KR20220158204A - 배터리 팩 충전 시스템 및 그 충전방법 - Google Patents

배터리 팩 충전 시스템 및 그 충전방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220158204A
KR20220158204A KR1020210134421A KR20210134421A KR20220158204A KR 20220158204 A KR20220158204 A KR 20220158204A KR 1020210134421 A KR1020210134421 A KR 1020210134421A KR 20210134421 A KR20210134421 A KR 20210134421A KR 20220158204 A KR20220158204 A KR 20220158204A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery pack
charging
nitrogen gas
gas
cabinet
Prior art date
Application number
KR1020210134421A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102606913B1 (ko
Inventor
이 덩
리레이 장
밍밍 리
춘리 왕
양 왕
시아오통 스
Original Assignee
얀타이 추앙웨이 뉴 에너지 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드.
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
Priority claimed from CN202121093398.XU external-priority patent/CN215733525U/zh
Priority claimed from CN202110705172.9A external-priority patent/CN113541243A/zh
Application filed by 얀타이 추앙웨이 뉴 에너지 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드. filed Critical 얀타이 추앙웨이 뉴 에너지 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드.
Publication of KR20220158204A publication Critical patent/KR20220158204A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102606913B1 publication Critical patent/KR102606913B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • 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
    • 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
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • 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]
    • 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
    • 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
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • 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
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • 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
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection
    • 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
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • 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
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/00719—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to degree of gas development in the battery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0018—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
    • 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
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/12—Bikes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/13—Bicycles; Tricycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary 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
    • Y02E60/10—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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 배터리 팩과 충전 캐비닛을 포함하고, 상기 충전 캐비닛은 질소가스 치환장치가 내장되고, 상기 충전 캐비닛은 상기 배터리 팩에 충전과 질소가스 충전을 제공하는 데 있어서, 상기 질소가스 치환장치와 배터리 팩 사이에 가스 충전 보호장치가 설치되고, 상기 가스 충전 보호장치는 질소가스의 가스 충전 유량을 자동으로 조절하는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템을 공개한다. 본 발명은 배터리 팩 충전 시스템의 충전방법을 더 공개한다. 기술적 효과: 본 발명은 종래 전동 자전거의 배터리 팩 형식을 변경하고, 종래 전동 자전거의 배터리 팩의“공유식 전기 교환”을 위하여 실행가능성이 있는 기술지원을 제공하며; 다음, 전동 자전거의 배터리 팩을 개선하는 기초상에서, 충전과 배터리 팩 내부의 질소가스 충전을 동시에 진행할 수 있는 배터리 캐비닛을 제공함으로써, 배터리 팩의 열 제어 상실을 근원적으로 방지하고 제어하며; 다시, 배터리 팩 내부의 질소가스 충전을 위해 새로운 방법을 제공하여 종래기술에서 이중 전자 밸브와 산소 농도 센서를 사용하는 폐단을 피하였다.

Description

배터리 팩 충전 시스템 및 그 충전방법 {BATTERY PACK CHARGING SYSTEM AND CHARGING METHOD THEREOF}
본 발명은 전동 자전거의 배터리 팩 충전 기술분야에 관한 것으로, 상세하게는, 배터리 팩 충전 시스템 및 그 충전방법에 관한 것이다.
전동 자전거 등 전동제품은 그의 편리하고 경제적인 특성때문에 점점 사람들의 근거리 외출 교통수단으로 선호받고 있어 그 보유량도 따라서 신속히 증가되고 있지만, 전동 자전거 등 전동제품의 배터리 화재로 발생되는 안전사고도 지속적으로 발생하고 있다.
2019년은 새로운 국가표준 시대가 정식으로 열린 한 해로서, 전체 시장도 연산 축전지로부터 리튬 배터리로 전환되기 시작한 동시에, “전기 교환”의 비즈니스 모드도 사람들의 입에 오르내리기 시작하였다. “차량-전기 분리, 공유식 전기 교환”모드는 전동차 업계의 발전을 위하여 새로운 계기를 맞이했다. “차량 전기 분리, 공유식 전기 교환”은 공유하는 충전 캐비닛을 제공함으로써, 전동차의 배터리 전량이 부족할 때, 전동차의 배터리 팩을 분리해 공유하는 충전 캐비닛에서 전기를 충전해 보충한다. 하지만, 분리 가능한 전동 자전거의 소형 리튬 이온 배터리 팩은 안전을 간과할 수 없다. 현재 전동 자전거의 배터리 팩은 충전 인터페이스만 구비하고 충전을 보호하는 방압밸브, 질소가스 충전 등 보호조치는 구비되지 않았다.
현재 전동 자동차가 사용하는 대형 배터리 팩은 질소가스를 충전하는 기술면에서 통상적으로 밀폐 공간 내부 배터리 팩의 외부에 질소가스를 충전해 배터리 팩의 열 제어 상실을 방지한다. 본 출원인은 배터리 팩 내부에 질소가스를 충전하는 특허를 선행 출원하여 질소가스 치환장치를 통해 질소가스를 생성하며; 가스진입관과 가스배출관을 이용해 배터리 팩 내부에 질소가스를 충전해 넣고 기타 기체(예를 들어, 산소)를 배출시키는 것을 구현하며; 가스진입관과 가스배출관에 각각 전자 밸브를 설치해 가스 진입과 가스 배출의 개폐를 제어한다. 해당 선행 출원 기술은 가스 충전을 실제적으로 조작하는 과정에서, 배터리 팩 내부에 산소 농도 센서를 장착하고, 배터리 팩 내부의 산소 함유량에 대한 검측을 통해 차례대로 전자 밸브의 스위치를 제어하고, 최종적으로, 각 배터리 팩 내부의 저(低)산소 요구를 실현하지만, 해당 기술은 매번 하나의 배터리 팩 내부에만 질소가스를 넣을 수 있어, 가스 충전에 소모되는 시간이 길고, 가스 충전 효율이 낮고, 차량용 전자 밸브의 가격이 비싸 가스 충전 원가가 높아진다.
상술한 바와 같이, 배터리 팩 내부에 질소가스를 충전하는 방법의 작동 원리에 따라, 산소 농도 센서를 사용해 배터리 팩 내부 산소의 실시간 농도를 검측하고, 배터리 팩 내부의 산소가 표준 초과로 검측된 경우에 배터리 팩의 BMS시스템이 경보를 발송하고, 작업자는 질소가스를 적시에 충전해 넣어 배터리 팩 내부의 잔여 산소를 배출해 내보내고, 더 나아가, 전동차 배터리 팩의 안전을 보장한다. 하지만, 산소 농도 센서는 가격이 비싸고, 사용수명이 짧고, 고장이 발생하면 조기 경보 역할을 할 수 없고, 배터리 팩은 덮개를 덮어 밀봉한 후, 산소 농도 센서의 교체가 아주 힘겹다.
본 발명의 목적은 종래기술의 단점을 극복하고 배터리 팩 충전 시스템을 제공하는 데 있으며, 해당 충전 시스템은 방압밸브, 질소가스 진입구, 충전 소켓, BMS시스템과 탐지기가 증설되어 전동 자전거에 응용되는 배터리 팩; 질소가스 치환장치, 충전장치와 충전 실린더가 내장되고, 질소가스 치환장치와 충전장치가 충전 실린더 중의 배터리 팩에 전기와 질소가스를 충전하는 배터리 캐비닛; 배터리 팩과 질소가스 치환장치 사이에 설치하여 질소가스의 가스 충전 유량을 자동으로 조절하는 가스 충전 보호장치;를 포함한다. 본 발명은 배터리 팩 충전 시스템의 충전방법을 더 제공하며, 특수하고 혁신적인 가스충전방법으로 종래기술이 산소 농도 센서로 가스충전을 검측하는 방식을 대체하였다. 먼저, 본 발명은 종래 전동 자전거의 배터리 팩 형식을 변경하고, 종래 전동 자전거 배터리 팩의 “공유식 전기 교환”을 위해 실행 가능성이 있는 기술지원을 제공하며; 다음, 전동 자전거의 배터리 팩을 개선하는 기초상에서, 배터리 팩의 충전과 배터리 팩 내부의 질소가스 충전을 동시에 진행할 수 있는 배터리 캐비닛을 제공하여 배터리 열 제어의 상실을 근원적으로 방지하고 통제하며; 다시 배터리 팩 내부에 질소가스를 충전하는 새로운 방법은 종래기술이 이중 전자 밸브와 산소 농도 센서를 사용하는 단점을 피하였다.
본 발명의 목적은 아래의 기술 조치를 통해 달성한다. 배터리 팩 충전 시스템은 배터리 팩과 충전 캐비닛을 포함하고, 상기 충전 캐비닛은 질소가스 치환장치가 내장되고, 상기 충전 캐비닛은 상기 배터리 팩에 충전과 질소가스 충전을 제공하고, 상기 질소가스 치환장치와 배터리 팩 사이에 가스 충전 보호장치가 설치되고, 상기 가스 충전 보호장치는 질소가스의 가스 충전 유량을 자동으로 조절하는 데 사용한다.
더 나아가, 상기 가스 충전 보호장치는 제어기, 유량 조절 밸브와 기체 수송 파이프라인을 포함하고, 상기 질소가스 치환장치와 기체 수송 파이프라인의 진입구 단은 전자 밸브를 통해 연결하고, 상기 기체 수송 파이프라인의 출구단은 다수 개의 분기회로가 설치되고, 다수 개의 분기회로는 각각 다수 개의 배터리 팩과 유량 조절 밸브를 통해 연결하고, 분기회로와 배터리 팩은 일일이 대응되고, 배터리 팩 내부에 탐지기를 설치하고, 상기 탐지기는 배터리 팩 내부의 기체 정보를 검측하는 데 사용하고, 제어기는 각각 전자 밸브, 탐지기 및 유량 조절 밸브와 전기적으로 연결한다.
더 나아가, 상기 유량 조절 밸브는 하우징, 유량 센서, 모터, 밸브판과 회전축을 포함하고, 상기 하우징은 수용 캐비티와 기체 통로로 나누어지고, 상기 수용 캐비티는 밀폐 캐비티이고, 상기 모터는 수용 캐비티 내부에 설치하고, 상기 밸브판과 유량 센서는 기체 통로 내부에 설치하고, 상기 모터는 회전축의 일단과 연결하고, 상기 회전축의 다른 일단은 기체 통로 내부에 뻗어 들어가 밸브판과 연결하고, 상기 유량 센서는 기체 통로 내부의 기체 유량을 검측하여 유량 정보를 탐지기에 전송하는 데 사용한다.
더 나아가, 상기 밸브판과 유량 센서는 기체의 유동방향을 따라 차례대로 설치한다.
더 나아가, 상기 밸브판의 단면 크기는 기체 통로의 단면 크기와 서로 매칭되고, 상기 밸브판의 회전 각도 θ는 0°≤θ≤90°이다.
더 나아가, 상기 탐지기는 센서와 제어모듈을 포함하고, 상기 센서는 배터리 팩 내부의 기체 정보를 검측하여 검측 정보를 제어기에 전송하는 데 사용하고, 상기 제어모듈은 유량 조절 밸브를 제어하는 데 사용한다.
더 나아가, 상기 충전 캐비닛은 캐비닛, 충전 시스템과 질소가스 치환장치를 포함하고, 상기 충전 시스템과 질소가스 치환장치는 캐비닛 내부에 설치하고, 상기 충전 시스템과 질소가스 치환장치는 각각 독립되게 설치하고, 캐비닛의 측벽에 각각 충전 인터페이스와 질소가스 인터페이스를 설치하고, 상기 충전 인터페이스는 충전 시스템과 전기적으로 연결하고, 상기 질소가스 인터페이스는 질소가스 치환장치와 연결하고, 상기 충전 캐비닛은 충전 인터페이스를 통해 배터리 팩에 충전하고, 상기 충전 캐비닛은 질소가스 인터페이스를 통해 배터리 팩에 질소가스를 충전한다.
더 나아가, 상기 캐비닛의 측벽에 하나 이상의 소켓이 개설되고, 단일 소켓 내부에 하나의 충전 인터페이스와 하나의 질소가스 인터페이스가 평행되게 설치된다.
배터리 팩 충전 시스템의 충전방법은 상기 배터리 팩 충전 시스템을 포함하고, 충전방법은 아래 단계와 같이 실시한다.
단계 1: 이륜차, 삼륜차의 배터리 팩에 방압밸브, 질소가스 진입구, 충전 소켓, BMS시스템과 탐지기를 추가하며;
단계 2: 배터리 팩을 충전 캐비닛에 넣고, 질소가스 진입구와 질소가스 인터페이스를 연결하고, 충전 소켓과 충전 인터페이스를 연결하며;
단계 3: 충전 캐비닛의 질소가스 치환장치에서, 압축 공기는 건조기를 거쳐 수분을 제거하고, 필터를 거쳐 공기 중의 입자가 큰 불순물을 제거하고, 그 다음, 질소 발생기를 거쳐 고농도 질소가스를 제조하고, 고농도 질소가스는 기체 튜브에 의해 각 충전 캐비닛 소켓의 질소가스 인터페이스를 향해 흐르며;
단계 4: 충전 시스템을 가동하고, 충전 캐비닛 내부의 배터리 팩은 각각 충전과 질소가스 충전을 동시에 진행하며; 질소가스를 충전하는 과정에서, 가스 충전 보호장치의 조작방법은 아래와 같이, 1) 배터리 팩의 질소가스 미리 충전 시간 Tm와 배터리 팩 내부-외부 최대 압력차 △P를 제어기 내에 입력하고, 질소가스 치환장치를 가동하고, 배터리 팩 내부에 질소가스를 충전해 넣는 동시에, 시간t를 기록하기 시작하여 제어 파라미터를 미리 설정하며; 2) 배터리 팩 외부 압력 Pw와 배터리 팩 내부 압력 Pn을 수집해 배터리 팩 내부-외부 압력차를 계산하고, 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 작은 경우에는 배터리 팩의 질소가스 실제 충전 시간Ts을 수집하며; 3) 배터리 팩의 질소가스 실제 충전 시간 Ts이 배터리 팩의 질소가스 미리 충전 시간 Tm보다 길거나 같은지 여부를 판단하고, 길거나 같으면 질소가스 치환장치를 정지시키고 배터리 팩에 질소가스를 충전해 넣는 것을 정지시켜 배터리 팩이 1차 질소가스 충전 과정을 완성하도록 하고, 아닌 경우에는 2)로 리턴한다.
더 나아가, 상기 2)에서, 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 크거나 같은 경우에는 질소가스 치환장치를 정지시키고, 배터리 팩에 질소가스를 충전해 넣는 것을 정지시키고, 배터리 팩 외부 압력 Pw와 배터리 팩 내부 압력 Pn를 다시 수집하여 배터리 팩 내부-외부 압력차를 계산하며, 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 큰 경우, 시스템은 자가 검측을 진행하며; 아닌 경우에는 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 작은지 여부를 판단하거나 또는 배터리 팩 질소가스 충전 정지 시간 Tt’을 수집한다.
더 나아가, 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 작은지 여부를 판단하고, 작은 경우에는 1)로 리턴해 질소가스 치환장치를 다시 가동시키고, 배터리 팩에 질소가스를 다시 충전해 넣으며, 아닌 경우에는 배터리 팩 외부 압력 Pw와 배터리 팩 내부 압력 Pn를 계속 수집하여 배터리 팩 내부-외부 압력차와 △P의 관계를 판단한다.
더 나아가, 배터리 팩 질소가스 충전 정지 시간 Tt’을 수집하는 경우, 1) 중 상기 제어 파라미터는 가스 충전 잠시 정지 시간 Tz을 더 포함하며, Tt’가 Tz보다 크거나 같은지 여부를 판단하고, 크거나 같은 경우에는 1)로 리턴하여 질소가스 치환장치를 다시 가동시키고 배터리 팩에 질소가스를 다시 충전해 넣으며, 아닌 경우에는 배터리 팩 가스 충전 정지 시간 Tt’을 계속 수집하여 Tt’와 Tz의 관계를 판단한다.
더 나아가, 상기 1) 중의 제어 파라미터는 질소가스 충전 간격 시간 Tj를 더 포함하며, 상기 3)에서 배터리 팩에 질소가스를 충전해 넣는 것이 정지된 후, 배터리 팩 가스 충전 정지 시간의 장단 Tt을 수집하며, Tt가 Tj보다 크거나 같은지 여부를 판단하고, 크거나 같은 경우에는 1)로 리턴하여 질소가스 치환장치를 다시 가동시키고, 배터리 팩에 질소가스를 다시 충전해 넣으며; 아닌 경우에는 배터리 팩 가스 충전 정지 시간의 장단 Tt을 계속 수집하여 Tt와 Tj의 관계를 판단한다.
종래기술에 대비해, 본 발명은 아래의 기술효과를 이룬다. 먼저, 본 발명은 종래 전동 자전거의 배터리 팩 형식을 변경하고, 종래 전동 자전거의 배터리 팩의“공유식 전기 교환”을 위하여 실행가능성이 있는 기술지원을 제공하며; 다음, 전동 자전거의 배터리 팩을 개선하는 기초상에서, 충전과 배터리 팩 내부의 질소가스 충전을 동시에 진행할 수 있는 배터리 캐비닛을 제공함으로써, 배터리 팩의 열 제어 상실을 근원적으로 방지하고 제어하며; 다시, 배터리 팩 내부의 질소가스 충전을 위하여 새로운 방법을 제공하여 종래기술에서 이중 전자 밸브와 산소 농도 센서를 사용하는 폐단을 피하였다. 충전 캐비닛 내부는 일회성으로 다수 개의 배터리 팩에 충전 및/또는 질소가스 충전을 진행할 수 있고, 충전 및/또는 질소가스 충전 효율이 높고, 가스 충전이 빠르다. 하나의 전자 밸브가 질소가스 치환장치의 질소가스 개폐를 제어하여 전자 밸브 투입 원가가 낮다. 산소 농도 센서의 검측이 필요없이 유량 조절 밸브와 새로운 가스충전방법을 통해 질소가스의 배터리 팩 충전을 조절한다.
이하, 도면과 구체 실시방식과 결합하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 배터리 팩 충전 시스템의 연결 구조 설명도이고;
도 2는 가스 충전 보호장치 중 유량 조절 밸브의 구조 설명도이고;
도 3은 충전 캐비닛의 구조 설명도이고;
도 4는 배터리 팩의 구조 설명도이다.
도 1 내지 도 4에서 도시하는 바와 같이, 배터리 팩 충전 시스템은 배터리 팩(4)과 충전 캐비닛을 포함하고, 상기 충전 캐비닛은 질소가스 치환장치(1)가 내장되고, 상기 충전 캐비닛은 상기 배터리 팩(4)에 충전과 질소가스 충전을 제공하고, 상기 질소가스 치환장치(1)와 배터리 팩(4) 사이에 가스 충전 보호장치가 설치되고, 상기 가스 충전 보호장치는 질소가스의 가스 충전 유량을 자동으로 조절하는 데 사용한다.
상기 가스 충전 보호장치는 제어기(6), 유량 조절 밸브(5)와 기체 수송 파이프라인(3)을 포함하고, 상기 질소가스 치환장치(1)와 기체 수송 파이프라인(3)의 진입구 단은 전자 밸브(2)를 통해 연결하고, 상기 기체 수송 파이프라인(3)의 출구단은 다수 개의 분기회로가 설치되고, 다수 개의 분기회로는 각각 다수 개의 배터리 팩(4)과 유량 조절 밸브(5)를 통해 연결하고, 분기회로와 배터리 팩(4)은 일일이 대응되고, 배터리 팩(4) 내부에 탐지기(7)를 설치하고, 상기 탐지기(7)는 배터리 팩(4) 내부의 기체 정보를 검측하는 데 사용하고, 제어기(6)는 각각 전자 밸브(2), 탐지기(7) 및 유량 조절 밸브(5)와 전기적으로 연결한다. 탐지기(7)는 검측정보를 제어기(6)까지 전송하고, 제어기(6)는 검측정보를 수신한 후 유량 조절 밸브(5)를 제어하고, 상기 제어기(6)는 탐지기(7)의 검측정보에 근거해 전자 밸브(2)의 개방 또는 폐쇄를 제어하는 데 사용한다. 상세하게, 질소가스 치환장치(1)를 통해 질소가스를 제공하며, 물론, 질소가스 치환장치(1)를 기타 불연성 기체의 발생장치로 교체하여 배터리 팩(4)에 질소가스 등과 같은 기타 불연성 기체를 제공할 수도 있고, 질소가스는 기체 수송 파이프라인(3)을 거쳐 각각 다수 개의 배터리 팩(4) 내부에 진입하는 동시에, 유량 조절 밸브(5)로 각 배터리 팩(4) 내부에 진입하는 질소가스 유량을 조절해 질소가스가 단시간 내로 균일하게 각 배터리 팩(4)에 충전해 들어가는 것을 실현하여 가스 충전 시간이 짧고 가스 충전 효율이 높으며; 이와 동시에, 기체 수송 파이프라인(3)의 진입구 단에만 하나의 전자 밸브(2)를 설치하고, 하나의 전자 밸브(2)를 통해 질소가스 기체의 개폐를 제어하여 전자 밸브(2)의 사용수량을 줄이고 가스 충전 원가를 낮춘다.
상기 유량 조절 밸브(5)는 하우징, 유량 센서(13), 모터(10), 밸브판(12)과 회전축(11)을 포함하고, 상기 하우징은 수용 캐비티(8)와 기체 통로(9)로 나뉘어 지고, 상기 수용 캐비티(8)는 밀폐 캐비티이고, 상기 모터(10)는 수용 캐비티(8) 내부에 설치하고, 상기 밸브판(12)과 유량 센서(13)는 기체 통로(9) 내부에 설치하고, 상기 모터(10)는 회전축(11)의 일단과 연결하고, 상기 회전축(11)의 다른 일단은 기체 통로(9) 내부에 뻗어 들어가 밸브판(12)과 연결하고, 상기 유량 센서(13)는 기체 통로(9) 내부의 기체 유량을 검측하여 유량 정보를 탐지기(7)에 전송하는 데 사용한다. 상세하게, 상기 유량 센서(13)눈 상기 탐지기(7)와 통신으로 연결하고, 상기 탐지기(7)는 상기 모터(10)를 제어하는 데 사용한다. 유량 센서(13)를 통해 유량 정보를 검측하여 유량 정보를 탐지기(7)까지 전송하고, 탐지기(7)는 검측된 유량 정보를 설정 값과 대조하고, 더 나아가, 실행 지령을 발송하며, 실행 지령을 통해 모터(10)의 회전을 제어하고, 모터(10)의 회전은 회전축(11)을 이동하여 회전시키고, 더 나아가, 밸브판(12)을 이동하여 회전시키며, 밸브판(12)의 회전을 통해 기체 통로(9) 내에서의 유체의 유통 단면 크기를 조절함으로써, 기체 통로(9) 내의 유체 유량에 대한 자동 조절을 실현한다. 이외에도, 수용 캐비티(8)와 기체 통로(9) 간을 격리시키고, 모터(10)와 회로 등을 수용 캐비티(8) 내에 설치하여 모터(10)와 회로에 대한 보호 역할을 할 수 있고, 유체가 모터(10)와 회로에 가하는 충격을 줄이는 동시에, 기체가 수용 캐비티(8)에 유입해 소용돌이가 발생되고 기체 유량에 변동이 발생하는 것을 피하여 유량 센서(13)의 검측 정밀도를 향상시킬 수도 있다.
상기 밸브판(12)과 유량 센서(13)는 기체의 유동 방향을 따라 차례대로 설치한다. 즉, 상기 밸브판(12)은 기체 통로(9)의 입구단에 가까이하도록 설치하고, 상기 유량 센서(13)는 기체 통로(9)의 출구단에 가까이하도록 설치하고, 유량 센서(13)를 밸브판(12)의 뒤에 설치해 유량 센서(13)가 검측한 유량 정보가 배터리 팩(4) 내에 진입하는 기체 유량에 더 근접하도록 보장하고 유량 센서(13)의 검측 정밀도를 진일보 향상시킬 수 있다.
상기 밸브판(12)의 단면 크기는 기체 통로(9)의 단면 크기와 서로 매칭되고, 상기 밸브판(12)의 회전 각도 θ는 0°≤θ≤90°이다. 상세하게, θ가 0°인 경우, 밸브판(12)은 기체 통로(9)의 축 중심선과 수직되고, 밸브판(12)은 기체 통로(9)를 밀폐하고, 이때 배터리 팩(4) 내부는 기체가 충전해 들어가지 않으며; θ가 90°인 경우, 밸브판(12)은 기체 통로(9)의 축 중심선과 평행되고, 기체 통로(9) 내의 유속이 최대에 달하고, 이때 배터리 팩(4)은 최대 유속으로 기체가 충전되어 들어간다.
상기 탐지기(7)는 센서와 제어모듈을 포함하고, 상기 센서는 배터리 팩(4) 내부의 기체 정보를 검측하여 검측 정보를 제어기(6)에 전송하는 데 사용하고, 상기 제어모듈은 유량 조절 밸브(5)를 제어하는 데 사용한다. 상세하게, 상기 제어모듈은 모터(10)를 제어하는 데 사용한다. 센서가 검측한 배터리 팩(4) 내부의 기체 정보를 제어기(6)까지 전송하고, 제어기(6) 내부의 설정 값과 대조한 후, 제어기(6)는 실행 지령을 발송하여 전자 밸브(2)의 개방 또는 폐쇄를 실현한다. 제어기(6)를 통해 기체 수송 파이프라인(3) 내 기체의 통과와 차단을 제어하는 동시에, 제어모듈을 통해 기체 수송 파이프라인(3) 내의 기체 유량을 조절해 각각 제어하고, 서로 간섭하지 않는다.
상기 센서는 압력 센서와 농도 센서 중의 하나 또는 다수 개이다.상세하게, 압력 센서인 경우에는 바로 배터리 팩(4) 내의 압력을 검측하는 데 사용하고, 배터리 팩(4) 내의 압력이 설정 값에 도달한 경우에는 전자 밸브(2)를 폐쇄하고 기체가 통과해 진입되는 것을 정지시켜 압력이 너무 높아 배터리 팩(4)이 파손되는 것을 피한다. 농도 센서인 경우에는 산소 농도 센서 또는 질소가스 농도 센서로서, 배터리 팩(4) 내의 기체 농도 변화를 검측하는 데 사용할 수 있고, 산소 농도가 설정 값 또는 질소가스 농도보다 낮거나 또는 질소가스 농도가 설정 값보다 높은 경우에는 전자 밸브(2)를 폐쇄하고 기체가 통과해 진입되는 것을 정지시킨다. 상기 센서는 연기 센서, VOC센서, 수소가스 센서, CO센서, 온도 센서 등일 수도 있다.
상기 제어모듈은 모터구동모듈을 통해 유량 조절 밸브(5)와 연결한다. 상세하게, 상기 모터(10)는 구동모듈이 L298N모터 구동모듈이고, 상기 모터구동모듈은 모터(10)를 제어하는 데 사용하여 모터(10)의 정방향 전동과 역방향 회전을 실현하고, 더 나아가, 유량을 크게 조절하고 작게 조절하는 것을 실현한다.
상기 충전 캐비닛은 충전 실린더, 캐비닛(14), 충전장치(18)와 질소가스 치환장치(1)를 포함하고, 충전 실린더와 캐비닛(14)은 병렬하여 인접되게 설치하고, 배터리 팩(4)은 충전 실린더 내에서 충전과 질소가스 충전을 완성하고, 상기 충전장치(18)와 질소가스 치환장치(1)는 캐비닛(14) 내부에 설치하고, 상기 충전장치(18)와 질소가스 치환장치(1)는 각각 독립되게 설치하고, 캐비닛(14)의 측벽에 각각 충전 인터페이스(16)와 질소가스 인터페이스(17)를 설치하고, 상기 충전 인터페이스(16)는 충전장치(18)와 전기적으로 연결하고, 상기 질소가스 인터페이스(17)는 질소가스 치환장치(1)와 연결하고, 상기 충전 캐비닛은 충전 인터페이스(16)를 통해 배터리 팩(4)에 전기를 충전하고, 상기 충전 캐비닛은 질소가스 인터페이스(17)를 통해 배터리 팩(4)에 질소가스를 충전한다. 해당 충전 캐비닛을 통해 배터리 팩(4)에 충전 기능을 제공할 수 있는 동시에, 배터리 팩(4)에 질소가스를 충전하는 기능도 제공할 수 있다. 종래기술에서, 전동 자전거의 배터리 팩(4)은 열 제어 상실에 대한 보호 측면에서, 충전 과정 중의 배터리 팩(4)에 대해 충전 캐비닛 내부의 질소가스 교체 강온 또는 질소가스 소화를 진행한다. 전동 자전거의 배터리 팩(4)은 사용과정 중의 안전 보호가 확실히 결여되어 있다. 배터리 팩(4)이 전기를 충전하는 과정에서 발생되는 열 제어 상실을 실제적으로 근원으로부터 해결하고, 배터리 팩(4)을 사용하는 과정에서 발생되는 열 제어 상실도 해결할 수 있어 배터리 팩(4)의 사용과정에 대한 안전 보호 역할을 한다. 충전 인터페이스(16)와 질소가스 인터페이스(17)는 동시에 조작할 수 있고, 단독으로 질소가스를 충전하거나 또는 단독으로 전기를 충전할 수 있다. 충전 인터페이스(16)는 배터리 팩(4)의 전기량이 부족한 상황에서 사용한다. 하지만, 질소가스 인터페이스(17)는 배터리 팩(4)의 충전 과정 또는 “전기 교환” 과정에서 모두 사용할 수 있다. 배터리 팩(4)은 전동 자전거에서 일정 시간 사용하여도 전기량이 여전히 존재할 가능성이 있지만, 배터리 팩(4)의 내부는 사용함에 따라 산소 농도가 증가되며, 정상적으로 사용하면 산소 농도의 증가가 비교적 느리지만, 배터리 팩(4) 내부의 산소 농도가 일정 비례로 증가된 경우에 여전히 비교적 위험하고 비교적 쉽게 열 제어 상실이 발생하므로, 전동 자전거가 일정 시간 사용한 배터리 팩(4)은 해당 충전 캐비닛에 질소가스를 보충하여 배터리 팩(4)의 열 제어 상실에 대한 안전 보호를 더 잘 이루어야 한다. 물론, 본 충전 캐비닛과 세트로 사용하는 배터리 팩(4)에는 질소가스의 가스 충전구와 가스 배출구 등이 설치되어야 한다.
상기 충전 인터페이스(16)와 질소가스 인터페이스(17)는 캐비닛(14)의 동일 측벽에 설치한다. 상기 충전 인터페이스(16)와 질소가스 인터페이스(17)는 충전 실린더의 일측에 가까이 설치한다. 충전 인터페이스(16)와 질소가스 인터페이스(17)도 각각 캐비닛(14)의 서로 다른 일 측벽에 설치할 수 있으며, 단, 캐비닛(14)의 동일 측벽에 설치하는 경우에는 더 편리하게 배터리 팩(4)와 연결하고 캐비닛(14)의 제작 난이도를 낮출 수 있다.
상기 캐비닛(14)의 측벽에 하나 이상의 소켓(15)이 개설되고, 단일 소켓(15) 내부에 하나의 충전 인터페이스(16)와 하나의 질소가스 인터페이스(17)가 평행되게 설치된다. 소켓(15)은 캐비닛(14)에 개설되어 충전 인터페이스(16) 및/또는 질소가스 인터페이스(17)를 수용하는 데 사용하는 공간을 가리킨다. 해당 설계는 하나의 소켓(15)이 하나의 배터리 팩(4)에 대응되게 서비스를 제공하는 것을 실현할 수 있다.
상기 캐비닛(14)의 측벽에 다수 개의 소켓(15)이 개설되는 경우, 다수 개의 소켓(15) 내의 충전 인터페이스(16)가 병렬 연결되고, 다수 개의 소켓(15) 내의 질소가스 인터페이스(17)가 병렬 연결된다. 병렬 연결하는 설계는 단일 충전 인터페이스(16) 또는 단일 질소가스 인터페이스(17)를 단독으로 정상 사용하도록 보장할 수 있다.
상기 질소가스 치환장치(1)는 공기 압축기, 냉동식 건조기, 공기 필터, 질소 발생기 등을 포함하며, 상기 공기 압축기, 냉동식 건조기, 공기 필터와 질소 발생기를 차례대로 연결한 후, 질소 발생기의 출구단은 전자 밸브(2)을 통해 가스 충전 보호장치와 연결한다. 질소 발생기는 필름 분리의 질소 발생기, 압력변환 흡착의 질소 발생기 등을 이용한다.
배터리 팩 충전 시스템의 충전방법은 상기 배터리 팩 충전 시스템을 포함하고, 충전방법은 아래 단계와 같이 실시한다.
단계 1: 이륜차, 삼륜차의 배터리 팩(4)에 방압밸브(19), 질소가스 (20), 충전 소켓(21), BMS시스템(22)과 탐지기(7)를 추가하며; BMS시스템(22)을 통해 배터리 팩의 작업 모드를 제어하고, 즉, 배터리 팩의 충전 또는 방전을 제어하며; BMS시스템(22)은 배터리 팩의 전압과 전류를 검측할 수 있으며; BMS시스템(22)을 통해 탐지기에 대해 제어 역할도 할 수 있다. 방압밸브(19)는 배터리 팩의 꼭대기부 또는 일측에 장착하고, 방압밸브는 방수 통기 필름 구조 또는 단방향 압력유지 기능을 구비하는 방수 통기 필름 구조일 수 있다. 배터리 팩(4)은 배터리 팩 케이스(23)을 포함하고, 상기 방압밸브(19), 질소가스 진입구(20)와 충전 소켓(21)은 각각 배터리 팩 케이스(23)의 외측벽에 설치하고, BMS시스템(22)은 배터리 팩 케이스(23)의 내측벽에 설치하고, 탐지기(7)는 배터리 팩 케이스(23) 내부에 설치한다. 질소가스 진입구(20)와 충전 소켓(21)은 배터리 팩 케이스(23)의 동일 측벽에 설치한다.
단계 2: 배터리 팩(4)을 충전 캐비닛의 충전 실린더에 넣고, 질소가스 진입구(20)와 질소가스 인터페이스(17)를 연결하고, 충전 소켓(21)과 충전 인터페이스를 연결하며;
단계 3: 충전 캐비닛의 질소가스 치환장치(1)에서, 압축 공기는 건조기를 거쳐 수분을 제거하고, 필터를 거쳐 공기 중의 입자가 큰 불순물을 제거하고, 그 다음, 질소 발생기를 거쳐 고농도 질소가스를 제조하고, 고농도 질소가스는 기체 튜브에 의해 각 충전 캐비닛 소켓의 질소가스 인터페이스(17)를 향해 흐르며;
단계 4: 충전 시스템을 가동하고, 충전 캐비닛 내부의 배터리 팩(4)은 각각 충전과 질소가스 충전을 동시에 진행하며; 질소가스를 충전하는 과정에서, 가스 충전 보호장치의 조작방법은 이하와 같다. 1) 배터리 팩(4)의 질소가스 미리 충전 시간 Tm와 배터리 팩(4) 내부-외부 최대 압력차 △P를 제어기(6) 내에 입력하고, 질소가스 치환장치(1)를 가동하고, 배터리 팩(4) 내부에 질소가스를 충전해 넣는 동시에, 시간t를 기록하기 시작하여 제어 파라미터를 미리 설정하며; 상세하게, 모델이 서로 다른 배터리 팩(4)의 잔여 부피, 보호 기체의 농도 및 보호 기체의 유량에 근거해 모델이 서로 다른 배터리 팩(4)의 미리 충전 시간Tm을 설정한다. 배터리 팩(4)에 열 제어 상실이 발생하는 경우, 배터리 팩의 팽창이 먼저 나타난 후, 방압밸브(19)가 파열되어 방압을 진행하므로, 배터리 팩(4) 내부-외부 최대 압력차 △P의 값은 배터리 팩(4)에 팽창이 나타났을 때 감당하는 압력차에 의해 결정된다.
2) 배터리 팩 외부 압력 Pw와 배터리 팩 내부 압력 Pn을 수집해 배터리 팩 내부-외부 압력차를 계산하고, 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 작은 경우에는 배터리 팩의 질소가스 실제 충전 시간Ts을 수집하며; 상세하게, 배터리 팩(4)의 방압밸브(19)는 필름 구조이고, 통기 기능을 구비하고, 배터리 팩(4) 내부로 보호기체를 통과시켜 진입하도록 하고, 배터리 팩(4) 내의 공기는 방압밸브(19)에 의해 배터리 팩(4)로부터 배출해 나가므로, 배터리 팩(4) 내부-외부 압력차가 △P보다 낮은 경우, 지속적으로 배터리 팩(4) 내부로 보호기체를 돌입시켜 배터리 팩(4) 내 공기의 교체를 실현할 수 있다.
3) 배터리 팩의 질소가스 실제 충전 시간 Ts이 배터리 팩의 질소가스 미리 충전 시간 Tm보다 길거나 같은지 여부를 판단하고, 길거나 같으면 질소가스 치환장치(1)를 정지시키고 배터리 팩에 질소가스를 충전해 넣는 것을 정지시켜 배터리 팩이 1차 질소가스 충전 과정을 완성하도록 하고, 아닌 경우에는 2)로 리턴한다. 상세하게, 배터리 팩(4)의 질소가스 실제 충전 시간 Ts이 Tm에 도달하는 경우에는 배터리 팩(4) 내에 이미 보호기체가 가득 차고 배터리 팩(4)이 1차 질소가스 충전 과정을 완성하였다는 것을 설명해 준다. 본 발명은 압력과 시간 파라미터에 기반하여 리튬 이온 배터리 팩(4)에 보호기체를 충전하는 방법을 제공하며, 산소 농도 모니터링기를 설치할 필요가 없어 원가가 낮고 설비의 사용수명이 길다.
상기 2)에서, 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 크거나 같은 경우에는 질소가스 치환장치(1)를 정지시키고, 배터리 팩에 질소가스를 충전해 넣는 것을 정지시키고, 배터리 팩 외부 압력 Pw와 배터리 팩 내부 압력 Pn를 다시 수집하여 배터리 팩 내부-외부 압력차를 계산하며, 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 큰 경우, 시스템은 자가 검측을 진행하며; 아닌 경우에는 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 작은지 여부를 판단하거나 또는 배터리 팩 질소가스 충전 정지 시간 Tt’을 수집한다. 상세하게, 배터리 팩(4) 내부-외부 압력차가 △P에 도달한 경우에는 즉시 가스충전장치를 정지시키고, 배터리 팩(4)는 보호기체를 충전해 넣는 것을 정지하여 압력이 너무 커 배터리 팩(4)이 팽창되는 것을 피한다. 이때 배터리 팩(4) 외부 압력 Pw과 배터리 팩(4) 내부 압력 Pn을 새로 수집하여 배터리 팩(4) 내부-외부 압력차를 계산하고, 배터리 팩(4) 내부-외부 압력차가 △P보다 큰 경우에는 압력 탐지기 또는 제어기(6)에 고장이 발생하였다는 것을 설명하고, 시스템을 가동해 자가 검측을 진행하고, 제어기(6)와 압력 탐지기는 고장 검측을 진행하고 적시에 고장의 조기 경보를 발송한다. 배터리 팩(4) 내부-외부 압력차가 △P와 같거나 작은 경우에는 가스 충전 유량이 비교적 커 배터리 팩(4) 내 압력이 △P까지 커지게 된다는 것을 설명하고, 가스 충전을 잠시 정지하고, 배터리 팩(4)의 압력이 회복되기를 기다려야 한다. 압력 파라미터의 변화에 기반하여 배터리 팩(4)의 가스 충전 상태를 판단하고, 배터리 팩(4)이 가스 충전 과정에서 팽창 현상이 발생하지 않도록 보장하고, 배터리 팩(4)의 사용 안전성을 보장하는 동시에, 가스를 충전하는 과정에서 탐지기(7) 또는 제어기(6) 등 시스템의 고장을 적시 발견하고 조기 경보를 적시 발송해 알려 판단의 정밀도를 향상시킨다.
배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 작은지 여부를 판단하고, 작으면 1)로 리턴하고, 질소가스 치환장치(1)를 다시 가동시키고, 배터리 팩은 질소가스를 다시 충전해 넣으며, 아닌 경우에는 배터리 팩 외부 압력 Pw와 배터리 팩 내부 압력 Pn을 계속 수집하여 배터리 팩 내부-외부 압력차와 △P의 관계를 판단한다. 상세하게, 가스 통과를 정지하는 경우에는 방압밸브(19)의 통기 역할때문에 배터리 팩(4) 내부-외부의 압력차가 점차적으로 떨어지고, 배터리 팩(4) 내부-외부 압력차가 △P보다 낮은 경우에는 통기장치를 다시 가동하고, 계속 배터리 팩(4) 내부에 가스를 충전하여 계속 배터리 팩(4) 내 공기의 교체를 완성한다.
수집한 배터리 팩의 질소가스 충전 정지의 시간 장단이 Tt’인 경우, 1)에서 상기 제어 파라미터는 가스 충전 잠시 정지 시간 Tz을 더 포함하며, Tt’가 Tz보다 크거나 같은지 여부를 판단하여 크거나 같으면 1)로 리턴하고, 질소가스 치환장치(1)를 다시 가동하고, 배터리 팩은 질소가스를 다시 충전해 넣으며, 아닌 경우에는 배터리 팩 가스 충전 정지 시간의 장단 Tt’를 계속 수집하여 Tt’와 Tz의 관계를 판단한다. 상세하게, 방압밸브(19)의 구조가 달라 방압밸브(19)의 통기 성능이 다르게 되고, 서로 다른 배터리 팩(4)의 밀폐성이 달라 배터리 팩(4) 내의 압력이 떨처지는 속도 또한 다르게 되므로, 가스 충전 잠시 정지 시간 Tz은 배터리 팩(4)의 모델과 배터리 팩(4)의 구조에 의해 확정하며, 배터리 팩(4)의 밀폐성이 비교적 우수하고 방압밸브(19)의 통기성이 비교적 떨어지는 경우, Tz는 시간을 비교적 길게 설정할 수 있으며, 배터리 팩(4)의 밀페성이 비교적 떨어지고 방압밸브(19)의 통기성이 비교적 우수한 경우, Tz는 시간을 비교적 짧게 설정할 수있다. 가스 통과를 Tz시간 정지한 후, 배터리 팩(4) 내의 압력이 떨어지며, 배터리 팩(4) 내부-외부 압력차가 △P보다 작은 경우에는 가스충전장치를 다시 가동하고, 계속 배터리 팩(4) 내에 가스를 충전하고, 계속 배터리 팩(4) 내 공기의 교체를 완성할 수 있다. 또한, 가스충전장치를 다시 가동하고 다시 가스 충전을 진행하는 경우, 배터리 팩(4)의 실제 가스 충전 시간 Ts은 가스 통과를 정지시키기 전의 배터리 팩(4)의 가스 충전 시간과 다시 가스 충전을 진행한 후의 배터리 팩(4)의 가스 충전 시간의 합이다.
상기 1)에서 제어 파라미터는 질소가스 충전 간격 시간 Tj를 더 포함하고, 상기 3）에서 배터리 팩은 질소가스를 충전해 넣은 것을 정지한 후, 배터리 팩의 가스 충전 정지 시간의 장단 Tt를 수집하고, Tt가 Tj보다 크거나 같은지 여부를 판단하여 크거나 같은 경우에는 1）로 리턴하고, 질소가스 치환장치(1)을 다시 가동하고, 배터리 팩에 질소가스를 다시 충전해 넣으며; 아닌 경우에는 계속 배터리 팩의 가스 충전 정지 시간의 장단 Tt를 수집하여 Tt와 Tj의 관계를 판단한다. 상세하게, 가스 충전 간격 시간 Tj는 배터리 팩(4)의 밀폐성과 방압밸브(19)의 통기성에 의해 확정하며, 배터리 팩(4)의 밀폐성이 비교적 우수하고 방압밸브(19)의 통기성이 비교적 떨어지는 경우, Tj는 시간을 비교적 길게 설정할 수 있으며, 배터리 팩(4)의 밀페성이 비교적 떨어지고 방압밸브(19)의 통기성이 비교적 우수한 경우, Tj는 시간을 비교적 짧게 설정할 수있다. 가스 충전이 정지된 후, 방압밸브(19)와 배터리 팩(4)의 통기성때문에 배터리 팩(4) 내의 보호기체 농도가 점차적으로 떨어지고, 배터리 팩(4) 내의 산소 함유량이 점차적으로 상승하고, 배터리 팩(4)의 열 제어 상실 위험이 커진다. 간헐 가스 충전의 방식을 이용하면 배터리 팩(4) 내의 보호기체가 비교적 높은 농도 범위 내에서 유지되어 지속적으로 배터리 팩(4)의 열 제어 상실을 억제하고, 배터리 팩(4)의 안전성이 증강되도록 할 수 있다.
본 기술분야의 기술자들에 있어서, 본 발명은 상기 시범성 실시예의 세부적 내용에 한정되지 않고, 본 발명의 정신 또는 기본 특징을 이탈하지 않는 상황에서 기타의 구체적인 형식으로 본 발명을 실현할 수 있는 것은 자명한 것이다. 따라서, 어느 측면에서 관찰하더라도, 모두 실시예를 한정성이 아닌 시범성인 것으로 보아야 할 것이며, 본 발명의 범위는 상기 설명이 아닌 추가된 청구항에 의해 한정되며, 따라서, 청구항과 동등한 요건의 의미와 범위 내에 포함되는 취지의 모든 변화는 본 발명 내에 포함되어야 할 것이다. 청구항 중 어느 도면의 표시는 관련 청구항을 한정하는 것으로 보지 말아야 한다.
또한, 본 명세서는 실시방식에 의해 기재되었지만, 각 실시방식은 하나의 독립된 기술방안만 포함하는 것은 아니며, 명세서의 이러한 기재방식은 명확한 서술을 목적으로 할 뿐이라는 것을 이해하여야 할 것이다. 본 기술분야의 기술자들은 명세서를 하나의 전체로 보아야 하며, 각 실시예의 기술방안 또한 적절히 조합하여 본 기술분야의 기술자들이 이해할 수 있는 기타 실시방식을 형성할 수 있다.
1: 질소가스 치환장치
2: 전자 밸브
3: 기체 수송 파이프라인
4: 배터리 팩
5: 유량 조절 밸브
6: 제어기
7: 탐지기
8: 수용 캐비티
9: 기체 통로
10: 모터
11: 회전축
12: 밸브판
13: 유량 센서
14: 캐비닛
15: 소켓
16: 충전 인터페이스
17: 질소가스 인터페이스
18: 충전장치
19: 방압밸브
20: 질소가스 진입구
21: 충전 소켓
22: BMS시스템
23: 배터리 팩 케이스

Claims (13)

  1. 배터리 팩 충전 시스템에 있어서,
    배터리 팩과 충전 캐비닛을 포함하고, 상기 충전 캐비닛은 질소가스 치환장치가 내장되고, 상기 충전 캐비닛은 상기 배터리 팩에 충전과 질소가스 충전을 제공하고, 상기 질소가스 치환장치와 배터리 팩 사이에 가스 충전 보호장치가 설치되고, 상기 가스 충전 보호장치는 질소가스의 가스 충전 유량을 자동으로 조절하는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 충전 보호장치는 제어기, 유량 조절 밸브와 기체 수송 파이프라인을 포함하고, 상기 질소가스 치환장치와 기체 수송 파이프라인의 진입구 단은 전자 밸브를 통해 연결하고, 상기 기체 수송 파이프라인의 출구단은 다수 개의 분기회로가 설치되고, 다수 개의 분기회로는 각각 다수 개의 배터리 팩과 유량 조절 밸브를 통해 연결하고, 분기회로와 배터리 팩은 일일이 대응되고, 배터리 팩 내부에 탐지기를 설치하고, 상기 탐지기는 배터리 팩 내부의 기체 정보를 검측하는 데 사용하고, 제어기는 각각 전자 밸브, 탐지기 및 유량 조절 밸브와 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유량 조절 밸브는 하우징, 유량 센서, 모터, 밸브판과 회전축을 포함하고, 상기 하우징은 수용 캐비티와 기체 통로로 나누어지고, 상기 수용 캐비티는 밀폐 캐비티이고, 상기 모터는 수용 캐비티 내부에 설치하고, 상기 밸브판과 유량 센서는 기체 통로 내부에 설치하고, 상기 모터는 회전축의 일단과 연결하고, 상기 회전축의 다른 일단은 기체 통로 내부에 뻗어 들어가 밸브판과 연결하고, 상기 유량 센서는 기체 통로 내부의 기체 유량을 검측하여 유량 정보를 탐지기에 전송하는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밸브판과 유량 센서는 기체의 유동방향을 따라 차례대로 설치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 밸브판의 단면 크기는 기체 통로의 단면 크기와 서로 매칭되고, 상기 밸브판의 회전 각도 θ는 0°≤θ≤90°인 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 탐지기는 센서와 제어모듈을 포함하고, 상기 센서는 배터리 팩 내부의 기체 정보를 검측하여 검측 정보를 제어기에 전송하는 데 사용하고, 상기 제어모듈은 유량 조절 밸브를 제어하는 데 사용하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 충전 캐비닛은 캐비닛, 충전 시스템과 질소가스 치환장치를 포함하고, 상기 충전 시스템과 질소가스 치환장치는 캐비닛 내부에 설치하고, 상기 충전 시스템과 질소가스 치환장치는 각각 독립되게 설치하고, 캐비닛의 측벽에 각각 충전 인터페이스와 질소가스 인터페이스를 설치하고, 상기 충전 인터페이스는 충전 시스템과 전기적으로 연결하고, 상기 질소가스 인터페이스는 질소가스 치환장치와 연결하고, 상기 충전 캐비닛은 충전 인터페이스를 통해 배터리 팩에 충전하고, 상기 충전 캐비닛은 질소가스 인터페이스를 통해 배터리 팩에 질소가스를 충전하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 캐비닛의 측벽에 하나 이상의 소켓이 개설되고, 단일 소켓 내부에 하나의 충전 인터페이스와 하나의 질소가스 인터페이스가 평행되게 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템.
  9. 배터리 팩 충전 시스템의 충전방법에 있어서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩 충전 시스템을 포함하고, 충전방법은 이하의 단계,
    단계 1: 이륜차, 삼륜차의 배터리 팩에 방압밸브, 질소가스 진입구, 충전 소켓, BMS시스템과 탐지기를 추가하는 단계;
    단계 2: 배터리 팩을 충전 캐비닛에 넣고, 질소가스 진입구와 질소가스 인터페이스를 연결하고, 충전 소켓과 충전 인터페이스를 연결하는 단계;
    단계 3: 충전 캐비닛의 질소가스 치환장치에서, 압축 공기는 건조기를 거쳐 수분을 제거하고, 필터를 거쳐 공기 중의 입자가 큰 불순물을 제거하고, 그 다음, 질소 발생기를 거쳐 고농도 질소가스를 제조하고, 고농도 질소가스는 기체 튜브에 의해 각 충전 캐비닛 소켓의 질소가스 인터페이스를 향해 흐르는 단계;
    단계 4: 충전 시스템을 가동하고, 충전 캐비닛 내부의 배터리 팩은 각각 충전과 질소가스 충전을 동시에 진행하는 단계로 이루어지며; 질소가스를 충전하는 과정에서, 가스 충전 보호장치의 조작방법은, 1) 배터리 팩의 질소가스 미리 충전 시간 Tm와 배터리 팩 내부-외부 최대 압력차 △P를 제어기 내에 입력하고, 질소가스 치환장치를 가동하고, 배터리 팩 내부에 질소가스를 충전해 넣는 동시에, 시간t를 기록하기 시작하여 제어 파라미터를 미리 설정하며; 2) 배터리 팩 외부 압력 Pw와 배터리 팩 내부 압력 Pn을 수집해 배터리 팩 내부-외부 압력차를 계산하고, 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 작은 경우에는 배터리 팩의 질소가스 실제 충전 시간Ts을 수집하며; 3) 배터리 팩의 질소가스 실제 충전 시간 Ts이 배터리 팩의 질소가스 미리 충전 시간 Tm보다 길거나 같은지 여부를 판단하고, 길거나 같으면 질소가스 치환장치를 정지시키고, 배터리 팩에 질소가스를 충전해 넣는 것을 정지시켜 배터리 팩이 1차 질소가스 충전 과정을 완성하도록 하고, 아닌 경우에는 2)로 리턴ㅎ하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템의 충전방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 2)에서, 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 크거나 같은 경우에는 질소가스 치환장치를 정지시키고, 배터리 팩에 질소가스를 충전해 넣는 것을 정지시키고, 배터리 팩 외부 압력 Pw와 배터리 팩 내부 압력 Pn를 다시 수집하여 배터리 팩 내부-외부 압력차를 계산하며, 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 큰 경우, 시스템은 자가 검측을 진행하며; 아닌 경우에는 배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 작은지 여부를 판단하거나 또는 배터리 팩 질소가스 충전 정지 시간 Tt’을 수집하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템의 충전방법.
  11. 제10항에 있어서,
    배터리 팩 내부-외부 압력차가 △P보다 작은지 여부를 판단하고, 작은 경우에는 1)로 리턴해 질소가스 치환장치를 다시 가동시키고, 배터리 팩에 질소가스를 다시 충전해 넣으며, 아닌 경우에는 배터리 팩 외부 압력 Pw와 배터리 팩 내부 압력 Pn를 계속 수집하여 배터리 팩 내부-외부 압력차와 △P의 관계를 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템의 충전방법.
  12. 제10항에 있어서,
    배터리 팩 질소가스 충전 정지 시간 Tt’을 수집하는 경우, 1) 중 상기 제어 파라미터는 가스 충전 잠시 정지 시간 Tz을 더 포함하며, Tt’가 Tz보다 크거나 같은지 여부를 판단하고, 크거나 같은 경우에는 1)로 리턴하여 질소가스 치환장치를 다시 가동시키고 배터리 팩에 질소가스를 다시 충전해 넣으며, 아닌 경우에는 배터리 팩 가스 충전 정지 시간 Tt’을 계속 수집하여 Tt’와 Tz의 관계를 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템의 충전방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 1) 중의 제어 파라미터는 질소가스 충전 간격 시간 Tj를 더 포함하며, 상기 3)에서 배터리 팩에 질소가스를 충전해 넣는 것이 정지된 후, 배터리 팩 가스 충전 정지 시간의 장단 Tt을 수집하며, Tt가 Tj보다 크거나 같은지 여부를 판단하고, 크거나 같은 경우에는 1)로 리턴하여 질소가스 치환장치를 다시 가동시키고, 배터리 팩에 질소가스를 다시 충전해 넣으며; 아닌 경우에는 배터리 팩 가스 충전 정지 시간의 장단 Tt을 계속 수집하여 Tt와 Tj의 관계를 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 충전 시스템의 충전방법.
KR1020210134421A 2021-05-20 2021-10-08 배터리 팩 충전 시스템 및 그 충전방법 KR102606913B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202121093398.X 2021-05-20
CN202121093398.XU CN215733525U (zh) 2021-05-20 2021-05-20 一种带有氮气置换系统的充电柜
CN202110705172.9 2021-06-24
CN202110705172.9A CN113541243A (zh) 2021-06-24 2021-06-24 一种电池包充电系统及其充电方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220158204A true KR20220158204A (ko) 2022-11-30
KR102606913B1 KR102606913B1 (ko) 2023-11-30

Family

ID=78087148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210134421A KR102606913B1 (ko) 2021-05-20 2021-10-08 배터리 팩 충전 시스템 및 그 충전방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220376516A1 (ko)
EP (1) EP4091862A1 (ko)
JP (1) JP7260927B2 (ko)
KR (1) KR102606913B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116474293B (zh) * 2023-04-03 2024-01-23 无锡尚尧智控设备有限公司 一种多源检测式新能源车电池箱用智能化灭火装置
CN116454426B (zh) * 2023-06-16 2023-08-22 安徽中科中涣智能装备股份有限公司 一种电池箱惰性气体保护浓度控制方法
CN117919632A (zh) * 2024-03-25 2024-04-26 安徽中科中涣智能装备股份有限公司 一种储能电站用冷却灭火抑爆喷射系统和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010120159A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Hilti Ag 蓄電池パックおよび手工具装置
JP2010124684A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Hilti Ag 蓄電池充電装置
CN105515133A (zh) * 2016-02-18 2016-04-20 福安市广源机电有限公司 一种纯电动计程车的充电方法和智能管理设施及方法
US20170158069A1 (en) * 2014-08-19 2017-06-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Operating Device and System for Operating a Motor Vehicle

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3676879B2 (ja) * 1995-07-25 2005-07-27 株式会社マキタ 締結具打込み工具
JP2000357538A (ja) * 1999-06-15 2000-12-26 Yuasa Corp 制御弁式鉛電池の保守方法
JP4632119B2 (ja) * 2004-10-13 2011-02-16 トヨタ自動車株式会社 燃料供給装置
JP4801964B2 (ja) * 2005-10-27 2011-10-26 トキコテクノ株式会社 ガス供給装置
JP2008089123A (ja) * 2006-10-03 2008-04-17 Yamaha Motor Co Ltd 気体燃料充填装置および気体燃料充填方法
JP5843147B2 (ja) * 2011-11-21 2016-01-13 国立研究開発法人物質・材料研究機構 薄型リチウム空気電池用格納容器
CN102797971B (zh) * 2012-08-29 2014-02-19 上海磊诺工业气体有限公司 一种七氟丙烷消防气的充装设备和工艺
DE102014216371A1 (de) * 2014-08-19 2016-02-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladevorrichtung und System zum Laden eines Kraftfahrzeugs
DE102017202391A1 (de) * 2017-02-15 2018-08-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Kühlen einer Batterie, Batterie, Fahrzeug mit Batterie sowie Ladevorrichtung zum Aufladen und Kühlen einer Batterie
JP6879122B2 (ja) * 2017-08-24 2021-06-02 株式会社デンソー 電池温調装置
CN211291900U (zh) * 2019-09-24 2020-08-18 上海百善实业发展有限公司 一种电池阻燃检测装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010120159A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Hilti Ag 蓄電池パックおよび手工具装置
JP2010124684A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Hilti Ag 蓄電池充電装置
US20170158069A1 (en) * 2014-08-19 2017-06-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Operating Device and System for Operating a Motor Vehicle
CN105515133A (zh) * 2016-02-18 2016-04-20 福安市广源机电有限公司 一种纯电动计程车的充电方法和智能管理设施及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102606913B1 (ko) 2023-11-30
JP2022179284A (ja) 2022-12-02
US20220376516A1 (en) 2022-11-24
JP7260927B2 (ja) 2023-04-19
EP4091862A1 (en) 2022-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220158204A (ko) 배터리 팩 충전 시스템 및 그 충전방법
US7980344B2 (en) Hydrogen station, method of charging hydrogen, and vehicle
CN102621499B (zh) 用于测试燃料电池堆的装置
US20170256831A1 (en) Energy storage system
JP2013070992A (ja) 電気自動車用バッテリーパック火災防止器具
CN215733542U (zh) 一种电池包充电系统
JP2009238654A (ja) バッテリ装置
CN104868194B (zh) 一种电池冷却系统及冷却方法
JP6144239B2 (ja) 燃料電池車両
CN209947989U (zh) 一种用于大容量锂离子电池动力系统的灭火装置
US8505368B2 (en) Fuel efficiency measuring system for fuel cell vehicle
CN114597519B (zh) 一种动力电池包及其热管理系统
CN113541243A (zh) 一种电池包充电系统及其充电方法
CN113078404A (zh) 电池包安全防护系统及方法
CN104300097A (zh) 阻燃电池箱及阻燃动力电池系统
CN106063979A (zh) 一种汽车锂电池箱专用水基灭火装置
CN210379334U (zh) 冷却液泄露检测报警装置
JP2014529861A (ja) 燃料電池を冷却する方法
JP3334587B2 (ja) ハイブリッド電気自動車
CN209841087U (zh) 一种电公交密闭电池舱气体监测装置
CN215680756U (zh) 一种自动调节流量的锂离子电池充气保护装置
CN203974587U (zh) 一种可涉水的安全环保车用电池包系统
WO2023015820A1 (zh) 一种车辆及其电池包的气密性检测方法
CN111267644A (zh) 一种氢能电动摩托车
JP2005268054A (ja) 燃料電池システム

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant