KR20230009443A - 배터리 에너지 처리 장치와 방법 및 차량 - Google Patents

배터리 에너지 처리 장치와 방법 및 차량 Download PDF

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위보 롄
허핑 링
레이 옌
융 슝
원 가오
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비와이디 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 개시내용은 차량 분야에 관한 것으로, 배터리들의 자체 가열 동안 배터리들을 충전할 수 있는 배터리 에너지 처리 장치와 방법 및 차량에 관한 것이다. 배터리 에너지 처리 장치는 에너지 교환 인터페이스; 제1 회로- 제1 회로의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스와 연결되고, 제1 회로의 제2 단부는 배터리와 연결됨 -; 제2 회로- 제2 회로의 제1 단부는 배터리와 연결됨 -; 제2 회로의 제2 단부와 연결된 에너지 저장 유닛; 및 제어기를 포함하고, 제어기는 제1 사전 설정된 상태에서, 배터리를 가열을 달성하기 위해 배터리를 충방전하도록 제2 회로를 제어하고, 에너지 교환 인터페이스로부터 에너지를 수취하고 배터리를 충전을 달성하기 위해 에너지를 배터리에 출력하게 제1 회로를 제어하도록 구성된다.

Description

배터리 에너지 처리 장치와 방법 및 차량
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 개시내용은 2020년 6월 4일자로 출원되고 발명의 명칭이 "BATTERY ENERGY PROCESSING DEVICE AND METHOD AND VEHICLE"인 중국 특허 출원 제202010501072.X호에 대한 우선권을 주장한다. 앞서 언급한 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조로 통합된다.
분야
본 개시내용은 배터리 기술 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 배터리 에너지 처리 디바이스와 방법 및 차량에 관한 것이다.
새로운 에너지의 광범위한 사용에 대응하여, 배터리들이 다양한 분야들에서 전원들로서 사용될 수 있다. 배터리 팩의 성능은 배터리 팩이 전원으로서 사용되는 환경에 따라 달라진다. 예를 들어, 제로 온도에서, 배터리의 충전 용량은 온도의 감소에 따라 감소하여, 저온 환경에서의 낮은 충전 효율의 기술적 문제를 초래한다.
저온 환경에서 낮은 충전 효율을 해결하기 위해, 관련 기술에서는, 배터리 온도를 향상시킨 다음 배터리 충전 기능을 수행하는 배터리 가열 기능이 제안된다. 그러나, 현용의 배터리 가열 기능 및 배터리 충전 기능은 동시에 실현되지 않는다. 따라서, 배터리 가열 기능 및 배터리 충전 기능을 동시에 실현하는 것은 긴급히 해결되어야 할 기술적 문제이다.
본 개시내용은 관련 기술에 존재하는 기술적 문제들 중 적어도 하나를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 개시내용의 제1 목적은 배터리 에너지 처리 디바이스를 제공하는 것이다.
본 개시내용의 제2 목적은 배터리 에너지 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 개시내용의 제3 목적은 차량을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 실현하기 위해, 본 개시내용의 제1 실시예는 배터리 에너지 처리 디바이스를 제공하고, 이는 에너지 교환 인터페이스; 제1 회로- 제1 회로의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스와 연결되고, 제1 회로의 제2 단부는 배터리와 연결됨 -; 제2 회로- 제2 회로의 제1 단부는 배터리와 연결됨 -; 제2 회로의 제2 단부와 연결된 에너지 저장 유닛; 및 제어기를 포함하고, 제어기는 제1 사전 설정된 상태에서, 배터리를 가열하기 위해 배터리를 충방전하도록 제2 회로를 제어하고, 에너지 교환 인터페이스로부터 에너지를 수취하고 배터리를 충전하기 위해 에너지를 배터리에 출력하도록 제1 회로를 제어하도록 구성된다.
본 개시내용의 제2 실시예는 배터리 에너지 처리 방법을 제공하고, 이는 제1 사전 설정된 상태에서, 배터리를 가열하기 위해 배터리를 충방전하도록 제2 회로를 제어하고, 에너지 교환 인터페이스로부터 에너지를 수취하고 배터리를 충전하기 위해 에너지를 배터리에 출력하도록 제1 회로를 제어하는 단계를 포함한다. 제1 회로의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스와 연결되고, 제1 회로의 제2 단부는 배터리와 연결되고, 제2 회로의 제1 단부는 배터리와 연결되고, 에너지 저장 유닛은 제2 회로의 제2 단부와 연결된다.
본 개시내용의 제3 실시예는 본 개시내용의 제1 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스 및 배터리를 포함하는 차량을 제공한다.
기술적 해결책에 따르면, 배터리를 가열하기 위해 배터리를 충방전하는 제2 회로의 제어 동안, 제1 회로는 배터리를 충전하기 위해 에너지 교환 인터페이스로부터 에너지를 수취하도록 제어될 수 있다. 이러한 방식으로, 배터리는 자체 가열 동안 충전될 수 있다.
본 개시내용의 다른 특징들 및 이점들은 다음의 상세한 설명 부분에서 상세히 설명될 것이다.
첨부 도면들은 본 개시내용의 추가 이해를 제공하고 본 명세서의 일부를 구성하도록 의도된다. 첨부 도면들 및 아래의 특정 구현들은 본 개시내용에 대한 제한을 구성하기보다는 본 개시내용을 설명하기 위해 함께 사용된다. 첨부 도면들에서:
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 또 다른 개략적인 블록도이다.
도 3 내지 도 6은 제1 회로의 작동 상태의 개략도들이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 다른 개략적인 블록도이다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 다른 개략적인 블록도이다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 또 다른 개략적인 블록도이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 다른 개략적인 블록도이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 또 다른 개략적인 블록도이다.
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 또 다른 개략적인 블록도이다.
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 방법의 흐름도이다.
본 개시내용의 특정 구현들이 첨부 도면들을 참조하여 아래에 상세히 설명된다. 본 명세서에 설명된 특정 구현은 단지 본 개시내용을 기술하고 설명하기 위해 사용되며, 본 개시내용을 제한하려는 의도는 아니라는 것을 이해하여야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 에너지 처리 디바이스는 에너지 교환 인터페이스(100); 제1 회로(200)- 제1 회로(200)의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고, 제1 회로(200)의 제2 단부는 배터리(300)와 연결됨 -; 제2 회로(400)- 제2 회로(400)의 제1 단부는 배터리(300)와 연결됨 -; 에너지 저장 유닛(500) - 에너지 저장 유닛(500)은 제2 회로(400)의 제2 단부와 연결됨 -; 및 제어기(600)를 포함하고, 제어기는 제1 사전 설정된 상태에서, 배터리(300)를 가열하기 위해 배터리(300)를 충방전하도록 제2 회로(400)를 제어하고, 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하고 배터리(300)를 충전하기 위해 에너지를 배터리에 출력하도록 제1 회로(200)를 제어하도록 구성된다.
기술적 해결책들에 따르면, 배터리(300)를 가열하기 위해 배터리(300)를 충방전시키는 제2 회로(400)의 제어 동안, 제1 회로(200)는 배터리(300)를 충전하기 위해 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하도록 제어될 수 있다. 이러한 방식으로, 배터리는 배터리의 자체 가열 동안 충전될 수 있다.
특정 실시예에서, 제1 사전 설정된 상태에서, 제어기(600)는 에너지 저장 유닛(500) 및 배터리(300)를 충방전하여 배터리(300)를 가열하도록 제2 회로(400)를 제어한다. 에너지 저장 유닛(500) 및 배터리(300)의 앞서 설명한 충방전은 배터리가 에너지 저장 유닛(500)에 에너지를 제공하여 배터리(300)를 방전하고 에너지 저장 유닛(500)이 배터리(300)에 에너지를 제공하여 배터리(300)를 충전하는 것을 의미한다.
실시예에서, 제1 회로(200)는 제1 사전 설정된 상태에서, 에너지 교환 인터페이스(100)의 전압을 안정화하고 제1 회로(200)에 의해 배터리(300)에 전송된 전압을 실시간으로 배터리(300)의 전압과 일치하게 하도록 구성된다.
본 개시내용에서, 제1 사전 설정된 상태는 배터리(300)가 자체 가열 동안 충전될 수 있는 상태이다.
상기 기술적 해결책은 다음의 유익한 효과들을 실현할 수 있다: 에너지 저장 유닛(500) 및 배터리(300)가 충방전되도록 제2 회로(400)를 제어하는 동작(즉, 배터리(300)의 자체 가열 동작)이 배터리(300) 양단의 전압이 변동되게 하지만, 에너지 교환 인터페이스(100)에서의 전압에 대한 배터리 양단의 전압 변동의 영향은 에너지 교환 인터페이스(100)의 전압을 안정화하도록 제1 회로(200)를 제어함으로써 회피될 수 있다. 또한, 제1 회로(200)로부터 배터리(300)로 전송되는 전압이 실시간으로 배터리(300)의 전압과 일치되기 때문에, 제1 회로(200)로부터 배터리(300)로 전송되는 전압은 실시간으로 배터리(300)의 전압을 추종하며, 이는 배터리 전압의 추종의 실패에 의해 야기되는 충전 실패를 회피한다. 이러한 방식으로, 배터리는 자체 가열 동안 충전될 수 있다.
제1 회로(200)는 제1 사전 설정된 상태에서 에너지 교환 인터페이스(100)의 전압을 안정화하도록 구성되므로, 에너지 교환 인터페이스(100)의 전압은 배터리의 자체 가열 동안 배터리에 걸친 전압의 큰 점프에 의해 영향을 받는 것이 방지된다. 제1 회로(200)는 배터리(300)의 입력 전압을 제1 사전 설정된 상태에서 실시간으로 배터리(300)의 전압과 일치시키도록 구성되므로, 배터리 전압은 실시간으로 추종될 수 있고, 그에 의해 충전대 이탈 충전 프로세스와 같이, 배터리 전압 추종 실패에 의해 야기되는 충전 실패를 회피한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 회로(200)는 M-상 브리지 아암들(B1)- M-상 브리지 아암들(B1)의 제1 합류 단부는 배터리(300)의 양극과 연결되고, M-상 브리지 아암들(B1)의 제2 합류 단부는 배터리(300)의 음극과 연결됨 -; M개의 코일(KM1)- M개의 코일(KM1)의 제1 단부들은 M-상 브리지 아암(B1)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결되고, M개의 코일(KM1)의 제2 단부들은 함께 연결됨 -; 제1 커패시터(C1)- 제1 커패시터(C1)의 제1 단부는 M개의 코일들(KM1)의 제2 단부들과 연결되고, 제1 커패시터(C1)의 제2 단부는 M-상 브리지 아암(B1)의 제2 합류 단부와 연결되고, 제1 커패시터(C1)의 제1 단부 및 제1 커패시터(C1)의 제2 단부는 에너지 교환 인터페이스(100)와 각각 연결됨 -를 포함한다. M≥1이다.
도 2에는 M=3이 예시되어 있지만, 통상의 기술자라면 도 2의 브리지 아암의 수와 코일의 수는 단지 예일 뿐이라는 것을 이해해야 한다.
제1 사전 설정된 상태에서의 제1 회로(200)의 작동 원리가 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술된다.
도 3에서, 제어기(600)는 M-상 브리지 아암(B1)의 모든 하부 브리지 아암이 개방되도록 제어하고, M-상 브리지 아암(B1)의 적어도 하나의 상부 브리지 아암이 폐쇄되도록 제어한다. 이때, 전류는 배터리(300)의 양극으로부터 흐르고, 폐쇄된 M-상 브리지 아암들(B1)의 상부 브리지 아암, 폐쇄된 상부 브리지 아암과 연결된 M개의 코일(KM1) 내의 코일들, 및 제1 커패시터(C1)를 연속적으로 통과하고, 그 후 배터리(300)의 음극으로 복귀한다. 이러한 방식으로, 배터리(300)는 제1 커패시터(C1)를 충전할 수 있다. 또한, 상부 브리지 아암들의 폐쇄된 수 및 폐쇄된 듀티 사이클을 제어하는 것은 충전 전류의 값을 제어하여, 충전 전력의 값을 제어할 수 있다.
예에서, M-상 브리지 아암들(B1)은 3개의 브리지 아암(a1, a2, a3)을 포함하고, 코일들(KM1)은 3개의 코일(L1, L2, L3)을 포함한다고 가정한다. 코일(L1)의 일 단부는 브리지 아암(a1)의 중간점과 연결되고, 코일(L2)의 일 단부는 브리지 아암(a2)의 중간점과 연결되고, 코일(L3)은 브리지 아암(a3)의 중간점과 연결된다. 제어기(600)는 브리지 아암들(a1, a2 및 a3)의 모든 하부 브리지 아암들이 개방되도록 제어하고, 브리지 아암들(a1 및 a2)의 상부 브리지 아암들이 폐쇄되도록 제어하고, 브리지 아암(a3)의 상부 브리지 아암이 개방되도록 제어하여, 제1 커패시터(C1)를 충전하기 위한 순환 전류 루프가 배터리(300)의 양극, 브리지 아암(a1)의 상부 브리지 아암, 코일(L1), 제1 커패시터(C1) 및 배터리(300)의 음극 사이에 형성되고, 제1 커패시터(C1)를 충전하기 위한 순환 전류 루프가 배터리(300)의 양극, 브리지 아암(a2)의 상부 브리지 아암, 코일(L2), 제1 커패시터(C1) 및 배터리(300)의 음극 사이에 형성되게 한다.
도 4에서, 제어기(600)는 그 후 M-상 브리지 아암들(B1)의 모든 상부 브리지 아암들이 개방되도록 제어하고, 프리휠링 전류를 갖는 코일과 연결된, M-상 브리지 아암들(B1)의 하부 브리지 아암들 중의 하부 브리지 아암이 폐쇄되거나 개방되도록 제어한다. 이때, 프리휠링 전류는 폐쇄된 하부 브리지 아암, 폐쇄된 하부 브리지 아암과 연결된 코일, 및 제1 커패시터에 의해 형성된 루프로 흐른다. 이러한 방식으로, 프리휠링 전류를 갖는 코일 내의 에너지가 제1 커패시터(C1)로 전달될 수 있다. 하부 브리지 아암이 개방될 때, 전류는 하부 브리지 아암의 다이오드를 통해 흐른다는 점에 유의해야 한다.
본 기술 분야의 통상의 기술자는 다음을 알고 있다: 1. N-상 브리지 아암들(B2)의 상부 브리지 아암들 및 하부 브리지 아암들은 동시에 폐쇄될 수 없다. 2. 상부 브리지 아암 및 하부 브리지 아암 중 하나가 폐쇄되면, 다른 하나는 개방된다. 예를 들어, 상부 브리지 아암이 폐쇄되어 있는 경우, 하부 브리지 아암이 개방되거나, 또는 상부 브리지 아암이 개방되어 있는 경우, 하부 브리지 아암은 폐쇄된다. 3. 상부 브리지 아암 및 하부 브리지 아암 중 하나가 개방되면, 다른 하나는 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 상부 브리지 아암이 개방되면, 하부 브리지 아암은 개방되거나 폐쇄될 수 있거나, 또는 상부 브리지 아암이 개방되어 있는 경우, 상부 브리지 아암은 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
상기 예가 여전히 사용된다. 브리지 아암들(a1 및 a2)의 상부 브리지 아암들이 상기 예에서 폐쇄되도록 제어되기 때문에, M-상 브리지 아암들(B1)의 상부 브리지 아암들 모두는 개방되게 제어되도록 요구되고, M-상 브리지 아암들(B1)의 a1 및 a2의 하부 브리지 아암들은 폐쇄되게 제어되도록 요구되고, a3의 하부 브리지 아암은 개방되도록 제어될 필요가 있다. 이 경우, 브리지 아암(a1)의 하부 브리지 아암, 코일(L1) 및 제1 커패시터(C1) 사이에 코일(L1)의 에너지를 제1 커패시터(C1)에 전달하기 위한 순환 프리휠링 루프가 형성되고, 브리지 아암(a2)의 하부 브리지 아암, 코일(L2) 및 제1 커패시터(C1) 사이에 코일(L2)의 에너지를 제1 커패시터(C1)에 전달하기 위한 순환 프리휠링 루프가 형성된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 커패시터(C1)는 사전-충전된다. M-상 브리지 아암들(B1)의 상부 및 하부 브리지 아암들의 폐쇄 듀티 사이클을 제어하는 것은 에너지 교환 인터페이스(100)에서의 전압을 목표 전압에서 안정적으로 유지할 수 있다. 타겟 값은 충전대와 같은 외부 전력 공급 장치의 정보(전압 레벨, 최대 출력 전류 등을 포함함)를 판독함으로써 획득될 수 있다.
도 5에서, 제어기(600)는 M-상 브리지 아암(B1)의 적어도 하나의 하부 브리지 아암이 폐쇄되도록 제어하고, M-상 브리지 아암(B1)의 모든 상부 브리지 아암이 개방되도록 제어하여, 전류가 에너지 교환 인터페이스(100)의 양극으로부터 흐르고, 폐쇄된 하부 브리지 아암 및 폐쇄된 하부 브리지 아암과 연결된 코일을 연속적으로 통과하고, 최종적으로 에너지 교환 인터페이스(100)의 음극으로 복귀하게 한다. 이러한 방식으로, 코일은 충전대와 같은 외부 전력 공급 디바이스에 의해 충전될 수 있다. 또한, 하부 브리지 아암들의 폐쇄된 수 및 폐쇄된 듀티 사이클을 제어하는 것은 충전 전류의 값을 제어하여, 충전 전력의 값을 제어할 수 있다.
도 6에서, 제어기(600)는 M-상 브리지 아암들(B1)의 모든 하부 브리지 아암들이 개방되도록 제어하고, 프리휠링 전류를 갖는 코일과 연결된 M-상 브리지 아암들(B1)의 상부 브리지 아암이 폐쇄되거나 개방되도록 제어하며, 따라서, 전류가 에너지 교환 인터페이스(100)의 양극, 폐쇄된 상부 브리지 아암과 연결된 코일, 폐쇄된 상부 브리지 아암, 배터리(300)의 양극 및 배터리(300)의 음극을 통해 연속적으로 흐르고, 최종적으로 에너지 교환 인터페이스(100)의 음극으로 복귀하게 한다. 이러한 방식으로, 배터리(300)는 충전대 및 코일(KM1)과 같은 외부 전력 공급 디바이스에 의해 공동으로 충전될 수 있다. 상부 브리지 아암이 개방될 때, 전류는 상부 브리지 아암의 다이오드를 통해 흐른다는 점에 유의해야 한다.
따라서, 제어기(600)는 M-상 브리지 아암들(B1)의 하부 브리지 아암들의 개방 및 폐쇄를 제어함으로써 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 상태들을 교번하는 것에 의해 부스트 초핑 기능(BOOST)을 구현하여, 배터리(300)에 출력되는 전압의 평균의 최소값이 에너지 교환 인터페이스(100)의 전압일 수 있다. 하부 브리지 아암들의 듀티 사이클이 증가되면, 제1 회로(200)로부터 배터리(300)에 출력되는 전압은 그에 따라 증가할 것이다. M-상 브리지 아암들(B1)의 상부 및 하부 브리지 아암들의 폐쇄 듀티 사이클을 제어하는 것은 제1 회로(200)에 의해 배터리(300)에 출력되는 전압을 변경할 수 있고, 따라서, 제1 회로(200)에 의해 배터리(300)에 출력되는 전압은 배터리(300)의 전압을 실시간으로 추종한다.
도 2를 더 참조한다. 제2 회로(400)는 N-상 브리지 아암들(B2)을 포함한다. N-상 브리지 아암들(B2)의 제1 합류 단부는 배터리(300)의 양극과 연결된다. N-상 브리지 아암들(B2)의 제2 합류 단부는 배터리(300)의 음극과 연결된다. 에너지 저장 유닛(500)은 N개의 코일(KM2)을 포함한다. N개의 코일(KM2)의 제1 단부들은 N-상 브리지 아암(B2)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결된다. N개의 코일(KM2)의 제2 단부들은 함께 연결된다. N≥1이다. 도 2에는 N=3이 예시되어 있지만, 통상의 기술자라면 도 2의 브리지 아암의 수와 코일의 수는 단지 예일 뿐이라는 것을 이해할 것이다.
제1 사전 설정된 상태에서, 제어기(600)는 N-상 브리지 아암들(B2)을 제어하여 N 코일들(KM2)로 하여금 배터리(300)를 충방전하게 하여 배터리(300)를 가열하고, M-상 브리지 아암들 B1을 제어하여 배터리(300)로 하여금 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하게 하여 배터리(300)를 충전한다. 제1 사전 설정된 상태에서, 도 2에 도시된 제1 회로(200)를 이용하여 배터리(300)를 충전하는 프로세스가 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명되었다. 제1 사전 설정된 상태에서 도 2의 N-상 브리지 아암(B2)과 N 코일(KM2)을 사용하여 배터리(300)를 가열하는 프로세스가 후속하여 설명된다. 구체적으로, 코일들(KM2)은 전류 제한 버퍼 디바이스로서 사용되고, N-상 브리지 아암들(B2)의 폐쇄 모드를 제어하고 폐쇄 브리지 아암들의 듀티 사이클들을 조정함으로써 배터리 회로의 위상 전류를 제어하는 것은 배터리의 내부 저항이 열을 생성하게 하여, 배터리의 온도 증가를 이끌어내고, 그에 의해 배터리(300)의 제어 가능한 온도 증가를 실현한다.
실시예에서, N개의 코일(KM2)은 모터 권선들(예를 들어, 구동 모터를 위한 모터 권선들)이고, N-상 브리지 아암들(B2)은 브리지 아암 컨버터들이다. 즉, 차량 상의 기존의 모터 권선들 및 브리지 아암 컨버터들은 다중화되어, 상이한 기능들이 필요에 따라 실현될 수 있다. 예를 들어, 배터리가 자체 가열을 필요로 할 때, N개의 코일(KM2) 및 N-상 브리지 아암(B2)은 본 개시내용에서 설명된 다양한 자체 가열 프로세스에서 사용될 수 있다. 차량이 구동을 필요로 할 때, N개의 코일(KM2) 및 N-상 브리지 아암(B2)은 브리지 아암(B2)을 제어하여 모터 권선에 대응하는 모터가 동력을 출력하게 하여 차량을 구동하도록 스위칭될 수 있으며, 즉 제어기(600)는 제4 사전 설정된 상태에서, 모터 권선들에 대응하는 모터로 하여금 동력을 출력하게 하도록 브리지 아암 컨버터들을 제어하도록 추가로 구성될 수 있다. 제4 사전 설정된 상태는 모터 구동 상태이다. 이러한 방식으로, 차량의 모터 권선들과 브리지 아암 컨버터들을 다중화함으로써 필요에 따라 상이한 기능들이 실현될 수 있고, 차량 비용이 감소된다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 다른 개략적인 블록도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 에너지 저장 유닛(500)은 제2 커패시터(C2)를 더 포함한다. 제2 커패시터(C2)의 제1 단부는 N개의 코일들(KM2)의 제2 단부들과 연결되고, 제2 커패시터(C2)의 제2 단부는 N-상 브리지 아암(B2)의 제2 합류 단부와 연결된다. 도 7의 회로 토폴로지를 사용하면 배터리(300)의 가열 동안 제1 사전 설정된 상태에서 배터리(300)를 충전할 수 있다. 즉, 제1 사전 설정된 상태에서, 제어기(600)는 제2 커패시터(C2)가 배터리(300)를 충방전하여 배터리(300)를 가열하게 하도록 N-상 브리지 아암(B2)을 제어하고, 배터리(300)가 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하게 하도록 M-상 브리지 아암(B1)을 제어한다. 제1 사전 설정된 상태에서, 도 7에 도시된 제1 회로(200)를 이용하여 배터리(300)를 충전하는 프로세스가 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명되었다. 제1 사전 설정된 상태에서, 도 7의 N-상 브리지 아암(B2), N개의 코일(KM2) 및 제2 커패시터(C2)를 사용하여 배터리(300)를 가열하는 프로세스가 후속하여 설명된다.
제1 프로세스에서, 제어기(600)는 N-상 브리지 아암(B2)의 모든 하부 브리지 아암이 개방되도록 제어하고, N-상 브리지 아암(B2) 중 적어도 하나의 상부 브리지 아암이 폐쇄되도록 제어할 수 있다. 이때, 전류는 배터리(300)의 양극으로부터 흐르고, 폐쇄된 상부 브리지 아암, 폐쇄된 상부 브리지 아암과 연결된 코일, 및 제2 커패시터(C2)를 통과하고, 최종적으로 배터리(300)의 음극으로 복귀한다. 이 프로세스에서, 배터리(300)는 방전 상태에 있고, 제2 커패시터(C2)는 폐쇄된 상부 브리지 아암과 연결된 코일로부터 에너지를 수취하여, 전압이 연속적으로 증가하게 하며, 따라서, 에너지 저장을 실현한다.
제2 프로세스에서, 제어기(600)는 N-상 브리지 아암들(B2)의 모든 상부 브리지 아암들이 개방되도록 제어하고, 프리휠링 전류를 갖는 코일과 연결된 N-상 브리지 아암들(B2)의 하부 브리지 아암들 중의 하부 브리지 아암이 폐쇄되도록 제어할 수 있다. 이때, 프리휠링 전류를 갖는 코일로부터 전류가 흐르고, 제2 커패시터(C2) 및 폐쇄된 하부 브리지 아암을 통과하여, 최종적으로 프리휠링 전류를 갖는 코일로 복귀한다. 프로세스에서, 코일의 프리휠링 효과로 인해, 제2 커패시터(C2)는 코일로부터 에너지를 계속 수취하여, 전압이 계속 증가한다.
제3 프로세스에서, 제2 커패시터(C2) 양단의 전압이 연속적으로 증가함에 따라, 제2 커패시터(C2)는 코일들(KM2)로부터 에너지를 수취하는 것으로부터 코일들(KM2)에 에너지를 방출하는 것으로 자동으로 변환된다. 이때, 전류는 제2 커패시터(C2)로부터 흐르고, 폐쇄된 하부 브리지 아암 및 폐쇄된 하부 브리지 아암과 연결된 코일을 통과하고, 최종적으로 제2 커패시터(C2)로 복귀한다. 이 프로세스에서, 제2 커패시터(C2) 양단의 전압은 계속 감소한다.
제4 프로세스에서, 제어기(600)는 N-상 브리지 아암 B2의 모든 하부 브리지 아암이 개방되도록 제어하고, N-상 브리지 아암 B2 중 적어도 하나의 상부 브리지 아암이 폐쇄되도록 제어할 수 있다. 이때, 전류는 제2 커패시터(C2)로부터 흐르고, 폐쇄된 상부 브리지 아암, 폐쇄된 상부 브리지 아암, 배터리(300)의 양극, 및 배터리(300)의 음극과 연결된 코일을 통과하고, 최종적으로 제2 커패시터(C2)로 복귀한다. 이 프로세스에서, 배터리(300)는 충전 상태에 있다.
제2 커패시터(C2) 양단의 전압이 연속적으로 감소함에 따라, 제2 커패시터(C2) 및 폐쇄된 상부 브리지 아암과 연결된 코일은 에너지를 배터리에 방출하는 것으로부터 배터리로부터 에너지를 수취하는 것으로 스위칭한다. 이때, 전류 흐름 방향은 제1 프로세스에서 설명된 흐름 방향으로 복귀하고, 배터리(300)는 방전되기 시작한다.
제2 커패시터(C2)와 배터리(300) 사이에서 순환 충전/방전이 빠르게 수행될 수 있도록 상기 4개의 프로세스가 연속적으로 반복된다. 배터리의 내부 저항의 존재로 인해, 배터리를 고속으로 가열하기 위해 대량의 열이 생성되어, 배터리의 가열 효율을 개선시킨다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 다른 개략적인 블록도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 배터리 에너지 처리 디바이스는 제1 스위치(K1)를 더 포함한다. 제1 스위치(K1)의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고, 제1 스위치(K1)의 제2 단부는 배터리(300)의 양극과 연결된다. 제어기(600)는 제2 사전 설정된 상태에서, 제1 회로(200)를 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하지 않는 상태에 있도록 제어하고 제2 회로(400)를 에너지 저장 유닛(500) 및 배터리(300)를 충방전하지 않는 상태에 있도록 제어하고, 제1 스위치(K1)를 폐쇄되도록 제어하여 배터리(300)로 하여금 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 직접 에너지를 수취하게 하도록 추가로 구성된다. 이러한 방식으로, 가장 낮은 충전 에너지 소비로 고속 충전이 실현될 수 있다. 따라서, 배터리(300)는 배터리의 자체 가열 없이 직접 충전될 수 있다.
본 개시내용에서, 제2 사전 설정된 상태는 배터리의 자체 가열 없이 배터리를 직접 충전하는 상태이다.
본 개시내용에서 배터리 에너지 처리 디바이스 상에 제1 스위치(K1)를 배열하는 것으로 본 개시내용에서 2개의 충전 방식이 실현된다는 것을 이해할 수 있다. 제1 충전 방식은 제1 회로(200)를 통한 부스트 충전이고, 제2 충전 방식은 제1 스위치(K1)를 통한 직접 충전이다. 2개의 충전 방식은 병렬로 수행되지 않는다. 배터리(300)의 자체 가열을 실현하기 위해 에너지 저장 유닛(500)과 배터리(300) 사이의 충방전 동안, 제1 스위치(K1)는 자체 가열 동안 직접 충전을 회피하기 위해 개방될 필요가 있다. 더욱이, 배터리(300)가 자체 가열 동안 충전될 필요가 있다면, 부스트 충전이 제1 회로(200)를 통해 배터리(300)에 대해 수행될 필요가 있다. 에너지 저장 유닛(500) 및 배터리(300)가 배터리(300)를 가열하기 위해 충방전되지 않을 때, 배터리(300)가 충전될 필요가 있으면, 자체 가열에 의해 야기되는 배터리(300) 양단의 전압 변동이 없기 때문에, 부스트 충전은 제1 회로(200)를 사용하여 배터리(300)에 대해 수행될 수 있거나, 또는 제1 스위치(K1)가 배터리(300)를 직접 충전하기 위해 폐쇄될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 배터리 에너지 처리 디바이스는 제2 스위치(K2)를 더 포함한다. 제2 스위치(K2)의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고, 제2 스위치(K2)의 제2 단부는 제2 커패시터(C2)의 제1 단부 및 N개의 코일(KM2)의 제2 단부와 각각 연결된다. 제어기(600)는 제3 사전 설정된 상태에서, 제2 스위치(K2)를 폐쇄되도록 제어하고, N-상 브리지 아암들(B2)의 하부 브리지 아암들을 폐쇄 및 개방하도록 제어하여, 배터리(300)로 하여금 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하게 하도록 추가로 구성된다. 에너지 교환 인터페이스(100)로부터의 에너지는 N-상 브리지 아암들(B2), N 코일들(KM2), 및 제2 커패시터(C2)를 통과한 다음 배터리(300)에 의해 수취된 후에 부스트된다. 따라서, 배터리(300)는 배터리의 자체 가열 없이 고속 부스트 충전을 통해 충전될 수 있다.
본 개시내용에서, 제3 사전 설정된 상태는 배터리의 자체 가열 없이 고속 부스트 충전을 통해 배터리(300)를 충전하는 상태이다. 또한, 제2 스위치(K2)가 폐쇄될 때 제2 회로(400) 및 에너지 저장 유닛(500)을 이용하여 배터리(300)에 대해 고속 부스트 충전을 수행하는 프로세스는 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명된 프로세스와 유사하다. 따라서, 세부사항들은 본 명세서에서 상세히 설명되지 않는다.
본 개시내용의 다른 실시예에서, 도 9의 토폴로지는 배터리의 자체 가열 없이 직접 배터리(300)를 추가로 충전할 수 있다. 구체적으로, 제어기(600)는 제2 사전 설정된 상태에서, 제2 스위치(K2)가 폐쇄되도록 제어하고, N-상 브리지 아암(B2)의 하부 브리지 아암이 개방되도록 제어하고, N-상 브리지 아암(B2)의 상부 브리지 아암이 폐쇄되거나 개방되게 제어하도록 추가로 구성된다. 이때, 에너지 교환 인터페이스(100)로부터의 에너지는 N-상 브리지 아암들(B2)의 상부 브리지 아암들 및 N 코일들(KM2)을 통과하고, 그 후 배터리(300)의 양극으로 흘러 배터리를 충전하는데, 즉, 배터리(300)로 하여금 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 직접 수취하게 한다. N-상 브리지 아암들(B2)의 상부 브리지 아암들이 개방될 때, 전류는 N-상 브리지 아암들(B2)의 상부 브리지 아암들의 다이오드들을 통해 흐른다는 점에 유의해야 한다. 제2 사전 설정된 상태는 배터리의 자체 가열 없이 배터리를 직접 충전하는 상태이다.
본 기술 분야의 통상의 기술자는 다음을 알고 있다: 1. N-상 브리지 아암들(B2)의 상부 브리지 아암들 및 하부 브리지 아암들은 동시에 폐쇄될 수 없다. 2. 상부 브리지 아암 및 하부 브리지 아암 중 하나가 폐쇄되면, 다른 하나는 개방된다. 예를 들어, 상부 브리지 아암이 폐쇄되어 있는 경우, 하부 브리지 아암이 개방되거나, 또는 상부 브리지 아암이 개방되어 있는 경우, 하부 브리지 아암은 폐쇄된다. 3. 상부 브리지 아암 및 하부 브리지 아암 중 하나가 개방되면, 다른 하나는 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 상부 브리지 아암이 개방되면, 하부 브리지 아암은 개방되거나 폐쇄될 수 있거나, 또는 상부 브리지 아암이 개방되어 있는 경우, 상부 브리지 아암은 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 회로 토폴로지로부터, 제2 회로(400) 및 에너지 저장 유닛(500)은 배터리(300)를 가열하고 배터리(300)에 대한 고속 부스트 충전을 수행하기 위해 다중화된다는 것을 알 수 있다. 2개의 동작이 제2 스위치(K2)를 통해 스위칭된다. 즉, 제2 스위치(K2)가 개방될 때, 제2 회로(400) 및 에너지 저장 유닛(500)이 배터리(300)를 가열하기 위해 사용될 수 있고, 제2 스위치(K2)가 폐쇄될 때, 제2 회로(400) 및 에너지 저장 유닛(500)이 배터리(300)의 고속 부스트 충전을 실현하거나 배터리의 직접 충전을 실현하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 본 개시내용의 배터리 에너지 처리 디바이스 상에 제2 스위치(K1)를 배열하는 것으로 본 개시내용의 4개의 충전 방식이 실현된다는 것을 이해할 수 있다. 제1 충전 방식은 제1 회로(200)를 통한 부스트 충전이고, 제2 충전 방식은 제1 스위치(K1)를 통한 직접 충전이고, 제3 충전 방식은 제2 스위치(K2), 제2 커패시터(C2), N-상 브리지 아암들(B2), 및 N 코일들(KM2)을 통한 부스트 충전이고, 제4 충전 방식은 제2 스위치(K2), 제2 커패시터(C2), N-상 브리지 아암들(B2), 및 N 코일들(KM2)을 통한 직접 충전이다. 제1, 제2, 및 제3 충전 방식들은 병렬로 수행되지 않는다. 배터리(300)의 자체 가열을 실현하기 위한 에너지 저장 유닛(500)과 배터리(300) 사이의 충방전 동안, 제1 스위치(K1) 및 제2 스위치(K2)는 자체 가열 동안 직접 충전을 회피하기 위해 개방될 필요가 있다. 더욱이, 배터리(300)가 자체 가열 동안 충전될 필요가 있다면, 부스트 충전이 제1 회로(200)를 통해 수행될 필요가 있다. 에너지 저장 유닛(500)이 배터리(300)를 가열하기 위해 배터리(300)를 충방전하지 않을 때, 배터리(300)가 충전될 필요가 있으면, 자체 가열에 의해 야기되는 배터리(300) 양단의 전압 변동이 없기 때문에, 제1 스위치(K1)가 폐쇄될 수 있고, 제2 스위치(K2)가 개방될 수 있고, 제1 회로(200)가 배터리(300)를 직접 충전하기 위해 개방될 수 있거나; 또는, 제1 스위치(K1)가 개방될 수 있고, 제1 회로(200)가 개방될 수 있고, 제2 스위치(K2)가 제2 커패시터(C2), N-상 브리지 아암들(B2), 및 N개의 코일(KM2)을 통해 배터리(300)에 대한 고속 부스트 충전을 수행하도록 폐쇄될 수 있거나; 또는 제1 스위치(K1) 및 제2 스위치(K2)가 제1 회로(200)를 통해 배터리(300)에 대한 고속 부스트 충전을 수행하도록 개방될 수 있다. 충전 방식들 중 하나는 충전대의 전압에 따라 선택될 수 있다. 충전대의 전압이 충전 전압 요건을 충족할 때, 직접 충전은 최저 충전 에너지 소비로 고속 충전을 실현하도록 선택될 수 있다. 충전대의 전압이 직접 충전을 위한 전압 요건들을 만족시키지 않을 때, 제2 스위치(K2), 제2 커패시터(C2), N-상 브리지 아암들(B2), 및 N 코일들(KM2)이 고속 부스트 충전을 위해 사용될 수 있거나, 또는 제1 회로(200)가 부스트 충전을 위해 사용될 수 있다.
또한, 에너지 저장 유닛(500)이 배터리(300)의 자체 가열을 실현하기 위해 배터리(300)를 충방전하도록 요구되면, 이는 배터리(300)가 현재 저온 상태에 있음을 의미한다. 따라서, 본 개시내용에서, 제1 회로(200)를 사용하는 것에 의한 배터리(300)의 부스트 충전 동안의 전류는 저온에서의 배터리의 충전 동안 배터리를 손상시킬 수 있는 전류 미만일 필요가 있으며, 이는 제1 회로(200)를 사용하는 것에 의한 부스트 충전을 위한 전류가 너무 높아질 수 없다는 것을 의미한다. 따라서, N-상 브리지 아암(B2), N 코일(KM2) 및 제2 커패시터(C2)를 통한 배터리의 자체 가열이 요구되지 않는 경우, 배터리(300)의 부스트 충전이 요구된다면, 제2 스위치(K2), N-상 브리지 아암(B2), N 코일(KM2) 및 제2 커패시터(C2)를 통한 배터리(300)의 고속 부스트 충전이 우선적으로 사용된다. 제2 스위치(K2), N-상 브리지 아암(B2), N 코일(KM2) 및 제2 커패시터(C2)로 구성된 고속 부스트 충전 회로는 큰 전류로 배터리에 대한 고속 부스트 충전을 수행하도록 구성된다.
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 다른 개략적인 블록도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 배터리 에너지 처리 디바이스는 제3 스위치(K3)를 더 포함한다. 제3 스위치(K3)의 제1 단부는 N개의 코일들(KM2)의 제2 단부들과 연결되고, 제3 스위치(K3)의 제2 단부는 제2 커패시터 C2의 제1 단부와 연결된다.
배터리(300)가 자체 가열을 필요로 하면, 제3 스위치(K3)는 개방될 수 있고, 배터리(300)는 N-상 브리지 아암(B2) 및 N 코일(KM2)을 사용하여 순환적으로 충방전되어, 배터리(300)의 내부 저항의 가열을 통해 배터리(300)의 자체 가열을 실현한다. 대안적으로, 배터리(300)가 자체 가열을 요구하는 경우, 제3 스위치(K3)는 폐쇄될 수 있고, 제2 스위치(K2)가 개방될 수 있고, 배터리(300)는 N-상 브리지 아암(B2), N 코일(KM2) 및 제2 커패시터(C2)를 사용하여 순환적으로 충방전되어, 배터리(300)의 내부 저항의 가열을 통해 배터리(300)의 자체 가열을 실현한다. 자체 가열의 작업흐름은 위에서 상세히 설명되었으며, 따라서, 여기서는 반복하지 않는다.
배터리(300)가 자체 가열을 필요로 하지 않지만 고속 부스트 충전을 필요로 하는 경우, 제2 스위치(K2) 및 제3 스위치(K3)는 N-상 브리지 아암(B2), N 코일(KM2) 및 제2 커패시터(C2)를 사용하여 배터리(300)에 대한 고속 부스트 충전을 수행하도록 폐쇄될 수 있다. 또한, 직접 충전, 고속 부스트 충전, 제1 회로(200)를 통한 부스트 충전, 및 배터리 가열 사이의 조정은 도 9를 참조하여 상세히 설명되었으며, 따라서, 여기서는 반복되지 않는다.
실시예에서, N개의 코일(KM2)은 모터 권선들(예를 들어, 구동 모터를 위한 모터 권선들)이고, N-상 브리지 아암들(B2)은 브리지 아암 컨버터들이다. 즉, 차량 상의 기존의 모터 권선들 및 브리지 아암 컨버터들은 다중화되어, 상이한 기능들이 필요에 따라 실현될 수 있다. 예를 들어, 배터리가 자체 가열을 요구할 때, 제3 스위치(K3)는 N 코일들(KM2) 및 N-상 브리지 아암들(B2)을 사용하여 본 개시내용에서 설명되는 관련 자체 가열 프로세스를 구현하도록 개방될 수 있거나, 또는, 제3 스위치(K3)는 N 코일들(KM2), N-상 브리지 아암들(B2), 및 제2 커패시터(C2)를 사용함으로써 본 개시내용에서 설명된 관련된 자체 가열 프로세스를 구현하도록 폐쇄될 수 있다. 배터리가 고속 부스트 충전을 요구할 때, N개의 코일(KM2) 및 N-상 브리지 아암(B2)은 전술한 고속 부스트 충전 프로세스에서 사용되도록 스위칭될 수 있다. 차량이 구동을 요구할 때, 제3 스위치(K3)는 개방될 수 있어서, N 코일들(KM2) 및 N-상 브리지 아암들(B2)은 브리지 아암들(B2)을 제어하도록 스위칭되어 모터 권선들에 대응하는 모터가 차량을 구동하기 위한 전력을 출력하게 할 수 있다. 즉, 제어기(600)는 제5 사전 설정된 상태에서, 제3 스위치(K3)가 개방되도록 제어하고, 모터 권선들에 대응하는 모터로 하여금 동력을 출력하게 하도록 브리지 아암 컨버터들을 제어하도록 추가로 구성된다. 제5 사전 설정된 상태는 모터 구동 상태이다. 이러한 방식으로, 차량의 모터 권선들과 브리지 아암 컨버터들을 다중화함으로써 필요에 따라 상이한 기능들이 실현될 수 있고, 차량 비용이 감소된다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 다른 개략적인 블록도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 배터리 에너지 처리 디바이스는 제4 스위치(K4)를 더 포함한다. 제4 스위치(K4)의 제1 단부는 M개의 코일들(KM1)의 제2 단부들과 연결되고, 제4 스위치(K4)의 제2 단부는 제1 커패시터 C1의 제1 단부와 연결된다. 제4 스위치(K4)가 폐쇄될 때, 앞서 설명한 부스트 충전은 제1 회로(200)를 사용하여 배터리(300)에 대해 수행될 수 있다. 제4 스위치(K4)가 개방될 때, 제1 회로(200)는 예를 들어, 구동 회로로서 사용되는, 배터리(300)의 부스트 충전 이외의 기능들에서 사용될 수 있다. 따라서, 제4 스위치(K4)를 배열하는 것은 배터리 자체 가열, 배터리 자체 가열 회로의 부스트 충전 기능, 직접 배터리 충전 및 배터리 구동과 같은 본 개시내용의 배터리 에너지 처리 디바이스의 다른 기능들에 영향을 미치지 않고 제1 회로(200)의 제2 기능을 실현할 수 있다.
예를 들어, 실시예에서, M개의 코일들(KM1)은 구동 모터의 모터 권선들일 수 있고, M-상 브리지 아암들(B1)은 브리지 아암 컨버터들일 수 있다. 이 경우, 제어기(600)는 제6 사전 설정된 상태에서, 제4 스위치(K4)가 개방되도록 제어하고, 브리지 아암 컨버터들을 제어하여 모터 권선들에 대응하는 모터가 동력을 출력하게 함으로써, 모터 구동 기능을 실현하도록 구성될 수 있다. 제6 사전 설정된 상태는 모터 구동 상태이다. 모터 권선들 및 브리지 아암 컨버터들을 다중화하는 것은 차량 비용을 감소시킬 수 있다.
다른 예에서, 다른 실시예에서, M개의 코일(KM1)은 압축기의 모터 권선들이고, M-상 브리지 아암들(B1)은 브리지 아암 컨버터들이다. 제1 스위치(K4)는 개방되도록 제어되어, M개의 코일(KM1) 및 M-상 브리지 아암(B1)은 냉각 기능과 같은 압축기의 공통 기능들을 실현하는데 사용될 수 있다. 모터 권선들 및 브리지 아암 컨버터들을 다중화하는 것은 차량 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 압축기의 구동 전류가 크지 않기 때문에, 압축기의 모터 권선들 및 브리지 아암 컨버터들은 제1 회로(200)에서 다중화될 수 있어서, 배터리가 자체 가열 동안 충전될 때 배터리의 부스트 충전을 위해 작은 전류가 사용될 수 있다.
또한, M개의 코일(KM1) 및 M-상 브리지 아암(B1)이 차량 구동 기능에 사용되는 경우, 앞서 설명한 고속 부스트 충전, 직접 충전, 배터리 가열, 모터 구동 등이 필요에 따라 수행될 수 있다. N개의 코일(KM2) 및 N-상 브리지 아암(B2)이 차량 구동 기능에 사용되는 경우, 앞서 설명한 직접 충전, 제1 회로(200)를 통한 부스트 충전, 압축기 기능 등이 필요에 따라 수행될 수 있다.
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스의 또 다른 개략적인 블록도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 배터리 에너지 처리 디바이스는 제5 스위치(K5)를 더 포함한다. 제5 스위치(K5)의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고, 제5 스위치(K5)의 제2 단부는 배터리(300)의 음극과 연결된다. 제어기(600)는 제1 사전 설정된 상태, 제2 사전 설정된 상태, 또는 제3 사전 설정된 상태에서, 제5 스위치(K5)가 폐쇄되게 제어하도록 추가로 구성된다. 이러한 방식으로, 충전이 종료된 후, 제1 회로(200)는 제1 회로(200)의 고전압이 에너지 교환 인터페이스(100)와 직렬로 연결될 때 에너지 교환 인터페이스(100)를 사람이 건드려 야기되는 개인 안전 문제를 방지하기 위해 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 완전히 격리될 수 있다.
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 에너지 처리 방법의 흐름도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 이 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다:
단계 S101: 제2 회로(400)는 제1 사전 설정된 상태에서 배터리(300)를 충방전하여 배터리(300)를 가열하도록 제어된다.
단계(S102): 제1 회로(200)는 제1 사전 설정된 상태에서 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하고 배터리(300)에 에너지를 출력하여 배터리(300)를 충전하도록 제어된다.
제1 회로(200)의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고, 제1 회로(200)의 제2 단부는 배터리(300)와 연결되고, 제2 회로(400)의 제1 단부는 배터리(300)와 연결되고, 에너지 저장 유닛(500)은 제2 회로(400)의 제2 단부와 연결된다.
또한, 본 개시내용은 단계 S101 또는 단계 S102의 순서를 제한하지 않는다. 즉, 예를 들어, 배터리가 자체 가열 및 충전이 필요하다는 것이 검출되면, 단계 S101이 먼저 수행될 수 있고, 그 다음 단계 S102가 수행되거나, 또는 단계 S102가 먼저 수행된 다음 단계 S101이 수행될 수 있거나, 또는 단계 S101 및 단계 S102가 동시에 수행될 수 있다. 분명히, 배터리 충전 동안 배터리가 자체 가열을 필요로 하는 것이 검출되면, 단계 S101은 배터리를 가열하기 위해 직접 수행될 수 있다. 배터리 자체 가열 동안 배터리가 충전을 필요로 하는 것이 검출되면, 단계 S102는 배터리를 충전하기 위해 직접 수행될 수 있다.
기술적 해결책들에 따르면, 배터리(300)를 가열하기 위해 배터리(300)를 충방전시키는 제2 회로(400)의 제어 동안, 제1 회로(200)는 배터리(300)를 충전하기 위해 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하도록 제어될 수 있다. 이러한 방식으로, 배터리는 배터리의 자체 가열 동안 충전될 수 있다.
특정 실시예에서, 제1 사전 설정된 상태에서, 제어기(600)는 에너지 저장 유닛(500) 및 배터리(300)가 충방전되게 하여 배터리(300)를 가열하도록 제2 회로(400)를 제어한다. 에너지 저장 유닛(500) 및 배터리(300)의 앞서 설명한 충방전은 배터리가 에너지 저장 유닛(500)에 에너지를 제공하여 배터리(300)를 방전하고 에너지 저장 유닛(500)이 배터리(300)에 에너지를 제공하여 배터리(300)를 충전하는 것을 의미한다.
선택적으로, 제1 회로(200)는 에너지 교환 인터페이스(100)의 전압을 안정화하고 제1 회로(200)에 의해 배터리(300)에 전송되는 전압이 실시간으로 배터리(300)의 전압과 일치하게 하도록 제1 사전 설정된 상태에서 제어된다.
선택적으로, 제1 회로(200)는 M-상 브리지 아암들(B1)- M-상 브리지 아암들(B1)의 제1 합류 단부는 배터리(300)의 양극과 연결되고, M-상 브리지 아암들(B1)의 제2 합류 단부는 배터리(300)의 음극과 연결됨 -; M개의 코일(KM1)- M개의 코일(KM1)의 제1 단부들은 M-상 브리지 아암(B1)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결되고, M개의 코일(KM1)의 제2 단부들은 함께 연결됨 -; 제1 커패시터(C1)- 제1 커패시터(C1)의 제1 단부는 M개의 코일들(KM1)의 제2 단부들과 연결되고, 제1 커패시터(C1)의 제2 단부는 M-상 브리지 아암(B1)의 제2 합류 단부와 연결됨 -를 포함한다. M≥1이다.
제1 사전 설정된 상태에서, 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하고 배터리(300)를 충전하기 위해 에너지를 배터리(300)에 출력하도록 제1 회로(200)를 제어하는 단계는 배터리(300)로 하여금 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하게 하도록 M-상 브리지 아암들(B1)을 제어하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 제2 회로(400)는 N-상 브리지 아암들(B2)을 포함하고, 여기서 N-상 브리지 아암들(B2)의 제1 합류 단부는 배터리(300)의 양극과 연결되고, N-상 브리지 아암들(B2)의 제2 합류 단부는 배터리(300)의 음극과 연결된다. 에너지 저장 유닛(500)은 N개의 코일(KM2) 및 제2 커패시터(C2)를 포함하고, N개의 코일(KM2)의 제1 단부들은 N-상 브리지 아암(B2)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결되고, N개의 코일(KM2)의 제2 단부들은 함께 연결되고, 제2 커패시터(C2)의 제1 단부는 N 코일들(KM2)의 제2 단부들과 연결되고, 제2 커패시터(C2)의 제2 단부는 N-상 브리지 아암(B2)의 제2 합류 단부와 연결되고, N≥1이다.
따라서, 제1 사전 설정된 상태에서, 에너지 저장 유닛(500) 및 배터리(300)를 충방전하여 배터리(300)를 가열하도록 제2 회로(400)를 제어하는 단계는 제2 커패시터(C2)가 배터리(300)를 충방전시켜 배터리(300)를 가열하게 하도록 N-상 브리지 아암들(B2)을 제어하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 제2 사전 설정된 상태에서, 제1 회로(200)는 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하지 않는 상태에 있도록 제어되고, 제2 회로(400)는 에너지 저장 유닛(500) 및 배터리(300)를 충방전하지 않는 상태에 있도록 제어되고, 제1 스위치(K1)는 폐쇄되도록 제어되어 배터리(300)가 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 직접 수취한다. 제1 스위치(K1)의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고, 제1 스위치(K1)의 제2 단부는 배터리(300)의 양극과 연결된다.
선택적으로, 제3 사전 설정된 상태에서, 제2 스위치(K2)는 폐쇄되도록 제어되고, N-상 브리지 아암들(B2)의 하부 브리지 아암들은 배터리(300)가 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하도록 제어된다. 에너지 교환 인터페이스(100)로부터의 에너지는 N-상 브리지 아암들(B2), N 코일들(KM2), 및 제2 커패시터(C2)를 통과한 다음 배터리(300)에 의해 수취된 후에 부스트된다. 제2 스위치(K2)의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고, 제2 스위치(K2)의 제2 단부는 제2 커패시터(C2)의 제1 단부 및 N개의 코일(KM2)의 제2 단부와 각각 연결된다.
선택적으로, 제2 사전 설정된 상태에서, 제2 스위치(K2)는 폐쇄되도록 제어되고, N-상 브리지 아암들(B2)의 하부 브리지 아암들은 배터리(300)가 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 직접 수취하도록 제어된다. 제2 스위치(K2)의 제1 단부는 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고, 제2 스위치(K2)의 제2 단부는 제2 커패시터(C2)의 제1 단부 및 N개의 코일(KM2)의 제2 단부와 각각 연결된다.
선택적으로, 제5 사전 설정된 상태에서, 제3 스위치(K3)는 개방되도록 제어되고, 브리지 아암 컨버터들은 모터 권선들에 대응하는 모터가 동력을 출력하도록 제어된다. 제3 스위치(K3)의 제1 단부는 N개의 코일들(KM2)의 제2 단부들과 연결되고, 제3 스위치(K3)의 제2 단부는 제2 커패시터 C2의 제1 단부와 연결되고, N개의 코일(KM2)은 모터 권선들이고, N-상 브리지 아암들(B2)은 브리지 아암 컨버터들이다.
선택적으로, 제6 사전 설정된 상태에서, 제4 스위치(K4)는 개방되도록 제어되고, 브리지 아암 컨버터들은 모터 권선들에 대응하는 모터가 동력을 출력하도록 제어된다. 제4 스위치(K4)의 제1 단부는 M개의 코일들(KM1)의 제2 단부들과 연결되고, 제4 스위치(K4)의 제2 단부는 제1 커패시터 C1의 제1 단부와 연결되고, M개의 코일(KM1)은 모터 권선이고, M-상 브리지 아암들(B1)은 브리지 아암 컨버터들이다.
선택적으로, 제2 회로(400)는 N-상 브리지 아암들(B2)을 포함하고, 여기서 N-상 브리지 아암들(B2)의 제1 합류 단부는 배터리(300)의 양극과 연결되고, N-상 브리지 아암들(B2)의 제2 합류 단부는 배터리(300)의 음극과 연결된다. 에너지 저장 유닛(500)은 N개의 코일(KM2)을 포함하고, N개의 코일(KM2)의 제1 단부들은 N-상 브리지 아암(B2)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결되고, N개의 코일(KM2)의 제2 단부들은 함께 연결되고, N≥1이다.
제1 사전 설정된 상태에서, N-상 브리지 아암들(B2)은 N개의 코일(KM2)이 배터리(300)를 충방전하게 하여 배터리(300)를 가열하도록 제어되고, M-상 브리지 아암들(B1)은 배터리(300)가 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하도록 제어된다.
선택적으로, 방법은 제4 사전 설정된 상태에서, 모터 권선들에 대응하는 모터가 동력을 출력하도록 브리지 아암 컨버터들을 제어하는 단계를 더 포함한다. N개의 코일(KM2)은 모터 권선들이고, N-상 브리지 아암들(B2)은 브리지 아암 컨버터들이다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 배터리 에너지 처리 방법에서의 각각의 단계의 구체적인 구현은 본 개시내용의 실시예들에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스에서 상세히 설명되었고, 따라서 여기서 반복되지 않는다.
본 개시내용의 다른 실시예는 본 개시내용의 실시예들에 따른 배터리 및 배터리 에너지 처리 디바이스를 포함하는 차량을 제공한다.
구체적으로, 본 개시내용의 구현들은 첨부 도면들을 참조하여 위에서 상세하게 설명되지만, 그러나, 본 개시내용은 위의 구현들에서의 구체적인 세부사항들에 제한되지 않는다. 본 개시내용의 기술적 사상의 범위 내에서 본 개시내용의 기술적 해결책들에 대해 다양한 간단한 변형들이 이루어질 수 있으며, 이러한 간단한 변형들은 모두 본 개시내용의 범위 내에 속할 것이다.
전술한 특정 구현들에서 설명된 특정 기술적 특징들은 충돌없는 경우에 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다는 점에 추가로 유의해야 한다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 다양한 가능한 조합 방식들이 본 개시내용에서 설명되지 않는다.
또한, 본 개시내용의 상이한 구현들은 또한 본 개시내용의 사상을 벗어나지 않고 임의로 조합될 수 있고, 이러한 조합들은 여전히 본 개시내용에 개시된 내용으로서 간주될 것이다.

Claims (22)

  1. 배터리 에너지 처리 디바이스로서,
    에너지 교환 인터페이스(100);
    제1 회로(200)- 상기 제1 회로(200)의 제1 단부는 상기 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고; 상기 제1 회로(200)의 제2 단부는 배터리(300)와 연결됨 -;
    제2 회로(400)- 상기 제2 회로(400)의 제1 단부는 상기 배터리(300)와 연결됨 -;
    에너지 저장 유닛(500)- 상기 에너지 저장 유닛(500)은 상기 제2 회로(400)의 제2 단부와 연결됨 -; 및
    제어기(600)- 상기 제어기는 제1 사전 설정된 상태에서, 상기 배터리(300)를 가열하기 위해 상기 배터리(300)를 충방전하도록 상기 제2 회로(400)를 제어하고, 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하고 상기 배터리(300)를 충전하기 위해 상기 에너지를 상기 배터리(300)에 출력하도록 상기 제1 회로(200)를 제어하도록 구성됨 -를 포함하는, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 사전 설정된 상태에서, 상기 제어기는 상기 에너지 저장 유닛(500) 및 상기 배터리(300)를 충방전하여 상기 배터리(300)를 가열하도록 상기 제2 회로(400)를 제어하고;
    상기 제1 회로(200)는 상기 제1 사전 설정된 상태에서, 상기 에너지 교환 인터페이스(100)의 전압을 안정화하고 상기 제1 회로(200)에 의해 상기 배터리(300)에 전송된 전압이 실시간으로 상기 배터리(300)의 전압과 일치하게 하도록 구성되는, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 회로(200)는
    M-상 브리지 아암들(B1)- 상기 M-상 브리지 아암들(B1)의 제1 합류 단부는 상기 배터리(300)의 양극과 연결되고; 상기 M-상 브리지 아암들(B1)의 제2 합류 단부는 상기 배터리(300)의 음극과 연결됨 -;
    M개의 코일(KM1)- 상기 M개의 코일(KM1)의 제1 단부들은 상기 M-상 브리지 아암들(B1)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결되고; 상기 M개의 코일(KM1)의 제2 단부들은 함께 연결됨 -; 및
    제1 커패시터(C1)- 상기 제1 커패시터(C1)의 제1 단부는 상기 M개의 코일들(KM1)의 제2 단부들과 연결되고; 상기 제1 커패시터(C1)의 제2 단부는 상기 M-상 브리지 아암들(B1)의 제2 합류 단부와 연결되고; 상기 제1 커패시터(C1)의 제1 단부 및 상기 제1 커패시터(C1)의 제2 단부는 각각 상기 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결됨 -를 포함하고;
    M≥1인, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 회로(400)는 N-상 브리지 아암들(B2)을 포함하고; 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 제1 합류 단부는 상기 배터리(300)의 상기 양극과 연결되고; 상기 N-상 브리지 아암들(B2)의 제2 합류 단부는 상기 배터리(300)의 상기 음극과 연결되고;
    상기 에너지 저장 유닛(500)은 N개의 코일(KM2) 및 제2 커패시터(C2)를 포함하고; 상기 N개의 코일(KM2)의 제1 단부들은 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결되고; 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부들은 함께 연결되고; 상기 제2 커패시터(C2)의 제1 단부는 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부들과 연결되고; 상기 제2 커패시터(C2)의 제2 단부는 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 제2 합류 단부와 연결되고; N≥1이고;
    상기 제1 사전 설정된 상태에서, 상기 제어기(600)는 상기 제2 커패시터(C2)가 상기 배터리(300)를 충방전하여 상기 배터리(300)를 가열하게 하도록 상기 N-상 브리지 아암(B2)을 제어하고, 상기 배터리(300)가 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 수취하게 하도록 상기 M-상 브리지 아암(B1)을 제어하는, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 제1 스위치(K1)를 더 포함하고, 상기 제1 스위치(K1)의 제1 단부는 상기 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고; 상기 제1 스위치(K1)의 제2 단부는 상기 배터리(300)의 양극과 연결되고;
    상기 제어기(600)는 제2 사전 설정된 상태에서, 상기 제1 회로(200)를 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 수취하지 않는 상태에 있도록 제어하고 상기 제2 회로(400)를 상기 에너지 저장 유닛(500) 및 상기 배터리(300)가 충방전되게 하지 않는 상태에 있도록 제어하고, 상기 제1 스위치(K1)를 폐쇄되게 제어하여 상기 배터리(300)가 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 직접 수취하게 하도록 추가로 구성되는, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  6. 제4항에 있어서, 제2 스위치(K2)를 더 포함하고, 상기 제2 스위치(K2)의 제1 단부는 상기 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고; 상기 제2 스위치(K2)의 제2 단부는 상기 제2 커패시터(C2)의 제1 단부 및 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부와 각각 연결되고;
    상기 제어기(600)는 제3 사전 설정된 상태에서, 상기 제2 스위치(K2)가 폐쇄되도록 제어하고, 상기 N-상 브리지 아암들(B2) 중의 하부 브리지 아암들이 폐쇄 및 개방되도록 제어하여, 상기 배터리(300)로 하여금 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 수취하게 하도록 추가로 구성되고, 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터의 에너지는 상기 N-상 브리지 아암들(B2), 상기 N 코일들(KM2), 및 상기 제2 커패시터(C2)를 통과한 후에 부스트된 다음, 상기 배터리(300)에 의해 수취되고;
    상기 제어기(600)는 상기 제2 사전 설정된 상태에서, 상기 제2 스위치(K2)가 폐쇄되도록 제어하고, 상기 N-상 브리지 아암들(B2) 중 상기 하부 브리지 아암들이 개방되도록 제어하여, 상기 배터리(300)로 하여금 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 직접 수취하게 하도록 추가로 구성되는, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  7. 제4항에 있어서, 제3 스위치(K3)를 더 포함하고, 상기 제3 스위치(K3)의 제1 단부는 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부와 연결되고; 상기 제3 스위치(K3)의 제2 단부는 상기 제2 커패시터(C2)의 제1 단부와 연결되고; 상기 N개의 코일(KM2)은 모터 권선들이고, 상기 N-상 브리지 아암들(B2)은 브리지 아암 컨버터들이고;
    상기 제어기(600)는 제5 사전 설정된 상태에서, 상기 제3 스위치(K3)가 개방되도록 제어하고, 상기 모터 권선들에 대응하는 모터가 동력을 출력하게 하도록 상기 브리지 아암 컨버터들을 제어하도록 추가로 구성되는, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  8. 제3항에 있어서, 제4 스위치(K4)를 더 포함하고, 상기 제4 스위치(K4)의 제1 단부는 상기 M개의 코일(KM1)의 제2 단부와 연결되고; 상기 제4 스위치(K4)의 제2 단부는 상기 제1 커패시터(C1)의 제1 단부와 연결되고; 상기 M개의 코일(KM1)은 모터 권선들이고; 상기 M-상 브리지 아암들(B1)은 브리지 아암 컨버터들이고;
    상기 제어기(600)는 제6 사전 설정된 상태에서, 상기 제4 스위치(K4)가 개방되도록 제어하고, 상기 모터 권선들에 대응하는 모터가 동력을 출력하게 하도록 상기 브리지 아암 컨버터들을 제어하도록 추가로 구성되는, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 M개의 코일(KM1)은 구동 모터의 모터 권선들 또는 압축기의 모터 권선들이고;
    상기 N개의 코일(KM2)은 상기 구동 모터의 모터 권선들인, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기(600)는 상기 제1 사전 설정된 상태에서, 상기 배터리(300)를 가열하기 위해 상기 에너지 저장 유닛(500) 및 상기 배터리(300)를 순환적으로 충방전하도록 상기 제2 회로(400)를 제어하도록 구성되는, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 제2 회로(400)는 N-상 브리지 아암들(B2)을 포함하고; 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 제1 합류 단부는 상기 배터리(300)의 상기 양극과 연결되고; 상기 N-상 브리지 아암들(B2)의 제2 합류 단부는 상기 배터리(300)의 상기 음극과 연결되고;
    상기 에너지 저장 유닛(500)은 N개의 코일(KM2)을 포함하고; 상기 N개의 코일(KM2)의 제1 단부들은 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결되고; 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부들은 함께 연결되고; N≥2이고; 상기 N개의 코일(KM2)은 모터 권선들이고, 상기 N-상 브리지 아암들(B2)은 브리지 아암 컨버터들이고;
    상기 제1 사전 설정된 상태에서, 상기 제어기(600)는 N개의 코일(KM2)이 상기 배터리(300)를 충방전하여 상기 배터리(300)를 가열하게 하도록 상기 N-상 브리지 아암(B2)을 제어하고, 상기 배터리(300)가 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 수취하게 하도록 상기 M-상 브리지 아암(B1)을 제어하고;
    상기 제어기(600)는 제4 사전 설정된 상태에서, 상기 모터 권선들에 대응하는 모터로 하여금 동력을 출력하게 하도록 상기 브리지 아암 컨버터들을 제어하도록 추가로 구성되는, 배터리 에너지 처리 디바이스.
  12. 배터리 에너지 처리 방법으로서, 제1 사전 설정된 상태에서, 제2 회로(400)는 배터리(300)를 충방전하여 상기 배터리(300)를 가열하도록 제어되고, 제1 회로(200)는 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 에너지를 수취하고 상기 에너지를 상기 배터리(300)에 출력하여 상기 배터리(300)를 충전하도록 제어되고;
    상기 제1 회로(200)의 제1 단부는 상기 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고; 상기 제1 회로(200)의 제2 단부는 상기 배터리(300)와 연결되고; 상기 제2 회로(400)의 제1 단부는 상기 배터리(300)와 연결되고; 에너지 저장 유닛(500)이 상기 제2 회로(400)의 제2 단부와 연결되는, 배터리 에너지 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 사전 설정된 상태에서, 상기 제2 회로(400)는 상기 에너지 저장 유닛(500) 및 상기 배터리(300)를 충방전하여 상기 배터리(300)를 가열하도록 제어되고;
    상기 제1 회로(200)는 상기 에너지 교환 인터페이스(100)의 전압을 안정화시키기 위해 상기 제1 사전 설정된 상태에서 제어되고; 상기 제1 회로(200)에 의해 상기 배터리(300)에 전송된 전압은 상기 배터리(300)의 전압과 실시간으로 일치하는, 배터리 에너지 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 회로(200)는
    M-상 브리지 아암들(B1)- 상기 M-상 브리지 아암들(B1)의 제1 합류 단부는 상기 배터리(300)의 양극과 연결되고; 상기 M-상 브리지 아암들(B1)의 제2 합류 단부는 상기 배터리(300)의 음극과 연결됨 -;
    M개의 코일(KM1)- 상기 M개의 코일(KM1)의 제1 단부들은 상기 M-상 브리지 아암들(B1)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결되고; 상기 M개의 코일(KM1)의 제2 단부들은 함께 연결됨 -; 및
    제1 커패시터(C1)- 상기 제1 커패시터(C1)의 제1 단부는 상기 M개의 코일들(KM1)의 제2 단부들과 연결되고; 상기 제1 커패시터(C1)의 제2 단부는 상기 M-상 브리지 아암들(B1)의 제2 합류 단부와 연결되고; M≥1임 -를 포함하고;
    상기 제1 사전 설정된 상태에서, 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 수취하고 상기 배터리(300)를 충전하기 위해 상기 에너지를 상기 배터리(300)에 출력하도록 상기 제1 회로(200)를 제어하는 단계는
    상기 배터리(300)로 하여금 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 수취하게 하도록 상기 M-상 브리지 아암들(B1)을 제어하는 단계를 포함하는, 배터리 에너지 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 회로(400)는 N-상 브리지 아암들(B2)을 포함하고; 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 제1 합류 단부는 상기 배터리(300)의 상기 양극과 연결되고; 상기 N-상 브리지 아암들(B2)의 제2 합류 단부는 상기 배터리(300)의 상기 음극과 연결되고;
    상기 에너지 저장 유닛(500)은 N개의 코일(KM2) 및 제2 커패시터(C2)를 포함하고; 상기 N개의 코일(KM2)의 제1 단부들은 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결되고; 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부들은 함께 연결되고; 상기 제2 커패시터(C2)의 제1 단부는 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부들과 연결되고; 상기 제2 커패시터(C2)의 제2 단부는 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 제2 합류 단부와 연결되고; N≥1이고;
    상기 제1 사전 설정된 상태에서, 상기 배터리(300)를 가열하기 위해 상기 에너지 저장 유닛(500) 및 상기 배터리(300)를 충방전하도록 상기 제2 회로(400)를 제어하는 단계는
    상기 제2 커패시터(C2)가 상기 배터리(300)를 충방전시켜 상기 배터리(300)를 가열하게 하도록 상기 N-상 브리지 아암들(B2)을 제어하는 단계를 포함하는, 배터리 에너지 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서, 제2 사전 설정된 상태에서, 상기 제1 회로(200)는 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 수취하지 않는 상태에 있도록 제어되고 상기 제2 회로(400)는 상기 에너지 저장 유닛(500) 및 상기 배터리(300)를 충방전하지 않는 상태에 있도록 제어되고; 제1 스위치(K1)는 폐쇄되도록 제어되어 상기 배터리(300)가 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 직접 에너지를 수취하게 하고;
    상기 제1 스위치(K1)의 제1 단부는 상기 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고; 상기 제1 스위치(K1)의 제2 단부는 상기 배터리(300)의 양극과 연결되고;
    제3 사전 설정된 상태에서, 제2 스위치(K2)는 폐쇄되도록 제어되고, 상기 N-상 브리지 아암들(B2)의 하부 브리지 아암들은 폐쇄 및 개방되도록 제어되어, 상기 배터리(300)로 하여금 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 수취하게 하고; 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터의 에너지는 상기 N-상 브리지 아암들(B2), 상기 N 코일들(KM2), 및 상기 제2 커패시터(C2)를 통과한 후에 부스트된 다음, 상기 배터리(300)에 의해 수취되고;
    상기 제2 스위치(K2)의 제1 단부는 상기 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고; 상기 제2 스위치(K2)의 제2 단부는 상기 제2 커패시터(C2)의 제1 단부 및 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부와 각각 연결되는, 배터리 에너지 처리 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제2 사전 설정된 상태에서, 제2 스위치(K2)는 폐쇄되도록 제어되고, 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 상기 하부 브리지 아암은 개방되도록 제어되어, 상기 배터리(300)로 하여금 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 직접 에너지를 수취하게 하고;
    상기 제2 스위치(K2)의 제1 단부는 상기 에너지 교환 인터페이스(100)와 연결되고; 상기 제2 스위치(K2)의 제2 단부는 상기 제2 커패시터(C2)의 제1 단부 및 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부와 각각 연결되는, 배터리 에너지 처리 방법.
  18. 제15항에 있어서, 제5 사전 설정된 상태에서, 제3 스위치(K3)는 개방되도록 제어되고, 브리지 아암 컨버터들은 모터 권선들에 대응하는 모터가 동력을 출력하게 하도록 제어되고;
    상기 제3 스위치(K3)의 제1 단부는 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부와 연결되고; 상기 제3 스위치(K3)의 제2 단부는 상기 제2 커패시터(C2)의 제1 단부와 연결되고; 상기 N개의 코일(KM2)은 상기 모터 권선들이고; 상기 N-상 브리지 아암들(B2)은 상기 브리지 아암 컨버터들인, 배터리 에너지 처리 방법.
  19. 제15항에 있어서, 제6 사전 설정된 상태에서, 제4 스위치(K4)는 개방되도록 제어되고, 상기 브리지 아암 컨버터들은 모터 권선들에 대응하는 모터가 동력을 출력하게 하도록 제어되고;
    상기 제4 스위치(K4)의 제1 단부는 상기 M개의 코일(KM1)의 제2 단부와 연결되고; 상기 제4 스위치(K4)의 제2 단부는 상기 제1 커패시터(C1)의 제1 단부와 연결되고; 상기 M개의 코일(KM1)은 상기 모터 권선들이고; 상기 M-상 브리지 아암들(B1)은 상기 브리지 아암 컨버터들인, 배터리 에너지 처리 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 제2 회로(400)는 N-상 브리지 아암들(B2)을 포함하고; 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 제1 합류 단부는 상기 배터리(300)의 상기 양극과 연결되고; 상기 N-상 브리지 아암들(B2)의 제2 합류 단부는 상기 배터리(300)의 상기 음극과 연결되고;
    상기 에너지 저장 유닛(500)은 N개의 코일(KM2)을 포함하고; 상기 N개의 코일(KM2)의 제1 단부들은 상기 N-상 브리지 아암(B2)의 중간점들과 일대일 대응으로 연결되고; 상기 N개의 코일(KM2)의 제2 단부들은 함께 연결되고;
    N≥2이고;
    상기 제1 사전 설정된 상태에서, 상기 N-상 브리지 아암들(B2)은 상기 N개의 코일(KM2)이 상기 배터리(300)를 충방전하게 하여 상기 배터리(300)를 가열하도록 제어되고, 상기 M-상 브리지 아암들(B1)은 상기 배터리(300)로 하여금 상기 에너지 교환 인터페이스(100)로부터 상기 에너지를 수취하게 하도록 제어되는, 배터리 에너지 처리 방법.
  21. 제20항에 있어서, 제4 사전 설정된 상태에서, 모터 권선들에 대응하는 모터가 동력을 출력하게 하도록 브리지 아암 컨버터들을 제어하는 단계를 더 포함하고,
    상기 N개의 코일(KM2)은 상기 모터 권선들이고; 상기 N-상 브리지 아암들(B2)은 상기 브리지 아암 컨버터들인, 배터리 에너지 처리 방법.
  22. 배터리 및 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 배터리 에너지 처리 디바이스를 포함하는 차량.
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