JP6936578B2 - バッテリパックの充電装置及び方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態によると、バッテリの急速充電を行い、バッテリの状態を考慮して順次充電を行う装置及び方法が提示される。バッテリパックの順次充電及びグループ連携制御を通じるバッテリパックの充電を通じてバッテリパックの寿命保持及び充電容量を極大化する装置及び方法が提示される。
その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。記載の技術の利点及び特徴、そして、それらを実現する方法は、図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると、明確になる。明細書の全般に亘って同じ参照符号は、同じ構成要素を指称する。
110、510 充電因子設定部
120、520 順次充電部
130、540 充電制御部
301 充電グループ
530 モニタリング部
550 グループ設定部
Claims (26)
- 充電グループに割り当てられたバッテリモジュールを含むバッテリパックの充電装置において、
バッテリセルまたはバッテリモジュールの性能、バッテリパックの充電装置の最大許容ピークパワー及びSOHのうち少なくとも1つに基づいて、前記バッテリパックのバッテリセルまたはバッテリモジュールのうち少なくとも1つを基準単位として、前記充電グループを設定するグループ設定部と、
バッテリ情報に基づいて、前記バッテリパックの充電グループ別の充電因子を設定する充電因子設定部と、
前記設定された充電グループ別の充電因子に基づいて、前記バッテリパックを充電グループ単位で順次充電する順次充電部と、
前記充電グループ単位で順に充電が進行する途中で、個別グループ制御因子及びパック制御因子のうちの少なくとも1つに基づいて、前記各充電グループの充電を制御する充電制御部と、
を含むバッテリパックの充電装置。 - 前記充電グループの充電中に充電状態をモニタリングし、バッテリセル、バッテリモジュール及び前記充電グループ単位のうちの少なくとも1つの単位で前記バッテリ情報を収集するモニタリング部をさらに含み、
前記グループ設定部は、
前記充電グループの充電進行によって収集されるバッテリ情報に基づいて、前記充電グループを調整する請求項1に記載のバッテリパックの充電装置。 - 前記充電グループ別の充電因子は、
各充電グループ別のパルス電流の大きさ、パルス電流保持時間及びパルス周期のうち少なくとも1つを含む請求項1又は2に記載のバッテリパックの充電装置。 - 前記順次充電部は、
設定された前記充電グループ別の充電因子によって、各充電グループに順次にパルス電流を印加するが、パルス電流が印加された以前充電グループの休止期に次の充電グループにパルス電流を印加する請求項1乃至3のいずれか一項に記載のバッテリパックの充電装置。 - 前記充電制御部は、
前記充電グループの充電中に充電条件に到達したか否かを判断し、充電条件に到逹していない場合、前記個別グループ制御因子及びパック制御因子のうちの少なくとも1つを既定の臨界値と比較して、その結果に基づいて、前記充電グループの充電因子を調整する請求項1乃至4のいずれか一項に記載のバッテリパックの充電装置。 - 前記充電制御部は、
調整された充電因子のうち、パルス保持時間を既定の最小保持時間と比較して、該比較の結果に基づいて、前記パルス保持時間を初期値に初期化する請求項5に記載のバッテリパックの充電装置。 - 前記充電制御部は、
前記パルス保持時間が初期化されれば、各充電グループのパルス電流の大きさを共通パルス電流の大きさに調整する請求項6に記載のバッテリパックの充電装置。 - 前記充電条件は、フル充電状態か否か、及びフル充電ではない場合、充電量及び充電時間のうちの少なくとも1つを含む請求項5乃至7のいずれか一項に記載のバッテリパックの充電装置。
- 前記個別グループ制御因子は、電圧、過電位、イオン濃度分布、温度のうちの少なくとも1つを含み、
前記パック制御因子は、温度偏差、SOC偏差及びSOH偏差のうちの少なくとも1つを含む請求項5乃至8のいずれか一項に記載のバッテリパックの充電装置。 - 前記充電制御部は、
前記既定のSOCによる充電グループ別の最大電流に基づいて、前記充電グループの充電因子を調整する請求項9に記載のバッテリパックの充電装置。 - 前記充電制御部は、
充電条件と各充電グループのバッテリ情報とに基づいて、グループ連携制御を行うか否かを決定し、前記各充電グループを連携して制御するものと決定されれば、前記各充電グループの充電条件への到達率によって、前記各充電グループの充電因子をグループ連携して調整する請求項5乃至9のいずれか一項に記載のバッテリパックの充電装置。 - 前記充電制御部は、
パルス保持時間が最小保持時間未満に調整された充電グループのパルス保持時間を初期値に初期化し、各充電グループの充電条件への到達率によって、他の充電グループのパルス保持時間を調整する請求項11に記載のバッテリパックの充電装置。 - 充電グループに設定されたバッテリモジュールを含むバッテリパックの充電方法において、
バッテリセルまたはバッテリモジュールの性能、バッテリパックの充電方法の最大許容ピークパワー及びSOHのうち少なくとも1つに基づいて、前記バッテリパックのバッテリセルまたはバッテリモジュールのうち少なくとも1つを基準単位として、前記充電グループを設定する段階と、
バッテリ情報に基づいて、前記バッテリパックの充電グループ別の充電因子を設定する段階と、
前記設定された充電グループ別の充電因子に基づいて、前記バッテリパックを充電グループ単位で順次充電する段階と、
前記充電グループ単位で順に充電が進行する途中で、個別グループ制御因子及びパック制御因子のうちの少なくとも1つに基づいて、前記各充電グループの充電を制御する段階と、
を含むバッテリパックの充電方法。 - 前記充電グループの充電中に充電状態をモニタリングし、バッテリセル、バッテリモジュール及び前記充電グループ単位のうちの少なくとも1つの単位で前記バッテリ情報を収集する段階をさらに含み、
前記充電グループを設定する段階は、
前記充電グループの充電進行によって収集されるバッテリ情報に基づいて、前記充電グループを調整する請求項13に記載のバッテリパックの充電方法。 - 前記充電グループ別の充電因子は、
各充電グループ別のパルス電流の大きさ、パルス電流保持時間及びパルス周期のうち少なくとも1つを含む請求項13又は14に記載のバッテリパックの充電方法。 - 前記順次充電する段階は、
前記設定されたグループ別の充電因子によって、各充電グループに順次にパルス電流を印加するが、パルス電流が印加された以前充電グループの休止期に次の充電グループにパルス電流を印加する請求項13乃至15のいずれか一項に記載のバッテリパックの充電方法。 - 前記各充電グループの充電を制御する段階は、
前記充電グループの充電中に充電条件に到達したか否かを判断し、充電条件に到逹していない場合、前記個別グループ制御因子及びパック制御因子のうちの少なくとも1つを既定の臨界値と比較して、その結果に基づいて、前記充電グループの充電因子を調整する請求項13乃至16のいずれか一項に記載のバッテリパックの充電方法。 - 前記各充電グループの充電を制御する段階は、
調整された充電因子のうち、パルス保持時間を既定の最小保持時間と比較して、該比較の結果に基づいて、前記パルス保持時間を初期値に初期化する請求項17に記載のバッテリパックの充電方法。 - 前記各充電グループの充電を制御する段階は、
前記パルス保持時間が初期化されれば、各充電グループのパルス電流の大きさを共通パルス電流の大きさに調整する請求項18に記載のバッテリパックの充電方法。 - 前記充電条件は、フル充電状態か否か、及びフル充電ではない場合、充電量及び充電時間のうちの少なくとも1つを含む請求項17乃至19のいずれか一項に記載のバッテリパックの充電方法。
- 前記個別グループ制御因子は、電圧、過電位、イオン濃度分布、温度のうちの少なくとも1つを含み、
前記パック制御因子は、温度偏差、SOC偏差及びSOH偏差のうちの少なくとも1つを含む請求項17乃至20のいずれか一項に記載のバッテリパックの充電方法。 - 前記各充電グループの充電を制御する段階は、
前記既定のSOCによる充電グループ別の最大電流に基づいて、前記充電グループの充電因子を調整する請求項21に記載のバッテリパックの充電方法。 - 前記各充電グループの充電を制御する段階は、
充電条件と各充電グループのバッテリ情報とに基づいて、グループ連携制御を行うか否かを決定し、前記各充電グループを連携して制御するものと決定されれば、前記各充電グループの充電条件への到達率によって、前記各充電グループの充電因子を調整する請求項17乃至21のいずれか一項に記載のバッテリパックの充電方法。 - 前記各充電グループの充電を制御する段階は、
パルス保持時間が最小保持時間未満に調整された充電グループのパルス保持時間を初期値に初期化し、各充電グループの充電条件への到達率によって、他の充電グループのパルス保持時間を調整する請求項23に記載のバッテリパックの充電方法。 - 充電グループに設定されたバッテリモジュールを含むバッテリパックの充電装置において、
前記バッテリパックの充電装置は、プロセッサを含み、
前記プロセッサは、
バッテリセルまたはバッテリモジュールの性能、バッテリパックの充電装置の最大許容ピークパワー及びSOHのうち少なくとも1つに基づいて、前記バッテリパックのバッテリセルまたはバッテリモジュールのうち少なくとも1つを基準単位として、前記充電グループを設定し、
バッテリ情報に基づいて、前記バッテリパックの充電グループ別の充電因子を設定し、該設定された前記充電グループ別の充電因子に基づいて、前記バッテリパックを充電グループ単位で順次充電するが、前記充電グループ単位で順に充電が進行する途中で、個別グループ制御因子及びパック制御因子のうちの少なくとも1つに基づいて、前記各充電グループの充電を制御するバッテリパックの充電装置。 - バッテリセルまたはバッテリモジュールの性能、バッテリパックの充電装置の最大許容ピークパワー及びSOHのうち少なくとも1つに基づいて、前記バッテリパックのバッテリセルまたはバッテリモジュールのうち少なくとも1つを基準単位として、充電グループに設定されたバッテリモジュールを含むバッテリと、
前記バッテリを充電グループ単位で順次充電するが、順に充電が進行する途中で、個別グループ制御因子及びパック制御因子のうちの少なくとも1つに基づいて、前記充電グループの充電を制御するバッテリ管理装置と、
を含むバッテリ管理システム。
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