特許7260635バッテリーパック管理システム、バッテリーパック、車両及び管理方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-10
(45)【発行日】2023-04-18
(54)【発明の名称】バッテリーパック管理システム、バッテリーパック、車両及び管理方法
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20230411BHJP
H02J 7/02 20160101ALI20230411BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20230411BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20230411BHJP
B60L 3/00 20190101ALI20230411BHJP
B60L 50/60 20190101ALI20230411BHJP
B60L 58/18 20190101ALI20230411BHJP
B60L 58/12 20190101ALI20230411BHJP
【ＦＩ】
H02J7/00 302C
H02J7/02 J
H02J7/00 P
H02J7/00 Y
H01M10/48 P
H01M10/44 P
B60L3/00 Q
B60L50/60
B60L58/18
B60L58/12
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2021517416
(86)(22)【出願日】2020-02-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-05-20
(86)【国際出願番号】 CN2020077081
(87)【国際公開番号】W WO2021168769
(87)【国際公開日】2021-09-02
【審査請求日】2021-03-26
(73)【特許権者】
【識別番号】514257398
【氏名又は名称】東莞新能源科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＤＯＮＧＧＵＡＮ ＡＭＰＥＲＥＸ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＩＭＩＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｗｅｓｔ Ｒｏａｄ，Ｓｏｎｇｓｈａｎ Ｌａｋｅ Ｈｉｇｈ－ｔｅｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｚｏｎｅ， Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ｃｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｐｅｏｐｌｅ’ｓ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】劉 星
(72)【発明者】
【氏名】何 勝
【審査官】清水 祐樹
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１９－５３２６０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１０／０２１０７６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２
Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６
Ｈ０１Ｍ １０／４２ － １０／４８
Ｂ６０Ｌ ３／００
Ｂ６０Ｌ ５０／６０
Ｂ６０Ｌ ５８／１２
Ｂ６０Ｌ ５８／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のバッテリーパックの動的並列管理方法であって、第１バッテリーパックに適用され、前記第１バッテリーパックはセルとＢＭＳを含み、前記方法は、前記ＢＭＳは、第１バッテリーパックとほかのバッテリーパックの状態を監視し、前記第１バッテリーパックとほかのバッテリーパックの状態は切断状態と接続状態を含むステップと、
前記ＢＭＳは、前記第１バッテリーパックの残量と接続状態にあるほかのバッテリーパックの残量との差が所定閾値範囲にあると判断する場合、
上記判断に基づいて、前記第１バッテリーパックを前記切断状態から前記接続状態に切り替えるように制御し、前記第１バッテリーパックと前記ほかのバッテリーパックは並列接続されるステップと、を含み、
前記接続状態は充電状態と放電状態を含み、前記第１バッテリーパックは前記充電状態では、充電信号があり、且つ充電され、前記放電状態では、放電信号があり、且つ放電され、
前記ＢＭＳは充電スイッチ、放電スイッチ、予備放電スイッチ、及び主制御モジュールを含み、前記予備放電スイッチは直列接続された前記充電スイッチと前記放電スイッチに並列接続されることを特徴とする複数のバッテリーパックの動的並列管理方法。
【請求項2】
前記ＢＭＳは、前記放電信号を監視するとともに前記ほかのバッテリーパックが前記切断状態にあり且つ前記複数のバッテリーパックのうち前記第１バッテリーパックの残量が最も高いと監視した場合、前記第１バッテリーパックを前記切断状態から前記放電状態に切り替えるように制御する請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記充電信号を監視したとともに前記ほかのバッテリーパックが前記切断状態にあり且つ前記複数のバッテリーパックのうち前記第１バッテリーパックの残量が最も低いと監視した場合、前記第１バッテリーパックを前記切断状態から前記充電状態に切り替えるように制御する請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記第１バッテリーパックを前記放電状態から前記充電状態に切り替えるステップは、前記放電状態から前記切断状態に切り替え、その後、さらに前記切断状態から前記充電状態に切り替えるステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記第１バッテリーパックを前記充電状態から前記放電状態に切り替えるステップは、前記充電状態から前記切断状態に切り替え、その後、前記切断状態から前記放電状態に切り替えるステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記第１バッテリーパックが接続状態にあり且つ故障すると監視した場合、前記第１バッテリーパックを前記接続状態から前記切断状態に切り替えるように制御する請求項１に記載の方法。
【請求項7】
複数のバッテリーパックを含むバッテリーパック管理システムであって、前記複数のバッテリーパックは第１バッテリーパックとほかのバッテリーパックを含み、前記第１バッテリーパックはセルとＢＭＳを含み、前記管理システムは通信線を含み、
前記第１バッテリーパックと前記ほかのバッテリーパックが前記通信線に接続され、
前記ＢＭＳは充電スイッチ、放電スイッチ、予備放電スイッチ、及び主制御モジュールを含み、
主制御モジュールは、
第１バッテリーパックを監視し第１バッテリーパックの状態を通信線に報告し、通信線からほかのバッテリーパックの状態を取得するように構成され、前記第１バッテリーパックとほかのバッテリーパックの状態は切断状態と接続状態を含み、
前記ＢＭＳは、前記第１バッテリーパックの残量と接続状態にあるほかのバッテリーパックの残量との差が所定閾値範囲にあると判断する場合、上記判断に基づいて、前記第１バッテリーパックを前記ほかのバッテリーパックに並列接続して前記切断状態から前記接続状態に切り替えるように前記充電スイッチ、前記放電スイッチ及び前記予備放電スイッチを制御し、
前記接続状態は充電状態と放電状態を含み、前記第１バッテリーパックと前記ほかのバッテリーパックは前記充電状態では、充電信号があり、且つ充電され、前記放電状態では、放電信号があり、且つ放電され、
前記予備放電スイッチは直列接続された前記充電スイッチと前記放電スイッチに並列接続されることを特徴とするバッテリーパック管理システム。
【請求項8】
前記第１バッテリーパックは、前記充電スイッチと前記放電スイッチのいずれもオンする場合、前記切断状態から前記接続状態に切り替わる請求項７に記載のバッテリーパック管理システム。
【請求項9】
前記主制御モジュールはさらに、前記充電信号を監視したとともに前記ほかのバッテリーパックが前記切断状態にあり且つ前記複数のバッテリーパックのうち前記第１バッテリーパックの残量が最も低いと監視した場合、前記充電スイッチと前記放電スイッチをオンして前記第１バッテリーパックを前記切断状態から前記充電状態に切り替えるように制御するように構成される請求項８に記載のバッテリーパック管理システム。
【請求項10】
前記主制御モジュールはさらに、前記放電信号を監視するとともに前記ほかのバッテリーパックが前記切断状態にあり且つ前記複数のバッテリーパックのうち前記第１バッテリーパックの残量が最も高いと監視した場合、前記放電スイッチと前記充電スイッチをオンして前記第１バッテリーパックを前記切断状態から前記放電状態に切り替えるように制御するように構成される請求項８に記載のバッテリーパック管理システム。
【請求項11】
前記主制御モジュールはさらに、前記第１バッテリーパックを前記充電状態と前記放電状態との間で切り替えるように前記放電スイッチ、前記充電スイッチ及び前記予備放電スイッチを制御する場合、前記放電スイッチ、前記充電スイッチ及び前記予備放電スイッチのいずれをもオフした後にオンするように制御するように構成される請求項８に記載のバッテリーパック管理システム。
【請求項12】
前記主制御モジュールはさらに、負荷電流変化が所定値を超えるとモニタリングした場合、前記放電スイッチをオンするように制御するように構成される請求項７に記載のバッテリーパック管理システム。
【請求項13】
前記放電スイッチ、前記充電スイッチ及び前記予備放電スイッチはスイッチとフリーホイーリングダイオードを含む請求項７に記載のバッテリーパック管理システム。
【請求項14】
請求項７－１３のいずれか一項に記載のバッテリーパック管理システムを含むことを特徴とするバッテリーパック。
【請求項15】
請求項１４に記載のバッテリーパックを含むことを特徴とする車両。
【請求項16】
複数のバッテリー収納部をさらに含み、複数のバッテリーパックが前記バッテリー収納部内に設置される請求項１５に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願はバッテリーの技術分野に関し、特にバッテリーパック管理システム、バッテリーパック、車両及び管理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、バッテリーにより動力が供給される車両では、車両の走行距離及びバッテリーの有効利用率を向上させるために、車両における複数のバッテリーパックに対して効果的な充放電管理を行う必要がある。車両が走行する際に、１つのバッテリーパックを動作させてもよく、複数のバッテリーパックを並列接続して動作させてもよい。長期間充放電して使用した後、同じ初期状態のバッテリーパックには、残量が異なる現象が徐々に発生し、その結果、複数のバッテリーパックの同時充放電を継続できない。
【0003】
たとえば、一般的な車両設計では、充電ポートと放電ポートは同一ポートを使用し、即ち、同一ポートモードである。残量差が大きい複数のバッテリーパックを並列充電する場合、還流電流充電（即ち、残量の高いバッテリーパックが残量の低いバッテリーパックを充電する）が発生する恐れがあり、還流電流充電は充電効率の低下を招くだけでなく、セルに不可逆的なダメージを与える可能性がある。
【0004】
たとえば、車両に複数のバッテリーパックが搭載されているが、単一バッテリーパックを逐一使用する過程では、単一バッテリーパックにより負荷に供給される電力用件が変化しないまたは増加すると、単一バッテリーパックの出力負荷が大きく、複数のバッテリーパックの電力出力が制限されるだけでなく、複数のバッテリーパックの電力利用率が低いことを引き起こす可能性がある。
【0005】
また、複数のバッテリーパックを同時使用する場合、ホスト制御モジュールを追加する必要があり、コスト増加につながる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本願のいくつかの実施例によれば、本願は複数のバッテリーパックの動的並列管理方法を提供し、第１バッテリーパックに適用され、前記方法は、第１バッテリーパックとほかのバッテリーパックの状態を監視し、前記第１バッテリーパックとほかのバッテリーパックの状態は切断状態と接続状態を含むステップと、前記ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、バッテリー管理システム）は、前記第１バッテリーパックの残量と接続状態にあるほかのバッテリーパックの残量との差が所定閾値範囲にあると判断する場合、上記判断に基づいて、前記第１バッテリーパックを前記切断状態から前記接続状態に切り替えるように制御するステップと、を含み、前記接続状態は充電状態と放電状態を含み、前記第１バッテリーパックは前記充電状態では充電され、前記放電状態では放電される。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願のいくつかの実施例によれば、前記ＢＭＳは、放電信号を監視するとともに前記ほかのバッテリーパックが前記切断状態にあり且つ前記複数のバッテリーパックのうち前記第１バッテリーパックの残量が最も高いと監視した場合、前記第１バッテリーパックを前記オフ状態から前記放電状態に切り替えるように制御する。
【0008】
本願のいくつかの実施例によれば、充電信号を監視したとともに前記ほかのバッテリーパックが前記切断状態にあり且つ前記複数のバッテリーパックのうち前記第１バッテリーパックの残量が最も低いと監視した場合、前記第１バッテリーパックを前記オフ状態から前記充電状態に切り替えるように制御する。
【0009】
本願のいくつかの実施例によれば、前記第１バッテリーパックを前記放電状態から前記充電状態に切り替えるステップは、前記放電状態から前記切断状態に切り替え、その後、さらに前記切断状態から前記充電状態に切り替えるステップを含む。
【0010】
本願のいくつかの実施例によれば、前記第１バッテリーパックを前記充電状態から前記放電状態に切り替えるステップは、前記充電状態から前記切断状態に切り替え、その後、前記切断状態から前記放電状態に切り替えるステップを含む。
【0011】
本願のいくつかの実施例によれば、前記第１バッテリーパックが接続状態にあり且つ故障すると監視した場合、前記第１バッテリーパックを前記接続状態から前記切断状態に切り替えるように制御する。
【0012】
本願のいくつかの実施例によれば、本願は複数のバッテリーパックを含む管理システムを提供し、前記複数のバッテリーパックは第１バッテリーパックとほかのバッテリーパックを含み、前記第１バッテリーパックはセルとＢＭＳを含み、前記管理システムは通信線を含み、前記第１バッテリーパックと前記ほかのバッテリーパックが前記通信線に接続され、前記ＢＭＳは充電制御モジュール、放電制御モジュール、予備放電制御モジュール、及び主制御モジュールを含み、主制御モジュールは、第１バッテリーパックを監視し第１バッテリーパックの状態を通信線に報告し、通信線からほかのバッテリーパックの状態を取得するように構成され、前記第１バッテリーパックとほかのバッテリーパックの状態は切断状態と接続状態を含み、前記ＢＭＳは、前記第１バッテリーパックの残量と接続状態にあるほかのバッテリーパックの残量との差が所定閾値範囲にあると判断する場合、上記判断に基づいて、前記第１バッテリーパックを前記ほかのバッテリーパックに並列接続して前記切断状態から前記接続状態に切り替えるように前記充電制御モジュール、前記放電制御モジュール及び前記予備放電制御モジュールを制御し、前記接続状態は充電状態と放電状態を含み、前記第１バッテリーパックと前記ほかのバッテリーパックは前記充電状態では充電され、前記放電状態では放電される。
【0013】
本願のいくつかの実施例によれば、前記充電制御モジュールと前記放電制御モジュールは直列接続される。
【0014】
本願のいくつかの実施例によれば、前記予備放電制御モジュールは直列接続された前記充電制御モジュールと前記放電制御モジュールに並列接続される。
【0015】
本願のいくつかの実施例によれば、前記第１バッテリーパックは、前記充電制御モジュールと前記放電制御モジュールのいずれもオンする場合、前記切断状態から前記接続状態に切り替わる。
【0016】
本願のいくつかの実施例によれば、前記制御モジュールはさらに、充電信号を監視したとともに前記ほかのバッテリーパックが前記切断状態にあり且つ前記複数のバッテリーパックのうち前記第１バッテリーパックの残量が最も低いと監視した場合、前記充電制御モジュールと前記放電制御モジュールをオンして前記第１バッテリーパックを前記オフ状態から前記充電状態に切り替えるように制御するように構成される。
【0017】
本願のいくつかの実施例によれば、前記制御モジュールはさらに、放電信号を監視するとともに前記ほかのバッテリーパックが前記切断状態にあり且つ前記複数のバッテリーパックのうち前記第１バッテリーパックの残量が最も高いと監視した場合、前記放電制御モジュールと前記充電制御モジュールをオンして前記第１バッテリーパックを前記オフ状態から前記放電状態に切り替えるように制御するように構成される。
【0018】
本願のいくつかの実施例によれば、前記制御モジュールはさらに、前記第１バッテリーパックを前記充電状態と前記放電状態との間で切り替えるように前記放電制御モジュール、前記充電制御モジュール及び前記予備放電制御モジュールを制御する場合、前記放電制御モジュール、前記充電制御モジュール及び前記予備放電制御モジュールのいずれをもオフした後にオンするように制御するように構成される。
【0019】
本願のいくつかの実施例によれば、前記制御モジュールはさらに、負荷電流変化が所定値を超えるとモニタリングした場合、前記放電制御モジュールをオンするように制御するように構成される。
【0020】
本願のいくつかの実施例によれば、前記放電制御モジュール、前記充電制御モジュール及び前記予備放電制御モジュールはスイッチモジュールであり、前記スイッチモジュール内にフリーホイーリングダイオードが設置される。
【0021】
本願のいくつかの実施例によれば、バッテリーパックであって、上記バッテリーパック管理システムを含む。
【0022】
本願のいくつかの実施例によれば、車両であって、前記バッテリーパックシステムを含む。
【0023】
本願のいくつかの実施例によれば、前記車両は複数のバッテリー収納部をさらに含み、複数のバッテリーパックが前記バッテリー収納部内に設置される。
【0024】
本願のいくつかの実施例によれば、複数のバッテリーパックの動的並列管理方法であって、複数のバッテリーパックに適用され、第１バッテリーパックとほかのバッテリーパックの状態を監視し、前記第１バッテリーパックとほかのバッテリーパックの状態は切断状態と接続状態を含むステップと、前記複数のバッテリーパックがいずれも切断状態にあり、且つ前記第１バッテリーパックの残量とほかのバッテリーパックの残量との差が所定閾値範囲にある場合、前記第１バッテリーパックを前記切断状態から前記接続状態に切り替えるように制御するステップと、前記第１バッテリーパックを前記ほかのバッテリーパックとは独立して前記接続状態と前記切断状態との間で切り替えるように制御するステップと、を含み、前記接続状態は充電状態と放電状態を含み、前記第１バッテリーパックと前記ほかのバッテリーパックは前記充電状態では充電され、前記放電状態では放電される。
【図面の簡単な説明】
【0025】
以下、本願の実施例の説明の便宜上、本願の実施例または従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明する。明らかなように、以下説明される図面は単に本願の一部の実施例である。当業者は、創造的な努力をせずに、これらの図面に示される構造に基づいてほかの実施例の図面を得ることができる。
【0026】
【図1】本願のいくつかの実施例におけるバッテリーパックシステムを含む車両の部分電気接続構造模式図である。
【図2】本願のいくつかの実施例におけるバッテリーパックと車両負荷を電気的に接続する構造模式図である。
【図3】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳの主制御方法のフローチャートである。
【図4】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが待機処理を実行する方法のフローチャートである。
【図5】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが待機操作を実行する方法のフローチャートである。
【図6】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが放電処理を実行する方法のフローチャートである。
【図7】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが放電開始状態に入る方法を実行するフローチャートである。
【図8】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが放電動作状態に入る方法を実行するフローチャートである。
【図9】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが放電終了状態に入る方法を実行するフローチャートである。
【図10】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが充電処理を実行する方法のフローチャートである。
【図11】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが充電開始状態に入る方法を実行するフローチャートである。
【図12】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが充電動作状態に入る方法を実行するフローチャートである。
【図13】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが充電終了状態に入る方法を実行するフローチャートである。
【図14】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが放電操作を実行する方法のフローチャートである。
【図15】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが放電開始を実行する方法のフローチャートである。
【図16】本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが充電操作を実行する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本願の実施例については、詳細に説明する。本願の明細書を通して、同一または類似の要素及び同一または類似の機能を有する要素は類似の符号で示される。ここで説明される図面に係る実施例は例示的かつ図式的であり、本願の基本的な理解を提供するためのものである。本願の実施例は本願を限定しないと理解すべきである。
【0028】
図１は本願の実施例に係るバッテリーパックシステムを含む車両の部分電気接続構造模式図である。該バッテリーパックシステムは複数のバッテリーパックを含み、複数のバッテリーパックはＰＡＣＫ １、ＰＡＣＫ ２、…、ＰＡＣＫ Ｎであり、ここで、Ｎは１よりも大きい自然数である。各バッテリーパックはいずれもＢＭＳとセルを含む。図１に示すように、ＰＡＣＫ １はＢＭＳ １を含み、ＰＡＣＫ ２はＢＭＳ ２を含み、ＰＡＣＫ ＮはＢＭＳ Ｎを含む。いくつかの実施例では、車両は車両ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、コントローラエリアネットワーク）通信バスを含み、該車両ＣＡＮ通信バスには、ＢＭＳを接続するための複数のノードを有し、各バッテリーパックのＢＭＳは１つのＢＭＳノードとして、車両ＣＡＮ通信バスからほかのバッテリーパックの状態を監視または取得できる。
【0029】
なお、各バッテリーパックにおけるＢＭＳがほかのバッテリーパックの状態を取得する方式は、上記車両ＣＡＮ通信バスに限定されず、たとえば、４Ｇ（Ｔｈｅ ４ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第４世代モバイル通信技術）、５Ｇ（Ｔｈｅ ５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第５世代モバイル通信技術）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）通信による方式のようなほかの有線または無線方式によって取得されてもよい。
【0030】
本願のいくつかの実施例では、複数のバッテリーパックは動力バスＰ＋とＰ－によって車両負荷に電力または動力を供給し、ここで、Ｐ＋は動力バスの正極、Ｐ－は動力バスの負極である。車両負荷は計器、モータ及び車両コントローラ等を含む。インストルメントパネル、車両コントローラＥＣＵは対応するＣＡＮバスを解して車両ＣＡＮ通信バスに接続されてもよい。本願のいくつかの実施例では、車両またはバッテリーパックシステムは動力バスを介して外部の非車載充電器に接続され、非車載充電器及び動力バスを介してバッテリーパックを充電するようにしてもよい。本願のいくつかの実施例では、車両は複数のバッテリー収納部をさらに含み、複数のバッテリーパックがそれぞれ複数のバッテリー収納部内に設置される。バッテリーパックがバッテリー収納部内に設置されていると、車両ＣＡＮ通信バスと通信してバッテリーパックの状態を監視できる。
【0031】
図２は本願のいくつかの実施例におけるバッテリーパックと車両負荷を電気的に接続する構造模式図である。バッテリーパックはセルとＢＭＳを含み、セルはＢＭＳに電気的に接続され、ＢＭＳは充電制御モジュール、放電制御モジュール、予備放電制御モジュール及びＢＭＳ制御モジュール（即ち、主制御モジュール）を含む。該ＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ１）は、第１バッテリーパック（たとえば、ＰＡＣＫ１）におけるセルを動力バスに接続するまたは動力バスから切断するように、充電制御モジュール、放電制御モジュール及び予備放電制御モジュールを制御する。動力バスに接続することは、動力バスを介して車両負荷に電力を供給すること、または非車載充電器により充電されることを含む。
【0032】
本願のいくつかの実施例では、充電制御モジュールと放電制御モジュールは直列接続される。本願のいくつかの実施例では、予備放電制御モジュールは直列接続された充電制御モジュールと放電制御モジュールに並列接続される。本願のいくつかの実施例では、放電制御モジュール、充電制御モジュール及び予備放電制御モジュールはＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、金属－酸化物半導体電界効果トランジスタ）スイッチデバイスまたはリレーデバイスモジュールであってもよく、スイッチモジュール内にフリーホイーリングダイオードが設置される。フリーホイーリングダイオードは、スイッチデバイスが切断またはオフ状態にあるとしても、短時間の電流導通効果を実現できる。以下の説明では、予備放電スイッチはＰＤＳＧ表示、放電スイッチはＤＳＧ、充電スイッチはＣＨＧで示される。本願における同一ポートモードとは、バッテリーパックが放電状態または充電状態にある場合、放電制御モジュールと充電制御モジュールを同時にオンする必要があることである。
【0033】
図１に戻り、本願のいくつかの実施例では、複数のバッテリーパックＰＡＣＫ １、ＰＡＣＫ ２、…、ＰＡＣＫ ＮのいずれかのＢＭＳは、ＢＭＳ １、ＢＭＳ ２、…、ＢＭＳ Ｎのいずれかである。ＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）は、ＰＡＣＫ １とほかのバッテリーパック（ＰＡＣＫ ２～ＰＡＣＫ Ｎのうちの１つまたは複数）の状態を監視するように構成される。ＰＡＣＫ １とほかのバッテリーパックの状態は切断状態と接続状態を含む。バッテリーパックが切断状態にあるとは、バッテリーパックにおけるセルが動力バスと切断し、即ち、動力バスと切断するバッテリーパックが放電または充電できないことである。バッテリーパックが接続状態にあるとは、バッテリーパックにおけるセルが動力バスと接続し、且つ動力バスを介して電力を車両負荷に供給できまたは非車載充電器により充電できることである。バッテリーパックの状態は車両のシステム状態に対応する。本願のいくつかの実施例では、車両のシステム状態は待機状態、充電状態及び放電状態を含む。待機状態では、保護信号があり、ＰＡＣＫ＿ＩＤ信号、車両スタートＡＣＣ、ＯＮ信号、通信信号、充電器アクセスＣＨＧ＿ＩＮ信号がなく、または、バッテリーパックが切断状態にある。待機状態では、充電スイッチと放電スイッチがいずれもオフする。充電状態では、充電信号があり、且つ充電が許可される。放電状態では、放電信号があり、且つ放電が許可される。
【0034】
本願のいくつかの実施例では、車両のシステム状態は盗難防止ロック状態をさらに含み、盗難防止ロック状態とは、車両がシャットダウンした後、キーを使用して車両ロックを設定し、車両が振動したことまたは車輪が回転したことを検出すると、警報を開始するとともにモータコントローラが車輪をロックし、ロック期間に、計器がバッテリーシステムと通信せず、バッテリーパックは警報器及びロック制御モジュールの出力需要に応じて、通信せずにウィークアップされ、且つ主回路をタイムリーにオンし、ロック電流を供給することである。
【0035】
本願のいくつかの実施例では、放電状態では、ＢＭＳ １は、ＰＡＣＫ １とほかのバッテリーパックＰＡＣＫ ２～ＰＡＣＫ Ｎの状態が切断状態であり、且つバッテリーパックＰＡＣＫ １におけるセルの残量が最も高いと監視またはモニタリングした場合、バッテリーパックＰＡＣＫ １におけるセルが動力バスに接続され、動力バスを介して電力を出力する。ＰＡＣＫ １の放電過程では、ＢＭＳ ２～ＢＭＳ Ｎはそれぞれのバッテリーパックの残量とＰＡＣＫ １の残量を監視し続け、ＢＭＳ ２は、ＰＡＣＫ ２の残量が放電中のＰＡＣＫ １の現在残量に関する所定閾値範囲にあると監視した場合、ＰＡＣＫ ２を動力バスに接続してＰＡＣＫ １と並列接続して放電するように制御する。ＰＡＣＫ １、ＰＡＣＫ ２及びＰＡＣＫ Ｎの残量は同じまたは異なる可能性があり、したがって、車両に電力を供給するまたは車両が走行状態にある時、いずれのバッテリーパックにおけるＢＭＳもそれぞれの残量が放電中のバッテリーパックの残量に関する所定閾値範囲にあると監視した場合、放電中のバッテリーパックに並列接続して動力バスを介して共同に電力供給を行う。たとえば、ＰＡＣＫ １におけるＢＭＳ １は、ＰＡＣＫ １におけるセルの残量と放電中のほかのバッテリーパックＰＡＣＫ ２～ＰＡＣＫ Ｎの残量との差が所定閾値範囲にあると判断した場合、ＰＡＣＫ １を切断状態から接続状態に切り替え、ＰＡＣＫ １をほかのバッテリーパックと並列接続するように制御し、即ち、ＰＡＣＫ １を放電中のバッテリーパックに並列接続して、動力バスを介して共同に電力を供給するように制御する。上記所定閾値範囲は放電中のバッテリーパックの残量によって決定される。残量がより低いほかのバッテリーパックは、上記方法にしたがって、放電中のバッテリーパックに次々と並列接続して、動力バスを介して共同に出力を供給することができる。
【0036】
本願のいくつかの実施例では、放電状態では、残量が最も高いバッテリーパックはＰＡＣＫ ２～ＰＡＣＫ Ｎのうちのいずれか１つまたは複数であってもよく、以上の説明に限定されない。残量が最も高いバッテリーパックが複数である場合、各バッテリーパックの残量が実際には完全に同じであるわけではないため、これら複数のバッテリーパックの残量が所定残量範囲にある限り、これら複数のバッテリーパックの残量が略同じであることを示し、残量が最も高いバッテリーパックとして動力バスに同時に並列接続して電力出力を供給することができる。たとえば、バッテリーパックの実際残量がＥ１である場合、残量が所定閾値範囲Ｅ１－Ｅ２～Ｅ１＋Ｅ３にあるバッテリーパックは残量がＥ１の該バッテリーパックと略同じ残量を有し、Ｅ１、Ｅ２及びＥ３はバッテリーパック全体の残量の百分率であってもよく、Ｅ２とＥ３は同じでも異なってもよく、たとえば、Ｅ１は９５％、Ｅ２は０．８％、Ｅ３は０．８％または１％である。一方、所定閾値範囲Ｅ１－Ｅ２～Ｅ１＋Ｅ３内にないバッテリーパックは同じ残量を有しない。
【0037】
本願のいくつかの実施例では、ＰＡＣＫ １が所定残量範囲ＥＱ２まで放電されると、ＰＡＣＫ １の放電を一時的に停止し、即ち、ＰＡＣＫ １を切断状態に切り替える。その後、ＰＡＣＫ １の放電前と同じ残量を有するＰＡＣＫ ２～ＰＡＣＫ Ｎのうちの１つまたは複数を放電し、ＥＱ１まで放電すると、ＰＡＣＫ １はＰＡＣＫ ２～ＰＡＣＫ Ｎのうちの１つまたは複数に並列接続してさらに同時放電するように能動的に選択できる。
【0038】
本願のいくつかの実施例では、本願のいくつかの実施例では、充電状態では、ＢＭＳ １は、第１バッテリーパック（たとえば、ＰＡＣＫ １）とほかのバッテリーパック（たとえば、ＰＡＣＫ ２～ＰＡＣＫ Ｎのうちの１つまたは複数）の状態が切断状態にあり、且つバッテリーパックＰＡＣＫ １におけるセルの残量が最も低いと監視またはモニタリングした場合、バッテリーパックＰＡＣＫ １におけるセルが動力バスに接続され、動力バスを介して充電される。ＰＡＣＫ １の充電過程では、ＢＭＳ ２～ＢＭＳ Ｎはそれぞれの残量とＰＡＣＫ １の残量を監視し続け、ＢＭＳ ２は、ＰＡＣＫ ２の残量が充電中のＰＡＣＫ １の現在残量に関する所定閾値範囲にあると監視した場合、ＰＡＣＫ ２を動力バスに接続して、ＰＡＣＫ １と並列接続して充電されるように制御する。ＰＡＣＫ １、ＰＡＣＫ ２及びＰＡＣＫ Ｎの残量が同じまたは異なる可能性があるため、充電中、いずれのバッテリーパックにおけるＢＭＳもそれぞれの残量が充電中のバッテリーパックの残量に関する所定閾値範囲にあると監視した場合、充電中のバッテリーパックに並列接続され、動力バスを介して同時充電される。たとえば、ＰＡＣＫ １におけるＢＭＳ １は、ＰＡＣＫ １におけるセルの残量と充電中のほかのバッテリーパックＰＡＣＫ ２～ＰＡＣＫ Ｎの残量との差値が所定閾値範囲にあると判断した場合、ＰＡＣＫ １を切断状態から接続状態に切り替え、ＰＡＣＫ １をほかのバッテリーパックと並列接続するように制御し、即ち、ＰＡＣＫ １を充電中のバッテリーパックに並列接続して、動力バスを介して共同に充電するように制御する。上記所定閾値範囲は、充電中のバッテリーパックの残量によって決定される。残量がより高いほかのバッテリーパックは上記方法にしたがって、充電中のバッテリーパックに次々と並列接続して、動力バスを介して共同に充電される。
【0039】
本願のいくつかの実施例では、残量が最も低いバッテリーパックはＰＡＣＫ ２～ＰＡＣＫ Ｎのうちのいずれか１つまたは複数であってもよく、以上の説明に限定されない。残量が最も低いバッテリーパックが複数である場合、各バッテリーパックの残量が実際には完全に同じであるわけではないため、これら複数のバッテリーパックの残量が所定残量範囲にある限り、これら複数のバッテリーパックの残量が略同じであることを示し、残量が最も低いバッテリーパックとして、動力バスに並列接続して同時充電できる。
【0040】
本願のいくつかの実施例では、バッテリーパックを放電状態から充電状態に切り替える際に、まず、予備放電スイッチをオンし、さらに充電スイッチをオンし、最後に、放電スイッチをオンする。本願のいくつかの実施例では、バッテリーパックを充電状態から放電状態に切り替える際に、まず、予備放電スイッチをオンし、さらに放電スイッチをオンし、最後に、充電スイッチをオンする。なお、設置されるスイッチの数及び種類によって、充電状態と放電状態の間で切り替える時のオン順序は以上の説明に限定されず、具体的な状況に応じて選択できる。
【0041】
なお、ＰＡＣＫ １～ＰＡＣＫ Ｎのうちのいずれのバッテリーパックもその状態及びほかのバッテリーパックの状態に応じて、ほかのバッテリーパックとは独立して充電状態、放電状態及び待機状態（即ち、切断状態）の間で切り替わることができ、それにより、バッテリーパックの動的並列管理を実現し、ホスト制御モジュールを別途架設する必要がなく、車両負荷の大電力出力及び容量拡大の需要をリアルタイムに満たすことができ、汎用性が高く、コストが低い。
【0042】
本願のいくつかの実施例では、第１バッテリーパックにおけるＢＭＳは、第１バッテリーパックの故障を監視した場合、該第１バッテリーパックを充電状態または放電状態から切断状態に切り替えるように制御する。また、ほかのバッテリーパックにおけるＢＭＳは、接続状態にあるバッテリーパックが故障して切断状態に切り替わると監視した場合、ほかのバッテリーパックが対応して動力バスを選択して並列接続して出力を供給し続ける。たとえば、ほかのバッテリーパックのうち残量が２番目に高いバッテリーパックは能動的に動力バスに並列接続して出力を供給する。
【0043】
図３－１６に示すように、本願のいくつかの実施例における複数のバッテリーパックの並列管理方法のフローチャートであり、各バッテリーパックのＢＭＳ制御管理方法については、図３－１６では例示的に説明する。ＢＭＳはＢＭＳ １であってもよく、ＢＭＳ ２であってもよく、ＢＭＳ Ｎであってもよく、即ち、上記方法はＢＭＳ １～ＢＭＳ Ｎのうちのいずれかによって実行できる。
【0044】
図３に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳの主制御方法のフローチャートである。図３では、いずれかのバッテリーパックにおけるＢＭＳ（たとえば、ＰＡＣＫ １におけるＢＭＳ １）は充放電保護判断を行う。充放電保護操作を実行した後、スリープウィークアップ処理を実行する。スリープウィークアップ処理を実行することは以下のステップを含む。ＢＭＳ制御モジュールはＰＤＳＧ（即ち、予備放電スイッチ）をオンするように制御し、且つ関連パラメータを初期化し、待機状態に入るか否かを判断する。待機状態に入ると判定した場合（図中、「Ｙ」は「はい」、「Ｎ」は「いいえ」を示す）、待機処理と待機操作を実行し、待機状態に入っていないと判定した場合、さらに放電状態に入るか否かを判断する。放電状態に入る場合、放電処理と放電操作を実行し、放電状態に入ってしない場合、充電状態に入るか否かを判断する。充電状態に入ると判定した場合、充電処理と充電操作を実行する。充電状態に入っていないと判定した場合、終了する。
【0045】
図４に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）が待機処理を実行する方法のフローチャートである。図４では、待機状態に入った後、ＢＭＳ制御モジュールはｔ１遅延した後、充電信号を監視したか否かを判断する。ｔ１は０．６ｓであってもよい。充電信号を監視または受信した場合、さらに充電許可信号または充電許可操作命令を監視または受信したか否かを判断し、充電信号または充電許可操作命令を監視または受信した場合、充電状態に入る。充電許可信号または充電許可操作命令を監視または受信していない場合、終了する。充電信号を監視または受信していない場合、さらに放電許可信号または放電許可操作命令を監視または受信したか否かを判断し、ＹＥＳである場合、放電状態に入り、ＮＯである場合、終了する。
【0046】
本願のいくつかの実施例では、ＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）は、充電信号を監視したとともにほかのバッテリーパックが切断状態にあり且つ複数のバッテリーパックのうちＰＡＣＫ １の残量が最も高いと監視した場合、放電スイッチ（またはＤＳＧ）と充電スイッチ（ＣＨＧ）をオンして前記ＰＡＣＫ １を切断状態から放電状態に切り替えるように制御する。本願のいくつかの実施例では、ＢＭＳ １は、ほかのバッテリーパックのうち１つまたは複数のバッテリーパックが放電状態にあり且つＰＡＣＫ １の残量が所定閾値範囲を満たすと監視した場合、充電スイッチ（またはＣＨＧ）と放電スイッチ（ＤＳＧ）をオンしてＰＡＣＫ １を切断状態から放電状態に切り替えるように制御する。
【0047】
図５に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）が待機操作を実行する方法のフローチャートである。図５では、待機処理ステップの実行の終了後、ＢＭＳ制御モジュールはＰＡＣＫ １が動力バスから引き出されるまたは切断するか否かを判断し、ＹＥＳである場合、すべてのスイッチ、即ち、放電スイッチ、充電スイッチ及び予備放電スイッチをオフし、ＮＯである場合、さらにスリープ条件を満たすか否かを判断する。スリープ条件を満たす場合、予備放電スイッチのみをオンし、スリープ条件を満たさない場合、ｔ２遅延した後、すべてのスイッチをオフする。
【0048】
図６に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが放電処理を実行する方法のフローチャートである。図６では、ＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）は、放電許可信号または放電許可操作命令を監視または受信したか否かを判断し、ＹＥＳである場合、放電開始状態であるか否かを判断し、ＮＯである場合、放電終了状態に入る。放電開始状態であると判定した場合、ＢＭＳは放電開始関数を実行した後、放電動作状態に入る。放電開始状態ではないと判定した場合、さらに放電動作状態であるか否かを判断する。放電動作状態であると判定した場合、放電動作関数を実行し、放電動作状態ではないと判定した場合、さらに放電終了状態であるか否かを判断する。放電終了状態であると判定した場合、放電終了関数を実行した後、待機状態に入り、放電終了状態ではないと判定した場合、放電処理ステップが終了する。放電開始状態とは、ＤＳＧまたは放電スイッチがオフしてからオンするまでの過程に対応する状態である。放電動作状態とは、ＤＳＧまたは放電ＭＯＳスイッチがオンするまたは大電流放電を許可する状態である。放電終了状態とは、ＤＳＧまたは放電スイッチがオンしてからオフするまでの過程に対応する状態である。
【0049】
図７に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが放電開始状態に入る方法を実行するフローチャートである。図７では、ＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）は放電開始状態に入った後、パック合併通信の有無を監視し、有る場合、さらにほかのバッテリーパックの放電スイッチまたはＤＳＧがオン状態（即ち、ＤＳＧ＝ＯＮ）であると監視したか否かを判断し、無い場合、放電開始操作を実行する。ほかのバッテリーパックの放電スイッチがオン状態またはＤＳＧ＝ＯＮであると監視した場合、パック合併命令を送信した後、放電パック合併操作を実行し、ほかのバッテリーパックの放電スイッチがオン状態またはＤＳＧ＝ＯＮではないと監視した場合、放電開始操作を実行する。
【0050】
図８に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが放電動作状態に入る方法を実行するフローチャートである。図８では、ＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）は放電動作状態に入った後、パック合併命令を受信したか否かを判断し、ＹＥＳである場合、放電パック合併操作を実行し、ＮＯである場合、さらに充電スイッチまたはＣＨＧがオフするか否かを判断する。充電スイッチまたはＣＨＧがオフする（ＣＨＧ＝ＯＦＦ）場合、さらに放電電流を検出したか否かを判断し、ＹＥＳである場合、遅延後、ＣＨＧをオンし、ＣＨＧがオンするまたはＣＨＧ＝ＯＮである場合、さらに充電保護があるか否かを判断し、ＮＯである場合、終了し、ＹＥＳである場合、さらに充電電流があるか否かを判断する。充電電流がある場合、ＣＨＧをオフし、充電電流がない場合、放電動作状態を終了させる。
【0051】
なお、放電動作状態では、該パック合併命令は、監視したほかのバッテリーパックのパック合併命令である。ＣＨＧがオフする場合、放電電流に応じてＣＨＧをオンする操作を実行するか否かを判断する際に、ＰＡＣＫ電圧に応じて決定できる。いくつかの実施例では、放電電流がある場合、ＰＡＣＫ電圧はバッテリー電圧よりも０．７Ｖ低いが、これに限定されない。
【0052】
図９に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが放電終了状態に入る方法を実行するフローチャートである。図９に示すように、ＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）は放電終了状態では放電終了操作を実行し、放電終了操作を実行した後、放電状態を終了させる。
【0053】
図１０に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが充電処理を実行する方法のフローチャートである。図１０では、ＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）は、充電許可信号または充電許可操作命令を監視または受信したか否かを判断し、ＹＥＳである場合、充電開始状態であるか否かを判断し、ＮＯである場合、充電終了状態に入る。充電開始状態であると判定した場合、ＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）は充電開始関数を実行した後、充電動作状態に入る。充電開始状態ではないと判定した場合、さらに充電動作状態であるか否かを判断する。充電動作状態であると判定した場合、充電動作関数を実行し、充電動作状態ではないと判定した場合、さらに充電終了状態であるか否かを判断する。充電終了状態であると判定した場合、充電終了関数を実行した後、待機状態に入り、充電終了状態ではないと判定した場合、充電処理ステップが終了する。充電開始状態とは、ＣＨＧまたは充電スイッチがオフしてからオンするまでの過程に対応する状態である。充電動作状態とは、ＣＨＧまたは充電スイッチがオンするまたは充電を許可する状態である。充電終了状態とは、ＣＨＧまたは充電スイッチがオンしてからオフするまでの過程に対応する状態である。
【0054】
本願のいくつかの実施例では、ＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）は、充電信号を監視したとともにほかのバッテリーパックが切断状態にあり且つ複数のバッテリーパックのうちＰＡＣＫ １の残量が最も低いと監視した場合、充電スイッチ（またはＣＨＧ）と放電スイッチ（ＤＳＧ）をオンしてＰＡＣＫ １を切断状態から充電状態に切り替えるように制御する。本願のいくつかの実施例では、ＢＭＳ １はほかのバッテリーパックのうち１つまたは複数のバッテリーパックが充電状態にあり且つＰＡＣＫ １の残量が所定閾値範囲を満たすと監視した場合、充電スイッチ（またはＣＨＧ）と放電スイッチ（ＤＳＧ）をオンしてＰＡＣＫ １を切断状態から充電状態に切り替えるように制御する。
【0055】
図１１に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ ２）が充電開始状態に入る方法を実行するフローチャートである。図１１では、ＢＭＳ １は充電開始状態に入った後、パック合併通信の有無を監視し、有る場合、さらにほかのバッテリーパックの充電スイッチまたはＣＨＧがオン状態（即ち、ＣＨＧ＝ＯＮ）であると監視したか否かを判断し、無い場合、充電開始操作を実行する。ほかのバッテリーパックの充電スイッチがオン状態またはＣＨＧ＝ＯＮであると監視した場合、パック合併命令を送信した後、充電パック合併操作を実行し、ほかのバッテリーパックの充電スイッチがオン状態またはＣＨＧ＝ＯＮではないと監視した場合、充電開始操作を実行する。
【0056】
図１２に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）が充電動作状態に入る方法を実行するフローチャートである。図１２では、ＢＭＳは充電動作状態に入った後、パック合併命令を受信したか否かを判断し、ＹＥＳである場合、充電パック合併操作を実行し、ＮＯである場合、さらに放電スイッチまたはＤＳＧがオフする（即ちＤＳＧ＝ＯＦＦ）か否かを判断する。放電スイッチがオフするまたはＤＳＧ＝ＯＦＦである場合、さらに充電電流を検出したか否かを判断し、充電電流を検出した場合、遅延後、ＤＳＧをオンし、充電電流を検出していない場合、充電動作状態を終了させる。放電スイッチがオンするまたはＤＳＧ＝ＯＮである場合、充電動作状態を終了させる。
【0057】
なお、充電動作状態では、該パック合併命令は監視したほかのバッテリーパックのパック合併命令である。ＤＳＧがオフする場合、充電電流に応じてＤＳＧをオンする操作を実行するか否かを判断する際に、ＰＡＣＫ電圧に応じて決定できる。いくつかの実施例では、充電電流がある場合、ＰＡＣＫ電圧はバッテリー電圧よりも０．７Ｖ低いが、これに限定されない。
【0058】
図１３に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）が充電終了状態に入る方法を実行するフローチャートである。図１３に示すように、ＢＭＳは充電終了状態では充電終了操作を実行し、充電終了操作を実行した後、充電状態を終了させる。
【0059】
図１４に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳ（たとえば、ＢＭＳ １）が放電操作を実行する方法のフローチャートである。図１４では、ＢＭＳは放電処理を実行した後、放電が終了するか否かを判断し、ＹＥＳである場合、充電スイッチをオフしてＣＨＧ＝ＯＦＦにした後、放電スイッチと予備放電スイッチをオフしてＤＳＧ＝ＯＦＦとＰＤＳＧ＝ＯＦＦにし、放電操作を終了させ、ＮＯである場合、放電開始操作を実行するか否かを判断する。放電開始操作を実行する場合、放電開始関数を実行し、放電開始操作を実行していない場合、さらに放電パック合併を実行するか否かを判断する。放電パック合併操作を実行する場合、充電スイッチをオフしてＣＨＧ＝ＯＦＦにし、ｔ３遅延した後、さらにほかのバッテリーパックの充電スイッチがオフするか否かを判断し、オフする場合、放電モジュールと予備放電モジュールをオンしてＤＳＧ＝ＯＮとＰＤＳＧ＝ＯＮにし、放電パック合併操作を終了させ、オフしない場合、パック合併が失敗し、放電パック合併操作を終了させる。ｔ３は１ｓであるが、これに限定されていない。放電パック合併操作を実行していない場合、さらに充電スイッチをオンする（即ち、ＣＨＧ＝ＯＮ）か否かを判断する。ＹＥＳである場合、さらに総内圧と総外圧との差がＶｄ１よりも小さいか否かを判断し、Ｖｄ１よりも小さい場合、充電スイッチをオンしてＣＨＧ＝ＯＮにし、操作を終了させ、Ｖｄ１以上である場合、ＣＨＧのオンが失敗し、操作を終了させる。Ｖｄ１は０．７Ｖであるが、これに限定されない。ＣＨＧをオンしていない場合、さらにＣＨＧをオフするか否かを判断する。ＣＨＧをオフする場合、ＣＨＧ＝ＯＦＦであり、操作を終了させ、そうではない場合、放電操作を終了させる。
【0060】
図２に戻って示すように、バッテリーパックにおけるセルの両端Ｂ＋とＢ－との間の電圧はＰＡＣＫ総内圧であり、ここで、Ｂ＋はセルの正極、Ｂ－はセルの負極を示し、ＰＡＣＫ総内圧はＢＭＳを通過していない電圧である。車両負荷の前側の両端Ｐ＋とＰ－との間の電圧はＰＡＣＫ総外圧であり、ここで、Ｐ＋は動力バスの正極、Ｐ－は動力バスの負極である。
【0061】
図１５に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳ（たとえばＢＭＳ １）が放電開始を実行する方法のフローチャートである。図１５では、ＢＭＳは放電開始を実行した後、開始時間が閾値を超えるか否かを判断し、閾値を超える場合、放電開始が失敗すると判定し、操作を終了させ、閾値を超えていない場合、さらにステップ１（即ち、ＳＴＥＰ １）を実行するか否かを判断する。ＳＴＥＰ １を実行すると判定した場合、予備放電スイッチまたはＰＤＳＧをオンした後、さらに所定時間ｔ４よりも大きいか否かを判断し、ｔ４よりも大きい場合、ステップ２（即ち、ＳＴＥＰ ２）に入り、ｔ４以下である場合、さらに所定時間ｔ５よりも大きいか否かを判断する。ｔ４は１．５ｓ、ｔ５は１ｓであるが、これに限定されない。ｔ５よりも大きい場合、さらに総外圧が低すぎると判断し、総外圧が低すぎる場合、放電開始が失敗し、操作を終了させ、ｔ５以下である場合、総外圧が総圧とＶｄ２との差よりも大きいか否かを判断し、上記差よりも大きい場合、放電スイッチまたはＤＳＧをオンした後、操作を終了させ、上記差以上である場合、操作を終了させる。Ｖｄ２は１．２Ｖであるが、これに限定されない。ＳＴＥＰ １を実行しないと判定した場合、さらにＳＴＥＰ ２を実行するか否かを判定する。ＳＴＥＰ ２を実行すると判定した場合、予備放電スイッチをオフしまたはＰＤＳＧ＝ＯＦＦにし、さらに総外圧の降下の幅がＶｄ３を超えるか否かを判断し、ＹＥＳである場合、ＳＴＥＰ ３に入り、ＮＯである場合、操作を終了させる。Ｖｄ３は４Ｖであるが、これに限定されない。ＳＴＥＰ ２を実行しないと判定した場合、ＳＴＥＰ ３を実行するか否かを判定する。ＳＴＥＰ ３を実行する場合、予備放電スイッチをオンしてＰＤＳＧ＝ＯＮにした後、さらに総外圧が所定閾値よりも大きいか否かを判断し、ＹＥＳである場合、放電スイッチをオンしてＤＳＧ＝ＯＮにした後、操作を終了させ、ＮＯである場合、操作を終了させる。
【0062】
具体的には、ＳＴＥＰ １では、ＰＤＳＧをオンした後、２種の場合がある。第１、総外圧が低く、車両負荷が限定値を超え、放電開始が失敗することを示し、第２、総外圧が総内圧に近く、ＤＳＧをオンし、放電開始が成功し、第３、所定時間を超えると、ＳＴＥＰ ２に入る。ＳＴＥＰ ２では、ＰＤＳＧをオフした後、総外圧の降下が所定値を超え、外部に通信異常が生じるバッテリーパックが存在するか否かを判断する。ＳＴＥＰ ３では、ＳＴＥＰ ２で外部に通信異常が生じるバッテリーパックがないと判断したうえで、予備放電電圧が閾値よりも高いと、ＤＳＧをオンし、放電開始が成功する。
【0063】
図１６に示すように、本願のいくつかの実施例におけるＢＭＳが充電操作を実行する方法のフローチャートである。図１６では、ＢＭＳは充電処理を実行した後、充電が終了するか否かを判断し、ＹＥＳである場合、充電スイッチをオンしてＣＨＧ＝ＯＮにした後、放電スイッチと予備放電スイッチをオンしてＤＳＧ＝ＯＮとＰＤＳＧ＝ＯＮにし、充電操作を終了させ、ＮＯである場合、充電開始操作を実行するか否かを判断する。充電開始操作を実行する場合、さらに総外圧が総内圧よりも小さいか否かを判断し、ＹＥＳである場合、ＰＤＳＧ＝ＯＮであり、且つｔ６遅延した後、ＣＨＧ＝ＯＮにし、ＮＯである場合、充電開始が失敗する。ｔ６は１ｓであるが、これに限定されない。充電開始操作を実行していない場合、さらにＤＳＧをオンするか否かを判断し、ＹＥＳである場合、さらに総外圧が総内圧とＶＤ４との和に等しいか否かを判断し、ＹＥＳである場合、ＤＳＧ＝ＯＮとＰＤＳＧ＝ＯＮにし、ＮＯである場合、ＤＳＧのオンが失敗し、ＮＯである場合、さらに充電パック合併を実行するか否かを判断し、ＹＥＳである場合、ＤＳＧ＝ＯＦＦにした後、ｔ７遅延し、さらにほかのバッテリーパックのＤＳＧがオフするか否かを判断し、ＹＥＳである場合、ＣＨＧ＝ＯＮにした後、操作を終了させ、ＮＯである場合、充電パック合併が失敗し、ＮＯである場合、操作を終了させる。ｔ７は１ｓであるが、これに限定されない。
【0064】
図３－１６に示すバッテリーパックシステムにおける単一バッテリーパック（たとえば、ＢＭＳ １）の制御方法の実施形態に基づいて、ＰＡＣＫ １～ＰＡＣＫ Ｎのうちいずれのバッテリーパックもその状態とほかのバッテリーパックの状態に応じて、ほかのバッテリーパックとは独立して充電状態、放電状態及び待機状態（即ち、切断状態）の間で切り替わることができ、それによりバッテリーパックの動的並列管理を実現し、ホスト制御モジュールを別途架設する必要がなく、車両負荷の大電力出力及び容量拡大の需要をリアルタイムに満たすことができ、汎用性が高く、コストが低い。
【0065】
本願のいくつかの実施例はＢＭＳをさらに提供し、上記バッテリーパックに適用され、上記並列管理方法を実行する。ＢＭＳ １、ＢＭＳ ２、…、ＢＭＳ Ｎのいずれかと同じ機能を有する。
【0066】
本願のいくつかの実施例はバッテリーパックをさらに提供し、上記ＢＭＳとセルを含み、ＰＡＣＫ １、ＰＡＣＫ ２、…、ＰＡＣＫ Ｎのいずれかと同じ機能を有する。
【0067】
明細書を通して引用される「いくつかの実施例」、「一部の実施例」、「１つの実施例」、「別の例」、「例」、「具体例」または「一部の例」あは、本願の少なくとも１つの実施例または例が該実施例または例で説明された特定の特徴、構造または特性を含むことを意味する。したがって、明細書を通してしばしば説明されるように、たとえば、「いくつかの実施例では」、「実施例では」、「１つの実施例では」、「別の例では」、「１つの例では」、「特定の例では」または「例」は必ずしも本願の同じ実施例または例を引用するものではない。
【0068】
例示的な実施例を図示及び説明したが、当業者であれば、上記実施例は本願を限定するものではなく、本願の精神、原理及び範囲を逸脱せずに実施例に対して変更、代替や修正を行うことができると理解すべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
