JP7453261B2 - 充放電装置及び電池充電方法 - Google Patents
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Description
いくつかの実施例では、前記制御ユニットはさらに、前記エネルギー貯蔵電池の荷電状態値SOCを取得することと、前記SOCが荷電状態閾値以上であることを決定し、且つ前記第1の充電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御してエネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させることと、に用いられる。
いくつかの実施例では、前記制御ユニットはさらに、前記BMSにより送信された充電停止コマンドを受信して、前記電池への充電を停止することであって、前記充電停止コマンドは、前記電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超える場合、前記BMSにより送信されたコマンドである、ことに用いられる。
任意選択的に、本願の実施例における充放電装置110は通常の充電パイル、スーパー充電パイル、ビークルツーグリッド(vehicle to grid、V2G)モードをサポートする充電パイル、又は電池を充電及び/又は放電することができる充放電装置/機器等であってもよい。本願の実施例は充放電装置110の具体的なタイプ及び具体的な適用シーンを限定しない。
一例として、該通信線140は、制御エリアネットワーク(control area network、CAN)通信バス又はデイジーチェーン(daisy chain)通信バスを含むがこれらに限定されない。
ステップ530、充放電装置は、第2の放電電流を受信し、第2の放電電流に基づいて双方向DC/DCコンバータを制御し、前記電池の電気量を前記エネルギー貯蔵電池に放出する。
具体的には、一実施態様として、図7は本願の実施例に係る別の電池充放電過程の模式図を示す。
図9に示すように、該電池充放電のプロセス900はステップ410~ステップ490を含み、以下、その異なるステップのみを説明する。
また、充放電装置が第2の充電電流及び第2の放電電流に基づいて電池を充電し及び電池を制御して放電させた後、その後の充放電過程における累積放電量閾値と累積充電量閾値は予め設定された閾値であってもよく、又は電池の状態パラメータに基づいて決定された閾値であってもよい。
ステップ1410、BMSは第1の充電電流及び第1の充電電圧を取得する。
ステップ1420、BMSは充放電装置に第1のBCLメッセージを送信し、該第1のBCLメッセージは第1の充電電流及び第1の充電電圧を運ぶ。
ステップ1430、充放電装置は第1の充電電流及び第1の充電電圧に基づいて電池を充電する。
理解すべきなのは、上記内容に基づき、電池内の直流電流を送電網に放出すると、直流電流を交流電流に変換する必要があり、本願の実施例における充放電装置は、充放電装置における双方向DC/DCコンバータ及び他の充放電装置における双方向AC/DCコンバータを介して電池の電気量を送電網に放出することができ、又は、充放電装置が双方向AC/DCコンバータを備える場合、充放電装置は双方向DC/DCコンバータ及び双方向AC/DCコンバータを直接的に制御して電池の電気量を送電網に放出することができる。
110 充放電装置
120 電池システム
140 通信線
150 ワイヤー
310 充放電装置
320 電池システム
330 エネルギー貯蔵電池
340 通信線
350 高圧線
360 第2の充放電装置
370 送電網
Claims (28)
- 充放電装置であって、双方向DC/DCコンバータ及び制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、
電池の電池管理システムBMSにより送信された第1の充電電流を受信し、前記第1の充電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御してエネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させることと、
前記BMSにより送信された第1の放電電流を受信し、前記第1の放電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記電池の電気量を前記エネルギー貯蔵電池に放出させることであって、前記第1の放電電流は、前記電池の第1の累積充電量が第1の累積充電量閾値以上であり、且つ前記電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えない場合、前記BMSにより送信された放電電流である、ことと、
前記BMSにより送信された第2の充電電流を受信し、前記第2の充電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記エネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させることであって、前記第2の充電電流は、前記電池の第1の累積放電量が第1の累積放電量閾値以上である場合、前記BMSにより送信された充電電流である、ことと、に用いられ、
前記充放電装置は前記電池、前記BMS及び前記エネルギー貯蔵電池に接続される充放電装置。 - 前記制御ユニットはさらに、
前記BMSにより送信された第2の放電電流を受信し、前記第2の放電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記電池の電気量を前記エネルギー貯蔵電池に放出させることであって、前記第2の放電電流は、前記電池の第2の累積充電量が第2の累積充電量閾値以上であり、且つ前記電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えない場合、前記BMSにより送信された放電電流である、ことに用いられる請求項1に記載の充放電装置。 - 前記制御ユニットはさらに、
前記第1の放電電流に基づいて、前記電池の放電要求パワーが放電パワー閾値よりも小さいことを決定することと、
前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記電池の電気量を前記エネルギー貯蔵電池に放出させることと、に用いられる請求項1又は2に記載の充放電装置。 - 前記制御ユニットはさらに、
前記第1の放電電流に基づいて、前記電池の放電要求パワーが放電パワー閾値以上であることを決定することと、
前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記エネルギー貯蔵電池に第1の放電要求パワーの電気量を放出させ、且つ前記双方向DC/DCコンバータを制御して、第2の充放電装置を介して送電網に第2の放電要求パワーの電気量を放出させることであって、前記第1の放電要求パワーと前記第2の放電要求パワーの合計は前記放電要求パワーに等しい、ことと、に用いられる請求項1又は2に記載の充放電装置。 - 前記制御ユニットはさらに、
前記エネルギー貯蔵電池の荷電状態値SOCを取得することと、
前記SOCが荷電状態閾値以上であることを決定し、且つ前記第1の充電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御してエネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させることと、に用いられる請求項1~4のいずれか1項に記載の充放電装置。 - 前記制御ユニットはさらに、
前記エネルギー貯蔵電池の荷電状態値SOCを取得することに用いられ、
前記制御ユニットは具体的には、
前記SOCが荷電状態閾値よりも小さいことを決定することと、
前記第2の充放電装置が前記送電網を介して前記エネルギー貯蔵電池を充電するよう、前記第2の充放電装置に充電要求メッセージを送信することと、
前記SOCが前記荷電状態閾値以上であることを決定し、且つ前記第1の充電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記エネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させることと、に用いられる請求項4に記載の充放電装置。 - 前記制御ユニットはさらに、
前記BMSにより送信された充電停止コマンドを受信して、前記電池への充電を停止することであって、前記充電停止コマンドは、前記電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超える場合、前記BMSにより送信されたコマンドである、ことに用いられる請求項1~6のいずれか1項に記載の充放電装置。 - 前記第1の充電電流及び/又は前記第2の充電電流の充電率の範囲は2C~10Cの間である請求項1~7のいずれか1項に記載の充放電装置。
- 前記第1の放電電流の放電率の範囲は0.1C~1Cの間である請求項1~8のいずれか1項に記載の充放電装置。
- 前記第1の累積放電量閾値と前記第1の累積充電量閾値との比は10%以下である請求項1~9のいずれか1項に記載の充放電装置。
- 前記第1の充電電流、前記第1の放電電流及び前記第2の充電電流のうちの少なくとも1つは、前記BMSが電池の状態パラメータに基づいて決定されたものであり、
前記電池の状態パラメータは、電池温度、電池電圧、電池電流、電池荷電状態及び電池健康状態のうちの少なくとも1つを含む請求項1~10のいずれか1項に記載の充放電装置。 - 前記制御ユニットは具体的には、
前記BMSにより送信された前記第1の充電電流を定期的に受信すること、及び/又は、
前記BMSにより送信された第1の放電電流を定期的に受信すること、及び/又は、
前記BMSにより送信された第2の充電電流を定期的に受信すること、に用いられる請求項1~11のいずれか1項に記載の充放電装置。 - 前記制御ユニットはさらに、
前記BMSにより送信された第1の充電電圧を受信することであって、前記第1の充電電圧と前記第1の充電電流は第1の電池充電要求メッセージに運ばれる、こと、及び/又は、
前記BMSにより送信された第1の放電電圧を受信することであって、前記第1の放電電圧と前記第1の放電電流は第2の電池充電要求メッセージに運ばれる、こと、及び/又は、
前記BMSにより送信された第2の充電電圧を受信することであって、前記第2の充電電圧と前記第2の充電電流は第3の電池充電要求メッセージに運ばれる、ことに用いられる、請求項1~12のいずれか1項に記載の充放電装置。 - 電池充電方法であって、充放電装置に適用され、前記方法は、
前記充放電装置は、電池の電池管理システムBMSにより送信された第1の充電電流を受信し、前記第1の充電電流に基づいて、前記充放電装置における双方向DC/DCコンバータを制御してエネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させるステップと、
前記充放電装置は、前記BMSにより送信された第1の放電電流を受信し、前記第1の放電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記電池の電気量を前記エネルギー貯蔵電池に放出させるステップであって、前記第1の放電電流は、前記電池の第1の累積充電量が第1の累積充電量閾値以上であり、且つ前記電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えない場合、前記BMSにより送信された放電電流であるステップと、
前記充放電装置は、前記BMSにより送信された第2の充電電流を受信し、前記第2の充電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記エネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させるステップであって、前記第2の充電電流は、前記電池の第1の累積放電量が第1の累積放電量閾値以上である場合、前記BMSにより送信された充電電流であるステップとを含み、
前記充放電装置は前記電池、前記BMS及び前記エネルギー貯蔵電池に接続される電池充電方法。 - 前記方法は、
前記充放電装置は、前記BMSにより送信された第2の放電電流を受信し、前記第2の放電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記電池の電気量を前記エネルギー貯蔵電池に放出させるステップであって、前記第2の放電電流は、前記電池の第2の累積充電量が第2の累積充電量閾値以上であり、且つ前記電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えない場合、前記BMSにより送信された放電電流であるステップをさらに含む請求項14に記載の方法。 - 前記充放電装置は、前記BMSにより送信された第1の放電電流を受信し、前記第1の放電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記電池の電気量を前記エネルギー貯蔵電池に放出させるステップは、
前記充放電装置は前記第1の放電電流に基づいて、前記電池の放電要求パワーが放電パワー閾値よりも小さいことを決定するステップと、
前記充放電装置は前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記電池の電気量を前記エネルギー貯蔵電池に放出させるステップとを含む請求項14又は15に記載の方法。 - 前記充放電装置は、前記BMSにより送信された第1の放電電流を受信し、前記第1の放電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記電池の電気量を前 記エネルギー貯蔵電池に放出させるステップは、
前記充放電装置は前記第1の放電電流に基づいて、前記電池の放電要求パワーが放電パワー閾値以上であることを決定するステップと、
前記充放電装置は、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記エネルギー貯蔵電池に第1の放電要求パワーの電気量を放出させ、且つ第2の充放電装置を介して送電網に第2の放電要求パワーの電気量を放出させるステップであって、前記第1の放電要求パワーと前記第2の放電要求パワーの合計は前記放電要求パワーに等しいステップと、を含む請求項14又は15に記載の方法。 - 前記方法は、
前記充放電装置は前記エネルギー貯蔵電池の荷電状態値SOCを取得するステップをさらに含み、
前記第1の充電電流に基づいて、前記充放電装置における双方向DC/DCコンバータを制御してエネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させる前記ステップは、
前記充放電装置は、前記SOCが荷電状態閾値以上であることを決定し、且つ前記第1の充電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記エネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させるステップを含む請求項14~17のいずれか1項に記載の方法。 - 前記方法は、
前記充放電装置は前記エネルギー貯蔵電池の荷電状態値SOCを取得するステップをさらに含み、
前記第1の充電電流に基づいて、前記充放電装置における双方向DC/DCコンバータを制御してエネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させる前記ステップは、
前記充放電装置は前記SOCが荷電状態閾値よりも小さいことを決定するステップと、
前記充放電装置は、前記第2の充放電装置が前記送電網を介して前記エネルギー貯蔵電池を充電するよう、前記第2の充放電装置に充電要求メッセージを送信するステップと、
前記充放電装置は、前記SOCが前記荷電状態閾値以上であることを決定し、且つ前記第1の充電電流に基づいて、前記双方向DC/DCコンバータを制御して前記エネルギー貯蔵電池を介して前記電池を充電させるステップと、を含む請求項17に記載の方法。 - 前記方法は、
前記充放電装置は、前記BMSにより送信された充電停止コマンドを受信して、前記電池への充電を停止するステップであって、前記充電停止コマンドは、前記電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超える場合、前記BMSにより送信されたコマンドであるステップをさらに含む請求項14~19のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1の充電電流及び/又は前記第2の充電電流の充電率の範囲は2C~10Cの間である請求項14~20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の放電電流の放電率の範囲は0.1C~1Cの間である請求項14~21のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の累積放電量閾値と前記第1の累積充電量閾値との比は10%以下である請求項14~22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の充電電流、前記第1の放電電流及び前記第2の充電電流のうちの少なくとも1つは、前記BMSが電池の状態パラメータに基づいて決定されたものであり、
前記電池の状態パラメータは、電池温度、電池電圧、電池電流、電池荷電状態及び電池健康状態のうちの少なくとも1つを含む請求項14~23のいずれか1項に記載の方法。 - 前記充放電装置はBMSにより送信された第1の充電電流を受信するステップは、
前記充放電装置は前記BMSにより送信された前記第1の充電電流を定期的に受信するステップを含み、及び/又は、
前記充放電装置は前記BMSにより送信された第1の放電電流を受信するステップは、
前記充放電装置は前記BMSにより送信された第1の放電電流を定期的に受信するステップを含み、及び/又は、
前記充放電装置は前記BMSにより送信された第2の充電電流を受信するステップは、
前記充放電装置は前記BMSにより送信された第2の充電電流を定期的に受信するステップを含む請求項14~24のいずれか1項に記載の方法。 - 前記方法は、前記充放電装置が前記BMSにより送信された第1の充電電圧を受信するステップであって、前記第1の充電電圧と前記第1の充電電流は第1の電池充電要求メッセージに運ばれるステップをさらに含み、及び/又は、
前記方法は、前記充放電装置が前記BMSにより送信された第1の放電電圧を受信するステップであって、前記第1の放電電圧と前記第1の放電電流は第2の電池充電要求メッセージに運ばれるステップをさらに含み、及び/又は、
前記方法は、前記充放電装置が前記BMSにより送信された第2の充電電圧を受信するステップであって、前記第2の充電電圧と前記第2の充電電流は第3の電池充電要求メッセージに運ばれるステップをさらに含む請求項14~25のいずれか1項に記載の方法。 - 充放電装置であって、プロセッサ及びメモリを備え、前記メモリはコンピュータプログラムを記憶することに用いられ、前記プロセッサは前記コンピュータプログラムを呼び出して、請求項14~26のいずれか1項に記載の電池充電方法を実行することに用いられる充放電装置。
- 充放電システムであって、電池の電池管理システムBMS、及び、請求項1~13のいずれか1項に記載の充放電装置を備える充放電システム。
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