JP7369283B2 - 高出力高速充電をサポートする電池モジュール、充電モジュールおよび電子デバイス - Google Patents
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Description
本出願の実施形態は、充電技術に関し、特に、高出力高速充電をサポートする電池モジュール、充電モジュールおよび電子デバイスに関する。
Claims (18)
- 電池セルを備えた電池モジュールであって、
前記電池セルは、電池セル本体と、第1のタブと、第2のタブと、第3のタブとを備え、前記第1のタブ、前記第2のタブおよび前記第3のタブは、前記電池セル本体に別々電気的に接続され、前記第1のタブおよび前記第3のタブは第1の極性を有し、前記第2のタブは第2の極性を有し、
協働して、前記第2のタブおよび前記第1のタブは、前記電池セル本体に電圧および電流を入力することができるか、または前記電池セル本体から電圧および電流を出力することができ、
協働して、前記第2のタブおよび前記第3のタブは、前記電池セル本体に電圧および電流を入力することができるか、または前記電池セル本体から電圧および電流を出力することができ、
前記第1の極性は正極性であり、前記第2の極性は負極性であるか、または前記第1の極性は負極性であり、前記第2の極性は正極性であり、
前記電池モジュールは第1の電池保護基板をさらに備え、前記第1の電池保護基板は、第1の保護回路と、第1のバッテリインターフェースと、第2のバッテリインターフェースとを備え、前記第1のバッテリインターフェースおよび前記第2のバッテリインターフェースは、前記電池モジュールの外部の構成要素に電気的に接続されるように構成され、
前記第1のバッテリインターフェースは、前記第1の保護回路を使用することによって前記第2のタブおよび前記第1のタブに別々に電気的に接続され、前記第1のバッテリインターフェース、前記第1のタブ、前記電池セル本体、前記第2のタブおよび前記第1の保護回路は、第1の導電ループを構成し、
前記第2のバッテリインターフェースは、前記第1の保護回路を使用することによって前記第2のタブおよび前記第3のタブに別々に電気的に接続され、前記第2のバッテリインターフェース、前記第3のタブ、前記電池セル本体、前記第2のタブおよび前記第1の保護回路は、第2の導電ループを構成し、
前記第1の保護回路は、前記第1の導電ループおよび前記第2の導電ループ内にある電圧および電流を検出するように構成され、前記電圧または前記電流がしきい値範囲を超えると、前記第1の保護回路は、前記第1の導電ループおよび前記第2の導電ループを切断する、
電池モジュール。 - 前記第1の保護回路は、第1の保護制御部と、第1のサンプリング部と、第1のスイッチ部とを備え、
前記第1の保護制御部は、前記第1の導電ループおよび前記第2の導電ループに別々に電気的に接続され、前記第1の保護制御部は、前記第1の導電ループおよび前記第2の導電ループにおける前記電圧を検出し、
前記第1のサンプリング部は、前記第2のタブ、前記第1の保護制御部および前記第1のスイッチ部に別々に電気的に接続され、前記第1の保護制御部は、前記第1のサンプリング部を使用することによって前記第1の導電ループおよび前記第2の導電ループにおける前記電流を検出し、
前記第1のスイッチ部は、前記第1の保護制御部、前記第1のサンプリング部、前記第1のバッテリインターフェースおよび前記第2のバッテリインターフェースに別々に電気的に接続され、
前記第1の導電ループまたは前記第2の導電ループにおける前記電圧または電流が第1のしきい値範囲を超えたと判定した場合、前記第1の保護制御部は、前記第1のスイッチ部を遮断するように制御して、前記第1の導電ループおよび前記第2の導電ループを切断するように構成される、
請求項1に記載の電池モジュール。 - 前記第1のスイッチ部は第1のスイッチと第2のスイッチとを備え、前記第1のスイッチは前記第1の導電ループに位置し、前記第2のスイッチは前記第2の導電ループに位置する、請求項2に記載の電池モジュール。
- 前記第1の保護回路は、第2の保護制御部と第2のスイッチ部とをさらに備え、
前記第2の保護制御部は、前記第1の導電ループおよび前記第2の導電ループに別々に電気的に接続され、前記第2の保護制御部は、前記第1の導電ループおよび前記第2の導電ループにおける前記電圧を検出し、
前記第2の保護制御部は、前記第1のサンプリング部に電気的に接続され、前記第1のサンプリング部を使用することによって前記第1の導電ループおよび前記第2の導電ループにおける前記電流を検出するように構成され、
前記第2のスイッチ部は、前記第2の保護制御部、前記第1のスイッチ部、前記第1のバッテリインターフェースおよび前記第2のバッテリインターフェースに別々に電気的に接続され、
前記第1の導電ループまたは前記第2の導電ループにおける前記電圧または電流が第2のしきい値範囲を超えたと判定した場合、前記第2の保護制御部は、前記第2のスイッチ部を遮断するように制御して、前記第1の導電ループおよび前記第2の導電ループを切断するように構成される、
請求項2に記載の電池モジュール。 - 前記第2のスイッチ部は第3のスイッチと第4のスイッチとを備え、前記第3のスイッチは前記第1の導電ループに位置し、前記第4のスイッチは前記第2の導電ループに位置する、請求項4に記載の電池モジュール。
- 前記電池セルは巻回構造であり、
前記電池セルは、前記第1の極性を有する1つの第1の電極板と、前記第2の極性を有する1つの第2の電極板とを備え、
前記第1のタブおよび前記第3のタブは前記第1の電極板に配置され、前記第2のタブは前記第2の電極板に配置され、
前記第1の電極板および前記第2の電極板を巻回して、3つのタブを有する前記電池セルを形成し、前記第1のタブ、前記第2のタブおよび前記第3のタブは、前記電池セル上の異なる位置にある、
請求項1に記載の電池モジュール。 - 前記電池セルは積層構造であり、
前記電池セルは、前記第1の極性を有する少なくとも2つの第1の電極板と、前記第2の極性を有する少なくとも2つの第2の電極板とを備え、
各々の第1の電極板に第1のサブタブおよび第3のサブタブが配置され、各々の第2の電極板に第2のサブタブが配置され、
すべての前記第1の電極板およびすべての前記第2の電極板が積層されて前記電池セルを形成し、すべての前記第1のサブタブが電気的に接続されて前記第1のタブを形成し、すべての前記第2のサブタブが電気的に接続されて前記第2のタブを形成し、すべての前記第3のサブタブが電気的に接続されて前記第3のタブを形成し、前記第1のタブ、前記第2のタブおよび前記第3のタブは、前記電池セル上の異なる位置にある、
請求項1に記載の電池モジュール。 - 前記第1の電極板に配置された前記第1のタブの端部は、前記第1の電極板に配置された前記第3のタブの端部に接続される、請求項6に記載の電池モジュール。
- 電池セルを備えた電池モジュールであって、
前記電池セルは、電池セル本体と、第1のタブと、第2のタブと、第3のタブと、第4のタブとを備え、
前記第1のタブ、前記第2のタブ、前記第3のタブおよび前記第4のタブは、前記電池セル本体に別々に電気的に接続され、前記第1のタブおよび前記第3のタブは第1の極性を有し、前記第2のタブおよび前記第4のタブは第2の極性を有し、
協働して、前記第2のタブおよび前記第1のタブは、前記電池セル本体に電圧および電流を入力することができるか、または前記電池セル本体から電圧および電流を出力することができ、
協働して、前記第4のタブおよび前記第3のタブは、前記電池セル本体に電圧および電流を入力することができるか、または前記電池セル本体から電圧および電流を出力することができ、
前記第1の極性は正極性であり、前記第2の極性は負極性であるか、または前記第1の極性は負極性であり、前記第2の極性は正極性であり、
前記電池モジュールは、第1の電池保護基板と第2の電池保護基板とをさらに備え、前記第1の電池保護基板は、第1の保護回路と第1のバッテリインターフェースとを備え、前記第2の電池保護基板は、第2の保護回路と第2のバッテリインターフェースとを備え、
前記第1のバッテリインターフェースは、前記第1の保護回路を使用することによって前記第2のタブおよび前記第1のタブに別々に電気的に接続され、前記第1のバッテリインターフェース、前記第1のタブ、前記電池セル本体、前記第2のタブおよび前記第1の保護回路は、第1の導電ループを構成し、
前記第2のバッテリインターフェースは、前記第2の保護回路を使用することによって前記第3のタブおよび前記第4のタブに別々に電気的に接続され、前記第2のバッテリインターフェース、前記第3のタブ、前記電池セル本体、前記第4のタブおよび前記第2の保護回路は、第2の導電ループを構成し、
前記第1の保護回路は、前記第1の導電ループ内にある電圧および電流を検出するように構成され、前記電圧または前記電流がしきい値範囲を超えると、前記第1の保護回路は前記第1の導電ループを切断し、
前記第2の保護回路は、前記第2の導電ループ内にある電圧および電流を検出するように構成され、前記電圧または前記電流がしきい値範囲を超えると、前記第2の保護回路は前記第2の導電ループを切断する、
電池モジュール。 - 前記電池セルは巻回構造であり、
前記電池セル本体は、前記第1の極性を有する1つの第1の電極板と、前記第2の極性を有する1つの第2の電極板とを備え、
前記第1の電極板に前記第1のタブおよび前記第3のタブが配置され、
前記第2の電極板に前記第2のタブおよび前記第4のタブが配置され、
前記第1の電極板および前記第2の電極板を巻回して、4つのタブを有する前記電池セル本体を形成し、前記第1のタブ、前記第2のタブ、前記第3のタブおよび前記第4のタブは、前記電池セル本体上の異なる位置にある、
請求項9に記載の電池モジュール。 - 前記電池セル本体は積層構造であり、
前記電池セル本体は、前記第1の極性を有する少なくとも2つの第1の電極板と、前記第2の極性を有する少なくとも2つの第2の電極板とを備え、
各々の第1の電極板に第1のサブタブおよび第3のサブタブが配置され、
各々の第2の電極板に第2のサブタブおよび第4のサブタブが配置され、
すべての前記第1の電極板およびすべての前記第2の電極板が積層されて前記電池セル本体を形成し、すべての前記第1のサブタブが電気的に接続されて前記第1のタブを形成し、すべての前記第2のサブタブが電気的に接続されて前記第2のタブを形成し、すべての前記第3のサブタブが電気的に接続されて前記第3のタブを形成し、すべての前記第4のサブタブが電気的に接続されて前記第4のタブを形成し、
前記第1のタブ、前記第2のタブ、前記第3のタブおよび前記第4のタブは、前記電池セル本体上の異なる位置にある、
請求項9に記載の電池モジュール。 - 回路基板と、請求項1から11のいずれか一項に記載の電池モジュールとを備える充電モジュールであって、前記回路基板は、前記電池モジュールに電気的に接続され、
前記回路基板は、外部から供給される第1の充電電圧を受信し、前記第1の充電電圧を降圧して電池セル電圧を取得し、前記電池セル電圧を前記電池モジュールに出力するように構成される、
充電モジュール。 - 前記回路基板は、第1の回路基板と第3の回路基板とを備え、
前記第1の回路基板は、前記第1の充電電圧を受信するように構成されたインターフェースを備え、前記第1の回路基板は、前記第1の充電電圧を第2の充電電圧に変換し、前記第2の充電電圧を前記第3の回路基板に送信し、
前記第3の回路基板は、前記電池モジュールに電気的に接続され、前記第2の充電電圧を前記電池セル電圧に変換し、前記電池セル電圧を前記電池モジュールに出力するように構成される、
請求項12に記載の充電モジュール。 - 前記第1の充電電圧の前記電池セル電圧に対する比はN:1であり、ここで、Nは2以上である、
請求項12に記載の充電モジュール。 - N=4である、請求項14に記載の充電モジュール。
- 前記回路基板は電圧変換部を備え、
前記電圧変換部は、4:1充電器ICであり、前記第1の充電電圧を前記電池セル電圧に変換するように構成される、
請求項15に記載の充電モジュール。 - 前記回路基板は第1の電圧変換部と第2の電圧変換部とを備え、
前記第1の電圧変換部は2:1充電器ICであり、前記第2の電圧変換部は2:1充電器ICであり、
前記第1の電圧変換部および前記第2の電圧変換部は、前記第1の充電電圧を前記電池セル電圧に変換するように構成される、
請求項15に記載の充電モジュール。 - 機能回路と、請求項12から17のいずれか一項に記載の充電モジュールとを備える電子デバイスであって、前記充電モジュールは、前記機能回路に動作電源を提供するように構成される、電子デバイス。
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