JP6300945B2 - バッテリの複数のセルを制御する装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリ管理システムに関する。特に、本発明は、バッテリの複数のセルを制御する装置及び方法に関する。
リチウムイオン電池のスタックは、バッテリセルの充電状態のバランシングを必要とし、なぜなら、かかるバランシングを提供することができる自然の副次的反応がないからである。これは、各セルに対し又は少なくとも並列なセルの各グループに対し並列のバッテリスタックの小さい電力源又はシンクによって行われる。このアプローチは、個別のセルに追加の充電又は放電電流を意図的に強いる。スタックを充分に充電することによって、通常、第１のセルは、１００％の充電状態に到達し、これは電圧の急な上昇によって示される。これは、この特定のセルの放電充電ゲージをゼロにリセットするために使用される。
次いで、セルは、第１のセルを過剰に充電することなくスタックの残りのものが更に充電されることを可能にするよう、バイパス経路に接続される。やがて、第２のセルが、フル充電状態に達し、同様にバイパス経路に接続される。すべてのセルがフル充電状態に達するまで、プロシージャは続く。代替として、主充電器が止まる場合、第１のセルがフル充電されるまで、スタックは、主電力経路を通じて充電されることができる。その後、フル充電状態にまだ達していないすべてのセル又はセルのグループは、追加の小さい充電電流を生成する充電バランシング装置によって充電される。
米国特許出願第2011/0241623A1号明細書は、バッテリ充電システム及び方法を記述しており、バッテリ充電システムは、直列接続したバッテリセルのグループ又はストリングを充電する高電圧充電器と、セルの個別のものを充電する個別のセル充電器のグループと、を有する。記述された充電技法は、予め決められた電圧に充電されている少なくとも１つのセルを検出すること、次に、高電圧充電器がセルのいずれかを更に充電することを妨げること、を含む。予め決められた電圧に充電される少なくとも１つのセルを除いて、個別のセル充電器は、セルの個別のものを充電する。
国際公開第2010/041859A3号明細書は、Ｘ線イメージング装置を記述し、より詳しくは、コンデンサが低いバッテリ電圧で充電され、キャパシタの充電電圧、又はキャパシタに直列接続されるバッテリの出力電圧及びキャパシタの充電電圧の合計電圧が、Ｘ線生成電力として使用されるＸ線イメージング装置を記述する。
記述されたＸ線イメージング装置は、バッテリパワー及びキャパシタパワーが、Ｘ線イメージング装置を動作させるためのパワーを供給するよう直列に接続され、こうして、Ｘ線イメージング装置を動作させるためのパワーを低いバッテリパワーから生成し、軽量でかさばらないＸ線イメージング装置を得ることができる。更に、記述されたＸ線イメージング装置は、キャパシタユニットの充電された電圧を検知し、キャパシタユニットの充電が完了されることが決定される場合、バッテリからキャパシタ充電ユニットに印加されているパワーを遮断し、それによりバッテリの消費電力を低減する。
複数のセルを有するバッテリのバッテリ管理システムを改善するためのニーズがありうる。
これらのニーズは、独立請求項の主題によって達成される。他の例示的な実施形態が、従属請求項及び以下の記述から明らかである。
本発明の見地は、バッテリの複数のセルを制御する装置において、複数のセル制御ユニットを有するバッテリ制御モジュールであって、各セル制御ユニットがセルの１つに割り当てられ、各々のセル制御ユニットは、割り当てられたセルの充電バランスを変更し、割り当てられたセルの少なくとも１つのセルパラメータを測定するように構成される、バッテリ制御モジュールと、充電−放電サイクル中のバッテリセルの充電状態の好適レンジを規定するように構成される主制御モジュールであって、好適レンジはフルレンジと比較して低減されたものであり、主制御モジュールは更に、充電−放電サイクルがフルレンジ内のフル充電状態を有して実施される選択されたセルの第１のグループと、充電−放電サイクルが好適レンジ内で実施される非選択セルの第２のグループと、を提供するように構成される、主制御モジュールと、を有する装置に関する。
本発明の他の見地は、第１の見地又は第１の見地の任意の実現形態による、複数のセル及び装置を有するバッテリに関する。
本発明の他の見地は、第２の見地による、バッテリを有する高電圧発生器を有するＸ線源に関する。
本発明の他の見地は、バッテリの複数のセルを制御する方法であって、充電−放電サイクル中のバッテリセルの充電状態の好適レンジを規定するステップであって、好適レンジはフルレンジと比べて低減されたものである、ステップと、充電−放電サイクルがフルレンジ内でフル充電される状態を有して実施される選択されたセルの第１のグループを提供し、充電−放電サイクルが好適レンジ内で実施される非選択セルの第２のグループを提供するステップと、を含む方法に関する。
本発明は、バッテリスタックが、バッテリの充電状態に或る程度依存する電圧を生成することを有利に提供する。これは通常、アプリケーション設計の理由によることを意図しないが、これは、有利には、バッテリセルの充電状態を検出する基準を提供する。
リチウムイオン電池（Ｌｉイオン電池又はＬＩＢ）は、リチウムイオンが、放電中は負電極から正電極に遷移し、充電時は正電極から負電極にうつる再充電可能電池タイプのファミリのメンバである。非再充電可能リチウムバッテリにおいて使用される金属リチウムと比較して、リチウムイオン電池は、電極材料としてインターカレーションリチウム化合物を使用する。リン酸鉄リチウムＬｉＦｅＰＯ４とも呼ばれるＬＦＰバッテリ（「ＬＦＰ」は、「リチウムリン酸鉄（lithium ferrophosphate)」を表す）及びさらに岩塩型ＬｉＴｉＯ２及びスピネル−タイプＬｉＴｉ２Ｏ４を利用するリチウムイオンセルは、非常に平坦な電圧曲線を自然に示し、これは、システムに必要な設計マージンを大幅に低減するので、電力電子アプリケーションにおいて非常に評価される。
フル充電状態に非常に近い場合を除いて、リチウムイオン電池の電圧曲線は、例えばバッテリ電圧対充電状態のダイアグラムにおいて、非常に平坦であるので、リチウムイオン電池の充電管理の較正のために有用であり、従って、時間とともに、個別のセルが、気付くことなく低い充電状態に向かってドリフトしうることを生じさせる。バッテリをその意図された目的に従事させる場合、それらのセルは、過放電され、従ってダメージを受けることがあり、又は早期にバッテリ動作を止めることがある。
従って、充電管理の再較正は、再びフル充電を必要とし、ゆえに高いバッテリ電圧につながり、これは、本発明によって提供される電力変換器（power electronic converters）におけるマージンについて考慮されなければならない。１ヵ月に一度実行されなければならないであろうこのプロセスの間、システムは、正常動作で利用できないことがある。更に、フルロードされた状態のバッテリの動作は、エージングを加速し、セルの寿命を低減する。
本発明は、有利には、充電カウンタのリセット中、これらの不利益を回避し、プロシージャによって影響されないスタック電圧を保持し、個別のセルが高い充電状態で動作される時間を最小限に低減する。正常動作の中断は、必然的でなく、システムの動作電圧は、より一定であり、電力変換器コンポーネントについてリスクなしにより高い平均電圧にシフトされることができる。
本発明は、例えば単一セルのみを有するグループでありうるスタックの選択されたセルのグループのような一部分のみを、充電管理を再較正するためにフル充電状態に駆動することによって、この問題を有利に解決し、スタックの残りが好適なレベルでフロートする状態が達成されると、較正された部分は、好適な充電レベルに戻され、プロシージャは、例えば他のバッテリセルのようなバッテリスタックの別の部分について繰り返される。
本発明は、有利には、各バッテリセルに並列に少なくとも１つの充電制御ブロックを使用し、又は並列接続セルの各グループに対し並列に少なくとも１つの充電制御ブロックを使用する。これらのブロックは、制御されたやり方でセルの充電バランスを変更するように設計される。本発明は、有利には、バッテリ管理システムにおいて使用される装置及び方法を提供する。
同時に、これらは、電圧、温度、及び電流（特に充電制御ブロックを通るバイパス電流）のようなセル量での測定を実施する。これらのブロックは、コントローラと直接に又はデータバスを介して接続され、それは、ソフトウェアプログラムを実行することによって、充電バランス機能を含むバッテリ管理を実施する。
「充電状態（State of charge）」という語（略記ＳｏＣ）は、本発明によって使用されるとき、バッテリパック用の燃料ゲージと等価なものとして理解されることができる。ＳｏＣ量は、公称値に対して、バッテリ（例えばバッテリの残りの利用可能な容量）に現在蓄積されているエネルギー量の比率を表す測定の相対単位として規定されることができる。
ＳｏＣ量であるＳｏＣ＝１は、フル充電されたバッテリを示し、ＳｏＣ＝０はフル放電されたバッテリを示す。代替として、ＳｏＣの単位は、パーセンテージポイント（０％＝空（empty）；１００％＝フル（full））に関連して示されることができる。更に、ＳｏＣ＝１が、より高い電圧に設定され、ＳｏＣ＝０がより低い端子電圧に設定されるよう規定されることができ、ただしこれは寿命（又は安全）を犠牲にしうる。更に、寿命に対するペナルティなしにシステムのバランシングを可能にするために、ＳｏＣの好適レンジを、充電のフルレンジの範囲内とすることが可能である。
ソフトウェアでの充電バランシング機能が、バッテリスタックで達成され、その結果、バランシングプロセスの終了時に、すべてのセルが充電状態の好適レンジ内にあり、バランシングは、以下のステップからの任意の数又は任意の組み合わせを含むことができる：
−例えば０．５＜ＳｏＣ＜０．７のように、バッテリセルの充電状態ＳｏＣを好適レンジに規定する。
−例えば０．５＜ＳｏＣ＜１．０のように、フル充電状態、すなわちＳｏＣが１に等しい状態を含むように、バッテリセルの充電状態（ＳｏＣ）をフルレンジに規定する。
−バランシングが実施されるセル又はセルのグループを選択する。
−選択されたセル又はセルのグループからであることを除いて、これらのセルの充電状態が規定されたレンジ内に保持されるようにするために、個別のセルの充電カウンタを使用することによってバッテリ主充電器を制御する。
−フル充電状態がセル電圧によって示されるまで、並列に、充電制御ブロックによって選択されたセルを充電する。
−バッテリの残りのものの平均の充電状態に達するまで、充電制御ブロックによって選択されたセルを放電する。
−セル選択ステップに復帰し、他のセル又はセルのグループを選択する。
プロシージャは、好適な充電状態を残していないセルの残りのものをチェックすることによって一層改良されることができる。そのようなセルは、異常に低いセル電圧によって示される。この場合、少なくとも充電状態の好適レンジに再び達するように、このセルにセル選択を切り替えることが提案される。
本発明は、正常動作として動作させられることができるので、中断が考えられなくてよい。更に、最大のスタック電圧は、充電状態の好適レンジに関連付けられる電圧とほんの少ししか違わず、より良好なコンポーネント利用及び効率のために平均動作電圧を増大することを可能にする。
本発明は、バッテリ管理のためのアクションが、正常動作と、又は最も一定の動作電圧レベルから利益を得るピーク電力の成形又は提供のためにバッテリを使用する他の機器と干渉することができない状況で、無停電電源におけるバランシング（例えばリチウムイオン、リチウムポリバッテリ）を必要とするバッテリに適用されることができる。
本発明の例示的な実施形態により、主制御モジュールは、セル制御ユニットによって、選択されたセルの第１のグループを、フル充電された充電状態レベルに充電するように、及び／又はセル制御ユニットによって、選択されたセルの第１のグループを、非選択セルの第２のグループの充電状態レベルに対応する充電状態レベルに放電するように、構成される。
これは、改善されたバッテリ管理を有利に提供する。
本発明の例示的な実施形態によれば、主制御モジュールは、バッテリのすべてのセルにわたって選択されたセルの第１のグループを置換するように構成される。
これは、有利に、エネルギー蓄積装置の性能を失うことのなくすべてのバッテリセルの完全なバッテリ管理を提供する。
本発明の例示的な実施形態によれば、主制御モジュールは、バッテリのすべてのセルを通じて非選択セルの第２のグループを置換するために構成される。
これは、有利には、エネルギー蓄積装置の性能を失うことのないすべてのバッテリセルのバッテリ管理を提供する。
本発明の例示的な実施形態によれば、セル制御ユニットは、割り当てられたセルの少なくとも１つのセルパラメータとして、割り当てられたセルの電圧、温度、又は電流又はバイパス電流を測定するように構成される。
これは、有利には、バッテリセルの適応されたバッテリ管理を提供する。
本発明の例示的な実施形態によれば、セル制御ユニットは、割り当てられたセルの充電状態レベル、電流又はバイパス電流を制御するように構成される。
本発明の例示的な実施形態により、主制御モジュールは、バッテリセルの充電状態の好適レンジとして、充電のフルレンジの下限より高い最小値と、フル充電された充電状態レベルの１．０より小さい最大値との間のレンジを規定するように構成される。
本発明の例示的な実施形態により、主制御モジュールは、バッテリセルの充電状態の好適レンジとして、フル充電レンジの下限より高い少なくとも０．５である最小値と、フル充電された充電状態レベルの０．７より小さい最大値との間のレンジを規定するように構成される。
本発明の例示的な実施形態により、主制御モジュールは、セル電圧をセル電圧閾値と比較することによって、１つのセルのフル充電された充電状態を決定するように構成される。
本発明の例示的な実施形態により、主制御モジュールは、充電−放電サイクルが選択されたセルの第１のグループのフルレンジ内で実施される間、選択されたセルの第１のグループの各セルの充電状態プロファイル及び／又は選択されたセルの第１のグループの各セルのフル充電容量を、決定するように構成される。
本発明の方法を実施するコンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体に記憶されることができる。コンピュータ可読媒体は、穿孔カード、（フロッピー）ディスク記憶媒体、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）記憶装置、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）及びＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）でありうる。コンピュータ可読媒体は更に、例えばインターネットのようなデータ通信ネットワークでありえ、これは、プログラムコード又は他のシステムをダウンロードすることを可能にする。
ここに記述される方法、システム及び装置は、マイクロコントローラ、ＦＰＧＡ、ＰＬＤ、又は任意の他のサイドプロセッサにおけるデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のソフトウェアとして、又は特定用途向け集積回路ＡＳＩＣ内のハードウェア回路として、実現されることができる。
本発明は、デジタル電子回路において、又はコンピュータハードウエア、ファームウエア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせにおいて、例えば従来のモバイル装置の利用可能なハードウェアにおいて、又はここに記述された方法を処理するための専用の新しいハードウェアにおいて、実現されることが可能である。
本発明は、さまざまな画像処理アプリケーションにおいて画像再構成の使用のために実現されることができ、画像変更及びセグメント化タスクのためのこの変換の有用性を実現することを目指す。
本発明のより完全な認識及びその利点は、正確な縮尺ではない添付の概略的な図面を参照することによって一層明確に理解される。
本発明の例示的な実施形態によるバッテリの複数のセルを制御する装置を示す概略図。 本発明の例示的な実施形態によるバッテリの複数のセルを制御する方法を示す概略的なフローチャート。 本発明の例示的な実施形態によるバッテリの複数のセルを制御する装置を示す概略図。
図面における図示は、単に概略的なものにすぎず、縮尺関係又はサイズ情報を提供することを意図しない。異なる図面において、同様の又は同一の構成要素は、同一の参照番号を具える。概して、同一の部分、ユニット、エンティティ又はステップは、記述において同じ参照記号を具える。
図１は、本発明の例示的な実施形態によるバッテリの複数のセルを制御する装置の概略図を示す。
バッテリ１００の複数のセル１１０、１２０、１３０、１４０、１５０を制御する装置２００は、複数のセル制御ユニット２１４、２２４、２３４、２４４、２５４を有するバッテリ制御モジュール２１０を有し、各々のセル制御ユニットは、セルの１つに割り当てられ、各々のセル制御ユニットは、割り当てられたセルの充電バランスを変えるように構成され、各々のセル制御ユニットは、割り当てられたセルの少なくとも１つのセルパラメータを測定するように構成される。
バッテリ１００は、複数のセル１１０、１２０、１３０、１４０、１５０及び装置２００を有することができる、装置は、バッテリ１００のハウジングに一体化されることができる。
装置２００は更に、充電−放電サイクル中のバッテリセルの充電状態の好適レンジを規定するように構成される主制御モジュール２２０を有することができ、好適レンジは、フルレンジと比べて低減されたものであり、主制御モジュールは更に、充電−放電サイクルがフルレンジ内のフル充電状態を有して実施される選択されたセルの第１のグループと、充電−放電サイクルが好適レンジ内で実施される非選択セルの第２のグループと、を提供するように構成される。
主制御モジュール２２０は、第１の最小充電状態値よって、及び第１の最大値又はフル充電された充電状態の値によって、バッテリセルの充電状態のフルレンジを規定するように構成されることができる。
主制御モジュール２２０は、バッテリの任意の印加パワー要求が満たされることができ又はバッテリ容量の予め規定された値がバッテリ１００によって提供されるように、フルレンジの第１の最小充電状態値を規定するように構成されることができる。
バッテリ容量は、バッテリ１００が定格電圧で供給することができる充電量でありうる。容量は、例えばアンペア−時間（Ａｈ）のような単位で測定されることができる。
主制御モジュール２２０は、第２の最小充電状態値と第２の最大充電状態値との間で、充電状態の制限されたレンジ又は好適レンジを規定するように構成されることができる。好適レンジの第２の最小充電状態値は、主制御モジュール２２０によって、フルレンジの第１の最小充電状態値と同じ又は対応する値に、又はより低い値に規定されることができる。好適レンジの第２の最大の充電状態値は、主制御モジュール２２０によって、フルレンジの第１の最小充電状態値より低いものであってもよい。
バッテリ１００又はバッテリのセル１１０、１２０、１３０、１４０、１５０は、充電プロセスの間、主充電器３００に直接に又は図１にて図示したように装置２００を通じて間接的に、接続されることができる。放電プロセスの間、バッテリ１００は、電気コンシューマ３００に対応する同じ装置にパワーを供給することができる。
Ｘ線源５００は、バッテリ１００及び装置２００を有する高電圧発生器４００を有することができる。
図２は、本発明の例示的な実施形態によるバッテリの複数のセルを制御する方法の概略的なフローチャートを示す。
方法は、ブロック図に関して視覚化されている。方法は、２つのステップＳ１及びＳ２、又は他のステップを有することができる。
方法の第１のステップとして、充電−放電サイクル中のバッテリセルの充電状態の好適レンジを規定すること（Ｓ１）が実施され、ここで、好適レンジは、フルレンジと比べて低減されたものである。
方法の第２のステップとして、充電−放電サイクルがフルレンジ内のフル充電状態を有して実施される選択されたセルの第１のグループを提供すること（Ｓ２）、及び充電−放電サイクルが好適レンジ内で実施される非選択セルの第２のグループを提供することが、実施される。
本発明の例示的な実施形態によれば、これらのステップは、同時に実施されることができ、あるいは、複数の動作又はタスクに分割されることができ、あるいは反復的に繰り返されることができる。ステップの繰り返しは、カウント制御されるループによって、又は、条件制御されるループによって、再帰的に実現されることができる。
図３は、本発明の例示的な実施形態によるバッテリの複数のセルを制御する装置の概略図を示す。
装置２００は、バッテリ制御モジュール２１０及び主制御モジュール２２０を有することができる。バッテリ制御モジュール２１０は、複数のセル制御ユニット２１４、２２４、２３４、２４４、２５４を有することができる。１つのセル制御ユニット２１４は、１つのセル１１０に結合され、１つのセル１１０には、セル制御ユニット２１４が割り当てられる。セル１１０、１２０、１３０、１４０、１５０の各々は、セルハウジング１１２、１２２、１３２、１４２、１５２のうちの１つに組み込まれることができる。
本発明の別の例示的な実施形態において、セル制御ユニット２１４、２２４、２３４、２４４、２５４は、制御バス２３０を通じて主制御モジュール２２０に接続されることができ、セル制御ユニット２１４、２２４、２３４、２４４、２５４の割り当てられたセル１１０、１２０、１３０、１４０、１５０の充電又は放電要求に関して特定のコマンドを受け取る。
本発明の別の例示的な実施形態において、主充電器３００は、制御バス２３０を通じて主制御モジュール２２０に接続されることができ、バッテリ１００の充電又は放電要求に関するコマンドを受け取る。
本発明の別の例示的な実施形態において、バッテリ１００は、正端子１０１及び負端子１０２を有することができ、端子１０１、１０２を通じて、バッテリ１００は、主充電器３００に結合されることができる。
本発明の別の例示的な実施形態において、主制御モジュール２２０は、バッテリステータスシステム（例えばクーロン計数システム（「ＣＣＳ」）を実現することができ、バッテリステータスシステムは、バッテリ１００との間で電流フローを測定し、複数のセル制御ユニット２１４、２２４、２３４、２４４、２５４を使用し、及び時間にわたってセル１１０、１２０、１３０、１４０、１５０へ／からの電流フローを積分することによって、バッテリ１００の容量を計算する。
本発明の別の例示的な実施形態において、適当なシステム上で上述の実施形態の１つに従う方法の方法ステップを実行するように適応されることによって特徴付けられるコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。
従って、本発明の他の例示的な実施形態によれば、コンピュータプログラム要素は、本発明の一実施形態の一部でありうるコンピュータユニットに記憶されることができる。このコンピューティングユニットは、上述の方法のステップを実施するように又はその実施を誘導するように適応されることができる。
更に、コンピューティングユニットは、上述した装置のコンポーネントを動作させるように適応されることができる。コンピューティングユニットは、ユーザの命令を自動的に動作させ及び／又は実行するように適応されることができる。コンピュータプログラムは、データプロセッサの作業メモリにロードされることができる。従って、データプロセッサは、本発明の方法を実施する能力が有することができる。
本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムと、更新によって、既存のプログラムを本発明を使用するプログラムに変えるコンピュータプログラムとの両方をカバーする。
更に、コンピュータプログラム要素は、上述の方法の例示的な実施形態のプロシージャを果たすために必要なすべてのステップを提供することが可能でありうる。
本発明の他の例示的な実施形態により、コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータプログラム要素であって、上述のセクションによって記述されるコンピュータプログラム要素を有する該コンピュータ可読媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ）が提示される。
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される適切な媒体、例えば光学記憶媒体又は固体媒体に記憶され及び／又は配布されることができるが、他の形式で、例えばインターネット又は他のワイヤード若しくはワイヤレス通信システムを通じて配布されることもできる。
従って、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブのようにネットワークを通じて提示されることができ、このようなネットワークからデータプロセッサの作業メモリにダウンロードされることができる。
本発明の他の例示的な実施形態により、本発明の上述の実施形態のうちの１つに従う方法を実施するように構成されるコンピュータプログラム要素をダウンロードできるようにする媒体が提供される。
本発明の実施形態は、それぞれ異なる発明の主題に関して記述されていることに注意すべきである。特に、ある実施形態は、方法タイプの請求項に関して記述され、他の実施形態が、装置タイプの請求項に関して記述される。
しかしながら、当業者であれば、上述及び後述の説明から、他の場合が示されない限り、本発明の主題の１つのタイプに属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関連する特徴の間の任意の組み合わせが、本願によって開示されていると考えられることが分かるであろう。しかしながら、すべての特徴は、特徴の単なる足し合わせより多くの相乗効果を提供するように組み合わせられることができる。
本発明は、図面及び上述の説明において詳しく図示され記述されているが、このような図示及び記述は、制限的なものではなく、説明的又は例示的なものであると考えられることができる。本発明は、開示される実施形態に制限されない。開示された実施形態に対する他の変更は、図面、開示及び添付の請求項における検討から、本発明を実施する当業者によって理解され達成されることができる。
請求項において、「有する、含む（comprising）」という語は、他の構成要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数性を除外しない。単一のプロセッサ、コントローラ、又は他のユニットが、請求項に列挙されるいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。請求項における参照符号は、請求項の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。

Claims (15)

  1. バッテリの複数のセルを制御する装置であって、前記バッテリの複数のセルは主充電器に直接的に又は間接的に接続され、前記装置が、
    複数のセル制御ユニットを有するバッテリ制御モジュールであって、各セル制御ユニットが、前記複数のセルの１つに割り当てられており、各セル制御ユニットが、割り当てられた当該１つのセルの充電状態レベルを変更し且つ当該１つのセルの少なくとも１つのセルパラメータを測定する、バッテリ制御モジュールと、
    充電−放電サイクル中の前記バッテリのセルの充電状態の好適レンジを規定する主制御モジュールであって、前記好適レンジはフルレンジと比較して低減されたものであり、前記主制御モジュールは、前記複数のセルにおいて、１又は複数のセルの第１のグループ及び前記第１のグループの前記セルと異なるセルの第２のグループを提供し、前記第１のグループにおいて、前記フルレンジ内でのフル充電状態を有して前記充電−放電サイクルが実施され、前記第２のグループにおいて、前記充電−放電サイクルが前記好適レンジ内で実施されるよう、各セル制御ユニットを制御し、フル充電された前記第１のグループは前記第２のグループの充電状態レベルに対応する充電状態レベルに放電される、前記主制御モジュールと、
    を有する装置。
  2. 前記主制御モジュールは、前記セル制御ユニットによって、前記第１のグループをフル充電された充電状態レベルに充電し、前記セル制御ユニットによって、前記第１のグループを、前記第２のグループの充電状態レベルに対応する充電状態レベルに放電する、請求項１に記載の装置。
  3. 前記主制御モジュールは、前記バッテリのすべてのセルにわたって前記第１のグループを置換する、請求項１又は２に記載の装置。
  4. 前記主制御モジュールが、前記バッテリのすべてのセルにわたって前記第２のグループを置換する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
  5. 前記セル制御ユニットは、割り当てられたセルの少なくとも１つのセルパラメータとして、割り当てられたセルの電圧、温度、又は電流又はバイパス電流を測定する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
  6. 前記セル制御ユニットは、割り当てられたセルの充電状態レベル、電流又はバイパス電流を制御する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
  7. 前記主制御モジュールは、前記バッテリのセルの充電状態の好適レンジとして、充電のフルレンジの下限より高い最小値と、フル充電される充電状態レベルの１．０より小さい最大値との間のレンジを規定する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
  8. 前記主制御モジュールは、前記バッテリのセルの充電状態の好適レンジとして、充電のフルレンジの下限より高く、少なくとも０．５である最小値と、フル充電された充電状態レベルの０．７より小さい最大値との間のレンジを規定する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
  9. 前記主制御モジュールは、セル電圧をセル電圧閾値と比較することによって、１つのセルのフル充電された充電状態を決定する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
  10. 前記主制御モジュールは、前記充電−放電サイクルが前記第１のグループのフルレンジ内で実施される間、前記第１のグループの各セルの充電状態プロファイル及び／又は前記第１のグループの各セルのフル充電容量を測定する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。
  11. 複数のセル及び請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の装置を有するバッテリ。
  12. 請求項１１に記載のバッテリを有する高電圧発生器を有するＸ線源。
  13. バッテリの複数のセルを制御する方法であって、前記バッテリの複数のセルは主充電器に直接的に又は間接的に接続され、前記方法が、
    充電−放電サイクル中の前記バッテリのセルの充電状態の好適レンジを規定するステップであって、前記好適レンジはフルレンジと比較して低減されたものである、ステップと、
    前記複数のセルにおいて、１又は複数のセルの第１のグループ及び前記第１のグループの前記セルと異なるセルの第２のグループを提供するステップであって、前記第１のグループにおいて、前記充電−放電サイクルがフルレンジ内のフル充電状態を有して実施され、前記第２のグループにおいて、前記充電−放電サイクルが前記好適レンジ内で実施されるよう、各セル制御ユニットを制御し、フル充電された前記第１のグループは前記第２のグループの充電状態レベルに対応する充電状態レベルに放電される、ステップと、
    を有する方法。
  14. 前記第１のグループに対し充電−放電サイクルをフルレンジで実施する前記ステップが更に、セル制御ユニットによって、前記第１のグループを、フル充電された充電状態レベルに充電することを含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記第１のグループに対し充電−放電サイクルをフルレンジで実施する前記ステップが更に、セル制御ユニットによって、前記第１のグループを、前記第２のグループの充電状態レベルに対応する充電状態レベルに放電することを含む、請求項１３又は１４に記載の方法。
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