JP6250680B2 - バッテリ管理のための仮想セル法 - Google Patents
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Description
Claims (20)
- バッテリセルの能力に基づいて、前記バッテリセルを電流平衡させるためのバッテリ管理の方法であって、前記方法は:
仮想セル管理コントローラによって、少なくとも1つのバッテリ層であって前記バッテリセルのうちの少なくとも1つを備える少なくとも1つのバッテリ層の電圧及び電流を受信すること;
前記仮想セル管理コントローラによって、バッテリパックであって前記バッテリセルのうちの全てを備えるバッテリパックの電圧及び電流を受信すること;
前記仮想セル管理コントローラによって、前記バッテリパックの前記電流を解析することによって、前記バッテリパックが、充電している、放電している、及びアイドル状態であるのうちのいずれの1つに該当するかを判定すること;
前記仮想セル管理コントローラが前記バッテリパックが充電している及び放電しているのうちのいずれかの1つに該当すると判定するとき、前記仮想セル管理コントローラによって、基準電圧を決定すること;
少なくとも1つの電圧コントローラによって、前記バッテリパックに対してバッテリパック電圧を提供すること;及び
前記バッテリパック電圧は、前記電圧コントローラによって、関連する前記バッテリ層の電圧と前記基準電圧とに基づいてバッテリ層電圧として提供されることを含む、方法。 - 前記少なくとも1つのバッテリ層の範囲内に、1より多い数の前記バッテリセルが存在するとき、前記バッテリセルは、前記少なくとも1つのバッテリ層の範囲内において、並列に一緒に接続される、請求項1に記載の方法。
- 1より多い数の前記バッテリ層が存在するとき、前記バッテリ層は直列に一緒に接続される、請求項1に記載の方法。
- システムコントローラによって、前記基準電圧、前記バッテリパックの前記電圧、前記バッテリパックの前記電流、前記少なくとも1つのバッテリ層の前記電圧、及び前記少なくとも1つのバッテリ層の前記電流のうちの少なくとも1つをロギングすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの電圧コントローラは、比例‐積分‐微分(PID)コントローラ、パルス幅変調(PWM)コントローラ、ゲートドライブ、及びパワーステージのうちの少なくとも1つを備える、請求項3に記載の方法。
- 前記仮想セル管理コントローラは、前記少なくとも1つのバッテリ層の最大電圧、及び前記少なくとも1つのバッテリ層の最小電圧を使用することによって、前記基準電圧を決定する、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリパックが放電しているとき、前記仮想セル管理コントローラは、前記少なくとも1つのバッテリ層の最小電流をさらに使用することによって、前記基準電圧を決定する、請求項6に記載の方法。
- 前記バッテリパックが充電しているとき、前記仮想セル管理コントローラは、前記少なくとも1つのバッテリ層の最大電流をさらに使用することによって、前記基準電圧を決定する、請求項6に記載の方法。
- バッテリセルの能力に基づいて、バッテリセルを電流平衡させるためのバッテリ管理のシステムであって、前記システムは:
少なくとも1つのバッテリ層であって、前記バッテリセルのうちの少なくとも1つを備える少なくとも1つのバッテリ層;
バッテリパックであって、前記バッテリセルのうちの全てを備える、バッテリパック;
仮想セル管理コントローラであって、前記少なくとも1つのバッテリ層の電圧及び電流を受信し、前記バッテリパックの電圧及び電流を受信し、前記バッテリパックの前記電流を解析することによって、前記バッテリパックが、充電している、放電している、及びアイドル状態であるのうちのいずれの1つに該当するかを判定し、かつ仮想セル管理コントローラが前記バッテリパックが充電している及び放電しているのうちのいずれかの1つに該当すると判定するとき、基準電圧を決定する、仮想セル管理コントローラ;及び
少なくとも1つの電圧コントローラであって、前記バッテリパックに対してバッテリパック電圧を提供し、かつ前記電圧コントローラと関連する前記バッテリ層に対して、前記基準電圧と前記バッテリ層の電圧とに基づいてバッテリ層電圧としてバッテリパック電圧を提供する電圧コントローラを備える、システム。 - 前記仮想セル管理コントローラは、前記少なくとも1つの電圧コントローラの範囲内に統合される、請求項9に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのバッテリ層の範囲内に、1より多い数の前記バッテリセルが存在するとき、前記バッテリセルは、前記少なくとも1つのバッテリ層の範囲内において、並列に一緒に接続される、請求項9に記載のシステム。
- 1より多い数の前記バッテリ層が存在するとき、前記バッテリ層は直列に一緒に接続される、請求項9に記載のシステム。
- 前記基準電圧、前記バッテリパックの前記電圧、前記バッテリパックの前記電流、前記少なくとも1つのバッテリ層の前記電圧、及び前記少なくとも1つのバッテリ層の前記電流のうちの少なくとも1つをロギングする、システムコントローラをさらに備える、請求項9に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの電圧コントローラは、比例‐積分‐微分(PID)コントローラ、パルス幅変調(PWM)コントローラ、ゲートドライブ、及びパワーステージのうちの少なくとも1つを備える、請求項9に記載のシステム。
- 前記パワーステージは、直流電流/直流電流(DC/DC)コンバータである、請求項14に記載のシステム。
- 前記DC/DCコンバータは、孤立した双方向フルブリッジのコンバータ、及び孤立した双方向ハーフブリッジのコンバータのうちの1つである、請求項15に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのバッテリセルのうちの少なくとも1つは、ヒューズに接続される、請求項9に記載のシステム。
- 前記仮想セル管理コントローラは、前記少なくとも1つのバッテリ層の最大電圧、及び前記少なくとも1つのバッテリ層の最小電圧を使用することによって、前記基準電圧を決定する、請求項9に記載のシステム。
- 前記バッテリパックが放電しているとき、前記仮想セル管理コントローラは、前記少なくとも1つのバッテリ層の最小電流をさらに使用することによって、前記基準電圧を決定する、請求項18に記載のシステム。
- 前記バッテリパックが充電しているとき、前記仮想セル管理コントローラは、前記少なくとも1つのバッテリ層の最大電流をさらに使用することによって、前記基準電圧を決定する、請求項18に記載のシステム。
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