JP5843208B2 - バッテリーシステムの可変的断線装置及び可変的断線制御方法 - Google Patents
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Description
図1及び図2には、本発明の一実施例によるバッテリーシステムにおける状況毎の可変的断線装置の技術概念が示されている。
説明の便宜上、図1、図2、図6ではバッテリーの断線単位をバッテリーセル101として示したが、実際の断線単位はバッテリーセル101は勿論、バッテリー集合単位100に該当するバッテリーモジュール102、バッテリーパック103、バッテリーシステム104及びバッテリープラント105であり得る。
本発明の一実施例によるバッテリーシステムの可変的断線制御方法は、上述した可変的断線装置の構築を通じて好適に実現することができる。
Claims (18)
- バッテリー間の接続を可変的に断線制御する可変的断線装置において、
前記バッテリーの外部に設けられ、外部の危険状況を示すデータを感知すれば、有線または無線連結により感知した前記危険状況を示すデータをリアルタイムで伝送するセンサーモジュールと、
前記バッテリー間を連結する配線に設けられ、前記配線を電気的に接続または断線させるスイッチと、
前記スイッチの接続または断線状態を制御するスイッチ制御モジュールと、
前記センサーモジュールから伝送された前記危険状況を示すデータから危険状況を判断し、該判断された前記危険状況から断線レベルを決定し、該断線レベルに合わせて前記スイッチにより連結された前記バッテリー全体の容量及び電圧状態を制御するように前記バッテリーの接続および断線の状態が制御される前記スイッチの位置及び個数を決定し、該決定された前記スイッチの状態となるように前記スイッチ制御モジュールを制御する断線制御モジュールと、を含み、
前記危険状況を示すデータは、温度、湿度、漏電、浸水及び地震のいずれか1つを含む状態を示すデータであり、
前記断線レベルは、前記温度、湿度、漏電、浸水及び地震のいずれか1つを含む状態によって前記バッテリー間の接続を断線させる必要性の大きさを示すデータである、
ことを特徴とする可変的断線装置。 - 前記バッテリーが、
外部電力の供給を受けて貯蔵し、貯蔵した電力を外部に供給するバッテリーセル、複数のバッテリーセルが接続されて構成されるバッテリーモジュール、複数のバッテリーモジュールが接続されて構成されるバッテリーパック、複数のバッテリーパックが接続されて構成されるバッテリーシステム、及び複数のバッテリーシステムが接続されて構成されるバッテリープラントのうちいずれか1つまたはこれらの組合せである
ことを特徴とする請求項1に記載の可変的断線装置。 - 前記センサーモジュールが、
温度、湿度、漏電、浸水及び地震のいずれか1つを含む前記危険状況を感知し、感知した前記危険状況を示すデータを前記断線制御モジュールに伝送する
ことを特徴とする請求項1に記載の可変的断線装置。 - 前記断線制御モジュールは、前記スイッチ制御モジュールに制御対象になる前記スイッチを断線または接続に変更する制御信号を出力し、
前記制御信号は、開閉制御する少なくとも1つ以上の前記スイッチの識別情報を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の可変的断線装置。 - 前記断線制御モジュールが、
判断された前記危険状況が危険状況であるほど、断線状態に制御される前記スイッチの個数を増加させる
ことを特徴とする請求項1に記載の可変的断線装置。 - 前記断線制御モジュールが、
管理者装置のデータ入力手段から入力された管理者命令または外部からネットワークを通じて伝送されたネットワーク命令を受信し、前記管理者命令または前記ネットワーク命令に応じて接続命令または断線命令を前記スイッチ制御モジュールに伝送する
ことを特徴とする請求項5に記載の可変的断線装置。 - 前記断線制御モジュールが、
前記管理者装置の画面出力手段及び前記データ入力手段と連結された入出力インターフェースと連結され、前記データ入力手段から入力された前記管理者命令を前記入出力インターフェースを通じて受信し、対応する接続命令及び断線命令を前記スイッチ制御モジュールに伝送する機能、及び通信手段と連結され、前記バッテリーの充電及び放電を制御する中央統制所から前記通信手段を通じて有線又は無線方式で接続命令及び断線命令を受信し、前記スイッチ制御モジュールに伝送する機能の少なくとも1つの機能を備える
ことを特徴とする請求項6に記載の可変的断線装置。 - 前記断線制御モジュールが、
浸水状況を示すデータが受信される場合、感電事故予防のためにバッテリーセル単位に断線する断線命令;
前記危険状況を示すデータを感知したものの前記バッテリーによる電力供給に問題がない場合、順次断線されたバッテリーに入れ替えて他のバッテリーを接続するため、複数の前記バッテリーによる並列接続の一部を断線して複数の前記バッテリーにおける一部のバッテリーのみを使用する断線命令;
バッテリー構成モジュールのメンテナンスのためにバッテリーシステムに作業者が入る場合、管理者装置から入力された管理者命令において作業者の安全なバッテリー作業を保障するために設定された安全許容値以下の電圧に前記電圧状態がなるように、前記スイッチの開閉状態を制御する断線命令;
前記バッテリーが配置されているバッテリー室に入退室するためのゲートの状態が前記センサーモジュールによって感知され、前記センサーモジュールから前記ゲートが開放されたことを示すデータを受信したとき、前記電圧状態が前記安全許容値以下の電圧になるように前記スイッチによって断線させる断線命令;
バッテリーシステムで予備用バッテリーとして活用するために前記バッテリー間の並列接続を前記スイッチによって任意に断線する断線命令
のうち少なくとも1つの断線命令を下す
ことを特徴とする請求項1に記載の可変的断線装置。 - 可変的断線装置とバッテリーとを含み、
前記可変的断線装置が、前記バッテリーの外部に設けられているとともに、外部の危険状況を示すデータを感知したセンサーから前記危険状況を示すデータをリアルタイムで受信し、前記危険状況を示すデータから危険状況を判断し、該判断された前記危険状況から断線レベルを決定し、該断線レベルに合わせて連結される複数の前記バッテリー全体の容量及び電圧状態を制御するように前記連結される複数のバッテリーの任意の組合せに対して接続及び断線の状態を変化させて制御するものであり、
前記危険状況を示すデータは、温度、湿度、漏電、浸水及び地震のいずれか1つを含む状態を示すデータであり、
前記断線レベルは、前記温度、湿度、漏電、浸水及び地震のいずれか1つを含む状態によって前記バッテリー間の接続を断線させる必要性の大きさを示すデータである、
ことを特徴とするバッテリー集合体。 - 可変的断線装置を用いてバッテリー間の接続及び断線を変更して制御する可変的断線制御方法において、
(S11)前記可変的断線装置のセンサーモジュールが前記バッテリーの外部で発生した危険状況を示すデータを感知して前記危険状況を示すデータを断線制御モジュールにリアルタイムで伝送する段階と、
(S12)前記断線制御モジュールが前記センサーモジュールから前記危険状況を示すデータを受信して前記危険状況を示すデータから危険状況を判断し、該判断された前記危険状況から断線レベルを決定し、該断線レベルの増加または減少に応じて、前記可変的断線装置によって接続された複数の前記バッテリー全体の容量及び電圧状態を制御するように前記バッテリー間の接続及び断線の状態を制御するためのスイッチの位置及び個数を決定する段階と、
(S13)前記断線レベルが上がることによって前記スイッチによって断線することが前記断線制御モジュールによって決定された場合、前記断線制御モジュールが前記スイッチの状態を制御するスイッチ制御モジュールに断線命令を伝送する段階と、
(S14)前記スイッチ制御モジュールが前記断線命令を受信し、該断線命令に対応する前記スイッチによって断線させる段階と、
(S15)前記段階(S12)の後、前記断線レベルが下がることによって断線されているスイッチの接続が前記断線制御モジュールによって決定された場合、前記断線制御モジュールが前記スイッチ制御モジュールに前記スイッチについての接続命令を伝送する段階と、
(S16)前記スイッチ制御モジュールが前記接続命令を受信し、対応する前記スイッチを接続に切り替える段階と、を含み、
前記危険状況を示すデータは、温度、湿度、漏電、浸水及び地震のいずれか1つを含む状態を示すデータであり、
前記断線レベルは、前記温度、湿度、漏電、浸水及び地震のいずれか1つを含む状態によって前記バッテリー間の接続を断線させる必要性の大きさを示すデータである、
ことを特徴とする可変的断線制御方法。 - 前記バッテリーが、
外部電力の供給を受けて充電し、充電した電力を外部に供給するバッテリーセル、複数の前記バッテリーセルが接続されて構成されるバッテリーモジュール、複数の前記バッテリーモジュールが接続されて構成されるバッテリーパック、複数の前記バッテリーパックが接続されて構成されるバッテリーシステム、及び複数の前記バッテリーシステムが接続されて構成されるバッテリープラントのうちいずれか1つまたはこれらの組合せである
ことを特徴とする請求項10に記載の可変的断線制御方法。 - 前記センサーモジュールが、
温度、湿度、漏電、浸水及び地震のいずれか1つを含む前記危険状況を感知し、感知した前記危険状況を示すデータを断線制御モジュールに伝送する
ことを特徴とする請求項11に記載の可変的断線制御方法。 - 前記断線制御モジュールは、前記スイッチ制御モジュールに制御対象になる前記スイッチを断線または接続に変更する制御信号を出力し、
前記制御信号は、開閉制御する少なくとも1つ以上の前記スイッチの識別情報を含む
ことを特徴とする請求項12に記載の可変的断線制御方法。 - 前記断線制御モジュールが、
判断された前記危険状況が危険状況であるほど、断線状態に制御される前記スイッチの個数を増加させる
ことを特徴とする請求項13に記載の可変的断線制御方法。 - 前記断線制御モジュールが、
管理者装置のデータ入力手段から入力された管理者命令または外部からネットワークを通じて伝送されたネットワーク命令を受信し、前記管理者命令または前記ネットワーク命令に応じて接続命令または断線命令を前記スイッチ制御モジュールに伝送する
ことを特徴とする請求項14に記載の可変的断線制御方法。 - 前記断線制御モジュールが、
前記管理者装置の画面出力手段及び前記データ入力手段と連結された入出力インターフェースと連結され、前記データ入力手段から入力された前記管理者命令を前記入出力インターフェースを通じて受信し、対応する接続命令及び断線命令を前記スイッチ制御モジュールに伝送する機能、及び通信手段と連結され、前記バッテリーの充電及び放電を制御する中央統制所から前記通信手段を通じて有線又は無線方式で接続命令及び断線命令を受信し、前記スイッチ制御モジュールに伝送する機能の少なくとも1つの機能を備える
ことを特徴とする請求項15に記載の可変的断線制御方法。 - 前記断線制御モジュールが、
浸水状況を示すデータが受信される場合、感電事故予防のためにバッテリーセル単位に断線する断線命令;
危険状況を示すデータを感知したものの前記バッテリーによる電力供給に問題がない場合、順次断線されたバッテリーに入れ替えて他のバッテリーを接続するため、複数の前記バッテリーによる並列接続の一部を断線して複数の前記バッテリーにおける一部のバッテリーのみを使用する断線命令;
バッテリー構成モジュールのメンテナンスのためにバッテリーシステムに作業者が入る場合、前記管理者装置によって入力された管理者命令において作業者の安全なバッテリー作業を保障するために設定された安全許容値以下の電圧に前記電圧状態がなるように、前記スイッチの開閉状態を制御する断線命令;
前記バッテリーが配置されているバッテリー室に入退室するためのゲートの状態が前記センサーモジュールによって感知され、前記センサーモジュールから前記ゲートが開放されたことを示すデータを受信したとき、前記電圧状態が前記安全許容値以下の電圧になるように前記スイッチによって断線させる断線命令;
バッテリーシステムで予備用バッテリーとして活用するために前記バッテリー間の並列接続を前記スイッチによって任意に断線する断線命令;を下す
ことを特徴とする請求項16に記載の可変的断線制御方法。 - 可変的断線装置が、バッテリーの任意の組合せに対し、前記判断された前記危険状況が危険状況であるほどバッテリーを断線状態に変更し、前記判断された前記危険状況が危険状況でないほどバッテリーを接続状態に変更する
ことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の可変的断線制御方法。
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