JP4622645B2 - 電池装置およびこれを備える内燃機関装置並びに車両 - Google Patents

電池装置およびこれを備える内燃機関装置並びに車両 Download PDF

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Description

本発明は、電池装置およびこれを備える内燃機関装置並びに車両に関し、詳しくは、複数のセルを直列に接続してなる複数の電池モジュールを備える電池装置およびこれを備える内燃機関装置並びに車両に関する。
従来、この種の電池装置としては、複数のセルを直列に接続した組電池の各セルの充電容量ＳＯＣに基づいて各セルの容量調整条件を決定し、この容量調整条件に従って組電池の各セルの充電容量を調整するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、このように充電容量を調整することにより、各セルの容量の十分な均一化（均等化）を図っている。
特開２００４−３１０１２号公報
しかしながら、上述の電池装置では、各セルの容量の均等化を図ることができるものの、均等化が各セルの放電によるものであるため、均等化における電力損失が生じる。こうした電力損失は、エネルギ効率の観点から好ましくなく、電力損失の低減が望まれる。
また、内燃機関をスタータモータによりクランキングして始動する装置では、スタータモータに電力供給する二次電池がバッテリ上がりを生じると、内燃機関を始動することができない。このため、二次電池とは別にスタータモータに電力供給可能な電力源を搭載することが望まれる。
本発明の電池装置は、各セルの均等化における電力損失を低減することを目的とする。また、本発明の内燃機関装置およびこれを備える車両は、スタータモータに電力供給する二次電池がバッテリ上がりを生じたときでもスタータモータに電力供給して内燃機関を始動することを目的とする。
本発明の電池装置およびこれを備える内燃機関装置並びに車両は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の電池装置は、
複数のセルを直列に接続してなる複数の電池モジュールを備える電池装置であって、
前記複数の電池モジュールの各電池モジュール毎に各電池モジュールを構成する各セルの電圧の均等化を行なう複数の均等化回路と、
前記複数の電池モジュールを直列接続したり並列接続する接続切替手段と、
所定の均等化実行条件が成立したとき、前記複数の電池モジュールを直列接続した状態で各電池モジュールを構成する各セルの均等化が行なわれる前記接続切替手段と前記複数の均等化回路とを制御し、前記各電池モジュールを構成する各セルの均等化が終了した後に、各電池モジュールを構成する各セルの均等化を終了すると共に前記複数の電池モジュールが並列接続されて各電池モジュールの均等化がなされるよう前記接続切替手段と前記複数の均等化回路とを制御する均等化制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の電池装置では、所定の均等化実行条件が成立したときには、複数の電池モジュールを直列接続した状態で各電池モジュールを構成する各セルの均等化を行ない、その後、各電池モジュールを構成する各セルの均等化を終了すると共に複数の電池モジュールが並列接続されて各電池モジュールの均等化を行なう。直列接続による電池モジュール毎の各セルの均等化では放電による電力損失が生じるものの、並列接続による電池モジュールの均等化では電池モジュール間で電力の授受が行なわれるから放電による電力損失は生じない。この結果、全体としての電力損失を低減することができる。ここで、各セルはリチウム二次電池として構成されてなるものとすることもできる。
こうした本発明の電池装置において、前記接続切替手段は、前記電池モジュールを所定数直列接続してなる複数の直列モジュールを直列接続したり並列接続する手段であるものとすることもできる。
本発明の内燃機関装置は、
内燃機関を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関をクランキング可能なスタータモータと、
前記スタータモータに電力を供給する二次電池と、
上述のいずれかの態様の本発明の電池装置、即ち、基本的には、複数のセルを直列に接続してなる複数の電池モジュールを備える電池装置であって、前記複数の電池モジュールの各電池モジュール毎に各電池モジュールを構成する各セルの電圧の均等化を行なう複数の均等化回路と、前記複数の電池モジュールを直列接続したり並列接続する接続切替手段と、所定の均等化実行条件が成立したとき、前記複数の電池モジュールを直列接続した状態で各電池モジュールを構成する各セルの均等化が行なわれる前記接続切替手段と前記複数の均等化回路とを制御し、前記各電池モジュールを構成する各セルの均等化が終了した後に、各電池モジュールを構成する各セルの均等化を終了すると共に前記複数の電池モジュールが並列接続されて各電池モジュールの均等化がなされるよう前記接続切替手段と前記複数の均等化回路とを制御する均等化制御手段と、を備える電池装置と、
前記電池装置から前記スタータモータへの電力の供給と該電力の供給の停止とを切り替える電力供給停止切替手段と、
所定の切替条件が成立したとき、前記複数の電池モジュールが並列接続された状態で前記電池装置から前記スタータモータに電力が供給されるよう前記接続切替手段と前記電力供給停止切替手段とを制御する切替制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この内燃機関装置では、所定の切替条件が成立したときには、複数の電池モジュールが並列接続された状態で電池装置からスタータモータに電力を供給する。したがって、スタータモータへの電力供給源として二次電池と電池装置とを用いることができる。この結果、二次電池がバッテリ上がりして二次電池からの電力によってはスタータモータを駆動して内燃機関をクランキングすることができないときでも、電池装置からの電力によりスタータモータを駆動して内燃機関をクランキングすることができ、内燃機関を始動することができる。ここで、所定の切替条件としては、前記二次電池が前記スタータモータによるクランキングに要する電力を供給できない状態となる条件であるものとすることもできる。こうした内燃機関装置は自動車などの車両に搭載されるものとすることもできる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例としての電池装置としての電源装置４０を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、図示するように、ガソリンにより駆動するエンジン２２と、エンジン２２からの動力を変速してデファレンシャルギヤ３６を解して駆動輪３８ａ，３８ｂに出力するオートマチックトランスミッション２４と、エンジン２２やオートマチックトランスミッション２４を制御する駆動用電子制御ユニット（以下、駆動用ＥＣＵという）２８と、エンジン２２のクランクシャフトに掛けられたベルト２３によりその回転軸が接続されてエンジン２２からの動力を用いて発電するオルタネータ３３と、電源装置４０と、を備える。
駆動用ＥＣＵ２８は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されている。駆動用ＥＣＵ２８の図示しない入力ポートには、シフトポジションセンサ３０からのシフトポジションＳＰや車速センサ３２からの車速Ｖなどエンジン２２やオートマチックトランスミッション２４をコントロールするのに必要なデータがエンジン２２やオートマチックトランスミッション２４に取り付けられた各種センサから入力されている。また、駆動用ＥＣＵ２８の図示しない出力ポートからは、エンジン２２をクランキングするスタータモータ２６への駆動信号やエンジン２２やオートマチックトランスミッション２４の各種アクチュエータへの駆動信号への駆動信号などが出力されている。
電源装置４０は、高圧系の電力ライン４６によりオルタネータ３３に接続されてオルタネータ３３からの発電電力を用いて充電すると共にリレー２７を介してスタータモータ２６に電力を供給可能な高圧バッテリ装置６０と、高圧系の電力ライン４６に降圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ５６および昇圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ５７を介して接続されると共に低圧系の電力ライン４８を介してスタータモータ２６などの補機に電力を供給可能な低圧バッテリ５０と、電源装置４０全体を制御する電源用電子制御ユニット７０と、を備える。なお、低圧バッテリ５０は、実施例では定格出力電圧が１２Ｖの鉛蓄電池として構成されている。
高圧バッテリ装置６０は、図２の構成図に示すように、リチウム二次電池として構成された複数のセルを直列接続してなる３つの電池モジュールＣ１〜Ｃ３と、各電池モジュールＣ１〜Ｃ３の各セルの電圧を均等化する均等化回路Ｂ１〜Ｂ３と、電池モジュールＣ１〜Ｃ３を直列接続したり並列接続するための複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ６と、を備える。電池モジュールＣ１〜Ｃ３は、いずれも低圧バッテリ５０の定格出力電圧（１２Ｖ）となるよう構成されている。均等化回路Ｂ１〜Ｂ３は、図示しないが、例えば、抵抗と各セルの電極に接続されたリード線と各セルからのリード線を各セル毎に抵抗に接続する複数のスイッチとから構成されており、電池モジュールを構成する各セルの電圧が各セルのうち最も電圧が低いセルの電圧になるように各セルを順に抵抗に接続して放電することにより各セルの均等化を行なう。なお、均等化回路Ｂ１〜Ｂ３の構成や動作については周知のものであり、本発明の中核をなさないから、これ以上の詳細な説明は省略する。高圧バッテリ装置６０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフとすると共にスイッチＳＷ５，ＳＷ６をオンとすることにより、電池モジュールＣ１〜Ｃ３を直列接続して低圧バッテリ５０の定格出力電圧（１２Ｖ）の３倍の定格出力電圧のバッテリとしてその入出力端子Ｎ１，Ｎ２を高圧系の電力ライン４６に接続し、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンとすると共にスイッチＳＷ５，ＳＷ６をオフとすることにより、電池モジュールＣ１〜Ｃ３を並列接続して低圧バッテリ５０の定格出力電圧（１２Ｖ）と同一の定格出力電圧のバッテリとしてその入出力端子Ｎ１，Ｎ２を高圧系の電力ライン４６に接続する。
電源用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムなどを記憶するＲＯＭ７４や一時的にデータを記憶するＲＡＭ７６，図示しない入出力ポートや通信ポートを備える。電源用電子制御ユニット７０には、オルタネータ３３に取り付けられた図示しない温度センサからのオルタネータ温度Ｔａやオルタネータ３３に取り付けられた図示しない回転数センサからのオルタネータ回転数Ｎａ，低圧バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの低圧バッテリ温度Ｔｂ１や低圧バッテリ５０の出力端子間に取り付けられた電圧センサ５２からの低圧バッテリ電圧Ｖｂ１，低圧バッテリ５０の出力端子近傍の電力ライン４６に取り付けられた電流センサ５４からの低圧バッテリ電流Ｉｂ１，高圧バッテリ装置６０の出力端子間に取り付けられた電圧センサ６２からの高圧バッテリ電圧Ｖｂ２，高圧バッテリ装置６０の出力端子近傍の電力ライン４６に取り付けられた電流センサ６４からの高圧バッテリ電流Ｉｂ２などが入力ポートを介して入力されている。また、電源用電子制御ユニット７０からは、オルタネータ３３への駆動信号や降圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ５６への制御信号，昇圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ５７への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。更に、電源用電子制御ユニット７０は、駆動用ＥＣＵ２８と通信しており、必要に応じて駆動用ＥＣＵ２８とデータのやりとりを行なう。なお、本発明の電池装置としては、実施例では、高圧バッテリ装置６０と電源用電子制御ユニット７０とが該当する。
次に、こうして構成された実施例の電源装置４０の動作、特に電池モジュールＣ１〜Ｃ３を構成する各セルを均等化する際の動作や高圧バッテリ装置６０からの電力を用いてスタータモータ２６を駆動してエンジン２２を始動する際の動作について説明する。まず、電池モジュールＣ１〜Ｃ３を構成する各セルを均等化する際の動作について説明する。図３は、イグニッションオフされている状態で、電池モジュールＣ１〜Ｃ３を構成する各セルの電圧が不均等に至ったときに電源用電子制御ユニット７０により実行される均等化処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
均等化処理ルーチンが実行されると、電源用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフとすると共にスイッチＳＷ５，ＳＷ６をオンとすることにより、電池モジュールＣ１〜Ｃ３を直列接続して（ステップＳ１００）、均等化回路Ｂ１〜Ｂ３による各電池モジュールＣ１〜Ｃ３を構成する各セルの均等化を実行する処理を開始し（ステップＳ１１０）、各セルの均等化が終了するのを待つ（ステップＳ１２０）。これにより、各電池モジュールＣ１〜Ｃ３における各セルの電圧が均等化される。
各セルの均等化が終了すると、スイッチＳＷ５，ＳＷ６をオフとして電池モジュールＣ１〜Ｃ３の直列接続を解除すると共に（ステップＳ１３０）、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンとすると共にスイッチＳＷ５，ＳＷ６のオフの状態を維持して電池モジュールＣ１〜Ｃ３を並列接続し（ステップＳ１４０）、所定時間経過するのを待って（ステップＳ１５０）、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフとして電池モジュールＣ１〜Ｃ３の並列接続を解除して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。各セルの均等化が終了した各電池モジュールＣ１〜Ｃ３は、各電池モジュールを構成する各セルのうち最も電圧が低いセルの電圧に均等化されているから、電池モジュール単位の電圧は不揃いなものとなっている。電池モジュールＣ１〜Ｃ３を並列接続すると、電池モジュール間で電力の授受が行なわれるから、電池モジュール単位の電圧は均等化される。このとき、放電により均等化される電池モジュールもあるが充電により均等化される電池モジュールも生じるから、電力損失は小さなものとなる。なお、電池モジュールＣ１〜Ｃ３を構成するすべてのセルのうち最も電圧が低いセルの電圧にすべてのセルを均等化する場合には、電池モジュールＣ１〜Ｃ３に電圧格差は生じないが、放電による均等化だけが行なわれる結果、上述した実施例のように電池モジュール毎に各セルの均等化を行なった後に電池モジュールを並列接続して電池モジュールの均等化を行なうものに比して、電圧損失は大きくなる。即ち、上述した均等化では、電池モジュール間の電力授受を行なうことにより、電圧損失を小さくすることができるのである。
次に、高圧バッテリ装置６０からの電力を用いてスタータモータ２６を駆動してエンジン２２を始動する際の動作について説明する。この動作は、低圧バッテリ５０がバッテリ上がりを生じているなど何らかの事情により低圧バッテリ５０からの電力によってはスタータモータ２６を駆動してエンジン２２を始動することができないときに行なわれる動作であり、図４に例示する臨時始動時処理ルーチンを実行することにより行なわれる。
臨時始動時処理ルーチンが実行されると、電源用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、スイッチＳＷ５，ＳＷ６をオフとして電池モジュールＣ１〜Ｃ３の直列接続を解除すると共に（ステップＳ２００）、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンとすると共にスイッチＳＷ５，ＳＷ６のオフの状態を維持して電池モジュールＣ１〜Ｃ３を並列接続し（ステップＳ２１０）、リレー２７をオンとして（ステップＳ２２０）、駆動用ＥＣＵ２８にエンジン２２の始動許可を送信する（ステップＳ２３０）。上述したように、電池モジュールＣ１〜Ｃ３を並列接続すると、高圧バッテリ装置６０の出力電圧は低圧バッテリ５０の定格出力電圧と同一となるから、高圧バッテリ装置６０からスタータモータ２６に電力を供給してもスタータモータ２６に過大な電圧の電力を供給することにはならない。なお、始動許可を受信した駆動用ＥＣＵ２８は、イグニッションオンを条件にスタータモータ２６を駆動してクランキングしてエンジン２２の始動を開始する。そして、駆動用ＥＣＵ２８は、エンジン２２が完爆すると、始動が完了したとして始動終了を電源用電子制御ユニット７０に送信する。
こうした臨時始動時処理ルーチンでは、駆動用ＥＣＵ２８からの始動終了を受信するのを待って（ステップＳ２４０）、リレー２７をオフとすると共に（ステップＳ２５０）、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフとして電池モジュールＣ１〜Ｃ３の並列接続を解除し（ステップＳ２６０）、この状態からスイッチＳＷ５，ＳＷ６をオンとして電池モジュールＣ１〜Ｃ３を直列接続してオルタネータ３３からの発電電力の受け入れができるようにして（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、低圧バッテリ５０からの電力ではスタータモータ２６を駆動してエンジン２２を始動できないときでもエンジン２２を始動することができる。
以上説明した実施例の電源装置４０によれば、電池モジュールＣ１〜Ｃ３を直列接続した状態で電池モジュールＣ１〜Ｃ３の各セルの均等化を行なった後に電池モジュールＣ１〜Ｃ３を並列接続して電池モジュールＣ１〜Ｃ３の均等化を行なうから、均等化による電力損失を小さくすることができる。したがって、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。
実施例の電源装置４０では、各電池モジュールＣ１〜Ｃ３を低圧バッテリ５０の定格出力電圧となるよう構成し、低圧バッテリ５０からの電力ではスタータモータ２６を駆動してエンジン２２を始動できないときには、電池モジュールＣ１〜Ｃ３を並列接続すると共にリレー２７をオンとすることにより、高圧バッテリ装置６０からの電力を用いてスタータモータ２６を駆動してエンジン２２を始動することができる。この結果、エンジン２２の始動を複数の電源からの電力を用いて行なうことができるから、エンジン２２の始動の安定性を向上させることができる。
実施例の電源装置４０では、３つの電池モジュールＣ１〜Ｃ３により高圧バッテリ装置６０を構成するものとしたが、４つ以上の電池モジュールにより高圧バッテリ装置６０を構成するものとしても構わない。また、すべての電池モジュールを並列接続するものに限られず、例えば、図５に例示する変形例の高圧バッテリ装置６０Ｂのように、２つの電池モジュールを直列接続したものを３つ並列接続した６つの電池モジュールＣ１〜Ｃ６により構成するものとしてもよい。この場合、直列接続する電池モジュールは２つに限られず、３つ以上としてもよい。
実施例の電源装置４０では、電力の供給源としてエンジン２２からの動力を用いて発電するオルタネータ３３としたが、如何なる電力の供給源としても構わない。この場合、図４に例示する臨時始動時処理ルーチンを実行しないものとしても差し支えない。
実施例の電源装置４０では、高圧バッテリ装置６０の電池モジュールＣ１〜Ｃ３の各セルをリチウム二次電池により構成するものとしたが、ニッケル水素電池など他の電池により構成するものとしても構わない。
実施例では、電源装置４０を自動車２０に搭載するものとしたが、電源装置４０を自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載するものとしてもよいし、電源装置４０を建設設備などの移動しないシステムに組み込むものとしても構わない。これらの場合、電源装置４０は、高圧バッテリ装置６０と電源用電子制御ユニット７０とを備えればよいから、低圧バッテリ５０を備えないものとしても構わない。
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、電池装置の製造産業などに利用可能である。
本発明の一実施例としての電池装置としての電源装置４０を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 高圧バッテリ装置６０の構成の一例を示す構成図である。 電源用電子制御ユニット７０により実行される均等化処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電源用電子制御ユニット７０により実行される臨時始動時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の高圧バッテリ装置６０Ｂの構成の概略を示す構成図である。
符号の説明
２０ 自動車、２２ エンジン、２３ ベルト、２４ オートマチックトランスミッション、２６ スタータモータ、２７ リレー、２８ 駆動用電子制御ユニット（駆動用ＥＣＵ）、３０ シフトポジションセンサ、３２ 車速センサ、３３ オルタネータ、３６ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、４０ 電源装置、４６，４８ 電力ライン、５０ 低圧バッテリ、５１ 温度センサ、５２，６２ 電圧センサ、５４，６４ 電流センサ、５６ 降圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ、５７ 昇圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ、６０ 高圧バッテリ装置、７０ 電源用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、ＳＷ１〜ＳＷ６ スイッチ、Ｃ１〜Ｃ６ 電池モジュール、Ｂ１〜Ｂ６ 均等化回路、Ｎ１，Ｎ２ 入出力端子。

Claims (6)

  1. 複数のセルを直列に接続してなる複数の電池モジュールを備える電池装置であって、
    前記複数の電池モジュールの各電池モジュール毎に各電池モジュールを構成する各セルの電圧の均等化を行なう複数の均等化回路と、
    前記複数の電池モジュールを直列接続したり並列接続する接続切替手段と、
    所定の均等化実行条件が成立したとき、前記複数の電池モジュールを直列接続した状態で各電池モジュールを構成する各セルの均等化が行なわれるよう前記接続切替手段と前記複数の均等化回路とを制御し、前記各電池モジュールを構成する各セルの均等化が終了した後に、各電池モジュールを構成する各セルの均等化を終了すると共に前記複数の電池モジュールが並列接続されて各電池モジュールの均等化がなされるよう前記接続切替手段と前記複数の均等化回路とを制御する均等化制御手段と、
    を備える電池装置。
  2. 前記各セルはリチウム二次電池として構成されてなる請求項１記載の電池装置。
  3. 前記接続切替手段は、前記電池モジュールを所定数直列接続してなる直列モジュールの複数を直列接続したり並列接続する手段である請求項１または２記載の電池装置。
  4. 内燃機関を備える内燃機関装置であって、
    前記内燃機関をクランキング可能なスタータモータと、
    前記スタータモータに電力を供給する二次電池と、
    請求項１ないし３いずれか記載の電池装置と、
    前記電池装置から前記スタータモータへの電力の供給と該電力の供給の停止とを切り替える電力供給停止切替手段と、
    所定の切替条件が成立したとき、前記複数の電池モジュールが並列接続された状態で前記電池装置から前記スタータモータに電力が供給されるよう前記接続切替手段と前記電力供給停止切替手段とを制御する切替制御手段と、
    を備える内燃機関装置。
  5. 前記所定の切替条件は、前記二次電池が前記スタータモータによるクランキングに要する電力を供給できない状態となる条件である請求項４記載の内燃機関装置。
  6. 請求項４または５記載の内燃機関装置を搭載する車両。
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DE602006017987T DE602006017987D1 (de) 2005-04-15 2006-04-14 Batterievorrichtung, verbrennungsmotor und fahrzeug mit der batterievorrichtung
EP06732171A EP1869748B1 (en) 2005-04-15 2006-04-14 Battery device, internal combustion engine and vehicle including the battery device
US11/632,128 US7516726B2 (en) 2005-04-15 2006-04-14 Battery device, internal combustion engine system including battery device, and motor vehicle equipped with internal combustion engine system
CNB2006800015710A CN100574040C (zh) 2005-04-15 2006-04-14 电池装置、包括该电池装置的内燃机及车辆

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Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007060329A1 (de) * 2007-12-14 2009-07-02 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Kondensatorenblock aus miteinander verschaltbaren Kondensatoren und Verfahren zum Be- und Entladen desselben
US7872361B2 (en) * 2008-03-24 2011-01-18 Jeffrey Noel McFadden Vehicle integrated dead battery backup starting system
EP2110921B1 (en) 2008-04-14 2013-06-19 Stanley Black & Decker, Inc. Battery management system for a cordless tool
DE212009000046U1 (de) 2008-04-21 2010-12-09 International Truck Intellectual Property Co., LLC, Warrenville Mehrfachbatteriesystem für ein Kraftfahrzeug
JP5529402B2 (ja) * 2008-08-13 2014-06-25 三菱重工業株式会社 蓄電システム
US8164206B2 (en) * 2009-03-26 2012-04-24 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine start control
US20100289447A1 (en) * 2009-05-18 2010-11-18 Dobson Eric L System and method for power management of energy storage devices
US8643216B2 (en) * 2009-07-31 2014-02-04 Thermo King Corporation Electrical storage element control system for a vehicle
FR2947112A1 (fr) * 2009-10-29 2010-12-24 Commissariat Energie Atomique Dispositif de recharge d'une batterie d'accumulateurs
DE102010027864A1 (de) * 2010-04-16 2011-12-15 Sb Limotive Company Ltd. Batterie mit variabler Ausgangsspannung
DE102010027857A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Sb Limotive Company Ltd. Koppeleinheit und Batteriemodul mit integriertem Pulswechselrichter und erhöhter Zuverlässigkeit
JP5553385B2 (ja) * 2010-09-02 2014-07-16 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 電源制御装置
DE102010041040A1 (de) * 2010-09-20 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Energieversorgungsnetz und Verfahren zum Laden mindestens einer als Energiespeicher für einen Gleichspannungszwischenkreis dienenden Energiespeicherzelle in einem Energieversorgungsnetz
JP5587421B2 (ja) * 2010-10-15 2014-09-10 三洋電機株式会社 電源システム
CN102468666B (zh) * 2010-11-17 2014-04-16 卢昭正 电池组并联装置
US8598847B2 (en) * 2010-12-07 2013-12-03 Volkswagen Ag Balancing voltage for a multi-cell battery system
US9300139B2 (en) * 2010-12-16 2016-03-29 Ashot Nazarian Method and apparatus for integrated electric power generation, storage and supply distributed and networked at the same time
WO2012088447A1 (en) * 2010-12-24 2012-06-28 Marc Henness Electrical circuit for controlling electrical power to drive an inductive load
TWI431896B (zh) * 2011-04-15 2014-03-21 Simplo Technology Co Ltd 電池平衡電路與其平衡方法與電池模組活化方法
US20140042974A1 (en) * 2011-04-22 2014-02-13 Sk Innovation Co., Ltd. Detachable battery module, and method and apparatus for the charge equalization of a battery string using same
CN102761149B (zh) * 2011-04-29 2014-07-30 新普科技股份有限公司 电池平衡电路与其平衡方法与电池模块活化方法
FR2975238B1 (fr) * 2011-05-09 2016-06-10 Commissariat Energie Atomique Procede de gestion et diagnostic d'une batterie
FR2976743A1 (fr) 2011-06-17 2012-12-21 Commissariat Energie Atomique Procede de gestion et diagnostic d'une batterie
CN202178590U (zh) * 2011-07-29 2012-03-28 惠州比亚迪电池有限公司 一种电源***
US8818611B2 (en) * 2011-08-15 2014-08-26 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to evaluate a starting system for an internal combustion engine
DE102011054479A1 (de) * 2011-10-13 2013-04-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Energiespeichersystem und Verfahren zum Steuern der Ladezustände von dessen Elementen
FR2981520B1 (fr) * 2011-10-13 2013-12-20 Renault Sa Equilibrage d'une batterie de stockage d'energie electrique
JP5488578B2 (ja) * 2011-12-19 2014-05-14 株式会社デンソー 車両用電動冷凍サイクル装置
US9136713B1 (en) * 2012-01-13 2015-09-15 Win Cheng Proactive and highly efficient active balance apparatus for a battery power system
DE102012101011A1 (de) 2012-02-08 2013-08-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Wandlervorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Hochvoltsystem und Betriebsverfahren für ein Hochvoltsystem mit einer entsprechenden Wandlervorrichtung
JP6073663B2 (ja) * 2012-02-24 2017-02-01 Ｎｅｃトーキン株式会社 受電装置及び電子機器
JP5748689B2 (ja) * 2012-02-28 2015-07-15 三菱重工業株式会社 電池システム
FR2988926B1 (fr) * 2012-03-28 2014-03-28 Valeo Equip Electr Moteur Procede et systeme d'alimentation electrique d'un vehicule automobile hybride a double stockeurs d'energie electrique
JP2013240219A (ja) * 2012-05-16 2013-11-28 Sharp Corp 蓄電池システムおよび蓄電池システム構築方法
WO2014020582A2 (en) 2012-08-03 2014-02-06 Suren Martirosyan Method for providing adjustable power from battery packs, discrete power distribution unit for electric vehicles
DE102012215374A1 (de) * 2012-08-30 2014-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Umladefunktion bei Nichtstart
DE102013202650A1 (de) 2013-02-19 2014-08-21 Robert Bosch Gmbh Interne Energieversorgung von Energiespeichermodulen für eine Energiespeichereinrichtung und Energiespeichereinrichtung mit solchem
FR3013527B1 (fr) * 2013-11-21 2015-11-13 Renault Sas Equilibrage d'une batterie a deux branches avec mise en parallele de nombres differentiels d'elements de stockage
US9778042B2 (en) * 2013-12-13 2017-10-03 Intel Corporation Opto-mechanical inertial sensor
DE102014201346A1 (de) * 2014-01-27 2015-07-30 Robert Bosch Gmbh Bordnetz
CN103840523A (zh) * 2014-03-07 2014-06-04 上海应用技术学院 多电池组的信息和能量分配扩展装置
FR3019217B1 (fr) * 2014-03-27 2018-07-27 Safran Helicopter Engines Procede et systeme de reactivation rapide de turbomachine
EP3146615B1 (en) 2014-05-18 2020-01-15 Black & Decker, Inc. Power tool system
US9893384B2 (en) 2014-05-18 2018-02-13 Black & Decker Inc. Transport system for convertible battery pack
KR101558797B1 (ko) * 2014-08-12 2015-10-07 현대자동차주식회사 주행거리 연장을 위한 배터리 제어 시스템 및 방법
US20160089958A1 (en) * 2014-09-25 2016-03-31 Denso International America, Inc. Vehicular power system for stop-start hvac system
US9647589B2 (en) * 2015-06-22 2017-05-09 Infineon Technologies Ag Alternator with current measurement
CN106655307A (zh) * 2015-11-03 2017-05-10 北京普莱德新能源电池科技有限公司 一种电池组均衡电路
WO2017114802A1 (en) * 2015-12-29 2017-07-06 Vito Nv Device and method for the reconfiguration of a rechargeable energy storage device into separate battery connection strings
US10202043B2 (en) * 2016-04-18 2019-02-12 Ford Global Technologies, Llc Structure to optimize electricity generation in a vehicle
GB2549520A (en) * 2016-04-21 2017-10-25 Perpetual V2G Systems Ltd Improvements in and relating to a commercial utility vehicle
CN205970916U (zh) * 2016-08-29 2017-02-22 上海蔚来汽车有限公司 模块化充电车
EP3560062A4 (en) 2016-12-23 2020-06-24 Black & Decker Inc. CORDLESS ELECTRIC TOOL SYSTEM
US10087903B2 (en) * 2017-01-13 2018-10-02 Ford Global Technologies, Llc Vehicle energy management
CN106696748B (zh) * 2017-01-25 2019-06-28 华为技术有限公司 一种充电桩***
JP6787271B2 (ja) * 2017-07-25 2020-11-18 トヨタ自動車株式会社 電源システム
WO2019037793A1 (zh) * 2017-08-25 2019-02-28 苏州宝时得电动工具有限公司 电动工具及电动工具供电方法
JP2019047681A (ja) * 2017-09-05 2019-03-22 トヨタ自動車株式会社 電源装置
US10833514B1 (en) * 2017-10-30 2020-11-10 Snap Inc. Reduced standby current in a multi-battery wearable device
US20210066928A1 (en) * 2018-01-18 2021-03-04 Signify Holding B.V. Input voltage adapted power conversion
EP3547518B1 (en) * 2018-03-26 2022-10-12 Volvo Car Corporation Vehicle power supply system with redundancy and method for controlling the power supply system
US11358492B2 (en) * 2018-09-04 2022-06-14 GM Global Technology Operations LLC Self-balancing switching control of dual-pack rechargeable energy storage system with series and parallel modes
JP7077204B2 (ja) * 2018-10-31 2022-05-30 株式会社豊田中央研究所 電源装置
DE112019005131T5 (de) * 2018-11-22 2021-07-01 Hitachi Astemo, Ltd. Zellensteuereinrichtung, batteriesteuereinrichtung, batteriemanagementsystem und batteriesystem
US11772504B2 (en) * 2019-08-22 2023-10-03 Ioan Sasu Fast rechargeable battery assembly and recharging equipment
JP7256724B2 (ja) * 2019-09-26 2023-04-12 京セラ株式会社 蓄電システム及び管理方法
JP7306203B2 (ja) * 2019-10-02 2023-07-11 スズキ株式会社 バッテリ装置
DE102020127699A1 (de) 2020-10-21 2022-04-21 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Traktionsbatterie
US20220231516A1 (en) * 2021-01-19 2022-07-21 The Boeing Company Reconfigurable battery system for efficient charging and discharging
CN113669184B (zh) * 2021-08-24 2022-08-26 青岛大黄蜂新能源科技有限公司 基于锂离子电池的启动方法及组装工艺
EP4160855A1 (en) * 2021-09-29 2023-04-05 Volvo Truck Corporation A method for operating a switching arrangement

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002325370A (ja) * 2001-04-25 2002-11-08 Denso Corp 充電状態制御方法及び装置
JP2003111288A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Sanyo Electric Co Ltd 組電池の充電率調整回路

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4427077C1 (de) * 1994-07-30 1996-03-21 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zum Ladungsaustausch zwischen einer Vielzahl von in Reine geschalteten Energiespeichern oder -wandlern
JPH08205312A (ja) 1995-01-19 1996-08-09 Nippondenso Co Ltd シリーズハイブリッド車の制御方法及びその制御装置
US6034506A (en) 1998-01-16 2000-03-07 Space Systems/Loral, Inc. Lithium ion satellite battery charge control circuit
US6064178A (en) 1998-05-07 2000-05-16 Ford Motor Company Battery charge balancing system having parallel switched energy storage elements
US6430692B1 (en) * 1998-09-25 2002-08-06 International Business Machines, Corporation Series-parallel battery array conversion
US6140799A (en) * 1999-06-29 2000-10-31 Thomasson; Mark J. Switched battery-bank assembly for providing incremental voltage control
US6674180B2 (en) * 2001-10-12 2004-01-06 Ford Global Technologies, Llc Power supply for a hybrid electric vehicle
JP2004031013A (ja) 2002-06-24 2004-01-29 Nissan Motor Co Ltd 組電池の容量調整装置および方法
JP3879598B2 (ja) 2002-06-24 2007-02-14 日産自動車株式会社 組電池の容量調整装置および方法
US7009363B2 (en) * 2003-03-26 2006-03-07 Pathfinder Energy Services, Inc. Optimized battery life in multiple battery applications

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002325370A (ja) * 2001-04-25 2002-11-08 Denso Corp 充電状態制御方法及び装置
JP2003111288A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Sanyo Electric Co Ltd 組電池の充電率調整回路

Also Published As

Publication number Publication date
EP1869748A1 (en) 2007-12-26
DE602006017987D1 (de) 2010-12-16
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US7516726B2 (en) 2009-04-14
CN101091299A (zh) 2007-12-19
US20080072859A1 (en) 2008-03-27
EP1869748B1 (en) 2010-11-03

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