KR100879762B1 - 전원장치와 분산형 전원시스템 및 이것을 탑재한 전기자동차 - Google Patents

전원장치와 분산형 전원시스템 및 이것을 탑재한 전기자동차 Download PDF

Info

Publication number
KR100879762B1
KR100879762B1 KR1020020021221A KR20020021221A KR100879762B1 KR 100879762 B1 KR100879762 B1 KR 100879762B1 KR 1020020021221 A KR1020020021221 A KR 1020020021221A KR 20020021221 A KR20020021221 A KR 20020021221A KR 100879762 B1 KR100879762 B1 KR 100879762B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
capacitor
capacitors
power supply
voltage
parallel
Prior art date
Application number
KR1020020021221A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030043578A (ko
Inventor
에모리아키히코
기노시타다쿠야
미야자키히데키
Original Assignee
가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Publication of KR20030043578A publication Critical patent/KR20030043578A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100879762B1 publication Critical patent/KR100879762B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/15—Preventing overcharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/52—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06—Lead-acid accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
    • H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

충방전이 가능한 축전기 전원장치로서, 제 1 축전기류와 전해액의 전기분해 또는 발생가스의 재결합이 가능한 제 2 축전기류를 병렬로 접속하고, 이 병렬접속쌍을 다시 직렬로 접속하여 충방전기와 접속하여 전원장치를 구성하고, 충방전기는 상기 제 2 축전기류의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압까지 충전을 행한다.

Description

전원장치와 분산형 전원시스템 및 이것을 탑재한 전기자동차{POWER SUPPLY UNIT, DISTRIBUTED POWER SUPPLY SYSTEM AND ELECTRIC VEHICLE LOADING IT}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 도,
도 2a 및 b는 본 발명의 기본설명도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 도,
도 4는 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 도,
도 5는 본 발명의 제 4 실시예를 나타내는 도,
도 6a 및 b는 본 발명의 제 5 실시예를 나타내는 도,
도 7은 본 발명의 제 6 실시예를 나타내는 도,
도 8은 본 발명의 제 7 실시예를 나타내는 도,
도 9는 본 발명의 제 9 실시예를 나타내는 도,
도 10은 본 발명의 전원장치를 적용한 일 실시형태로, 태양광의 전력변환장치와 조합시킨 전원시스템의 실시형태를 나타내는 도,
도 11은 본 발명의 전원장치를 적용한 일 실시형태로, 전기자동차에 사용한 경우의 예를 나타내는 도,
도 12는 종래의 배터리충전장치를 나타내는 도면이다.
본 발명은 리튬 2차 전지나 니켈 수소 전지, 납 밀봉 전지, 전기 2중층 커패시터, 연료전지 등의 축전기가 다수 직병렬로 접속된 전원장치 및 이들을 사용한 분산형 전력저장장치, 전기자동차에 관한 것이다.
축전기를 직렬 접속하여 사용하면, 각각의 축전기의 용량이나 초기 전압, 온도 등의 불균일에 의하여 개개의 축전기의 전압에도 차가 생겨 직렬 접속된 축전기 전체의 양쪽 끝의 전압을 균일하게 전압을 분담시키는 것이 어렵다.
특히 전해액으로서 유기 용매가 사용되고 있는 리튬 2차 전지나 전기 2중층 커패시터 등을 직렬 접속하여 사용한 경우는 전압의 불균일이 과충전이나 과방전을 야기하여 파열이나 발화에 이를 위험성이 있다. 또 파열이나 발화에 이르지 않더라도 과충전이나 과방전에 의해 축전기의 수명이 현저하게 저하하는 문제가 생긴다.
또 과충전이나 과방전이 일어나지 않도록 보호레벨을 설정하여 충방전하면 충전시에는 전압이 높은 축전기의 전압이 보호레벨에 도달한 시점에서 충전은 정지한다. 이 때문에 전압이 낮은 나머지 축전기는 충분히 충전되지 않은 채, 충전용량을 남기고 도중에 충전이 정지한다.
마찬가지로 방전시에는 전압이 낮은 축전기의 전압이 보호레벨에 도달한 시점에서 방전이 정지한다. 이 때문에 전압이 높은 나머지 축전기는 충분히 방전되지 않은 채, 방전용량을 남기고 도중에 방전이 정지한다.
이 때문에 개별 축전기의 충방전 시간에 비하여 직렬 접속한 경우는 충방전 시간이 짧아져 버린다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 종래 충전시에 전지의 전압이 설정값에 근접함에 따라 충전전류를 전류 가변수단으로 서서히 바이패스하여 전지상태를 맞추는 배터리충전장치가 있었다. 예를 들면 미국특허 USP5,557,189(이것에 대응한 JP-A-7-230829)가 있다. 도 12는 그 배터리충전장치를 나타내는 도면이다. 도면에 있어서 1101a 내지 1101c는 전지, 1102a 내지 1102c는 전압검출수단, 1103은 설정전압 인가수단, 1104a 내지 1104c는 비교제어수단, 1105a 내지 1105c는 전류가변수단이다. 그리고 전지(1101a)에 관한 회로구성을 설명하면, 전압검출수단(1102a), 비교제어수단(1104a), 전류가변수단(1105a)이 각각 병렬로 접속되고, 설정전압 인가수단(1103)은 전지(1101a)의 전압값의 설정을 나타내는 설정전압을 인가하고 있다.
전지(1101a)의 현재의 전압값이 전압검출수단(1102a)에 의해 검출되고, 비교제어수단(1104a)에 의해 설정전압 인가수단(1103)에 의한 설정값과 비교된다. 그리고 현재의 전지전압이 설정전압값에 근접함에 따라 서서히 전류가변수단(1105a)에 흐르는 충전전류를 많게 한다. 즉, 전지(1101a)에의 충전전류를 서서히 적게 하는 제어를 행한다. 이와 같이 하여 과충전을 방지하고 있다.
지금 전지(11O1a)에 대하여 설명하였으나, 전지(11O1b)에 대한 전압검출수단 (1102b), 비교제어수단(1104b), 전류가변수단(1105b), 또는 전지(1101c)에 대한 전압검출수단(1102c), 비교제어수단(1104c), 전류가변수단(1105c)에 대해서도 상기 전지(1101a)의 경우와 완전히 동일하다.
또 일본국 특개2000-78768호 공보가 있다. 이것은 리튬 이온 2차 전지의 충전시에 있어서의 불균일 발생을 시정하여 과충전 등의 트러블을 미연에 방지하여 수명을 개선하는 것이다. 구체적으로는 음극 전해액 순환펌프, 양극 전해액 순환펌프로 순환시켜 충방전의 불균일을 시정하고 있다.
또 일본국 특표2000-511398호 공보가 있다. 이것은 전지 등화(等化)용 시스템으로 스위치되는 에너지 축적 요소와의 조합이다. 구체적으로는 커패시터의 그룹이 직렬 접속된 배터리 사이에서 전하를 시프트하도록 사용한다. 보다 높은 전압의 배터리로부터 전하를 빼내어, 보다 낮은 전압의 배터리에 전하를 보내는 방식이다.
종래의 배터리충전장치는 충전시의 전지전압과 설정값을 비교하여 전지전압이 설정전압값에 근접함에 따라 전지와 병렬로 설치한 전류가변수단에 충전전류를 서서히 분류하여 전지의 상태를 맞춘다.
그러나 이에 의하면, 전류가변수단에서 발열이 생기기 때문에 분류할 수 있는 전류는 미소하게 되어 축전기의 전압 불균일을 해소하는 효과가 작아진다. 반대로 큰 전류를 흘리는 것이 가능한 열 용량이 큰 전류가변수단은 크기가 커서 장치가 대형화되어 버린다. 또한 전지 이외의 전기회로가 필요하여 고비용이 된다. 또 전해액을 순환하는 방법에서는 펌프를 설치하지 않으면 안된다. 또 스위칭에 의한 전하 이동을 위한 스위치회로와 그 제어회로로 구성되는 배터리 등화기가 필요하게 된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 직렬 접속된 축전기류의 전압 불균일을 해소하는 것이 가능하여 저렴하고 소형의 전원장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 전원장치는 제 1 축전기류와 전해액의 전기분해 또는 발생가스의 재결합이 가능한 제 2 축전기류를 병렬로 접속한다. 그리고 이 병렬접속쌍을 다시 직렬로 접속하여 충방전기와 접속한다. 충방전기는 적시에 상기 제 2 축전기류의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압까지 충전한다. 이에 의하여 상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류의 복수의 병렬접속쌍은 상기 제 2 축전기류의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압으로 균등화된다.
본 발명의 상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류의 병렬접속쌍에 있어서는 상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류를 전류제한기를 거쳐 병렬 접속한다. 전류제한기는 상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류를 왕래하는 전류를 제한하고, 상기 제 1 축전기류 또는 상기 제 2 축전기류의 과전류를 방지하여 고장시의 보호를 할 수 있다.
또 본 발명의 상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류의, 병렬접속쌍의 직렬접속열을 다시 병렬로 접속한다. 이에 의하여 전원장치의 용량이나 출력, 수명 등을 가변 증강할 수 있다.
본 발명에서 상기 제 1 축전기류의 내전압은 상기 제 2 축전기류의 내전압보다 크게 한다. 즉, 상기 제 1 축전기류의 사용 전압 범위 내에서 상기 제 2 축전기류의 전해액의 전기분해 또는 가스발생과 재결합이 발생하고, 상기 제 2 축전기류 및 상기 제 1 축전기류는 이 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압으로 균등화된다.
본 발명의 다른 전원장치에 있어서는, 상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류의 적어도 하나가 복수의 축전기류가 직렬 접속되어 구성된다. 그리고 메인의 플러스단자 및 마이너스단자 이외에 소정의 직렬 접속의 단위수별로 중간단자를 설치한다. 본 중간단자와 메인단자를 거쳐 상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류의 병렬 접속이 가능하게 된다.
본 발명의 다른 전원장치에 있어서는 상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류가 적어도 1개 이상의 구성요소를 공용하여 구성된다. 이에 의하여 부품점수나 비용의 절감이 도모된다. 여기서 공용되는 구성요소를 전해액으로 하면 적합하다.
또 상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류의 적어도 하나의 전극에 탄소섬유 또는 카본 나노 튜브를 첨가한다. 특히 충방전으로 전극의 신축을 수반하는 전지계에서는 탄소섬유 또는 카본 나노 튜브에 의하여 이 응력이 완화된다.
본 발명의 다른 전원장치에 있어서는 상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류의 병렬접속쌍과 병렬로 전지 관리회로를 부가한다. 이에 의하여 병렬접속쌍의 전압의 균등화의 강화나 상태 검지가 가능하게 된다.
또 제 1 축전기류와 제 2 축전기류로 이루어지는 전원장치가 다른 전원장치 와 병렬 접속된 축전기 전원장치로서, 상기 다른 전원장치가 전력부족일 때는 상기 축전기 전원장치로부터 전력공급을 원조하고, 상기 다른 전원장치에서 잉여전력이 발생한 경우는 그 전력으로 상기 축전기 전원장치의 제 2 축전기류의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합할 때까지 충전을 행하는 충전기를 구비한 분산형 전원시스템에 특징이 있다.
또 전기자동차의 구동 및 회생발전을 행하는 전동발전기를 가지고, 상기 전동발전기에 접속된 축전기 전원장치를 탑재한 전기자동차에 있어서, 상기 축전기 전원장치를 제 1 축전기류와 상기 제 1 축전기에 병렬로 접속된 제 2 축전기류로 구성하고, 상기 제 2 축전기의, 전해액의 전기분해 또는 발생가스의 재결합이 가능한 전압까지 충전 가능한 충전기를 구비한 전원장치를 탑재한 전기자동차에 특징이 있다.
또한 본 발명은 리튬 2차 전지나 니켈 수소 전지, 납 밀봉전지, 전기 2중층 커패시터 등의, 전력 저장기능을 가지는 각종 축전기류나 연료전지의 직병렬 접속체에 적용된다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 도면이다. 도 1에 있어서 101은 제 1 축전기류(101a 내지 101n), 102는 제 2 축전기류(102a 내지 102m), 103은 충방전기, 104는 전원 및 부하이다. 1개의 제 1 축전기류[1O1(1O1a)]와 2개의 제 2 축전기류[102(102a, 102b)]가 병렬로 접속되고, 이 쌍으로 되어 있는 병렬접속이 다시 복수단 직렬로 접속되어 있는 예를 나타내고 있다. 이 직렬 접속된 축전기류는 충방전기(103)에 접속되어 전원장치를 구성한다. 그리고 본 전원장치는 전원 및 부하(1O4)에 접속되어 있다.
또 도 1에 있어서 굵은 선으로 표시한 제 1 축전기류(101a)와 제 2 축전기류 (102a, 102b)의 병렬접속, 이것과 직렬 접속되는 제 1 축전기류(101b)와 제 2 축전기류(102c, 102d)와의 병렬접속, 즉 직렬 2단 접속은 본 발명의 최소 단위 접속구성이다. 이 구성에 의하여 제 1 축전기류(101a, 101b)의 충전 균형을 잡을 수 있다. 또한 직렬접속 단수를 증가하여 3단, 4단, ……과 같이 다단 직렬 접속하여 사용되게 된다. 제 1 축전기류(101)에는 리튬 2차 전지나 전기 2중층 커패시터 등을 사용하고, 제 2 축전기류(102)에는 전해액의 전기분해 또는 가스의 발생과 재결합 또는 전해액의 보충이 가능한 납 전지나 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지, 연료전지 등을 사용한다.
충방전기(103)는 양 방향의 DC/DC 컨버터, 또는 일 방향의 충전용 DC/DC 컨버터와 방전용 DC/DC 컨버터의 쌍으로 구성할 수도 있다. 이들은 축전기와 전원 및 부하(104)에 적합한 전압, 전류제어를 행한다. 또 전원 및 부하(1O4)는 상용전원이나 발전기 및 일반적인 전기기기 등이다. 충방전기(103)는 적시에 제 2 축전기류(102)를 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압까지 충전한다. 이에 의하여 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102)는 병렬 접속되고, 또한 이것이 적어도 2단으로 직렬 접속되어 있음으로써, 제 2 축전기류(102)의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압에 의하여 도 1의 굵은 선 부분의 구성에 있어서의 제 1 축전기류(101)의 전압 균등화를 도모할 수 있다.
다음에 제 2 축전기류(102)의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압에 의하여 제 1 축전기의 전압 균등화가 도모되는 동작에 대하여 도 2a의 등가회로에 의하여 설명한다. 도 2a에 나타내는 (a)는 제 1 축전기류(101)와, 제 2 축전기류(102)의 기본구성을 나타내고 있다. 즉 도 1에 있어서의 굵은 선 부분을 표시하고 있다. 이것에 대하여 도 2a에 있어서 (b)부분은 그 동작을 설명하기 위한 등가회로를 나타내고 있다. 10a 내지 1Od는 예를 들면 제너 다이오드 특성을 가진 소자이다. 16a 내지 16d는 비교기, Va 내지 Vd는 제너 전압이고, 비교기(16a 내지 16d)는 제 2 축전기류가 과충전에 의해 소정의 전압, 즉 등가회로에서는 제너 전압(Va 내지 Vd)에 도달하였을 때 온이 되어, 스위치(12a 내지 12d)를 오프로 하여 저항(14a 내지 14d)을 접속한다. 그리고 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102)의 균등화, 특히 제 1 축전기의 전압 균등화를 도모하게 된다. 저항(14a내지 14d)은 저항값이 같은 저항기이다. 제 2 축전기류는 상기한 등가회로와 같은 동작을 하게 되기 때문에, 제 1 축전기류[1O1(1O1a, 1O1b)]의 균등화를 도모할 수 있다.
이와 같이 하여 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102), 즉 고출력형의 축전기와 고용량형의 축전기를 조합시킴으로써 외견상 고출력이고 고용량인 전원장치의 실현이 가능하게 된다. 예를 들면 제 1 축전기류(101)로서 고출력의 리튬 2차 전지를, 제 2 축전기류(102)로서 고용량의 납 밀봉 전지를 사용한다. 이 경우 납밀봉 전지의 2직렬(102a, 102b)과 리튬 2차전지의 1직렬(1O1a)을 병렬 접속한다. 또한 납 밀봉 전지의 2직렬(102c, 102d)과 리튬 2차 전지의 1직렬(101b)의 병렬 접속회로를 다시 직렬 접속한다.
이와 같이 함으로서, 납 밀봉전지는 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압(과충전 전압)이 약 2.1V 이고, 2직렬에서는 약 4.2V가 된다. 한편 리튬 2차 전지의 사용 전압 범위의 상한(내전압)은 약 4.3V 이다. 이 때문에 납 밀봉 전지의 과충전에 의해 납 밀봉 전지 및 리튬 2차 전지는 각각 2.1V ×2로, 4.2V와 같이 균등화된다. 즉 납 밀봉 전지의 직렬단 전압이 4.2V, 리튬 2 차전지단 전압이 4.2V로 균등화되게 된다.
납 밀봉 전지는 저렴하고 고용량이나, 대전류 충전이 불가능하고, 무리한 대전류 충전에서는 수명이 현저하게 저하한다. 한쪽의 리튬 2차 전지는 대전류에서의 충전이 가능하나, 고용량화하면 비교적 고가가 된다. 따라서 양자를 조합시킴으로써 고출력과 고용량의 양립이 실현될 수 있고, 또한 수명의 장기화, 저비용화를 도모할 수 있다. 이것을 모식적으로 도 2b에 나타낸다. 세로축은 출력으로 나타내었으나, 충전의 경우에서는 충전 전류가 해당한다. 즉 제 1 축전기는 대출력, 제 2 축전지는 대용량의 축전기로서 사용할 수 있다.
또 세로축을 충전 전류로 하면, 제 1 축전기류는 대전류 단시간 충전이 가능하고, 제 2 축전기류는 비교적 소전류로 장시간의 충전이 필요한 것도 나타내고 있다. 즉 제 1 축전기류와 제 2 축전기류를 병렬로 접속함으로써, 대출력, 대용량 축전기의 특성을 겸하여 구비한 축전기로서의 이용을 도모할 수 있는 특징이 있다. 대전류 충전이 가능하기 때문에 뒤에서 설명하는 전기자동차에 있어서의 회생시에 그 회생 전력을 유효하게 이용하여 충전을 행할 수 있는 특징이 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 도면이다. 도면에 있어서 201은 전류제한기이다. 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102)가 전류제한기(201a 내지 201n)를 거쳐 병렬 접속되어 있다. 도 3에서는 제 1 축전기류(101)에 전기 2중층 커패시터 (1O1cpa 내지 1O1cpn)를 사용한 경우의 예를 나타내고 있다.
전류제한기(201a 내지 201n)는 예를 들면 대전류에서 저항이 증가하는 특성을 가지고 있는 PTC(Positive Thermal Conductor) 또는 저항, 퓨즈 등이 적용된다. 이들은 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102)의 사이를 왕래하는 전류(제 1 축전기로부터 제 2 축전기에 흐르는 전류 또는 그 반대방향으로 흐르는 전류)를 제한하여 축전기의 과전류를 방지한다. 또 제 1 축전기류(101)나 제 2 축전기류(102)가 단락 고장난 경우에 병렬 접속된 축전기의 연쇄적 단락 고장을 방지할 수 있는 효과도 있다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 도면이다. 도 4에서는 도 1 및 도 2에서 나타낸 (a)의 제 1 축전기류(101)나 제 2 축전기류(102)가 다시 병렬 접속된 예이다. 그리고 충방전기(103)와 전원 및 부하(104)가 접속되어 있다. 이와 같이 복수의 직렬 접속열을 다시 병렬 접속함으로써, 전원장치의 용량이나 출력, 수명 등을 가변 증강할 수 있는 효과가 있다.
또 제 1 실시예와 마찬가지로 충방전기(103)는 적시에 제 2 축전기류(102)를 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압까지 충전한다.
이에 의하여 각 직렬 접속열의 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102)의 복수의 병렬 접속쌍은 제 2 축전기류(102)의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압으로 균등화되게 된다. 도 4의 (a) 부분은 도 1 또는 도 2a의 부분에 상당하고, 도 4의 (b) 부분은 도 3의 구성에 해당하고, 이들을 병렬 접속하여 도 4를 구성한 예이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예를 나타내는 도면이다. 도 5에 있어서 제 1 축전기류(101) 내에서 전기 2중층 커패시터(1O1cpa 내지 1O1cpn)와, 리튬 2차 전지 (101La 내지 101Ln)를 각각 병렬로 접속한 예이다. 리튬 2차 전지를 제 3 축전기라하면, 제 3 축전기로서 제 1 축전기의 리튬 전지를 사용한 경우이다. 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102)가 전류 제한기(201)를 거쳐 병렬 접속되고, 그리고 이들의 직렬 접속열이 충방전기(103)에 접속되어 전원장치를 구성하고 있는 경우이다.
여기서 제 1 축전기류[1O1(1O1cpa 내지 1O1cpn)] 및 제 3 축전기의 내전압을 제 2 축전기류(102)의 내전압보다 크게 설정한다. 즉, 제 1 축전기류[1O1(1O1cpa 내지 1O1cpn)] 및 제 3 축전기(101La 내지 101Ln)의 사용 전압 범위내에서 전압의 균등화를 도모할 수 있다. 즉 제 2 축전기류(102)의 전해액의 전기분해 또는 가스발생과 재결합이 발생할 때까지 충전하고, 제 2 축전기류(102), 그것과 제 1 축전기류 (101) 중, 제 3 축전기(101La 내지 101Ln)는 이 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압으로 균등화 충전되게 된다.
지금, 제 1 축전기류[101(101cpa 내지 101cpn)]를 내압이 3.5V의 전기 2중층커패시터, 제 2 축전기류(102)를 전해액의 전기분해 또는 가스발생과 재결합의 전압이 1.6V인 니켈 수소 전지, 제 3 축전기류(401)를 내압이 4.3V인 리튬 2차 전지로 하면 니켈 수소 전지의 과충전에 의해 전기 2중층 커패시터 및 리튬 2차 전지는 3.6V로 균등화된다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 5 실시예를 나타내는 도면이다. 도 6a에 있어서 501은 플러스단자, 502는 마이너스단자, 503은 케이스, 504는 중간단자이다. 복수의 제 1 축전기류(101) 또는 제 2 축전기류(102)가 직렬 접속되어 케이스(503)에 수납되어 있는 예이다. 또 직렬 접속의 양쪽 끝은 전력의 수수(授受)를 담당하는 플러스단자(501)와 마이너스단자(502)가 배치되어 있다. 또한 축전기류가 2개 직렬로 접속될 때마다 중간단자(504)가 배치되어 있다.
이 중간단자(504)와 플러스단자(501), 마이너스단자(502)를 거쳐 다른 제 1 축전기류(101) 또는 제 2 축전기류(102)와 병렬로 접속하는 것이 가능하게 된다. 도 6b는 케이스(503a, 503b)에 수납된 축전기의 병렬 접속 상황을 나타내고 있다. 504a1, 504a2는 케이스(503a)에 수납된 축전기의 중간단자를 나타내고 있다. 또 504b1, 504b2는 케이스(503b)에 수납된 축전기의 중간단자를 나타내고 있다. 이 단자를 서로 접속하면 도 6a에 나타낸 직렬회로의 병렬접속이 가능하게 된다.
도 7은 본 발명의 제 6 실시예를 나타내는 도면이다. 도 7에 있어서 601은 양극 a, 602는 세퍼레이터 a, 603은 음극 a, 604는 격벽으로, 제 1 축전기류(101)로 구성하고 있다. 또 605는 양극 b, 606은 세퍼레이터 b, 607은 음극 b이고, 제 2 축전기(102)로 구성한 경우이다. 608은 플러스리드선, 609는 마이너스리드선이다.
양극 a(601), 세퍼레이터 a(602), 음극 a(603)의 순으로 배치되고, 이들이 전해액(도시 생략)에 함침되어 제 1 축전기류(101)의 구성요소의 일부를 이루고 있다. 또, 양극 b(605), 세퍼레이터 b(606), 음극 b(607)의 순으로 배치되고, 이들이 전해액(도시생략)에 함침되어 제 2 축전기류(102)의 구성요소의 일부를 이루고 있다.
이들은 격벽(604)으로 공간적으로 분리되어 있으나, 공통의 케이스(503)에 수납되어 있는 예이다. 또 양극 a(601), 양극 b(605), 플러스단자(501)는 플러스리드선(608)으로 접속되어 있다. 마찬가지로 음극 a(603), 음극 b(607), 마이너스단자(502)가 마이너스리드선(609)으로 접속되어 있다.
여기서는 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102)를 각각 독립하여 구성하는 경우에 비하여 플러스단자(501)나 마이너스단자(502), 플러스리드선(608), 마이너스리드선(609), 케이스(503)가 각 구성요소를 공용하여 병렬 접속쌍을 구성하고 있다. 그 외 도시 생략하였으나, 방폭밸브, 압력스위치 등의 보호기구나 보호소자 등도 공용화가 가능하다. 이에 의하여 부품점수나 전원으로서의 비용의 저감을 도모할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 7 실시예를 나타내는 도면이다. 도 8에서는 도 7의 격벽(604)이 삭제되어, 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102)의 구성요소가 동일공간에 수납되어 있다. 이 때문에 전해액도 공용화하고 있다. 본 구성은 전해액을 황산수용액으로 하고, 제 1 축전기류(101)를 전기 2중층 커패시터, 제 2 축전기류(102)를 밀봉 납 전지로 함으로써 실현할 수 있다. 또 전해액을 수산화칼륨수용액으로 하고, 제 1 축전기류(101)를 전기 2중층 커패시터, 제 2 축전기류(102)를 니켈 수소 전지로 함으로써도 실현하는 것이 가능하다.
여기서는 제 1 축전기류(101)와, 제 2 축전기류(102)의 전극 및 세퍼레이터 (602, 606)의 설치가 적층형으로 표시되어 있으나, 감아돌림형이나 그 밖의 구성이더라도 실현 가능하다.
또 본 발명의 제 8 실시예로서, 도 7 또는 도 8의 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102)의 적어도 하나의 전극(일반적으로는 음극)에 탄소섬유 또는 카본 나노 튜브를 첨가한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 리튬 2차 전지나 납 전지는 충방전에서 전극의 신축을 수반한다. 한편 전기 2중층 커패시터나 니켈수소전지는 충방전으로 전극의 신축을 수반하지 않는다. 이들을 공통의 공간에 수납하면 전기 2중층 커패시터나 니켈 수소 전지에도 응력이 가해져 성능이 현저하게 열화한다. 따라서 어느 하나의 전극(일반적으로는 음극)에 탄소섬유 또는 카본 나노 튜브를 첨가함으로써 탄소섬유 또는 카본 나노 튜브가 이 응력을 완화하여 성능의 저하를 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 9 실시예를 나타내는 도면이다. 도 9에 있어서 축전기제어기(807)는 801a 내지 801c의 전지 관리회로, 802a 내지 802c의 전압검출회로, 803a 내지 803c의 전위변환회로, 804의 처리회로, 805의 절연회로, 806의 통신회로로 구성되어 있다. 그리고 제 1 축전기류(101cpa 내지 101cpc)에 제 2 축전기류 (102a, b, 102c, d, 102e, f)가 각각 병렬로 접속되고, 이 병렬 접속쌍이 다시 복수단(도 9의 예에서는 3단) 직렬로 접속된 예이다. 또 전지 관리회로(801)가 제 1 축전기류(101)와 제 2 축전기류(102)의 병렬 접속쌍(예를 들면 102a, b, 와 1O1cpa)에 다시 병렬로 접속되어 있는 상태를 나타내고 있다.
전지 관리회로[801(801a 내지 c)]는 전위변환회로[803(803a 내지 c)]를 거쳐 처리회로(804)와 접속되어 있다. 처리회로(804)는 절연회로(805)를 거쳐 통신회로 (806)에도 접속되어 있다. 그리고 이들에 의해 전지제어기(807)가 구성되어 있다.
여기서 전위변환회로[803(803a 내지 c)]는 전지 관리회로[801(801a 내지 c)]에서 검출된 각 병렬회로의 전위레벨을 변환하여 전기신호를 전송한다. 처리회로 (804)에서는 각 병렬 접속쌍의 단자간 전압을 기초로 각 병렬 접속쌍의 충전상태나 전압불균형의 판정, 잔량이나 허용 입출력의 검출, 바이패스회로의 구동 등을 행한다. 또 허용 방전 잔량이나 허용 입출력 등의 정보신호는 절연회로(805)에서 전기적으로 절연된 후, 통신회로(806)를 거쳐 전원 및 부하(104), 또는 충방전기(103)에 전달된다. 통신회로의 TX는 송신수단, RX는 수신수단을 나타내고 있다.
전지 관리회로[801(801a 내지 c)]는 전압검출회로[802(802a 내지 c)]나 바이패스회로(도시 생략)를 가지고, 병렬 접속쌍의 단자간 전압을 검출한다. 또 도시 생략하였으나, 바이패스회로에 의해 각 병렬 접속쌍의 전압 불균형을 해소하도록 바이패스회로를 제어할 수도 있다.
이 전압 불균형의 해소는 상기한 충방전기(103)에 의한 제 2 축전기류(102)의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압에 의해 균등화된다. 이에 의하여 바이패스회로를 사용하였다 하더라도 소형화를 달성할 수 있어, 균등화의 작용도 보강되는 효과가 있다.
도 10은 본 발명의 전원시스템의 일 실시형태를 나타낸 것으로, 태양광의 전력변환장치와 조합시킨 분산형 전원장치의 실시형태를 나타내는 도면이다. 도 10에 있어서 901은 상용전원, 902는 태양광 발전장치, 903a, 903b는 부하장치, 904는 제어변환기, 905a, 905b, 905c는 전환기이다. 도 10에 있어서 상기한 제 1 축전기류(101a 내지 1O1d)와, 제 2 축전기류(102a, b 내지 102g, h)가 병렬로 접속되고, 이 병렬 접속쌍이 다시 복수단(본 실시예에서는 4단) 직렬로 접속되고, 이들과 축전기 제어기(807)가 접속되어 있다.
또 직렬 접속열의 플러스단자(501), 마이너스단자(502)는 상기한 충방전기 (103)에 상당하는 제어변환기(904)에 접속되고, 또한 전지 제어기(807) 내의 통신회로(806)와 제어변환기(904) 내의 MCU가 접속되어 있다.
또한 상기한 전원 및 부하(104)에 상당하는 상용전원(901), 태양광 발전장치 (902), 부하장치(903)가 전환기(905a 내지 905d)를 거쳐 제어변환기(904)에 접속되어 있다. 또 태양광 발전장치(902), 부하장치(903), 제어변환기(904), 전환기 (905a 내지 905d), 전지 제어기(807)는 쌍방향 통신으로 연결되어 있다. 태양광 발전장치(902)는 태양전지에 의해 태양광을 직류전력으로 변환하여 인버터장치(INV)에 의해 교류전력을 출력하는 장치이다.
또 부하장치(903a)는 에어콘디셔너, 냉장고, 전자렌지, 조명 등의 가전품이나 모터, 엘리베이터, 컴퓨터, 의료기기 등의 전기기기나, 903b는 제 2 전원장치인 경우도 있다. 그리고 제어변환기(904)는 교류전력을 직류전력으로 변환, 또는 직류전력을 교류전력으로 변환하는 충방전기이다. 또 이들 충방전의 제어나 상기한 태양광 발전장치(902), 부하장치(903) 등의 기기를 제어하는 제어기(MCU)를 가지고 있다. MCU는 제어신호를 전환기(905a 내지 905d) 등에 출력한다.
여기서 이들 기기는 장치 내에 전환기(905)를 가지는 것도 있다. 또 본 발명의 전원장치는 도시한 구성 이외의 제어변환기(904)나, 그 밖의 기기의 접속형태를 취하는 것도 가능하다. 본 실시형태에 의하면, 부하장치(903)가 필요로 하는 전력을 상용전원(901)이나 태양광 발전장치(902)로 조달할 수 없을 때, 제어변환기 (904)를 거쳐 축전기류로부터 전력을 공급한다. 그리고 상용전원(901)이나 태양광 발전장치(902)로부터의 전력공급이 과잉으로 되어 있을 때에 제어변환기(904)를 거쳐 축전기류에 축전한다.
이들 동작 중에서 축전기류의 단자간 전압이 방전정지나 충전정지레벨에 도달하면 전지제어기(807)는 그 신호를 제어변환기(904)에 보내고, 제어변환기(904)는 충방전 등을 제어한다. 또 축전기류의 전압 불균형을 검출하면 바이패스회로를 가지고 있는 경우는 바이패스회로를 제어하여 전압 불균형을 해소하도록 작용한다.
전압 불균형의 정도가 이 바이패스회로에서 해소할 수 없는 레벨로 검출된 경우는 상용전원(901), 태양광 발전장치(902), 부하장치(903), 제어변환기(904), 전환기(905)를 제어하여 상기한 바와 같이 제 2 축전기류(102)의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압으로 균등화하는 작용을 병용한다. 이들 실시형태에서는 상용전원(901)의 계약전력이나 소비전력, 태양광 발전장치(902)의 발전정격을 내리는 것이 가능하게 되어 설비비나 운전비용(running cost)의 절감을 도모할 수 있다.
또 소비전력이 소정의 시간대에 집중되어 있을 때에, 전원장치로부터 상용전원(901)에 전력을 공급하고, 소비전력이 적을 때에 전원장치에 축전함으로써 소비전력의 집중을 완화하여 소비전력의 평준화를 도모하는 것이 가능하게 된다. 또한 제어변환기(904)의 MCU는 부하장치(903)의 전력소비를 감시하여 부하장치(903)를 제어하기 때문에 에너지 절약이나 전력의 유효이용을 달성할 수 있다.
도 11은 본 발명의 전원장치를 적용한 전기자동차의 예를 나타내고 있다. 도 11에 있어서, 1001은 자동차의 구동용 전동발전기(motorgenerator), 1002는 직류부하장치이다. 전동발전기(1001)가 제어변환기(904)를 거쳐 복수의 축전기류의 직렬 접속열에 접속되어 있다. 전동발전기(1001)는 엔진의 시동이나 구동력의 어시스트(역행(力行))나 발전(회생)을 행한다. 그리고 역행시에는 전원장치로부터 전동발전기(1001)에 전력이 공급된다. 회생시에는 반대로 전동발전기(1001)로부터 전원장치에 전력이 공급된다.
또 직류부하장치(1002)는 전자밸브나 오디오 등의 전기부하나 제 2 전원장치이다. 직류부하장치(1002)는 전환기(905)를 거쳐 축전기류의 직렬 접속열에 접속되어 있다.
이에 의하여 발진시에 엔진의 토오크를 어시스트하거나, 브레이크시에는 회생에너지를 전력으로 변환하여 축전하거나 하는 것이 가능한 자동차를 실현할 수 있다. 특히 이 전원장치의 경우는 제 1 축전기류를 사용한 전원장치이기 때문에 대전류 충전이 가능하기 때문에 회생시에는 그 회생 에너지를 충전전력으로서 유효하게 이용할 수 있는 효과가 있다. 지금까지는 이른바 급속충전을 할 수 없었기 때문에 그 대부분은 열 손실로 되어 있었다.
본 발명에 의한 전원장치에 의하면, 직병렬 접속된 축전기류의 전압의 균등화를 도모할 수 있음과 동시에, 분산형 전원의 하나로서 이용할 수 있다. 또 전기자동차에 사용함으로써, 회생시 전력을 전원장치의 충전전력으로서 유효하게 이용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 충방전 가능한 축전기에 있어서,
    제 1 축전기류에 병렬로 접속되어 전해액의 전기분해 또는 발생가스의 재결합이 가능한 제 2 축전기류의 병렬 접속쌍이 복수 직렬로 접속되어 구성된 축전기와;
    상기 축전기의 상기 제 2 축전기류의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합을 하는 전압까지 충전 가능한 충방전기를 구비한 것을 특징으로 하는 전원장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류가 전류제한기를 거쳐 병렬접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류의 병렬 접속쌍의 직렬 접속열이 다시 병렬로 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 축전기류의 내전압이 상기 제 2 축전기류의 내전압보다 큰 제 1 축전기류인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 축전기류 또는 상기 제 2 축전기류의 구성에서, 적어도 상기 제 2 축전기류는 복수의 축전기가 직렬 접속되어 이루어지고, 직렬접속의 단위수별로 중간단자를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류가 적어도 하나 이상의 구성요소를 공용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    공용되는 상기 구성요소가 전해액인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 축전기류와 상기 제 2 축전기류의 적어도 하나는 전극에 탄소섬유 또는 카본 나노 튜브를 가지는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  9. 제 1 축전기류와 제 2 축전기류로 이루어지는 전원장치가 다른 전원장치와 병렬 접속된 축전기 전원장치로서,
    상기 다른 전원장치가 전력부족일 때는 상기 축전기 전원장치로부터 전력공급을 원조하고,
    상기 다른 전원장치에서 잉여전력이 발생한 경우는 그 전력으로 상기 축전기 전원장치의 제 2 축전기류의 전해액이 전기분해하는 전압 또는 발생가스가 재결합할 때까지 충전을 행하는 충전기를 구비한 것을 특징으로 하는 분산형 전원시스템.
  10. 전기자동차의 구동 및 회생발전을 행하는 전동발전기를 가지고,
    상기 전동발전기에 접속된 축전기 전원장치를 탑재한 전기자동차에 있어서,
    상기 축전기 전원장치를 제 1 축전기류와 상기 제 1 축전기에 병렬로 접속된 제 2 축전기류로 구성하고,
    상기 제 2 축전기의 전해액의 전기분해 또는 발생가스의 재결합이 가능한 전압까지 충전가능한 충전기를 구비한 전원장치를 탑재한 것을 특징으로 하는 전기자동차.
KR1020020021221A 2001-11-22 2002-04-18 전원장치와 분산형 전원시스템 및 이것을 탑재한 전기자동차 KR100879762B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2001-00357879 2001-11-22
JP2001357879A JP3809549B2 (ja) 2001-11-22 2001-11-22 電源装置と分散型電源システムおよびこれを搭載した電気自動車

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030043578A KR20030043578A (ko) 2003-06-02
KR100879762B1 true KR100879762B1 (ko) 2009-01-21

Family

ID=19169153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020021221A KR100879762B1 (ko) 2001-11-22 2002-04-18 전원장치와 분산형 전원시스템 및 이것을 탑재한 전기자동차

Country Status (4)

Country Link
US (5) US6680600B2 (ko)
EP (1) EP1315227A3 (ko)
JP (1) JP3809549B2 (ko)
KR (1) KR100879762B1 (ko)

Families Citing this family (108)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2294851C2 (ru) * 2001-04-05 2007-03-10 Электровайа Инк. Устройство для хранения электрической энергии и питание ею потребителей непостоянной мощности
CA2343489C (en) * 2001-04-05 2007-05-22 Electrofuel, Inc. Energy storage device for loads having variable power rates
US20040201365A1 (en) * 2001-04-05 2004-10-14 Electrovaya Inc. Energy storage device for loads having variable power rates
JP4605952B2 (ja) 2001-08-29 2011-01-05 株式会社日立製作所 蓄電装置及びその制御方法
WO2003034523A1 (fr) * 2001-10-11 2003-04-24 Hitachi, Ltd. Systeme de pile a combustible domestique
JP3809549B2 (ja) * 2001-11-22 2006-08-16 株式会社日立製作所 電源装置と分散型電源システムおよびこれを搭載した電気自動車
AU2003238599B8 (en) * 2002-01-31 2008-07-31 Ebara Corporation Method and device for controlling photovoltaic inverter, and feed water device
KR20030094002A (ko) * 2002-05-30 2003-12-11 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 하이브리드형 전원 시스템
AU2002951291A0 (en) * 2002-09-09 2002-09-19 Energy Storage Systems Pty Ltd A power supply
US20050057221A1 (en) * 2002-12-19 2005-03-17 Hans Desilvestro Electrical connecting device for rechargeable electrochemical energy storage system
EP2270526A1 (en) * 2003-07-09 2011-01-05 Premium Power Corporation Device for monitoring and charging of a selected group of battery cells
US7006898B2 (en) * 2003-07-17 2006-02-28 Proton Energy Systems, Inc. Method and apparatus for operating and controlling a power system
JP4960702B2 (ja) * 2003-09-18 2012-06-27 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼイション 高性能エネルギー蓄積装置
JP4169128B2 (ja) * 2003-11-11 2008-10-22 株式会社リコー キャパシタ充電用半導体装置
JP2005160233A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Makita Corp 組電池及び電池パック
US20050118465A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-02 Doob Llc Multiple voltages DC battery power supply system
KR101202052B1 (ko) * 2004-01-26 2012-11-15 후지 세이유 가부시키가이샤 수중 유형 유화물
FR2866279B1 (fr) * 2004-02-18 2006-04-28 Vehicules Electr Soc D Systeme d'entrainement des roues motrices d'un vehicule automobile electrique, comprenant deux moteurs et deux batteries
US7668505B2 (en) * 2004-09-10 2010-02-23 Honeywell International Inc. Radio having a MEMS preselect filter
JP4186916B2 (ja) * 2004-11-18 2008-11-26 株式会社デンソー 組電池管理装置
DE102004057330B3 (de) * 2004-11-27 2006-03-30 Leoni Wiring Systems Uk Ltd. Vorrichtung zur Überwachung eines Leitungsnetzes, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Bordnetzes sowie Verfahren zum Überwachen eines solchen Leitungsnetzes
US20060261783A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-23 Paul Gamboa Electronic battery module (EBM) with bidirectional DC-DC converter
EP1917155A1 (en) * 2005-08-24 2008-05-07 Thomas A. Ward Hybrid vehicle with modular solar panel and battery charging system to supplement regenerative braking
US8120308B2 (en) * 2005-08-24 2012-02-21 Ward Thomas A Solar panel charging system for electric vehicle that charges individual batteries with direct parallel connections to solar panels
DE102006005334B4 (de) * 2006-02-07 2022-12-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung oder Regelung der Spannung wenigstens einer Zellgruppe in einem Zellenverbund eines Energiespeichers sowie Zellgruppenlogik und Zentral-Logik zur Durchführung des Verfahrens
US7667432B2 (en) 2006-04-27 2010-02-23 Tesla Motors, Inc. Method for interconnection of battery packs and battery assembly containing interconnected battery packs
PT1855344E (pt) 2006-05-11 2011-09-22 Hoppecke Batterien Gmbh & Co Kg Disposição de acumuladores
TWI318472B (en) * 2006-05-19 2009-12-11 Iner Aec Executive Yuan Fuel cell apparatus and a charging/discharging management system and method using for such apparatus
JP4413888B2 (ja) 2006-06-13 2010-02-10 株式会社東芝 蓄電池システム、車載電源システム、車両、および蓄電池システムの充電方法
KR100837003B1 (ko) * 2006-09-12 2008-06-10 엘에스전선 주식회사 전압 균등화 회로 및 이를 구비하는 전기에너지 저장장치
JP5277595B2 (ja) * 2006-09-26 2013-08-28 セイコーエプソン株式会社 回路を含む装置、デバイス、送受信システム、および、制御方法
AR064292A1 (es) * 2006-12-12 2009-03-25 Commw Scient Ind Res Org Dispositivo mejorado para almacenamiento de energia
AR067238A1 (es) * 2007-03-20 2009-10-07 Commw Scient Ind Res Org Dispositivos optimizados para el almacenamiento de energia
US7772716B2 (en) * 2007-03-27 2010-08-10 Newdoll Enterprises Llc Distributed maximum power point tracking system, structure and process
JP2010539635A (ja) * 2007-03-30 2010-12-16 ザ レジェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ミシガン 車両ハイブリッドエネルギーシステム
DE102007021065A1 (de) * 2007-05-04 2008-11-06 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Elektrogerät
KR20100020477A (ko) * 2007-05-18 2010-02-22 파나소닉 주식회사 배터리팩 및 배터리 시스템
DE102007041526A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-12 Robert Bosch Gmbh Energiespeicher, insbesondere Akkumulator
JP5262027B2 (ja) * 2007-09-07 2013-08-14 パナソニック株式会社 組電池、及び電池システム
JP2009080939A (ja) * 2007-09-25 2009-04-16 Panasonic Corp 電源システムおよび電池集合体の制御方法
US8358107B2 (en) 2007-12-31 2013-01-22 Intel Corporation Bidirectional power management techniques
JP5319138B2 (ja) * 2008-03-07 2013-10-16 株式会社東芝 電池システム
CZ2008169A3 (cs) * 2008-03-14 2009-09-23 Ydun, S. R. O. Bezolovnatá spouštecí akumulátorová baterie zejména pro spalovací motory a motorová vozidla
US8076797B2 (en) * 2008-05-15 2011-12-13 Indy Power Systems Llc Energy transfer circuit and method
DE102008002179A1 (de) * 2008-06-03 2009-12-10 Robert Bosch Gmbh Elektrischer Energiespeicher
CN102077454B (zh) * 2008-06-27 2016-05-11 Abb研究有限公司 电池能量源装置和电压源转换器系统
WO2010052738A1 (en) * 2008-11-10 2010-05-14 Himangshu Rai Vaish Systems and methods for solar based battery charging
US8115446B2 (en) * 2008-11-12 2012-02-14 Ford Global Technologies, Llc Automotive vehicle power system
FR2943473B1 (fr) * 2009-03-17 2012-11-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de recharge de batteries
CN102484245B (zh) 2009-04-23 2015-11-25 古河电池株式会社 铅蓄电池用负极板的制造方法以及铅蓄电池
EP2471129B1 (en) 2009-08-27 2016-11-16 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Electrical storage device and electrode thereof
JP5797384B2 (ja) 2009-08-27 2015-10-21 古河電池株式会社 鉛蓄電池用複合キャパシタ負極板及び鉛蓄電池
JP5711483B2 (ja) 2009-08-27 2015-04-30 古河電池株式会社 鉛蓄電池用複合キャパシタ負極板の製造法及び鉛蓄電池
DE102009041005A1 (de) * 2009-09-10 2011-03-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Symmetrierung eines Energiespeichers
US11218003B2 (en) * 2009-09-22 2022-01-04 Phoenix Broadband Technologies, Llc Method and apparatus for intelligent battery charge equalization and monitoring
WO2011102458A1 (ja) * 2010-02-19 2011-08-25 本田技研工業株式会社 電源システム、及び、電気自動車
KR20110134751A (ko) 2010-06-09 2011-12-15 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제어 방법
TWI423556B (zh) * 2010-06-28 2014-01-11 Compal Communications Inc 電池控制系統
US9040187B2 (en) * 2010-07-13 2015-05-26 Apple, Inc. Battery pack with cells of different capacities electrically coupled in parallel
CN102340041B (zh) * 2010-07-16 2014-04-16 汉达精密电子(昆山)有限公司 电池组
JP5618359B2 (ja) * 2010-08-02 2014-11-05 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 二次電池パック接続制御方法、および、蓄電システム
JP2012039821A (ja) * 2010-08-10 2012-02-23 Toshiba Corp 発電システムの電力変動緩和装置および電力変動緩和方法
US8981710B2 (en) 2010-09-20 2015-03-17 Indy Power Systems Llc Energy management system
JP2012133959A (ja) 2010-12-21 2012-07-12 Furukawa Battery Co Ltd:The 鉛蓄電池用複合キャパシタ負極板及び鉛蓄電池
US8957623B2 (en) 2011-03-16 2015-02-17 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for controlling multiple storage devices
US9190868B2 (en) * 2011-05-06 2015-11-17 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and method for charging vehicle batteries
CN102856612B (zh) * 2011-06-30 2015-01-21 清华大学 混合动力电源系统
CN102231550B (zh) * 2011-07-05 2014-11-19 张化锴 一种动力电池主动均衡充放电系统及实现方法
CN102891508A (zh) * 2011-07-19 2013-01-23 株式会社丰田自动织机 充放电控制装置
JP5386556B2 (ja) * 2011-08-03 2014-01-15 株式会社日立製作所 蓄電池システム
US9118192B2 (en) * 2011-08-29 2015-08-25 Amperex Technology Limited Series/parallel connection scheme for energy storage devices
PL2768071T3 (pl) * 2011-10-11 2017-10-31 Connexx Systems Corp Hybrydowy akumulator, pojazd i jednostka magazynująca energię zawierająca ten akumulator, system pojazdów sieci inteligentnej, oraz system sieci zasilającej zawierający jednostkę magazynującą energię
KR101212484B1 (ko) * 2011-10-11 2012-12-14 주식회사 비앤알테크널러지 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치 및 그 방법
FR2982998B1 (fr) * 2011-11-17 2013-12-20 Commissariat Energie Atomique Batterie d'accumulateurs protegee contre les courts-circuits internes
JP2013120680A (ja) * 2011-12-07 2013-06-17 Naoyoshi Kachi 水電解型ハイブリッド蓄電池
KR101178152B1 (ko) * 2012-02-23 2012-08-29 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지팩
DE102012218180A1 (de) * 2012-10-05 2014-03-20 Continental Automotive Gmbh Zellverbund elektrochemischer Zellen mit inerter Ladungskompensation, Kraftfahrzeugbatterie sowie Verfahren zur Kompensation unterschiedlicher Ladezustände
DE102012110030A1 (de) * 2012-10-19 2014-06-12 H-Tech Ag Energiespeichervorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben
JP2016012390A (ja) * 2012-10-29 2016-01-21 三洋電機株式会社 車載用電池システム
KR101578707B1 (ko) * 2013-02-01 2015-12-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제어 방법
US20140285936A1 (en) * 2013-03-20 2014-09-25 Magna E-Car Systems Of America, Inc. Battery management system for electric vehicle
US9812732B2 (en) 2013-08-16 2017-11-07 Johnson Controls Technology Company Dual storage system and method with lithium ion and lead acid battery cells
US9812949B2 (en) 2013-10-10 2017-11-07 Indy Power Systems Llc Poly-phase inverter with independent phase control
KR101601151B1 (ko) * 2013-10-17 2016-03-08 주식회사 엘지화학 못이 이차전지를 관통했을 때의 과전류 시뮬레이션 방법 및 그 프로그램을 저장한 기록매체
DE102014201358A1 (de) 2014-01-27 2015-07-30 Robert Bosch Gmbh Bordnetz und Verfahren zum Betrieb eines Bordnetzes
DE102014201360A1 (de) 2014-01-27 2015-07-30 Robert Bosch Gmbh Bordnetz
DE102014201354A1 (de) 2014-01-27 2015-07-30 Robert Bosch Gmbh Bordnetz
US9583945B2 (en) * 2014-06-09 2017-02-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Frequency control method and frequency control apparatus
JP6102832B2 (ja) * 2014-06-12 2017-03-29 株式会社デンソー 電力供給システム
US10295608B2 (en) 2014-07-18 2019-05-21 Phoenix Broadband Technologies, Llc Non-intrusive correlating battery monitoring system and method
CN107910911B (zh) * 2015-03-09 2020-01-14 Oppo广东移动通信有限公司 一种充电控制方法、终端和计算机存储介质
KR102229511B1 (ko) 2015-05-14 2021-03-17 애플 인크. 휴대용 전자 디바이스를 위한 디바이스 인클로저 내의 베어 셀 스택의 패키징
FR3047782B1 (fr) * 2016-02-15 2019-05-03 Foundation Brakes France Sas Dispositif de freinage comprenant un condensateur
DE102017206254A1 (de) * 2016-04-13 2017-10-19 Dialog Semiconductor (Uk) Limited DC-DC-Umwandlung für Mehrzellen-Batterien
CN205970916U (zh) * 2016-08-29 2017-02-22 上海蔚来汽车有限公司 模块化充电车
DE102016218505A1 (de) 2016-09-27 2018-03-29 Robert Bosch Gmbh Elektrische Energiespeichereinheit mit einer weiteren elektrischen Schnittstelle zum Austausch elektrischer Ladungen sowie elektrisches Energiespeichersystem mit mehreren elektrischen Energiespeichereinheiten
US10100800B2 (en) 2016-10-04 2018-10-16 Magna Electronics Inc. Cold start feature for vehicle electronic pump
JP6743774B2 (ja) * 2017-06-29 2020-08-19 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US11070073B2 (en) 2018-12-04 2021-07-20 Mobile Escapes, Llc Mobile power system with multiple DC-AC converters and related platforms and methods
KR102548922B1 (ko) * 2019-02-15 2023-06-28 현대모비스 주식회사 전기차 충전 시스템 및 방법
CN110783987B (zh) * 2019-11-08 2021-03-16 南京航空航天大学 一种针对电池组电池均衡的分层最优控制方法
US11545841B2 (en) * 2019-11-18 2023-01-03 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and apparatus for autonomous balancing and communication in a battery system
DE102020122458B3 (de) 2020-08-27 2022-02-03 Keba Industrial Automation Germany Gmbh Vorrichtung und Verfahren für den Betrieb eines Drei- oder Mehrpunktumrichters
WO2022180771A1 (ja) * 2021-02-26 2022-09-01 武蔵精密工業株式会社 蓄電管理装置、蓄電装置、および、蓄電部の管理方法
CN113054226B (zh) * 2021-03-10 2022-07-15 陈俊霖 一种燃料电池电源及电动车辆
CN117296225A (zh) * 2021-05-13 2023-12-26 赛乐纽姆(泰国)有限公司 用于维持电动设备或机器的短期和长期的功率输送峰值的储能系统
JP2023009939A (ja) * 2021-07-08 2023-01-20 株式会社リコー 蓄電システム、電源、駆動装置、電力制御装置及び蓄電状態均等化方法
CN113787936A (zh) * 2021-09-17 2021-12-14 鲨港科技(上海)有限公司 串联电源组的充电均衡电路、充电均衡方法和车辆

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03121660A (ja) * 1989-10-05 1991-05-23 Ricoh Co Ltd Ｉｓｄｎファクシミリ装置の伝送方式
JP2001114152A (ja) * 1999-10-19 2001-04-24 Yamaha Motor Co Ltd 電動車両用バッテリ構造

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5488283A (en) * 1993-09-28 1996-01-30 Globe-Union, Inc. Vehicle battery system providing battery back-up and opportunity charging
JP3577751B2 (ja) 1993-12-24 2004-10-13 ソニー株式会社 バッテリー充電装置、バッテリーパック及びバッテリー充電方法
NZ264225A (en) * 1994-08-11 1998-07-28 Glorywin Int Group Ltd Vehicle battery switch with state of charge sensing circuit
US5710504A (en) * 1996-05-20 1998-01-20 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Switched capacitor system for automatic battery equalization
JP3612572B2 (ja) 1996-09-10 2005-01-19 中国電力株式会社 モータ駆動用電源装置
JP3936979B2 (ja) * 1998-09-01 2007-06-27 独立行政法人産業技術総合研究所 リチウムイオン二次電池の均等充電方法
DE19842657A1 (de) * 1998-09-17 2000-03-23 Volkswagen Ag Zwei-Batteriesystem
JP4439070B2 (ja) 2000-03-13 2010-03-24 日立マクセル株式会社 非水二次電池およびその充電方法
JP3505122B2 (ja) * 2000-03-14 2004-03-08 株式会社日立製作所 電源装置
JP2001292532A (ja) 2000-04-05 2001-10-19 Nissin Electric Co Ltd 電池電力貯蔵システム
AUPQ750400A0 (en) * 2000-05-15 2000-06-08 Energy Storage Systems Pty Ltd A power supply
US6636104B2 (en) * 2000-06-13 2003-10-21 Microsemi Corporation Multiple output charge pump
JP3898889B2 (ja) * 2000-12-19 2007-03-28 ペンタックス株式会社 電源補助ユニット及び携帯機器システム
JP3896258B2 (ja) * 2001-04-25 2007-03-22 株式会社日立製作所 自動車電源装置
US6624612B1 (en) * 2001-10-30 2003-09-23 Symbol Technologies, Inc. System and method to facilitate voltage balancing in a multi-cell battery
JP3809549B2 (ja) * 2001-11-22 2006-08-16 株式会社日立製作所 電源装置と分散型電源システムおよびこれを搭載した電気自動車

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03121660A (ja) * 1989-10-05 1991-05-23 Ricoh Co Ltd Ｉｓｄｎファクシミリ装置の伝送方式
JP2001114152A (ja) * 1999-10-19 2001-04-24 Yamaha Motor Co Ltd 電動車両用バッテリ構造

Also Published As

Publication number Publication date
US6680600B2 (en) 2004-01-20
JP3809549B2 (ja) 2006-08-16
EP1315227A3 (en) 2006-12-20
US6747438B2 (en) 2004-06-08
US20030094926A1 (en) 2003-05-22
US6977480B2 (en) 2005-12-20
KR20030043578A (ko) 2003-06-02
US20030094928A1 (en) 2003-05-22
EP1315227A2 (en) 2003-05-28
US20040160209A1 (en) 2004-08-19
JP2003164068A (ja) 2003-06-06
US6700349B2 (en) 2004-03-02
US20030094923A1 (en) 2003-05-22
US6917181B2 (en) 2005-07-12
US20050083722A1 (en) 2005-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100879762B1 (ko) 전원장치와 분산형 전원시스템 및 이것을 탑재한 전기자동차
CN110281810B (zh) 智能电池的直流充电
KR101893045B1 (ko) 배터리용 충전 밸런싱 시스템
US9837811B2 (en) Power source apparatus formed by combining a plurality of modules
US20130200848A1 (en) Battery pack, method for charging/discharging same, and power consumption device
JP5836283B2 (ja) 電池のための充電均等化システム
KR20130073915A (ko) 전력 배터리를 위한 밸런싱 시스템 및 대응하는 부하 밸런싱 방법
JP6928347B2 (ja) 管理装置、蓄電装置、蓄電システム、及び、電気機器
CN113078714B (zh) 一种储能系统及储能系统控制方法
CN103036256A (zh) 变压器扫描链式蓄电池组均衡电路及方法
CN111181224A (zh) 一种多节串联电池组用充电系统及其充电方法
CN110816311A (zh) 用于运行电池组系统的方法和电动车辆
JP2021023018A (ja) 車載用電源システム
CN113224816B (zh) 串联电池组隔离接口、选通网络、保护与均衡电路、方法
Tashakor et al. An improved modular charge equalization structure for series cascaded battery
US11855465B1 (en) Full current balancing method of state of charge for energy storage system
RU2819295C1 (ru) Устройство гарантированного питания с управляемой структурой
US20240047978A1 (en) Power storage system
Kutkut Life cycle testing of series battery strings with individual battery equalizers
US20240162739A1 (en) Power storage system, electric equipment, and control device
CN211701533U (zh) 一种多节串联电池组用充电系统
EP3961846A1 (en) Battery for an emergency lighting unit
JP2017163635A (ja) 組電池装置および組電池装置の制御方法
WO2010137182A1 (ja) 蓄電装置及び鉄道車両
KR20230063865A (ko) 배터리 시스템 및 배터리 시스템을 제어하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121227

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131219

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141219

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee