KR20040095213A - 배터리 동작 상태에 근거하여 에너지 버스와 배터리시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

배터리 동작 상태에 근거하여 에너지 버스와 배터리시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20040095213A KR10-2004-7012077A KR20047012077A KR20040095213A KR 20040095213 A KR20040095213 A KR 20040095213A KR 20047012077 A KR20047012077 A KR 20047012077A KR 20040095213 A KR20040095213 A KR 20040095213A
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Abstract

에너지 버스(13)와 배터리 시스템(12) 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법 및 장치에서, 제어 신호 발생기(29)는 상기 시스템(12)의 모든 배터리들(20- 26)의 전압들(Vn) 중에서 극대 전압을 나타내는 배터리의 전압을 표시하는 극대 전압 표시(Ve)를 수신하도록 동작가능하고, 기준 전압(Vre)의 표시는 상기 극대 전압을 나타내는 배터리에 관련된 동작 파라미터(P)로부터 유도되며, 상기 방법 및 장치는 전술한 표시들에 응답하여 상기 에너지 버스(13)와 상기 시스템(12) 사이의 에너지 전달량을 변경하는데 사용을 위한 제어 신호를 생성하도록 동작가능하다.

Description

배터리 동작 상태에 근거하여 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING ENERGY TRANSFER BETWEEN AN ENERGY BUS AND A BATTERY SYSTEM BASED UPON BATTERY OPERATING CONDITION}
전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 및 배터리 백업 시스템의 사용에 대한 관심이 높아지면서, 배터리 전력 시스템에 관한 필요성도 함께 증가되고 있다. 많은 응용들에서 일단의 재충전가능한 배터리의 사용이 필요하다. 로드(load) 또는 충전 전류를 수용하는, 일단의 배터리에서의, 개별적인 배터리의 성능은 상기 개별 배터리에 의한다. 다양한 요인들이 전하를 수용하거나 운반하는 배터리의 성능에 영향을 주는데, 이러한 요인에는 온도나 충전 상태와 같은 배터리의 동작 조건들이 포함될 수 있다. 저장 시간, 플로팅 전압, 플로팅 수명(life), 최소 전압, 사이클 수, 방전 깊이 및 전기용량 등과 같은 다른 요인들이 또한 배터리의 성능에 영향을 준다. 결과적으로, 각 개별적인 배터리의 동작 조건이 전하를 운반하거나 수용하는 전체 배터리의 성능에 영향을 준다.
배터리 시스템으로부터의 전하를 수용하거나 운반하는 대부분의 시스템들은 상기 배터리 시스템을 단일의 소스 공급 장치로 취급한다. 단일의 소스 공급 장치에서, 상기 배터리 시스템에 대한 전압 및 전류 요구 또는 부과가 전체적으로 시스템의 성능에 적합하다. 일부 시스템은 각 배터리에서 전압을 모니터링하고 전압 차이를 근거로 전체 시스템 전압 또는 전류를 조정하여 어떤 소정의 배터리도 과도한 스트레인(strain)을 받지 않도록 한다. 그러나, 전압은 전하를 운반하거나 수용하는 배터리의 성능의 매우 단순하고 부정확한 측정치이기 때문에, 단지 제한된 정보를 제공하여 전체 시스템을 제어함으로 배터리 시스템의 비효율적인 동작을 초래한다.
따라서, 배터리 시스템으로부터의 그리고 배터리 시스템으로의 에너지 흐름의 효율적인 관리가 요구된다. 로드 및 충전 전류의 보다 정확한 제어는 에너지 효율성을 극대화하는데 요구된다.
본 발명은 배터리 전력 시스템에 관한 것으로, 특히, 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치, 방법, 매체 및 신호에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치를 사용하는 시스템의 개념도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 장치의 프로세서 회로의 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 RAM에 형성된 데이터 구조의 개념도를 도시한다.
도 4는 도 2에 도시된 프로세서 회로에 의해 실행된 메인 루틴을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 2에 도시된 프로세서 회로에 의해 실행된 로드 제어 루틴을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 도 2에 도시된 프로세서에 의해 실행된 제어 루틴을 도표화한 흐름도이다.
도 7은 도 2에 도시된 프로세서에 의해 실행된 전압 극치 프로세서의 흐름도이다.
도 8은 도 2에 도시된 프로세서 회로에 의해 실행된 바이패스 제어 루틴의 흐름도이다.
본 발명은 에너지 버스와 배터리의 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치, 방법, 매체 및 신호를 제공함으로써 상기 요구에 접근하는데, 여기서 제어 신호 발생기는 상기 시스템의 모든 배터리들의 전압 중에서 극대 전압을 나타내는 배터리의 전압을 표시하는 극대 전압 표시와 상기 극대 전압을 나타내는 배터리에 관련된 동작 파라미터로부터 유도된 기준 전압의 표시를 수신하도록 동작가능하고, 상기 장치, 방법, 매체 및 신호는 상기 언급된 표시들에 응답하여 상기 에너지 버스와 상기 배터리 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하는데 사용하는 제어 신호를 생성하도록 동작가능하다. 상기 제어 신호는 상기 배터리들의 시스템으로부터 그리고 상기 시스템으로의 에너지 흐름을 제어하는 모터/발전기와 같은 로드/충전 디바이스에 의해 사용된다.
상기 언급된 시스템 및 방법을 사용함으로써, 배터리 시스템에서 다른 배터리들 전압에 관계 있는 어떤 임의의 배터리의 전압이라도 배터리가 그 배터리의 동작 파라미터에 근거하여 보다 주의깊은 분석을 위해 선택될지 아닐지를 효율적으로 결정한다. 이러한 동작 파라미터는 전류 변경 신호 및/또는 전압 변경 신호와 같은 제어 신호를 생성하기 위하여 선택된 상기 배터리의 전압에 관련하여 사용되는 기준 전압을 결정하는데 사용될 수 있다. 따라서, 배터리의 상대적인 전압 성능은 충전 또는 방전 전류를 가장 잘 조절하는 방법, 보다 일반적으로 상기 배터리로 또는 배터리로부터 상기 에너지 흐름을 전체적으로 조절하는 방법을 결정하는 그 동작 조건들의 조사가 이루어지게 하는데 사용된다.
본 발명의 일 양상에 따라, 에너지 버스와 배터리들의 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치가 제공된다. 상기 장치는 상기 시스템의 모든 배터리들의 전압 중에서 극대 전압을 나타내는 배터리의 전압을 표시하는 극대 전압 표시에 액세스 하도록 동작가능하고 상기 극대 전압을 나타내는 배터리에 관련된 동작 파라미터로부터 유도된 기준 전압의 표시에 액세스 하도록 동작가능한 액세서(accessor)를 포함한다. 상기 장치는 상기 액세서와 통신하고 상기 기준 전압의 표시와 상기 전압 극치의 표시에 응답하여 상기 에너지 버스와 상기 시스템 사이에서 에너지 전달량을 변경하는데 사용하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 발전기를 또한 포함한다.
상기 장치는 상기 전압 극치의 표시를 생산하도록 동작가능한 전압 극치 프로세서를 포함하고, 상기 시스템에서 배터리들의 전압 표시들을 수신하고 저장하기 위한 상기 전압 극치 프로세서에 의해 액세스가능한 메모리를 포함한다. 상기 전압 극치 프로세서는 상기 표시들 중 어느 표시가 상기 극대 전압을 나타내는지 결정하도록 구성되고, 이는 전압들의 표시들을 분류하는 분류기(sorter)를 사용함으로써 행해진다.
상기 장치는 상기 기준 전압의 표시를 생성하도록 동작가능한 기준 전압 프로세서를 또한 포함한다. 이 기준 전압 프로세서는 상기 극대 전압을 나타내는 배터리의 온도와 같은 동작 파라미터의 표시를 수신하도록 동작가능하다. 상기 기준 전압 프로세서는 참조 전압들을 온도와 관계시키는 검색 테이블에 대한 인덱스로서 상기 온도 표시를 사용하도록 동작가능한 검색 테이블 인터페이스를 구비한다. 상기 사용된 특정한 검색 테이블은 상기 극대 전압을 가지는 배터리의 충전 상태에 따라 선택될 것이다. 상기 검색 테이블 인터페이스는 예를 들어 충전 상태의 표시를 수신하도록 동작가능한 입력부를 포함하거나, 또는 상기 장치는 충전 상태의 표시를 생산하도록 동작가능한 충전 상태 프로세서를 포함한다.
상기 검색 테이블 인터페이스는 상기 온도 표시를 예를 들어 최적의 충전 전압들을 온도에 관련시키는 검색 테이블 및/또는 최저 허용가능한 배터리 전압들을 온도에 관련시키는 검색 테이블에 대한 인덱스로서 사용할 수 있다.
상기 장치는 상기 시스템의 각 배터리에 관한 전압의 표시 및 온도의 표시를수신 및 저장하는 메모리를 또한 포함하고, 대안적으로 또는 또한, 상기 장치는 상기 시스템의 각 배터리에 관한 상기 전압의 표시 및 상기 온도의 표시를 생성하는 디바이스를 포함한다.
상기 장치는 개별적인 전압 및 온도 표시들을 대응하는 배터리들에 관련시키도록 동작가능한 상관기를 사용한다.
상기 장치는 상기 극단 전압이 관련된 배터리에 관한 온도 표시를 상기 기준 전압 프로세서에 의한 사용을 위한 상기 온도 표시로서 선택하도록 동작가능한 선택기를 포함한다.
상기 제어 신호 발생기는 상기 기준 전압과 상기 극대 전압 사이의 수학적 차이를 찾도록 동작가능한 차이 프로세서를 구비하고, 배터리들의 시스템으로부터 유효한 전류 변화를 나타내는 전류 변화 값을 생성하도록 동작가능하고 및/또는 배터리들의 시스템에 적용될 전압의 요구된 변화를 나타내는 전압 변화 값을 생성하도록 동작가능하다. 또한, 상기 제어 신호 발생기는 목적 버스 전압을 이전의 목적 버스 전압 및 상기 전압 변화 값에 따라 생성하도록 동작가능하다.
상기 장치는 에너지가 상기 에너지 버스로 전달되는지 또는 상기 배터리 시스템으로 전달되는지 여부를 결정하도록 동작가능한 에너지 흐름 결정기를 포함한다. 상기 에너지 흐름 결정기는 예를 들어, 에너지가 상기 버스로 흐를 시 상기 제어 신호 발생기로 하여금 전류 변화 신호를 생성하게 하고 에너지가 상기 배터리 시스템으로 흐를 시 전압 변화 신호를 생성하게 하기 위하여 상기 제어 신호 발생기에 통합되거나 또는 그 안으로 집적될 수 있다.
상기 장치는 상기 배터리 시스템을 통하는 전류 흐름의 방향에 변화가 없을 때, 기준 값보다 큰 전압을 가지는 어떤 임의의 배터리에서 바이패스 회로를 활성화하기 위하여 바이패스 활성화 신호를 생성하도록 동작가능한 바이패스 제어기를 또한 포함한다. 상기 바이패스 제어기는, 상기 시스템에서 전류 흐름의 방향에 변화가 있을 때 만일 어떤 임의의 배터리도 상기 기준 값보다 큰 전압을 가지지 않는다면, 활성화된 바이패스 회로를 가지는 어떤 임의의 배터리에서 바이패스 회로를 비활성화하기 위하여 바이패스 회로 비활성화 신호를 또한 생성한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 저장 배터리들의 시스템과 에너지 버스 사이의 에너지 전달을 최적화하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은 전압 극치를 나타내는 배터리의 동작 파라미터 및 상기 전압 극치의 표시로부터 결정된 기준 전압의 표시에 응답하여 상기 에너지 버스와 배터리들의 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하는데 사용하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 전압 극치를 나타내는 배터리의 동작 파라미터 및 상기 전압 극치의 표시로부터 결정된 기준 전압의 표시에 응답하여 상기 에너지 버스와 배터리들의 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하기 위한 제어 신호를 생성함으로써, 프로세서 회로에게 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하도록 지시하기 위한 코드들을 제공하는 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 프로세서 회로에게 에너지 버스와 배터리들의 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하도록 지시하기 위한 코드들을 제공하는세그먼트를 포함하는 신호를 제공하는데, 상기 코드들은 상기 프로세서 회로에게 전압 극치를 나타내는 배터리의 동작 파라미터 및 상기 전압 극치의 표시로부터 결정된 기준 전압의 표시에 응답하여 상기 에너지 버스와 배터리들의 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하는데 사용하기 위한 제어 신호를 생성하도록 지시하기 위한 코드들을 포함한다.
본 발명의 다른 양상들과 특색들은 하기의 첨부된 도면에 관련된 본 발명의 특정한 실시예들의 설명을 검토시 본 기술 분야의 당업자들에게 명백해질 것이다.
도 1에서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 일반 배터리 전력 시스템이 (10)에 일반적으로 도시된다. 이러한 전력 시스템(10)은 전기 자동차, 혼성 전기 자동차, 고정적인 전력 백업 시스템 또는 유사한 것에서 사용된다, 일반적으로, 상기 전력 시스템(10)은 (12)에 일반적으로 도시된 배터리들의 시스템을 포함하는데, 상기 시스템(12)은 에너지 버스(13)에 연결되고, 상기 에너지 버스(13)는 예를 들어 로드/충전기 디바이스(18)에 연결된 고전류 용량 케이블들(15 및 17)을 포함한다. 상기 배터리 시스템(12)은 예를 들어 납축 배터리 또는 겔 셀 배터리등과 같은 재충전가능한 일련의 배터리들을 포함한다. 상기 납축 배터리는 예를 들어 밸브 조정 납축(VRLA:valve regulated lead acid) 배터리일 수 있다.
상기 전력 시스템(10)이 전기 자동차에서 사용되는 경우, 로드/충전기 디바이스(18)는 상기 배터리 시스템(12)에 유인되거나 제공된 전력의 양을 제어하기 위하여 모터/발전기의 필드 전류를 조정하기 위한 제어 파라미터들을 표시하는 데이터 워드들을 수신할 수 있는 복합 제어기/모터/발전기 유닛이다. 상기 복합의 제어기는 프로그램가능한 인버터/충전기인데, 예를 들어 인버터/충전기에 전류를 공급하거나 인버터/충전기로부터 전류를 수신하는 모터/발전기 유닛에 연결된다. 예를 들어, 상기 제어기는 자동 추진이고 고정된 전력 응용들에 관한 전기 구동 시스템에서 사용하는 미국 미시간 디어본의 Ecostar Electric Drive Systems으로부터 입수가능한 유형일 수 있다. 상기 모터 발전기 유닛은 미국 콜로라도 골든의 UQM Technologies, Inc.로부터 입수가능한 유형일 수 있다.
일반적으로, 상기 배터리 시스템(12)은 상기 로드/충전기 디바이스(18)로의 전도를 위하여 에너지를 상기 에너지 버스(13)로 공급 또는 전달하도록 공급 모드에서 동작하거나, 또는 상기 배터리 시스템(12)은 상기 배터리 시스템이 상기 에너지 버스로부터 에너지를 받고, 상기 에너지는 상기 로드/충전기 디바이스(18)에 의해 공급되는 충전 모드에서 동작한다.
상기 전력 시스템(10)은 배터리 데이터 획득 시스템(14) 및 제어기(16)를 또한 포함한다. 보통, 상기 배터리 데이터 획득 시스템(14)은 배터리 시스템(12)에서의 각 배터리에 대한 전압 표시 및 온도와 같은 배터리 동작 파라미터의 표시를 생성하고, 에너지 버스(13) 상의 전류 흐름의 크기 및 방향의 측정을 또한 제공한다.
상기 데이터 획득 시스템(14)은 다수의 센서 유닛들(28, 30, 32, 34)을 포함하고, 예를 들어 각 센서 유닛은 개별적으로 대응하는 배터리(20, 22, 24, 26)에 관련된다. 상기 데이터 획득 시스템(14)은 배터리 데이터 인터페이스를 또한 포함하는데, 이는 도면에서 (36)으로 도시된다.
상기 센서 유닛은 예를 들어 미국 미시간의 eXtend Computer & Instrument Inc. 로부터 입수가능한 유형일 것이다. 일반적으로, 이러한 센서 유닛들(28, 30, 32, 34)은 개별적인 배터리들(20 내지 26)에 걸친 전압을 측정하도록 동작가능하고, 개별적인 배터리 각각의 동작 파라미터를 측정하는 센서들을 포함한다. 이러한 실시예에서, 상기 센서들에 의해 감지되는 동작 파라미터는 예를 들어 상기 배터리의 온도이다.
상기 센서에 의해 획득된 측정 데이터는 대응하는 센서 유닛들에 의하여, 고립된, 단일 유선 디지털 네트워크를 통해서 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)로 전송된다. 각 센서 유닛은 동작 전력을 센서 유닛이 연결된 배터리의 시스템으로부터 끌어온다. 배터리 데이터의 측정은 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)로부터 상기 디지털 네트워크상에 전송된 명령을 수신하는데 응답하여, 선택된 센서 유닛에서 호출된다.
이러한 실시예에서, 각 센서 유닛(28, 30, 432, 34)은 하기에서 설명되는 바와 같이, 상기 배터리 시스템(12) 내의 배터리들을 계속해서 균형/균등화하는데 사용될 수 있는 내장 바이패스 회로(31, 33, 35, 37)를 개별적으로 구비한다. 상기 바이패스 회로(31, 33, 35, 37)의 제어는 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)로부터 명령을 수신하고 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)로 측정된 데이터를 송신하는데 사용되는 상기 같은 단일 유선 디지털 네트워크를 통하여 수신된 신호들에 의해 제공된다.
이러한 실시예에서, 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)는 미국 미시간의 eXtend Computer & Instrument Inc. 로부터 입수가능한 유형일 것이다. 이러한 인터페이스(36)는 제어기(16)와의 통신이 영향을 받을 수 있는 직렬의 또는 병렬의 통신 포트를 구비한다. 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)는 상기 배터리 센서 유닛들과의 양방향 통신을 위한, 상기 배터리 센서 유닛들(28, 30, 32, 34)이 연결된 상기 단일 유선 디지털 네트워크로의 연결을 위한 단자를 또한 포함한다. 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)는 상기 에너지 버스(13)상의 전류 흐름의 크기 및 방향에 관련된 정보를 획득하기 위한 전류 분류기(도시되지 않음)와 함께 사용되도록 동작가능한 전류 센서 입력부를 또한 구비한다.
상기 배터리 데이터 인터페이스(36)는, 상기 제어기가 정보에 관한 요청을 전달하고 응답하여 상기 요청된 정보를 수신하도록 또는 특정한 센서 유닛들(28, 30, 32, 34)의 상기 바이패스 유닛들(31, 33, 35, 37) 각각을 제어하도록 상기 배터리 데이터 인터페이스와 통신할 수 있는 식으로, 상기 제어기(16)에 의해 제어되도록 동작가능하다. 그러한 통신들은 명령 메세지 또는 상기 제어기(16)로부터의 메세지들을 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)로 전달함으로써 영향을 받는다. 응답하여, 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)는 상기 명령 메세지를 해석하고 하나 이상의 개별적인 센서 유닛들(28, 30, 32, 34)과 통신하여, 그것을 제어하고 임의의 요청된 정보를 획득하고 응답 메세지를 상기 요청된 정보 또는 상기 센서 유닛의 상태의 표시와 함께 상기 제어기(16)로 전달한다. 요청된 정보 전압과 상기 배터리 시스템(12)의 어떤 임의의 배터리의 예를 들어, 온도와 상기 배터리 시스템의 전류 흐름의 크기 및 방향과 같은 동작 조건을 포함한다.
상기 배터리 시스템(12) 내의 모든 배터리(20, 22, 24, 26)가 예를 들어 충전 상태와 같은 동작 조건들과 같은 다양한 요인들에 따라서, 다른 전압에서 동작한다는 점이 이해될 것이다. 임의의 배터리들은 다른 배터리들에 비하여 높은 전압을 가지고, 나머지 배터리들은 나머지들에 비하여 낮은 전압을 가질 것이다. 보통, 한 배터리는 나머지 모두에 비하여 높은 전압을 가지고 한 배터리는 나머지 모두보다 낮은 전압을 가질 것이다. 이러한 보다 높은 전압 및 이러한 보다 낮은 전압은 극치들 또는 상기 배터리 시스템(12) 내의 배터리들 모두의 전압들 중에서 극단 전압들로 언급된다. 물론 가장 낮은 전압을 가진 배터리는 상기 저 전압 극단을 구비한 배터리이고 가장 높은 전압을 가진 배터리는 상기 고 전압 극단을 구비한 배터리이다. 본 발명에 따라서, 이러한 전압 극단들은 하기에서 설명되는 바와 같이, 상기 에너지 버스 상의 에너지 흐름의 방향에 따라, 상기 에너지 버스(13)로 그리고 상기 에너지 버스(13)로부터의 에너지 흐름을 제어하는 방법을 결정하는데 중요하다.
일반적으로, 상기 제어기(16)는 상기 데이터 획득 시스템(14)으로부터 전압의 표시 및 각 배터리에 관한 적어도 하나의 동작 파라미터의 표시를 획득하도록 동작가능하고, 이러한 표시들을 개별적인 어레이들(19 및 21)에 저장하도록 동작가능한다. 상기 표시들은 예를 들어, 데이터 "워드" 또는 "바이트" 형태이다.
이러한 실시예에서, 상기 제어기(16)는 개별적으로 상기 전압에서 동작하는 전압 극치 프로세서와 기준 전압 프로세서로서 작동하는 기능 블럭들(23, 25)과 동작 파라미터 표시들을 구비하여, 극단 전압을 나타내는 배터리의 전압을 나타내는 극단 전압 표시를 생성하고 상기 극단 전압을 나타내는 배터리에 관련된 동작 파라미터로부터 유도된 기준 전압의 표시를 생성한다. 이러한 극단 전압 표시 및 기준 전압 표시는 개별적인 메모리 위치들에서 수신된다. 상기 제어기는, 상기 전압 극치의 표시 및 상기 기준 전압의 표시에 응답하여 상기 에너지 버스와 상기 배터리 시스템(12) 사이의 에너지 전달 양을 변경할 때, 상기 극단 전압 표시 및 기준 전압 표시에 액세스하여 그들을 로드/충전기 디바이스(18)에 의한 사용을 위한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 발생기(29)로 전달하는 액세서(27)를 또한 포함한다.
상기 제어기(16)는 분리된 성분들에 의해 구현되거나, 보다 바람직하게는 예를 들어 프로그램가능 제어기와 같은 프로세서 회로에 의해 구현된다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 제어기(16)로 사용하기에 적당한 프로세서 회로가 (51)에 도시된다. 이러한 실시예에서, 상기 프로세서 회로(51)는 전압을 수신하기 위한 입력부들(62)과 상기 배터리 시스템(12) 내의 각 개별적인 배터리에 관한 동작 파라미터 값들을 구비한 입력 인터페이스(60)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 상기 입력 인터페이스(60)는 각 배터리에 관한 개별적인 입력들의 쌍을 구비한 것으로 보여지는데, 그러나 전압 및 동작 파라미터 정보는 상기 데이터 획득 시스템으로부터 순차적으로 수신된다는 점이 이해될 것인 바, 이러한 경우 예를 들어 각 배터리에 관한 전압 및 온도 값들을 수신하기 위한 단일 입력부가 존재한다. 예시적인 목적을 위하여, 상기 입력 인터페이스(60)는 사용자 정보를 수신하기 위한 사용자 입력부(64)를 또한 포함하고, 상기에서 설명된 바와 같이 상기 데이터 획득 시스템(14)으로부터 상기 시스템에서 흐르는 전류의 방향 및 크기를 나타내는 값을 수신하기 위한 전류 입력부(66)를 또한 포함한다. 대안적으로, 상기 전류 값은 예를 들어, 공급 전도체들 중 하나에서의 상기 배터리 시스템으로부터 상기 로드/충전기로의 전류 변환기로부터 유도된다.
상기 프로세서 회로(51)는 메인 프로세서 회로(70), 프로그램 메모리(72), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(74) 및 배터리 정보 비휘발성 메모리(76)를 또한 포함한다. 이러한 실시예에서, 상기 배터리 정보 비휘발성 메모리(76)는 최적의 충전 전압 대 온도, 최저 허용 배터리 전압 대 온도를 나타내는 테이블(77)을 저장하도록 동작가능하고 예를 들어, 저장 시간 대 온도, 플로팅 전압 대 온도, 최소 전압 대 충전 상태, 실패 순환 대 방전의 퍼센트 깊이 및 퍼센트 성능의 배터리 성능 테이블 대 온도를 나타내는 테이블들을 또한 저장한다. 이러한 정보는 사용자에 의해 상기 배터리 정보 비휘발성 메모리(76)로 입력되거나 예를 들어, 다수의 다른 유형의 배터리들에 관한 상기 언급된 라이브러리를 제공하기 위하여 이러한 메모리 내에 미리 저장된다. 그 후, 상기 제어기(16)가 사용되는 배터리의 유형을 확인하는 사용자 입력을 수신시, 상기 제어 신호를 생성하는데 사용을 위하여 테이블들의 적절한 라이브러리가 선택되어 활성화된다.
이러한 실시예에서, 상기 메인 프로세서 회로(70)는 또한 예를 들어 CD-ROM(80)과 같은 컴퓨터 판독가능 매체를 판독하도록 동작가능한 매체 인터페이스(78)와 통신하다. 본 발명에 따른 방법의 실시예에 따르면, 상기 CD-ROM(80)은 예를 들어 상기 언급한 각 배터리 유형에 관한 정보의 라이브러리를 제공하고, 및/또는 제어 신호를 생성하기 위하여 메인 프로세서 회로(70)에 의해 실행되는 함수들을 정의하는 프로그램 메모리(72)에 저장되도록 동작가능한 코드들을 제공한다.
또한, 도시된 실시예에서, 상기 메인 프로세서 회로(70)는 예를 들어 인터넷을 포함하는 네트워크와 같은 네트워크 상에서 통신을 제공하도록 동작가능한 외부 통신 인터페이스(81)와 통신한다. 따라서, 상기 외부 통신 인터페이스(81)는 프로그램 메모리(72)에 저장을 위하여 인터넷을 경유하여 상기 언급된 라이브러리 정보의 수신을 제공하거나, 또는 상기 인터넷으로부터 수신된 컴퓨터 데이터 신호에서 상기 언급한 바와 같이 프로그램들을 수신하도록 동작가능하다.
상기 메인 프로세서 회로(70)는, 상기 배터리 데이터 인터페이스로 하여금 도 2에 도시된 입력 인터페이스(60)에서 결국 수신될 전압 및 동작 파라미터 정보를 획득하기 위하여 도 1에 도시된 센서 유닛들(28 내지 34)을 견본을 만들거나 질의하게 야기하는, 도 1에 도시된 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)에 신호들을 제공하기 위한 출력(84)을 구비하는 출력 인터페이스(82)와 또한 통신한다. 또한, 상기 출력 인터페이스(82)는 상기 기준 전압의 표시 및 상기 전압 극치의 표시에 응답하여 상기 에너지 버스(13)와 상기 배터리 시스템(12) 사이의 에너지 전달량을 변경하는데 사용하기 위한 제어 신호를 제공한다. 이러한 제어 신호는 충전 모드 동안 버스 전압을 제어하기 위한 목적 버스 전압 제어 신호의 형태로 출력(86)에 나타나고 및/또는 공급 모드동안 시스템에서 전류를 제어하기 위한 전류 변경 제어 신호의 형태로 출력(88)으로서 나타난다. 대안적으로, 상기 출력 인터페이스(82)는 상기 출력 신호가, 도 1에 도시된 로드/충전기(18)를 제어하기 위한 제어 신호처럼, 상기 목적 버스 전압 신호 및/또는 전류 변경 제어 신호를 표시하는지 여부를 확인하는 명령들을 발행하기 위하여 출력들(86 및 88) 대신에 단일 출력을 제공한다는 점이 이해되는데, 상기 명령들은 이러한 신호들을 또한 포함한다.
도 3에서, 랜덤 액세스 메모리(74)는 동작 파라미터 어레이(90), 전압 파라미터 어레이(92), 제어 파라미터 어레이(94) 및 출력 파라미터 어레이(96)를 포함하도록 구성된다. 상기 RAM(74)은 기준 값 필드(98)를 또한 포함한다.
일반적으로, 상기 동작 파라미터 어레이(90) 및 상기 전압 파라미터 어레이는 개별적으로, 상기 배터리 시스템(12) 내의 각 배터리에 관한 동작 파라미터(온도와 같은)의 표시 및 전압 표시를 저장한다.
상기 동작 파라미터 어레이(90)는 동작 파라미터와 배터리 식별을 각각 나타내는 넘버 쌍들을 저장한다. 동작 파라미터 어레이(90)가 데이터, 임의의 어떤 배터리 확인으로 로드될 때, 대응하는 동작 파라미터가 획득될 수 있다. 유사하게, 상기 전압 파라미터 어레이(92)는 전압 및 배터리 확인을 표시하는 넘버 쌍들을 저장한다. 따라서, 전압 값이 주어졌을 때, 대응하는 배터리가 확인된다. 하기에서 보다 자세히 설명되는 바와 같이, 상기 메인 프로세서 회로(70)는 어레이들 모두가 로드된 때, 상기 소정의 전압 값에 관련된 배터리에 관한 동작 파라미터 표시를 찾기 위하여 소정의 전압 값을 사용한다.
상기 동작 파라미터 어레이는 배터리 유형 아이디 필드(100), 로드 제어 상수 필드(102), 충전 제어 상수 필드(104) 및 전류 방향 필드(106)를 포함한다. 상기 배터리 유형 아이디 필드(100)는 상기 배터리 시스템(12) 내의 배터리들의 유형의 표시와 같은 사용자로부터 수신된 정보로 로드된다. 상기 로드 제어 상수 필드(102) 및 충전 제어 상수 필드(104)는 상기 배터리 시스템(12)에서 사용되는 배터리들의 유형에 따르는 고정된 값들을 유지한다. 상기 전류 방향 필드(106)는 도 1에 도시된 상기 배터리 데이터 획득 시스템(14)으로부터 수신된 값을 저장하는데, 상기 값은 에너지 버스(13) 상에서 전류 방향을 표시한다.
상기 출력 파라미터 어레이(96)는 전류 변화 출력 값 필드(120) 및 전압 변화 출력 값 필드(122)를 포함하는데, 상기 신호 발생기에 의해 생성된 출력 신호의 표시로서 작동한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 프로그램 메모리(72)는 코드들의 블럭들(138, 140, 142, 144, 146 및 200)로 프로그램되는데, 이는 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 메인 루틴, 로드 제어 루틴, 충전 제어 루틴, 전압 극치 프로세서 루틴, 검색 테이블 인터페이스 및 바이패스 루틴을 각각을 포함하는 일련의 루틴들을 구현하는 기능 블럭들을 실행할 것을 지시한다. 이러한 일련의 루틴들의 다양한 서브셋들은 도 1에 도시된 상기 전압 극치 프로세서(23), 상기 기준 전압 프로세서(25), 상기 액세서(27) 및 상기 제어 신호 발생기(29)로서 작동하도록 협동한다. 상기 프로그램 메모리(72)는 도 1에 도시된 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)와 통신을 설정하기 위한 그리고 상기 매체 인터페이스(78) 및 예를 들어 상기 외부 통신 인터페이스(81)와 인터페이스하는 다양한 기능들을 실행하기 위한 코드들(도시되지 않음)의 세트들을 또한 포함한다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참고하면, 상기 메인 루틴(138)이 일반적으로 도시된다. 상기 메인 루틴(138)은 제 1 블럭(139)에서 개시되는데, 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 데이터 요청 명령을 도 1에 도시된 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)로 발송하여 상기 센서 유닛들(28 내지 34)로부터 전압 및 온도 표시들을 획득하도록 야기한다. 블럭(141)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)로부터 반환되는 데이터를 기다리도록 지시한다. 상기 데이터가 반환된 때, 데이터는 예를 들어 상기 RAM(74) 내의 임시 저장 영역(도시되지 않음)내에 저장된다. 만일 전류 방향의 표시가 반환된다면, 그것은 예를 들어 상기 RAM(74) 내의 상기 전류 방향 필드 내에 저장된다.
상기 메인 루틴의 블럭(143)은 상기 RAM(74) 및 프로세서 회로(70)와 함께 개별적인 전압 및 온도 표시들을 대응하는 배터리들에 관련시키기 위한 상관기로써 작동한다.
상기 요청된 데이터가 반환된 때, 블럭(143)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 임시 메모리에 저장된 상기 전압 및 온도 표시들을 추출하고 그들을 도 3에 도시된 상기 동작 파라미터 어레이(90) 및 전압 파라미터 어레이(92)에 저장하도록 지시하여, 이러한 표시들은 대응하는 배터리들에 관련된다. 도시된 실시예에서, 그러한 관련은, 온도 및 배터리 아이디 값들을 상기 동작 파라미터 어레이(90)에 넘버 쌍으로 저장함으로써 그리고 전압 및 배터리 아이디 값들을 상기 전압 파라미터 어레이(92)내에 넘버 쌍들로서 저장함으로써 달성된다. 대안적으로, 각 배터리에 관한 양 표시들 및 상기 배터리 아이디를 예를 들어 분리된 레코드 내에 저장함으로서, 상기 동작 파라미터들 및 전압 파라미터 값들이 대응하는 배터리들에 관련된다. 이러한 표시들을 배터리들에 관련시키는 다양한 다른 방법들이 가능하고 본 발명의 정신 내에 있다는 점이 이해된다. 또한, 상기 전압 및 온도 값들을 임시 메모리에 저장하는 중간 단계는 생략되어, 이러한 값들이 수신되었을 때 배터리 아이디와 함께 상기 지시된 어레이들 내에 직접 저장될 수 있다.
그 후, 블럭(145)은 상기 메모리 프로세서 회로(70)에게 상기 배터리 데이터 인터페이스(36)로부터 반환되고 상기 RAM(74)의 제어 파라미터 어레이(94)에 저장된 상기 전류 흐름 방향 값으로부터 전류 흐름의 방향을 결정하도록 지시한다.
그 후, 블럭(147)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게, 상기 전류 방향 값이 상기 배터리 시스템(12)으로부터 상기 에너지 버스(13)로의 전류 흐름 또는 상기 에너지 버스(13)로부터 상기 배터리 시스템(12)으로의 전류 흐름을 나타내는지 여부에 따라, 적절한 제어 루틴들, 즉 도 5에 도시된 상기 로드 제어 루틴 또는 도 6에 도시된 상기 충전 제어 루틴을 호출하도록 지시한다. 도시된 실시예에서, 상기 전류 방향 값이 에너지가 상기 배터리 시스템(12)으로부터 상기 에너지 버스(13)로 흐르는 것을, 즉 상기 배터리 시스템(12)이 상기 공급 모드에서 동작하는 것을 나타낼 때, 도 5에 도시된 상기 로드 제어 루틴(140)이 전류 변화 신호를 생성하도록 호출된다. 유사하게, 도시된 실시예에서, 상기 전류 방향 값이 에너지가 상기 에너지 버스(13)로부터 상기 배터리 시스템(12)으로 흐르는 것을, 즉 상기 배터리 시스템이 상기 충전 모드에서 동작하는 것을 나타낼 때, 도 6에 도시된 상기 충전 제어 루틴(142)이 전압 변경 신호를 생성하도록 호출된다. 따라서, 상기 메인 프로세서 회로(70)와 함께, 상기 메인 루틴(138)의 블럭(147)은 에너지가 상기 에너지 버스(13)로 전달되는지, 또는 상기 배터리 시스템(12)으로 전달되는지 여부를 결정하도록 동작가능한 에너지 흐름 결정기로서 작동하는데 협력한다.
그 후, 블럭(149)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 임의의 센서 유닛들에서 바이패스 회로들(31, 33, 35, 37)을 활성화하거나 또는 비활성화하는 도 8에 도시된 상기 바이패스 루틴을 호출하도록 지시한다.
도 5를 참고하면, 에너지가 상기 배터리 시스템(12)으로부터 상기 에너지 버스(13)로 흐를 때 상기 로드 제어 루틴(140)이 실행되는데 상기 루틴은 상기 프로세서에게 극단 아이디 플레그(도시되지 않음)를 활성으로 설정하도록 지시하는 블럭(150)에서 시작되어, 도 1에 도시된 상기 배터리 시스템(12)의 어떤 임의의 배터리에 걸쳐서 측정된 최저 전압이 계산들에서의 사용을 위한 상기 극대 전압으로서 선택된다는 것을 나타낸다. 그 후, 블럭(152)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게도 7에 도시된 전압 극치 프로세서 루틴(144)을 호출하도록 지시한다. 도 2, 도 3 및 도 7을 참고하면, 상기 전압 극치 프로세서 루틴(144)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 상기 전압 파라미터 어레이(92)에 액세스하고 상기 전압 표시들 중 어느 것이 상기 극단 전압, 이 경우에는, 최저 전압을 표시하는지를 결정하도록 지시하는 제 1 블럭에서 시작한다. 이를 수행하기 위하여, 블럭(156)은 도 3에 도시된 상기 전압 파라미터 어레이(92)를 오름차순으로 정렬하는 정렬기로서 작동한다. 이것은 최저의 측정된 전압 값이 상기 어레이에서 제 1 값으로 나타나게 한다. 다음, 블럭(158)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게, 상기 극단 전압 값을 나타내는 배터리를 확인하기 위한 최저 전압 값에 관련된 배터리 확인을 판독하기 위하여 상기 전압 파라미터 어레이(92)에 어드레스하도록 지시한다. 그 후, 블럭(160)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 상기 극단 전압이 관련된 배터리에 관한 온도 표시를 상기 기준 전압 프로세서에 의한 사용을 위한 상기 온도 표시로서 선택하도록 동작가능한 선택기로서 작동하도록 지시한다. 이를 수행하기 위하여, 상기 메인 프로세서 회로(70)는 최저 전압 값에 관련된 상기 배터리 식별을 동작 파라미터 어레이(90)에 대한 인덱스로서 사용하여 상기 동작 파라미터 어레이(90)를 참고함으로써,상기 식별된 배터리에 관한 대응하는 동작 파라미터 값을 찾는다. 상기 식별된 배터리에 관련된 상기 넘버 쌍의 대응하는 동작 파라미터를 찾은 때, 블럭(162)은 상기 메인 프로세서 회로에게 상기 극단 전압 표시 및 메모리에 위치된 상기 동작 파라미터 값을 저장하여, 그 표시 및 값이 상기 호출 루틴, 이러한 경우에서는 로드 제어 루틴(40)으로 전달될 수 있게 한다.
도 2, 도 3 및 도 5를 참고하면, 상기 극단 전압 값 및 상기 동작 파라미터 값을 함께, 상기 로드 제어 루틴(140)의 블럭(164)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 도 1에 도시된 상기 기준 전압 프로세서(25)로서 작동하고 상기 전압 극치 프로세서 루틴(144)으로부터 수신된 상기 동작 파라미터 값, 즉 온도를 사용하여 극대 전압 값을 나타내는 상기 배터리에 관한 대응하는 최저 허용가능한 전압을 찾도록 지시한다. 이를 수행하기 위하여, 상기 메인 프로세서 회로(70)는 상기 검색 테이블 인터페이스(146)를 사용하여 상기 배터리 정보 비휘발성 메모리(76)에 저장된 상기 최소 전압 테이블에 액세스하고, 상기 동작 파라미터 값(온도)을 그 테이블에 대한 인덱스로서 사용한다. 이러한 검색은 기준 전압으로서 작동하는 최저 허용가능한 전압 값(Vlp)이 상기 로드 제어 루틴에 의한 액세스를 위하여 메모리에 저장되게 한다.
상기 검색 테이블 인터페이스(146)는 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 상기 프로세서 회로(51)의 일부로서 구성된 상기 배터리 정보 비휘발성 메모리(76)에 액세스하도록 지시한다. 상기 배터리 데이터 메모리는 상기 프로세서 회로(51)의 일부일 필요는 없고, 오히려 상기 지시된 테이블들의 데이터베이스를 포함한 원격 메모리 디바이스일 수 있다는 점이 이해될 것이다. 이러한 경우에, 상기 검색 테이블 인터페이스는 오류 정정 및 핸드셰이크(handshaking) 및 유사한 것을 다루기 위하여, 상기 배터리 데이터 메모리가 직접 상기 메인 프로세서 회로(70)에 의해 액세스가능함을 통상 포함할지도 모르는 것을 넘어서, 통신들과 같은 그 이상의 기능들을 더 포함할 수 있다. 일반적으로, 상기 지시된 테이블들을 포함하는 상기 데이터베이스는 어디든 위치할 수 있고, 상기 검색 테이블 인터페이스는 상기 요구된 테이블들에 대한 액세스를 얻기 위하여 적절한 통신 기능들을 포함할 수 있다.
도 5를 참고하면, 블럭들(166 및 168)은 그 후, 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 도 1의 상기 액세서(27) 및 제어 신호 발생기(29)로서 작동하도록 지시한다. 블럭(166)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 메모리에 저장된 상기 극대 전압 표시 및 상기 기준 전압 표시에 액세스하고, 상기 기준 전압 표시 및 상기 전압 극치 표시에 응답하여 상기 에너지 버스와 상기 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하는데 사용하기 위한 제어 신호를 생성하도록 지시한다. 이를 수행하기 위하여, 상기 메인 프로세서 회로(70)는 상기 최저 허용가능한 전압 값과 상기 극대 전압 값과의 차이에 상기 RAM(74)의 대응하는 필드(102)에 저장된 상기 로드 제어 상수(a)를 곱한 값으로 전류 변화 제어 값을 계산하도록 지시받는다. 이렇게 하는 동안, 상기 메인 프로세서 회로(70)는 상기 기준 전압과 상기 극대 전압 사이의 수학적인 차이를 찾도록 동작가능한 차이 프로세서로서 작동한다. 상기 메인 프로세서 회로(70)는 이러한 수학적 차이가 상기 로드 제어 상수(a)에 의해 곱해져서 상기시스템으로부터 유도된 전류의 변화를 나타내는 전류 변화 제어 신호를 생성하도록 야기한다. 그 후, 도 1에 도시된 상기 로드/충전기 디바이스(18)에 의한 수신을 위하여, 블럭(168)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 이러한 전류 변화 제어 값이 도 2에 도시된 출력(88)에서 전류 변화 제어 신호로서 표시되게 하도록 지시한다.
상기 로드 제어 루틴(140)의 효과는 상기 배터리에 걸친 전압이 최소 허용가능 배터리 전압 아래에 있을 때, 상기 배터리 시스템(12) 상의 로드를 감소하는 것이다.
도 6을 참고하면, 상기 충전 제어 루틴(142)은 도 2에 도시된 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 상기 극대 아이디 플레그를 상기 극대 전압 값으로 설정하도록 지시하는 제 1 블럭으로 시작하는데, 상기 시스템의 임의의 어떤 배터리에 걸쳐서 측정된 최고 전압이 상기 극대 전압 값으로 취해진다는 것을 나타낸다. 그 후, 블럭(172)은 상기 충전 제어 루틴(142)의 나머지에 의한 액세스를 위하여, 상기 극대 전압 표시 및 상기 출력 파라미터 표시를 획득하고 이러한 표시들을 메모리에 저장하기 위해, 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 도 7에 도시된 상기 전압 극치 프로세서 루틴을 호출하도록 지시한다. 상기 충전 제어 루틴이 도 7에 도시된 상기 전압 극치 프로세서 루틴(144)을 호출시, 블럭(156)에서 도 3에 도시된 상기 전압 파라미터 어레이(92)는 상기 어레이의 제 1 엔트리가 상기 최고 전압 값이 되게 하도록 내림차순으로 저장된다.
도 6을 다시 참고하면, 상기 극대 전압 값 및 상기 극대 전압 값을 나타내는 상기 배터리에 관련된 상기 동작 파라미터 값이 주어져서, 블럭(174)은 상기 메인프로세서 회로(70)에게 상기 동작 파라미터를 사용하여 최적의 충전 전압 값을 찾도록 지시한다. 이는, 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 상기 검색 테이블 인터페이스(146)를 사용하게 함으로써 수행되는 바 바, 상기 배터리 정보 비휘발성 메모리(76) 및 특히 상기 메모리에 저장된 상기 최적 전압 대 온도 테이블을 참고하고 그리고 상기 동작 파라미터 값(온도)을 상기 테이블에 대한 인덱스로서 사용하여 대응하는 최적 전압 값(Vopt)을 찾는다. 그 후, 블럭들(176, 178 및 180)이 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 상기 액세서(27) 및 도 1에 도시된 제어 신호 발생기(29)로서 작동하도록 지시한다.
그 후, 블럭(176)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 메모리에 저장된 상기 극대 전압 표시 및 상기 기준 전압 표시에 액세스하고 상기 기준 전압의 표시 및 상기 전압 극치의 표시에 응답하여 상기 에너지 버스와 상기 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하는데 사용하기 위한 제어 신호를 생성하도록 지시한다. 이를 수행하기 위하여, 상기 메인 프로세서 회로(70)는 상기 최적 전압 값(Vopt)과 상기 극대 전압 값 사이의 차이에 관한 함수로서 전압 변화 값을 계산하도록 지시받는다. 이렇게 하는 동안, 상기 메인 프로세서 회로(70)는 다시 상기 기준 전압과 상기 극대 전압 사이의 수학적인 차이를 찾도록 동작가능한 차이 프로세서로서 작동한다. 이러한 실시예에서, 상기 배터리 시스템(12)에 걸친 전압의 요구된 변화를 나타내는 전압 변화 값을 생성하기 위하여, 차이 프로세서로서 작동에 의해 생성된 결과는 도 3에 도시된 상기 RAM(74)의 대응하는 필드(104)에 저장된 상기 충전 제어 상수(b)에 의해 곱해진다.
그 후, 블럭(178)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 상기 전압 변화 값과 상기 이전 버스 전압 값의 합으로서 목적 버스 전압 값을 계산하도록 지시한다. 상기 이전 버스 전압 값은 도 3에 도시된 상기 전압 파라미터 어레이(92)에 저장된 상기 전압 값들의 합에 의해 구해진다.
그 후, 블럭(180)은 도 1에 도시된 상기 로드/충전기 디바이스(18)에 의한 사용을 위하여, 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 이러한 새로운 버스 전압 값이 도 2에 도시된 상기 출력(86)에서 신호로서 표시되게 하도록 지시한다.
상기 충전 제어 루틴(142)의 효과는 상기 시스템 내의 어떤 배터리도 어떤 소정의 배터리에 관한 상기 최고의 최적 전압보다 높은 전압을 가지지 않을 때까지, 상기 메인 버스 전압 즉 상기 배터리 시스템(12) 상에 남아있는 전체 전압을 감소하는 것이다.
상기 시스템의 성능은 상기 전압 극치를 나타내는 상기 배터리의 충전 상태에 따라 최저 허용가능한 전압 대 온도 테이블 및 최적 충전 전압 테이블을 선택함으로써 강화될 수 있다. 따라서, 상기 검색 테이블 인터페이스(146)는 다른 충전 상태에 각각 관련된, 다수의 최저 허용가능 전압 대 온도 테이블들과 다수의 최적 충전 전압 대 온도 테이블들에 대한 액세스를 제공한다. 상기 검색 테이블 인터페이스(146)는 상기 배터리의 충전 상태의 표시를 수신하도록 동작가능한 입력부와 그에 따라서 그것이 적절한 테이블을 선택할 수 있다는 소정의 그러한 표시를 가진다.
상기 배터리 시스템(12)의 시스템의 충전 상태에 관한 정보는 예를 들어, 상기 메인 프로세서 회로(70) 상에서 상기 배터리의 사용에 관한 정보를 수집하고 상기 충전 상태의 측정을 생성하도록 동작가능한 도 2의 (201)에 도시된 바와 같은 루틴을 포함하는 다양한 소스들로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 그러한 루틴은 충전이나 방전이 일어나는 곳에서의 방전의 축적된 시간과 깊이 그리고 충전의 축적된 시간과 양 그리고 온도를 계속 알고 있을 수 있고, 퍼센트 방전 값을 생성하기 위하여 상기 배터리 데이터 메모리에 저장된 테이블들 중 하나를 사용할 수도 있다. 그 후, 상기 언급된 검색 테이블들은 방전의 퍼센트에 의해 인덱스되어 방전의 퍼센트가 상기 기준 전압 값을 생성하는데 사용하기 위한 적절한 테이블을 선택하기 위하여 상기 검색 테이블 인터페이스에 의해 사용될 수 있다. 따라서, 충전 상태 정보가 도 5의 블럭(164)과 도 6의 블럭(174)에 개별적으로 입력된다. 상기 메인 프로세서 회로(70)가 충전 상태 결정 기능을 수행하도록 하는 루틴이 충전 상태 프로세서로 간주된다.
대안적으로, 충전 상태 정보는 예를 들어 외부의 통신 인터페이스를 통하거나 사용자 입력부를 통하는 것과 같이, 외부의 소스로부터 수신될 수 있다.
도 8을 참고하면, 상기 바이패스 루틴(200)은 상기 메인 루틴(138)에 의해 호출되는 최종 루틴이고, 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 도 1에 도시된 상기 센서 유닛들(28, 30, 32, 34)상에서 개별적으로 상기 바이패스 회로들(31, 33, 35 ,37)을 제어하도록 지시한다. 이는 상기 배터리 시스템(12)의 배터리들로부터의 에너지 흐름의 연속적인 균형화와 균등화를 제공한다.
상기 바이패스 루틴은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 예를 들어 도 3에 도시된 상기 전압 파라미터 어레이(92)에 저장된 전압 값들로부터, 평균 배터리 전압과 같은 기준 값을 계산하도록 지시하는 제 1 블럭(202)에서 시작한다. 이러한 기준 값은 도 3에 도시된 메모리 구조의 상기 기준 값 필드(98)에 저장된다.
그 후, 블럭(204)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 상기 전력 시스템(10)에서 전류 방향에 변화가 있는지 없는지를 결정하도록 지시하고, 만일 변화가 있다면, 블럭(206)으로 하여금 상기 메인 프로세서 회로에게 모든 바이패스 회로들(31, 33, 35, 37)을 비활성으로 설정하기 위한 바이패스 제어 신호들을 발행하도록 지시하게 한다. 상기 전류 방향은 도 3에 도시된 상기 제어 파라미터 어레이(94)의 전류 방향 필드(106)의 내용들을 판독함으로써 결정된다.
만일 상기 바이패스 루틴(200)이 런되었던 마지막 시간 이래로 또는 모든 바이패스 제어 신호들이 비활성으로 설정되어온 후에 전류 방향에 변화가 없다면, 블럭(208)은 상기 메인 프로세서 회로(70)에게 상기 바이패스 회로들을 상기 기준 전압보다 큰 전압을 가지는 배터리들에 관련된 모든 센서들 상에서 활성으로 설정하도록 지시한다. 이는 각 배터리에 걸친 전압을 대략 같은 값으로 균일하게 하는 효과를 가진다. 그 후, 상기 바이패스 루틴(200)은 종료된다.
상기 배터리 시스템을 통한 전류 흐름의 방향에 변화가 없을 시, 상기 바이패스 루틴은 상기 기준 값보다 큰 전압을 가지는 어떤 임의의 배터리에서 바이패스 회로를 활성화하기 위하여 파이패스 활성화 신호를 생성하는 역할을 한다. 또한, 상기 시스템에서 전류 흐름의 방향에 변화가 있을 시 그러한 배터리가 상기 배터리시스템의 모든 배터리 전압의 기준 값보다 큰 전압을 가지지 않는다면, 상기 바이패스 루틴은 활성화된 바이패스 회로를 가지는 어떤 임의의 배터리 상에서 바이패스 회로를 비활성화하기 위하여, 바이패스 회로 비활성화 신호가 생성되게 하는데, 이러한 경우 상기 바이패스 회로는 비활성화되지 않는다.
효과적으로, 상기 언급된 시스템 및 방법들을 사용하면, 상기 배터리 시스템내의 다른 배터리들의 전압에 관련된 어떤 소정의 배터리의 전압은 그 배터리의 동작 파라미터에 근거하여 보다 신중한 선택들 위하여 그 배터리가 선택되는지 아닌지를 결정한다. 이러한 동작 파라미터는 상기 로드/충전기 디바이스(18)의 제어기에 공급될 수 있는 전류 변화 신호 및/또는 전압 변화 신호와 같은 제어 신호를 생성하기 위하여 상기 선택된 배터리의 전압에 관련되어 사용될 기준 전압을 결정하는데 사용될 것이다. 따라서, 배터리의 관련 전압 성능과 보다 특히 상기 배터리 시스템의 모든 배터리들의 극단 배터리 전압들은 상기 전체 배터리 시스템의 충전 또는 방전 전류를 상기 배터리 시스템으로 또는 그로부터의 전력을 전체적으로 최적화 하도록 조절하는 가장 좋은 방법을 결정하기 위하여, 상기 극대 전압을 나타내는 배터리의 상기 동작 파라미터 조건들의 사용을 호출하도록 사용된다.
본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 묘사되었지만, 그러한 실시예들은 단지 본 발명의 예시일 뿐이며 첨부된 청구항들에 관련되어 나타나는 본 발명을 제한하는 것이 아니라는 점이 고려되어야만 한다.

Claims (55)

  1. 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법으로서, 상기 배터리 시스템에서 전압 극치를 나타내는 배터리의 동작 파라미터로부터 결정되는 기준 전압 표시와 상기 전압 극치의 표시에 응답하여, 상기 에너지 버스와 상기 배터리 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하는데 사용되는 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전압 극치의 표시를 수신하는 단계와, 상기 동작 파라미터의 표시를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 전압 극치의 표시를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 전압 극치의 표시를 생성하는 단계는 배터리 시스템의 상기 배터리들의 전압 표시를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 표시들 중 어떤 것이 상기 전압 표시들 중에서 극대 전압을 표시하는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 결정 단계는 상기 전압들의 표시들을 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 기준 전압의 표시를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 기준 전압의 표시를 생성하는 단계는 상기 전압 극치를 나타내는 상기 배터리의 온도의 표시를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 기준 전압들을 온도에 관련시키는 검색 테이블에 대한 인덱스로서 상기 온도 표시를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 전압 극치를 가지는 상기 배터리의 충전 상태에 따라 상기 검색 테이블을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 충전 상태의 표시를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 전압 극치를 가지는 상기 배터리의 충전 상태의 표시를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  13. 제 8항에 있어서, 최적 충전 전압들을 온도에 관련시키는 검색 테이블에 대한 인덱스로서 상기 온도 표시를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  14. 제 8항에 있어서, 최저 허용가능한 배터리 전압들을 온도에 관련시키는 검색 테이블에 대한 인덱스로서 상기 온도 표시를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  15. 제 8항에 있어서, 상기 온도 표시를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 시스템의 각 배터리에 관한 전압 표시 및 온도 표시를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 개별적인 전압 및 온도 표시들을 대응하는 배터리들에 관련시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 기준 전압의 표시를 생성하는데 사용되는 상기 온도 표시로서 상기 극대 전압이 관련된 배터리에 관한 온도 표시를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 기준 전압과 상기 전압 극치와의 차이에 따라 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  20. 제 1항에 있어서, 상기 제어 신호를 생성하는 단계는 상기 배터리 시스템으로부터 유효한 전류의 변화를 나타내는 전류 변화 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 기준 전압과 상기 전압 극치 사이의 차이에 따라 상기 전류 변화 값을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  22. 제 1항에 있어서, 상기 제어 신호를 생성하는 단계는 상기 배터리 시스템에 인가될 전압의 요구된 변화를 나타내는 전압 변화 값을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 제어 신호를 생성하는 단계는 이전의 목적 버스 전압 값 및 상기 전압 변화 값에 따라 목적 버스 전압 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  24. 제 1항에 있어서, 에너지가 상기 에너지 버스로 전달되는지 또는 상기 배터리 시스템으로 전달되는지 여부를 결정하는 단계와, 에너지가 상기 버스로 흐를 시 전류 변화 신호를 생성하는 단계와, 그리고 에너지가 상기 배터리 시스템으로 흐를 시 전압 변화 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 배터리 시스템을 통한 전류 흐름의 방향에 변화가 없을 때, 기준 값보다 큰 전압을 갖는 어떤 임의의 배터리에서의 바이패스 회로를 활성화하기 위한 바이패스 활성화 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  26. 제 1항에 있어서, 상기 시스템의 배터리들에서 전류 흐름의 방향에 변화가 있을 때 만일 어떤 임의의 배터리가 상기 기준 값보다 큰 전압을 가지지 않는다면, 활성화된 바이패스 회로를 구비한 상기 임의의 배터리에서 바이패스 회로를 비활성화하기 위한 바이패스 회로 비활성화 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 방법.
  27. 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치로서,
    상기 시스템의 모든 배터리들의 전압 중에서 극대 전압을 나타내는 배터리의 전압을 표시하는 극대 전압 표시 및 상기 극대 전압을 나타내는 배터리에 관련된동작 파라미터로부터 유도된 기준 전압의 표시에 액세스하는 액세서와; 그리고
    상기 액세서와 통신하고 상기 기준 전압의 표시와 상기 전압 극치의 표시에 응답하여 상기 에너지 버스와 상기 시스템 사이에서 에너지 전달량을 변경하는데 사용하는 제어 신호를 생성하도록 동작가능한 제어 신호 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  28. 제 28항에 있어서, 상기 전압 극치의 표시를 생성하도록 동작가능한 전압 극치 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 전압 극치 프로세서에 의해 액세스가능한, 상기 시스템의 배터리들의 전압 표시들을 수신 및 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 전압 극치 프로세서는 상기 시스템의 배터리들의 전압 표시들 중 어느 표시가 상기 극대 전압을 나타내는지 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 전압 극치 프로세서는 상기 시스템의 배터리들의 전압의 표시들을 분류하도록 동작가능한 분류기를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  32. 제 28항에 있어서, 상기 기준 전압의 표시를 생성하도록 동작가능한 기준 전압 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  33. 제 32항에 있어서, 상기 기준 전압 프로세서는 상기 극대 전압을 나타내는 배터리의 온도 표시를 수신하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  34. 제 33항에 있어서, 참조 전압 표시들을 온도 표시들에 관련시키는 검색 테이블에 대한 인덱스로서 상기 온도 표시를 사용하도록 동작가능한 검색 테이블 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 검색 테이블 인터페이스는 상기 극대 전압을 가지는 배터리의 충전 상태에 따라 상기 검색 테이블을 선택하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  36. 제 35항에 있어서, 상기 검색 테이블 인터페이스는 상기 충전 상태의 표시를수신하도록 동작가능한 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  37. 제 36항에 있어서, 상기 충전 상태의 상기 표시를 생성하도록 동작가능한 충전 상태 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  38. 제 33항에 있어서, 최적 충전 전압들을 온도에 관련시키는 검색 테이블에 대한 인덱스로서 상기 온도 표시를 사용하도록 동작가능한 검색 테이블 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  39. 제 33항에 있어서, 최저 허용가능 배터리 전압들을 온도에 관련시키는 검색 테이블에 대한 인덱스로서 상기 온도 표시를 사용하도록 동작가능한 검색 테이블 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  40. 제 33항에 있어서, 상기 배터리 시스템의 각 배터리에 관한 전압의 표시 및 온도의 표시를 수신하고 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  41. 제 40항에 있어서, 상기 시스템의 각 배터리에 관한 상기 전압의 표시 및 상기 온도의 표시를 생성하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  42. 제 41항에 있어서, 상기 생성하는 수단은 배터리 데이터 획득 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  43. 제 40항에 있어서, 개별적인 상기 전압 및 온도 표시들을 대응하는 배터리들에 관련시키도록 동작가능한 상관기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  44. 제 43항에 있어서, 상기 극단 전압이 관련된 배터리에 관한 온도 표시를 상기 기준 전압 프로세서에 의한 사용을 위하여 상기 온도 표시로서 선택하도록 동작가능한 선택기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  45. 제 27항에 있어서, 상기 제어 신호 발생기는 상기 기준 전압과 상기 극대 전압 사이의 수학적 차이를 구할수 있도록 동작가능한 차이 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  46. 제 27항에 있어서, 상기 제어 신호 발생기는 배터리 시스템으로부터 유효한 전류 변화를 나타내는 전류 변화 신호를 생성하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  47. 제 27항에 있어서, 상기 제어 신호 발생기는 배터리 시스템에 인가될 전압의 바람직한 변화를 나타내는 전압 변화 값을 생성하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  48. 제 47항에 있어서, 상기 제어 신호 발생기는 이전의 목적 버스 전압 값 및 상기 전압 변화 값에 따라 목적 버스 전압 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  49. 제 27항에 있어서, 에너지가 상기 에너지 버스로 전달되는지 또는 상기 배터리 시스템으로 전달되는지 아닌지를 결정하도록 동작가능한 에너지 흐름 결정기를 더 포함하여, 상기 에너지 흐름 결정기는 상기 제어 신호 발생기와 협동하여 에너지가 상기 버스로 흐를 시 상기 제어 신호 발생기로 하여금 전류 변화 신호를 생성하게 하고 에너지가 상기 배터리 시스템으로 흐를 시 전압 변화 신호를 생성하는것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  50. 제 27항에 있어서, 상기 배터리 시스템을 통하는 전류 흐름의 방향에 변화가 없을 때, 기준 값보다 큰 전압을 가지는 어떤 임의의 배터리에서 바이패스 회로를 활성화하는 바이패스 활성화 신호를 생성하도록 동작가능한 바이패스 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  51. 제 50항에 있어서, 상기 바이패스 제어기는 상기 시스템에서 전류 흐름의 방향에 변화가 있을 때 만일 어떤 임의의 배터리가 상기 기준 값보다 큰 전압을 가지지 않는다면, 활성화된 바이패스 회로를 가지는 어떤 임의의 배터리에서 바이패스 회로를 비활성화하는 바이패스 회로 비활성화 신호를 생성하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  52. 전압 극치를 나타내는 배터리의 동작 파라미터로부터 결정된 기준 전압의 표시 및 상기 전압 극치의 표시에 응답하여 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하기 위한 제어 신호를 생성함으로써, 프로세서 회로에게 상기 에너지 버스와 상기 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하도록 지시하기 위한 코드들이 인코딩된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  53. 전압 극치를 나타내는 배터리의 동작 파라미터로부터 결정된 기준 전압의 표시 및 상기 전압 극치의 표시에 응답하여 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하기 위한 제어 신호를 생성하도록 프로세서 회로에게 지시하는 코드로 인코딩되어 있는 것을 특징으로 하는 프로세서 회로에게 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하도록 지시하는 코드들을 전송하기 위한 신호.
  54. 전압 극치를 나타내는 배터리의 동작 파라미터로부터 결정된 기준 전압의 표시 및 상기 전압 극치의 표시에 응답하여 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하는데 사용되는 제어 신호를 생성하도록 동작가능한 프로세서 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
  55. 배터리 시스템의 모든 배터리들 중에서 극대 전압을 나타내는 배터리의 전압을 나타내는 극대 전압 표시에 액세스하는 수단과;
    상기 극대 전압을 나타내는 상기 배터리에 관련된 동작 파라미터로부터 유도된 기준 전압 표시에 액세스하는 수단과; 그리고
    극대 전압 표시에 액세스하는 수단 및 기준 전압 표시에 액세스하는 수단과 통신하여, 상기 기준 전압 표시 및 상기 극대 전압 표시에 응답하여 에너지 버스와상기 시스템 사이의 에너지 전달량을 변경하는데 사용되는 제어 신호를 생성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 버스와 배터리 시스템 사이의 에너지 전달을 제어하는 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012054864A3 (en) * 2010-10-22 2012-08-16 Nucleus Scientific, Inc. Apparatus and method for rapidly charging batteries

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10234032A1 (de) * 2002-07-26 2004-02-05 Vb Autobatterie Gmbh Energiespeicher und Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes eines elektrochemischen Energiespeichers
US20060089844A1 (en) * 2004-10-26 2006-04-27 Aerovironment, Inc., A California Corporation Dynamic replenisher management
US7444192B2 (en) 2004-10-26 2008-10-28 Aerovironment, Inc. Reactive replenishable device management
DE102005020834A1 (de) * 2005-05-04 2006-11-09 Robert Bosch Gmbh Ladungsspeicher und Ladegerät für einen Ladungsspeicher
US20070164702A1 (en) * 2006-01-13 2007-07-19 Universal Power Group Battery cross-reference method and system
EP2021219B1 (en) * 2006-05-09 2013-03-27 Azure Dynamics, Inc. Process and apparatus for reducing nitrogen oxide emissions in genset systems
US8346416B2 (en) * 2006-06-26 2013-01-01 Azure Dynamics, Inc. Method, apparatus, signals and media, for selecting operating conditions of a genset
US7826939B2 (en) * 2006-09-01 2010-11-02 Azure Dynamics, Inc. Method, apparatus, signals, and medium for managing power in a hybrid vehicle
CN101536244B (zh) 2006-11-06 2012-09-05 日本电气株式会社 用于电池组的单电池
US9270133B2 (en) * 2007-04-02 2016-02-23 Linear Technology Corporation Monitoring cells in energy storage system
WO2010070762A1 (ja) * 2008-12-19 2010-06-24 パイオニア株式会社 車載情報装置及び電気自動車用情報転送システム
CN102301130B (zh) 2009-01-29 2014-08-27 维斯塔斯风力系统集团公司 设置风力发电厂的输出电压水平的方法
US8640629B2 (en) * 2009-05-01 2014-02-04 Norfolk Southern Corporation Battery-powered all-electric and/or hybrid locomotive and related locomotive and train configurations
US8136454B2 (en) * 2009-05-01 2012-03-20 Norfolk Southern Corporation Battery-powered all-electric locomotive and related locomotive and train configurations
IL210374A0 (en) * 2010-12-30 2011-03-31 Eci Telecom Ltd Technique for remote power feeding in access networks
US9483099B2 (en) 2013-07-26 2016-11-01 Infineon Technologies Ag Wakeup receiver circuit, electronic system and method to wake up a device
CN104377767A (zh) * 2014-11-18 2015-02-25 柳州市金旭节能科技有限公司 一种蓄电池组电压均衡系统
US20160276851A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-22 Unitronics Automated Solutions Ltd. System and method for managing batteries used in a distributed facility
TWI609271B (zh) * 2015-10-23 2017-12-21 群光電能科技股份有限公司 具識別碼更新功能之供電系統
US10978884B2 (en) 2018-08-10 2021-04-13 Powin Energy Corporation Enhanced switched balancing network for battery pack
US11063444B2 (en) 2018-08-10 2021-07-13 Powin, Llc Enhanced battery management system for battery pack
EP3850687A4 (en) 2018-09-11 2022-07-20 Powin, LLC MODULAR BATTERY STACK AND CARRIER SYSTEM
JP6896793B2 (ja) * 2019-05-27 2021-06-30 本田技研工業株式会社 情報処理装置
US20240092406A1 (en) * 2022-09-16 2024-03-21 Matthew Younkins Method to Manage Autonomous Vehicle Energy
EP4395113A1 (en) * 2022-12-30 2024-07-03 INTEL Corporation Power management for battery group

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5153496A (en) * 1990-09-27 1992-10-06 Baxtrer International Inc. Cell monitor and control unit for multicell battery
JPH08140206A (ja) 1994-11-09 1996-05-31 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車のバッテリ管理方法
US6184656B1 (en) * 1995-06-28 2001-02-06 Aevt, Inc. Radio frequency energy management system
US5850351A (en) * 1996-04-25 1998-12-15 General Motors Corporation Distributed management apparatus for battery pack
JPH1066276A (ja) 1996-08-21 1998-03-06 Japan Tobacco Inc 充電保護装置および充電装置
US5666040A (en) * 1996-08-27 1997-09-09 Bourbeau; Frank Networked battery monitor and control system and charging method
JP3536581B2 (ja) 1997-04-16 2004-06-14 日産自動車株式会社 ハイブリッド電気自動車の発電制御装置
US5952815A (en) * 1997-07-25 1999-09-14 Minnesota Mining & Manufacturing Co. Equalizer system and method for series connected energy storing devices
US6104967A (en) * 1997-07-25 2000-08-15 3M Innovative Properties Company Fault-tolerant battery system employing intra-battery network architecture
US5869950A (en) 1997-10-30 1999-02-09 Lockheed Martin Corp. Method for equalizing the voltage of traction battery modules of a hybrid electric vehicle
JP3503453B2 (ja) 1997-12-26 2004-03-08 株式会社日立製作所 電池システム及びそれを用いた電気自動車
US5998972A (en) * 1998-04-30 1999-12-07 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for rapidly charging a battery of a portable computing device
US6191556B1 (en) 1999-10-12 2001-02-20 International Business Machines Corporation Method and apparatus for estimating the service life of a battery
FI118197B (fi) * 1999-11-05 2007-08-15 Delta Energy Systems Switzerla Varasähköjärjestelmä ja menetelmä varasähköjärjestelmän toiminnan ohjaamiseksi
US6271645B1 (en) 2000-02-11 2001-08-07 Delphi Technologies, Inc. Method for balancing battery pack energy levels
US6417648B2 (en) 2000-06-28 2002-07-09 Nissan Motor Co., Ltd. Method of and apparatus for implementing capacity adjustment in battery pack
US6362602B1 (en) * 2001-05-03 2002-03-26 Ford Global Technologies, Inc. Strategy to control battery state of charge based on vehicle velocity

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012054864A3 (en) * 2010-10-22 2012-08-16 Nucleus Scientific, Inc. Apparatus and method for rapidly charging batteries
US9397516B2 (en) 2010-10-22 2016-07-19 Nucleus Scientific, Inc. Apparatus and method for rapidly charging batteries

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DE60328162D1 (de) 2009-08-13
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