KR20220019770A - 이중 전압 배터리 및 그 동작 방법 - Google Patents

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브루스 블레이크모어
하미드 팔라하티
패트릭 라로셀
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에이일이삼 시스템즈, 엘엘씨
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Abstract

배터리 팩 시스템 및 배터리 팩 시스템을 동작시키기 위한 방법들이 개시된다. 일 예에서, 배터리 팩 시스템은 배터리 셀들의 스택으로부터 2개의 상이한 전압들을 동시에 출력할 수 있다. 하나의 전압은 제1 전력 소비자 그룹에 인가될 수 있고, 제2 전압은 제2 전력 소비자 그룹에 인가될 수 있다.

Description

이중 전압 배터리 및 그 동작 방법
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 "DUAL VOLTAGE BATTERY AND METHOD FOR OPERATING THE SAME"이라는 명칭으로 2019년 6월 11일자로 출원된 미국 가출원 제62/860,034호에 대한 우선권을 주장한다. 위에서 식별된 출원의 전체 내용은 이로써 모든 목적들에 대해 참조로 포함된다.
기술 분야
본 설명은 2개의 상이한 출력 전압들을 동시에 제공하는 배터리에 관한 것이다. 일 예에서, 배터리 팩은 전력 소비자들의 제1 그룹에 대해 낮은 출력 전압을 제공하고, 전력 소비자들의 제2 그룹에 대해 더 높은 출력 전압을 제공한다.
차량은 2개의 전력 소비자 그룹들에 2개의 상이한 전압들을 공급하는 2개의 상이한 배터리들로 동작할 수 있다. 2개의 전력 소비자 그룹들 중 하나의 그룹은 더 높은 전압(예컨대, 48 볼트 직류(VDC)) 전력 공급부를 통해 동작할 수 있는 한편, 2개의 전력 소비자 그룹들 중 다른 그룹은 더 낮은 전압(예컨대, 12 VDC) 전력 공급부를 통해 동작할 수 있다. 더 높은 전압 배터리로부터 수신되는 전력으로 동작하는 전력 소비자 그룹은 차량의 파워트레인이 활성화될 때 활성화될 수 있다. 더 낮은 전압 배터리로부터 수신되는 전력으로 동작하는 전력 소비자 그룹은 차량의 활성화 여부와 관계없이 연속적으로 전력을 수신하는 디바이스들의 그룹, 및 선택된 차량 동작 조건들이 만족될 때 전력을 수신하는 디바이스들의 그룹을 포함할 수 있다. 단일 전압 전력 공급부를 통해 모든 전력 소비자들을 동작시키는 것이 바람직할 수 있지만, 컴포넌트 비용 및 소싱 문제들로 인해 그렇게 하는 것은 비현실적일 수 있다. 다른 한편으로, 차량 내에서 2개의 상이한 배터리들이 수납될 수 있는 2개의 위치들을 발견하는 것은 어려울 수 있다. 추가하여, 2개의 상이한 배터리들은 차량 중량을 증가시킬 수 있다.
본원의 발명자들은 위의 문제들을 인식하고 배터리 팩을 개발하였고, 그 배터리 팩은, 제1 전압 레벨을 생성하기 위해 직렬 및 병렬로 결합된 복수의 배터리 셀들; 전기적으로 병렬로 배열되고, 직렬 및 병렬로 결합된 복수의 배터리 셀들로부터 제공되는 전력을 통해 제2 전압 레벨을 생성하는 복수의 벅 조절기 회로들; 및 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 활성화하기 위한 배터리 팩 외부로부터의 신호를 수신하도록 구성된 회로를 포함한다.
복수의 배터리 셀들에 전기적으로 커플링된 복수의 벅 조절기 회로들을 적용함으로써, 상이한 전력 소비자 그룹들에 2개의 상이한 전압들로 전력을 공급할 수 있는 단일 배터리를 형성하는 기술적 결과를 제공하는 것이 가능할 수 있다. 추가로, 더 많은 전류량들이 요청되지 않을 때, 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상이 비활성화될 수 있고, 그에 따라, 배터리의 효율이 더 높은 레벨로 유지될 수 있다. 예컨대, 내연 엔진의 스타터 모터를 동작시키기 위해 많은 양의 전류가 요청되는 경우, 모든 복수의 벅 조절기 회로들이 많은 양의 전류를 소싱하기 위해 활성화될 수 있다. 그러나, 더 많은 양의 전류가 요청되지 않는 경우, 복수의 벅 조절기 회로들의 더 작은 그룹(예컨대, 하나 또는 둘)만이 배터리 팩 내의 기생 손실들을 감소시키기 위해 활성화될 수 있다.
본 설명은 여러 이점들을 제공할 수 있다. 특히, 배터리 팩은 단일 배터리 팩을 통해 2개의 전압들을 공급함으로써 공간을 절약할 수 있다. 추가로, 배터리 팩은 2개의 별개의 배터리들을 포함하는 차량에 비해 차량 패키징을 단순화하고, 차량 중량을 감소시킬 수 있다. 추가하여, 배터리 팩은, 배터리 팩 기능성 및 성능을 개선하기 위해, 더 높은 효율 모드와 높은 전류 출력 모드 사이에서 선택적으로 스위칭할 수 있다.
위의 이점들 및 다른 이점들, 및 본 설명의 특징은, 단독으로 또는 첨부 도면들과 함께 취해질 때, 다음의 상세한 설명으로부터 쉽게 명백하게 될 것이다.
위의 요약은 상세한 설명에서 추가로 설명되는 개념들의 선택을 단순화된 형태로 소개하기 위해 제공된다는 것이 이해되어야 한다. 이는 청구되는 내용의 핵심 또는 필수 특징들을 식별하는 것으로 의도되지 않으며, 청구되는 내용의 범위는 상세한 설명에 후속하는 청구항들에 의해 고유하게 정의된다. 게다가, 청구되는 내용은 위에서 또는 본 개시내용의 임의의 부분에서 언급된 임의의 단점들을 해결하는 구현들로 제한되지 않는다.
도 1은 예시적인 배터리 팩 또는 조립체의 도면을 도시한다.
도 2는 도 1의 배터리 팩이 활용될 수 있는 예시적인 시스템의 개략도를 도시한다.
도 3은 배터리 팩 컴포넌트들의 상세도를 도시한다.
도 4는 복수의 벅 조절기 회로들을 포함하는 저전압 조절기 회로의 상세도를 도시한다.
도 5는 벅 조절기 회로의 상세도를 도시한다.
도 6은 배터리 팩 동작 시퀀스를 예시하는 플롯을 도시한다.
도 7은 배터리 팩을 동작시키기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
본 설명은 상이한 전압들로 동작하는 2개의 전력 소비자 그룹들에 전력을 공급할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다. 일 예에서, 배터리 팩은 도 1에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 배터리 팩은 도 2에 도시된 바와 같이 차량에 포함될 수 있다. 배터리 팩은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 추가로 구성될 수 있고, 배터리 팩은 도 6에 도시된 바와 같이 동작할 수 있다. 배터리 팩은 도 7의 방법에 따라 동작할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 회로의 2개의 컴포넌트들을 나타낼 때, "커플링됨"은 달리 지정되지 않는 한 "전기적으로 커플링됨"을 나타낼 수 있다. 따라서, 회로의 2개의 컴포넌트들을 나타낼 때, "직접적으로 커플링됨"은, 일부 예들에서 전기 전도체(이를테면, 와이어)를 제외하고, 2개의 컴포넌트들이 이들 사이에 어떠한 전기 컴포넌트들(이를테면, 저항기들, 트랜지스터들, 커패시터들 등)도 배치되지 않은 상태로 전기적으로 커플링된 것을 나타낼 수 있다.
도 1은 예시적인 배터리 팩(100)의 도면을 도시한다. 배터리 팩(100)은 외부 케이스(104) 및 3개의 전기 단자들(101, 102, 및 105)을 포함한다. 전기 단자(101)는 외부에서 섀시 접지에 연결될 수 있는 음극 단자이다. 전기 단자(102)는 더 높은 전압 출력 단자(예컨대, 48 VDC)이고, 전기 단자(105)는 더 낮은 전압 출력 단자(예컨대, 12 VDC)이다. 3개의 단자(101, 102, 및 105)들은 배터리 케이스(104)로부터 돌출된다. 음극 단자(101)는 낮은 전압 단자(105)에 가장 가까이 있는 것으로 도시된다. 높은 전압 단자(102)는 음극 단자(101)로부터 가장 멀리 있는 것으로 도시된다. 단자는 상이한 단자들 및 전압 레벨들 사이의 분리를 제공하기 위해 이러한 방식으로 배열된다.
이제 도 2를 참조하면, 배터리 팩(100)을 포함하는 예시적인 차량(210)이 도시된다. 차량(210)은 바퀴들(218)에 추진력을 공급하기 위해 내연 엔진(202) 및 전기 머신(204)을 포함한다. 내연 엔진(202)은 내연 엔진(202)이 시동되고 있을 때 스타터 모터(211)를 통해 선택적으로 회전될 수 있다. 전기 머신(204)이 단독으로 차량(210)을 추진할 수 있거나, 또는 대안적으로, 내연 엔진(202)과 전기 머신(204)이 이들의 출력을 결합하여 차량(210)을 추진할 수 있다. 추가하여, 전기 머신(204)은 차량의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 간간이 배터리 팩(100)을 충전할 수 있다. 단자(102)는 전도체(205)를 통해 전기 머신(204)에 전기적으로 커플링된 것으로 도시된다. 단자(105)는 라이트들(222), 차량 센서들 및 액추에이터들(220)(예컨대, 인포테인먼트 시스템, 공조 시스템, 엔진 센서들, 윈도우 모터들, 도어 락들 등), 및 스타터 모터(211)에 전기적으로 커플링된 것으로 도시된다.
이제 도 3을 참조하면, 배터리 팩(100)의 상세도가 도시된다. 배터리 팩(100)은 복수의 배터리 셀들(312)을 덮는 케이스 또는 하우징(104)을 포함하고, 복수의 배터리 셀들(312)은 배터리 팩 전압을 증가시키기 위해 직렬로 결합되고, 배터리 팩 출력 용량을 증가시키기 위해 병렬로 결합된다. 복수의 배터리 셀들(312)은 개별 배터리 셀들(313)을 통해 형성된다. 전도체(302)는 배터리 팩의 가장 높은 전위를 갖는 배터리 셀에 직접적으로 커플링되고, 전도체(304)는 배터리 팩의 가장 낮은 전위를 갖는 배터리 셀에 커플링된다. 일 예에서, 가장 낮은 전위 배터리 셀들과 가장 높은 전위 배터리 셀들 사이의 전위 차이는 48 VDC이지만, 직렬로 배열된 배터리 셀들의 수를 증가시킴으로써 다른 전압이 제공될 수 있다. 복수의 배터리 셀들은 배터리 모니터링 시스템(BMS)(338), 전력 모듈 유닛(PMU)(344), 마이크로-제어기 유닛(MCU)(310), 및 저전압 전력 조절기(LVR)(350)에 전력을 제공한다. 복수의 배터리 셀들(312) 중 가장 낮은 전위 배터리 셀들은 단자(101)에 전기적으로 커플링된다. 단자(101)는 또한, 섀시 접지(380)에 전기적으로 커플링된 것으로 도시되고, 이에 의해, 복수의 배터리 셀들(312) 중 가장 낮은 전위 배터리 셀들을 섀시 접지(380)로 레퍼런싱한다. 배터리 팩(100)이 섀시 접지에 전기적으로 커플링되지 않는 경우, 전도체(304)는 배터리 팩(100) 내의 가장 낮은 전위 배터리 셀의 음극 측의 전위에 있다. 이 예에서, 314는 배터리 셀의 음극 측을 나타내고, 이 배터리 셀 및 이 배터리 셀이 병렬로 연결된 배터리 셀들은 배터리 팩(100) 내의 가장 낮은 전위 배터리 셀들이다.
전도체(302)는 복수의 배터리 셀들(312)로부터의 전압을 선택적인 접촉기(311)를 통해 배터리 팩(100) 외부에 있는 전기 머신들 또는 전기 부하들 또는 더 높은 전압 전력 소비자들(204)에 공급할 수 있다. 접촉기(311)는 외부의 더 높은 전압 부하들(204)로부터 복수의 배터리 셀들(312)을 전기적으로 격리하기 위해 MCU(310)를 통해 개방될 수 있다. 추가하여, MCU(310)는 통신 링크(345)(예컨대, 제어기 영역 네트워크(CAN), 디지털 출력, 직렬 링크, 또는 다른 알려진 통신 디바이스, 이는 배터리 팩(100)에 대한 입력으로서 또한 지칭될 수 있음)를 통해 차량 제어 유닛(VCU)(340)으로부터 수신된 데이터 또는 입력에 대한 응답으로 배터리 셀들(312)을 단자(102) 및 더 높은 전압 전기 부하들(204)에 전기적으로 커플링시키기 위해 접촉기(311)를 폐쇄할 수 있다. 접촉기(311)가 존재하지 않는 경우, 배터리 셀들(312)은 단자(102)에 직접적으로 커플링될 수 있다. VCU(340)는 차량(210)을 활성화 및 비활성화하기 위해 인간/머신 인터페이스(341)와 인터페이스할 수 있다. MCU(310)는, VCU(340)를 통해 MCU(310)에 제공되는 데이터 또는 요청들에 기초하여, 통신 링크(318)(예컨대, 직렬 링크, CAN, 또는 다른 알려진 통신 링크)를 통해 LVR(350) 내의 선택된 벅 전압 조절기들에게 오프 또는 대기 상태에 있도록 지시할 수 있다. 낮은 전류 조건들 동안 선택된 벅 조절기들에게 오프 상태에 있도록 지시함으로써, 배터리 팩(100) 내의 기생 손실들이 감소될 수 있고, 이에 의해, 배터리 팩(100)의 출력 용량을 증가시킬 수 있다. 대안적으로, VCU(340)는 전도체(355a)를 통한 입력(355)을 통해 LVR(350) 내의 하나 이상의 전압 조절기들의 비활성화를 요청할 수 있다. LVR(350)은 전도체(370)를 통해 조절된 더 낮은 전압(예컨대, 12 VDC)을 단자(105)에 공급한다. 배터리 팩(100)은 더 높은 전압의 전력을 단자(102) 및 더 높은 전압 전력 소비자들(204)(예컨대, 추진을 위해 사용되는 전기 머신(204))에 공급하는 동시에, 더 낮은 전압의 전력을 단자(105) 및 더 낮은 전압 전기 부하들 또는 더 낮은 전압 전력 소비자들(342)(예컨대, 엔진 스타터 모터, 인포테인먼트 시스템, 윈도우 모터들 등)에 또한 공급할 수 있다. 더 높은 전압 전기 부하들(204), VCU(340), 인간/머신 인터페이스(341), 및 더 낮은 전압 전기 부하들(342)은 모두 배터리 팩(100) 외부에 있다.
MCU(310)는 판독-전용 메모리(ROM)(310a), 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(310b), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(310c), 및 입력들 및 출력들(310d)(예컨대, CAN 포트들, 직렬 포트들, 디지털 입력들/ 출력들, 아날로그 입력들/출력들)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 입력은 디지털 입력과 CAN 중 하나 이상을 포함할 수 있다. CPU(310b)는 ROM 및/또는 RAM에 저장된 명령들을 실행할 수 있고, CPU(310b)는 입력들 및 출력들(310d)을 통해 현실 세계와 인터페이스할 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, LVR(350)의 상세한 개략도가 도시된다. LVR(350)은 전도체(302)를 통해 복수의 배터리 셀들(312)로부터 더 높은 전위 전압을 수신하고, 더 높은 전위 전압은 전도체(440)를 통해 벅 전압 조절기들(402 및 404-1 내지 404-N)에 분배된다. LVR(350)은 또한, 전도체(304)를 통해 섀시 접지(380)에 연결되고, 접지 레퍼런스(308)는 전도체(442)를 통해 LVR(350) 내에 분배된다. 스타터 맞물림 계류(starter engagement pending) 신호는 355b 또는 318을 통해 입력(408)에 제공될 수 있다. 스타터 맞물림 계류 신호는 벅 전압 조절기들(404-1 내지 404-N)을 활성화 또는 비활성화할 수 있고, 여기서, 전압 조절기들은 1에서 N까지 번호가 매겨지고, N은 더 낮은 전압 부하에 공급될 전류의 양에 기초한 정수이다. 예컨대, 입력(408)에 제공되는 고 레벨 로직 신호는 벅 전압 조절기들(404-1 내지 404-N)을 활성화할 수 있는 한편, 입력(408)에 제공되는 저 레벨 로직 신호는 벅 전압 조절기들(404-1 내지 404-N)을 비활성화할 수 있다. 조절기들(404-3 및 404-N) 사이에 나타낸 점들은 외부 더 낮은 전압 전력 소비자들(342)에 공급되는 전류의 양에 의해 결정될 수 있는 조절기들의 가변적인 개수를 표현한다. 예컨대, 100 암페어의 전류 용량이 요구되는 경우, 20개의 벅 조절기들이 병렬로 커플링될 수 있다. 150 암페어의 전류 용량이 요구되는 경우, 30개의 벅 전압 조절기들이 병렬로 커플링될 수 있다. LVR(350)은 또한, 조절된 더 낮은 전압을 외부 더 낮은 전압 전력 소비자들(342)에 연속적으로 공급하는 하나 이상의 벅 전압 조절기들(402)(이 예에서는 하나만 도시됨)을 포함하고, 이러한 하나 이상의 조절기들은 입력(408)에 제공되는 스타터 맞물림 신호를 통해 활성화 또는 비활성화되지 않을 수 있다. 각각의 조절기의 출력들(402v, 404-1v, 404-2v, 404-3v, 404-Nv)은 전도체(480)를 통해 함께 전기적으로 커플링되고, 그에 따라, 벅 전압 조절기들(402, 404-1, 404-2, 404-3, 및 404-N)은 병렬로 전기적으로 커플링된다. 결과적으로, LVR(350)의 전류 용량은 복수의 배터리 셀들(312)로부터 이용가능한 전류의 양의 함수인 한계까지 벅 전압 조절기가 추가될 때마다 증가된다. 전도체(480)는 모든 벅 전압 조절기들(404, 404-1, 404-2, 404-3, 404-N)로부터 단자(105)에 직접 전기적으로 커플링된 전도체(370)로 전류를 운반할 수 있다. 따라서, 복수의 벅 전압 조절기들(402 및 404-1 내지 404-N)은 더 낮은 전압 전력 소비자들(342)에 전류를 공급할 수 있다. 벅 전압 조절기들(404-1 내지 404-N)은 동일하고, 벅 전압 조절기(402)는 유사한 구성으로 이루어질 수 있지만, 벅 전압 조절기(402)는 스타터 맞물림 신호를 통한 비활성화를 수용하지 않는데, 그 이유는 스타터 맞물림 신호가 벅 전압 조절기(402)에 입력되지 않을 수 있기 때문이다.
이제 도 5를 참조하면, 벅 전압 조절기(404-1)의 상세한 개략도가 도시된다. 컴포넌트들 사이의 실선들은 전도체들을 표현한다. 벅 조절기(404-1)는 입력(500)에서 전도체(440)를 통해 더 높은 전위 전압을 수신한다. 벅 조절기(404-1)는 또한, 입력(501)에서 전도체(442)를 통해 더 낮은 전위 전압(예컨대, 섀시 접지 또는 배터리 팩의 가장 낮은 전위)을 수신한다. 내연 엔진 스타터 맞물림 계류 신호는 입력(590)에서 전도체(410)를 통해 벅 전압 조절기(404-1)에 입력된다. 조절된 더 낮은 출력 전압(예컨대, 12 VDC)은 전도체(480)에 커플링된 출력(580)에서 생성된다.
벅 전압 조절기(404-1)는 제1 커패시터(504)를 포함하고, 제1 커패시터(504)는 전도체(440)에 전기적으로 커플링된 하나의 측 및 전도체(442)를 통해 섀시 접지(380)에 전기적으로 커플링된 제2 측을 포함한다. 제2 커패시터(506)가 제1 커패시터(504)와 병렬로 있고, 제2 커패시터(506)는 전도체(440)에 전기적으로 커플링된 제1 측을 갖는다. 제2 커패시터(506)의 제2 측은 섀시 접지(380)에 전기적으로 커플링된다. 제3 커패시터(510)가 제1 커패시터(504)와 병렬로 있고, 제3 커패시터(510)는 전도체(440)에 전기적으로 커플링된 제1 측을 갖는다. 제3 커패시터(510)의 제2 측은 섀시 접지(380)에 전기적으로 커플링된다.
벅 전압 조절기(404-1)는 통합 벅 조절기 회로(502)를 포함한다. 일 예에서, 통합 벅 조절기 회로는 텍사스, 댈러스의 Texas Instruments Inc. ®에 의해 제조된 상업적으로 이용가능한 LM5085이다. 그러나, 다른 예들에서, 상이한 통합 벅 조절기 회로가 LM5085를 대체할 수 있다. 통합 벅 조절기 회로(502)는 VIN 입력, RT 입력, GND 및 EP 입력들, VCC 입력, ADJ 입력, ISEN 입력, PGATE 출력, 및 FB 입력을 포함하고, 이들은 도 5에서 동일한 명칭들로 식별된다. VIN 입력은 전도체(440)에 직접적으로 커플링되고, RT 입력은 저항기(508)의 하나의 측에 커플링된다. 저항기(508)의 다른 측은 전도체(440)에 직접적으로 커플링된다. VCC 입력은 커패시터(512)의 하나의 측에 전기적으로 커플링되고, 커패시터(512)의 다른 측은 전도체(440)에 직접적으로 커플링된다. ADJ 입력은 노드(514)에서 커패시터(516)의 하나의 측 및 저항기(518)의 하나의 측에 전기적으로 커플링된다. 커패시터(516) 및 저항기(518)는 병렬로 배열된다. 커패시터(516) 및 저항기(518)의 다른 측들은 노드(520)를 통해 전도체(440)에 전기적으로 커플링된다. 전류 감지 저항기(524)의 하나의 측은 노드(522)에서 전도체(440)에 전기적으로 커플링된 것으로 도시되는 한편, 전류 감지 저항기(524)의 다른 측은 노드(526)에서 통합 벅 조절기 회로(502)의 ISEN에 전기적으로 커플링된 것으로 도시된다.
노드(526)는 P-채널 전계 효과 트랜지스터(FET)(528)의 소스(528b)에 직접 전기적으로 커플링된다. P-채널 FET(528)의 게이트(528a)는 통합 벅 조절기 회로(502)의 PGATE 출력에 직접 전기적으로 커플링되어야 한다. P-채널 FET(528)의 드레인(528c)은 노드들(530 및 534)에서 다이오드(532)의 캐소드 측, 인덕터(536)의 하나의 측, 및 저항기(540)의 하나의 측에 직접적으로 커플링된 것으로 도시된다.
다이오드(532)의 애노드 측은 섀시 접지(380)에 직접 전기적으로 커플링된다. 인덕터(536)의 다른 측은 노드(538)에서 저항기(542) 및 저항기(544)에 직접적으로 커플링된다. 저항기들(542 및 544)은 병렬로 구성되고, 노드(554)에 커플링된 측을 각각 포함한다. 저항기(540)는 커패시터(548)의 하나의 측 및 커패시터(550)의 하나의 측에 직접적으로 커플링된다. 커패시터(548)의 다른 측은 통합 벅 조절기 회로(502)의 FB 입력, 커패시터(552), 저항기(558), 및 저항기(564)에 직접적으로 커플링된다. 커패시터(550)의 하나의 측은 노드들(556, 570, 571, 572, 및 573)을 통해 저항기(542), 저항기(544), 커패시터(552), 저항기(558), 커패시터(560), 및 커패시터(566)에 직접 전기적으로 커플링된다. 저항기(564)의 하나의 측은 노드(562)에 직접 전기적으로 커플링되고, 저항기(564)의 다른 측은 섀시 접지(380)에 전기적으로 커플링된다. 커패시터(560)는 섀시 접지(380)에 직접적으로 커플링된 하나의 측 및 노드(572)에 커플링된 다른 측을 포함한다. 커패시터(566)는 섀시 접지(380)에 직접적으로 커플링된 하나의 측 및 노드(573)에 커플링된 다른 측을 포함한다. 노드들(554, 556, 570, 571, 572, 및 573)은 동일한 전위에 있고, 이들은 출력(580)에 전기적으로 커플링된다.
따라서, 더 높은 전위 전압(예컨대, 48 VDC)이 입력(500)에서 벅 전압 조절기(404-1)에 입력되고, 이는 FET(528)가 턴 온 또는 폐쇄될 때 FET(528)를 통해 인덕터(536)를 선택적으로 충전한다. FET(528)는 또한, FET(528)가 턴오프 또는 개방될 때 인덕터(536)가 방전될 때를 제어한다. 인덕터(536)의 출력 전압은 더 높은 전위 전압의 일부이고, 이는 저항기들(542, 544, 및 540) 및 커패시터들(548, 550, 552, 560, 및 566)을 포함하는 저항기/커패시터 네트워크를 통해 필터링된다. 출력(580)은 전도체(480)에 전기적으로 커플링된다.
도 1 내지 도 5의 시스템은 배터리 팩의 제1 예를 제공하고, 배터리 팩의 제1 예는, 제1 전압 레벨을 생성하기 위해 직렬 및 병렬로 결합된 복수의 배터리 셀들; 전기적으로 병렬로 배열되고, 직렬 및 병렬로 결합된 복수의 배터리 셀들로부터 제공되는 전력을 통해 제2 전압 레벨을 생성하는 복수의 벅 조절기 회로들; 및 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 활성화하기 위한 배터리 팩 외부로부터의 신호를 수신하도록 구성된 회로를 포함한다. 배터리 팩의 제1 예를 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제2 예는, 회로가 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 비활성화하고, 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 비활성화하지 않도록 추가로 구성되는 것을 더 포함한다. 배터리 팩의 제1 예와 제2 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제3 예는 제1 단자 및 제2 단자를 더 포함하고, 제1 단자는 복수의 배터리 셀들에 직접 전기적으로 커플링되고, 제2 단자는 복수의 벅 조절기 회로들에 직접 전기적으로 커플링된다. 배터리 팩의 제1 예 내지 제3 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제4 예는 제3 단자 및 제4 단자를 더 포함하고, 제3 단자는 제1 단자와 쌍을 이루는 음극 단자이고, 제4 단자는 제2 단자와 쌍을 이루는 음극 단자이다. 배터리 팩의 제1 예 내지 제4 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제5 예는 신호를 수신하기 위한 입력을 더 포함한다. 배터리 팩의 제1 예 내지 제5 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제6 예는 입력이 제어기 영역 네트워크인 것을 더 포함한다. 배터리 팩의 제1 예 내지 제6 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제7 예는 입력이 디지털 입력인 것을 더 포함한다.
도 1 내지 도 5의 시스템은 배터리 팩의 제1 예를 제공하고, 배터리 팩의 제1 예는, 제1 전압 레벨을 생성하기 위해 직렬 및 병렬로 결합된 복수의 배터리 셀들; 전기적으로 병렬로 배열되고, 직렬 및 병렬로 결합된 복수의 배터리 셀들로부터 제공되는 전력을 통해 제2 전압 레벨을 생성하는 복수의 벅 조절기 회로들 ― 복수의 벅 조절기 회로들은 제1 배터리 단자에 직접적으로 커플링됨 ―; 및 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 활성화하기 위한 배터리 팩 외부로부터의 신호를 수신하도록 구성된 회로; 및 복수의 배터리 셀들을 제2 배터리 단자에 선택적으로 커플링시키기 위한 접촉기를 포함하고, 제1 배터리 단자 및 제2 배터리 단자는 배터리 케이스로부터 외부로 돌출된다. 배터리 팩의 제1 예를 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제2 예는 회로가 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 활성화하지 않도록 구성되는 것을 더 포함한다. 배터리 팩의 제1 예와 제2 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제3 예는 복수의 벅 조절기 회로들이 전기적으로 병렬로 커플링되는 것을 더 포함한다. 배터리 팩의 제1 예 내지 제3 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제4 예는 제1 단자 및 제2 단자를 더 포함하고, 제1 단자는 접촉기를 통해 복수의 배터리 셀들에 전기적으로 커플링되고, 제2 단자는 복수의 벅 조절기 회로들에 직접 전기적으로 커플링된다. 배터리 팩의 제1 예 내지 제4 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제5 예는 제2 전압 레벨이 제1 전압 레벨 미만인 것을 더 포함한다. 배터리 팩의 제1 예 내지 제5 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제6 예는 배터리 팩 외부로부터의 신호가 내연 엔진의 스타터 모터의 맞물림의 표시를 제공하는 것을 더 포함한다. 배터리 팩의 제1 예 내지 제6 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 배터리 팩의 제7 예는 신호가 제어기 영역 네트워크를 통해 수신되는 것을 더 포함한다.
이제 도 6을 참조하면, 2개의 상이한 출력 전압들을 포함하는 배터리의 동작에 대한 예시적인 예측 시퀀스가 도시된다. 도 6의 시퀀스는 도 7의 방법에 따라 도 1 내지 도 5의 시스템을 통해 생성될 수 있다. 플롯들은 동시에 발생하고, 이들은 시간 정렬된다. 시간들(t0-t3)에서의 수직 라인들은 시퀀스 동안의 관심 시간들을 표현한다.
도 6의 상단으로부터 첫 번째 플롯은 저전압 조절기(350)의 출력 전류 대 시간의 플롯이다. 수직 축은 저전압 조절기 출력 전류를 표현하고, 전류의 양은 수직 축 화살표 방향으로 증가된다. 수평 축은 시간을 표현하고, 시간은 플롯의 좌측으로부터 우측으로 증가된다. 라인(602)은 저전압 조절기 출력 전류를 표현한다.
도 6의 상단으로부터 두 번째 플롯은 내연 엔진 스타터 맞물림 계류 상태의 상태 대 시간의 플롯이다. 수직 축은 엔진 스타터 맞물림 계류 상태를 표현하고, 엔진 스타터 맞물림 계류 상태는 트레이스(604)가 수직 축 화살표 근처의 더 높은 레벨에 있을 때 어서팅(assert)된다. 엔진 스타터 맞물림 계류 상태는 트레이스(604)가 수평 축 근처의 더 낮은 상태에 있을 때 어서팅되지 않는다. 수평 축은 시간을 표현하고, 시간은 플롯의 좌측으로부터 우측으로 증가된다. 트레이스(604)는 엔진 스타터 맞물림 계류 상태를 표현한다. 엔진 스타터 맞물림 계류 상태는 엔진 스타터가 엔진과 실제로 맞물리게 되기 전에 제공되고, 그에 따라, 저전압 조절기 내의 조절기 회로들은 엔진 스타터가 내연 엔진과 맞물리게 되기 전에 전원이 켜질 시간을 갖게 된다.
도 6의 상단으로부터 세 번째 플롯은 내연 엔진 스타터 맞물림 요청 상태의 상태 대 시간의 플롯이다. 수직 축은 엔진 스타터 맞물림 요청 상태를 표현하고, 엔진 스타터 맞물림 요청 상태는 라인(606)이 수직 축 화살표 근처의 더 높은 레벨에 있을 때 어서팅된다. 엔진 스타터 맞물림 요청 상태는 라인(606)이 수평 축 근처의 더 낮은 상태에 있을 때 어서팅되지 않는다. 수평 축은 시간을 표현하고, 시간은 플롯의 좌측으로부터 우측으로 증가된다. 라인(606)은 엔진 스타터 맞물림 요청 상태를 표현한다. 엔진 스타터 맞물림 요청 상태는 엔진 스타터가 맞물리게 될 때 어서팅된다.
도 6의 상단으로부터 네 번째 플롯은 배터리의 더 높은 출력 전압 대 시간의 플롯이다. 수직 축은 배터리의 더 높은 출력 전압 출력의 출력 전압을 표현한다. 출력 전압은 수직 축 화살표의 방향으로 증가된다. 수평 축은 시간을 표현하고, 시간은 플롯의 좌측으로부터 우측으로 증가된다. 라인(608)은 배터리 팩의 더 높은 전압 출력의 출력 전압을 표현한다.
도 6의 상단으로부터 다섯 번째 플롯은 배터리의 더 낮은 출력 전압 대 시간의 플롯이다. 수직 축은 배터리의 더 낮은 출력 전압 출력의 출력 전압을 표현한다. 출력 전압은 수직 축 화살표의 방향으로 증가된다. 수평 축은 시간을 표현하고, 시간은 플롯의 좌측으로부터 우측으로 증가된다. 라인(610)은 배터리 팩의 더 낮은 전압 출력의 출력 전압을 표현한다.
시간(t0)에서, 차량은 활성화되지 않고, 배터리의 더 낮은 전압 출력의 출력은 차량의 더 낮은 전압 전력 소비자들(예컨대, 차량 조명 시스템, 센서들, 인포테인먼트 시스템 등)에 12 VDC를 공급하고 있다. 배터리의 더 낮은 전압 출력은 더 작은 레벨의 전류(예컨대, 5 암페어 이하)를 공급하고 있다. 배터리의 더 높은 전압 출력은 활성화되지 않고, 엔진 스타터 맞물림 계류 상태는 어서팅되지 않는다. 엔진 시동 요청이 어서팅되지 않는다.
시간(t1)에서, 엔진 스타터 맞물림 계류 상태는 어서팅되고, 엔진 스타터 맞물림 요청은 어서팅되지 않는다. 엔진 스타터 맞물림 요청이 어서팅되기 전에 엔진 스타터 맞물림 계류 상태를 전달함으로써, 저전압 조절기(350)의 다수의 전압 조절기들이 엔진 스타터 맞물림 요청이 어서팅되기 전에 동작하는 것이 가능할 수 있고, 그에 따라, 전압 조절기들은 원하는 양의 전류를 엔진 스타터 모터에 공급할 수 있다. 엔진 스타터 맞물림 계류 상태를 어서팅함으로써, 배터리의 더 낮은 전압 출력의 현재 용량이 증가된다(예컨대, 5 암페어로부터 150 암페어로 증가됨). 배터리의 더 낮은 전압 출력의 전류 용량은 병렬로 커플링된 활성화된 더 낮은 벅 전압 조절기들의 총 수를 증가시킴으로써 증가된다. 배터리의 더 높은 전압 출력은 접촉기를 폐쇄함으로써 활성화되고, 그에 따라, 단 하나의 배터리 팩이 더 높은 전압(예컨대, 48 VDC)과 더 낮은 전압(예컨대, 12 VDC)을 동시에 출력하기 시작한다. 더 낮은 전압 출력은 활성화된 상태로 유지된다.
시간(t2)에서, 스타터 맞물림 요청이 어서팅되어 스타터가 엔진과 맞물려서 엔진을 회전시키게 한다. 배터리의 더 낮은 전압 출력의 전류 출력은 더 높은 레벨로 증가된다. 엔진 스타터 맞물림 계류 요청은 어서팅된 상태로 유지되고, 배터리의 더 높은 전압 출력은 차량의 전기 시스템에 더 높은 전압을 계속 공급한다. 더 낮은 출력 전압은 저전압 배터리 출력 전류의 증가로 인해 소량 변화되지만, 더 낮은 출력 전압은 12 VDC 근처에서 유지된다.
시간(t3)에서, 엔진 스타터 맞물림 계류 상태 및 엔진 스타터 맞물림 요청이 철회되고, 그에 따라, 각각의 상태들이 어서팅되지 않는다. 이는 스타터 모터가 엔진을 회전시키는 것을 중단하게 하고, 배터리의 저전압 공급부의 출력 전류는 감소한다(도시되지 않음). 배터리의 더 높은 전압 출력은 배터리의 더 낮은 전압 출력과 마찬가지로 활성화된 상태로 유지된다. 그러나, 엔진 스타터 맞물림 계류 상태가 어서팅되지 않기 때문에, 배터리의 더 낮은 전압 출력 전류 용량은 감소된다(예컨대, 하나 이상의 벅 전압 조절기들을 스위치 오프함으로써 150 암페어로부터 20 암페어 미만으로 감소됨). 배터리의 더 낮은 전압 출력의 전류 용량을 감소시킴으로써, 배터리 효율이 개선될 수 있다.
이러한 방식으로, 외부에서 생성되는 신호(예컨대, 엔진 스타터 맞물림 계류)는 배터리의 더 낮은 전압 출력의 전류 출력 용량을 증가시키기 위한 기초가 될 수 있다. 동일한 외부에서 생성되는 신호는, 외부에서 생성되는 신호가 배터리의 더 낮은 전압 출력을 제공하는 하나 이상의 더 낮은 전압 조절기들을 비활성화함으로써 어서팅되지 않을 때, 배터리의 효율을 증가시키기 위한 기초가 될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 2개의 상이한 출력 전압들을 포함하는 배터리 팩을 동작시키기 위한 방법이 도시된다. 일 예에서, 제1 출력 전압은 배터리 팩 외부에 있는 더 높은 전압 전력 소비자들에 배터리 셀들을 선택적으로 커플링시킴으로써 제공되는 더 높은 출력 전압(예컨대, 48 VDC)이다. 제2 출력 전압은 배터리 팩 외부에 있는 더 낮은 전압 전력 소비자들에 하나 이상의 전압 조절기들의 출력을 선택적으로 커플링시킴으로써 제공되는 더 낮은 출력 전압(예컨대, 12 VDC)이다. 도 7의 방법은 도 1 내지 도 5의 시스템에 통합될 수 있고, 도 1 내지 도 5의 시스템과 협력할 수 있다. 추가로, 도 7의 방법의 적어도 부분들은 비일시적 메모리에 저장된 실행가능 명령들로서 통합될 수 있는 한편, 방법의 다른 부분들은 물리적 세계 내의 디바이스들 및 액추에이터들의 동작 상태들을 변환하는 제어기를 통해 수행될 수 있다.
702에서, 방법(700)은 배터리의 더 낮은 전압 단자에서 제공되는 배터리의 더 낮은 전압 출력을 활성화한다. 배터리의 더 낮은 전압 단자에서 제공되는 더 낮은 전압 출력은 더 낮은 전압 출력이 더 낮은 전류 소싱 용량(예컨대, 20 암페어 미만)을 갖는 상태로 초기에 활성화된다. 더 낮은 전류 용량으로 동작하는 배터리의 더 낮은 전압 출력은 차량의 활성화 여부와 관계없이 연속적으로 활성화될 수 있다. 방법(700)은 704로 진행된다.
704에서, 방법(700)은 차량이 활성화되었는지 판단한다. 차량은 인간 오퍼레이터가 키 포브(key fob) 또는 다른 휴대용 송신기를 가지고 차량 근처(예컨대, 10 미터 이내)에 진입함으로써 활성화될 수 있다. 대안적으로, 차량은 오퍼레이터 인터페이스를 통한 키 스위치 또는 푸시 버튼을 통해 활성화될 수 있다. 차량은 차량 제어 유닛(예컨대, 도 3의 340)을 통해 활성화될 수 있다. 방법(700)이 차량이 활성화된 것으로 판단하는 경우, 응답은 예이고, 방법(700)은 706으로 진행된다. 그렇지 않으면, 응답은 아니오이고, 방법(700)은 750으로 진행된다.
750에서, 방법(700)은 배터리의 더 높은 전압 출력을 비활성화한다. 일 예에서, 배터리의 더 높은 전압 출력은 전력이 더 높은 전압 단자(102)로 흐르는 것을 선택적으로 허용하는 선택적인 접촉기(예컨대, 도 3의 311)를 개방함으로써 비활성화될 수 있다. MCU(310)는 차량이 비활성화된 것에 대한 응답으로 접촉기(311)를 개방할 수 있다. VCU(340)는 배터리 팩(100)의 더 높은 전압 출력을 비활성화하도록 MCU(310)에 신호를 공급할 수 있다. 방법(700)은 714로 진행된다.
706에서, 방법(700)은 배터리의 더 높은 전압 출력을 활성화한다. 일 예에서, 배터리의 더 높은 전압 출력은 전력이 더 높은 전압 단자(102)로 흐르는 것을 선택적으로 허용하는 접촉기(311)를 폐쇄함으로써 활성화될 수 있다. MCU(310)는 차량이 활성화된 것에 대한 응답으로 접촉기(311)를 폐쇄할 수 있다. VCU(340)는 배터리 팩(100)의 더 높은 전압 출력을 활성화하도록 MCU(310)에 신호를 공급할 수 있다. 방법(700)은 708로 진행된다.
708에서, 방법(700)은 내연 엔진 스타터 맞물림이 계류 중인지 판단한다. 방법(700)은, 엔진 스타터 맞물림이 계류 중인 것을 표시하는 VCU(340)로부터의 신호 또는 입력에 대한 응답으로, 내연 엔진 스타터 맞물림이 계류 중이라고 판단할 수 있다. VCU(340)는 내연 엔진이 시동되지 않은 경우 스타터 맞물림이 계류 중이라고 판단할 수 있다. 대안적으로, VCU는, 엔진이 동작(연료 연소 및 회전)하고 있지 않은 것 및 배터리 팩 충전 상태가 임계 레벨 미만인 것과 같은 여러 개의 조건들이 존재하는 경우, 스타터 맞물림이 계류 중이라고 판단할 수 있다. 방법(700)이 스타터 맞물림이 계류 중이라고 판단하는 경우, 응답은 예이고, 방법(700)은 710으로 진행된다. 그렇지 않으면, 응답은 아니오이고, 방법(700)은 714으로 진행된다.
710에서, 방법(700)은 더 높은 전류 용량으로 배터리의 더 낮은 전압 단자에서 제공되는 배터리의 더 낮은 전압 출력을 활성화한다. 더 낮은 전압 출력의 전류 용량은 저전압 조절기(350)의 전류 출력 용량을 증가시키기 위해 병렬로 전기적으로 커플링된 복수의 벅 전압 조절기들(404-1 내지 404-N)을 활성화함으로써 증가된다. 예컨대, 배터리의 더 낮은 전압 단자에서 제공되는 LVR(350)의 출력 용량은 더 낮은 전압 출력이 더 낮은 전류 소싱 용량(예컨대, 20 암페어 미만)을 갖는 상태로 초기에 활성화되지만, 추가적인 벅 조절기들(404-1 내지 404-N)의 스위치 온 또는 활성화는 전류 용량을 임계 전류량(예컨대, 150 암페어) 초과로 증가시킨다. 방법(700)은 712로 진행된다.
712에서, 방법(700)은 내연 엔진 스타터 맞물림이 완료되었는지 또는 철회되었는지를 판단한다. 일 예에서, 엔진 속도가 임계 속도를 초과할 때 스타터 맞물림이 완료된 것으로 판단될 수 있다. 방법(700)이 엔진 스타터 맞물림이 완료되었다고 판단하는 경우, 응답은 예이고, 방법(700)은 714로 진행된다. 그렇지 않으면, 응답은 아니오이고, 방법(700)은 710으로 리턴한다.
714에서, 방법(700)은 높은 전류 더 낮은 전압 출력을 비활성화하지만, 더 낮은 전류 더 낮은 전압 출력은 활성화된 상태로 유지된다. 일 예에서, 방법(700)은 저전압 조절기(350)의 전류 출력 용량을 감소시키고 LVR(350)의 효율을 증가시키기 위해, 병렬로 전기적으로 커플링된 복수의 벅 전압 조절기들(404-1 내지 404-N)을 비활성화함으로써 더 낮은 전압 출력의 전류 용량을 감소시킨다. 예컨대, 추가적인 벅 조절기들(404-1 내지 404-N)의 스위치 오프 또는 비활성화는 전류 용량을 임계 전류량(예컨대, 20 암페어) 미만으로 감소시킨다. 방법(700)은 종료로 진행된다.
이러한 방식으로, 방법(700)은, 배터리의 더 낮은 전압 출력의 전류 출력 용량을 증가 또는 감소시키기 위해, 병렬로 전기적으로 커플링되고 저전압 조절기의 일부인 벅 전압 조절기들을 선택적으로 활성화 및 비활성화할 수 있다. 이 예에서, 2개의 전류 레벨들이 설명되지만, 배터리 팩의 더 낮은 전압 출력의 전류 용량을 증가시키기 위해 상이한 수의 전압 조절기들이 활성화될 수 있다. 예컨대, 저전압 조절기는 병렬로 커플링된 50개의 조절기들을 포함할 수 있다. 배터리 팩은 초기에 하나의 전압 조절기로 활성화될 수 있고, 그 후에, 배터리 팩의 더 낮은 전압 출력에 대해 요구 또는 요청되는 추가적인 10 암페어의 전류 용량 각각에 대해 2개의 추가적인 전압 조절기들이 활성화될 수 있다. 따라서, 배터리 팩의 더 낮은 전압 출력을 위해 추가적인 100 암페어의 전류 용량이 요청된 경우, 배터리 팩의 더 낮은 전압 출력 단자의 전류 용량을 증가시키기 위해 20개의 추가적인 조절기들이 활성화될 것이다. 물론, 벅 조절기들의 전류 출력 용량에 따라, 활성화되거나 또는 비활성화되는 벅 조절기들의 실제 개수가 조정될 수 있다.
따라서, 도 7의 방법은 배터리 팩을 동작시키기 위한 방법의 제1 예를 제공하고, 그 방법은, 배터리 팩 내의 복수의 배터리 셀들을 통해 제1 전력 소비자 그룹에 제1 전압으로 전력을 공급하는 단계; 및 배터리 팩에 포함된 복수의 전압 조절기들을 통해 제2 전력 소비자 그룹에 제2 전압으로 전력을 공급하는 단계를 포함하고, 복수의 전압 조절기들은 복수의 배터리 셀들에 전기적으로 커플링된다. 방법의 제1 예를 선택적으로 포함하는 방법의 제2 예는, 배터리 팩 외부에서 생성되는 신호에 대한 응답으로, 복수의 전압 조절기들 중 하나 이상을 활성화하는 단계를 더 포함한다. 방법의 제1 예와 제2 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 방법의 제3 예는 배터리 팩 외부에서 생성되는 신호가 스타터 모터가 내연 엔진과 맞물리거나 또는 막 맞물리려고 한다는 표시를 제공하는 것을 더 포함한다. 방법의 제1 예 내지 제3 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 방법의 제4 예는, 배터리 팩 외부에서 생성되는 신호에 대한 응답으로, 복수의 전압 조절기들 중 하나 이상을 비활성화하는 단계를 더 포함한다. 방법의 제1 예 내지 제4 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 방법의 제5 예는 제1 전압으로 전력을 공급하는 단계와 제2 전압으로 전력을 공급하는 단계가 동시에 발생하는 것을 더 포함한다. 방법의 제1 예 내지 제5 예 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 방법의 제6 예는 복수의 전압 조절기들이 복수의 배터리 셀들의 가장 높은 전위의 위치에 전기적으로 커플링되는 것을 더 포함한다.
본 개시내용의 내용은 다양한 시스템들 및 구성들의 모든 신규하고 자명하지 않은 조합들 및 하위 조합들, 및 본원에서 개시되는 다른 특징들, 기능들, 및/또는 특성들을 포함한다.
당업자에 의해 이해될 바와 같이, 도 7에 설명된 루틴들은 제어기에 대한 명령들에 의해 표현될 수 있고, 이벤트-구동, 인터럽트-구동, 멀티-태스킹, 멀티-스레딩 등과 같은 임의의 수의 프로세싱 전략들 중 하나 이상에 의해 표현될 수 있다. 따라서, 예시된 다양한 단계들 또는 기능들은 예시된 시퀀스로 수행될 수 있거나, 병렬로 수행될 수 있거나, 또는 일부 경우들에서는 생략될 수 있다. 마찬가지로, 프로세싱의 순서는 본원에서 설명되는 목적들, 특징들, 및 이점들을 달성하기 위해 반드시 필요한 것이 아니라, 예시 및 설명의 용이성을 위해 제공된다. 명시적으로 예시되지 않았지만, 당업자는 예시된 단계들 또는 기능들 중 하나 이상이 사용되는 특정 전략에 따라 반복적으로 수행될 수 있음을 인식할 것이다.
다음의 청구항들은 특히, 신규하고 자명하지 않은 것으로 간주되는 특정 조합들 및 하위 조합들을 지적한다. 이러한 청구항들은 "하나의" 엘리먼트 또는 "제1" 엘리먼트, 또는 이의 균등물을 지칭할 수 있다. 그러한 청구항들은 하나 이상의 그러한 엘리먼트들의 통합을 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 2개 이상의 그러한 엘리먼트들을 요구 또는 배제하지 않는다. 개시되는 특징들, 기능들, 엘리먼트들, 및/또는 특성들의 다른 조합들 및 하위 조합들은 본 청구항들의 보정을 통해 또는 본 출원 또는 관련 출원에서의 새로운 청구항들의 제시를 통해 청구될 수 있다. 오리지널 청구항들에 대한 범위가 더 넓든, 더 좁든, 동일하든, 상이하든, 그러한 청구항들이 또한 본 개시내용의 내용 내에 포함되는 것으로 간주된다.

Claims (15)

  1. 배터리 팩으로서,
    제1 전압 레벨을 생성하기 위해 직렬 및 병렬로 결합된 복수의 배터리 셀들;
    전기적으로 병렬로 배열되고, 상기 직렬 및 병렬로 결합된 복수의 배터리 셀들로부터 제공되는 전력을 통해 제2 전압 레벨을 생성하는 복수의 벅 조절기 회로들; 및
    상기 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 활성화하기 위한 상기 배터리 팩 외부로부터의 신호를 수신하도록 구성된 회로
    를 포함하는,
    배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회로는 상기 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 비활성화하고, 상기 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 비활성화하지 않도록 추가로 구성되는,
    배터리 팩.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 단자 및 제2 단자를 더 포함하고,
    상기 제1 단자는 상기 복수의 배터리 셀들에 직접 전기적으로 커플링되고,
    상기 제2 단자는 상기 복수의 벅 조절기 회로들에 직접 전기적으로 커플링되는,
    배터리 팩.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제3 단자 및 제4 단자를 더 포함하고,
    상기 제3 단자는 상기 제1 단자와 쌍을 이루는 음극 단자이고, 상기 제4 단자는 상기 제2 단자와 쌍을 이루는 음극 단자인,
    배터리 팩.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호를 수신하기 위한 입력을 더 포함하는,
    배터리 팩.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력은 제어기 영역 네트워크와 디지털 입력 중 하나 이상인,
    배터리 팩.
  7. 배터리 팩으로서,
    제1 전압 레벨을 생성하기 위해 직렬 및 병렬로 결합된 복수의 배터리 셀들;
    전기적으로 병렬로 배열되고, 상기 직렬 및 병렬로 결합된 복수의 배터리 셀들로부터 제공되는 전력을 통해 제2 전압 레벨을 생성하는 복수의 벅 조절기 회로들 ― 상기 복수의 벅 조절기 회로들은 제1 배터리 단자에 직접적으로 커플링됨 ―;
    상기 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 활성화하기 위한 상기 배터리 팩 외부로부터의 신호를 수신하도록 구성된 회로; 및
    상기 복수의 배터리 셀들을 제2 배터리 단자에 선택적으로 커플링시키기 위한 접촉기
    를 포함하고,
    상기 제1 배터리 단자 및 상기 제2 배터리 단자는 배터리 케이스로부터 외부로 돌출되는,
    배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회로는 상기 복수의 벅 조절기 회로들 중 하나 이상을 활성화하지 않도록 구성되거나; 또는
    상기 복수의 벅 조절기 회로들은 전기적으로 병렬로 커플링되는,
    배터리 팩.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    제1 단자 및 제2 단자를 더 포함하고,
    상기 제1 단자는 상기 접촉기를 통해 상기 복수의 배터리 셀들에 전기적으로 커플링되고,
    상기 제2 단자는 상기 복수의 벅 조절기 회로들에 직접 전기적으로 커플링되는,
    배터리 팩.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전압 레벨은 상기 제1 전압 레벨 미만이거나; 또는
    상기 배터리 팩 외부로부터의 신호는 내연 엔진의 스타터 모터의 맞물림의 표시를 제공하거나; 또는
    상기 신호는 제어기 영역 네트워크를 통해 수신되는,
    배터리 팩.
  11. 배터리 팩을 동작시키기 위한 방법으로서,
    상기 배터리 팩 내의 복수의 배터리 셀들을 통해 제1 전력 소비자 그룹에 제1 전압으로 전력을 공급하는 단계; 및
    상기 배터리 팩에 포함된 복수의 전압 조절기들을 통해 제2 전력 소비자 그룹에 제2 전압으로 전력을 공급하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 전압 조절기들은 상기 복수의 배터리 셀들에 전기적으로 커플링되는,
    배터리 팩을 동작시키기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배터리 팩 외부에서 생성되는 신호에 대한 응답으로, 상기 복수의 전압 조절기들 중 하나 이상을 활성화하는 단계를 더 포함하는,
    배터리 팩을 동작시키기 위한 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 배터리 팩 외부에서 생성되는 신호는 스타터 모터가 내연 엔진과 맞물리거나 또는 막 맞물리려고 한다는 표시를 제공하는,
    배터리 팩을 동작시키기 위한 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 팩 외부에서 생성되는 신호에 대한 응답으로, 상기 복수의 전압 조절기들 중 하나 이상을 비활성화하는 단계를 더 포함하는,
    배터리 팩을 동작시키기 위한 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전압으로 전력을 공급하는 단계와 상기 제2 전압으로 전력을 공급하는 단계는 동시에 발생하거나; 또는
    상기 복수의 전압 조절기들은 상기 복수의 배터리 셀들의 가장 높은 전위의 위치에 전기적으로 커플링되는,
    배터리 팩을 동작시키기 위한 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020005675A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-02 Snap Inc. Regulated power sources
US20230066436A1 (en) * 2021-08-31 2023-03-02 Qualcomm Incorporated Multi-Input Voltage Regulation
CN116826919A (zh) * 2023-07-05 2023-09-29 珠海科创储能科技有限公司 一种bms供电系统

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002262476A (ja) * 2001-03-02 2002-09-13 Toyo System Co Ltd 携帯機器用の補助バッテリー
US6879138B2 (en) * 2002-10-18 2005-04-12 Intel Corporation Buck converter with transient suppression
US7365661B2 (en) * 2002-11-14 2008-04-29 Fyre Storm, Inc. Power converter circuitry and method
EP1562252A1 (de) 2004-02-05 2005-08-10 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Energieversorgungssystem
US7969121B2 (en) * 2005-02-02 2011-06-28 Cap-Xx Limited Power supply that uses a supercapacitive device
US8368346B2 (en) * 2007-03-26 2013-02-05 The Gillette Company Portable energy storage and charging device
US20090033293A1 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Intersil Americas Inc. Voltage converter with combined capacitive voltage divider, buck converter and battery charger
JP4438887B1 (ja) * 2008-09-26 2010-03-24 トヨタ自動車株式会社 電動車両及び電動車両の充電制御方法
US8115446B2 (en) * 2008-11-12 2012-02-14 Ford Global Technologies, Llc Automotive vehicle power system
US8125182B2 (en) * 2009-03-16 2012-02-28 Ford Global Technologies, Llc Automotive vehicle and method for charging/discharging a power storage unit therein
KR101038085B1 (ko) * 2009-11-20 2011-06-01 백성원 차량용 다기능 전압 분배장치
US9106201B1 (en) * 2010-06-23 2015-08-11 Volterra Semiconductor Corporation Systems and methods for DC-to-DC converter control
DE102010041014A1 (de) * 2010-09-20 2012-03-22 Sb Limotive Company Ltd. Batteriesystem mit variabel einstellbarer Zwischenkreisspannung
WO2012070432A1 (ja) 2010-11-25 2012-05-31 本田技研工業株式会社 電動車両の充電制御装置
DE102012017674A1 (de) * 2012-09-07 2014-03-13 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einem Mehrspannungs-Bordnetz und zugehöriges Verfahren
WO2014145756A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Design Flux Technologies, Llc Method and apparatus for creating a dynamically reconfigurable energy storage device
JP6223760B2 (ja) * 2013-09-18 2017-11-01 株式会社東芝 非水電解質二次電池用活物質、非水電解質二次電池、電池パック及び車両
US20150207400A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 Texas Instruments Incorporated Control apparatus and method for thermal balancing in multiphase dc-dc converters
US9800069B2 (en) * 2014-04-03 2017-10-24 Ford Global Technologies, Llc Linear current regulator for high voltage bus precharging
JP2016029874A (ja) * 2014-07-22 2016-03-03 トヨタ自動車株式会社 電源システム
KR101587358B1 (ko) 2014-09-02 2016-02-02 엘에스산전 주식회사 하이브리드 차량
DE102015104293A1 (de) 2015-03-23 2016-09-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Energiespeichervorrichtung
US10293693B2 (en) * 2015-04-21 2019-05-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Battery control method and apparatus, battery module, and battery pack
KR102352449B1 (ko) * 2015-04-30 2022-01-18 삼성전자주식회사 배터리 팽창을 방지하기 위한 방법 및 그 전자 장치
JP6228620B2 (ja) * 2016-03-09 2017-11-08 本田技研工業株式会社 電力供給システム
EP3360719B1 (en) * 2017-02-09 2020-09-09 Samsung SDI Co., Ltd Dual power supply system
FR3063188B1 (fr) 2017-02-22 2020-01-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Batterie a groupes de cellule(s) de stockage associes respectivement a des modules de conversion, pour la fourniture de tensions de types differents
US10320220B2 (en) * 2017-08-23 2019-06-11 Ford Global Technologies, Llc Configurable hybrid drive systems
US10601338B2 (en) * 2017-09-25 2020-03-24 Hamilton Sundstrand Corporation Electric system architecture for a vehicle with multiple load characteristics
US20190176727A1 (en) * 2017-12-07 2019-06-13 Newfrey Llc Portable power source with removable battery pack
US10286892B1 (en) * 2018-02-14 2019-05-14 Ford Global Technologies, Llc Autonomous motor control during loss of motor communications
US11177520B2 (en) * 2018-07-02 2021-11-16 Joulecase LLC Modular battery pack system with multi-voltage bus
KR102443667B1 (ko) * 2018-10-26 2022-09-14 주식회사 엘지에너지솔루션 밸런싱 장치, 및 그것을 포함하는 배터리 관리 시스템과 배터리팩

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