JP2012524516A5

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Publication number: JP2012524516A5
Application number: JP2012506149A
Authority: JP
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2013-05-30
Anticipated expiration: 2030-04-14

Claims

変換回路と、複数の主端子と、スイッチング回路とを有する電池システムであって、
前記複数の主端子は、負荷、充電器、および主端子の間に互いに直列に接続された複数の充電式の電池モジュールに接続されるように構成され、
前記スイッチング回路は、第１の電池モジュールを変換回路の入力に接続するように構成され、
前記変換回路は、第１の電池モジュールから第１の電圧を有する電気エネルギーを受け取り、受け取ったエネルギー電圧を第１の電圧から第２の電圧に変換し、第２の電圧を有する電気エネルギーを第２の電池モジュールに出力するように構成され、
前記変換回路は、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールに接続された第１の変換装置、および第２の変換装置を有しており、
前記スイッチング回路は、第１の電池モジュールを第１の変換装置の入力に接続している間、第２の変換装置の入力を第３の電池モジュールに選択的に接続し、第２の変換装置の出力を第１の電池モジュールと第２の電池モジュールのいずれかに選択的に接続するように構成される電池システム。
変換回路は、第１の電池モジュールから受け取った電気エネルギーの電圧を修正するように構成される少なくとも１つのＤＣ−ＤＣ変換装置を有する請求項１に記載の電池システム。
ＤＣ−ＤＣ変換装置は、異なる電圧を有する電気エネルギーを受け取り、実質的に一定の電圧を有する電気エネルギーを出力するように構成される請求項２に記載の電池システム。
少なくとも１つのＤＣ−ＤＣ変換装置は、ＤＣ−ＤＣ変換装置の入力および出力が共通の参照電圧を共有しない孤立したＤＣ−ＤＣ変換装置を有する請求項２に記載の電池システム。
第１の電池モジュールおよび第２の電池モジュールは、電池システムの正極および負極を有する主端子に、それぞれ直接に接続される請求項１に記載の電池システム。
スイッチング回路は、第１の瞬間に、変換回路の入力を第１の電池モジュールのみに選択的に接続し、第２の瞬間に、変換回路の入力を第３の電池モジュールのみに選択的に接続するように構成される請求項１に記載の電池システム。
電池モジュールを監視し、監視結果として第１の電池モジュールを変換回路に選択的に接続するようにスイッチング回路を制御する制御回路をさらに有する請求項１に記載の電池システム。
制御回路は、他の電池モジュールの充電状態より少ない充電状態を有する第１の電池モジュールの結果として、第１の電池モジュールを変換回路に選択的に接続するようにスイッチング回路を制御するように構成される請求項７に記載の電池システム。
制御回路は、第２の電池モジュールを変換回路の出力に選択的に接続するようにスイッチング回路を制御するように構成される請求項７に記載の電池システム。
制御回路は、他の電池モジュールの充電状態より少ない充電状態を有する第２の電池モジュールの結果として、第２の電池モジュールを変換回路の出力に選択的に接続するようにスイッチング回路を制御するように構成される請求項９に記載の電池システム。
変換回路と、複数の主端子と、スイッチング回路とを有する電池システムであって、
前記複数の主端子は、負荷、充電器、および主端子の間に互いに直列に接続された複数の充電式の電池モジュールに接続されるように構成され、
前記スイッチング回路は、第１の電池モジュールを変換回路の入力に接続するように構成され、
前記変換回路は、第１の電池モジュールから第１の電圧を有する電気エネルギーを受け取り、受け取ったエネルギー電圧を第１の電圧から第２の電圧に変換し、第２の電圧を有する電気エネルギーを第２の電池モジュールに出力するように構成され、
前記変換回路は、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールに接続された第１の変換装置、および第２の変換装置を有しており、スイッチング回路は、第１の変換装置を、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールに接続している間、第２の変換装置の入力を第３の電池モジュールに選択的に接続し、第２の変換装置の出力を第４の電池モジュールに選択的に接続するように構成される電池システム。
スイッチング回路および変換回路は、第２の電池モジュールの充電状態を増大させるために、第１の電池モジュールから第２の電池モジュールに電気エネルギーを供給するように構成される請求項１に記載の電池システム。
スイッチング回路は、変換回路の入力を第１の電池モジュールに直接に接続するように構成され、変換回路の出力は第２の電池モジュールに直接接続される請求項１に記載の電池システム。
第１の電池モジュールと第２の電池モジュールのモジュール端子は、互いに直接に接続されていない請求項１に記載の電池システム。
それぞれに電気エネルギーを蓄積するように構成される充電式の電池モジュールをさらに有する請求項１に記載の電池システム。
スイッチング回路は、電池モジュールの充電中、第１の電池モジュールを変換回路に電気的に接続するように構成される請求項１に記載の電池システム。
スイッチング回路は、電池モジュールの放電中、第１の電池モジュールを変換回路に電気的に接続するように構成される請求項１に記載の電池システム。
スイッチング回路は、第１の電池モジュールおよび第２の電池モジュールの充電状態のバランスを保つために、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールを変換回路に電気的に接続するように構成される請求項１に記載の電池システム。
スイッチング回路は、第１の電池モジュールのみを変換回路の入力に接続するように構成される請求項１に記載の電池システム。
負荷および充電器に接続されるように複数の主端子の間に直列に接続される複数の充電式の電池モジュールと、平衡回路とを有する電池システムであって、
平衡回路は、第１の充電式の電池モジュールから第１の電圧を有する電気エネルギーを受け取り、第１の充電式の電池モジュールから受け取ったエネルギー電圧を第１の電圧から第２の電圧に変換し、第２の電圧を有する電気エネルギーを修正し、第１の充電式の電池モジュールの充電状態の減少および第２の充電式の電池モジュールの充電状態の増大の少なくとも一方を行うために、第１の充電式の電池モジュールから第２の充電式の電池モジュールへ修正された電気エネルギーを供給するように構成され、
前記平衡回路は、第１、第２の電池モジュールに接続された第１の変換装置、および第２の変換装置を有していて、該第２の変換装置は、第１の電池モジュールを第１の変換装置の入力に接続している間に、その入力を選択的に第３の電池モジュールに接続し、その出力を第１の電池モジュールと第２の電池モジュールのいずれかに選択的に接続する電池システム。
平衡回路は、修正された電気エネルギーを第２の電池モジュールに供給する前の、第１の充電式の電池モジュールおよび第２の充電式の電池モジュールの充電状態に比べて、第１の充電式の電池モジュールおよび第２の充電式の電池モジュールをよりバランスのとれた充電状態とするために、第２の電池モジュールに修正された電気エネルギーを供給するように構成される請求項２０に記載の電池システム。
平衡回路は、第１の充電式の電池モジュールのみからの電気エネルギーを修正するように構成される請求項２０に記載の電池システム。
平衡回路は、電気エネルギーの電圧を修正するように構成されるＤＣ−ＤＣ変換装置を有する請求項２０に記載の電池システム。
互いに直列に接続された充電式の電池の複数の充電式の電池モジュールを充電する工程、
電池モジュールから負荷へ電気エネルギーを放電する工程、
第１の電池モジュールを選択する工程、
選択の結果として、第１の電池モジュールを第１の変換装置の入力に接続し、第２の電池モジュールを第１の変換装置の出力に接続する工程、
第１の変換装置は、第１の電池モジュールから第１の電圧を有する電気エネルギーを受け取って、第１の電圧から第２の電圧に変換し、第１の電池モジュールの充電状態の減少および第２の電池モジュールの充電状態の増大の少なくとも一方を行うために、第２の電池モジュールに修正された第２の電圧を有する電気エネルギーを出力すること、及び
第１の電池モジュールを第１の変換装置の入力に接続している間に、第２の変換装置の入力を第３の電池モジュールに接続し、第２の変換装置の入力を第１の電池モジュールと第２の電池モジュールのいずれかに選択的に接続する工程、
を有する充電式の電池システムの動作方法。
選択する工程は、第２の電池モジュールの充電状態より高い充電状態を有する第１の電池モジュールを結果として選択する工程を有する請求項２４に記載の動作方法。
選択する工程は、第２の電池モジュールの充電状態が電池モジュールの名目上の充電状態より低いことに応答して選択する工程を有する請求項２４に記載の動作方法。
供給する工程は、複数の電池モジュールの第１の電池モジュールのみから第２の電池モジュールへ電気エネルギーを供給する工程を有する請求項２４に記載の動作方法。
選択する工程、修正する工程、および供給する工程は、電池モジュールの名目上の充電状態より低い充電状態を有する第２の電池モジュールを結果として選択する工程、修正する工程、および供給する工程を有する請求項２４に記載の動作方法。
第１の電池モジュールおよび第２の電池モジュールのそれぞれ１つを用いて、充電式の電池の複数の主端子のそれぞれに直接に電流を流す工程をさらに有する請求項２４に記載の動作方法。
供給する工程は、充電中に供給する工程を有する請求項２４に記載の動作方法。
供給する工程は、放電中に供給する工程を有する請求項２４に記載の動作方法。
電圧を修正する工程は、ＤＣ−ＤＣ変換装置を用いて修正する工程を有する請求項２４に記載の動作方法。
供給する工程は、第２の電池モジュールの充電状態を他の電池モジュールとバランスを取るように供給する工程を有する請求項２４に記載の動作方法。
供給する工程は、第１の電池モジュールの充電状態を他の電池モジュールとバランスを取るように供給する工程を有する請求項２４に記載の動作方法。
選択の結果として、第１の電池モジュールをＤＣ−ＤＣ変換装置に接続する工程をさらに有し、修正する工程はＤＣ−ＤＣ変換装置を用いて修正する工程を有する請求項２４に記載の動作方法。
互いに直列に接続された複数の充電式の電池モジュールの充電状態を監視する工程、
第２の電池モジュールの充電状態より低い充電状態を有する第１の電池モジュールを検出する工程、
第２の電池モジュールを第１の変換装置の入力に接続し、第１の電池モジュールを第１の変換装置の出力に接続する工程、
第１の変換装置は、第２の電池モジュールから第１の電圧を有する電気エネルギーを受け取って、第１の電圧から第２の電圧に変換し、第１の電池モジュールの充電状態の増大および第２の電池モジュールの充電状態の減少の少なくとも一方を行うために、第２の電池モジュールから第１の電池モジュールに修正された第２の電圧を有する電気エネルギーを出力すること、及び
第１の電池モジュールを第１の変換装置の入力に接続している間に、第２の変換装置の入力を第３の電池モジュールに接続し、第２の変換装置の入力を第１の電池モジュールまたは第２の電池モジュールに選択的に接続する工程、
を有する充電式の電池システムの動作方法。
修正する工程および供給する工程は、電池モジュールの名目上の充電状態より低い充電状態を有する第１の電池モジュールを結果として修正する工程および供給する工程を有する請求項３６に記載の動作方法。
修正する工程および供給する工程は、電池モジュールの名目上の充電状態より高い充電状態を有する第２の電池モジュールを結果として修正する工程および供給する工程を有する請求項３６に記載の動作方法。
電圧を修正する工程は、ＤＣ−ＤＣ変換装置を用いて修正する工程を有する請求項３６に記載の動作方法。
修正する工程は、複数の異なる電圧を有する電気エネルギーを受け取り、実質的に一定の電圧を有する電気エネルギーを出力する工程を有する請求項３６に記載の動作方法。
検出する工程は、電池モジュールの名目上の充電状態より低い充電状態を有する第１の電池モジュールを検出する工程を有する請求項３６に記載の動作方法。
供給する工程は、第２の電池モジュールをＤＣ−ＤＣ変換装置の入力に接続するのみにスイッチング回路を構成する工程、ＤＣ−ＤＣ変換装置から第１の電池モジュールに電気エネルギーを出力する工程を有する請求項３６に記載の動作方法。
供給する工程は、第２の電池モジュールのみから電気エネルギーを供給する工程を有する請求項３６に記載の動作方法。