JP7466708B2 - バッテリー制御システム、バッテリー制御方法及び電気車両 - Google Patents

Description

本発明は、補助バッテリーなく電気車両を駆動するためのバッテリー制御技術に関する。

本出願は、２０２０年９月１４日出願の韓国特許出願第１０－２０２０－０１１７９１８号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

最近、ノートブックＰＣ（パソコン）、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気車両（例えば、電動スクーター）、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電の可能な高性能バッテリーについての研究が活発に進行しつつある。

現在、商用化したバッテリーとしては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウムバッテリーなどがあり、このうち、リチウムバッテリーは、ニッケル系のバッテリーに比べてメモリー効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。

電気車両は、通常、車両コントローラ、電気モーター、スイッチ、バッテリーパック及び補助バッテリーを含む。バッテリーパックは、電気モーターのための主電源として用いられ、補助バッテリーは、電気モーターを除いた電気車両内の各装置（例えば、車両コントローラ）のための補助電源として用いられる。車両コントローラは、補助バッテリーからの電源を用いて常時動作しながら、運転者のユーザーデバイスからの始動信号（ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）が入力される場合には、バッテリーパックから電気モーターへの電源経路が導通するようにスイッチをターンオンする。

バッテリーパックは、通常、リチウムイオンセルのようにエネルギー密度が高くて充放電特性が優秀な複数の単位セルを含む。一方、補助バッテリーとしては鉛蓄電池がよく用いられるが、鉛蓄電池は、リチウムイオンセルに比べてエネルギー密度が低く、充放電特性が劣る。

特に、補助バッテリーは、電気車両内で少なくない空間を占め、自己放電特性によって低電圧状態になりやすく、車両コントローラが正常に動作するのに障害になる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、補助バッテリーを備えず、バッテリーパックを電気車両のための唯一の電源として用いるバッテリー制御システム及びバッテリー制御方法を提供することを目的とする。

本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに理解されるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。

本発明の一面によるバッテリー制御システムは、第１ノードと第２ノードとの間に接続される車両コントローラ、前記車両コントローラに動作可能に結合する車両通信部、前記第２ノードと第３ノードとの間に接続される電気モーター及び第４ノードと前記第２ノードとの間に接続されるバッテリーパックを含む電気車両のためのものである。前記バッテリーシステムは、前記電気車両に対する始動信号を受信されたことに応じて、第１要請信号を伝送するように構成されるバッテリー通信部と、前記第１ノードと前記第４ノードとの間に接続される第１スイッチと、前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続される第２スイッチと、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが両方ともターンオフされている場合、前記第１要請信号が受信されたことに応じて、前記バッテリーパックと前記車両コントローラとの間のサブ電源経路が提供されるように前記第１スイッチをターンオンした後、前記バッテリーパックのバッテリー情報を含む通知信号を伝送するように構成されるバッテリーコントローラと、を含む。前記バッテリー通信部は、前記通知信号が受信されたことに応じて、前記バッテリー情報を含む第２要請信号を前記車両通信部に伝送するように構成される。

前記バッテリー通信部は、近距離通信チャンネルを介して前記車両通信部に結合し得る。

前記バッテリー情報は、前記第１要請信号が受信された時点における前記バッテリーパックの電圧、温度及び充電状態のうち少なくとも一つを示し得る。

前記バッテリー通信部は、前記第２要請信号が伝送された後、前記車両通信部からの確認信号が受信されたことに応じて、第３要請信号を前記バッテリーコントローラに伝送するように構成され得る。

前記バッテリーコントローラは、前記第３要請信号が受信されたことに応じて、前記バッテリーパックから前記電気モーターへのメイン電源経路が提供されるように、前記第２スイッチをターンオンするように構成され得る。

前記バッテリーコントローラは、前記第１スイッチがターンオンされた後、前記バッテリーパックを介して流れるバッテリー電流を検出するように構成され得る。

前記バッテリーコントローラは、前記バッテリー電流が所定の臨界電流範囲内である場合、前記通知信号を前記車両通信部に伝送するように構成され得る。

前記バッテリーコントローラは、前記バッテリー電流が所定の臨界電流範囲から外れた場合、前記第１スイッチはターンオフするように構成され得る。

前記バッテリーコントローラは、前記バッテリー電流が所定の臨界電流範囲から外れた場合、前記サブ電源経路内に開放回路故障または短絡回路故障が発生したことを示す故障信号を前記バッテリー通信部に伝送するように構成され得る。

本発明の他面による電気車両は、前記バッテリー制御システムを含む。

本発明のさらに他面によるバッテリー制御方法は、前記バッテリー制御システムによって実行可能に提供される。前記バッテリー制御方法は、前記バッテリー通信部が、前記電気車両に対する始動信号が受信されたことに応じて、前記第１要請信号を伝送する段階と、前記バッテリーコントローラが、第１スイッチ及び第２スイッチが両方ともターンオフされている場合、前記第１要請信号が受信されたことに応じて、前記バッテリーパックと前記車両コントローラとの間のサブ電源経路が提供されるように、前記第１スイッチをターンオンする段階と、前記バッテリーコントローラが、前記第１スイッチをターンオンした後、前記通知信号を伝送する段階と、前記バッテリー通信部が、前記通知信号が受信されたことに応じて、第２要請信号を前記車両通信部に伝送する段階と、を含む。

前記バッテリー制御方法は、前記バッテリー通信部が、前記第２要請信号が伝送された後、前記車両通信部からの確認信号が受信されたことに応じて、第３要請信号を前記バッテリーコントローラに伝送する段階と、前記バッテリーコントローラが、前記第３要請信号が受信されたことに応じて、前記バッテリーパックから前記電気モーターへのメイン電源経路が提供されるように、前記第２スイッチをターンオンする段階と、をさらに含み得る。

本発明の実施形態のうち少なくとも一つによると、補助バッテリーを備えることなく、バッテリーパックを電気車両に必要なエネルギーを提供する唯一の電源として用いることができる。これによって、補助バッテリーの低電圧状態による始動不能を防止することができる。

また、電気車両内で補助バッテリーが占める空間だけバッテリーパックの容量を確張して電気車両の走行可能距離を延長することができる。

また、本発明の実施形態のうち少なくとも一つによれば、運転者からの始動要請が受信されると、バッテリーパックと車両コントローラとの間のサブ電源経路を提供した後、バッテリーパックと電気モーターとの間のメイン電源経路を提供できる。これによって、車両コントローラ及び電気モーターの待機電力によってバッテリーパックのエネルギーが無駄に消耗されることを防止することができる。

また、本発明の実施形態の少なくとも一つによれば、サブ電源経路が導通している間に、バッテリーパックを介して流れるバッテリー電流に基づいてサブ電源経路内の故障を診断することができる。

本発明の効果は上述した効果に制限されず、言及されていない本発明の他の効果は請求範囲の記載から当業者により明らかに理解されるだろう。

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

本発明によるバッテリー制御システムを含む電気車両の構成を示した図である。 本発明の第１実施形態によるバッテリー制御方法を示したフローチャートである。 本発明の第２実施形態によるバッテリー制御方法を示したフローチャートである。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。

したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

第１、第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素のうちいずれか一つを残りと区別する目的として使用され、このような用語によって構成要素が限定されることではない。

なお、明細書の全体にかけて、ある部分が、ある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反する記載がない限り、他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載の「制御部」のような用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を示し、これはハードウェアやソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの結合せにより具現され得る。

さらに、明細書の全体に亘って、ある部分が他の部分と「連結（接続）」されているとするとき、これは、「直接的に連結（接続）」されている場合のみならず、その中間に他の素子を介して「間接的に連結（接続）」されている場合も含む。

図１は、本発明によるバッテリー制御システム１００を含む電気車両１の構成を示した図である。

図１を参照すると、電気車両１は、バッテリーパック１０、車両コントローラ２０、車両通信部３０、電気モーター４０及びバッテリー制御システム１００を含む。電気車両１は、周辺装置５０をさらに含み得る。周辺装置５０は、例えば、電気車両１のヒーター、オーディオ、照明などであり得る。

車両コントローラ２０は、電気モーター４０及び周辺装置５０を統合制御するように提供される。車両コントローラ２０は、動作中に、車両通信部３０を通じてバッテリー制御システム１００と双方向通信を行う。車両コントローラ２０は、バッテリーパック１０からの直流電力を車両コントローラ２０の動作に要求される電圧レベルに降圧するコンバータを内蔵し得る。

車両通信部３０は、車両コントローラ２０に動作可能に結合する。二つの構成が動作可能に結合するということは、単方向または双方向に信号を送受信可能に二つの構成が直接・間接的に接続されていることを意味する。車両通信部３０は、車両コントローラ２０からの信号、命令及び／またはメッセージをバッテリー制御システム１００へ伝送するように提供される。

電気モーター４０は、車両コントローラ２０に動作可能に結合する。電気モーター４０は、車両コントローラ２０からの命令に応じて、回転速度、トルク及び／または回転方向を調節することで、運転者の意図に沿って電気車両１が運転されるようにする。電気モーター４０は、バッテリーパック１０からの直流電力を交流電力に切り替えるインバーターを内蔵し得る。

バッテリーパック１０は、車両コントローラ２０及び電気モーター４０の駆動のための電源として提供される。バッテリーパック１０は、直列に接続された複数のバッテリーセル１１を含み得る。バッテリーセル１１は、例えば、リチウムイオンセルのように反復的な充放電が可能なものであれば、その種類は特に限定されない。

バッテリー制御システム１００は、バッテリー通信部１１０、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２及びバッテリーコントローラ１３０を含む。

バッテリー通信部１１０は、バッテリーコントローラ１３０に動作可能に結合する。バッテリー通信部１１０は、バッテリーコントローラ１３０からの信号、命令及び／またはメッセージを車両通信部３０へ伝送するように提供される。バッテリー通信部１１０と車両通信部３０は、有線ネットワーク及び／または無線ネットワークを通じて双方向通信可能に提供される。有線ネットワークは、例えば、ＣＡＮ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ，コントローラ・エリア・ネットワーク）であり得る。無線ネットワークは、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，近距離無線通信）、ジグビー（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）通信であり得る。例えば、バッテリー通信部１１０と車両通信部３０は各々ＮＦＣ回路を有し、近距離通信チャンネルを通じて相互に結合する。

第１スイッチＳＷ１は、バッテリーコントローラ１３０に動作可能に結合する。第１スイッチＳＷ１は、バッテリーコントローラ１３０からの第１スイチング信号に応じて、バッテリーパック１０から車両コントローラ２０へのサブ電源経路を選択的に導通するように提供される。

第２スイッチＳＷ２は、バッテリーコントローラ１３０に動作可能に結合する。第２スイッチＳＷ２は、バッテリーコントローラ１３０からの第２スイチング信号に応じて、バッテリーパック１０から電気モーター４０へのメイン電源経路を選択的に導通するように提供される。

第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２では、リレーや電界効果トランジスター（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのような公知のスイチング素子が用いられ得る。

バッテリーコントローラ１３０は、電圧センサー１５１及び制御部１７０を含む。バッテリーコントローラ１３０は、温度センサー１５２及び／または電流センサー１５３をさらに含み得る。

電圧センサー１５１は、バッテリーパック１０に並列に接続される。電圧センサー１５１は、バッテリーパック１０の両端にかかったバッテリー電圧を検出し、検出されたバッテリー電圧を示す電圧信号を生成するように構成される。

温度センサー１５２は、バッテリーパック１０から所定の距離内の決められた位置に配置される。温度センサー１５２は、バッテリーパック１０のバッテリー温度を検出し、検出されたバッテリー温度を示す温度信号を生成するように構成される。

電流センサー１５３は、バッテリーパック１０の充放電のための電流経路を通してバッテリーに直列に接続される。電流センサー１５３は、バッテリーパック１０を介して流れるバッテリー電流を検出し、検出されたバッテリー電流を示す電流信号を生成するように構成される。

制御部１７０は、ハードウェア的に、ＡＳＩＣ（ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ，特定用途向け集積回路）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，デジタルシグナルプロセッサ）、ＤＳＰＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ，デジタル信号処理デバイス）、ＰＬＤ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ，プログラマブルロジックデバイス）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ，フィールドプログラマブルゲートアレイ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、その他の機能遂行のための電気的ユニットの少なくとも一つを用いて具現され得る。制御部１７０には、メモリーデバイスが内蔵され得、メモリーデバイスとしては、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、レジスター、ハードディスク、光記録媒体または磁気記録媒体を用い得る。メモリーデバイスは、制御部１７０によって実行される各種制御ロジックを含むプログラム、及び／または前記制御ロジックが実行されるときに発生するデータを保存、更新及び／または消去し得る。

制御部１７０は、電圧信号、温度信号及び／または電流信号を設定時間毎に反復的に収集し、バッテリーパック１０の充電状態（ＳＯＣ：ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）及び／または健康状態（ＳＯＨ：ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）を決定し得る。また、制御部１７０は、バッテリーパック１０の電圧、温度、電流、ＳＯＣ及びＳＯＨのうち少なくとも一つを示すバッテリー情報を生成し得る。ＳＯＣ及びＳＯＨは、公知の方式を採用して演算可能であるので、具体的な説明は省略する。

電気車両１内には、複数のノードＮ１～Ｎ４が提供される。本明細書において、「ノード」とは、二つ以上の電気部品が相互電気的に結合する位置や領域を意味する。

車両コントローラ２０は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に接続される。即ち、車両コントローラ２０は、第１ノードＮ１及び第２ノードＮ２を介してバッテリーパック１０からの電力を受ける。周辺装置５０は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間で、車両コントローラ２０に並列に接続され得る。

電気モーター４０は、第２ノードＮ２と第３ノードＮ３との間に接続される。即ち、電気モーター４０は、第２ノードＮ２及び第３ノードＮ３を介してバッテリーパック１０からの電力を受ける。

第１スイッチＳＷ１は、第１ノードＮ１と第４ノードＮ４との間に接続される。バッテリーパック１０は、第４ノードＮ４と第２ノードＮ２との間に接続される。第２スイッチＳＷ２は、第１ノードＮ１と第３ノードＮ３との間に接続される。

第１スイッチＳＷ１がターンオンされると、サブ電源経路が導通する。サブ電源経路は、バッテリーパック１０、第１スイッチＳＷ１、第１ノードＮ１、車両コントローラ２０及び第２ノードＮ２を経由する閉回路であり得る。サブ電源経路の導通時、バッテリーパック１０から車両コントローラ２０へ電源が供給され、車両コントローラ２０の駆動が可能になる。

第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がターンオンされると、メイン電源経路が導通する。メイン電源経路は、バッテリーパック１０、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３ノードＮ３、前記電気モーター４０及び第２ノードＮ２を経由する閉回路であり得る。メイン電源経路の導通時、バッテリーパック１０から電気モーター４０へ電源が供給され、電気モーター４０の駆動が可能になる。

車両通信部３０は、運転者からの運転停止信号が受信されたことに応答して、バッテリー通信部１１０に電源遮断信号を伝送し得る。バッテリー通信部１１０は、電源遮断信号を制御部１７０に伝達し得る。制御部１７０は、電気車両１の運転中において、電源遮断信号が受信されたことに応答して第２スイッチＳＷ２と第１スイッチＳＷ１を順次にターンオフし得る。

図２は、本発明の第１実施形態によるバッテリー制御方法を示したフローチャートである。図２のバッテリー制御方法は、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がターンオフされた状態で所定の周期で反復され得る。

図１及び図２を参照すると、段階Ｓ２００において、バッテリー通信部１１０は、始動信号が受信されたか否かを判定する。始動信号は、運転者のユーザーデバイス２から伝送され得る。ユーザーデバイス２は、例えば、近距離通信が可能なスマートフォンであり得る。運転者がユーザーデバイス２に運転要請を入力した後、ユーザーデバイス２がバッテリー通信部１１０の通信範囲内に進入することによって、始動信号がユーザーデバイス２からバッテリー通信部１１０へ伝送され得る。段階Ｓ２００の値が「はい」である場合、段階Ｓ２１０へ進む。

段階Ｓ２１０で、バッテリー通信部１１０は、バッテリーコントローラ１３０に第１要請信号を伝送する。第１要請信号は、車両コントローラ２０を動作不能状態から動作可能状態へ切り替えるための信号である。

段階Ｓ２２０で、バッテリーコントローラ１３０は、第１要請信号が受信されたことに応じて、バッテリー情報を生成する。バッテリー情報は、第１要請信号が受信された時点でのバッテリーパック１０の電圧、温度及び充電状態のうち少なくとも一つを示し得る。

段階Ｓ２３０で、バッテリーコントローラ１３０は、第１スイッチＳＷ１をターンオンする。第１スイッチＳＷ１がターンオンされることによって、バッテリーパック１０と車両コントローラ２０との間のサブ電源経路が提供され、車両コントローラ２０が動作不能状態から動作可能状態に切り替えられる。

段階Ｓ２４０で、バッテリーコントローラ１３０は、バッテリー情報を含む通知信号をバッテリー通信部１１０へ伝送する。

段階Ｓ２５０で、バッテリー通信部１１０は、通知信号が受信されたことに応じて、バッテリー情報を含む第２要請信号を車両通信部３０へ伝送する。車両通信部３０は、第２要請信号を車両コントローラ２０へ伝送する。車両コントローラ２０は、第２要請信号のバッテリー情報に基づき、電気車両１の運転可否を判定する。例えば、車両コントローラ２０は、バッテリー情報が示すバッテリーパック１０の電圧、温度及びＳＯＣのうち少なくとも一つが予め決められた安全範囲から外れる異常状態（例えば、過放電、過熱、過冷）の場合、電気車両１の運転が不可であると判定し、その外には電気車両１の運転が可能であると判定し得る。車両コントローラ２０は、電気車両１の運転が可能であると判定される場合、車両通信部３０を通じてバッテリー通信部１１０へ確認信号を伝送する。即ち、確認信号は、バッテリーパック１０が電気車両１の運転に使用可能な正常状態にあることを示す。

段階Ｓ２６０で、バッテリー通信部１１０は、車両通信部３０からの確認信号が受信されたか否かを判定する。段階Ｓ２６０の値が「はい」である場合、段階Ｓ２７０へ進む。

段階Ｓ２７０で、バッテリー通信部１１０は、第３要請信号をバッテリーコントローラ１３０に伝送する。第３要請信号は、電気モーター４０を動作不能状態から動作可能状態へ切り替えるための信号である。

段階Ｓ２８０で、バッテリーコントローラ１３０は、第３要請信号が受信されたことに応じて、第２スイッチＳＷ２をターンオンする。第２スイッチＳＷ２がターンオンされることによって、バッテリーパック１０と電気モーター４０との間のメイン電源経路が提供され、電気モーター４０が動作不能状態から動作可能状態に切り替えられる。

図３は、本発明の第２実施形態によるバッテリー制御方法を示したフローチャートである。図３のバッテリー制御方法は、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がターンオフされた状態で所定の周期で反復され得る。

図１及び図３を参照すると、段階Ｓ３００で、バッテリー通信部１１０は、始動信号が受信されたか否かを判定する。始動信号は、運転者のユーザーデバイス２から伝送され得る。ユーザーデバイス２は、例えば、近距離通信が可能なスマートフォンであり得る。運転者がユーザーデバイス２に運転要請を入力した後、ユーザーデバイス２がバッテリー通信部１１０の通信範囲内に進入することによって、始動信号がユーザーデバイス２からバッテリー通信部１１０へ伝送され得る。段階Ｓ３００の値が「はい」である場合、段階Ｓ３１０へ進む。

段階Ｓ３１０で、バッテリー通信部１１０は、バッテリーコントローラ１３０に第１要請信号を伝送する。第１要請信号は、車両コントローラ２０を動作不能状態から動作可能状態に切り替えるための信号である。

段階Ｓ３２０で、バッテリーコントローラ１３０は、第１要請信号が受信されたことに応じて、バッテリー情報を生成する。バッテリー情報は、第１要請信号が受信された時点でのバッテリーパック１０のバッテリー電圧、バッテリー温度及び充電状態のうち少なくとも一つを示し得る。

段階Ｓ３３０で、バッテリーコントローラ１３０は、第１スイッチＳＷ１をターンオンする。第１スイッチＳＷ１がターンオンされることによって、バッテリーパック１０と車両コントローラ２０との間のサブ電源経路が提供され、車両コントローラ２０が動作不能状態から動作可能状態に切り替えられる。

段階Ｓ３３２で、バッテリーコントローラ１３０は、バッテリーパック１０を介して流れるバッテリー電流を検出する。または、バッテリーコントローラ１３０は、段階Ｓ３３２で、バッテリー電流及びバッテリー電圧を両方とも検出し得る。

段階Ｓ３３４で、バッテリーコントローラ１３０は、バッテリー電流が所定の臨界電流範囲内であるか否かを判定する。または、バッテリーコントローラ１３０は、段階Ｓ３３４で、（ｉ）バッテリー電流が所定の臨界電流範囲内であるか否か及び（ｉｉ）段階Ｓ３２０で生成されたバッテリー情報のバッテリー電圧と段階Ｓ３３２で検出されたバッテリー電圧との電圧差が所定の臨界電圧範囲内であるか否かを両方とも判定し得る。段階Ｓ３３４の値が「はい」である場合、段階Ｓ３４０へ進む。段階Ｓ３３４の値が「いいえ」である場合、段階Ｓ３９０へ進む。

段階Ｓ３４０で、バッテリーコントローラ１３０は、バッテリー情報を含む通知信号をバッテリー通信部１１０へ伝送する。

段階Ｓ３５０で、バッテリー通信部１１０は、通知信号が受信されたことに応じて、バッテリー情報を含む第２要請信号を車両通信部３０へ伝送する。車両通信部３０は、第２要請信号を車両コントローラ２０へ伝送する。車両コントローラ２０は、第２要請信号のバッテリー情報に基づいて電気車両１の運転可否を判定する。例えば、車両コントローラ２０は、バッテリー情報が示すバッテリーパック１０の電圧、温度及びＳＯＣのうち少なくとも一つが予め決められた安全範囲から外れる異常状態（例えば、過放電、過熱）である場合、電気車両１の運転が不可能であると判定し、その外には、電気車両１の運転が可能であると判定し得る。車両コントローラ２０は、電気車両１の運転が可能であると判定される場合、車両通信部３０を通じてバッテリー通信部１１０へ確認信号を伝送する。

段階Ｓ３６０で、バッテリー通信部１１０は、車両通信部３０からの確認信号が受信されたか否かを判定する。段階Ｓ３６０の値が「はい」である場合、段階Ｓ３７０へ進む。

段階Ｓ３７０で、バッテリー通信部１１０は、第３要請信号をバッテリーコントローラ１３０へ伝送する。第３要請信号は、電気モーター４０を動作不能状態から動作可能状態へ切り替えるための信号である。

段階Ｓ３８０で、バッテリーコントローラ１３０は、第３要請信号が受信されたことに応じて、第２スイッチＳＷ２をターンオンする。第２スイッチＳＷ２がターンオンされることによって、バッテリーパック１０と電気モーター４０との間のメイン電源経路が提供され、電気モーター４０が動作不能状態から動作可能状態に切り替えられる。

段階Ｓ３９０で、バッテリーコントローラ１３０は、第１スイッチＳＷ１をターンオフする。

段階Ｓ３９２で、バッテリーコントローラ１３０は、バッテリー通信部１１０に故障信号を伝送する。故障信号は、サブ電源経路内に開放回路故障または短絡回路故障が発生したことを示す。

段階Ｓ３９４で、バッテリー通信部１１０は故障信号をユーザーデバイス２へ伝送する。

以上で説明した本発明の実施形態は、必ずしも装置及び方法を通じて具現されることではなく、本発明の実施形態の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体を通じて具現され得、このような具現は、本発明が属する技術分野における専門家であれば、前述した実施形態の記載から容易に具現できるはずである。

以上、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

また、上述の本発明は、本発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想から脱しない範囲内で多様な置換、変形及び変更が可能であるため、上述の実施形態及び添付された図面によって限定されず、多様な変形が行われるように各実施形態の全部または一部を選択的に組み合わせて構成可能である。

Claims (12)

1. 第１ノードと第２ノードとの間に接続される車両コントローラ、前記車両コントローラと通信する車両通信部、前記第２ノードと第３ノードとの間に接続される電気モーター、及び、第４ノードと前記第２ノードとの間に接続されるバッテリーパックを含む電気車両のためのバッテリー制御システムであって、
   前記電気車両に対する始動信号が受信されたことに応じて、第１要請信号を伝送するように構成されるバッテリー通信部と、
   前記第１ノードと前記第４ノードとの間に接続される第１スイッチと、
   前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続される第２スイッチと、
   前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが両方ともターンオフされている場合、前記第１要請信号が受信されたことに応じて、前記バッテリーパックと前記車両コントローラとの間のサブ電源経路が提供されるように前記第１スイッチをターンオンした後、前記バッテリーパックのバッテリー情報を含む通知信号を伝送するように構成されるバッテリーコントローラと、を含み、
   前記バッテリー通信部は、前記通知信号が受信されたことに応じて、前記バッテリー情報を含む第２要請信号を前記車両通信部に伝送するように構成される、バッテリー制御システム。
2. 前記バッテリー通信部は、近距離通信チャンネルを介して前記車両通信部に結合する、請求項１に記載のバッテリー制御システム。
3. 前記バッテリー情報は、前記第１要請信号が受信された時点における前記バッテリーパックの電圧、温度及び充電状態のうち少なくとも一つを示す、請求項１に記載のバッテリー制御システム。
4. 前記バッテリー通信部は、前記第２要請信号が伝送された後、前記車両通信部からの確認信号が受信されたことに応じて、第３要請信号を前記バッテリーコントローラに伝送するように構成される、請求項１に記載のバッテリー制御システム。
5. 前記バッテリーコントローラは、前記第３要請信号が受信されたことに応じて、前記バッテリーパックから前記電気モーターへのメイン電源経路が提供されるように、前記第２スイッチをターンオンするように構成される、請求項４に記載のバッテリー制御システム。
6. 前記バッテリーコントローラは、前記第１スイッチがターンオンされた後、前記バッテリーパックを介して流れるバッテリー電流を検出するように構成される、請求項４に記載のバッテリー制御システム。
7. 前記バッテリーコントローラは、前記バッテリー電流が所定の臨界電流範囲内である場合、前記通知信号を前記車両通信部に伝送するように構成される、請求項６に記載のバッテリー制御システム。
8. 前記バッテリーコントローラは、前記バッテリー電流が所定の臨界電流範囲から外れた場合、前記第１スイッチをターンオフするように構成される、請求項６に記載のバッテリー制御システム。
9. 前記バッテリーコントローラは、前記バッテリー電流が所定の臨界電流範囲から外れた場合、前記サブ電源経路内に開放回路故障または短絡回路故障が発生したことを示す故障信号を前記バッテリー通信部に伝送するように構成される、請求項６に記載のバッテリー制御システム。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載のバッテリー制御システムを含む、電気車両。
11. 第１ノードと第２ノードとの間に接続される車両コントローラ、前記車両コントローラと通信する車両通信部、前記第２ノードと第３ノードとの間に接続される電気モーター、及び、第４ノードと前記第２ノードとの間に接続されるバッテリーパックを含む電気車両のためのバッテリー制御方法であって、
    バッテリー通信部が、前記電気車両に対する始動信号が受信されたことに応じて、第１要請信号を伝送する段階と、
    バッテリーコントローラが、前記第１ノードと前記第４ノードとの間に接続される第１スイッチ及び前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続される第２スイッチが、両方ともターンオフされている場合、前記第１要請信号が受信されたことに応じて、前記バッテリーパックと前記車両コントローラとの間のサブ電源経路が提供されるように、前記第１スイッチをターンオンする段階と、
    前記バッテリーコントローラが、前記第１スイッチをターンオンした後、前記バッテリーパックのバッテリー情報を含む通知信号を伝送する段階と、
    前記バッテリー通信部が、前記通知信号が受信されたことに応じて、前記バッテリー情報を含む第２要請信号を前記車両通信部に伝送する段階と、を含むバッテリー制御方法。
12. 前記バッテリー通信部が、前記第２要請信号が伝送された後、前記車両通信部からの確認信号が受信されたことに応じて、第３要請信号を前記バッテリーコントローラに伝送する段階と、
    前記バッテリーコントローラが、前記第３要請信号が受信されたことに応じて、前記バッテリーパックから前記電気モーターへのメイン電源経路が提供されるように、前記第２スイッチをターンオンする段階と、をさらに含む、請求項１１に記載のバッテリー制御方法。

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