JP5534491B2 - バッテリーパック充電システム及び方法 - Google Patents

バッテリーパック充電システム及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5534491B2
JP5534491B2 JP2013514098A JP2013514098A JP5534491B2 JP 5534491 B2 JP5534491 B2 JP 5534491B2 JP 2013514098 A JP2013514098 A JP 2013514098A JP 2013514098 A JP2013514098 A JP 2013514098A JP 5534491 B2 JP5534491 B2 JP 5534491B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
battery pack
charging power
vehicle
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013514098A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013531455A (ja
Inventor
ド−ヨン・キム
ス−ミン・パク
ジ−ユン・イ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of JP2013531455A publication Critical patent/JP2013531455A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5534491B2 publication Critical patent/JP5534491B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/006—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to power outlets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本出願は、２０１０年６月８日出願の韓国特許出願第１０−２０１０−００５３８８５号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書および図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
本発明は、バッテリーパック充電システム及び方法に関するものであって、さらに詳しくは、救難車に装着された急速充電用バッテリーパックを用いて車両用バッテリーパックを急速充電することができるシステム及び方法に関する。
近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に増加し、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、充放電を繰り返すことのできる高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などの二次電池が商用化されている。その中でもリチウム二次電池は、ニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず自在に充放電でき、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いとの長所から脚光を浴びている。
一方、最近には炭素エネルギーが漸次枯渇され、環境への関心が高まるにつれて、米国、欧州、日本、韓国をはじめ全世界的にハイブリッド自動車や電気自動車の需要が漸次増加している。このようなハイブリッド自動車や電気自動車は、バッテリーパックの充放電エネルギーを利用して車両の駆動力を得ることができるので、エンジンのみを利用する自動車に比べて燃費に優れ、公害物質を排出しないか減少させることができるという点で、使用者が漸次増えている。従って、ハイブリッド自動車や電気自動車において最も重要な部品である車両用バッテリーに、さらに多くの関心と研究が集中されている。
このようなハイブリッド自動車や電気自動車に使われる車両用バッテリーは、放電によりエネルギーを得るバッテリーの特性上、満放電される場合が発生し得る。もちろん、このような車両用バッテリーの満放電事態を防止するために、一般的な電気自動車やハイブリッド自動車は、バッテリーの充電状態をドライバーが分かるようにダッシュボードなどにこれをディスプレーしている。また、バッテリーの充電量があるレベル以下である場合、警告ランプや警告音などを発生させ、ドライバーが充電するようにする警報システムなどを装着している。しかし、車両用バッテリーを充電可能な充電所がない所を運行するか、運行中にこのような充電所が見つからなかった場合、または満放電の警告ランプなどを認知できなかったり、これを忘れた状態で車両を運行し続けた場合などのように、様々な原因によってバッテリーが満放電され得る。また、車両用バッテリーの充電量が少ない状態で長時間自動車を使わない場合にも、自己放電によって車両用バッテリーが満放電され得る。
他の携帯製品のバッテリーが満放電された場合には、大体大きい問題は発生しない。該当の携帯製品をしばらく使わなければ済むからである。しかし、このような電気自動車やハイブリッド自動車のバッテリーが満放電された場合には、他の携帯製品とは違って直ちに充電しなければならない場合が殆どである。特に、電気自動車の場合、バッテリーだけで車両が駆動されるので、バッテリーが満放電されれば、車両を利用できなくなる。従って、車両を必ず利用しなければならない状況や、自分の居住地ではない外部地域に移動中にバッテリーが満放電された場合には、車両用バッテリーを至急充電させなければならない。
このとき、車両用バッテリーを充電可能な場所でない限り、車両を牽引可能な牽引車を呼び出し、バッテリーを充電可能な所まで車両を牽引しなければならない。ところで、このような牽引過程は、長時間がかかり得、別途の牽引費用も払わなければならない。また、車両のドライバーや搭乗者は牽引車に乗らなければならないが非常に不便であり、搭乗者が多い場合には、牽引車に乗ることができなくて元々乗った車両、すなわち牽引される車両に乗るか、他の交通手段を利用しなければならないので、非常に煩わしくなる。それだけでなく、牽引される車両に乗る場合、事故の危険が高く、事故が起こる場合、命を失うなどの大型事故につながる場合が多いことから、搭乗者の安全に大きい問題が発生し得る。
従って、本発明は、上述のような問題点を解決するために創案されたものであって、満放電されたバッテリーパックを充電可能な場所まで車両を牽引しなくても、救難車に備えられた充電装置を通じてバッテリーパックを急速充電可能なシステム及び方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、後述する説明により理解することができ、本発明の実施形態を通じて一層明確に分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は特許請求の範囲に示した手段及びその組合せによって実現することができることは言うまでもない。
上述のような目的を達成するための本発明による救難車を用いて車両用バッテリーパックを急速充電するシステムは、上記救難車に備えられ、上記車両用バッテリーパックを急速充電させるための充電電力を供給する充電電力供給モジュールと、上記車両用バッテリーパックに備えられ、上記充電電力供給モジュールから供給される充電電力を上記車両用バッテリーパックのバッテリーセルに提供するための充電経路を提供する急速充電用電力ラインと、上記急速充電用電力ライン上に備えられ、上記充電経路を選択的に開閉する急速充電スイッチと、上記充電電力供給モジュールが上記急速充電用電力ラインに接続されることを感知した場合、上記車両用バッテリーパックの充放電経路上に設けられた充電制御スイッチ及び放電制御スイッチをオフさせ、上記急速充電スイッチをオンさせて、上記バッテリーセルに上記充電電力が提供されるようにする制御モジュールとを含む。
望ましくは、上記充電電力供給モジュールは、上記供給する充電電力の大きさ調節が可能である。
また望ましくは、上記充電電力供給モジュールは、上記車両用バッテリーパックの充電状態をモニタリングする。
さらに望ましくは、上記充電電力供給モジュールは、上記救難車に備えられた発電機または外部電源を通じて電力の供給を受ける。
また、上述のような目的を達成するために本発明による救難車を用いて車両用バッテリーパックを急速充電する方法は、（Ｓ１）上記救難車に備えられ、上記車両用バッテリーパックを急速充電させるための充電電力を供給する充電電力供給モジュールを提供するステップと、（Ｓ２）上記車両用バッテリーパックに備えられ、上記充電電力供給モジュールから供給される充電電力を上記車両用バッテリーパックのバッテリーセルに提供するための充電経路を提供する急速充電用電力ラインと、上記急速充電用電力ライン上に備えられ、上記充電経路を選択的に開閉する急速充電スイッチとを提供するステップと、（Ｓ３）上記充電電力供給モジュールを上記急速充電用電力ラインに接続するステップと、（Ｓ４）上記車両用バッテリーパックの充放電経路上に設けられた充電制御スイッチ及び放電制御スイッチをオフさせるステップと、（Ｓ５）上記急速充電スイッチをオンさせるステップと、（Ｓ６）上記充電電力供給モジュールから上記車両用バッテリーパックに充電電力を供給するステップとを含む。
望ましくは、上記充電電力供給モジュールは、上記供給する充電電力の大きさ調節が可能である。
また望ましくは、上記充電電力供給モジュールは、上記車両用バッテリーパックの充電状態をモニタリングするステップをさらに含む。
さらに望ましくは、上記充電電力供給モジュールは、上記救難車に備えられた発電機または外部電源を通じて電力の供給を受ける。
本発明によれば、電気自動車やハイブリッド自動車に装着された車両用バッテリーパックが満放電された場合、救難車を通じて急速充電が可能である。
従って、車両用バッテリーパックを充電可能な場所まで電気自動車やハイブリッド自動車を牽引しなくても、車両のドライバーはその場所で簡単に車両の充電を受けることができる。また、車両の牽引をせずに済むので、車両の牽引による時間や費用を節約可能であり、車両の牽引時に発生し得る事故の危険も防止可能である。
そして、本発明の一実施形態によれば、救難車に備えられた充電装置の充電電力の大きさを調節できることから、同一の救難車を用いて多種多様な車両に充電電力の供給が可能である。
本発明の望ましい一実施形態によるバッテリーパック充電システムの機能的構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の一実施形態による充電電力供給モジュールの機能的構成を概略的に示すブロック図である。 本発明によるバッテリーパック充電システムが車両用バッテリーパック内で連結された構成の一例を示す図面である。 本発明の一実施形態によるバッテリーパック急速充電方法を概略的に示す流れ図である。
以下、添付した図面を参照しながら本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立って、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはいけず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念とに解釈されなければならない。
従って、本明細書に記載された実施形態は本発明の最も望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを代弁するものではないため、本出願時点においてこれらに代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
図１は、本発明の望ましい一実施形態によるバッテリーパック充電システム１０００の機能的構成を概略的に示すブロック図である。
図１を参照すれば、本発明によるバッテリーパック充電システム１０００は、充電電力供給モジュール１１０と、急速充電用電力ライン２１０と、急速充電スイッチ２２０と、制御モジュール２３０とを含む。
上記充電電力供給モジュール１１０は、救難車１００に備えられる。ここで、救難車１００とは、車両用バッテリーパック２００に充電電力を供給できる車両である。本発明において、救難車１００は、充電電力供給モジュール１１０を備えた車両であって、車両の具体的な種類や形態、名称、運行主体などによって制限されるのではなく、多種多様な車両が利用され得る。例えば、救難車１００は、充電電力供給サービスを提供するために特定のサービス会社や自動車保険会社などによって運行される車両であり得る。または、充電電力供給サービスを主な目的とせずにそれ自体の運行を主な目的とする一般の車両であっても、充電電力供給モジュール１１０を備えた場合には救難車１００になり得る。
上記充電電力供給モジュール１１０は、バッテリーパックを急速充電させるための充電電力を供給する。従って、上記充電電力供給モジュール１１０は、充電のために供給する電力を貯蔵する高容量バッテリーのような電力貯蔵手段を備え得る。
このような電力貯蔵手段に貯蔵される充電電力は、救難車１００に備えられた発電機または外部電源から供給され得る。例えば、上記電力貯蔵手段は、救難車１００のエンジンと連結された発電機から電力の供給を受ける構成になっており、エンジンで救難車１００を運行する場合、自動充電されるようにすることができる。または、家庭用２２０Ｖ電源のように、外部電源から電力の供給を受けて電力貯蔵手段に貯蔵し得る。
一方、一般的に救難車１００を用いて電気自動車やハイブリッド自動車のバッテリーを充電させるときには、車両を至急用いなければならない場合が多い。従って、一般的な充電時よりも短い時間内に速い充電、すなわち急速充電することが望ましい。従って、上記充電電力供給モジュール１１０は、急速充電が可能であるように、車両用バッテリーの充電電力可能範囲内で最大充電電力で供給することが望ましい。
ここで、上記充電電力供給モジュール１１０は、供給する充電電力の大きさ調節が可能であることが望ましい。電気自動車やハイブリッド自動車に装着されるバッテリーパックは、その種類や車両の種類ごとに充電可能電圧が異なり得る。従って、充電電力の大きさ調節を可能にすることによって、１つの充電電力供給モジュール１１０が多様な電気自動車やハイブリッド自動車に互換可能にすることができる。
さらに望ましくは、上記充電電力供給モジュール１１０は、車両用バッテリーパック２００の種類または車両用バッテリーパック２００が装着された車両の種類に関する情報の入力を受けることができる。例えば、車両のメーカー、車両のモデル名、またはバッテリーパックのシリアル番号などの入力を受けるようにすることができる。このとき、上記のような情報は、救難車１００の使用者から入力を受けることができる。言わば、救難車１００のドライバーが運転席に設けられた入力手段を通じて車両のモデル名を入力し得る。または、充電電力供給モジュール１１０が急速充電用電力ライン２１０に接続時、バッテリーパックやこれを装着した車両からこのような情報が自動伝送されるようにすることもできる。
このように、車両の種類に関する情報の入力を受ける場合、上記充電電力供給モジュール１１０は、充電電力の大きさを当該車両に装着されたバッテリーパックの最大充電電力に合わせて自動的に充電電力の大きさを調節することが望ましい。
また、上記充電電力供給モジュール１１０は、車両用バッテリーパック２００の充電状態をモニタリングすることが望ましい。上述のように、車両用バッテリーパック２００の急速充電のために最大充電電力で電力を供給する場合、車両用バッテリーパック２００にとって無理になり得、過充電のようにバッテリーパックに異常状態が発生し得る。従って、上記充電電力供給モジュール１１０は、バッテリーパックの充電状態をモニタリングし続けることが望ましい。
このとき、過充電のように車両用バッテリーパック２００の充電状態に異常状況が発生したことを感知した場合、上記充電電力供給モジュール１１０は、上記制御モジュール２３０が充電経路を遮断するようにすることが望ましい。望ましくは、制御モジュール２３０が急速充電スイッチ２２０をオフさせるように、遮断信号を制御モジュール２３０に伝送することができる。これは、異常状況が発生したにもかかわらず、充電電力がバッテリーパックに供給され続ければ、バッテリーパックが破損されるか爆発し得るからである。
図２は、本発明の一実施形態による充電電力供給モジュール１１０の機能的構成を概略的に示すブロック図である。
図２を参照すれば、本発明による充電電力供給モジュール１１０は、救難車１００に備えられており、電力貯蔵手段１１１と、電力供給手段１１２と、入力手段１１３と、モニタリング手段１１４と、通信手段１１５と、メモリ１１６とを含む。
上記電力貯蔵手段１１１は、車両用バッテリーパック２００に供給するための充電電力を貯蔵し、上記電力供給手段１１２は、電力貯蔵手段１１１に貯蔵された電力を車両用バッテリーパック２００に供給する。このとき、上記電力供給手段１１２は、車両の種類やバッテリーパックの種類に応じて充電電力の大きさを異ならせて供給し得る。
上記入力手段１１３は、使用者から充電電力供給モジュール１１０に関する作動情報などの入力を受ける。例えば、救難車１００のドライバーから充電開始命令の入力を受けるか、充電される車両のモデル名またはそれに装着されたバッテリーパックのモデル名などの入力を受けることができる。
上記モニタリング手段１１４は、車両用バッテリーパック２００の充電過程の中で異常状況などが発生しないか充電状態をモニタリングする。そして、上記通信手段１１５は、車両用バッテリーパックと相互間に必要なデータを送受信する。例えば、上記通信手段１１５は、上記モニタリング手段１１４によって過充電状況が発生したことを感知した場合に、制御モジュール２３０にこのような情報を送信するか、制御モジュール２３０から充電完了したという情報などを受信し得る。
上記メモリ１１６は、上記電力貯蔵手段１１１、電力供給手段１１２、入力手段１１３、モニタリング手段１１４、及び通信手段１１５などの他の構成要素がその機能を果たすのに必要なデータを貯蔵する。例えば、車両のモデル名やバッテリーパックのモデル名による充電電力可能範囲などを貯蔵して、救難車１００のドライバーが車両のモデル名を入力する場合、充電電力可能範囲に関する情報を電力供給手段１１２に伝送する。
上記急速充電用電力ライン２１０は、充電を必要とする車両用バッテリーパック２００に備えられる。そして、上記充電電力供給モジュール１１０から供給される充電電力を車両用バッテリーパック２００のバッテリーセルに提供するための充電経路を提供する。
従って、急速充電用電力ライン２１０の一端には、充電電力供給モジュール１１０が接続するための接続端子が備えられ得る。また、急速充電用電力ライン２１０の他端は、充電電力供給モジュール１１０による充電電力をバッテリーセルに提供するためにバッテリーセルと並列連結されている。
上記急速充電スイッチ２２０は、上記急速充電用電力ライン２１０上に備えられ、充電経路を選択的に開閉する。従って、急速充電用電力ライン２１０に充電電力供給モジュール１１０が接続されても、充電電力供給モジュール１１０による充電電力が直にはバッテリーセルに提供されない。もし、急速充電スイッチ２２０がなければ、充電電力供給モジュール１１０が接続される場合、バッテリーセルに直に過度な電力が供給されて、バッテリーセルの損傷を起こすか、車両モーターなどに電力が供給されてモーターなどを破壊させる恐れがある。従って、急速充電スイッチ２２０は、充電電力供給モジュール１１０の電力流入を制御できるようにする構成要素である。
上記制御モジュール２３０は、充電電力供給モジュール１１０が急速充電用電力ライン２１０に接続されることを感知する。このとき、制御モジュール２３０と急速充電用電力ライン２１０との間に、充電電力供給モジュール１１０の接続を感知する感知ラインが備えられて感知し得る。例えば、感知ラインの両端子に入力される電位差が一定の値を持てば、充電電力供給モジュール１１０が接続されたと感知できる。しかし、本発明が必ずこのような接続感知方式に限定されるのではなく、制御モジュール２３０は多様な方式で充電電力供給モジュール１１０の接続を感知できる。例えば、制御モジュール２３０は、上記図２の通信手段１１５から充電電力供給モジュール１１０が接続されたという情報を直接伝送され得る。
このように充電電力供給モジュール１１０が急速充電用電力ライン２１０に接続されたことを感知した場合、上記制御モジュール２３０は、充電制御スイッチ及び放電制御スイッチをオフさせる。すなわち、充放電経路を遮断させることで、充電電力供給モジュール１１０によって供給された電力が車両モーターなどに供給されるか、充電電力供給モジュール１１０以外の電力がバッテリーセルに供給されることを防止する。
それから、上記制御モジュール２３０は、急速充電スイッチ２２０をオンさせる。このようにすることによって、充電電力供給モジュール１１０による電力が車両用バッテリーパック２００のバッテリーセルに供給できるようにする。従って、車両用バッテリーパック２００の急速充電が行われるようになる。
一方、制御モジュール２３０は、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）で具現されることが望ましい。ここで、ＢＭＳとは、バッテリーパックの充放電動作を全般的に制御するバッテリーの管理装置を意味する。しかし、本発明が必ずこのような制御モジュール２３０の実施形態によって限定されるのではなく、制御モジュール２３０はＢＭＳと別途で構成され得る。また、制御モジュール２３０は、バッテリーパックの外部に別途で構成され得る。
図３は、本発明によるバッテリーパック充電システム１０００が車両用バッテリーパック２００内で連結された構成の一例を示す図面である。
図３を参照すれば、車両用バッテリーパック２００には、一般的にバッテリーセル２８０、充電制御スイッチ２６０、放電制御スイッチ２７０、及びＢＭＳ２５０を含む。本発明によるバッテリーパック充電システム１０００の急速充電用電力ライン２１０の一端は、バッテリーセル２８０と並列に連結されており、他端は、充電電力供給モジュール１１０と接続するための接続端子２１１を構成している。そして、このような急速充電用電力ライン２１０上に急速充電スイッチ２２０が備えられている。また、図３においては、制御モジュール２３０がＢＭＳ２５０で具現されており、ＢＭＳ２５０と急速充電用電力ライン２１０との間に充電電力供給モジュール１１０の接続を感知するための感知ライン２４０が連結されている。
救難車１００に備えられた充電電力供給モジュール１１０が急速充電用電力ライン２１０の接続端子２１１に接続されれば、感知ライン２４０がこれを感知するようになり、感知ライン２４０は、上記接続端子２１１間の電位差を用いて急速充電用電力ライン２１０の接続を感知できる。このように、急速充電用電力ライン２１０の接続が感知されれば、上記ＢＭＳ２５０が充電制御スイッチ２６０及び放電制御スイッチ２７０をオフさせる。そして、急速充電スイッチ２２０をオンさせて充電経路が形成されるようにする。従って、充電電力供給モジュール１１０が供給する充電電力は、バッテリーセル２８０に供給されるようになり、このようにすることによって車両用バッテリーパック２００の充電が行われる。
図４は、本発明の一実施形態によるバッテリーパック急速充電方法を概略的に示す流れ図である。
図４を参照すれば、まず、救難車に備えられ、バッテリーパックを急速充電させるための充電電力供給モジュールが提供され（Ｓ１１０）、上記車両用バッテリーパックに備えられ、上記充電電力供給モジュールから供給される充電電力を上記車両用バッテリーパックのバッテリーセルに提供するための充電経路を提供する急速充電用電力ラインと、上記急速充電用電力ライン上に備えられ、上記充電経路を選択的に開閉する急速充電スイッチとが提供される（Ｓ１２０）。次いで、充電電力供給モジュールが急速充電用電力ラインに接続すれば（Ｓ１３０）、制御モジュールは、車両用バッテリーパックの充放電経路上に設けられた充電制御スイッチ及び放電制御スイッチをオフさせる（Ｓ１４０）。それから、急速充電スイッチをオンさせ（Ｓ１５０）、上記充電電力供給モジュールから上記車両用バッテリーセルに充電電力が供給されるようにする（Ｓ１６０）。
上記充電電力供給モジュールは、救難車に備えられた発電機または外部電源から電力の供給を受けて貯蔵し得る。
望ましくは、上記充電電力供給モジュールは、供給する充電電力の大きさを調節し得る。このとき、上記Ｓ１６０ステップの以前に充電電力供給モジュールが車両用バッテリーパックの種類、または上記車両用バッテリーパックが装着された車両の種類に関する情報の入力を受ける場合、上記Ｓ１６０ステップでは、このように入力された情報によって充電電力の大きさが自動的に調節され得る。
また、図４に示すように、上記車両用バッテリーパックの急速充電方法は、充電電力供給モジュールが車両用バッテリーパックの充電状態をモニタリングするステップ（Ｓ１７０）をさらに含み得る。このとき、上記モニタリングステップ（Ｓ１７０）で充電状態の異常状況が感知されれば、急速充電スイッチを遮断するステップ（Ｓ１８０）をさらに含み得る。
以上のように、本発明は、たとえ限定された実施形態と図面とによって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者により本発明の技術思想と特許請求範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能なのは言うまでもない。
なお、本明細書では「モジュール」及び「手段」という用語を使用しているが、これは論理的な構成単位を示すものであって、必ずしも物理的に分離できる構成要素を示すものではないことは、本発明が属する技術分野の当業者にとって自明である。
１００ 救難車
１１０ 充電電力供給モジュール
２００ 車両用バッテリーパック
２１０ 急速充電用電力ライン
２２０ 急速充電スイッチ
２３０ 制御モジュール
１０００ バッテリーパック充電システム

Claims (13)

  1. 救難車を用いて車両用バッテリーパックを急速充電するシステムにおいて、
    前記救難車に備えられ、前記車両用バッテリーパックを急速充電させるための充電電力を供給する充電電力供給モジュールと、
    前記車両用バッテリーパックに備えられ、前記充電電力供給モジュールから供給される充電電力を前記車両用バッテリーパックのバッテリーセルに提供するための充電経路を提供する急速充電用電力ラインと、
    前記急速充電用電力ライン上に備えられ、前記充電経路を選択的に開閉する急速充電スイッチと、
    前記充電電力供給モジュールが前記急速充電用電力ラインに接続されることを感知した場合、前記車両用バッテリーパックの充放電経路上に設けられた充電制御スイッチ及び放電制御スイッチをオフさせ、前記急速充電スイッチをオンさせて、前記バッテリーセルに前記充電電力が提供されるようにする制御モジュールと、を含むことを特徴とするバッテリーパック充電システム。
  2. 前記充電電力供給モジュールは、前記供給する充電電力の大きさ調節が可能であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック充電システム。
  3. 前記充電電力供給モジュールは、前記車両用バッテリーパックの種類または前記車両用バッテリーパックが装着された車両の種類に対する情報の入力を受けた場合、前記充電電力の大きさを自動調節することを特徴とする請求項２に記載のバッテリーパック充電システム。
  4. 前記充電電力供給モジュールは、前記車両用バッテリーパックの充電状態をモニタリングすることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック充電システム。
  5. 前記充電電力供給モジュールは、前記充電状態の異常状況を感知した場合、前記制御モジュールに前記急速充電スイッチをオフさせるための遮断信号を伝送することを特徴とする請求項４に記載のバッテリーパック充電システム。
  6. 前記充電電力供給モジュールは、前記救難車に備えられた発電機または外部電源を通じて電力の供給を受けることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック充電システム。
  7. 前記制御モジュールは、前記車両用バッテリーパックに備えられたＢＭＳによって具現されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック充電システム。
  8. 救難車を用いて車両用バッテリーパックを急速充電する方法において、
    （Ｓ１）前記救難車に備えられ、前記車両用バッテリーパックを急速充電させるための充電電力を供給する充電電力供給モジュールを提供するステップと、
    （Ｓ２）前記車両用バッテリーパックに備えられ、前記充電電力供給モジュールから供給される充電電力を前記車両用バッテリーパックのバッテリーセルに提供するための充電経路を提供する急速充電用電力ラインと、前記急速充電用電力ライン上に備えられ、前記充電経路を選択的に開閉する急速充電スイッチとを提供するステップと、
    （Ｓ３）前記充電電力供給モジュールを前記急速充電用電力ラインに接続されることを感知するステップと、
    （Ｓ４）前記車両用バッテリーパックの充放電経路上に設けられた充電制御スイッチ及び放電制御スイッチをオフさせるステップと、
    （Ｓ５）前記急速充電スイッチをオンさせるステップと、
    （Ｓ６）前記充電電力供給モジュールから前記車両用バッテリーパックに充電電力を供給するステップと、
    を含むことを特徴とするバッテリーパック充電方法。
  9. 前記充電電力供給モジュールは、前記供給する充電電力の大きさ調節が可能であることを特徴とする請求項８に記載のバッテリーパック充電方法。
  10. 前記Ｓ６ステップの以前に、前記充電電力供給モジュールが前記車両用バッテリーパックの種類または前記車両用バッテリーパックが装着された車両の種類に対する情報の入力を受けるステップをさらに含み、
    前記Ｓ６ステップで入力された情報によって充電電力の大きさが自動調節されて充電電力を供給することを特徴とする請求項９に記載のバッテリーパック充電方法。
  11. 前記充電電力供給モジュールは、前記車両用バッテリーパックの充電状態をモニタリングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のバッテリーパック充電方法。
  12. 前記モニタリングステップで前記充電状態の異常状況が感知された場合、前記急速充電スイッチを遮断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のバッテリーパック充電方法。
  13. 前記充電電力供給モジュールは、前記救難車に備えられた発電機または外部電源を通じて電力の供給を受けることを特徴とする請求項８に記載のバッテリーパック充電方法。
JP2013514098A 2010-06-08 2011-04-19 バッテリーパック充電システム及び方法 Active JP5534491B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100053885A KR101245277B1 (ko) 2010-06-08 2010-06-08 배터리 팩 충전 시스템 및 방법
KR10-2010-0053885 2010-06-08
PCT/KR2011/002787 WO2011155701A2 (ko) 2010-06-08 2011-04-19 배터리 팩 충전 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013531455A JP2013531455A (ja) 2013-08-01
JP5534491B2 true JP5534491B2 (ja) 2014-07-02

Family

ID=45098486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013514098A Active JP5534491B2 (ja) 2010-06-08 2011-04-19 バッテリーパック充電システム及び方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8952652B2 (ja)
EP (1) EP2582008B1 (ja)
JP (1) JP5534491B2 (ja)
KR (1) KR101245277B1 (ja)
CN (1) CN102934323B (ja)
WO (1) WO2011155701A2 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9463696B2 (en) * 2012-07-18 2016-10-11 General Electric Company Systems and methods for mobile power conditioning platform
CN103762691B (zh) 2014-01-28 2015-12-23 广东欧珀移动通信有限公司 电池充电装置及电池充电保护控制方法
CN106253427B (zh) * 2014-01-28 2018-05-29 广东欧珀移动通信有限公司 终端及其电池充电控制装置与方法
WO2016074159A1 (zh) * 2014-11-11 2016-05-19 广东欧珀移动通信有限公司 通信方法、电源适配器和终端
US20220122213A1 (en) * 2015-03-26 2022-04-21 Ip Venue, Llc Electric vehicle rescue system
US9846918B2 (en) 2015-03-26 2017-12-19 Mesa Digital, Llc Electric vehicle rescue system
KR101910918B1 (ko) * 2015-12-09 2018-10-23 현대자동차주식회사 차량 및 그 충전 제어방법
KR102314043B1 (ko) * 2016-12-05 2021-10-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 충전 시스템
CN109835241A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 北京中诺智电科技有限公司 一种电动汽车应急救援车
CN108454440B (zh) * 2018-03-27 2021-04-13 浙江吉利控股集团有限公司 一种车对车充电的装置及方法
CN110574219B (zh) 2018-10-12 2023-01-24 Oppo广东移动通信有限公司 一种充电方法、终端及计算机存储介质
CN110582917A (zh) 2018-10-12 2019-12-17 Oppo广东移动通信有限公司 一种充电方法、终端及计算机存储介质
US10809733B2 (en) * 2018-10-16 2020-10-20 GM Global Technology Operations LLC Intelligent motor vehicles, systems, and control logic for driver behavior coaching and on-demand mobile charging
KR102577505B1 (ko) * 2020-08-14 2023-09-12 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4617506A (en) * 1984-08-31 1986-10-14 Wiltronix Corporation Battery charging apparatus and methods
JPH0733522Y2 (ja) * 1987-12-07 1995-07-31 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用充電装置
JPH03123576U (ja) 1990-03-26 1991-12-16
JPH04358950A (ja) * 1991-05-31 1992-12-11 Honda Motor Co Ltd 電動式車両
KR0134765B1 (ko) * 1992-11-25 1998-04-23 정용문 재충전 배터리의 급속충전회로
KR200142999Y1 (ko) * 1996-07-16 1999-06-01 서수찬 차량 간의 축전지 충전 장치
IL136235A0 (en) * 1997-11-17 2001-05-20 Lifestyle Technologies Universal power supply
JP2002234376A (ja) * 2001-02-08 2002-08-20 Shinji Noji レジャーボート用トレーラー並びにこのトレーラーを用いたレジャーボートの充電システム
US7193393B1 (en) * 2001-10-26 2007-03-20 Payne James C Approach for charging multiple batteries
JP5020530B2 (ja) * 2006-04-14 2012-09-05 パナソニック株式会社 充電方法ならびに電池パックおよびその充電器
JP3123576U (ja) * 2006-05-11 2006-07-20 伊藤 昇 Ｅｖステーションシステム
KR100820308B1 (ko) * 2006-08-21 2008-04-10 한국전기연구원 배터리 충전 장치
US8183819B2 (en) 2007-02-19 2012-05-22 Institute For Energy Application Technologies Co., Ltd. High-speed charging power supply device and high-speed charging power supply method
US8013567B2 (en) * 2007-06-04 2011-09-06 Windsor Michael E Portable power and utility system
JP2009061935A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 牽引車両用電源装置
JP5291909B2 (ja) * 2007-09-21 2013-09-18 富士重工業株式会社 電気自動車の充電装置
JP5134904B2 (ja) * 2007-10-10 2013-01-30 富士重工業株式会社 電気自動車の充電装置
US8736226B2 (en) * 2008-10-28 2014-05-27 Panasonic Corporation Charging cable, charging cable unit, and charging system for electric vehicle
JP5493441B2 (ja) * 2009-04-15 2014-05-14 日産自動車株式会社 車車間充電方法、車車間充電用ケーブルおよび電動車両
CN101599654B (zh) * 2009-07-10 2013-03-27 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动汽车充电系统
JP5016121B2 (ja) * 2010-02-19 2012-09-05 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 急速充電装置及び移動式充電装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2582008A4 (en) 2014-06-11
EP2582008B1 (en) 2016-05-11
US20130063088A1 (en) 2013-03-14
KR20110134097A (ko) 2011-12-14
JP2013531455A (ja) 2013-08-01
EP2582008A2 (en) 2013-04-17
WO2011155701A3 (ko) 2012-02-23
CN102934323B (zh) 2015-04-22
WO2011155701A2 (ko) 2011-12-15
CN102934323A (zh) 2013-02-13
US8952652B2 (en) 2015-02-10
KR101245277B1 (ko) 2013-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5534491B2 (ja) バッテリーパック充電システム及び方法
US8552686B2 (en) Battery control apparatus and method
CN108068627B (zh) 过充电防止装置及方法
US10286805B2 (en) Hybrid energy storage module system
JP6128491B2 (ja) 車両用の電源装置及びこの電源装置を備える車両
KR101073196B1 (ko) 배터리 팩 충전 장치 및 방법
US10040410B2 (en) Vehicular starter battery management system
GB2415551A (en) A battery charging system for a hybrid electric vehicle
US9350186B2 (en) Battery pack
CN205554127U (zh) 具有互联网功能的无线防盗模块的车用供电系统
US20210111452A1 (en) Hybrid energy storage module system having auxiliary battery
KR20160132691A (ko) 전기 이동 수단 및 그 제어 방법
US9108522B2 (en) Vehicle-mounted controller
JP6305930B2 (ja) 回生制動する車両の電源装置
KR20130045600A (ko) 배터리 팩 보호 장치 및 방법
WO2023050264A1 (zh) 电路控制方法、电池及其控制器和管理系统、用电装置
KR101030615B1 (ko) 배터리 절환 장치 및 방법
CN209776194U (zh) 一种纯电动汽车的供电拖车系统
CN113815489B (zh) 一种电动汽车供电系统
CN113071366B (zh) 车辆用蓄电系统
JP2023528054A (ja) バッテリーパック管理装置
JP2006151121A (ja) 盗難防止装置を備える車両

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140331

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140417

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5534491

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250