JP2021099987A - バッテリコントローラー及びそのバッテリ電力測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリコントローラーを提供する。【解決手段】バッテリコントローラーであって、バッテリコントローラー外のバッテリ群に直列に結合されて、開回路電圧を提供するための補助測定エネルギー貯蔵素子と、開回路電圧又はバッテリ群を流れる電流に基づいてバッテリ群の持つ電力値を出力するための制御ユニットと、バッテリ群を流れる電流を測定して、測定結果を制御ユニットに伝送するための測定ユニットと、測定ユニットの測定された電流値がプリセット値以下であるように制限するための保護ユニットと、を含むバッテリコントローラー。本願は、更に、上記のバッテリコントローラーに適用される電力測定方法を開示する。【選択図】図１Ａ

Description

本開示内容は、バッテリコントローラー、及びその測定方法に関する。

バッテリ電力の計算は、今の電子製品の重要な機能であり、従来の単一的な推算方法では、長時間の測定では累積誤差が発生し、精度が徐々に低下するため、残留電力の予測が不正確となり、バッテリ保護の関連機能に間接的に影響を与えてしまう。例として、バッテリの充電状態の計算には、一般的に、バッテリの充放電電流を時間に対して積分運算して、バッテリの動的充電状態を見積もるクーロン積分法が使用される。しかしながら、この方法では、電流測定の精度に対する要求が高く、且つ長時間の計算による誤差が累積して残留電力の計算が不正確になる可能性がある。

上記の課題を解決するために、本願の一態様は、補助測定エネルギー貯蔵素子、制御ユニット、測定ユニット及び保護ユニットを含み、バッテリ群と充放電回路との間に結合されるバッテリコントローラーを提供する。

本発明のバッテリコントローラーには、制御ユニットが、それぞれ補助測定エネルギー貯蔵素子及び測定ユニットに結合される。補助測定エネルギー貯蔵素子は、バッテリ群と測定ユニットに結合され、また制御ユニットに結合される。補助測定エネルギー貯蔵素子とバッテリ群は、充放電回路に対して直列に結合される。測定ユニットとバッテリ群は、充放電回路に対して直列に結合され、且つ測定ユニットが制御ユニットに結合される。保護回路は、バッテリ群と充放電回路に結合され、電流がプリセット値以下であるように制限する。

本発明において、バッテリ群は、少なくとも１つのリチウムバッテリを含む。

本発明において、補助測定エネルギー貯蔵素子は、バッテリ群の少なくとも１つのリチウムバッテリと異なる組成を有するリチウムバッテリであり、且つ異なる放電曲線を有する。

本発明において、バッテリ群が充放電回路を介して充電又は放電を行う時に、測定ユニットは、バッテリ群を流れる電流値を測定し制御ユニットに提供する。制御ユニットは、この電流値に基づいて第１の電力値を計算する。

本発明において、バッテリ群が静止である時に、補助測定エネルギー貯蔵素子は、開回路電圧値を制御ユニットに提供する。制御ユニットは、この開回路電圧値に基づいて第２の電力値を発生する。第２の電力値は、第１の電力値を修正する又は取り換えることに用いられる。

本発明において、保護回路は、リレー又はヒューズである。

本願の別の態様は、以下の操作を含むバッテリの電力測定方法を提供する。バッテリ群が静的状態であるかを判断して、静的状態ではないと、測定ユニットはバッテリ群を流れる電流値を測定し、制御ユニットは電流値に基づいてクーロン積分法により第１の電力値を計算して出力するという操作を行う。バッテリ群が静的状態であると、補助測定エネルギー貯蔵素子は開回路電圧値を制御ユニットに提供し、制御ユニットはこの開回路電圧値及び電力データに基づいて第２の電力値を発生するという操作を行い、第２の電力値は第１の電力値を修正する又は取り換えることに用いられる。

本発明において、前記制御ユニットによって前記開回路電圧又は前記バッテリ群を流れる電流値に基づいて前記第１の電力値を出力することは、メモリによって前記補助測定エネルギー貯蔵素子に関連している電力データを記憶することと、プロセッサによって前記測定ユニットの測定された電流値に基づいて複数の工程を実行することと、を備え、前記工程は、前記電流値がゼロではない場合、前記バッテリ群が動的状態にあると判断し、前記電流値に基づいて前記第１の電力値を出力することと、前記電流値がゼロである場合、前記バッテリ群が静的状態にあると判断し、前記開回路電圧と前記電力データに基づいて第２の電力値を発生することと、を含む。

本発明における測定方法では、前記プロセッサによって前記第２の電力値に基づいて前記第１の電力値を出力することを更に含む。

本発明における測定方法では、前記電力データは前記開回路電圧と前記第２の電力値との比に関連している。

本発明における測定方法では、前記保護ユニットによって、前記測定ユニットの測定された電流値が前記プリセット値よりも大きくなる場合、前記測定ユニットをオフにすることを更に含む。

本発明における測定方法では、前記第１の電力値の最大値は、前記第２の電力値の最大値以下である。

以上をまとめると、本願の実施例は、測定対象のバッテリ群に補助測定エネルギー貯蔵素子を直列に接続し、前記バッテリが静的モードにある時にこのエネルギー貯蔵素子の開回路電圧に基づいて測定対象のバッテリの残留電力を修正して、従来の方法の累積誤差による不正確さを回避し、残留電力を正確に見積もることができる。

本願の図面について、下記のように説明する。
本願の実施例による電力制御システムを示す模式図である。 本願の別の実施例による電力制御システムを示す模式図である。 本願の実施例による制御ユニットを示す模式図である。 本願の実施例によるバッテリ群の放電曲線図である。 本願の実施例による補助測定エネルギー貯蔵素子を示す放電曲線図である。 本願のある実施例による測定方法を示す操作フロー図である。

以下、実施例を挙げて図面に合わせて詳しく説明するが、提供された実施例は本発明に含まれる範囲を限定するためのものではなく、構造や動作についての記述はその実行の手順を限定するためのものではなく、素子から新たに組み合わせられた構造、それにより生じる等価な効果を持つ装置であれば、何れも本発明の範囲に含まれる。なお、図面は単に説明するためのものであり、原寸で作図されるものではない。容易に理解させるために、下記説明において、同一の素子に同一の符号を付けて説明する。

明細書と特許請求範囲にわたって用いられる用語（ｔｅｒｍｓ）は、特に明記される以外、通常、用語ごとにこの分野、この開示の内容と特殊内容に使用される一般的な意味を持つ。当業者へ本開示に関する記述における規定外の案内を提供するために、本開示を記述するためのある用語については、下記又はこの明細書の別所で検討される。

本明細書に使用される「第１の」、「第２の」等については、次序又は順位を特定する意味ではなく、本発明を限定するためのものでもなく、単に同一の技術用語で記述される素子又は操作を区別するためのものである。

次に、本明細書に使用される「含む」、「備える」、「有する」、「含有」等は、何れも開放的な用語であり、つまり、それを含むがそれに限定されないことを指す。

また、本明細書に使用される「結合」又は「接続」とは、２つ又は複数の素子が互いに直接的に実質的又は電気的に接触し、又は互いに間接的に実質的又は電気的に接触してもよく、２つ又は複数の素子が互いに操作し又は動作してもよいことである。

以下、図面で本発明の複数の実施形態を開示するが、明らかに説明するために、多くの実際的な細部については、下記の説明において併せて説明する。しかしながら、理解すべきなのは、これらの実際的な細部は、本発明を制限するためのものではない。即ち、本願の実施形態の一部において、これらの実際的な細部は必要なものではない。また、図面を簡単化するために、幾つかの従来慣用の構造と素子については、図面において簡単に示すように描かれる。

図１Ａは、本願の実施例による電力制御システム１００Ａを示す模式図である。図１Ａに示すように、電力制御システム１００Ａは、バッテリ群１１０と充放電回路１１５との間に結合されるためのバッテリコントローラー１０５Ａを含む。本実施例において、バッテリコントローラー１０５Ａは、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０、制御ユニット１３０、測定ユニット１４０及び保護ユニット１５０を含む。補助測定エネルギー貯蔵素子１２０は、バッテリ群１１０と測定ユニット１４０に結合され、また制御ユニット１３０に結合される。補助測定エネルギー貯蔵素子１２０とバッテリ群１１０は、充放電回路１１５に対して直列に結合される。測定ユニット１４０とバッテリ群１１０は、充放電回路１１５に対して直列に結合される。測定ユニット１４０は、制御ユニット１３０に結合されて、バッテリ群１１０を流れる電流を測定して、測定結果を制御ユニット１３０に伝送することに用いられる。保護ユニット１５０は、バッテリ群１１０と充放電回路１１５との間に結合され、また測定ユニット１４０と補助測定エネルギー貯蔵素子１２０に結合される。

図１Ａに示す実施例において、バッテリ群１１０、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０、測定ユニット１４０は充放電回路１１５に対して直列に結合され、且つ補助測定エネルギー貯蔵素子１２０はバッテリ群１１０と測定ユニット１４０との間に位置する。

図１Ａを引き続き参照すると、バッテリ群１１０は、少なくとも１つのバッテリ（未図示）を含み、充電又は放電を行う時に、バッテリ群のバッテリーの充電状態（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ；ＳＯＣ）が充電又は放電に応じて変化する。

本発明において、バッテリ群１１０は、少なくとも１つのリチウムバッテリを含む。バッテリ群１１０におけるリチウムバッテリは、出力電圧及び電流を考慮すると、互いに直列又は並列に接続されてよい。

まず図２Ａを参照すると、本実施例のバッテリ群１１０の放電曲線図である。即ち、バッテリ群１１０の開回路電圧ＯＶの電力に対する二次元座標模式図である。図２Ａに示すように、縦軸の単位は電圧（Ｖ）であり、横軸の単位はミリアンペア時間（ｍＡｈ）である。開回路電圧ＯＶの電力に対する二次元座標模式図である。図２Ａに示すように、縦軸の単位は電圧（Ｖ）であり、横軸の単位はミリアンペア時間（ｍＡｈ）である。ある実施例において、図２Ａに示す曲線は、上記バッテリ群１１０の開回路電圧ＯＶとその自身の電力との２つの間の変化に基づいて示され、上記バッテリ群１１０の電力はここでＳＯＣ１で表示されてよい。しかしながら、バッテリ群１１０が長時間放電の時に、バッテリ容量（ｍＡｈ）の変化に対する電圧（Ｖ）の変化量は明らかではなく、即ち放電曲線の傾きが小さいため、電力を見積もる際に、誤差が生じやすい。

本願の実施例による補助測定エネルギー貯蔵素子１２０を示す放電曲線図である図２Ｂを引き続き参照されたい。図２Ａと異なり、図２Ｂの補助測定エネルギー貯蔵素子１２０は、長時間放電の時に、放電曲線においてバッテリ容量（ｍＡｈ）の変化に対する電圧（Ｖ）の変化量が明らかであり、即ち放電曲線の傾きが大きいため、電力を見積もる際に、誤差が生じやすくない。

バッテリ群１１０と補助測定エネルギー貯蔵素子１２０とが直列に結合される場合、放電時の電力減少の比は同じである。バッテリ群１１０と補助測定エネルギー貯蔵素子１２０とが直列に結合される場合、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０は、対応する開回路電圧ＯＶを提供することにも用いられる。

本願の実施例において、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０は、バッテリ群１１０の少なくとも１つのリチウムバッテリと異なる組成のリチウムバッテリであり、且つ異なる放電曲線を有する。

本願の実施例において、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０は、リチウムコバルト酸化物バッテリ（ＬｉＣｏＯ_２）、リチウムマンガン酸化物バッテリ（ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）、リチウムニッケル酸化物バッテリ（ＬｉＮｉＯ_２）、リチウムニッケルマンガン酸化物バッテリ（Ｌｉ（Ｎｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２）、電気二重層コンデンサ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｏｕｂｌｅ ｌａｙｅｒ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）又はそれらの組合せという構成材料であってよいが、それらに限定されない。

ある実施例において、バッテリ群１１０の最大容量は、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の最大容量以下であり、つまり、バッテリ群１１０の電力ＳＯＣ１の最大値は、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の電力ＳＯＣ２の最大値以下である。

図１Ａに示す実施例において、制御ユニット１３０は、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０に結合されて、ルックアップテーブル法により補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の電力ＳＯＣ２を見積もるように、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の開回路電圧ＯＶを測定することに用いられる。ある実施例において、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０は、バッテリコントローラー１０５Ａのメインループに直列に接続された特定のエネルギー貯蔵素子とされ、電力制御システム１００Ａにおいて残留電力を見積もる補正素子とされる。上記から分かるように、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の開回路電圧ＯＶと電力ＳＯＣ２との間は、明らかな傾きの視認性を有する。従って、ある実施例において、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の開回路電圧ＯＶと電力ＳＯＣ２の二次元座標曲線と傾きとの関係を電力データＤとして記録してメモリ（例えば、図１Ｃに示すメモリ１７０）に記憶してから、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の開回路電圧ＯＶを測定して、メモリにおける電力データＤに合わせてスロープルックアップテーブを見積もることで、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の電力ＳＯＣ２を計算することができる。ある実施例において、制御ユニット１３０は、累積誤差なしに、バッテリ群１１０の当時の残留電力を正確に見積もるように、更に、スロープルックアップテーブに基づいて生成された電力ＳＯＣ２を計算し、更にバッテリ群１１０の電力ＳＯＣ１を推定することができる。

ある実施例において、制御ユニット１３０は、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の記憶可能な最大電力及びその当時の電力ＳＯＣ２に基づいて補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の当時の消費電力を計算する。次に、制御ユニット１３０は、また、バッテリ群１１０の最大電力と補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の消費された電力に基づいて、バッテリ群１１０の当時の残留電力を見積もる。ある実施例において、バッテリ群１１０が補助測定エネルギー貯蔵素子１２０に直列に結合されるため、バッテリ群１１０と補助測定エネルギー貯蔵素子１２０を流れる電流とは等しくなり、且つ同じ時間でバッテリ群１１０と補助測定エネルギー貯蔵素子１２０とが同じ電力消費を有する。

図１Ａの実施例において、測定ユニット１４０は、制御ユニット１３０と補助測定エネルギー貯蔵素子１２０に結合されて、制御ユニット１３０に残留電力ＳＯＣを計算させるように、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０を流れる電流を測定することに用いられる。ある実施例において、測定ユニット１４０は、電流センサ（ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｅｎｓｏｒ）又は他の適切な電流感知素子によって達成されるが、本願はそれらに限定されない。

保護ユニット１５０は、測定ユニット１４０及びバッテリ群１１０に結合されて、バッテリコントローラー１０５Ａの安全性を保護するように、前記測定された電流値がプリセット値以下であるように制限することに用いられる。ある実施例において、保護ユニット１５０は、過電流保護装置（Ｏｖｅｒ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）、リレー（Ｒｅｌａｙ）、ヒューズ（Ｆｕｓｅ）又は他の類似な素子によって達成されるが、本願はそれらに限定されない。操作上、バッテリコントローラー１０５Ａを流れる電流の電流値が上記のプリセット値を超えると、保護ユニット１５０は、回路を遮断し又は警報信号を送信してユーザに警告する。

図１Ｂは、本願の別の実施例による電力制御システム１００Ｂを示す模式図である。図１Ｂに示す電力制御システム１００Ｂは、図１Ａに示す制御システム１００Ａと大体同じであるが、下記の点で異なっている。バッテリコントローラー１０５Ｂでは、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０が測定ユニット１４０に直列に結合されなく、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０及び測定ユニット１４０がそれぞれバッテリ群１１０と異なる電流経路に結合され、またバッテリ群１１０と保護ユニット１５０との間に結合される。

図１Ｂの実施例において、測定ユニット１４０は、制御ユニット１３０とバッテリ群１１０に結合されて、制御ユニット１３０に残留電力ＳＯＣを計算させるように、バッテリ群１１０を流れる電流を測定することに用いられる。ある実施例において、測定ユニット１４０は、電流センサ（ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｅｎｓｏｒ）又は他の適切な電流感知素子によって達成されるが、本願はそれらに限定されない。いくつかの実施例において、電力制御システム１００Ｂでは、各素子又はユニットの機能の何れも電力制御システム１００Ａにおける対応的な素子又はユニットの機能と類似しているため、ここで説明しない。

図１Ｃは、本願のある実施例による制御ユニット１３０を示す模式図である。図１Ｃに示すように、制御ユニット１３０は、メモリ１７０、プロセッサ１８０及びディスプレイユニット１９０を含み、プロセッサ１８０がメモリ１７０とディスプレイユニット１９０との間に結合される。

メモリ１７０は、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０に関連している電力データＤを記憶することに用いられる。ある実施例において、電力データＤは、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の開回路電圧ＯＶと充電状態という２つのパラメータからなる比のパラメータである。つまり、電力データＤは、開回路電圧ＯＶと充電状態との２つからなり、且つこの２つのパラメータの値が二次元平面座標図において曲線（図２Ｂに示すように）として示されることができるので、曲線の傾きの変化を記録することができる。

ある実施例において、メモリ１７０は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体によって達成される。ある実施例において、コンピュータ可読記憶媒体は、電気的、磁気的、光学的、赤外線及び／又は半導体システム（又は設備又は装置）である。例えば、コンピュータ可読記憶媒体は、半導体又はソリッドステートメモリ、磁気テープ、リムーバブルコンピュータディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク及び／又は光ディスクを含む。光ディスクを使用する１つ又は複数の実施例において、コンピュータ可読記憶媒体は、読み取り専用メモリディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）、書き換え可能なディスク（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）及び／又はデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）を含む。

プロセッサ１８０は、測定ユニット１４０の測定された電流に基づいてバッテリ群１１０の状態を判断することに用いられる。測定された電流がゼロではない場合、プロセッサ１８０は、バッテリ群１１０が動的状態にあると判断し、バッテリ群１１０が電力を供給していることを示す。この時、プロセッサ１８０は、測定された電流に基づいてクーロン積分法（Ｃｏｕｌｏｍｂ Ｃｏｕｎｔｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ）によりバッテリ群１１０の当時の残留電力を計算し、バッテリ群１１０の電力ＳＯＣ１をディスプレイユニット１９０に出力する。

電流がゼロである場合、プロセッサ１８０は、バッテリ群１１０が静的状態にあると判断し、この時にバッテリ群１１０がアイドル状態であり且つ電力が供給されていないことを示す。この時、プロセッサ１８０は、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の開回路電圧ＯＶを測定し、メモリ１７０における電力データＤに対してテーブルルックアップ動作を実行して、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の当時の電力を推定し、推定された数値を電力ＳＯＣ２として表示される。

ある実施例において、クーロン積分法は、電力積分法とも呼ばれ、制御ユニット１３０により直接バッテリ群１１０を流れる電流を測定し、経時的に積分して電力ＳＯＣを計算する方法である。クーロン積分法は、電力ＳＯＣを推定する直感的な方式であり、バッテリーによって消費又は補充された電力を直接計算して、前記バッテリの残りの電力ＳＯＣを見積もる。

ある実施例において、プロセッサ１８０は、更に、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の電力ＳＯＣ２に基づいてバッテリ群１１０の当時の電力ＳＯＣ１を見積もり、バッテリ群１１０の電力ＳＯＣ１を電力値として出力してディスプレイユニット１９０に伝送して表示することに用いられる。

各実施例において、プロセッサ１１０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ；ＡＳＩＣ）、マルチプロセッサ、分散処理システム又は適切な処理回路によって達成されるが、上記に限定されない。

ある実施例において、ディスプレイユニット１９０は、ディスプレイ装置によって達成されて、画像及びデータを表示することに用いられるが、これに限定されない。ある実施例において、ディスプレイユニット１９０は、様々なスクリーンで実現されてよく、スクリーンがプロセッサ１８０の制御に基づいて画面を表示し、この画面がを含む複数のレイヤーを含んでよく、前記レイヤーが異なるアプリケーション、グラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）、システムステータス列、作業列等の内容を表示することに用いられる。ある他の実施例において、制御ユニット１３０はディスプレイカード（未図示）又はオーディオビジュアル処理回路（未図示）等の回路素子を更に含んでよい。上記回路素子は、プロセッサ１８０の制御に基づいて、処理された影像データを表示するようにディスプレイユニット１９０に提供してよい。

上記の制御ユニット１３０の構造は、例示だけであり、本願を限定するものではない。制御ユニット１３０の構造は、本願の精神と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修正を加えることができる。例として、異なる実施例において、制御ユニット１３０は、上記ディスプレイユニット１９０及び／又はメモリ１７０を含まずに、中央プロセッサ（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ（ＭＣＵ）又は他の適切なプロセッサによって直接達成されることができる。

図３は、本願のある実施例による測定方法３００の操作フロー図である。図３に示すように、測定方法３００は、バッテリ全体の電流を検出することによりバッテリの当時の使用状態を判断し、傾きのスロープルックアップテーブとクーロン積分法に合わせて、残留電力ＳＯＣを見積もる精度を補正する。下記測定方法３００は、図１Ｂに示すバッテリコントローラー１０５Ｂに合わせて例として説明するが、図１Ｂに示すバッテリコントローラー１０５Ｂに適用されることに限定されなく、即ち、如何なる類似な回路に適用されることができる。

操作Ｓ３１０において、制御ユニット１３０は、電流に基づいてバッテリ群１１０の当時の使用モードを判断し、例えばバッテリ群１１０が静的状態にあるかを判断する。バッテリ群１１０を流れる電流がゼロと測定された場合、バッテリ群１１０が静的状態にあることを判断してから、操作Ｓ３２０を行う。電流がゼロではない場合、バッテリ群１１０が動的状態にあることを判断してから、操作Ｓ３２１を行う。

操作Ｓ３２０において、制御ユニット１３０は、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の開回路電圧ＯＶに基づいてメモリ１７０に記憶された電力データＤを比較して、電力値ＳＯＣ２を発生する。

操作Ｓ３３０において、制御ユニット１３０は、また電力値ＳＯＣ２に基づいてバッテリ群１１０の電力値ＳＯＣ１を見積もり、電力値ＳＯＣ２が電力値ＳＯＣ１と異なる時にバッテリ群１１０の電力値ＳＯＣ１を修正又は取り換える。つまり、制御ユニット１３０は、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の電力値ＳＯＣ２とバッテリ群１１０の電力値ＳＯＣ１を比較して、電力値ＳＯＣ２が電力値ＳＯＣ１と異なる場合、制御ユニット１３０は、電力値ＳＯＣ２を出力することで、電力値ＳＯＣ１を取り換える。一方、電力値ＳＯＣ２が電力値ＳＯＣ１と同じである場合、制御ユニット１３０の出力された電力値ＳＯＣ２は基本的にバッテリ群１１０の電力値ＳＯＣ１と同じであり、元の回路操作に影響しない。

操作Ｓ３１０に戻すと、電流がゼロではない場合、バッテリ群１１０が動的状態にあると判断され、この時に引き続き操作Ｓ３２１を行い、測定ユニット１４０がバッテリ群１１０を流れる電流を測定する。

次に、操作Ｓ３２２において、制御ユニット１３０は、電流に基づいてクーロン積分法によりバッテリ群１１０の電力値ＳＯＣ１を計算し、バッテリ群１１０の電力値ＳＯＣ１を出力する。

上記操作において、制御ユニット１３０は、バッテリ群１１０が動的状態にあると判断する場合、測定ユニット１４０の測定された電流値によりクーロン積分法を行って、これによりバッテリ群１１０の充電、放電と残留電力を計算する。これと反して、制御ユニット１３０は、バッテリ群１１０が静的状態にあると判断する場合、補助測定エネルギー貯蔵素子１２０の開回路電圧ＯＶを測定し、メモリ１７０から電力データＤを取って比較して、更にバッテリ群１１０の当時の残留電力ＳＯＣを見積もる。従って、記測定方法３００によれば、バッテリ群１１０が異なる状態にある時に異なる残留電力ＳＯＣの推定法を使用することができ、従来のクーロン積分法だけにより、生成された累積誤差を補正する。

上記操作Ｓ３１０〜操作Ｓ３４０の説明は、前記各図面の実施例を参照してよいので、繰り返して説明しない。上記測定方法３００の複数の操作は、例示だけであり、上記例示の順序に従って行うことに限定されなく。本願の各実施例の操作方式と範囲から逸脱しない限り、測定方法３００での様々な操作は、適切に追加、交換、省略、又は異なる順序で実行することができる。

以上をまとめると、本願の実施例は、測定対象のバッテリに補助測定エネルギー貯蔵素子を直列に接続し、前記バッテリが静的モードにある時にこのエネルギー貯蔵素子の開回路電圧に基づいて測定対象のバッテリの残留電力を見積もり、従来の方法の累積誤差による不正確さを回避し、過充電又は過放電によるバッテリーの損傷を防ぎ、残留電力を正確に見積もることができて、ユーザーエクスペリエンスを向上させる。

本願は実施形態を前述の通りに開示したが、これは本願を限定するものではなく、当業者であれば、本願の精神と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修飾を加えることができる。従って、本願の保護範囲は、後の特許請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。

１００Ａ、１００Ｂ：電力制御システム
１０５Ａ、１０５Ｂ：バッテリコントローラー
１１０：バッテリ群
１１５：充放電回路
１２０：補助測定エネルギー貯蔵素子
１３０：制御ユニット
１４０：測定ユニット
１５０：保護ユニット
１７０：メモリ
１８０：プロセッサ
１９０：ディスプレイユニット
３００：測定方法
Ｓ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０、Ｓ３２１、Ｓ３２２：操作

Claims (13)

1. バッテリコントローラーであって、
   前記バッテリコントローラー外のバッテリ群に直列に結合されて、開回路電圧を提供するための補助測定エネルギー貯蔵素子と、
   前記補助測定エネルギー貯蔵素子に結合されて、前記補助測定エネルギー貯蔵素子の前記開回路電圧を測定することに用いられ、また測定された前記開回路電圧及びそれに対応する電力データに基づいて前記バッテリ群の持つ第１の電力値を出力するための制御ユニットと、
   前記制御ユニットと前記バッテリ群に結合されて、前記バッテリ群を流れる電流を測定して、測定結果を前記制御ユニットに伝送して、前記制御ユニットに前記第１の電力値を出力させるための測定ユニットと、
   前記測定ユニットに結合されて、前記測定ユニットの測定された電流値がプリセット値以下であるように制限するための保護ユニットと、
   を含むバッテリコントローラー。
2. 前記制御ユニットは、
   前記測定ユニットの測定された電流値に基づいて複数の工程を実行するためのプロセッサを備え、
   前記工程は、前記電流値がゼロではない場合、前記バッテリ群が動的状態にあると判断し、前記電流値に基づいて前記第１の電力値を出力することと、前記電流値がゼロである場合、前記バッテリ群が静的状態にあると判断し、前記開回路電圧と前記電力データに基づいて第２の電力値を発生することと、を含む請求項１に記載のバッテリコントローラー。
3. 前記プロセッサは、更に、前記第２の電力値に基づいて前記第１の電力値を出力することに用いられる請求項２に記載のバッテリコントローラー。
4. 前記電力データは、前記開回路電圧と前記第２の電力値との比に関連している請求項２に記載のバッテリコントローラー。
5. 前記保護ユニットは、前記測定ユニットの測定された電流値が前記プリセット値よりも大きくなる場合、前記測定ユニットをオフにすることに用いられる請求項１に記載のバッテリコントローラー。
6. 前記第１の電力値の最大値は、前記第２の電力値の最大値以下である請求項２に記載のバッテリコントローラー。
7. 前記補助測定エネルギー貯蔵素子は、リチウムコバルト酸化物バッテリ、リチウムマンガン酸化物バッテリ、リチウムニッケル酸化物バッテリ、リチウムニッケルマンガン酸化物バッテリ、電気二重層コンデンサ又はそれらの組合せを含む請求項１に記載のバッテリコントローラー。
8. 補助測定エネルギー貯蔵素子によって開回路電圧を提供することと、
   制御ユニットによって前記補助測定エネルギー貯蔵素子の前記開回路電圧を測定し、測定された前記開回路電圧及びそれに対応する電力データに基づいて第１の電力値を出力することと、
   測定ユニットによってバッテリ群を流れる電流値を測定して、前記制御ユニットに前記第１の電力値を出力させることと、
   保護ユニットによって、前記測定ユニットの測定された電流値がプリセット値以下であるように制限することと、
   を含む測定方法。
9. 前記制御ユニットによって前記開回路電圧又は前記バッテリ群を流れる電流値に基づいて前記第１の電力値を出力することは、
   メモリによって前記補助測定エネルギー貯蔵素子に関連する前記電力データを記憶することと、
   プロセッサによって前記測定ユニットの測定された電流値に基づいて複数の工程を実行することと、
   を備え、
   前記工程は、前記電流値がゼロではない場合、前記バッテリ群が動的状態にあると判断し、前記電流値に基づいて前記第１の電力値を出力することと、前記電流値がゼロである場合、前記バッテリ群が静的状態にあると判断し、前記開回路電圧と前記電力データに基づいて第２の電力値を発生することと、を含む請求項８に記載の測定方法。
10. 前記プロセッサによって前記第２の電力値に基づいて前記第１の電力値を出力することを更に含む請求項９に記載の測定方法。
11. 前記電力データは、前記開回路電圧と前記第２の電力値との比に関連している請求項９に記載の測定方法。
12. 前記保護ユニットによって、前記測定ユニットの測定された電流値が前記プリセット値よりも大きくなる場合、前記測定ユニットをオフにすることを更に含む請求項８に記載の測定方法。
13. 前記第１の電力値の最大値は、前記第２の電力値の最大値以下である請求項９に記載の測定方法。
    

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