特開 2025-9710 バッテリーシステムおよびその充放電制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025009710

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】バッテリーシステムおよびその充放電制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20250109BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20250109BHJP

   H02J 7/10 20060101ALI20250109BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20250109BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 S

H02J7/00 Y

H02H7/18

H02J7/10 B

H02J7/10 H

H02J7/10 L

H01M10/48 301

H01M10/48 P

H01M10/44 P

【審査請求】有

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023199230

(22)【出願日】2023-11-24

(31)【優先権主張番号】10-2023-0087379

(32)【優先日】2023-07-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】590002817

【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１５０－２０ Ｇｏｎｇｓｅ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， ４４６－９０２ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】洪 尚辰

【テーマコード（参考）】

5G053

5G503

5H030

【Ｆターム（参考）】

5G053BA01

5G053BA04

5G053BA06

5G053CA01

5G053CA04

5G503BA02

5G503BB01

5G503CA01

5G503CA11

5G503CB11

5G503EA08

5G503FA19

5G503GD03

5G503GD06

5H030AS08

5H030BB01

5H030BB21

5H030FF22

5H030FF42

5H030FF43

5H030FF44

(57)【要約】

【課題】互いに異なる仕様のバッテリーモジュールまたは不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールを事前に感知してバッテリーシステムの充放電を制限する。
【解決手段】一実施形態によるバッテリーシステムは、電気的に互いに連結される複数のバッテリーモジュール、そして前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに設けられたメモリから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれのモジュール識別情報を獲得し、前記モジュール識別情報を使用して外部サーバーから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの仕様情報が含まれているバッテリーモジュール情報を受信し、前記バッテリーモジュール情報により前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制限する第１制御装置を含むことができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気的に互いに連結される複数のバッテリーモジュール、そして
前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに設けられたメモリから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれのモジュール識別情報を獲得し、前記モジュール識別情報を使用して外部サーバーから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの仕様情報が含まれているバッテリーモジュール情報を受信し、前記バッテリーモジュール情報により前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制限する第１制御装置を含むバッテリーシステム。

【請求項2】

前記第１制御装置は、前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、仕様が異なるバッテリーモジュールを検出し、前記仕様が異なるバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させる、請求項１に記載のバッテリーシステム。

【請求項3】

前記仕様情報は、対応するバッテリーモジュールの容量、活物質、および充放電特性のうちの少なくとも一つを含む、請求項２に記載のバッテリーシステム。

【請求項4】

前記第１制御装置は、前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対して状態情報を獲得し、前記複数のバッテリーモジュールが全て同一の仕様であると判断されると前記状態情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制御し、
前記状態情報は、対応するバッテリーモジュールの電圧、温度、および電流のうちの少なくとも一つに対する情報を含む、請求項２に記載のバッテリーシステム。

【請求項5】

前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの検査結果情報をさらに含み、
前記第１制御装置は、前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールを検出し、前記不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させる、請求項１に記載のバッテリーシステム。

【請求項6】

前記検査結果情報は、前記複数のバッテリーモジュールの製造時に獲得された情報である、請求項５に記載のバッテリーシステム。

【請求項7】

前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの使用履歴情報をさらに含み、
前記第１制御装置は、前記モジュール識別情報を使用して前記外部サーバーに保存された前記複数のバッテリーモジュールの使用履歴情報をアップデートさせる、請求項５に記載のバッテリーシステム。

【請求項8】

前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれは、
前記モジュール識別情報を保存する前記メモリ、そして
前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの状態情報を獲得し、前記状態情報または前記モジュール識別情報を前記第１制御装置に伝達する第２制御装置を含む、請求項１に記載のバッテリーシステム。

【請求項9】

前記メモリは、ＥＥＰＲＯＭである、請求項８に記載のバッテリーシステム。

【請求項10】

電気的に互いに連結された複数のバッテリーモジュールを含むバッテリーシステムの充放電制御方法であって、
前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに設けられたメモリから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれのモジュール識別情報を獲得する段階、
前記モジュール識別情報を使用して外部サーバーから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの仕様情報が含まれているバッテリーモジュール情報を受信する段階、そして
前記バッテリーモジュール情報により前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制限する段階を含む充放電制御方法。

【請求項11】

前記制限する段階は、
前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、仕様が異なるバッテリーモジュールを検出する段階、そして
前記仕様が異なるバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させる段階を含む、請求項１０に記載の充放電制御方法。

【請求項12】

前記仕様情報は、対応するバッテリーモジュールの容量、活物質、および充放電特性のうちの少なくとも一つを含む、請求項１１に記載の充放電制御方法。

【請求項13】

前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対して状態情報を獲得する段階をさらに含み、
前記制限する段階は、
前記複数のバッテリーモジュールが全て同一の仕様であると判断されると前記状態情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制御する段階をさらに含み、
前記状態情報は、対応するバッテリーモジュールの電圧、温度、および電流のうちの少なくとも一つに対する情報を含む、請求項１１に記載の充放電制御方法。

【請求項14】

前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの検査結果情報をさらに含み、
前記制限する段階は、
前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールを検出する段階、そして
前記不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させる段階を含む、請求項１０に記載の充放電制御方法。

【請求項15】

前記検査結果情報は、前記複数のバッテリーモジュールの製造時に獲得された情報である、請求項１４に記載の充放電制御方法。

【請求項16】

前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの使用履歴情報をさらに含み、
前記モジュール識別情報を使用して前記外部サーバーに保存された前記複数のバッテリーモジュールの使用履歴情報をアップデートさせる段階をさらに含む、請求項１０に記載の充放電制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、バッテリーシステムおよびその充放電制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

二次バッテリー（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）は、充電および放電が繰り返され得るという点で、化学物質の電気エネルギーへの非可逆的変換のみを提供する一次バッテリー（ｐｒｉｍａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）とは異なる。低容量の二次バッテリーは、携帯電話、ノートパソコン、およびカムコーダーのような小型電子装置の電源装置として使用され、高容量の二次バッテリーは、電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）または家庭用または産業用として利用される中大型バッテリーを利用するエネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）や無停電電源供給装置（ＵＰＳ：Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）システムなどの電源供給装置として使用される。

【0003】

一般的に、二次バッテリーセルは、正極、負極、および正極と負極との間に介されたセパレータを含む電極組立体、電極組立体を収容するケース、そして電極組立体と電気的に連結されている電極端子を含む。正極、負極、および電解質溶液の電気化学的反応を通じてバッテリーセルの充放電を可能にするために、ケースに電解液が注入される。円筒形または長方形のようなケースの形状はバッテリーセルの用途により異なる。

【0004】

バッテリーセルは、互いに直列および／または並列連結されて高いエネルギー密度を有するバッテリーモジュールを構成することができる。また、バッテリーモジュールは、要求される仕様により互いに直列および／または並列連結されてバッテリーパック、バッテリーラックなどを構成することができる。

【0005】

バッテリーモジュールを組み立てる過程、またはバッテリーモジュールを交換したり修理する過程などで一つのバッテリーパック／バッテリーラック内に仕様（例えば、容量、活物質、内部抵抗、充放電電圧カーブなど）が異なるバッテリーモジュールが含まれる場合が発生することがある。また、製造工程中に発生した不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが回収されずに流出されてバッテリーパック／バッテリーラックで使用される場合も発生することがある。このように、互いに異なる仕様のバッテリーモジュールを混用したり不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールを使用するバッテリーパック／バッテリーラックは、充放電時に安全性の問題が発生することがあるため、充放電が制限される必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

実施形態の目的は、バッテリーシステム内で互いに異なる仕様のバッテリーモジュールが混用されたり、または不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが含まれている場合、これを事前に感知してバッテリーシステムの充放電を制限することができるバッテリーシステムおよびその充放電制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するための一実施形態によるバッテリーシステムは、電気的に互いに連結される複数のバッテリーモジュール、そして前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに設けられたメモリから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれのモジュール識別情報を獲得し、前記モジュール識別情報を使用して外部サーバーから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの仕様情報が含まれているバッテリーモジュール情報を受信し、前記バッテリーモジュール情報により前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制限する第１制御装置を含むことができる。

【0008】

前記第１制御装置は、前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、仕様が異なるバッテリーモジュールを検出し、前記仕様が異なるバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させることができる。

【0009】

前記仕様情報は、対応するバッテリーモジュールの容量、活物質、および充放電特性のうちの少なくとも一つを含むことができる。

【0010】

前記第１制御装置は、前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対して状態情報を獲得し、前記複数のバッテリーモジュールが全て同一の仕様であると判断されると前記状態情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制御することができる。

【0011】

前記状態情報は、対応するバッテリーモジュールの電圧、温度、および電流のうちの少なくとも一つに対する情報を含むことができる。

【0012】

前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの検査結果情報をさらに含むことができる。

【0013】

前記第１制御装置は、前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールを検出し、前記不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させることができる。

【0014】

前記検査結果情報は、前記複数のバッテリーモジュールの製造時に獲得された情報であり得る。

【0015】

前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの使用履歴情報をさらに含むことができる。

【0016】

前記第１制御装置は、前記モジュール識別情報を使用して前記外部サーバーに保存された前記複数のバッテリーモジュールの使用履歴情報をアップデートさせることができる。

【0017】

前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれは、前記モジュール識別情報を保存する前記メモリ、そして前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの状態情報を獲得し、前記状態情報または前記モジュール識別情報を前記第１制御装置に伝達する第２制御装置を含むことができる。

【0018】

前記メモリは、ＥＥＰＲＯＭであり得る。

【0019】

電気的に互いに連結された複数のバッテリーモジュールを含むバッテリーシステムの一実施形態による充放電制御方法は、前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに設けられたメモリから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれのモジュール識別情報を獲得する段階、前記モジュール識別情報を使用して外部サーバーから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの仕様情報が含まれているバッテリーモジュール情報を受信する段階、そして前記バッテリーモジュール情報により前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制限する段階を含むことができる。

【0020】

前記制限する段階は、前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、仕様が異なるバッテリーモジュールを検出する段階、そして前記仕様が異なるバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させる段階を含むことができる。

【0021】

前記充放電制御方法で、前記仕様情報は、対応するバッテリーモジュールの容量、活物質、および充放電特性のうちの少なくとも一つを含むことができる。

【0022】

前記充放電制御方法で、前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対して状態情報を獲得する段階をさらに含むことができる。前記制限する段階は、前記複数のバッテリーモジュールが全て同一の仕様であると判断されると前記状態情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制御する段階をさらに含むことができる。前記状態情報は、対応するバッテリーモジュールの電圧、温度、および電流のうちの少なくとも一つに対する情報を含むことができる。

【0023】

前記充放電制御方法で、前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの検査結果情報をさらに含むことができる。前記制限する段階は、前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールを検出する段階、そして前記不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させる段階を含むことができる。

【0024】

前記充放電制御方法で、前記検査結果情報は、前記複数のバッテリーモジュールの製造時に獲得された情報であり得る。

【0025】

前記充放電制御方法で、前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの使用履歴情報をさらに含むことができる。前記充放電制御方法は、前記モジュール識別情報を使用して前記外部サーバーに保存された前記複数のバッテリーモジュールの使用履歴情報をアップデートさせる段階をさらに含むことができる。

【発明の効果】

【0026】

実施形態によれば、バッテリーシステム内で互いに異なる仕様のバッテリーモジュールが混用されたり、または不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが含まれている場合、これを事前に感知してバッテリーシステムの充放電を制限することによって安全性の問題が発生することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】一実施形態によるバッテリーシステムを概略的に示す。

【図2】一実施形態によるバッテリーモジュールを概略的に示す。

【図3】一実施形態によるバッテリーシステムの充放電制御方法を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態による作用効果およびその具現方法を説明する。図面において、同一の参照符号は同一の素子を示し、重複する説明は省略される。しかし、本発明は、多様な形態に具体化することができ、ここに図示された実施形態だけに限定されると解釈されてはならない。むしろ、これら実施形態は本開示が徹底かつ完全になることができるように例として提供され、当業者に本発明の様態および特徴を十分に伝達する。

【0029】

したがって、本発明の様態および特徴の完全な理解のために、当業者に必要でないと考慮されるプロセス、要素、および技術は説明されないことがある。図面において、素子、層、および領域の相対的な大きさは明確性のために誇張され得る。

【0030】

ここで使用されたように、「および／または」という用語は、一つ以上の関連して列挙された項目の任意および全ての組み合わせを含む。また、本発明の実施形態を記述する時、「することができる」を使用することは、「本発明の一つ以上の実施形態」を意味する。本発明の実施形態に関する以下の説明において、単数の形態の用語は、文脈が異なるように明示されない限り、複数の形態を含むことができる。

【0031】

「第１」、「第２」、「第３」などの序数を含む用語は、多様な要素を説明するために使用されるが、これら要素はこれら用語により制限されてはならないことを理解することができる。この用語は一つの要素を他の要素と区別する目的のみで使用される。例えば、第１要素は第２要素と命名されてもよく、同様に第２要素は本発明の範囲を逸脱せずに、第１要素と命名されてもよい。ここで使用されたように、「および／または」という用語は、一つ以上の関連して列挙された項目の任意および全ての組み合わせを含む。「少なくとも一つ」のような表現は、要素の目録に先行して、要素の全体目録を修正し、目録の個別要素を修正しない。

【0032】

ここで使用される用語「実質的に」、「約」および類似の用語は、近似の用語として使用され、程度の用語としては使用されず、当該技術分野の通常の知識を有する者により認識され得る測定された値または計算された値の固有の偏差を説明するためのものである。また、用語「実質的に」が数値を使用して表現され得る特徴と組み合わせて使用されれば、「実質的な」という用語は、その数値を中心とした値の＋／－５％の範囲を示す。

【0033】

一つの構成要素または層が他の構成要素または層に対して「上に」、「連結された」、または「結合された」と記載される場合において、「上に」、「連結された」および「結合された」とは、直接、または一つ以上の他の構成要素または層を介して形成されることを全て含む。また、一つの構成要素または層が２個の構成要素または層の「間」にあると記載される場合、２個の構成要素または層の間の唯一の構成要素または層であるか、または一つ以上の介された他の要素または層が存在すると理解されなければならない。

【0034】

２個の構成要素を電気的に連結するということは、２個の構成要素を直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）連結する場合だけでなく、２個の構成要素の間に他の構成要素を経て連結する場合も含む。他の構成要素は、スイッチ、抵抗、キャパシタなどを含むことができる。実施形態を説明するに当たり、連結するという表現は、直接連結するという表現がない場合には、電気的に連結することを意味する。

【0035】

図１は一実施形態によるバッテリーシステムを概略的に示し、図２は一実施形態によるバッテリーモジュールを概略的に示す。

【0036】

図１を参照すれば、一実施形態によるバッテリーシステム１は、複数のバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎ、および主制御装置２０を含むことができる。

【0037】

複数のバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎは、電気的に互いに直列および／または並列連結され得る。図２を参照すれば、各バッテリーモジュール１０は、複数のバッテリーセル１１－１、１１－２、…、１１－ｎおよびモジュール管理装置１２を含むことができる。

【0038】

複数のバッテリーセル１１－１、１１－２、…、１１－ｎは、電気的に互いに直列および／または並列連結され得る。

【0039】

モジュール管理装置１２は、複数のバッテリーセル１１－１、１１－２、…、１１－ｎの状態（セル電圧、温度、電流など）をモニタリングし、モニタリングを通じて収集された状態情報を主制御装置２０に伝達することができる。モジュール管理装置１２は、制御装置１２１、および保存装置１２２を含むことができる。

【0040】

制御装置１２１は、対応するバッテリーモジュール１０に含まれているバッテリーセル１１－１、１１－２、…、１１－ｎの状態情報を検出することができる。制御装置１２１は、検出された状態情報を主制御装置２０に伝達することができる。制御装置１２１はまた、保存装置１２２から対応するバッテリーモジュール１０のモジュール識別情報を獲得し、これを主制御装置２０に伝達することもできる。各バッテリーモジュール１０の状態情報またはモジュール識別情報は、デイジーチェーン（ｄａｉｓｙ ｃｈａｉｎ）方式で主制御装置２０に伝達され得る。

【0041】

保存装置１２２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリを含むことができる。揮発性メモリは、制御装置１２１により獲得される状態情報を臨時保存することができる。保存装置１２２は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリを含むこともできる。不揮発性メモリは、バッテリーモジュール１０のモジュール識別情報を保存することができる。メーカは、バッテリーモジュール１０の製造時にバッテリーモジュール１０の識別情報を保存装置１２２の不揮発性メモリに保存させた後、バッテリーモジュール１０を出荷させることができる。

【0042】

モジュール管理装置１２は、各バッテリーモジュール１０に搭載されるバッテリー管理システム（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であり得る。また、制御装置１２１は、ＢＭＳに含まれるアナログフロントエンド（ＡＦＥ：Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）であり得る。

【0043】

再び、図１を参照すれば、主制御装置２０は、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの制御装置１２１と通信して、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎから状態情報を収集することができる。主制御装置２０は、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎから収集された状態情報に基づいてバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの充放電を制御することができる。

【0044】

主制御装置２０はまた、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎから各バッテリーモジュールのモジュール識別情報を受信することもできる。主制御装置２０は、受信されたモジュール識別情報に基づいてバッテリーシステム１を構成するバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのバッテリーモジュール情報を製造元サーバー３から受信することができる。

【0045】

バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの容量情報を含むことができる。バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールを構成するバッテリーセルの容量、活物質（正極、負極、電解質など）、充放電特性（内部抵抗、充放電電圧カーブなど）、不良有無などに対する情報をさらに含むこともできる。バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの使用履歴情報（充放電回数、寿命、不良検出情報、位置情報など）をさらに含むこともできる。バッテリーモジュール情報は、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの製造過程で獲得された仕様情報（容量、活物質、充放電特性など）、検査結果情報（例えば、不良バッテリーセル検出有無）などに基づいて構成され得る。また、バッテリーモジュール情報は、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎが搭載されたバッテリーシステム１から獲得した履歴情報（充放電回数、寿命、不良検出情報、位置情報など）に基づいて構成されることもできる。

【0046】

主制御装置２０は、製造元サーバー３にバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの識別情報を直接伝送し、これに対する応答としてバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのバッテリーモジュール情報を受信することができる。主制御装置２０は、バッテリーシステム１の外部装置またはバッテリーシステム１が搭載された装置を通じて、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの識別情報を製造元サーバー３に伝達し、製造元サーバー３からバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのバッテリーモジュール情報を受信することもできる。例えば、バッテリーシステム１がエネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を構成するバッテリーラックである場合、主制御装置２０は、エネルギー管理システム（ＥＭＳ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）（図示せず）を通じてバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの識別情報を製造元サーバー３に伝達し、製造元サーバー３からバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのバッテリーモジュール情報を受信することができる。また、例えば、バッテリーシステム１が電気自動車に搭載されるバッテリーパックである場合、主制御装置２０は、車両の電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）（図示せず）または充電所の制御装置（図示せず）を通じてバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの識別情報を製造元サーバー３に伝達し、製造元サーバー３からバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのバッテリーモジュール情報を受信することもできる。

【0047】

主制御装置２０は、製造元サーバー３から受信したバッテリーモジュール情報に基づいてバッテリーシステム１を構成するバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの仕様（容量、充放電特性、活物質など）が同一であるか否かを判断することができる。また、主制御装置２０は、受信されたバッテリーモジュール情報に基づいてバッテリーシステム１を構成するバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのうち、バッテリーモジュールの製造過程または使用過程で不良と判定されたバッテリーセルを含むバッテリーモジュールが存在するか否かを判断することもできる。

【0048】

主制御装置２０は、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのうち、他のバッテリーモジュールと仕様が異なるバッテリーモジュールが存在したり、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが存在すると判断されると、バッテリーシステム１の充放電を遮断してバッテリーシステム１の使用を制限することができる。

【0049】

容量、活物質、充放電特性などが異なるバッテリーモジュールを連結して使用する場合、充放電は可能であるが、充放電時に安全性の問題が発生することがある。したがって、主制御装置２０は、バッテリーシステム１の充放電を開始する前にバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのバッテリーモジュール情報を確認し、仕様が異なるバッテリーモジュールが存在する場合、充放電を禁止させることができる。製造工程中に発生した不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが回収されずに流出されたり、使用中に不良と判定されたバッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが回収されずに流通される場合が時々発生することがある。不良バッテリーセルが含まれている状態で充放電を行う場合、バッテリーシステム１の安全性の問題が発生することがある。したがって、主制御装置２０は、バッテリーシステム１の充放電を開始する前にバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのバッテリーモジュール情報を確認し、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが存在する場合、充放電を禁止させることができる。

【0050】

主制御装置２０は、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのうち、他のバッテリーモジュールと仕様が異なるバッテリーモジュールが存在したり、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが存在すると判断されると、上位制御装置（例えば、電気自動車のＥＣＵ）に対応するバッテリーシステム１の充電禁止または運営禁止を勧告する警告情報を伝達することもできる。

【0051】

主制御装置２０は、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎから収集される状態情報に基づいて、内部短絡など状態異常が発生した不良バッテリーセルを検出することができる。主制御装置２０は、不良バッテリーセルが検出されると、不良バッテリーセルが検出されたバッテリーモジュールの識別情報と不良バッテリーセルの検出情報を製造元サーバー３に伝達することによって、対応するバッテリーモジュールのバッテリーモジュール情報をアップデートさせることができる。主制御装置２０は、製造元サーバー３に保存されたバッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの使用履歴情報がアップデートされるように、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの使用中に獲得される充放電回数、寿命、不良検出情報などを各バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのモジュール識別情報と共に製造元サーバー３に伝達することもできる。主制御装置２０は、バッテリーシステム１が装置（例えば、電気自動車）に搭載されたり、バッテリーシステム１が所定の場所に設置されると、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎの位置を識別することができる位置情報を各バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎのモジュール識別情報と共に製造元サーバー３に伝達することによって、対応するバッテリーモジュール情報をアップデートさせることもできる。

【0052】

図３は一実施形態によるバッテリーシステム１の充放電制御方法を概略的に示す。図３の充放電制御方法は、図１および図２を参照して説明したバッテリーシステム１の主制御装置２０により行われ得る。

【0053】

図３を参照すれば、主制御装置２０は、バッテリーシステム１を構成するバッテリーモジュール１０から各バッテリーモジュール１０のモジュール識別情報を獲得することができる（Ｓ１１）。モジュール識別情報は、バッテリーモジュール１０の出荷時にモジュール管理装置１２の保存装置１２２（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）に保存され得る。主制御装置２０は、各バッテリーモジュール１０のモジュール管理装置１２から保存装置１２２に保存されたモジュール識別情報を受信することができる。

【0054】

主制御装置２０は、バッテリーモジュール１０からモジュール識別情報が獲得されると、これに基づいて製造元サーバー３から各バッテリーモジュール１０に対応するバッテリーモジュール情報を獲得することができる（Ｓ１２）。つまり、主制御装置２０は、バッテリーモジュール１０から獲得したモジュール識別情報を直接的にまたは間接的に製造元サーバー３に伝達し、製造元サーバー３からこれに対する応答としてバッテリーモジュール情報を受信することができる。

【0055】

バッテリーモジュール１０の製造元は、各バッテリーモジュール１０の製造時に獲得された各バッテリーモジュール１０の仕様情報（容量、活物質、充放電特性など）、検査結果情報（例えば、不良バッテリーセル検出有無）などを製造元サーバー３に保存して管理することができる。また、製造元は、バッテリーモジュール１０－１、１０－２、…、１０－ｎが搭載されたバッテリーシステム１から持続的に各バッテリーモジュール１０の使用履歴情報（充放電回数、寿命、不良有無、装置識別情報、位置情報など）を収集し、これに基づいて製造元サーバー３に保存されたバッテリーモジュール情報をアップデートすることもできる。

【0056】

主制御装置２０は、製造元サーバー３から獲得したバッテリーモジュール情報に基づいて、バッテリーシステム１を構成するバッテリーモジュール１０のうち、他のバッテリーモジュールと仕様が異なるバッテリーモジュールを検出することができる（Ｓ１３）。つまり、主制御装置２０は、各バッテリーモジュール１０のバッテリーモジュール情報を互いに比較してバッテリーモジュール１０のうち、仕様が異なるバッテリーモジュールを検出することができる。

【0057】

また、主制御装置２０は、製造元サーバー３から獲得したバッテリーモジュール情報に基づいて、バッテリーシステム１を構成するバッテリーモジュール１０のうち、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールを検出することもできる（Ｓ１４）。つまり、主制御装置２０は、各バッテリーモジュール１０のバッテリーモジュール情報を確認して不良バッテリーセルが含まれているか否かを確認することができる。

【0058】

主制御装置２０は、バッテリーモジュール１０のうち、他のバッテリーモジュールと仕様が異なるバッテリーモジュール、または不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが検出されると、バッテリーシステム１の充放電を遮断してバッテリーシステム１の使用を制限することができる（Ｓ１５）。

【0059】

反面、主制御装置２０は、バッテリーシステム１を構成する全てのバッテリーモジュール１０の仕様が同一であり、バッテリーモジュール１０のうち、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが存在しなければ、バッテリーモジュール１０から収集された状態情報に基づいてバッテリーモジュール１０の充放電を制御することができる（Ｓ１６）。また、主制御装置２０は、バッテリーモジュール１０の充放電が行われると各バッテリーモジュール１０のモジュール識別情報を使用して製造元サーバー３に保存された各バッテリーモジュール１０の使用履歴情報をアップデートさせることができる（Ｓ１７）。つまり、主制御装置２０は、バッテリーモジュール１０の充放電が行われると、充放電回数などを各バッテリーモジュール１０のモジュール識別情報と共に製造元サーバー３に伝達することによって製造元サーバー３に保存された各バッテリーモジュール１０の使用履歴情報をアップデートさせることができる。

【0060】

ここで説明された実施形態による電子または電気装置および／または任意の他の関連装置または構成要素は、任意の適したハードウェア、ファームウエア（例えば、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ））、ソフトウェア、またはソフトウェア、ファームウエアおよびハードウェアの組み合わせを利用して具現され得る。例えば、これら装置の多様な構成要素は、一つの集積回路（ＩＣ）チップ上にまたは個別のＩＣチップ上に形成され得る。また、これら装置の多様な構成要素は、フレキシブルプリント回路フィルム（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ：ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）、プリント回路基板（ＰＣＢ：ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）または一つの基板上に具現され得る。本明細書に記載された電気的連結または相互連結は、例えば、ＰＣＢまたは他の種類の回路キャリア上の配線または伝導性素子により具現され得る。伝導性素子は、例えば表面金属化（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｓ）のような金属化、および／またはピン（ｐｉｎ）を含むことができ、伝導性重合体（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒｓ）またはセラミック（ｃｅｒａｍｉｃｓ）を含むことができる。また電気エネルギーは例えば、電磁気放射または光を利用した無線接続を通じて伝送され得る。

【0061】

また、これら装置の多様な構成要素は、ここで説明された多様な機能を遂行するために一つ以上のプロセッサー上で実行され、一つ以上のコンピューティング装置内で実行され、コンピュータプログラム命令を実行し、他のシステム構成要素と相互作用するプロセスまたはスレッドであり得る。コンピュータプログラム命令は、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）のような、標準メモリ装置を使用するコンピューティング装置で具現され得るメモリに保存される。コンピュータプログラム命令はまた、例えばＣＤ－ＲＯＭ、フラッシュドライブなどのような他の非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）コンピュータ読み取り可能媒体に保存され得る。

【0062】

また、当業者は、多様なコンピューティング装置の機能が単一のコンピューティング装置に結合または統合され得るか、または特定のコンピューティング装置の機能が本発明の例示的な実施形態の範囲を逸脱せずに一つ以上の他のコンピューティング装置にわたって分散され得ることを認識しなければならない。

【0063】

以上で本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。

【符号の説明】

【0064】

１：バッテリーシステム
１０、１０－１、１０－２、…、１０－ｎ：バッテリーモジュール
１１－１、１１－２、…、１１－ｎ：バッテリーセル
１２：モジュール管理装置
１２１：制御装置
１２２：保存装置
２０：主制御装置
３：製造元サーバー

【図1】

【図2】

【図3】

【手続補正書】

【提出日】2024-12-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気的に互いに連結される複数のバッテリーモジュール、そして
前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに設けられたメモリから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれのモジュール識別情報を獲得し、前記モジュール識別情報を使用して外部サーバーから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの仕様情報が含まれているバッテリーモジュール情報を受信し、前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、充放電時に安全性の問題が発生しうるバッテリーモジュールを検出し、前記充放電時に安全性の問題が発生しうるバッテリーモジュールが検出されると、前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制限する第１制御装置を含むバッテリーシステム。

【請求項2】

前記第１制御装置は、前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、仕様が異なるバッテリーモジュールを検出し、前記仕様が異なるバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させる、請求項１に記載のバッテリーシステム。

【請求項3】

前記仕様情報は、対応するバッテリーモジュールの容量、活物質、および充放電特性のうちの少なくとも一つを含む、請求項２に記載のバッテリーシステム。

【請求項4】

前記第１制御装置は、前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対して状態情報を獲得し、前記複数のバッテリーモジュールが全て同一の仕様であると判断されると前記状態情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制御し、
前記状態情報は、対応するバッテリーモジュールの電圧、温度、および電流のうちの少なくとも一つに対する情報を含む、請求項２に記載のバッテリーシステム。

【請求項5】

前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの検査結果情報をさらに含み、
前記第１制御装置は、前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールを検出し、
前記不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させる、請求項１に記載のバッテリーシステム。

【請求項6】

前記検査結果情報は、前記複数のバッテリーモジュールの製造時に獲得された情報である、請求項５に記載のバッテリーシステム。

【請求項7】

電気的に互いに連結される複数のバッテリーモジュール、そして
前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに設けられたメモリから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれのモジュール識別情報を獲得し、前記モジュール識別情報を使用して外部サーバーから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの仕様情報が含まれているバッテリーモジュール情報を受信し、前記バッテリーモジュール情報により前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制限する第１制御装置を含み、
前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの使用履歴情報をさらに含み、
前記第１制御装置は、前記モジュール識別情報を使用して前記外部サーバーに保存された前記複数のバッテリーモジュールの使用履歴情報をアップデートさせる、バッテリーシステム。

【請求項8】

前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれは、
前記モジュール識別情報を保存する前記メモリ、そして
前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの状態情報を獲得し、前記状態情報または前記モジュール識別情報を前記第１制御装置に伝達する第２制御装置を含む、請求項１に記載のバッテリーシステム。

【請求項9】

前記メモリは、ＥＥＰＲＯＭである、請求項８に記載のバッテリーシステム。

【請求項10】

電気的に互いに連結された複数のバッテリーモジュールを含むバッテリーシステムの充放電制御方法であって、
前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに設けられたメモリから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれのモジュール識別情報を獲得する段階、
前記モジュール識別情報を使用して外部サーバーから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの仕様情報が含まれているバッテリーモジュール情報を受信する段階、
前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、充放電時に安全性の問題が発生しうるバッテリーモジュールを検出し、前記充放電時に安全性の問題が発生しうるバッテリーモジュールが検出されると、前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制限する段階を含む充放電制御方法。

【請求項11】

前記制限する段階は、
前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、仕様が異なるバッテリーモジュールを検出する段階、そして
前記仕様が異なるバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させる段階を含む、請求項１０に記載の充放電制御方法。

【請求項12】

前記仕様情報は、対応するバッテリーモジュールの容量、活物質、および充放電特性のうちの少なくとも一つを含む、請求項１１に記載の充放電制御方法。

【請求項13】

前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対して状態情報を獲得する段階をさらに含み、
前記制限する段階は、
前記複数のバッテリーモジュールが全て同一の仕様であると判断されると前記状態情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制御する段階をさらに含み、
前記状態情報は、対応するバッテリーモジュールの電圧、温度、および電流のうちの少なくとも一つに対する情報を含む、請求項１１に記載の充放電制御方法。

【請求項14】

前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの検査結果情報をさらに含み、
前記制限する段階は、
前記バッテリーモジュール情報に基づいて前記複数のバッテリーモジュールのうち、不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールを検出する段階、そして
前記不良バッテリーセルが含まれているバッテリーモジュールが検出されると前記複数のバッテリーモジュールの充放電を禁止させる段階を含む、請求項１０に記載の充放電制御方法。

【請求項15】

前記検査結果情報は、前記複数のバッテリーモジュールの製造時に獲得された情報である、請求項１４に記載の充放電制御方法。

【請求項16】

電気的に互いに連結された複数のバッテリーモジュールを含むバッテリーシステムの充放電制御方法であって、
前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに設けられたメモリから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれのモジュール識別情報を獲得する段階、
前記モジュール識別情報を使用して外部サーバーから前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの仕様情報が含まれているバッテリーモジュール情報を受信する段階、そして
前記バッテリーモジュール情報により前記複数のバッテリーモジュールの充放電を制限する段階を含み、
前記バッテリーモジュール情報は、対応するバッテリーモジュールの使用履歴情報をさらに含み、
前記モジュール識別情報を使用して前記外部サーバーに保存された前記複数のバッテリーモジュールの使用履歴情報をアップデートさせる段階をさらに含む、充放電制御方法。