KR100452566B1

KR100452566B1 - 전동 장치 및 그 전지 유닛의 충·방전 방법

Info

Publication number: KR100452566B1
Application number: KR10-2002-7001435A
Authority: KR
Inventors: 히로시 이시이; 다카시 아오키; 노부히토 오누마
Original assignee: 가부시키 가이샤 도쿄 알 앤드 디
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2004-10-14
Also published as: EP1223653B1; EP1223653A4; CN1237681C; US6741065B1; JP2001045673A; DE60033833T2; CA2380959A1; CN1369127A; KR20020026559A; EP1223653A1; JP3890168B2; CA2380959C; WO2001011754A1; DE60033833D1

Abstract

본 발명은 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)와 적어도 상기 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 기억하는 기억 수단(11, 12, 13)을 쌍으로 하여 설치된 복수 개의 전지 유닛(2, 3, 4)을 착탈 가능하게 탑재한 전동 장치에 관한 것이다.

상기 전동 장치는 각 전지 유닛의 착탈에 따라 전동 장치(1)와 전기적인 접속 및 분리를 행하는 접속 수단을 구비하고, 장치 본체측에 부하를 구동하는 구동 수단(9)과, 탑재된 각 전지 유닛(2, 3, 4)의 기억 수단(11, 12, 13)에 기억되어 있는 정보를 참조하여 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)를 충전하는 충전 수단(5)과, 상기 기억 수단에 기억된 정보를 참조하여 각 전지 유닛(2, 3, 4)에서 구동 수단(9)으로의 전력의 공급을 제어하는 제어 수단(6)을 구비한다.

Description

전동 장치 및 그 전지 유닛의 충ㆍ방전 방법{ELECTRIC DEVICE AND APPARATUS FOR CHARGING BATTERY UNIT, AND METHOD FOR CHARGING AND DISCHARGING}

전동 이륜차나 전동 휠체어와 같이, 복수 개의 축전지로 이루어지는 일련의 축전지를 동력원으로서 탑재한 전동 차량이 있다. 이런 종류의 전동 차량에는 탑재되어 있는 일련의 축전지로부터의 전기 에너지(전력)에 의해 모터를 구동하여, 그 구동력만으로 주행하는 차량이나, 모터의 구동력과 인력과의 합력(合力)으로 주행하는 차량, 또는 가솔린의 구동력과 모터의 구동력을 전환하여 이용하는 차량 등이 있다.

이러한 차량 등에 동력원으로서 탑재되는 축전지는 빈번하게 충전할 필요가 있는데, 그 충전 방법으로서는 차량으로부터 분리시켜 충전하는 단일체 충전 방법과, 차량에 탑재된 상태로 충전하는 차량 탑재식 충전 방법이 있다.

예컨대, 전동 차량과 같은 전동 장치에 있어서는 차량 본체의 중량에 비해서 중량이 무거운 대용량의 축전지를 탑재할 필요가 있는 경우가 있다. 그 경우에는 전지의 중량이 크기 때문에 인력(人力)에 의한 축전지의 분리나 운반이 곤란하다. 그 때문에 전동 장치인 차량에 충전 장치를 구비하고, 차량을 상용 전원의 근처로 이동시켜 충전하는 방법이 채용되고 있다. 또한, 차량에 탑재하는 축전지의 중량이 비교적 작은 경우에는 축전지를 차량으로부터 분리시켜, 별도로 설치된 충전 장치에 접속하여 충전하는 방법이 채용되는 경우도 있다.

여기서, 축전지로서 일련의 축전지를 이용한 종래의 전동 장치와 그 축전지의 충전 방법에 관해서, 도 15 내지 도 20을 이용하여 설명한다.

도 15 내지 도 17은 전지부와 그 충전 장치를 고정하여 탑재한 전동 장치의 예이다. 그 각 전동 장치(200, 210, 220)는 모두 병렬로 접속된 충전 장치(201), 전지부(202), 제어 장치(203) 및 구동 장치(204)와, 그 구동 장치에 의해서 구동되어 차륜 등의 주행부를 구동하는 전동기(모터)(205)로 구성되어 있다.

그리고, 이들 전동 장치는 전지부(202)의 방전에 의한 전력을 구동 장치(204)에 공급하여 전동기(205)를 구동하고, 그 동력으로 차륜 등의 주행부를 구동한다. 제어 장치(203)는 그 구동 장치(204)의 동작을 제어한다.

도 15에 도시한 전동 장치(200)는 전지부(202)로서 예컨대 납 축전지를 사용한 1 개의 일련의 축전지(202a)를 탑재하고 있고, 전동 휠체어나 전기 스쿠터 등에 많이 이용되고 있다. 그리고, 일련의 축전지(202a)가 납 축전지인 경우의 전지부(202)의 중량은 약 30∼60 Kg 정도로 무겁다.

도 16에 도시한 전동 장치(210)는 전지부(202)로서 복수 개의 일련의 축전지(202a)를 탑재하고 있고, 단일체의 축전지를 n개 직렬로 접속한 일련의 축전지(202a)를 m열 병렬로 접속하여 전지부(202)를 구성할 수 있다.

도 17에 도시한 전동 장치(220)는 전지부(202)로서 복수(m) 개의 일련의 축전지 유닛(202b)을 병렬로 접속하여 탑재한 것으로, 그 각 일련의 축전지 유닛(202b)은 단일체의 축전지를 n개 직렬로 접속하여 구성되어 있다.

이들 전동 장치(210, 220)는 장시간 가동되는 전동 차량이나, 중량이 큰 물체를 움직이는 전동 장치 등, 대용량 또는 대전력의 전력원을 필요로 하는 전동 포크 리프트나 전동 운반차 등에 다양하게 사용되고 있다. 이들은 전지부(202)의 중량이 60 Kg을 초과하는 무거운 것이 많다.

또한, 이들 전동 장치(200, 210, 220)는 모두 전지부(202)와, 전지부를 충전하기 위한 충전 장치(201)를 함께 탑재하고 있기 때문에, 전지부(202)의 일련의 축전지(202a) 또는 일련의 축전지 유닛(202b)을 충전할 때에는 그 전동 장치를 차량마다 상용 전원(100)의 근처로 이동하거나 또는 수송하고, 충전 장치(201)에 상용 전원(100)을 접속하여, 그 충전 장치(201)에 의해서 충전 전류를 전지부(202)에 공급하여 실행한다. 또는 전용의 장치를 사용하여 전지부(202)를 차량으로부터 분리시켜 충전하는 것도 가능하다.

또한, 도 16 및 도 17에 도시한 전동 장치(210, 220)는 각 전지부(202)를 구성하는 복수 개의 각 일련의 축전지(202a) 또는 각 일련의 축전지 유닛(202b)을 1개 단위로서 충전 및 방전을 행하는 것도 가능하다.

한편, 도 18 내지 도 20의 각각의 (A)에 도시한 전동 장치(300, 310, 320)는 충전 장치를 탑재하고 있지 않고, 도 18 내지 도 20의 각각의 (B)에 도시한 충전 장치(301)를 차고나 서비스 센터 등에 구비하고 있다. 또한, 도 18, 도 19, 도 20의 각 전지부(302)는 각각 도 15, 도 16, 도 17의 각 전지부(202)와 동일한 형식의 일련의 축전지(302a) 또는 일련의 축전지 유닛(302b)으로 구성되어 있는데, 전동 장치(300, 310, 320)의 본체로부터 착탈 가능한 유닛으로 되어 있고, 본체와의 사이에 전기적인 접속을 실행하기 위한 커넥터(306a, 306b)를 구비하고 있다. 그 밖의 구성은 도 15 내지 도 17에 도시한 전동 장치와 동일하다.

이들 전동 장치(300, 310, 320)에 착탈 가능하게 탑재된 전지부(302)를 충전할 때는 그 전지부(302)를 장치 본체로부터 분리시켜 이동하여, 도 18, 도 19, 도 20의 각각의 (B)에 도시한 바와 같이, 상용 전원(100)에 접속되어 있는 별도로 설치된 충전 장치(301)에 장착하여 충전한다.

이들 전지부(302)의 일련의 축전지(302a) 또는 일련의 축전지 유닛(302b)에서는 예컨대, 중량이 1.8∼3.5 Kg 정도로 비교적 경량인 니켈·카드뮴(Ni-Cd) 전지가 이용되고, 전동 어시스트 자전거 등에 많이 탑재되고 있다.

이 전동 어시스트 자전거와 같이, 전지부의 전지 용량이나 공급 전력을 그다지 필요로 하지 않는 경우에는 전지부가 인력으로 용이하게 옮길 수 있을 정도의 중량이므로, 전지부를 차량으로부터 분리시켜 충전하는 것이 용이하다.

그러나, 통상의 전동 장치의 전지부는 상당한 중량을 갖기 때문에 이 전지부를 충전하기 위해서는 상용 전원 등의 충전할 수 있는 전원이 있는 곳으로 전동 장치(차량) 자체를 이동하거나, 또는 전지부를 임의의 운송 수단으로 충전 장치가 구비되고 있는 곳까지 운송하여 충전해야 하는 불편함이 있다.

또한, 전술한 각 전동 장치는 전지부(202 또는 302)가 1개(1세트)밖에 탑재되어 있지 않기 때문에, 전지부의 일련의 축전지의 축전 상태가 소정의 규정치(전지의 사양이나 전동 장치의 요구 조건 등에 따라 결정됨)를 밑돌아 사용이 불가능하게 되면, 그 밖의 제어 장치나 구동 장치 등이 사용 가능하더라도, 전동 장치 그 자체의 사용이 불가능하게 되어 버린다. 그래서, 전지부를 분리시킬 수 있으면, 사용 불능이 된 전지부를 다른 전지부로 교환한 뒤에 사용해야 한다.

또는 일련의 축전지의 축전 상태가 규정치를 밑돌아 사용이 불가능하게 된 전지부를 충전할 필요가 있지만, 이 경우 충분히 용량이 큰 충전 장치를 이용하지 않는 한, 전동 장치를 사용 가능한 상태까지 충전하기 위해서는 장시간을 필요로 하는 문제가 있다.

또한, 전지부로서, 전술한 도 16, 도 17 또는 도 19, 도 20에 도시한 전동 장치와 같이, 전지부가 복수 개의 일련의 축전지 또는 일련의 축전지 유닛을 병렬로 접속하여 구성되어 있는 경우에는 각 일련의 축전지 또는 일련의 축전지 유닛마다 충전량의 변동이 생기지 않도록 그 변동을 허용 범위 내로 하거나, 또는 충전량의 변동을 제어하기 위한 수단이 필요하게 된다.

또한, 특히 전지부에 니켈ㆍ카드뮴(Ni-Cd) 전지나 니켈ㆍ금속 수소(Ni-MH) 전지 등을 사용하는 경우에는 방전 심도가 얕은 상태에서 충전과 방전을 반복하여 사용하면, 전지의 용량이 감소하는 소위 메모리 효과를 발생시키기 때문에, 이것을 방지하는 수단이 필요하게 된다.

그리고, 전동기 등의 부하측으로부터의 회생(回生) 전력을 전지부에 환원하는 경우, 전지부의 상태, 즉 방전 정도에 따라서는 충전이 불가능하게 되는 경우도 있고, 회생 전력을 효율적으로 충전할 수 없었다.

그래서, 전동 차량의 특성에 따라서, 필요한 용량의 일련의 축전지를 분할한 형태로 탑재하고, 그 각 일련의 축전지를 직렬 또는 병렬로 접속할 수 있도록 하여, 필요에 따라서 단독 또는 조합하여 충전 또는 방전시킴으로써, 충ㆍ방전시에 있어서의 일련의 축전지로부터의 방열성(放熱性)을 향상시키며, 열에 의한 열화의 요인을 저감하고, 일련의 축전지의 수명을 장기화하며, 또한 일련의 축전지의 잔류(殘存) 용량이나 충전 상태를 용이하게 확인할 수 있도록 하는 전동 차량용 전력 공급 방법 및 그 장치가 제안되어 있다(특개평 제9-298805호 공보 참조).

이 전동 차량은 발진 및 가속시 등의 부하가 클 때에는 각 일련의 축전지를 병렬로 접속하여 대전류를 방전시키고, 발진 후 일정 속도로 주행할 때 등의 부하가 작아졌을 때에는 단독 또는 필요에 따라서 복수 개의 일련의 축전지로 소전류를 방전한다.

이 복수 개의 각 일련의 축전지는 서로 접촉하지 않게 차량에 탑재되어 고정되어 있다.

또한, 이 전동 차량의 각 일련의 축전지의 관리는 완전 충전 상태의 일련의 축전지의 사용을 기본으로 하여, 복수 개의 일련의 축전지 중의 하나를 방전시켜 그 일련의 축전지의 용량이 방전되면, 다음 일련의 축전지를 방전시키는 방법으로 행해진다.

이와 같이, 이 전동 차량은 복수 개의 일련의 축전지를 1 세트씩 방전시키며, 그 방전이 끝나면 나머지 일련의 축전지의 잔류 용량을 표시할 수 있고, 이에 따라 장치 전체의 일련의 축전지의 잔류 용량을 용이하게 확인할 수 있도록 하고 있다.

또한, 그 일련의 축전지를 충전하는 경우에는 방전시와 반대의 순서로 충전하도록 장치의 제어를 실행하고 있다. 즉, 충전은 반드시 완전 충전이 될 때까지 충전할 필요가 있다는 것이다.

그러나, 차량의 발진, 가속시 등의 큰 부하가 걸려 대전류 방전을 필요로 할 때에는 병렬 접속한 복수 개의 일련의 축전지를 각각 방전시키고, 정속 주행시와 같은 가벼운 부하일 때에는 단독 또는 필요에 따라서 복수 개의 일련의 축전지로 소전류를 방전하기 때문에, 각 일련의 축전지의 잔류 용량의 정확한 관리가 어렵고, 가장 효율적인 방전 및 충전의 제어를 실행할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

특히, 방전 심도가 얕은 상태에서 충전과 방전을 반복하여 사용하면, 전지의 용량이 감소하는 소위 메모리 효과가 발생된 일련의 축전지를 사용하는 경우, 그 메모리 효과를 방지하기 위해서 개개의 일련의 축전지에 대한 최적의 충ㆍ방전 제어를 실행하는 것이 바람직하지만, 그와 같은 제어가 곤란하였다.

또한, 규정 잔류 용량까지의 방전이 종료된 일련의 축전지를 차량으로부터 분리시켜서, 다른 장소에서 충전 장치로 충전하고자 할 때, 전지의 관리가 획일적인 순서 관리로 되어 있기 때문에, 일련의 축전지를 분리시킨 상태에서, 그 충ㆍ방전 상황을 확인하여 최적의 충전 제어를 실행하는 것은 불가능하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 전동 장치의 문제를 해결하여, 일련의 축전지를 설치한 전지부가 적절하고 확실한 관리를 가능하게 하고, 또한 항상 효율이 양호한 이용을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다. 보다 구체적으로는 이하에 열거하는 기능을 실현하는 것을 목적으로 한다.

① 인력에 의한 전지부의 착탈 및 운반을 용이하게 하며, 충전시에 반드시 전동 장치를 이동시킬 필요성을 없애는 동시에, 전지부를 운반하기 위한 특별한 운반 장치도 필요로 하지 않는다.

② 전동 장치의 전지부의 취급성을 향상시켜 사용성을 좋게 한다.

③ 특별한 충전 장치를 필요로 함이 없이 전동 장치의 가동과 충전을 병행할 수 있도록 한다.

④ 전지부의 전지 특성의 관리가 가능하며, 충ㆍ방전을 그 전지 특성에 맞춰 자유롭게 선택할 수 있도록 한다.

⑤ 전동 장치의 전지부로서, Ni-Cd 전지와 같이 소위 메모리 효과가 생기는 2차 전지(축전지)를 사용하는 경우의 메모리 효과를 방지하고, 그 리프레시를 필요로 하지 않는다.

⑥ 복수 세트의 전지부에 있어서의 각각의 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황의 검지 정밀도의 향상을 도모한다.

⑦ 일련의 축전지의 수명 연장을 도모한다.

⑧ 상이한 종류의 전지 세트라도 조합하여 사용할 수 있게 한다.

⑨ 전지 스탠드 등에 충전 장치를 설치하여, 충전의 편리성을 도모함과 동시에 전지부를 전동 장치로부터 분리시키더라도 그 충ㆍ방전 상황을 고정밀도로 확인할 수 있도록 하여 최적의 충전 제어를 가능하게 한다.

또한, 전동기 등의 부하측으로부터의 회생 전력을 전지부로 환원하여, 유효하게 활용할 수 있도록 한다.

본 발명은 전지에 의한 전기 에너지를 동력원으로 하는 전동 이륜차나 전동 휠체어 등의 전동 차량과 같은 전동 장치 및 그 전지 유닛의 충ㆍ방전 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 유닛을 탑재한 전동 장치의 블록 회로도.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 유닛을 탑재한 전동 장치의 블록 회로도.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전지 유닛을 탑재한 전동 장치의 블록 회로도.

도 4는 도 1에 도시한 전동 장치로부터 충전 유닛 및 복수 개의 전지 유닛을 분리시켜 충전하는 경우의 접속 상태를 도시한 도면.

도 5는 도 2에 도시한 전동 장치로부터 1 개의 전지 유닛을 분리시켜 충전하는 경우의 도면.

도 6은 도 3에 도시한 전동 장치로부터 충전 유닛 및 복수 개의 전지 유닛을 분리시켜 충전하는 경우의 접속 상태를 도시한 도면.

도 7은 도 1에 도시한 전동 장치의 충전 수단에 의한 전지 유닛의 충전 동작을 도시한 흐름도.

도 8은 도 1에 도시한 전동 장치의 충전 수단에 의한 전지 유닛의 충전 동작을 도시한 연속 흐름도.

도 9는 도 1에 도시한 전동 장치의 가동시에 있어서의 제어 장치에 의한 동작을 도시한 흐름도.

도 10은 도 1에 도시한 전동 장치의 가동시에 있어서의 제어 장치에 의한 동작을 도시한 연속 흐름도.

도 11은 도 2에 도시한 전동 장치에 있어서의 각 전지 유닛의 충전 수단에 의한 독립된 충전 동작을 도시한 흐름도.

도 12는 도 2에 도시한 전동 장치에 있어서의 각 전지 유닛의 충전 수단이 서로 정보를 교환하여, 각 일련의 축전지를 순차적으로 충전하는 경우의 동작을 도시한 흐름도.

도 13은 도 2에 도시한 전동 장치에 있어서의 각 전지 유닛의 충전 수단이 서로 정보를 교환하여, 충전 전력을 제어하면서 각 일련의 축전지를 충전하는 경우의 동작을 도시한 흐름도.

도 14는 도 2에 도시한 전동 장치에 있어서의 각 전지 유닛의 충전 수단이 서로 정보를 교환하여, 충전 전력을 제어하면서 각 일련의 축전지를 충전하는 경우의 동작을 도시한 연속 흐름도.

도 15는 종래의 일련의 축전지 및 그 충전 장치를 탑재한 전동 장치의 일례를 도시한 블록도.

도 16은 종래의 일련의 축전지 및 그 충전 장치를 탑재한 전동 장치의 다른 예를 도시한 블록도.

도 17은 종래의 일련의 축전지 및 그 충전 장치를 탑재한 전동 장치의 또 다른 예를 도시한 블록도.

도 18은 종래의 일련의 축전지를 탑재한 전동 장치와 별도로 설치한 충전 장치에 의한 일련의 축전지의 충전 상태의 예를 도시한 블록도.

도 19는 종래의 일련의 축전지를 탑재한 전동 장치와 별도로 설치한 충전 장치에 의한 일련의 축전지의 충전 상태의 다른 예를 도시한 블록도.

도 20은 종래의 일련의 축전지를 탑재한 전동 장치와 별도로 설치한 충전 장치에 의한 일련의 축전지의 충전 상태의 또 다른 예를 도시한 블록도.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같은 전동 장치와, 그 전지 유닛을 충전하기 위한 충전 장치와, 그 전지 유닛의 충ㆍ방전 방법을 제공한다.

본 발명에 의한 전동 장치는 일련의 축전지와 적어도 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 기억하는 기억 수단을 쌍으로 설치한 전지 유닛을 복수 개 착탈 가능하게 탑재하여, 그 각 전지 유닛과 장치 본체측의 전지 유닛 장착부에 전지 유닛의 착탈에 따라 장치 본체측과의 전기적인 접속 및 분리를 행하는 접속 수단을 구비하고 있다.

그리고, 장치 본체측에 부하를 구동하는 구동 수단과, 탑재된 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 일련의 축전지를 충전하는 충전 수단과, 탑재된 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 상기 각 전지 유닛에서 구동 수단으로의 전력의 공급을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 충전 수단은 상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단에 기억되어 있는 적어도 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 판독하는 수단과, 적어도 동일 유닛 내의 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 전지 유닛의 기억 수단에 기록하는 수단을 구비한다.여기서, 일련의 축전지는 니켈·카드뮴 전지나 니켈·금속 수소 전지와 같은 각종 2차 전지도 포함한다. 또한, 기억 장치는 EEPROM, 플래시 ROM, 배터리로 백업된 RAM 등의 비휘발성 메모리로서, 전지 유닛 내부 또는 전동 장치 본체측에 설치된 충전 수단 또는 제어 수단에 의해서 적어도 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 포함하는 각종 정보가 기록된다. 또한, 미리 일련의 축전지의 종류나 특성 정보를 기록해 놓을 수도 있다.이 전지 유닛은 전동 장치에 탑재된 상태이거나 분리시킨 단일체의 상태인 경우라도 그 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 내장하고 있는 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황을 정확하게 알 수 있고, 항상 적절한 충ㆍ방전 제어를 실행하는 것이 가능하다.

또한, 일련의 축전지와, 적어도 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 기억하는 기억 수단과, 상기 일련의 축전지를 충전하기 위한 충전 수단을 일체화한 전지 유닛을 복수 개 착탈 가능하게 탑재하고, 그 각 전지 유닛과 장치 본체측의 전지 유닛 장착부에 전지 유닛의 착탈에 따라 장치 본체측과의 전기적인 접속 및 분리를 행하는 접속 수단을 설치하며, 장치 본체측에 부하를 구동하는 구동 수단과, 탑재된 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 상기 각 전지 유닛에서 구동 수단으로의 전력의 공급을 제어하는 제어 수단을 구비하도록 할 수 있다.

이 경우, 각 전지 유닛의 충전 수단에는 탑재된 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 서로 참조하여 충전 순위를 결정하는 수단을 갖는다.

또한, 일련의 축전지와, 적어도 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 기억하는 기억 수단을 쌍으로 구성하고, 상기 일련의 축전지와 직렬로 접속된 스위치를 설치한 전지 유닛을 복수 개 착탈 가능하게 탑재하며, 그 각 전지 유닛과 장치 본체측의 전지 유닛 장착부에 전지 유닛의 착탈에 따라 장치 본체측과의 전기적인 접속 및 분리를 행하는 접속 수단을 설치하고, 장치 본체측에 부하를 구동하는 구동 수단과, 탑재된 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 상기 스위치를 통해 일련의 축전지를 충전하는 충전 수단과, 탑재된 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 상기 각 전지 유닛의 상기 스위치를 통해 일련의 축전지에서 구동 수단으로의 전력의 공급을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 충전 수단이, 상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단에 기억되어 있는 적어도 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 판독하는 수단과, 적어도 동일 유닛 내의 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 상기 기억 수단에 기록하는 수단을 구비하도록 할 수도 있다.

이들 전동 장치에 따르면, 복수 개의 전지 유닛을 착탈 가능하게 탑재하고, 그 각 전지 유닛에 설치된 기억 수단에 기억된 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보에 기초하여 방전에 적합한 하나 이상의 전지 유닛을 선택하여 구동부에 전력을 공급하도록 방전시킬 수 있다.

또한, 그 전지 유닛의 일련의 축전지를 충전하는 경우도, 장치 본체측에 설치한 충전 장치 또는 각 전지 유닛 내에 설치한 충전 장치 또는 충전 스탠드 등에설치한 충전 장치에 의해서, 그 전지 유닛 내의 기억 장치에 기억되어 있는 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보에 기초하여 단독 또는 복수 개의 전지 유닛에 대하여 선택적으로 최적의 충전 제어를 가능하게 하면서 충전할 수 있다.

이들 전동 장치에 있어서, 상기 전지 유닛과는 별도로 설치한 충전 수단도 전동 장치 본체에 대하여 착탈 가능한 유닛으로 구성할 수 있고, 이에 따라 그 충전 수단(충전 유닛)을 하나 이상의 전지 유닛과 함께 전동 장치로부터 분리시켜서 전지 유닛의 일련의 축전지를 충전할 수 있다.

또한, 상기 제어 수단은 상기 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 판독하고 기억을 유지하는 수단과, 상기 수단에 기억 유지된 상기 정보에 기초하여 장치 전체의 동작을 제어하는 수단을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 전지 유닛의 기억 수단이 일련의 축전지의 특성에 관한 정보도 기억하고, 상기 충전 수단은 상기 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 일련의 축전지의 특성에 관한 정보를 참조하여 상기 일련의 축전지를 그 특성에 맞춰 충전 제어하는 수단을 갖도록 할 수도 있다.

또한, 상기 제어 수단은 상기 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 일련의 축전지의 특성에 관한 정보를 참조하여 상기 일련의 축전지로부터의 방전을 그 특성에 맞춰 제어하는 수단을 갖도록 할 수도 있다.

또한, 이들 전동 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 각 전지 유닛에 기억된 정보에 기초하여 상기 각 전지 유닛의 일련의 축전지의 잔류 용량을 표시하며, 충전이 필요한 일련의 축전지가 있는 경우에는 충전 요구 표시 또는 경보를 실행하는 수단을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 각 전동 장치에 있어서의 전지 유닛의 충ㆍ방전 방법은 상기 전동 장치에 탑재된 복수 개의 상기 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 각각 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 순서대로 소정의 잔류 용량이 될 때까지 방전시킨 후 충전한다.

또한, 상기 전동 장치에 탑재된 복수 개의 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 각각 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 잔류 용량이 많은 순서대로 방전시키고, 잔류 용량이 적은 순서대로 충전하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 전동 장치에 탑재된 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 각각 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 잔류 용량이 적은 순서대로 방전시키고, 잔류 용량이 소정치 이하가 되면 충전하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 전동 장치에 탑재된 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 각각 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 하나 이상의 전지 유닛을 선택하여 그 각 일련의 축전지를 방전시키고, 나머지 하나 이상의 전지 유닛을 선택하여 그 각 일련의 축전지를 충전하도록 할 수도 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 관해서 설명한다.

본 발명에 따른 전지 유닛을 탑재한 전동 장치, 전지 유닛의 충전 장치 및 전동 장치에 있어서의 전지 유닛의 충ㆍ방전 방법에 관해서, 크게 3 개의 실시예로 분류하여 이에 대해 순차적으로 설명하지만, 어느 실시예에 있어서도 상기 각 카테고리의 발명을 포함하는 전동 장치에 관해서 주로 설명한다.

또한, 본 발명에 따른 전동 장치는 기본적으로 일련의 축전지와 적어도 그 충ㆍ방전 상황에 관한 정보(일련의 축전지의 특성에 관한 정보를 포함하는 것이 바람직함)를 기억하는 기억 수단을 항상 쌍으로서 일체화한 전지 유닛을 착탈 가능하게 탑재한 것이다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 유닛을 탑재한 전동 장치의 블록 회로도이다.

이 실시예의 전동 장치(1)는 복수 개의 전지 유닛(2, 3, 4)과, 전지 유닛의 각 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)를 충전하기 위한 공통의 충전 유닛(8)을 각각 장치 본체(도시하지 않음)에 착탈 가능하게 탑재하고 있다.

각 전지 유닛(2, 3, 4)은 동일한 구성이며, 각각 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)와 EEPROM 등의 기억 수단(11, 12, 13)을 쌍으로서 일체화한 유닛이다. 각 전지 유닛(2, 3, 4)과 장치 본체의 전지 유닛 장착부(도시하지 않음)는 각각 전지 유닛(2, 3, 4)의 착탈에 따라 장치 본체측과의 전기적인 접속 및 분리를 행하는 접속 수단으로서, 각각 쌍을 이루는 단자로 구성된 커넥터(Ba1, Ba2, Ba3), 커넥터(Bb1, Bb2, Bb3) 및 커넥터(Bc1, Bc2, Bc3)를 구비하고 있다.

충전 유닛(8)은 마이크로 컴퓨터를 갖는 충전 수단(5)과, 각 전지 유닛(2, 3, 4)에 대응하는 스위치(SW21, SW22, SW23)를 내장한 유닛이며, 충전 유닛과 장치 본체의 충전 유닛 장착부(도시하지 않음) 사이에 충전 유닛(8)의 착탈에 따라 장치 본체측과의 전기적인 접속 및 분리를 행하는 접속 수단으로서, 쌍을 이루는 단자로 구성된 커넥터(Cp1, Cp2, Cp3, Cg1, Cg2, Cg3, Cs1, Cs2, Cs3)를 구비하고 있다.

또한, 이 전동 장치(1)의 본체측에는 전동 장치(1) 전체의 동작을 제어하는 제어 수단(6)과, 이 제어 수단에 접속되어 있는 제어용 전원(7) 및 구동 수단(9)과, 그 구동 수단(9)에 의해서 구동되어, 도시하지 않는 주행부를 구동하는 전동기 등의 부하(10)와, 각 전지 유닛(2, 3, 4)으로부터 제어 수단(6) 및 구동 수단(9)으로의 방전(급전) 라인에 각각 삽입된 3개의 스위치(SW11, SW12, SW13)를 구비하고 있다.

그리고, 충전 유닛(8) 내의 충전 수단(5)은 각 전지 유닛(2, 3, 4)의 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)에 대한 충전 제어 기능과, 각 기억 수단(11, 12, 13)에 대한 정보의 판독 및 기록 기능을 갖고 있다. 또한, 이와 유사하게 제어 수단(6)도 그 내부에 전체 신호 제어 기능 외에 각 전지 유닛(2, 3, 4)의 기억부(11, 12, 13)에 대한 정보의 판독 및 기록 기능을 갖고 있다.

충전 수단(5)은 상용 전원(100)으로부터 교류 전력을 공급받아, 그것을 정류·평활하여 직류화하고, 충전에 적합한 출력 전압으로 변환한다. 또한, 탑재되어 있는 복수 개의 전지 유닛(2, 3, 4)의 기억 수단(11, 12, 13)으로부터 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보 등을 판독하여 일시적으로 기억하고, 그 정보에 기초하여 선택된 충전 유닛의 일련의 축전지를 충전하도록 스위치 2n 제어 신호에 의해서 스위치(SW21, SW22, SW23)를 선택적으로 온 상태로 만든다.

도 1은 전지 유닛을 3개 탑재한 예를 도시하고 있지만, 전지 유닛을 2개 이상 탑재하면 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 또한, 충전 유닛(8)도 전동 장치(1)의 본체에 대하여 착탈 가능하게 탑재하고 있기 때문에, 용이하게 전동 장치(1)로부터 분리시켜서 전동 장치(1) 밖에서도 사용 가능하지만, 전동 장치(1)의 본체에 고정하여 설치하도록 할 수도 있다.

각 전지 유닛(2, 3, 4)의 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)는 각각 충전 가능한 축전지 또는 2 차 전지를 복수 개 직렬로 접속한 것이다.

각 전지 유닛(2, 3, 4)의 각 기억 수단(11, 12, 13)에는 각 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)의 정격 용량, 온도 특성, 보존 특성 등의 전지 특유의 정보 및 충전량, 방전량, 충ㆍ방전 횟수 등의 전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보 등을 기억한다.

이와 같이, 각 전지 유닛(2, 3, 4)은 각각 고유 정보를 갖고 있기 때문에, 복수 개의 각 전지 유닛(2, 3, 4)의 착탈은 어떠한 순서라도 상관없다. 각 전지 유닛(2, 3, 4)과 제어 수단(6) 및 구동 수단(9) 사이의 각 급전 라인에 설치되는 스위치(SW11, SW12, SW13)는 제어 수단(6)의 제어 기능에 기초하여 제어된 SW1n 제어신호에 의해, 선택적으로 온(ON) 상태로 되어, 어떤 전지 유닛을 사용하여 제어 수단(6) 및 구동 수단(9)에 급전할지의 선택에 이용된다.

제어 수단(6)은 그 내부에 마이크로 컴퓨터를 구비하고, 제어 기능과 정보 판독/기록 기능과의 연계에 의해 복수 개의 전지 유닛(2, 3, 4)의 장착 상태를 검지하는 동시에, 그 내부의 기억 수단(11, 12, 13)에 기억되어 있는 정보를 판독하여 일시적으로 기억하고, 그 정보에 기초하여 방전시킬 전지 유닛을 선택하고, 그 방전 전류 및 방전 전압 등을 제어하여 필요에 따라서 사용하는 전지 유닛의 전지 특성 및 전동 장치(1)의 특성에 적합한 관리를 행한다.

또한, 필요에 따라서 탑재된 각 전지 유닛의 정보, 예컨대 탑재된 전지 유닛의 단독 또는 복수 개의 전지 유닛 전체의 전지 잔류 용량이나, 충전이 필요한 전지 유닛이 있는 경우에는 충전 요구 등의 표시 또는 경보 등도 행할 수 있다. 즉, 이 제어 수단(6)은 각 전지 유닛(2, 3, 4)의 기억 수단(11, 12, 13)에 기억되어 있는 정보에 기초하여 스위치(SW11, SW12, SW13)의 온/오프 제어와, 전동 장치(1) 전체를 관리 및 제어하는 기능을 갖고 있다.

제어용 전원(7)은 각 전지 유닛(2, 3, 4)의 적어도 하나가 전동 장치(1)에 장착된 경우, 제어 장치(6)에 필요한 전력을 공급하는 기능을 한다. 충전 수단(5)에 의해 각 전지 유닛의 적어도 1개의 일련의 축전지에 충전이 행해진 경우에도 제어용 전원(7)에 전력은 공급되지만, 이 경우에는 필요에 따라서 제어 수단(6)에 전력을 공급하도록 작동한다.

또한, 이 제어용 전원(7)은 각 전지 유닛(2, 3, 4)을 분리시키거나 전동 장치(1)의 정지 명령 등이 있을 경우에는 제어 수단(6)이 구동 수단(9)에 의한 부하(10)의 구동을 정지시키고, 전지 유닛(2, 3, 4) 중 가동중인 전지 유닛의 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황 등의 정보를 그 각 전지 유닛 내의 기억 수단에 기록하고, 전동 장치(1)의 안전한 정지 등의 필요한 처리가 종료될 때까지, 제어 수단(6)에 전력을 공급한다.

구동 수단(9)은 전동 장치(1)에 탑재되어 있는 복수 개의 전지 유닛(2, 3, 4)으로부터 단독 전력 또는 필요에 따라서 이들을 조합시킨 전력을 공급받아, 전동기나 액츄에이터, 램프류 등의 부하(10)를 구동 및 제어한다.

부하(10)의 전동기는 도시하지 않는 차륜 등의 주행부를 구동하여 전동 장치(1)를 주행시킨다. 액츄에이터는 브레이크 등을 작동시킨다. 램프류는 전조등, 미등(尾燈)이나 방향 지시등 등의 램프이다.

또한, 목적에 따라서 충전 전류나 방전 전류를 검지할 필요성이 있는 경우에는, 도시하지 않았지만, 예컨대 전지 유닛(2, 3, 4)에 대한 커넥터(Ba2, Bb2, Bc2)의 접속 라인 등의 충ㆍ방전을 검지할 수 있는 곳에 전류 검지 수단을 설치함으로써, 충전 전류 및/또는 방전 전류의 적절하고 확실한 정보를 얻을 수 있다.

동일한 방식으로, 각 전지 유닛(2, 3, 4)에서 사용하는 일련의 축전지의 특성에 따라서, 복수 개의 전지 셀 단일체의 전압 또는 그 셀 블록 전체의 전압을 검지하는 전압 검지 수단이나, 전지 셀 단일체의 온도 또는 그 셀 블록 전체의 온도를 검지하는 온도 검지 수단을 설치함으로써, 각 전지 유닛(2, 3, 4) 내에서의 각 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)에 대한 적절하고 확실한 전압 또는 온도 정보를 얻을수 있다. 이들 각 검지 수단도 각 전지 유닛(2, 3, 4)과 함께 장치 본체에 대하여 착탈 가능하게 하기 위해서, 그 신호선의 접속 수단을 필요로 한다.

다음에, 이 도 1에 도시한 전동 장치(1)에 있어서의 전지 유닛(2, 3, 4)에 대한 충전 동작에 관해서 설명한다.

상용 전원(100) 또는 상용 전원으로 변경되는 전원이, 충전 유닛(8)의 충전 수단(5)에 공급되어, 충전 동작으로 들어가면, 우선 충전 수단(5)의 마이크로 컴퓨터가 복수 개의 각 전지 유닛(2, 3, 4) 내의 각 기억 수단(11, 12, 13)에 액세스하여, 그 장착 유무를 검지하는 동시에, 장착되어 있는 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 판독하여 취득하고, 필요하면 그 충전 수단(5)이 갖는 메모리에 그 취득한 정보를 기억 유지한다.

이것에 의해서, 전동 장치(1)에 장착되어 있는 각 전지 유닛(2, 3, 4)의 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)의 충ㆍ방전 상황 등의 정보를 충전 수단(5)이 인식한다. 그리고, 그 인식된 각 전지 유닛(2, 3, 4)의 정보에 의해, 예컨대 가장 빠르게 충전이 종료되는 전지 유닛을 선택하여, SW2n 제어 신호에 의해 스위치(SW21∼SW23) 중 상기 전지 유닛과 관련된 스위치를 온 상태로 하여, 선택한 전지 유닛의 일련의 축전지의 충전 동작으로 들어간다.

그 전지 유닛의 충전이 종료되면, 증가된 충전 횟수, 만충전 정보, 적산 충전량, 충전시 온도 등의 충전 정보를 그 충전이 종료된 전지 유닛의 기억 수단에 기록하고, 이어서 충전이 필요한 전지 유닛의 충전을 시작한다. 탑재되어 있는 복수 개의 전지 유닛 중 충전이 필요한 전지 유닛이 없을 때까지 충전을 계속하고,그것이 종료되면 충전 동작이 완료된다.

또한, 충전 도중에 어떠한 이유로 충전 동작을 중지한 경우라도, 충전 종료시일 때와 마찬가지로, 그 충전중인 전지 유닛에 설치된 기억 수단에 그 때까지의 충전 정보를 기억시키기 때문에, 그 전지 유닛의 충ㆍ방전에 관한 상기한 바와 같은 정보를 활용할 수 있다. 전술한 충전 동작에 관해서는 도 7 및 도 8의 흐름도를 이용하여 설명한다.

도 1에 있어서의 충전 유닛(8)의 충전 수단(5)이 도 7 및 도 8의 흐름도에 도시한 충전 동작으로 들어가면, 우선 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 위치에 장착된 전지 유닛의 기억 장치[이 예에서는 전지 유닛(2)의 기억 수단(11)]에 액세스하여, 이 기억 장치에 기억되어 있는 정보(데이터)를 판독한다.

이어서, 그 데이터가 정상인지의 여부를 판단한다. 여기서, 전지 유닛이 장착되어 있지 않은 경우의 데이터는 전부 제로가 되도록 회로를 구성해 놓는다. 이 경우, 예컨대 체크썸 데이터를 설치하여 확인하는 수단을 이용할 수도 있다.

정상적인 데이터인지 여부의 판단 결과, 정상(예)이면 제1 위치에 전지 유닛이 장착되어 있는 플래그를 세우고, 정상이 아니면(아니오) 아무 것도 실행하지 않으며, 다음에 제2 위치의 기억 장치[이 예에서는 전지 유닛(3)의 기억 수단(12)]에 액세스하여, 이 기억 장치에 기억되어 있는 정보(데이터)를 판독한다.

그리고, 그 데이터가 정상인지의 여부를 판단하여, 정상(예)이면 제2 위치에 전지 유닛이 장착되어 있는 플래그를 세우고, 정상이 아니면(아니오) 아무 것도 실행하지 않으며, 다음에 제3 위치의 기억 장치[이 예에서는 전지 유닛(4)의 기억 수단(13)]에 액세스하여, 그 기억 장치에 기억되어 있는 정보(데이터)를 판독한다.

계속해서, 그 데이터가 정상인지의 여부를 판단하여, 정상(예)이면 제3 위치에 전지 유닛이 장착되어 있는 플래그를 세운 후, 도 8에 도시하는 충전 처리로 진행한다.

데이터가 정상인지 여부의 판단 결과가 정상이 아니면(아니오), 장착 플래그가 서있는지의 여부를 점검하여, 장착 플래그가 세워져 있으면 제1 및/또는 제2 위치에 전지 유닛이 장착되어 있기 때문에, 도 8에 도시하는 충전의 처리로 진행하지만, 세워져 있지 않으면, 어떤 장착 위치에도 전지 유닛이 장착되어 있지 않다고 판단하여 충전 동작을 여기서 종료한다.

도 8에 도시하는 충전 동작의 시작에 의해, 전지 유닛에 대한 장착 플래그가 복수 개 있는 경우는, 각 기억 수단으로부터 취득한 정보(일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보)에 기초하여, 예컨대 가장 빠르게 충전이 종료되는 전지 유닛을 선택하고, SW2n 제어 신호에 의해 도 1에 도시한 충전 유닛(8) 내의 스위치(SW21, SW22, SW23)를 제어하여, 가장 빠르게 충전이 종료되는 전지 유닛에 접속한다. 이로써, 선택한 전지 유닛의 일련의 축전지의 충전을 시작한다.

충전을 시작한 후에는 그 충전을 도중에 중지하는 충전 정지 명령(상용 전원의 차단, 또는 도시하지 않는 조작반으로부터의 충전 정지 조작 등에 기초한 명령 등)이 없는 한 충전을 계속하여, 충전이 완료되는 만충전까지 충전을 행하는 것이 통상의 충전 방법이지만, 도중에 충전 정지 지령이 발생했을 때에는, 그 때까지의 충전하고 있었던 충전 정보를 선택하여 충전하고 있었던 전지 유닛의 기억 수단에기록하고 충전 동작을 종료한다.

한편, 선택한 전지 유닛의 일련의 축전지의 충전을 시작하면, 그 충전 중에는 충전 수단(5)의 충전 제어 기능에 의해, 선택한 전지 유닛의 전지 특성으로부터 필요하여 미리 정해진 적산 충전량이나 충전시의 온도 등의 충전 정보를 미리 정해진 방법으로 측정 및 적산하여, 충전 유닛(8) 내의 기억 수단에 기억 유지한다.

그리고, 선택한 전지 유닛의 충전이 완료되면, 그 충전 정보를 선택되어 있는 전지 유닛의 기억 수단에 기록한다. 이어서 그 전지 유닛에 대한 장착 플래그를 클리어한다.

그 후, 다른 장착 플래그가 세워져 있는지의 여부를 판단하여, 세워져 있지 않으면(클리어되어 있으면) 충전 동작을 완료한다. 그러나, 여기서 또 장착 플래그가 세워져 있는 경우(클리어되어 있지 않은 경우)에는 도 8의 최초의 단계로 되돌아가서 전술한 처리를 다시 반복하고, 남은 전지 유닛 중에서 가장 빠르게 충전이 종료되는 전지 유닛(2 번째로 충전할 전지 유닛)을 선택하여 충전을 시작한다. 그 후의 처리는 첫 번째로 충전한 전지 유닛에 대하여 행한 것과 같다.

그 전지 유닛의 충전을 완료한 후, 또 다른 전지 유닛의 장착 플래그가 서 있을 때에는 동일한 동작을 반복하여 모든 전지 유닛의 일련의 축전지의 충전을 완료한다.

당연한 일이지만, 각 전지 유닛의 기억 수단으로부터의 정보에 의해, 일련의 축전지의 충전이 필요하지 않은 경우는 충전 동작으로 들어가지 않고 장착 플래그만을 클리어하여 대상이 되는 전지 유닛에 대한 처리를 끝낸다. 이에 따라, 충전 직후 또는 만충전 상태에서 충전할 필요가 없는 전지 유닛의 일련의 축전지에 재충전함으로써 과충전하는 경우를 방지할 수 있다.

여기서, 각 전지 유닛(2, 3, 4)에 설치되는 기억 수단(11, 12, 13)에 축적되는 정보로서는 사용 전지[일련의 축전지(2B, 3B, 4B)]의 특성 및 전동 장치(1)의 특성상 필요한 충ㆍ방전 상황에 관한 정보로, 예컨대, 충전 횟수, 만충전 정보, 적산 충전량, 충전시 온도, 방전 횟수, 적산 방전량, 잔류 용량, 방전시 온도 등이 있다. 이 정보에 대한 상세한 내용에 관하여는 후술한다.

다음에, 도 1에 도시한 전동 장치(1)의 가동[부하(10)의 구동]시의 동작에 관해서 설명한다.

전동 장치(1)의 3 개소의 전지 유닛 장착부의 적어도 1 개소에 전지 유닛이 장착되어 있으면, 제어용 전원(7)에 의해 제어 수단(6)에 필요한 전원이 공급된다.

제어 수단(6)에 전원이 공급되면, 제어 수단(6)이 갖는 제어 기능에 의해 각 전지 유닛(2, 3, 4)에 설치된 기억 수단(11, 12, 13)에 액세스하여, 전지 유닛의 장착 유무와, 장착되어 있는 전지 유닛의 방전에 필요한 기억 수단의 정보를 제어 수단(6)이 취득하여, 그 정보를 제어 수단(6)이 갖는 정보 기억 기능에 의해서 필요에 따라서 기억 및 유지한다.

이 동작에 의해, 전술한 충전 수단(5)에 의한 경우와 같이, 전동 장치(1)에 장착되어 있는 전지 유닛을 인식한다. 도시하지 않았지만, 전동 장치(1)의 가동 요구 신호가 제어 수단(6)에 입력되면, 제어 수단(6)이 취득하여 유지하고 있는 전술한 방전에 필요한 정보에 의해, 예컨대 잔류 용량이 가장 적은 전지 유닛을 선택한다. 실제로는 일련의 축전지의 특성이나 전동 장치의 특성 등에 의해, 방전할 전지 유닛을 선택하지만, 이 예에서는 잔류 용량이 가장 적은 전지 유닛을 선택하는 예를 설명한다.

그리고, SW1n 제어 신호에 의해 스위치(SW11, SW12, SW13)를 전환하여, 상기 요구에 따라서 구동 수단(9)에 신호를 보내고, 구동 수단(9)은 부하(10)인 예컨대 전동기(도시하지 않음)를 구동하여, 전동 장치를 가동한다.

선택되어 방전하고 있는 전지 유닛이 미리 정해진 방전 종료 상태가 되면, 제어 수단(6)은 그 전지 유닛의 기억 수단에 방전 정보를 기록한다. 그리고, 장착되어 있는 다른 전지 유닛의 기억 수단으로부터의 정보 또는 취득하여 저장되어 있는 정보에 의해, 다음에 방전시킬 전지 유닛을 선택하고 전술한 바와 같은 방법으로 스위치(SW11, SW12, SW13)를 전환하여, 그 선택한 전지 유닛을 접속하고 방전이 끝난 전지 유닛을 분리한다.

또한, 방전 도중에 구동 수단(9)에 의한 전동 장치(1)의 가동 요구가 없어진 경우라도, 방전 정보는 사용 중인 전지 유닛의 기억 수단에 기록된다.

이 전동 장치의 가동시의 동작에 관해서 도 9 및 도 10의 흐름도를 참조하여 설명한다.

도 1의 제어 수단(6)은 도 9에 도시한 최초의 단계에서 전동 장치의 가동 요구의 유무를 판단하여, 가동 요구가 없으면 대기하고, 가동 요구가 있으면 즉시 다음 단계로 진행하여 제1 위치의 기억 수단[도 1의 예에서는 전지 유닛(2)의 기억 수단(11)]에 액세스하여, 기억 수단 내의 정보를 판독한다. 그리고, 그 정보가 정상적인 데이터(정보)인지의 여부를 판단한다.

그 결과, 정상(예)이면 제1 기억 수단의 정보를 소정 메모리 영역에 저장한다. 이 경우도, 충전 동작에서 설명한 바와 같이, 장착 플래그를 세우고, 기억 수단의 정보가 필요한 경우는 그 때마다 그 전지 유닛의 기억 수단에 액세스하도록 할 수도 있다.

상기 판단 결과가 정상이 아닌(아니오) 경우는, 즉시 제2 위치의 기억 수단에 액세스하여 그 정보를 판독하고, 정상(예)인 경우는 전술한 처리를 행한 후, 이어서 제2 위치의 기억 수단[도 1의 예에서는 전지 유닛(3)의 기억 수단(12)]에 액세스하여 기억 수단 내의 정보를 판독한다. 그리고, 판독된 정보가 정상적인 데이터(정보)인지의 여부를 판단한다.

그 판단 결과가 정상이 아닌(아니오) 경우는, 즉시 제3 위치의 기억 수단[도 1의 예에서는 전지 유닛(4)의 기억 수단(13)]에 액세스하여 그 정보를 판독하고, 정상(예)인 경우는 제2 기억 수단의 정보를 소정의 메모리 영역에 저장한 후, 이어서 제3 위치의 기억 수단에 액세스하여 그 정보를 판독한다. 그리고, 그것이 정상적인 데이터(정보)인지의 여부를 판단한다.

그 판단 결과가 정상(예)이면, 제3 기억 수단의 정보를 소정의 메모리 영역에 저장하고, 도 10에 도시하는 가동 처리로 진행한다.

상기 판단 결과가 정상이 아닌(아니오) 경우는 소정의 메모리 영역에 저장 정보가 있는지의 여부를 판단하여, 있으면 도 10에 도시하는 가동 처리로 진행하지만, 없으면 제1 내지 제3 장착 위치 중 어디에도 전지 유닛이 장착되어 있지 않은 것으로 판단하여 이 처리를 여기서 종료한다.

도 10의 최초 단계의 처리는 소정의 메모리 영역에 저장된 정보의 내용을 비교하여, 예컨대 가장 잔류 용량이 적은 전지 유닛을 선택하고, SW1n 제어 신호에 의해 스위치(SW11, SW12, SW13)를 제어하여, 그 선택한 전지 유닛을 제어 수단(6) 및 구동 수단(9)에 접속한다.

그리고, 그 선택한 전지 유닛의 일련의 축전지를 방전시켜 전력을 공급하고, 가동 요구에 따라서 부하(10)를 구동하여 전동 장치(1)를 가동한다. 그 전지 유닛의 일련의 축전지의 잔류 용량이 남아 있으면 가동 요구가 계속되는 동안에는 그 전지 유닛은 방전을 계속한다. 가동 요구가 없어졌을 때에는 그 때까지의 방전 정보를 선택되어 있는 전지 유닛의 기억 수단에 기록한 후, 처리를 종료한다.

또한, 전지 유닛을 선택하여 방전을 시작하면, 그 방전 중에 제어 수단(6)의 제어 기능은 필요하게 되는 미리 정해진 적산 방전량 및 방전시 온도 등을 전지 특성 및 전동 장치 특성으로부터 미리 정해진 방법으로 측정 및 연산하여, 제어 수단(6)의 정보 기억 기능에 기억 유지한다. 또한, 필요에 따라서 상기 선택되어 있는 전지부의 기억 수단에 기록한다.

한편, 그 가동 요구가 계속되고 있음에도 불구하고 그 가동 중에 선택한 전지 유닛이 방전 종료의 상태가 되었을 때에는 그 때까지의 방전 정보를 그 선택한 전지 유닛의 기억 수단에 저장하거나 필요에 따라 다른 기억 수단, 예컨대 제어 수단(6)이 구비한 정보 기억 기능이 사용하는 기억 수단에 저장한다.

계속해서, 전술한 소정의 메모리 영역에 저장된 정보를 체크하여, 방전 가능한 다른 전지 유닛이 있는지의 여부를 판단하여 "아니오"인 경우는 처리를 종료하지만, "예"일 때는 도 10의 최초의 단계로 되돌아가 전술한 처리를 반복하여 장착되어 있는 다른 전지 유닛 중에서 다음으로 잔류 용량이 적은 전지 유닛을 선택하여 방전시킴으로써 가동 요구가 있는 동안 부하를 구동한다.

도 4는 도 1에 도시한 전동 장치(1)로부터 충전 유닛(8) 및 복수 개의 전지 유닛(2, 3, 4)을 분리시켜 충전하는 경우의 접속 상태를 도시한 도면이며, 그 충전 동작은 전술한 전동 장치(1)에 탑재한 상태에서의 충전 동작과 동일하다.

이 예에서는 전동 장치(1)로부터 충전 수단(8)과 3 세트의 전지 유닛(2, 3, 4)을 동시에 분리시켜 충전하는 상태를 나타내고 있지만, 전동 장치(1)에 탑재한 복수 개의 전지 유닛 모두를 반드시 동시에 분리시켜 충전할 필요는 없다.

예컨대, 전동 장치(1)에 탑재된 복수 개의 전지 유닛 중에 방전을 종료한 전지 유닛이나 일련의 축전지의 잔류 용량이 적어진 전지 유닛만을 충전 유닛(8)과 함께 분리시켜 충전하면, 그 전지 유닛을 다시 탑재할 때까지는 나머지의 전지 유닛을 사용하여 가동 요구에 따라 부하(10)를 가동할 수 있다.

또한, 충전 유닛(8)을 전동 장치(1)에 고정하여 설치하거나 전동 장치에 탑재한 채로 전지 유닛의 충전을 행하는 경우에는 그 충전 유닛(8)을 상용 전원(100)에 접속할 필요가 있기 때문에 전동 장치(1) 자체를 상용 전원(100)에 접속할 수 있는 곳에 정지시켜 놓지 않으면 안되기 때문에 충전 중에는 사용할 수 없게 된다. 따라서, 야간 등의 사용하지 않는 시간대에 충전을 해야만 한다.

그러나, 이 실시예와 같이 충전 유닛(8)과 전지 유닛(2, 3, 4)을 모두 전동 장치(1)의 본체에서 착탈 가능하게 탑재하여 충전 유닛(8)과 충전이 필요한 전지 유닛만을 전동 장치(1)로부터 분리시켜 충전하도록 하면 전동 장치(1)를 상용 전원에 접속할 필요가 없고 충전 중에도 전술된 바와 같이 나머지 전지 유닛을 사용하여 부하를 구동함으로써 자유롭게 주행할 수 있다.

이 충전 유닛(8)과, 그 충전 유닛(8)과 하나 이상의 전지 유닛을 착탈 가능하게 장착할 수 있는 도시 생략된 충전 유닛 장착부와, 전지 유닛 장착부를 일체로 설치하고, 상용 전원에 접속하기 위한 접속 코드를 설치한 충전용 홀더를 준비하여 그 충전 유닛 장착부와 전지 유닛 장착부에 각각 충전 유닛(8) 및 전지 유닛(2) 등과의 전기적인 접속을 위한 각 커넥터를 구성하는 고정 단자[충전 유닛(8) 및 전지 유닛(2) 등의 대응하는 각 단자에 접속됨]를 설치하는 것이 바람직하다.

이렇게 함으로써, 그 충전용 홀더의 접속 코드를 상용 전원에 접속하고, 충전 유닛 장착부에 충전 유닛(8)을 장착하며, 전지 유닛 장착부에 충전하고 싶은 전지 유닛을 장착하는 것만으로 충전 유닛(8)과 장착한 전지 유닛 사이의 각 커넥터 사이의 접속이 모두 완료되어 즉시 충전을 시작할 수 있다.

이 충전 유닛(8)과 충전용 홀더에 의해서, 본 발명에 의한 충전 장치를 구성할 수 있다. 전동 장치에 탑재하지 않는 충전 장치로 구성하는 경우에는 충전 유닛(8)과 충전용 홀더를 일체화하여 충전 장치를 구성할 수 있다.

제2 실시예

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 유닛을 탑재한 전동 장치의 블록회로도이며, 도 1과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 이들에 대한 설명은 생략하거나 간략하게 한다.

이 제2 실시예의 전지 유닛(22, 23, 24)은 각각 제1 실시예의 전지 유닛과 같이 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)와 상기 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 기억하는 기억 수단(11, 12, 13)을 쌍으로 하여 일체화하는 동시에, 각각 도 1의 충전 유닛(8)에 설치한 충전 수단(5)과 동일한 방식의 충전 수단(25, 26, 27)을 내장하고 있다. 따라서, 이 경우의 전지 유닛(22, 23, 24)은 전원 유닛이라고도 할 수 있다.

그리고, 이 각 전지 유닛(22, 23, 24)은 전동 장치(1)의 본체에 착탈 가능하게 탑재된다. 상기 각 전지 유닛(22, 23, 24)과 장치 본체의 전지 유닛 장착부(도시하지 않음)는 각각 전지 유닛(22, 23, 24)의 착탈에 따라 장치 본체측과의 전기적인 접속 및 분리를 행하는 접속 수단으로서, 각각 쌍으로 이루어진 단자를 구성하는 커넥터(Ca1, Ca2, Ca3), 커넥터(Cb1, Cb2, Cb3) 및 커넥터(Cc1, Cc2, Cc3)를 설치하고 있다.

이 실시예의 전동 장치(1)는 각각 충전 수단을 내장한 복수 개의 전지 유닛(22, 23, 24)을 탑재하기 때문에, 도 1에서의 충전 유닛(8)은 탑재하지 않는다. 그 밖의 구성, 즉 제어 수단(6), 제어용 전원(7), 제어 수단(6)의 요구에 의해 전동기 등의 부하(10)를 구동하는 구동 수단(9) 및 제어 수단(6)으로부터의 SW1n 제어 신호에 의해 방전(급전)시키는 전지 유닛을 전환하기 위한 3개의 스위치(SW11, SW12, SW13)를 구비하는 점은 제1 실시예와 동일하다.

각 전지 유닛(22, 23, 24)의 충전 수단(25, 26, 27)은 각각 상용 전원(100)과 직접적으로 접속되고, 또한 각각 동일한 유닛 내의 기억 수단(11, 12, 13)에 기억되어 있는 정보를 참조하여 동일한 유닛 내의 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)를 충전하도록 구성되어 있다. 전지 유닛을 3 개 탑재한 예를 예시하였지만, 2 개 이상의 전지 유닛을 탑재하면 된다.

다음에, 이 실시예의 전동 장치에 있어서의 충전 동작에 관해서 설명한다.

상용 전원(100)이나 이 상용 전원을 대신하는 전원이 복수 개의 전지 유닛(22, 23, 24)의 충전 수단(25, 26, 27)에 공급되면 충전 동작에 들어간다.

우선, 각 전지 유닛(22, 23, 24)은 각각 동일한 유닛 내의 기억 수단(11, 12, 13)에 액세스하여 충전에 필요한 각 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)에 기억되어 있는 정보를 판독하여 취득하고, 동일한 유닛 내의 일련의 축전지의 충전이 필요하다고 판단하면 그 일련의 축전지에 대하여 충전을 시작한다. 그리고, 그 일련의 축전지가 만충전이 되었을 때에는 그 충전 정보를 동일한 유닛 내의 기억 수단에 기록하여 충전 동작을 종료한다.

또한, 충전 도중에 충전 동작을 중단했을 때에는 그 때까지의 충전 정보를 충전 종료의 경우와 동일한 방식으로 동일한 유닛 내의 기억 수단에 기록하여 이 후의 충ㆍ방전시에 그 정보를 활용할 수 있도록 한다.

전술한 충전 동작은 복수 개의 전지 유닛(22, 23, 24)이 각각 독립적으로 충전 처리를 행하도록 한 예이다. 그러나, 복수 개의 전지 유닛에서 동시에 충전이 행하여지면, 상용 전원(100)이나 이 상용 전원을 대신하는 전원에 대한 요구 전력이 커져, 예컨대 가정용 전원의 경우에는 브레이커 스택이 떨어진다고 하는 문제점이 생길 가능성이 있다.

이러한 문제를 해결하는 수단으로서는 후술하는 도 12에서 설명하는 바와 같이, 각각 각 전지 유닛(22, 23, 24)이 갖는 충전 수단(25, 26, 27) 사이를 도시하지 않은 커넥터와 신호선에 의해서 접속하도록 하여 그 신호선에 의한 정보 교환 루트에 의해 각 충전 수단(25, 26, 27)이 서로 정보를 교환하여 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)를 충전하는 순위를 결정하고, 그 순서에 의해 순차적으로 충전하도록 제어할 수도 있다.

각 기억 수단(11, 12, 13)이 갖는 정보의 내용에 따라, 필요한 상용 전원 또는 이 상용 전원을 대신하는 전원을 준비하거나, 상용 전원 또는 이 상용 전원을 대신하는 전원의 전력 용량에 맞춰 적당한 전력 요구가 행해지도록 순차적으로 충전을 하거나 또는 복수 개의 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)의 충전량을 제어하여 정보 내용에 따른 필요한 상용 전원이나 이 상용 전원을 대신하는 전원에 대한 전력 용량 요구에 대응할 수 있다.

한편, 이 실시예에 있어서 각 전지 유닛(22, 23, 24)에서는 각각 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)와 충전 수단(25, 26, 27)이 항상 접속되어 있기 때문에, 도시 생략된, 예컨대 다이오드 또는 역류 방지 회로 등을 일련의 축전지와 충전 수단 사이에 삽입하여 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)에서 충전 유닛(25, 26, 27)으로의 전류의 역류 방지를 도모할 필요가 있다.

다음에, 이상 설명한 이 전동 장치에 있어서의 충전 동작을 도 11 및 도 12의 흐름도를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 11의 흐름도에 의한 충전 동작은 도 2에 도시한 각 전지 유닛(22, 23, 24)의 충전 수단(25, 26, 27)이 각각 독립적으로 충전 동작을 실행하는 경우이다.

상용 전원(100) 또는 이 상용 전원을 대신하는 전원이 각 전지 유닛(22, 23, 24)의 충전 수단(25, 26, 27)에 공급되면, 상기 각 충전 수단(25, 26, 27)이 도 11의 흐름도에 도시한 충전 동작이 개시된다. 어떤 전지 유닛이라도 동일한 동작을 행하지만, 이하에 전지 유닛(22)의 경우를 예로 설명한다.

전지 유닛(22)에 있어서, 충전 수단(25)은 우선 기억 수단(11)에 액세스하여 그 데이터가 정상인지의 여부를 판단한다. 데이터가 정상적인 경우는 그 기억 수단(11)으로부터 취득한 정보로부터 일련의 축전지(2B)의 충전의 필요성을 판단한다. 그리고, 충전이 필요하다고 판단되면, 일련의 축전지(2B)의 충전을 시작한다. 충전을 시작한 후에는 그 충전의 정지 명령이 없는 한 충전을 계속하고, 충전이 완료되었는지 여부를 판단하여 충전이 완료되면, 그 때의 충전 정보를 기억 수단(11)에 기록하여 충전 동작을 종료한다.

충전 동작을 시작하여, 기억 수단(11)에 액세스한 결과, 상기 기억 수단의 데이터가 정상 데이터가 아니었을 때에는 오류가 되고 충전 동작은 이루어지지 않는다. 이러한 경우에는 그 원인을 찾아 처리하는 등의 조치를 취한 후, 다시 충전 동작으로 들어가게 된다. 또한, 기억 수단으로부터 취득한 정보로부터 일련의 축전지(2B)의 충전의 필요성을 판단한 결과, 충전이 불필요하다고 판단했을 때에는 그 시점에서 충전 동작을 종료한다.

한편, 충전을 시작한 후 충전 정지 명령이 있었을 경우에는 충전 도중이라도 그 때까지의 충전 정보를 기억 수단(11)에 기록하여 충전 동작을 종료하도록 하고 있다.

그런데, 전술한 바와 같이 충전 동작을 복수 개의 전지 유닛에서 동시에 행하면, 이미 설명한 바와 같이, 요구 전력이 커지게 되므로 상용 전원(100)의 급전로에 설치된 브레이커 스택이 떨어지는 경우가 있다.

이러한 문제점의 발생을 방지하기 위해서, 도 12의 흐름도에 도시한 순차 충전을 행하면 된다.

이 경우에는 도 2에 도시한 전동 장치(1)에 탑재되어 있는 각 전지 유닛(22, 23, 24)의 충전 수단(25, 26, 27) 사이에 서로 정보를 교환할 수 있는 루트를 설치하여 놓는다. 그리고, 각 충전 수단(25, 26, 27)이 각각 기억 수단(11, 12, 13)으로부터 취득한 정보를 교환하여 각 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)의 충전 순서를 임의로 정할 수 있다.

예컨대, 각 기억 수단으로부터 취득한 정보에 기초하여, 각 일련의 축전지의 잔류 용량으로부터 충전 필요량을 구하고, 시간으로 환산하여 필요 충전 시간을 산출하여 그 필요 충전 시간이 짧은 전지 유닛의 일련의 축전지에서부터 순서대로 충전하는 방법이 있다. 또한, 각 일련의 축전지의 잔류 용량이 적은(가장 많이 방전한) 순서로 충전하는 방법, 또는 잔류 용량의 대소와 무관하게 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 미리 결정한 순서로 충전하는 방법도 있다.

또한, 단위 시간당 충전 용량이 큰 일련의 축전지부터 순차적으로 충전하는방법 등도 있다.

도 12의 흐름도에 도시한 예에서는 최초의 단계에서, 장착되어 있는 각 전지 유닛(22, 23, 24)의 충전 수단(25, 26, 27)이 서로 다른 전지 유닛의 충전 수단과 정보를 교환하고 장착되어 있는 전지 유닛의 수를 각각 인식하여 충전의 필요성과 충전 시간의 정보를 얻는다.

이어서, 충전이 필요한 전지 유닛의 수를 판단한다. 그 판단 결과, 충전이 필요한 전지 유닛의 수가 3 인 경우는 충전 시간이 짧은 쪽에서부터 2 개의 전지 유닛을 선택하여 상기 각 일련의 축전지에 충전을 시작한다. 충전이 필요한 전지 유닛의 수가 3 이 아닌 경우는 그 충전이 필요한 전지 유닛의 충전을 시작한다.

그리고, 충전 중에도 각 충전 수단(25, 26, 27)은 항상 다른 전지 유닛과 정보를 교환하여 서로 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 최신의 정보를 얻는다.

충전 중에 충전 정지 명령이 있으면, 충전 동작중인 충전 수단이 동일한 유닛의 기억 수단에 그 때까지의 충전 정보를 기록하여 충전 동작을 종료한다.

충전 정지 명령이 없으면 충전 동작을 계속하여 충전을 완료한 것이 있는지의 여부를 판단한다. 그 판단 결과, 충전을 완료한 전지 유닛이 없으면 각 충전 수단 사이에서 정보의 교환을 하면서 충전 동작을 계속한다.

충전을 완료한 전지 유닛이 있으면, 충전을 완료한 전지 유닛의 충전 수단은 그 때 갖는 충전 정보를 동일한 유닛의 기억 수단에 기록한다.

이어서, 각 충전 수단 상호간의 교환 정보에 기초하여, 더욱 충전이 필요한 전지 유닛이 있는지의 여부를 판단하여 충전이 필요한 전지 유닛이 있으면 충전이 필요한 전지 유닛의 수가 3 인지의 여부의 판단 단계로 되돌아가서 전술한 충전 동작을 반복하여 충전이 필요한 전지 유닛의 일련의 축전지로의 충전을 실행한다.

그리고, 그 충전을 완료한 후, 충전이 필요한 전지 유닛이 있는지의 여부를 판단한 결과가 「아니오」인 경우는 필요한 모든 전지 유닛의 일련의 축전지로의 충전이 완료되었다고 판단하여 충전 동작을 종료한다.

다음에, 이 제2 실시예에 있어서의 충전 전력 제어에 관한 충전 전력(충전량)의 제한 프로세스를 도 13 및 도 14의 흐름도를 참조하여 설명한다.

Ni-Cd 전지나 Ni-MH 전지와 같이 정전류 충전으로 －△V 또는 △V(고정밀도) 피크를 검출하는 것에서는 충전 전류를 억제하여 충전 전력을 떨어뜨리는 것이 곤란하지만, 리튬-이온, 납 전지와 같이 정전압ㆍ정전류 충전인 것은 충전 전류를 떨어뜨려 충전 전력을 떨어뜨리는 것이 용이하다.

그러므로, 이하에 설명하는 예에서는 전지의 종류와 무관하게 충전 전류(전력)를 제어할 수 있고, 또한 충전 전압 및 충전 전류의 검지를 가능하게 하여 충전 전력을 산출하는 기능을 갖게 하고 있다.

상용 전원(100)을 이용하여 복수 개의 전지 유닛(22, 23, 24)의 각 충전 수단(25, 26, 27)이 도 13에 도시하는 충전 전력 제어 동작을 시작하면, 우선 전동 장치(1)에 장착되어 있는 각 전지 유닛의 충전 수단이 다른 전지 유닛의 충전 수단과 정보를 교환하여 장착되어 있는 각 전지 유닛의 충전의 필요성과 충전 시간의 정보를 얻는다.

계속해서, 충전이 필요한 전지 유닛이 있는지의 여부를 판단하여 충전이 필요한 전지 유닛이 없는 경우에는 그 시점에서 모든 충전 수단의 충전 동작을 종료한다.

충전이 필요한 전지 유닛이 있는 경우에는 충전 시간이 가장 짧은 전지 유닛은 상용 전원으로부터의 전력량을 초과하지 않고, 또한 충전 수단의 최대 능력 범위 내에서 충전을 시작한다.

여기서 상용 전원의 전력량은 예컨대 충전 전압과 충전 전류 및 충전 수단의 효율에 따라서 구할 수 있다. 충전을 시작한 후에도, 복수 개의 전지 유닛의 각 충전 수단은 그 충전 제어 기능에 의해서 상용 전원의 전력량을 포함하는 충전 정보를 교환한다. 그 후 도 14에 도시하는 종료까지의 처리는 상기 처리의 반복과 도 12에 의해서 설명한 순차 충전의 경우와 같은 방식의 처리를 행하기 때문에 그 설명을 생략한다.

이상 설명한 바와 같이, 이 실시예에서는 항상 각 충전 수단(25, 26, 27) 사이에서 충전 정보를 교환함으로써, 탑재되어 있는 모든 전지 유닛의 충전 정보를 각각의 전자 유닛이 파악하여, 각 전지 유닛(22, 23, 24)의 일련의 축전지(2B, 3B, 4B) 중 임의의 전지 유닛의 충전이 완료되었을 때, 또는 충전 도중에도 항상 다음에 충전을 필요로 하는 전지 유닛이 있는지의 여부를 판단한다.

그리고, 충전을 필요로 하는 전지 유닛이 있을 경우에는 다음으로 충전 시간이 짧은 전지 유닛이 상용 전원(100)으로부터의 전력량을 초과하지 않고, 또한 충전 수단의 최대 능력 범위 내에서 충전을 시작한다.

즉, 각 전지 유닛의 충전 수단의 각각이 서로 다른 모든 전지 유닛의 충전 수단의 충전 정보를 파악하고 있으므로, 각각의 충전 수단이 상용 전원(100)에 요구하고 있는 총전력을 파악할 수 있다.

이 총전력을 파악함으로써, 각 충전 수단은 자기의 충전 전력을 조정하여 항상 상용 전원(100)의 전력 범위 내에서의 병행 충전을 가능하게 한다.

예컨대 리튬-이온 전지와 같이, 정전류·정전압 방식으로 충전을 행하는 전지인 경우에는, 정전류로부터 시작하여 전압이 낮을 때에는 충전 전력이 작고, 전압이 올라감에 따라서 충전 전력이 증대되며, 규정된 전압에서 정전압 모드로 들어갈 때에 충전 전력이 최대가 되고, 그 후 충전 전류의 감소에 의해 충전 전력이 감소된다고 하는 특성을 가지고 있다.

이러한 충전 상태에 따라 필요한 충전 전력이 변화되는 특성을 이용하여, 상용 전원의 최대 허용 전력으로 각 충전 수단을 동작시킴으로써, 효율이 좋은 충전이 가능하게 된다. 이것은 정전류·정전압 방식으로 충전하는 전지에 관한 기술이지만, 다른 특성을 갖는 전지라도 그 특성의 파악과 충전 제어에 의해 당연히 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 13 및 도 14에서 설명한 예에서는 충전 시간이 가장 짧은 전지 유닛의 일련의 축전지로부터 순서대로 충전을 시작하도록 하고 있지만, 이것을 충전 전력이 큰 전지 유닛부로부터 충전하거나, 충전 전력이 작은 전지 유닛으로부터 충전하는 등으로 순서를 변경하더라도 좋다. 어떻든 간에, 일련의 축전지의 전지 특성이나 전동 장치의 특성에 적합한 충전 순서를 결정하여 충전함으로써, 그 목적은 달성된다.

이와 같은 방식으로 일련의 축전지를 모두 충전한 전지 유닛은, 이 전지 유닛의 충전 수단이 그 때 충전 제어 수단에 의해 충전 정보를 상기 전지 유닛의 기억 수단에 기록하여 모든 전지 유닛의 충전이 종료될 때까지 대기하고, 모든 충전이 종료됨으로써, 충전 동작은 완료된다. 또한, 상용 전원의 차단 또는 충전 정지 조작에 의해 충전이 정지되었을 때에는 충전 동작을 실행하고 있던 전지 유닛은 전술한 바와 같이 그 때까지의 충전 정보를 각각의 기억 수단에 기록하고 종료한다.

도 5는 도 2의 1 개의 전지 유닛을 전동 장치(1)로부터 분리시켜 일련의 축전지를 충전하는 경우의 충전 방법을 도시한 도면이며, 전지 유닛(22)의 예를 도시하고 있다. 전술한 전동 장치(1) 상에서의 충전 방법과 서로 다른 점은 복수 개의 전지 유닛의 각 일련의 축전지를 순차적으로 충전하는 것이 아니라, 각 전지 유닛(22, 23, 24)을 각각 전동 장치(1)로부터 분리시켜 그 충전 수단(25, 26, 27)을 상용 전원(100)에 접속하여 단일체로 그 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)를 각각 충전하고, 다시 전동 장치(1)에 탑재한다는 점이다.

또한, 복수 개의 전지 유닛을 분리시키는 경우에는 전동 장치(1)에 탑재한 경우와 마찬가지로, 각 전지 유닛의 충전 수단 상호간에 충전 정보의 교환이 가능하도록 접속하면, 하나의 상용 전원 취출구에 복수 개의 전지 유닛을 접속했을 경우에도, 그 상용 전원의 허용 전력 범위 내에서의 병행 충전 동작이 가능하게 된다.

이 실시예에 따르면, 전동 장치에 충전 유닛을 탑재하거나 별도로 충전 장치를 갖출 필요가 없고, 상용 전원만 있으면 언제 어디서도 전지 유닛마다 그 일련의 축전지를 충전할 수 있다. 또한, 복수 개의 전지 유닛의 일련의 축전지를 충전하는 경우에는 전술한 바와 같이 순차 충전이나 충전 전력 제어를 용이하게 행할 수 있다.

제3 실시예

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전지 유닛을 탑재한 전동 장치의 블록 회로도이며, 도 1과 동등한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 이들에 대한 설명은 생략한다.

도 3에 도시한 제3 실시예의 전지 유닛(32, 33, 34)은 각각 제1 실시예의 전지 유닛과 마찬가지로, 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)와 상기 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 기억하는 기억 수단(11, 12, 13)을 쌍으로 하여 일체화하는 동시에, 각각 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)와 직렬로 스위치(SWa, SWb, SWc)를 설치하고 있다.

이 각 스위치는 도 1에 있어서의 충전 유닛(8) 내에 설치한 스위치(SW21, SW22, SW23)와, 제어 수단(6)에 의해 제어되는 스위치(SW11, SW12, SW13)를 겸한 기능을 구비하여 제품의 비용 절감을 도모할 수 있다.

그리고, 이 각 전지 유닛(32, 33, 34)은 전동 장치(1)의 본체에 착탈 가능하게 탑재된다. 상기 각 전지 유닛(32, 33, 34)은 각각 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)와 스위치(SWa, SWb, SWc)의 직렬 회로와 그 각 스위치(SWa, SWb, SWc)의 제어 단자 및 기억 수단(11, 12, 13)을 외부에 접속하기 위한 단자[커넥터(Ba1∼Ba6), 커넥터(Bb1∼Bb6) 및 커넥터(Bc1∼Bc6)의 각각의 유닛측의 단자]를 설치하고 있다.

그리고, 전동 장치(1)의 각 전지 유닛 장착부에는 각 전지 유닛(32, 33, 34)의 착탈에 따라 상기 각 단자와 전기적으로 접속 및 분리하는 커넥터(Ba1∼Ba6), 커넥터(Bb1∼Bb6) 및 커넥터(Bc1∼Bc6)의 각각의 고정 단자를 설치하고 있다.

이 제3 실시예의 전동 장치(1)는 전술한 복수 개의 전지 유닛(32, 33, 34)을 탑재하는 동시에, 충전 수단(5)을 설치한 충전 유닛(18)을 착탈 가능하게 탑재하고 있다. 또한, 제어 수단(6), 제어용 전원(7) 및 제어 수단(6)의 요구에 의해 전동기 등의 부하(10)를 구동하는 구동 수단(9)을 갖추고 있는 점은 도 1에 도시한 제1 실시예와 동일하지만, 제어 수단(6)에 의해 제어되는 스위치(SW11, SW12, SW13)는 설치하고 있지 않다.

그 충전 유닛(18)은 도 1의 충전 유닛(8)에서 스위치(SW21, SW22, SW23)를 생략하여 3 개의 커넥터(Cr1, Cr2, Cr3)에 각각 SW 제어 신호를 개별적으로 출력하도록 하고, 도 1의 3 개의 접지측 커넥터(Cg1, Cg2, Cg3)를 1 개의 접지측 커넥터(Cg1)로 통합한 것이다.

이 실시예에서는 각 전지 유닛(32, 33, 34) 내에 각각 스위치(SWa, SWb, SWc)를 설치한 것에 대응하여, 충전 유닛(18)의 충전 수단(5)은 그 충전 제어 기능에 기초한 SW 제어 신호에 의해서 각 전지 유닛(32, 33, 34) 내의 스위치(SWa, SWb, SWc)의 개폐를 각각 개별적으로 제어한다.

또한, 제어 수단(6)도, 그 제어 기능에 기초한 SW 제어 신호에 의해서 각 전지 유닛(32, 33, 34) 내의 스위치(SWa, SWb, SWc)의 개폐를 각각 개별적으로 제어할 수 있다.

여기서, 충전 수단(5)으로부터의 SW 제어 신호와 제어 수단(6)으로부터의 SW 제어 신호 중의 어느 하나에 우선도를 갖게 하여, 예컨대 충전 수단(5)에 우선도를 갖게 하는 경우, 상용 전원(100)에 접속된 것을 검지하여 제어 수단(6)에 그 정보를 전달하고, 제어 수단(6)으로부터의 SW 제어 신호의 출력을 금지함으로써, 3 개의 스위치(SWa, SWb, SWc)의 정상적인 동작이 확보된다.

또한, 제어용 전원(7)의 기능인, 임의의 전지 유닛이 탑재되었을 경우의 제어 수단(6)으로의 필요한 전력 공급을 실행하기 위해서, 전지 유닛(32, 33, 34)이 스위칭되지 않는 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)의 출력을 제어용 전원(7)에 공급하기 위한 커넥터 회로가 설치되어 있다.

이 제3 실시예의 전동 장치에 있어서의 충전 동작은 도 1에 도시한 제1 실시예에 있어서의 충전 유닛(8) 내의 각 스위치(SW21, SW22, SW23)를 각 전지 유닛(32, 33, 34) 내에 각각 설치한 스위치(SWa, SWb, SWc)로 대체한 점 및 SW2n 제어 신호를 SW 제어 신호로 대체한 점에 차이가 있지만, 그 이외에는 도 7 및 도 8에 도시한 제1 실시예에 있어서의 충전 동작과 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.

이 제3 실시예의 전동 장치(1)에 의한 가동(부하 구동) 동작은 도 1에 도시한 스위치(SW11, SW12, SW13)를 각 전지 유닛(32, 33, 34) 내에 각각 설치한 스위치(SWa, SWb, SWc)로 대체한 점 및 제1 실시예(도 1)에 있어서의 SW1n 제어 신호를 SW 제어 신호로 대체한 점에 차이가 있지만, 그 이외에는 도 9 및 도 10에 도시한 제1 실시예의 전동 장치(1)의 동작과 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.

도 6은 도 3에 도시한 전동 장치(1)로부터 충전 유닛(18) 및 복수 개의 전지 유닛(32, 33, 34)을 분리시켜 충전하는 상태를 도시한 것이다. 그 충전 동작은 도 4에 의해서 설명한 제1 실시예에 의한 충전 동작과 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.

또한, 도 2에 도시한 제2 실시예의 전지 유닛(22, 23, 24)에 있어서도, 각각 일련의 축전지(2B, 3B, 4B)에 스위치를 직렬로 외부로부터 온/오프 제어 가능하게 설치함으로써, 스위치(SW11, SW12, SW13)를 생략하는 것이 가능하다.

다음에, 본 발명의 가장 특징으로 하는 점, 즉 일련의 축전지와 그 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보 등을 기억하는 기억 수단(메모리)을 쌍으로 하여 일체화하여 전지 유닛을 구성함에 의한 효과에 관해서 설명한다.

본 발명에 따른 전지 유닛의 기억 수단에 기억시키는 정보로서는 적어도 동일한 유닛 내의 전지(일련의 축전지)의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 포함하는 다음과 같은 여러 가지 정보가 있다.

(1) 전지의 정격 용량, 충전 특성, 방전 부하 특성, 사이클 특성, 보존 특성, 온도 특성 등의 전지 특성.

(2) 충전 시작 전압, 충전 적산 용량, 충전시 온도, 방전 적산 용량, 방전시 온도, 방전 종료시 전압, 잔류 용량, 방전 사이클수, 충ㆍ방전 용량 실적(實績), 사용시 온도 등의 충ㆍ방전 이력.

(3) 전지의 용량, 충전 특성, 방전 부하 특성 등의 전지 특성 및 전지의 관리·제어에 사용하고 있는 기본 상수 등의 보정 데이터.

이들 전지 특성에 의한 관리 정보, 전지 사용시의 환경ㆍ실적 정보, 전지의 사용 실적에 의한 각 정보의 보정 정보, 필요에 따라서 전지에 영향을 주는 전동 장치의 특성 정보 등을 기억시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 전지 유닛에 기억 수단을 일체화하여 취급함으로써, 전지 유닛 내의 전지(일련의 축전지)의 용량, 충전 특성, 방전 부하 특성 등의 전지 특성의 상태를 항상 파악할 수 있다. 그 결과, 다음과 같은 많은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 각 전지 유닛의 기억 수단에 의해, 완전(만) 충전 또는 중도 충전, 방전 도중 등의 전지의 상태와 무관하게, 잔류 용량 관리하에서의 사용이 가능하게 되어, 전지 유닛의 자유로운 교체가 가능하다.

(2) 각 전지 유닛의 기억 수단의 정보에 의해 잔류 용량이 적은 전지 유닛에서부터 충전하거나, 잔류 용량이 많은 전지 유닛에서부터 충전하거나, 보정 사이클수의 정보에 기초하여 충ㆍ방전 사이클수가 적은 전지 유닛에서부터 충전하여 사용율을 평균화하는 등의 충전 순서의 판정을 할 수 있어, 사용자의 의사 또는 전지 및 전동 장치의 특성에 맞추어 충전할 수 있다.

(3) 각 전지 유닛의 기억 수단의 정보에 기초하여 메모리 효과가 생기는 전지를 사용한 경우에, 잔류 용량이 적은 전지 유닛에서부터 방전하거나 이력 정보에 의해 메모리 효과가 생기기 쉬운 전지 유닛에서부터 방전하여 방전 종료 전압까지 방전하는 기회를 늘려 메모리 효과를 방지하거나, 충ㆍ방전 사이클수가 적은 전지 유닛에서 방전하여 사용율을 평균화하는 등의 방전 순서의 판정을 할 수 있다.

(4) 충ㆍ방전 이력 정보의 용량 변화율, 충ㆍ방전의 반복 정보 등에 의해 메모리 효과가 생길 가능성이 있을 때에는 자동적으로 리프레시 후의 충전으로 하거나, 잔류 용량이 규정치 이하인 경우에만 자동적으로 리프레시를 행하도록 하여 리프레시 시간의 단축을 도모할 수 있다.

(5) 각 전지 유닛의 기억 수단의 충ㆍ방전 이력 정보에 있어서의 충전 정보 및 방전 정보로부터 충ㆍ방전 순서를 최적으로 결정함으로써 완전 충전 또는 완전 방전의 확률 증가를 도모하며, 충ㆍ방전 동작의 단락에 의해 전지의 잔류 용량 관리의 보정을 실행함으로써 전지 유닛의 전지의 잔류 용량의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있고, 정확한 전동 장치의 가동이 가능하게 된다.

(6) 각 전지 유닛의 기억 수단으로부터의 충ㆍ방전 사이클수, 충ㆍ방전 용량 실적 등의 사용 이력 정보에 의해 전지의 수명 판정이 가능하게 되어, 예컨대 충ㆍ방전 횟수가 적은 전지 유닛부터 방전시키는 등의 전지 수명의 평균화를 도모할 수 있다.

(7) 특히 Ni-Cd, Ni-MH 전지 등의 메모리 효과가 생기는 특성을 갖는 전지를 사용하는 경우, 충ㆍ방전 이력 정보에 있어서의 방전 종료 전압 정보에 기초하여 방전 순서에 의해 방전 종료 전압으로의 도달율의 향상을 도모하고, 메모리 효과가 생기기 쉬운 전지 유닛부터 방전을 시작함으로써 메모리 효과를 피할 수 있다.

(8) 전지 유닛의 기억 수단으로부터의 전지의 정격 용량, 방전 부하 특성 등의 전지 특성 정보와, 충ㆍ방전 이력 정보 및 보정 데이터 등에 기초하여 동일 종류의 전지이지만 각 전지 유닛 중에서 용량이 상이한 전지를 관리함으로써, 상이한 용량 전지를 혼합하여 사용할 수 있다.

(9) 복수 개의 전지 유닛의 구성에 있어서, 상이한 종류의 전지를 설치한 전지 유닛이 혼합 사용된 경우라도, 각 전지 유닛의 기억 수단의 전지 특성 정보, 충ㆍ방전 이력 정보 및 보정 데이터 등에 기초하여 각각의 전지 유닛의 각 전지를 관리함으로써, 상이한 종류의 전지를 혼합하여 사용할 수 있다.

(10) 전지(일련의 축전지)와, 전지 특성 정보나 충ㆍ방전 이력 정보 및 보정 데이터 등의 정보를 기억하는 기억 수단을 쌍으로 하여 일체화해서 전동 장치에 착탈 가능한 유닛으로 구성함으로써, 복수 개의 전지 유닛을 갖는 전동 장치에서 전지 유닛의 공용화가 가능하게 되기 때문에, 전지 스탠드 등에 의한 전지 충전의 편리성을 도모할 수 있다.

(11) 전동기를 사용한 경우, 전지부를 복수 개로 분할한 점, 및 전지부와 기억 수단을 일체화한 점에 의해, 그 회생 전력을 탑재한 전지 유닛의 방전 심도가 깊은 전지에 공급함으로써, 보다 큰 회생 전력의 회수가 가능하게 되어, 회수 효율의 향상을 도모할 수 있다.

(12) 필요한 용량의 전지 유닛을 복수 개 탑재함으로써, 단일의 전지 유닛만으로도 전동 장치를 가동할 수 있고, 또한 그 전지 유닛이 가동 중에도 다른 전지 유닛을 충전할 수 있다.

(13) 각 전지 유닛에 충전 수단을 일체로 설치한 경우에는, 각 전지 유닛의 동시 충전이 가능하게 되어, 충전 시간의 단축을 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전동 이륜차나 전동 휠체어 등의전동 장치의 구동 에너지원이 되는 전지부를 용이하게 취급할 수 있고, 또한 항상 효율적으로 이용할 수 있다.

즉, 인력에 의한 전지부의 착탈 및 운반을 용이하게 하여, 충전시에 전동 장치를 상용 전원에 접속할 수 있는 장소로 반드시 이동시킬 필요가 없는 동시에, 전지부를 운반하기 위한 특별한 운반 장치도 불필요하게 된다.

또한, 특별한 충전 장치를 필요로 하지 않고, 복수 개의 전지부를 설치한 전동 장치의 가동과 전지부의 충전을 병행하여 행하는 것도 가능하게 된다. 또한, 전지부의 전지 특성의 관리가 가능하고, 복수 개의 전지부의 충ㆍ방전을 그 각 전지 특성에 맞춰서 자유롭게 선택할 수도 있다. 따라서, 상이한 종류의 일련의 전지라도 조합하여 사용할 수 있게 된다.

전동 장치의 전지부로서, Ni-Cd 전지와 같이 소위 메모리 효과가 생기는 2 차 전지(축전지)를 사용하는 경우의 메모리 효과를 방지하고, 그 리프레시를 불필요하게 할 수도 있다. 이에 따라서, 전지의 수명 연장을 도모할 수 있다.

또한, 전지 스탠드 등에 충전 장치를 설치하여 충전의 편리성을 도모할 수 있으며, 전지부를 전동 장치로부터 분리시키더라도 그 충ㆍ방전 상황을 고정밀도로 알 수 있기 때문에, 항상 최적의 충전 제어가 가능하게 된다.

더욱이, 전동기 등의 부하측으로부터의 회생 전력을 전지부에 효율적으로 환원하여 유효하게 활용할 수도 있다.

Claims

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일련의 축전지와, 적어도 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 기억하는 기억 수단을 쌍으로 하여 설치된 복수 개의 전지 유닛을 착탈 가능하게 탑재하고,

상기 각 전지 유닛과 장치 본체측의 전지 유닛 장착부에 상기 전지 유닛의 착탈에 따라 상기 장치 본체측과의 전기적인 접속 및 분리를 행하는 접속 수단을 설치하며,

상기 장치 본체측에 부하를 구동하는 구동 수단과, 탑재된 상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 상기 일련의 축전지를 충전하는 충전 수단과, 탑재된 상기 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 상기 각 전지 유닛에서 상기 구동 수단으로의 전력의 공급을 제어하는 제어 수단을 구비하고,

상기 충전 수단은 상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단에 기억되어 있는 적어도 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 판독하는 수단과, 적어도 동일 유닛 내의 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 상기 기억 수단에 기록하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
일련의 축전지와, 적어도 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 기억하는 기억 수단과, 상기 일련의 축전지를 충전하기 위한 충전 수단을 설치한 복수 개의 전지 유닛을 착탈 가능하게 탑재하고,

상기 각 전지 유닛과 장치 본체측의 전지 유닛 장착부에 상기 전지 유닛의 착탈에 따라 장치 본체측과의 전기적인 접속 및 분리를 행하는 접속 수단을 설치하며,

상기 장치 본체측에 부하를 구동하는 구동 수단과, 탑재된 상기 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 상기 각 전지 유닛에서 상기 구동 수단으로의 전력의 공급을 제어하는 제어 수단을 구비하고,

상기 각 전지 유닛의 충전 수단에는 상기 탑재된 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 서로 참조하여 충전 순위를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
일련의 축전지와, 적어도 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 기억하는 기억 수단과, 상기 일련의 축전지와 직렬로 접속된 스위치를 설치한 복수 개의 전지 유닛을 착탈 가능하게 탑재하고,

상기 각 전지 유닛과 장치 본체측의 전지 유닛 장착부에 상기 전지 유닛의 착탈에 따라 장치 본체측과의 전기적인 접속 및 분리를 행하는 접속 수단을 설치하며,

상기 장치 본체측에는, 부하를 구동하는 구동 수단과, 탑재된 상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 상기 스위치를 통해 상기 일련의 축전지를 충전하는 충전 수단과, 탑재된 상기 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 참조하여 상기 각 전지 유닛의 상기 스위치를 통해 상기 일련의 축전지에서 상기 구동 수단으로의 전력의 공급을 제어하는 제어 수단을 구비하고,

상기 충전 수단은 상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단에 기억되어 있는 적어도 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 판독하는 수단과, 적어도 동일 유닛 내의 상기 일련의 축전지의 충ㆍ방전 상황에 관한 정보를 상기 기억 수단에 기록하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
제4항에 있어서,

상기 충전 수단은 상기 전동 장치 본체에 대하여 착탈 가능한 유닛으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
제6항에 있어서,

상기 충전 수단은 상기 전동 장치 본체에 대하여 착탈 가능한 유닛으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
삭제
제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 수단은,

상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단에 기억되어 있는 정보를 판독하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단은 상기 일련의 축전지의 특성에 관한 정보를 기억하고, 상기 충전 수단은 상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단에 기억되어 있는 상기 일련의 축전지의 특성에 관한 정보를 참조하여 상기 일련의 축전지를 그 특성에 맞춰서 충전 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단은 상기 일련의 축전지의 특성에 관한 정보를 기억하고, 상기 제어 수단은 상기 각 전지 유닛의 상기 기억 수단에 기억되어 있는 상기 일련의 축전지의 특성에 관한 정보를 참조하여 상기 일련의 축전지로부터의 방전을 그 특성에 맞춰서 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 수단은 상기 각 전지 유닛에 기억된 정보에 기초하여 상기 각 전지 유닛의 일련의 축전지의 잔류(殘存) 용량을 표시하고, 충전이 필요한 일련의 축전지가 있는 경우에는 충전 요구의 표시 및/또는 경보를 실행하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 장치.
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삭제
일련의 축전지와, 적어도 상기 일련의 축전지의 충·방전 상황에 관한 정보를 기억하는 기억 수단을 쌍으로 하여 설치된 복수대의 전지 유닛을 착탈 가능하게 탑재하고, 부하를 구동하는 구동 수단과, 상기 각 전지 유닛으로부터 상기 구동 수단으로의 전력의 공급을 제어하는 제어 수단과, 상기 각 전지 유닛의 상기 일련의 축전지를 충전하는 충전 수단을 구비한 전동 장치에 있어서의 상기 전지 유닛의 충·방전 방법으로서,

상기 제어 수단 및 충전 수단에 의해서, 상기 탑재된 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 상기 기억 수단에 기억되어 있는 충·방전 상황에 관한 정보를 참조하여 충·방전하는 동시에, 적어도 동일 전지 유닛 내의 상기 일련의 축전지의 충·방전 상황에 관한 정보를 상기 기억 수단에 기록하는 것을 특징으로 하는 전지 유닛의 충·방전 방법.
제16항에 있어서,

상기 제어 수단 및 충전 수단에 의해서, 상기 탑재된 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 상기 기억 수단에 기억되어 있는 상기 충·방전 상황에 관한 정보를 참조하여, 잔류 용량이 많은 순서대로 방전시키고, 잔류 용량이 적은 순서대로 충전하는 것을 특징으로 하는 전지 유닛의 충ㆍ방전 방법.
제16항에 있어서,

상기 제어 수단 및 충전 수단에 의해서, 상기 탑재된 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 상기 기억 수단에 기억되어 있는 상기 충·방전 상황에 관한 정보를 참조하여, 잔류 용량이 적은 순서대로 방전시키고, 잔류 용량이 소정치 이하가 되면 충전하는 것을 특징으로 하는 전지 유닛의 충ㆍ방전 방법.
제16항에 있어서,

상기 제어 수단 및 충전 수단에 의해서, 상기 탑재된 각 전지 유닛의 기억 수단에 기억되어 있는 상기 충·방전 상황에 관한 정보를 참조하여, 하나 이상의 전지 유닛을 선택하여 상기 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 방전시키고, 나머지 하나 이상의 전지 유닛을 선택하여 상기 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 충전하는 것을 특징으로 하는 전지 유닛의 충ㆍ방전 방법.
제16항에 있어서,

상기 제어 수단 및 충전 수단에 의해서, 상기 탑재된 각 전지 유닛의 일련의 축전지를 상기 기억 수단에 기억되어 있는 상기 충·방전 상황에 관한 정보를 참조하여, 순서대로 소정의 잔류 용량이 될 때까지 방전시킨 후 충전하는 것을 특징으로 하는 전지 유닛의 충·방전 방법.