JP7260927B2 - 電池パックの充電システムおよびその充電方法 - Google Patents
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Description
ステップ1において、二輪車、三輪車の電池パックに圧力リリーフ弁、窒素吸気口、充電ソケット、BMSシステムおよび検知器を追加し、
ステップ2において、電池パックを充電キャビネットに入れ、窒素吸気口を窒素ポートに、充電ソケットを充電ポートに接続し、
ステップ3において、充電キャビネットの窒素置換装置に、圧縮空気をドライヤーに通して水分を飛ばして、フィルターによって空気の大粒子不純物を除去し、そして、窒素発生装置で、ガスラインから各充電キャビネットソケットの窒素ポートに流れる高濃度窒素を発生させ、
ステップ4において、充電システムを起動させ、充電キャビネットにおける電池パックをそれぞれ同時に充電および窒素充填し、窒素充填過程において、ガス充填保護装置の操作方法は、1)制御パラメータは、電池パック窒素事前充填時間Tmと電池パック内外最大圧力差△Pをコントローラーに入力し、窒素置換装置を起動させ、電池パックへの窒素充填を開始し、同時に時間tを記録し始めるようにプリセットされ、2)電池パック外圧Pwと電池パック内圧Pnを採取して電池パック内外圧力差を算出し、電池パック内外圧力差が△Pよりも小さい場合、電池パック窒素実充填時間Tsを採取し、3)電池パック窒素実充填時間Tsが電池パック窒素事前充填時間Tm以上であるかどうかを判断し、Yesの場合、窒素置換装置を停止し、電池パックの窒素充填が終了し、電池パックにおける1回の窒素充填プロセスを完成させ、Noの場合、2)に戻る。
以下、図面と実施形態に合わせて、本発明を詳しく説明する。
ステップ1において、二輪車、三輪車の電池パック4に圧力リリーフ弁19、窒素吸気口20、充電ソケット21、BMSシステム22および検知器7を追加し、BMSシステム22によって、電池パックの作動モード、すなわち電池パックの充電または放電を制御し、また、電池パックの電圧と電流を検出し、また、検知器の制御に役立つ。圧力リリーフ弁19は、電池パックの頂上部または一側に装着され、防水通気性膜構造または一方向圧力保持機能を持つ防水通気性膜構造であってよい。電池パック4は、電池パックハウジング23を含み、上記の圧力リリーフ弁19、窒素吸気口20、充電ソケット21がそれぞれ電池パックハウジング23の外側壁に、BMSシステム22が電池パックハウジング23の内側壁に、検知器7が電池パックハウジング23に設置されている。窒素吸気口20と充電ソケット21は、電池パックハウジング23の同一側壁に設置されている。
ステップ3において、充電キャビネットの窒素置換装置1に、圧縮空気をドライヤーに通して水分を飛ばして、フィルターによって空気の大粒子不純物を除去し、そして、窒素発生装置で、ガスラインから各充電キャビネットソケットの窒素ポート17に流れる高濃度窒素を発生させ、
ステップ4において、充電システムを起動させ、充電キャビネットにおける電池パック4をそれぞれ同時に充電および窒素充填し、窒素充填過程において、ガス充填保護装置の操作方法は、1)制御パラメータが電池パック4の窒素事前充填時間Tmと電池パック4の内外最大圧力差△Pをコントローラー6に入力し、窒素置換装置1を起動させ、電池パック4への窒素充填を開始し、同時に時間tを記録し始めるようにプリセットされ、具体的に、型番の異なる電池パック4の残容量、保護ガスの濃度および保護ガスの流量から、型番の異なる電池パック4の窒素事前充填時間Tmをセットする。電池パック4は、熱暴走を起こすと膨らむ場合があり、そして、圧力リリーフ弁19が爆破して圧力を逃すため、電池パック4の内外最大圧力差△Pの値は、電池パック4が膨らむ場合に受けた圧力差により特定される。
2 電磁弁
3 ガス輸送ライン
4 電池パック
5 流量調整弁
6 コントローラー
7 検知器
8 収容チャンバー
9 ガス流路
10 モーター
11 回転軸
12 バルブディスク
13 流量センサ
14 キャビネット本体
15 ソケット
16 充電ポート
17 窒素ポート
18 充電装置
19 圧力リリーフ弁
20 窒素吸気口
21 充電ソケット
22 BMSシステム
23 電池パックハウジング
Claims (12)
- 電池パックと、窒素置換装置が内蔵されており、前記電池パックに対して充電および窒素充填を行う充電キャビネットとを含む電池パックの充電システムにおいて、前記窒素置換装置と電池パックの間に窒素充填流量を自動に調整するためのガス充填保護装置が配置され、
前記ガス充填保護装置は、コントローラーと、流量調整弁と、ガス輸送ラインとを備え、前記窒素置換装置は、ガス輸送ラインの入口端部に電磁弁により接続され、前記ガス輸送ラインの出口端部にいくつかの分岐路が配置され、それぞれ電池パックに1対1で対応していくつかの電池パックに流量調整弁により接続され、電池パックに電池パックのガス情報を検出するための検知器が設けられ、コントローラーは、それぞれ電磁弁、検知器および流量調整弁に電気的に接続されていることを特徴とする、
電池パックの充電システム。 - 前記流量調整弁は、シールキャビティである収容チャンバーとガス流路に分けられている弁箱、前記ガス流路に設けられる流量センサ、前記収容チャンバーに配置されるモーター、前記ガス流路に設けられるバルブディスクと回転軸を含み、前記モーターが回転軸の一端部に接続され、前記回転軸の他端部がガス流路に延入してバルブディスクに接続され、前記流量センサがガス流路内のガス流量を検出し、流量情報を検知器に転送するために用いられることを特徴とする、
請求項1に記載の電池パックの充電システム。 - 前記バルブディスクと流量センサは、ガスの流れ方向に沿って順次設置されていることを特徴とする、
請求項2に記載の電池パックの充電システム。 - 前記バルブディスクは、断面の大きさがガス流路と合致し、回動角度θが0°≦θ≦90°であることを特徴とする、
請求項2に記載の電池パックの充電システム。 - 前記検知器は、電池パックのガス情報を検出して、検出情報をコントローラーに転送するためのセンサ、および流量調整弁を制御するための制御モジュールを含むことを特徴とする、
請求項1に記載の電池パックの充電システム。 - 前記充電キャビネットは、キャビネット本体、前記キャビネット本体の内部に設置される充電システム、および前記キャビネット本体の内部に設置される窒素置換装置を含み、前記充電システムと窒素置換装置がそれぞれ独立して設置され、キャビネット本体の側壁に、充電システムに電気的に接続される充電ポートと窒素置換装置に連結される窒素ポートがそれぞれ設けられ、前記充電キャビネットは、充電ポートを介して電池パックを充電し、窒素ポートを介して電池パックを窒素充填することを特徴とする、
請求項1に記載の電池パックの充電システム。 - 前記キャビネット本体の側壁には、それぞれが1つの充電ポートおよび1つの窒素ポートを並行して配置している1つ以上のソケットが開設されていることを特徴とする、
請求項6に記載の電池パックの充電システム。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載の電池パックの充電システムの充電方法であって、
ステップ1において、圧力リリーフ弁、窒素吸気口、充電ソケット、BMSシステムおよび検知器を含む二輪車、三輪車の電池パックを用意し、
ステップ2において、電池パックを充電キャビネットに入れ、窒素吸気口を窒素ポートに、充電ソケットを充電ポートに接続し、
ステップ3において、充電キャビネットの窒素置換装置に、圧縮空気をドライヤーに通して水分を飛ばして、フィルターによって空気の大粒子不純物を除去し、そして、窒素発生装置で、ガスラインから各充電キャビネットソケットの窒素ポートに流れる高濃度窒素を発生させ、
ステップ4において、充電システムを起動させ、充電キャビネットにおける電池パックをそれぞれ同時に充電および窒素充填し、窒素充填過程において、ガス充填保護装置の操作方法は、1)制御パラメータは、電池パック窒素事前充填時間Tmと電池パック内外最大圧力差△Pをコントローラーに入力し、窒素置換装置を起動させ、電池パックへの窒素充填を開始し、同時に電池パック窒素実充填時間Tsを記録し始めるように時間がプリセットされ、2)電池パック外圧Pwと電池パック内圧Pnを採取して電池パック内外圧力差を算出し、電池パック内外圧力差が△Pよりも小さい場合、電池パック窒素実充填時間Tsを採取し、3)電池パック窒素実充填時間Tsが電池パック窒素事前充填時間Tm以上であるかどうかを判断し、Yesの場合、窒素置換装置を停止し、電池パックの窒素充填が終了し、電池パックにおける1回の窒素充填プロセスを完成させ、Noの場合、2)に戻る、
電池パックの充電システムの充電方法。 - 前記2)において、電池パック内外圧力差が△P以上の場合、窒素置換装置を停止し、電池パックの窒素充填が終了し、電池パック外圧Pwと電池パック内圧Pnをもう一度採取して電池パック内外圧力差を算出し、電池パック内外圧力差が△Pを超える場合、検知器またはコントローラーが故障しているかどうかのシステムセルフチェックを行い、Noの場合、電池パック内外圧力差が△Pよりも小さいかどうかを判断し、または、電池パック窒素充填停止時間Tt’を採取することを特徴とする、
請求項8に記載の電池パックの充電システムの充電方法。 - 電池パック内外圧力差が△Pよりも小さいかどうかを判断し、Yesの場合、1)に戻り、窒素置換装置をもう一度起動させ、電池パックをもう一度窒素充填し、Noの場合、電池パック外圧Pwと電池パック内圧Pnを採取し続けて、電池パック内外圧差と△Pの関係を判断することを特徴とする、
請求項9に記載の電池パックの充電システムの充電方法。 - 電池パック窒素充填停止時間Tt’を採取する場合、1)における前記制御パラメータは、ガス充填一時停止時間Tzをさらに含み、Tt’がTz以上かどうかを判断し、Yesの場合、1)に戻り、窒素置換装置をもう一度起動させ、電池パックをもう一度窒素充填し、Noの場合、電池パックガス充填停止時間Tt’を採取し続けて、Tt’とTzの関係を判断することを特徴とする、
請求項9に記載の電池パックの充電システムの充電方法。 - 前記1)における制御パラメータは、窒素充填間隔時間Tjをさらに含み、前記3)における電池パックの窒素充填が終了後、電池パックガス充填停止時間Ttを採取して、TtがTj以上かどうかを判断し、Yesの場合、1)に戻り、窒素置換装置をもう一度起動させ、電池パックをもう一度窒素充填し、Noの場合、電池パックガス充填停止時間Ttを採取し続けて、TtとTjの関係を判断することを特徴とする、
請求項8に記載の電池パックの充電システムの充電方法。
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