、電池平衡化システム（例えば、電池平衡化システム１００、電池平衡化システム１００’）は、エネルギーユニット３１２内に実装することができる。一実施形態において、エネルギーユニット３１２は、直列に結合された第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の電池平衡化を制御するための第１コントローラ１０２、および、直列に結合された第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の電池平衡化を制御するための第２コントローラ１０４を含む。一実施形態において、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４および第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の中に少なくとも１つの共通の電池１０６＿４が存在する。

一実施形態において、監視装置１４２は第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４を監視し、監視情報１５２をプロセッサ１４６に出力することができ、それによって、プロセッサ１４６は、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の平衡をとるために１つまたは複数の制御信号１０８＿１〜１０８＿４を生成することができる。同様に、一実施形態において、監視装置１４４は第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７を監視し、監視情報１５４をプロセッサ１４８に出力することができ、それによって、プロセッサ１４８は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の平衡をとるために１つまたは複数の制御信号１０８＿５〜１０８＿８を生成することができる。一実施形態において、その結果として、電池平衡化の後、第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の各々は、第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の各々と平衡をとることができる。

一実施形態において、主電源３１４は、エネルギーユニット３１２を充電するために使用することができる。より詳しくは、複数の電池１０６＿１〜１０６＿７は、主電源３１４によって充電することができる。第１の複数の電池１０６＿１〜１０６＿４の充電および第２の複数の電池１０６＿４〜１０６＿７の充電は、それぞれ、第１コントローラ１０２および第２コントローラ１０４によって制御することができる。

一実施形態において、動作において、主電源３１４が利用可能であるとき、機能モジュール３２０は主電源３１４によって給電され、エネルギーユニット３１２も主電源３１４によって給電されることが可能である。一実施形態において、主電源３１４が利用可能でないとき、第１コントローラ１０２および第２コントローラ１０４は複数の電池１０６＿１〜１０６＿７の放電を制御することができ、それによって、機能モジュール３２０はエネルギーユニット３１２によって給電されることができる。

一実施形態において、電池平衡化システム（例えば、電池平衡化システム１００、電池平衡化システム１００’）は、多数のフェーズ、例えば、バッテリー充電、バッテリー放電、バッテリースタンバイ、等において動作することができる。好ましくは、一実施形態において、エネルギーユニット３１２は、コンピュータシステムに給電するためにコンピュータシステム内で使用することができる。また、エネルギーユニット３１２は、自動車モーターまたはバイクモーターに給電するために、自動車または電気バイク内で使用することができる。エネルギーユニット３１２は、他の多くの適用、例えば、無停電電源、無線通信の基地局、等において使用することができる。好ましくは、エネルギーユニット３１２は、主電源３１４（例えば、アダプタ）が利用可能でないとき、機能モジュール３２０の正しい機能を保証するように、機能モジュール３２０に給電するためにバックアップ電源として使用することができる。

上記説明および図面は本発明の実施形態を表わしているが、特許請求の範囲によって定義される本発明の原理の思想および範囲を逸脱することなく、様々な付加、変形、代替を行うことが可能であることが理解される。この技術分野の当業者は、本発明の原理から逸脱することなく、特に固有の環境および動作条件に適用される、本発明の実施において使用される、形状、構造、配置、比率、物質、要素、素子、その他の多くの変形とともに使用することが可能であることを理解する。従って、ここで開示された実施形態は、いかなる側面においても、特許請求の範囲およびその法的均等物によって示され上記説明に限定されない本発明の範囲を説明するのであって限定ではないと解釈されるべきである。

本発明の一実施形態による、複数のコントローラを用いた電池平衡化システムのブロック図を表わす。本発明の一実施形態による、複数のコントローラを用いた電池平衡化システムの図を表わす。本発明の一実施形態による、電池平衡化システムによって実行される動作のフローチャートを表わす。本発明の一実施形態による、電力駆動システムのブロック図を表わす。

符号の説明

１００電池平衡化システム
１０２第１コントローラ
１０４第２コントローラ
１０６＿１〜１０６＿７電池
１０８＿１〜１０８＿８制御信号
１１０＿１〜１１０＿７バイパス経路

Claims

直列に結合された第１の複数の電池の電池平衡化を制御するための第１コントローラと、
前記第１の複数の電池と少なくとも１つの共通の電池を有する直列に結合された第２の複数の電池の電池平衡化を制御するための第２コントローラと、
を備える電池平衡化システム。
前記第１コントローラは、前記第１の複数の電池の各電池について電池電圧を監視するために動作可能である請求項１に記載の電池平衡化システム。
前記第２コントローラは、前記第２の複数の電池の各電池について電池電圧を監視するために動作可能である請求項１に記載の電池平衡化システム。
前記第１の複数の電池の各々は、前記第２の複数の電池の各々と平衡化される請求項１に記載の電池平衡化システム。
前記共通の電池と並列に結合され、前記第１コントローラおよび前記第２コントローラによって制御されるスイッチをさらに備える請求項１に記載の電池平衡化システム。
前記第１コントローラは、さらに前記第１の複数の電池の充電を制御するために動作可能であり、
前記第２コントローラは、さらに前記第２の複数の電池の充電を制御するために動作可能である請求項１に記載の電池平衡化システム。
前記第１コントローラは、さらに前記第１の複数の電池の放電を制御するために動作可能であり、
前記第２コントローラは、さらに前記第２の複数の電池の放電を制御するために動作可能である請求項１に記載の電池平衡化システム。
前記第１コントローラは、
前記第１の複数の電池を監視するための監視装置と、
前記監視装置から監視情報を受信し、前記第１の複数の電池の電池平衡化を制御するために、前記監視装置に結合されたプロセッサと、
を備える請求項１に記載の電池平衡化システム。
前記第２コントローラは、
前記第２の複数の電池を監視するための監視装置と、
前記監視装置から監視情報を受信し、前記第２の複数の電池の電池平衡化を制御するために、前記監視装置に結合されたプロセッサと、
を備える請求項１に記載の電池平衡化システム。
前記第１の複数の電池とそれぞれ並列に結合された第１の複数のバイパス経路をさらに備え、
前記第１の複数のバイパス経路の各々は、前記第１コントローラによって制御され、前記第１の複数の電池のうち対応する電池のバイパス電流を有効にするために動作可能であり、
前記第２の複数の電池とそれぞれ並列に結合された第２の複数のバイパス経路をさらに備え、
前記第２の複数のバイパス経路の各々は、前記第２コントローラによって制御され、前記第２の複数の電池のうち対応する電池のバイパス電流を有効にするために動作可能である請求項１に記載の電池平衡化システム。
第１コントローラによって、直列に結合された第１の複数の電池の電池平衡化を制御するステップと、
第２コントローラによって、直列に結合された第２の複数の電池の電池平衡化を制御するステップと、
を有し
前記第１の複数の電池および前記第２の複数の電池の中で少なくとも１つの共通の電池が存在する電池平衡化のための方法。
前記第１コントローラによって、前記第１の複数の電池の各電池について電池電圧を監視するステップをさらに有する請求項１１に記載の方法。
前記第２コントローラによって、前記第２の複数の電池の各電池について電池電圧を監視するステップをさらに有する請求項１１に記載の方法。
前記第１コントローラおよび前記第２コントローラによって、前記共通の電池と並列に結合されたスイッチを制御するステップをさらに有する請求項１１に記載の方法。
前記第１コントローラによって、前記第１の複数の電池の充電を制御するステップと、
前記第２コントローラによって、前記第２の複数の電池の充電を制御するステップと、
をさらに有する請求項１１に記載の方法。
前記第１コントローラによって、前記第１の複数の電池の放電を制御するステップと、
前記第２コントローラによって、前記第２の複数の電池の放電を制御するステップと、
をさらに有する請求項１１に記載の方法。
機能を実行するための機能モジュールと、
前記機能モジュールに給電するためのエネルギーユニットと、
を備え、
前記エネルギーユニットは、
直列に結合された第１の複数の電池の電池平衡化を制御するための第１コントローラと、
前記第１の複数の電池と少なくとも１つの共通の電池を有する直列に結合された第２の複数の電池の電池平衡化を制御するための第２コントローラと、
を備える電気的システム。
前記機能モジュールはコンピュータシステムを備える請求項１７に記載の電気的システム。
前記機能モジュールは自動車モーターを備える請求項１７に記載の電気的システム。
前記エネルギーユニットは、前記共通の電池と並列に結合されたスイッチをさらに備え、
前記スイッチは、前記第１コントローラおよび前記第２コントローラによって制御される請求項１７に記載の電気的システム。
前記第１の複数の電池の各々は、前記第２の複数の電池の各々と平衡化される請求項１７に記載の電気的システム。
前記第１コントローラは、
前記第１の複数の電池を監視するための監視装置と、
前記監視装置から監視情報を受信し、前記第１の複数の電池の電池平衡化を制御するために、前記監視装置に結合されたプロセッサと、
を備える請求項１７に記載の電気的システム。
前記第２コントローラは、
前記第２の複数の電池を監視するための監視装置と、
前記監視装置から監視情報を受信し、前記第２の複数の電池の電池平衡化を制御するために、前記監視装置に結合されたプロセッサと、
を備える請求項１７に記載の電気的システム。