JP2020184880A - 直列電池充電及び形成用のシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2014年10月13日付けで出願された「Systems and Methods for Series Battery Charging」という名称の米国仮特許出願第62/063,167号に対する優先権及びその利益を主張するものであり、この特許文献の開示内容は、引用により、そのすべてが本明細書に包含される。
本明細書において記述されている実施形態は、一般に、1つ又は複数の電池を充電するシステム及び方法に関し、且つ、更に詳しくは、直列状態において1つに結合された複数の電池を充電するシステム及び方法に関する。
本明細書には、複数の電池を充電及び放電するシステム及び方法について記述されている。いくつかの実施形態においては、システムは、電池モジュールと、電池モジュールに電気的に結合されたエネルギーストレージシステムと、コントローラと、を含む。エネルギーストレージシステムは、電池モジュールを充電するべく、エネルギーがエネルギーストレージシステムから電池モジュールに転送される第1動作状態と、電池モジュールを放電させるべく、エネルギーが電池モジュールからエネルギーストレージシステムに転送される第2動作状態と、において動作可能である。電源は、エネルギーストレージシステムに電気的に結合され、且つ、エネルギーストレージシステム内の保存されているエネルギーの量に基づいて、エネルギーを電源からエネルギーストレージシステムに転送するように構成されている。コントローラは、電池モジュールに動作自在に結合され、且つ、電池モジュールの充電状態を監視及び制御するように構成されている。いくつかの実施形態においては、電池モジュールは、直列状態において接続された複数の電池を含むことができる。いくつかの実施形態においては、システムは、複数の電池を直列状態において接続するように構成されたセル固定具を更に含むことができる。
Claims (20)
- 電池形成システムであって、
電池モジュールと、
前記電池モジュールに電気的に結合されたエネルギーストレージシステムであって、エネルギーが、前記電池モジュールを充電するべく、前記エネルギーストレージシステムから前記電池モジュールに転送される第1動作状態と、エネルギーが、前記電池モジュールを放電するべく、前記電池モジュールから前記エネルギーストレージシステムに転送される第2動作状態と、において動作可能であるエネルギーストレージシステムと、
前記エネルギーストレージシステムに電気的に結合され、且つ、前記エネルギーストレージシステム内の保存されているエネルギーの量に基づいてエネルギーを電源から前記エネルギーストレージシステムに転送するように構成された電源と、
前記電池モジュールに動作自在に結合されると共に前記電池モジュールの充電状態を監視及び制御するように構成されたコントローラと、
を含むシステム。 - 前記電池モジュールは、直列状態において接続された複数の電池を含む請求項1に記載のシステム。
- 前記電池モジュールは、複数の電池に電気的に結合されるように構成されたセル固定具を更に含み、前記セル固定具は、前記複数の電池を直列状態において接続するよう構成されている請求項1に記載システム。
- 前記電池モジュールは、複数の電池に電気的に結合されるように構成されたセル固定具を更に含み、前記セル固定具は、複数の構成において前記複数の電池を接続するように構成されている請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の構成のうちの1つは、直列構成である請求項4に記載のシステム。
- 前記電池モジュールは、前記電池モジュールの無線充電のために構成されたドッキングステーションを更に含む請求項1に記載のシステム。
- 前記エネルギーストレージシステムは、電気二重層コンデンサ(EDLC)、リチウムイオンコンデンサ、ハイブリッドコンデンサ、フライホイール、及び超伝導コイルのうちの少なくとも1つにより、エネルギーを保存するように構成されている請求項1に記載のシステム。
- 前記エネルギーストレージシステムは、上昇した流体、加熱された流体、又は圧縮された流体の形態においてエネルギーを保存するように構成されている請求項1に記載のシステム。
- 前記電源は、前記エネルギーストレージシステム内における保存されているエネルギーの量が閾値レベルを下回っている際に、エネルギーを前記エネルギーストレージシステムに転送するように更に構成されている請求項1に記載のシステム。
- 前記エネルギーストレージシステム及び前記電池モジュールに電気的に結合されたパワーコンバータであって、前記第1及び第2動作状態において直流(DC)電圧を調節するように構成されたパワーコンバータを更に含む請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記エネルギーストレージシステムに動作自在に結合され、且つ、前記エネルギーストレージシステムの充電状態を監視及び制御するように構成されている請求項1に記載のシステム。
- 電池形成方法であって、
第1電池モジュールを充電するべく、エネルギーをエネルギーストレージシステムから第1電池モジュールに転送するステップと、
前記第1電池モジュールに動作自在に結合された第1コントローラにより、前記第1電池モジュールの充電状態を監視するステップと、
前記第1電池モジュールを放電させるべく、エネルギーを前記第1電池モジュールから前記エネルギーストレージシステムに転送するステップと、
第2電池モジュールを充電するべく、エネルギーを前記エネルギーストレージシステムから前記第2電池モジュールに転送するステップと、
前記第2電池モジュールに動作自在に結合された第2コントローラにより、前記第2電池モジュールの充電状態を監視するステップと、
を含む方法。 - 前記第1電池モジュールから転送された前記エネルギーを前記エネルギーストレージシステムに保存するステップを更に含む請求項12に記載の方法。
- 前記第2電池モジュールを放電させるべく、エネルギーを前記第2電池モジュールから前記エネルギーストレージシステムに転送するステップを更に含む請求項12に記載の方法。
- 前記第1電池モジュールから転送された前記エネルギー及び/又は前記第2電池モジュールから転送された前記エネルギーを前記エネルギーストレージシステムに保存するステップを更に含む請求項14に記載の方法。
- 前記エネルギーストレージシステム内の保存されているエネルギーの量を監視するステップと、
前記保存されているエネルギーの量が閾値未満に低下した場合に、エネルギーを電源から前記エネルギーストレージシステムに転送するステップと、
を更に含む請求項12に記載の方法。 - エネルギーは、第1期間においては、前記エネルギーストレージシステムから前記第1電池モジュールに転送され、エネルギーは、第2期間においては、前記第1電池モジュールから転送され、且つ、エネルギーは、第3期間においては、前記エネルギーストレージシステムから前記第2電池モジュールに転送される請求項12に記載の方法。
- 前記第1期間の少なくとも一部分は、前記第3期間の少なくとも一部分と同時に発生している請求項17に記載の方法。
- 前記第2期間の少なくとも一部分は、前記第3期間の少なくとも一部分と同時に発生している請求項17に記載の方法。
- 定電圧充電、定電流充電、テーパー電流充電、パルス化充電、バープ充電、IUI充電、トリクル充電、及び/又はフロート充電という充電方式のうちの少なくとも1つを実現するべく、前記第1コントローラにより、前記第1電池モジュールの前記充電状態を制御し、且つ/又は、前記第2コントローラにより、前記第2電池モジュールの前記充電状態を制御するステップを更に含む請求項12に記載の方法。
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