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特許7322187車両の電池システム、充放電方法及び車両
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(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】2023-07-28
(45)【発行日】2023-08-07
(54)【発明の名称】車両の電池システム、充放電方法及び車両
(51)【国際特許分類】
   H02J 7/00 20060101AFI20230731BHJP
   H02J 7/02 20160101ALI20230731BHJP
   H01M 10/44 20060101ALI20230731BHJP
   B60L 3/00 20190101ALI20230731BHJP
   B60L 50/60 20190101ALI20230731BHJP
   B60L 53/14 20190101ALI20230731BHJP
   B60L 53/62 20190101ALI20230731BHJP
   B60L 53/66 20190101ALI20230731BHJP
   B60L 58/19 20190101ALI20230731BHJP
【FI】
H02J7/00 K
H02J7/00 P
H02J7/00 302C
H02J7/02 F
H01M10/44 P
B60L3/00 S
B60L50/60
B60L53/14
B60L53/62
B60L53/66
B60L58/19
【請求項の数】 15
(21)【出願番号】P 2021571780
(86)(22)【出願日】2020-05-29
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-15
(86)【国際出願番号】 CN2020093411
(87)【国際公開番号】W WO2020244465
(87)【国際公開日】2020-12-10
【審査請求日】2022-01-13
(31)【優先権主張番号】201910477476.7
(32)【優先日】2019-06-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】521525804
【氏名又は名称】武漢路特斯汽車有限公司
【氏名又は名称原語表記】WUHAN LOTUS CARS CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】A404, Building 3, 28 Chuanjiangchi 2nd Road, Wuhan Economic and Technological Development Zone Wuhan, Hubei 430056 (CN)
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】SK弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】蒋観峰
(72)【発明者】
【氏名】王彬
(72)【発明者】
【氏名】隋涛
【審査官】早川 卓哉
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2019/0126761(US,A1)
【文献】特開2010-273427(JP,A)
【文献】特開平07-254440(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2019/0160953(US,A1)
【文献】特表2013-526242(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J7/00-7/12
H02J7/34-7/36
H01M10/42-10/48
B60L1/00-3/12
B60L7/00-13/00
B60L15/00-58/40
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の電池システムであって、
互いに接続されるエネルギー貯蔵装置(1)と、直流充放電インターフェース(2)とを含み、
前記エネルギー貯蔵装置(1)は、少なくとも第1の電池パック(17)と、第2の電池パック(18)とを含み、隣接する前記電池パックの間には電池間スイッチが設けられ、
前記直流充放電インターフェース(2)の第1の電極は、前記エネルギー貯蔵装置(1)の第1の電極と前記電池間スイッチの一端にそれぞれ接続され、前記直流充放電インターフェース(2)の第2の電極は、前記エネルギー貯蔵装置(1)の第2の電極と前記電池間スイッチの他端にそれぞれ接続され、
前記電池間スイッチは、第1の電池間スイッチ(11)と、第2の電池間スイッチ(12)とを含み、前記第1の電池間スイッチ(11)及び前記第2の電池間スイッチ(12)はいずれも単極双投スイッチであり、
前記第1の電池間スイッチ(11)の入力端子(111)は第1の電池パック(17)の第1の電極に接続され、前記第1の電池間スイッチ(11)の第1の出力端子(112)は前記直流充放電インターフェース(2)の第1の電極に接続され、前記第1の電池間スイッチ(11)の第2の出力端子(113)は前記第2の電池間スイッチ(12)の第1の出力端子(112)に接続され、前記第2の電池間スイッチ(12)の第2の出力端子(113)は前記直流充放電インターフェース(2)の第2の電極に接続され、前記第2の電池間スイッチ(12)の入力端子(111)は第2の電池パック(18)の第2の電極に接続され、
前記電池システムは、第1のリレー(13)及び第2のリレー(14)をさらに含み、
前記第1のリレー(13)の一端は、前記直流充放電インターフェース(2)の第2の電極に接続され、前記第1のリレー(13)の他端は、前記エネルギー貯蔵装置(1)の第2の電極と各組の前記第2の電池間スイッチ(12)の第2の出力端子(113)にそれぞれ接続され、又は、
前記第1のリレー(13)の一端は、前記直流充放電インターフェース(2)の第2の電極と各組の前記第2の電池間スイッチ(12)の第2の出力端子(113)にそれぞれ接続され、前記第1のリレー(13)の他端は、前記エネルギー貯蔵装置(1)の第2の電極に接続され、
前記第2のリレー(14)の一端は、前記直流充放電インターフェース(2)の第1の電極に接続され、前記第2のリレー(14)の他端は、前記エネルギー貯蔵装置(1)の第1の電極と各組の前記第1の電池間スイッチ(11)の第1の出力端子(112)にそれぞれ接続され、又は、
前記第2のリレー(14)の一端は、前記直流充放電インターフェース(2)の第1の電極と各組の前記第1の電池間スイッチ(11)の第1の出力端子(112)にそれぞれ接続され、前記第2のリレー(14)の他端は、前記エネルギー貯蔵装置(1)の第1の電極に接続され、
前記電池システムは、制御ユニットをさらに含み、
前記制御ユニットは、電池検出装置を含み、
前記電池検出装置は、各組の前記電池パックに接続され、前記電池パックの作動状態を検出し、
前記制御ユニットは、前記エネルギー貯蔵装置(1)、前記第1の電池間スイッチ(11)、前記第2の電池間スイッチ(12)、前記第1のリレー(13)、前記第2のリレー(14)にそれぞれ接続され、外部充放電装置から送信された充放電パラメータ情報と前記電池検出装置から送信された作動状態情報を受信し、前記制御ユニットは、前記充放電パラメータ情報と前記作動状態情報に基づいて、前記第1の電池間スイッチ(11)、前記第2の電池間スイッチ(12)、前記第1のリレー(13)、前記第2のリレー(14)のオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充放電させ、
前記作動状態情報は、故障状態メッセージを含み、前記充放電パラメータ情報は、充電スタンド認識メッセージを含み、
前記制御ユニットが受信した前記充電スタンド認識メッセージで表す電圧が各組の前記電池パックの定格電圧に等しく、且つ取得したある組の前記電池パックの作動状態情報が故障状態メッセージである場合、前記故障状態メッセージに対応する前記電池パックの前記第1の電池間スイッチ(11)と前記第2の電池間スイッチ(12)をオフにさせ、前記第1のリレー(13)と前記第2のリレー(14)をオンにさせるとともに、残りの前記電池パックに対応する第1の電池間スイッチ(11)の第1の出力端子(112)をオンにさせ、前記第2の電池間スイッチ(12)の第2の出力端子(113)をオンにさせるように制御することにより、各組の非故障の前記電池パックが並列接続方式で前記直流充放電インターフェース(2)に接続され、前記保護充電モードに入って充電されるようにする、ことを特徴とする車両の電池システム。
【請求項2】
第3のリレー(15)をさらに含み、
前記第3のリレー(15)の一端は、前記第2のリレー(14)の一端に接続され、前記第3のリレー(15)の他端は、前記第1の電池間スイッチ(11)の第1の出力端子(112)に接続され、又は、
前記第3のリレー(15)の一端は、前記第2のリレー(14)の他端に接続され、前記第3のリレー(15)の他端は、前記第1の電池間スイッチ(11)の第1の出力端子(112)に接続される、ことを特徴とする請求項に記載の車両の電池システム。
【請求項3】
第4のリレー(16)をさらに含み、
前記第4のリレー(16)の一端は、前記第1のリレー(13)の一端に接続され、前記第4のリレー(16)の他端は、前記第2の電池間スイッチ(12)の第2の出力端子(113)に接続され、又は、
前記第4のリレー(16)の一端は、前記第1のリレー(13)の他端に接続され、前記第4のリレー(16)の他端は、前記第2の電池間スイッチ(12)の第2の出力端子(113)に接続される、ことを特徴とする請求項に記載の車両の電池システム。
【請求項4】
前記直流充放電インターフェース(2)は、放電インターフェースと充電インターフェースとを含み、
前記放電インターフェースの第1の電極は前記充電インターフェースの第1の電極に接続され、
前記放電インターフェースの第2の電極は前記充電インターフェースの第2の電極に接続される、ことを特徴とする請求項に記載の車両の電池システム。
【請求項5】
前記直流充放電インターフェース(2)は、第5のリレー(21)をさらに含み、
前記第5のリレー(21)の一端は、前記充電インターフェースの第2の電極に接続され、前記第5のリレー(21)の他端は、前記放電インターフェースの第2の電極と前記エネルギー貯蔵装置(1)の第2の電極にそれぞれ接続される、ことを特徴とする請求項に記載の車両の電池システム。
【請求項6】
前記直流充放電インターフェース(2)は、第6のリレー(22)をさらに含み、
前記第6のリレー(22)の一端は、前記充電インターフェースの第1の電極に接続され、前記第6のリレー(22)の他端は、前記放電インターフェースの第1の電極と前記エネルギー貯蔵装置(1)の第1の電極にそれぞれ接続される、ことを特徴とする請求項に記載の車両の電池システム。
【請求項7】
前記制御ユニットは、さらに第3のリレー(15)、第4のリレー(16)、第5のリレー(21)及び第6のリレー(22)にそれぞれ接続され、前記第1の電池間スイッチ(11)、前記第2の電池間スイッチ(12)、第1のリレー(13)、第2のリレー(14)、第3のリレー(15)、第4のリレー(16)、第5のリレー(21)及び第6のリレー(22)のオフ又はオンを制御することで、前記エネルギー貯蔵装置(1)を高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させる、ことを特徴とする請求項に記載の車両の電池システム。
【請求項8】
前記制御ユニットは、前記充放電パラメータ情報と前記作動状態情報に基づいて、前記第1の電池間スイッチ(11)、前記第2の電池間スイッチ(12)、第1のリレー(13)、第2のリレー(14)、第3のリレー(15)、第4のリレー(16)、第5のリレー(21)及び第6のリレー(22)のオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充放電させる、ことを特徴とする請求項に記載の車両の電池システム。
【請求項9】
前記電池検出装置はさらに前記電池パックの荷電状態情報を検出し、
前記制御ユニットは、前記電池検出装置からフィードバックされた荷電状態情報に基づいて前記電池パックが満充電であるか否かを検出し、前記電池パックが満充電であると判定すると、前記第5のリレー(21)及び/又は前記第6のリレー(22)をオフにさせる、ことを特徴とする請求項に記載の車両の電池システム。
【請求項10】
請求項1~のいずれか1項に記載の車両の電池システムに適用される充放電方法であって、
各組の前記電池パックの作動状態情報を取得するステップと、
受信した充放電パラメータ情報及び作動状態情報に基づいて、前記電池間スイッチのオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させるステップとを含む、ことを特徴とする充放電方法。
【請求項11】
前記電池間スイッチは、第1の電池間スイッチ(11)と、第2の電池間スイッチ(12)とを含み、前記第1の電池間スイッチ(11)及び前記第2の電池間スイッチ(12)はいずれも単極双投スイッチであり、
前記受信した充放電パラメータ情報及び作動状態情報に基づいて、前記電池間スイッチのオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させるステップの前に、
前記第1の電池間スイッチ(11)、前記第2の電池間スイッチ(12)、第1のリレー(13)、及び第2のリレー(14)の対応する現在位置状態情報を取得するステップと、
信した充放電パラメータ情報、前記作動状態情報、及び前記現在位置状態情報に基づいて、前記第1の電池間スイッチ(11)、前記第2の電池間スイッチ(12)、第1のリレー(13)、第2のリレー(14)のオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させるステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の車両の電池システムに適用される充放電方法。
【請求項12】
前記作動状態情報は、故障状態メッセージを含み、前記充放電パラメータ情報は、充電スタンド認識メッセージを含み、
受信した前記充電スタンド認識メッセージで表す電圧が各組の前記電池パックの定格電圧に等しく、且つ取得したある組の前記電池パックの作動状態情報が故障状態メッセージである場合、前記故障状態メッセージに対応する前記電池パックの前記第1の電池間スイッチ(11)と前記第2の電池間スイッチ(12)をオフにさせ、前記第1のリレー(13)と前記第2のリレー(14)をオンにさせるとともに、残りの前記電池パックに対応する第1の電池間スイッチ(11)の第1の出力端子(112)をオンにさせ、前記第2の電池間スイッチ(12)の第2の出力端子(113)をオンにさせるように制御することにより、各組の非故障の前記電池パックが並列接続方式で前記直流充放電インターフェース(2)に接続され、前記保護充電モードに入って充電されるようにする、ことを特徴とする請求項11に記載の車両の電池システムに適用される充放電方法。
【請求項13】
受信した前記充電スタンド認識メッセージで表す電圧が全ての前記電池パックの定格電圧の和に等しく、且つ取得した各組の前記電池パックの作動状態情報いずれも故障状態メッセージではない場合、前記第1のリレー(13)と前記第2のリレー(14)をオンにさせるとともに、前記第1の電池間スイッチ(11)の第2の出力端子(113)をオンにさせ、前記第2の電池間スイッチ(12)の第1の出力端子(112)をオンにさせるように制御することにより、各組の前記電池パックが直列接続方式で前記直流充放電インターフェース(2)に接続され、前記高電圧充電モードに入って充電されるようにする、ことを特徴とする請求項12に記載の車両の電池システムに適用される充放電方法。
【請求項14】
受信した前記充電スタンド認識メッセージで表す電圧が各組の前記電池パックの定格電圧に等しく、且つ取得した各組の前記電池パックの作動状態情報いずれも故障状態メッセージではない場合、前記第1のリレー(13)と前記第2のリレー(14)をオンにさせるとともに、前記第1の電池間スイッチ(11)の第1の出力端子(112)をオンにさせ、前記第2の電池間スイッチ(12)の第2の出力端子(113)をオンにさせるように制御することにより、各組の前記電池パックが並列接続方式で前記直流充放電インターフェース(2)に接続され、前記低電圧充電モードに入って充電されるようにする、ことを特徴とする請求項12に記載の車両の電池システムに適用される充放電方法。
【請求項15】
車両であって、
請求項1~のいずれか1項に記載の車両の電池システムが設けられたことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池の技術分野に関し、具体的には、車両の電池システム、充放電方法及び車両に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、国が新エネルギー自動車の発展を強力に推進するにつれて、動力電池の発展も大きく促進され、動力電池の安全性もますます重要になっている。動力電池の使用及び販売後の修理中の安全性を保証するために、手動メンテナンス保護スイッチ(Manual Service Disconnect、MSD)はすでに動力電池の主要な構成になっている。
【0003】
電気自動車の普及に伴い、乗用車は徐々に高電圧プラットフォームの電池システム(例えば800Vプラットフォーム)を使用するようになり、しかし、市場には2種類の規格の充電スタンド(例えば、低圧プラットフォーム400Vと高圧プラットフォーム800V)が存在し、その結果、高圧プラットフォームの電池を利用した電気自動車が低圧充電スタンドを利用しようとする場合、充電を行うことができず、車両の利便性を低下させ、ユーザーの使用ニーズを満たすことができず、さらに製品の競争力の低下を招くこととなる。
【0004】
現在、乗用車に電池システムの内部の局所的な故障(例えば、単電池の劣化、過電圧・電圧不足などの問題)が発生した場合、車両や運転者の安全のために、このシステムは放電を行うことができず、これにより、車両の動力を失ったり、エンストしたりする。その場合、その場で救援やトレーラーを待つしかないため、車両の安全性が低下し、ユーザーの使用ニーズを満たすことができず、製品の競争力が低下する。
【0005】
乗用車に高電圧電池システム(例えば800Vプラットフォーム)が使用されているが、電気機器が低電圧プラットフォーム(例えば400Vプラットフォーム)を使用する場合には、一部の電圧(例えば400V)の放電を行う必要がある。
【0006】
現在、異なる電圧プラットフォームの切り替えを解決するための他の類似した発明では、リレー、コンタクター、又は他の電力リレーをオン・オフさせる方法が採用されており、内部短絡のリスクがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで、一部の電池が故障した場合に、電池システムを故障のない低圧モードに切り替えることができ、これにより、電池から一部の電力を出力させ、引き続き車両を駆動して走行させることを保証することができ、また、異なる電力使用又は充電の要求に応じて充電又は放電ができる車両の電池システム、充放電方法及び車両に関する技術を提案する必要がある。
【0008】
従来技術に存在する問題を解決するために、本発明は、
互いに接続されるエネルギー貯蔵装置と、直流充放電インターフェースとを含み、
前記エネルギー貯蔵装置は、少なくとも第1の電池パックと、第2の電池パックとを含み、隣接する前記電池パックの間には電池間スイッチが設けられ、
前記直流充放電インターフェースの第1の電極は、前記エネルギー貯蔵装置の第1の電極と前記電池間スイッチの一端にそれぞれ接続され、前記直流充放電インターフェースの第2の電極は、前記エネルギー貯蔵装置の第2の電極と前記電池間スイッチの他端にそれぞれ接続される、車両の電池システムを提案する。
【0009】
さらに、前記電池間スイッチは、第1の電池間スイッチと、第2の電池間スイッチとを含み、前記第1の電池間スイッチ及び前記第2の電池間スイッチはいずれも単極双投スイッチであり、
前記第1の電池間スイッチの入力端子は第1の電池パックの第1の電極に接続され、前記第1の電池間スイッチの第1の出力端子は前記直流充放電インターフェースの第1の電極に接続され、前記第1の電池間スイッチの第2の出力端子は前記第2の電池間スイッチの第1の出力端子に接続され、前記第2の電池間スイッチの第2の出力端子は前記直流充放電インターフェースの第2の電極に接続され、前記第2の電池間スイッチの入力端子は第2の電池パックの第2の電極に接続される。
【0010】
さらに、第1のリレーをさらに含み、
前記第1のリレーの一端は、前記直流充放電インターフェースの第2の電極に接続され、前記第1のリレーの他端は、前記エネルギー貯蔵装置の第2の電極と各組の前記第2の電池間スイッチの第2の出力端子にそれぞれ接続され、又は
前記第1のリレーの一端は、前記直流充放電インターフェースの第2の電極と各組の前記第2の電池間スイッチの第2の出力端子にそれぞれ接続され、前記第1のリレーの他端は前記エネルギー貯蔵装置の第2の電極に接続される。
【0011】
さらに、第2のリレーをさらに含み、
前記第2のリレーの一端は、前記直流充放電インターフェースの第1の電極に接続され、前記第2のリレーの他端は、前記エネルギー貯蔵装置の第1の電極と各組の前記第1の電池間スイッチの第1の出力端子にそれぞれ接続され、又は
前記第2のリレーの一端は、前記直流充放電インターフェースの第1の電極と各組の前記第1の電池間スイッチの第1の出力端子にそれぞれ接続され、前記第2のリレーの他端は、前記エネルギー貯蔵装置の第1の電極に接続される。
【0012】
さらに、第3のリレーをさらに含み、
前記第3のリレーの一端は、前記第2のリレーの一端に接続され、前記第3のリレーの他端は、前記第1の電池間スイッチの第1の出力端子に接続され、又は、
前記第3のリレーの一端は、前記第2のリレーの他端に接続され、前記第3のリレーの他端は、前記第1の電池間スイッチの第1の出力端子に接続される。
【0013】
さらに、第4のリレーをさらに含み、
前記第4のリレーの一端は、前記第1のリレーの一端に接続され、前記第4のリレーの他端は、前記第2の電池間スイッチの第2の出力端子に接続され、又は、
前記第4のリレーの一端は、前記第1のリレーの他端に接続され、前記第4のリレーの他端は、前記第2の電池間スイッチの第2の出力端子に接続される。
【0014】
さらに、前記直流充放電インターフェースは、放電インターフェースと充電インターフェースとを含み、
前記放電インターフェースの第1の電極は前記充電インターフェースの第1の電極に接続され、
前記放電インターフェースの第2の電極は前記充電インターフェースの第2の電極に接続される。
【0015】
さらに、前記直流充放電インターフェースは、第5のリレーをさらに含み、
前記第5のリレーの一端は、前記充電インターフェースの第2の電極に接続され、前記第5のリレーの他端は、前記放電インターフェースの第2の電極と前記エネルギー貯蔵装置の第2の電極にそれぞれ接続される。
【0016】
さらに、前記直流充放電インターフェースは、第6のリレーをさらに含み、
前記第6のリレーの一端は、前記充電インターフェースの第1の電極に接続され、前記第6のリレーの他端は、前記放電インターフェースの第1の電極と前記エネルギー貯蔵装置の第1の電極にそれぞれ接続される。
【0017】
さらに、制御ユニットをさらに含み、
前記制御ユニットは、前記エネルギー貯蔵装置、前記第1の電池間スイッチ、前記第2の電池間スイッチ、第1のリレー、第2のリレー、第3のリレー、第4のリレー、第5のリレー及び/又は第6のリレーにそれぞれ接続され、前記第1の電池間スイッチ、前記第2の電池間スイッチ、第1のリレー、第2のリレー、第3のリレー、第4のリレー、第5のリレー及び/又は第6のリレーのオフ又はオンを制御することで、前記エネルギー貯蔵装置を高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させる。
【0018】
さらに、前記制御ユニットは電池検出装置を含み、
前記電池検出装置は、各組の前記電池パックに接続され、前記電池パックの作動状態を検出し、
前記制御ユニットは、外部充放電装置から送信された充放電パラメータ情報と前記電池検出装置から送信された前記作動状態情報を受信し、前記充放電パラメータ情報と前記作動状態情報に基づいて、前記第1の電池間スイッチ、前記第2の電池間スイッチ、第1のリレー、第2のリレー、第3のリレー、第4のリレー、第5のリレー及び/又は第6のリレーのオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充放電させる。
【0019】
さらに、前記電池検出装置はさらに前記電池パックの荷電状態情報を検出し、
前記制御ユニットは、前記電池検出装置からフィードバックされた荷電状態情報に基づいて前記電池パックが満充電であるか否かを検出し、前記電池パックが満充電であると判定すると、前記第5のリレー及び/又は前記第6のリレーをオフにさせる。
【0020】
別の態様では、本発明は、
各組の前記電池パックの作動状態情報を取得するステップと、
受信した充放電パラメータ情報及び作動状態に基づいて、前記電池間スイッチのオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させるステップとを含む、車両の電池システムに適用される充放電方法を提供する。
【0021】
さらに、前記電池間スイッチは、第1の電池間スイッチと、第2の電池間スイッチとを含み、前記第1の電池間スイッチ及び前記第2の電池間スイッチはいずれも単極双投スイッチであり、
前記受信した充放電パラメータ情報及び作動状態に基づいて、前記電池間スイッチのオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させるステップの前に、
前記第1の電池間スイッチ、前記第2の電池間スイッチ、第1のリレー、及び第2のリレーの対応する現在位置状態情報を取得するステップと、
このような場合、受信した充放電パラメータ情報、前記作動状態情報、及び前記現在位置状態情報に基づいて、前記第1の電池間スイッチ、前記第2の電池間スイッチ、第1のリレー、第2のリレーのオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させるステップとをさらに含む。
【0022】
さらに、前記作動状態情報は、故障状態メッセージを含み、前記充放電パラメータ情報は、充電スタンド認識メッセージを含み、
受信した前記充電スタンド認識メッセージで表す電圧が各組の前記電池パックの定格電圧に等しく、且つ取得したある組の前記電池パックの作動状態が故障状態メッセージである場合、前記故障状態メッセージに対応する前記電池パックの前記第1の電池間スイッチと前記第2の電池間スイッチをオフにさせ、前記第1のリレーと前記第2のリレーをオンにさせるとともに、残りの前記電池パックに対応する第1の電池間スイッチの第1の出力端子をオンにさせ、前記第2の電池間スイッチの第2の出力端子をオンにさせるように制御することにより、各組の非故障の前記電池パックが並列接続方式で前記直流充放電インターフェースに接続され、前記保護充電モードに入って充電されるようにする。
【0023】
さらに、受信した前記充電スタンド認識メッセージで表す電圧が全ての前記電池パックの定格電圧の和に等しく、且つ取得していないある組の前記電池パックの作動状態が故障状態メッセージである場合、前記第1のリレーと前記第2のリレーをオンにさせるとともに、残りの前記電池パックに対応する第1の電池間スイッチの第2の出力端子をオンにさせ、前記第2の電池間スイッチの第1の出力端子をオンにさせるように制御することにより、各組の前記電池パックが直列接続方式で前記直流充放電インターフェースに接続され、前記高電圧充電モードに入って充電されるようにする。
【0024】
さらに、受信した前記充電スタンド認識メッセージで表す電圧が各組の前記電池パックの定格電圧に等しく、且つ取得していないある組の前記電池パックの作動状態が故障状態メッセージである場合、前記第1のリレーと前記第2のリレーをオンにさせるとともに、前記第1の電池間スイッチの第1の出力端子をオンにさせ、前記第2の電池間スイッチの第2の出力端子をオンにさせるように制御することにより、各組の前記電池パックが並列接続方式で前記直流充放電インターフェースに接続され、前記低電圧充電モードに入って充電されるようにする。
【0025】
さらなる態様では、本発明は、上述前記車両の電池システムが設けられた車両を提供する。
【発明の効果】
【0026】
本発明を実施すると、以下の有益な効果を有する。
高電圧/低電圧プラットフォーム動力電池が低電圧/高電圧充電スタンドにより充電できないという問題を解決し、
高電圧/低電圧プラットフォーム動力電池が低電圧/高電圧で放電できないという問題を解決し、
局所電池システムの内部の局所的故障により使用できなくなるという問題を解決し、
一般的な発明形態で制御短絡が発生しやすいという問題を解決する。
【図面の簡単な説明】
【0027】
本発明の実施例又は従来技術の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明するが、明らかに、以下の説明における図面は本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な努力を必要とせずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
図1】本発明の実施例による単極双投スイッチの模式図である。
図2】本発明の実施例による車両の電池システムの構造図である。
図3】本発明の実施例による別の車両の電池システムの構造図である。
図4】本発明の実施例によるさらに別の車両の電池システムの構造図である。
図5】本発明の実施例によるさらなる車両の電池システムの構造図である。
図6】本発明の実施例による車両の電池システムの充放電方法のフローチャートである。
図7】本発明の実施例による別の車両の電池システムの充放電方法のフローチャートである。
図8】本発明の実施例によるさらに別の車両の電池システムの充放電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】
【0028】
以下、本発明の実施例を詳細に説明し、上記実施例の例示は図面に示される。ここで、同一又は類似の符号により同一又は類似の要素又は同一又は類似の機能を有する要素を示す。以下、図面を参照して説明する実施例は例示的なものであり、本発明を説明するためのものであり、本発明を制限するものとして理解してはいけない。
【0029】
なお、本発明の説明において、「上」、「下」、「頂」、「底」、「内」、「外」などの用語により示される方位又は位置関係は図面に示される方位又は位置関係に基づくものであり、本発明の説明の便宜及び簡略化のためのものに過ぎず、示される装置又は要素が必ずしも特定の方位を有したり、特定の方位で構造、操作されたりすることを指示又は示唆するものではなく、このため、本発明を制限するものとして理解してはいけない。本発明の説明において、「複数」とは、別に明確な限定がない限り、2つ以上を意味する。
【0030】
なお、1つの要素が別の要素に「接続」されると記載されている場合、電気的に接続されてもよいし、通信可能に接続されてもよい。
【0031】
特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的用語及び科学的用語の意味は、いずれも当業者が一般的に理解する意味と同じである。本出願の明細書に使用される用語は、具体的な実施形態を説明することを目的とし、本出願を制限するものではない。
【0032】
図1は、本発明の実施例による単極双投スイッチの模式図であり、図1に示すように、単極双投スイッチであれば、この装置には、位置Nでオンにする、位置Pでオンにする、及びオフにするという3種類の状態があることを意味する。この単極双投スイッチは、入力端子、第1の出力端子N及び第2の出力端子Pを含んでもよい。単極双投スイッチとしては、双投コンタクター、双投リレー、同様な機能を有する半導体パワーデバイスが挙げられるが、これらに制限されず、また、マルチプレクサ、トランジスタ組合せ回路、mosfet組合せ回路、IGBT組合せ回路、SiC組合せ回路が挙げられるが、これらに制限されない。
【0033】
本発明で言及された第1のリレー、第2のリレー、第3のリレー、第4のリレー、第5のリレー、及び第6のリレーは、オンとオフという2種類の状態しかないものであって、コンタクター、リレー、半導体パワーデバイスが挙げられるが、これらに制限されず、また、トランジスタ、mosfet、IGBT、SiCなどの電子デバイスであってもよい。
【0034】
図2は、本発明の実施例による車両の電池システムの構造図であり、図3は、本発明の実施例による別の車両の電池システムの構造図であり、図4は、本発明の実施例によるさらに別の車両の電池システムの構造図であり、図5は、本発明の実施例によるさらなる車両の電池システムの構造図である。図2~5に示すように、本発明による車両の電池システムは、互いに接続されるエネルギー貯蔵装置1と、直流充放電インターフェース2とを含み、
前記エネルギー貯蔵装置1は、少なくとも、第1の電池パック17と、第2の電池パック18とを含み、隣接する前記電池パックの間には電池間スイッチが設けられ、
前記直流充放電インターフェース2の第1の電極は、前記エネルギー貯蔵装置1の第1の電極と前記電池間スイッチの一端にそれぞれ接続され、前記直流充放電インターフェース2の第2の電極は、前記エネルギー貯蔵装置1の第2の電極と前記電池間スイッチの他端にそれぞれ接続される。
【0035】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、前記電池間スイッチは、第1の電池間スイッチ11と第2の電池間スイッチ12とを含み、前記第1の電池間スイッチ11及び前記第2の電池間スイッチ12はいずれも単極双投スイッチであり、
前記第1の電池間スイッチ11の入力端子111は第1の電池パック17の第1の電極に接続され、前記第1の電池間スイッチ11の第1の出力端子112は前記直流充放電インターフェース2の第1の電極に接続され、前記第1の電池間スイッチ11の第2の出力端子113は前記第2の電池間スイッチ12の第1の出力端子112に接続され、前記第2の電池間スイッチ12の第2の出力端子113は前記直流充放電インターフェース2の第2の電極に接続され、前記第2の電池間スイッチ12の入力端子111は第2の電池パック18の第2の電極に接続される。
【0036】
具体的には、エネルギー貯蔵装置1は、少なくとも第1の電池パック17と第2の電池パック18とを含んでもよく、なお、第1の電池パック17及び第2の電池パック18の定格電圧は同じであってもよく、異なってもよく、好ましくは、第1の電池パック17及び第2の電池パック18の定格電圧は同じである。第1の電池パック17は、直列接続される複数組の電池を含んでもよく、組ごとに直列接続される複数の単電池が含まれてもよい。エネルギー貯蔵装置1は、車両に電気エネルギーを供給するために使用されてもよい。単電池の定格電圧については、本明細書の実施例において特に限定されないが、実際のニーズに応じて設定してもよい。いくつかの実施例では、エネルギー貯蔵装置1は3つ又は複数の電池パックを含んでもよく、2つずつの電池パックの間は本発明における電池間スイッチによって接続される。
【0037】
例示的には、エネルギー貯蔵装置1が、並設されており且つ定格電圧がいずれも400Vである第1の電池パック17、第2の電池パック18、及び第3の電池パックを含む場合、第1の電池パック17の負極と第2の電池パック18の正極との間に電池間スイッチAが設けられ、第2の電池パック18の負極と第3の電池パックの正極との間に電池間スイッチBが設けられ、第1の電池パック17の正極は直流充放電インターフェースの正極に接続され、第3の電池パックの負極は直流充放電インターフェースの負極に接続され、外部充電装置が400Vである場合、電池間スイッチA及び電池間スイッチBを制御することにより、第1の電池パック17、第2の電池パック18及び第3の電池パックは並列接続状態になり、且ついずれも直流充放電インターフェースを介して外部充電装置に接続され、このように、第1の電池パック17、第2の電池パック18及び第3の電池パックは同時に400V電圧で充電される。
【0038】
具体的には、直流充放電インターフェース2は、外部充放電装置の接続にも、電力消費装置の接続にも使用されてもよい。外部充放電装置は、電池システムの充放電に使用されることができ、充電スタンドであってもよいし、他の充放電装置であってもよい。電力消費装置は、エンジン、照明装置などであってもよい。直流充放電インターフェース2は、外部充放電装置のプラグイン方式とマッチングしてもよい。直流充放インターフェース2の具体的な実現形態については、特に制限されないが、電気自動車の充放電インターフェースに差し込み可能で、両者間でハンドシェイクプロトコルが完了した後に本接続が実現される充放電ガンとして設けられてもよい。
【0039】
具体的には、直流充放電インターフェース2は負荷に接続されてもよいし、直流充電器に接続されてもよい。
【0040】
具体的には、第1の電池間スイッチ11及び第2の電池間スイッチ12は、電池パック同士の接続又は切断の切り替えに用いられてもよい。その具体的な接続方式は直列接続又は並列接続としてもよい。
【0041】
なお、第1の電極及び第2の電極は対向する電極であり、例示的には、第1の電極が負極である場合、第2の電極は正極である。
【0042】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、第1のリレー13をさらに含み、
前記第1のリレー13の一端は前記直流充放電インターフェース2の第2の電極に接続され、前記第1のリレー13の他端は、それぞれ前記エネルギー貯蔵装置1の第2の電極と各組の前記第2の電池間スイッチ12の第2の出力端子113に接続され、又は
前記第1のリレー13の一端は、それぞれ前記直流充放電インターフェース2の第2の電極と各組の前記第2の電池間スイッチ12の第2の出力端子113に接続され、前記第1のリレー13の他端は前記エネルギー貯蔵装置1の第2の電極に接続される。
【0043】
具体的には、第1のリレー13は、エネルギー貯蔵装置1の第2の電極と直流充放電インターフェース2の第2の電極との間の回路をオフ又はオンにさせることに用いられてもよい。或いは、第1のリレー13は、第1の電池パック17の第2の電極と直流充放電インターフェース2の第2の電極との間の回路をオフ又はオンにさせることに用いられてもよい。
【0044】
上述の実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、第2のリレー14をさらに含み、
前記第2のリレー14の一端は、前記直流充放電インターフェース2の第1の電極に接続され、前記第2のリレー14の他端は、それぞれ前記エネルギー貯蔵装置1の第1の電極と各組の前記第1の電池間スイッチ11の第1の出力端子112に接続され、又は
前記第2のリレー14の一端は、それぞれ前記直流充放電インターフェース2の第1の電極と各組の前記第1の電池間スイッチ11の第1の出力端子112に接続され、前記第2のリレー14の他端は前記エネルギー貯蔵装置1の第1の電極に接続される。
【0045】
具体的には、第2のリレー14は、エネルギー貯蔵装置1の第1の電極と直流充放電インターフェース2の第1の電極との間の回路をオフ又はオンにさせることに用いられてもよい。或いは、第2のリレー14は、第1の電池パック17の第1の電極と直流充放電インターフェース2の第1の電極との間の回路をオフ又はオンにさせることに用いられてもよい。
【0046】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、第3のリレー15をさらに含み、
前記第3のリレー15の一端は、前記第2のリレー14の一端に接続され、前記第3のリレー15の他端は、前記第1の電池間スイッチ11の第1の出力端子112に接続され、又は、
前記第3のリレー15の一端は、前記第2のリレー14の他端に接続され、前記第3のリレー15の他端は、前記第1の電池間スイッチ11の第1の出力端子112に接続される。
【0047】
具体的には、第3のリレー15は、第1の電池パック17の第1の電極と直流充放電インターフェース2の第1の電極との間の回路をオフ又はオンにさせることに用いられてもよい。或いは、第3のリレー15は、第1の電池パック17の第1の電極と第2のリレー14との間の回路をオフ又はオンにさせることに用いられてもよい。
【0048】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、第4のリレー16をさらに含み、
前記第4のリレー16の一端は、前記第1のリレー13の一端に接続され、前記第4のリレー16の他端は、前記第2の電池間スイッチ12の第2の出力端子113に接続され、又は、
前記第4のリレー16の一端は、前記第1のリレー13の他端に接続され、前記第4のリレー16の他端は、前記第2の電池間スイッチ12の第2の出力端子113に接続される。
【0049】
具体的には、第4のリレー16は、第2の電池パック18の第2の電極と直流充放電インターフェース2の第2の電極との間の回路をオフ又はオンにさせることに用いられてもよい。或いは、第4のリレー16は、第2の電池パック18の第2の電極と第1のリレー13との間の回路をオフ又はオンにさせることに用いられてもよい。
【0050】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、前記直流充放電インターフェース2は、放電インターフェースと、充電インターフェースとを含み、
前記放電インターフェースの第1の電極は、前記充電インターフェースの第1の電極に接続され、
前記放電インターフェースの第2の電極は、前記充電インターフェースの第2の電極に接続される。
【0051】
具体的には、放電インターフェース及び充電インターフェースは、並列接続されており、且つ放電インターフェースの第1の電極は、各電池パックの第1の電極に接続されてもよい。放電インターフェースの第2の電極は、各電池パックの第2の電極に接続される。
【0052】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、前記直流充放電インターフェース2は、第5のリレー21をさらに含み、
前記第5のリレー21の一端は、前記充電インターフェースの第2の電極に接続され、前記第5のリレー21の他端は、それぞれ前記放電インターフェースの第2の電極と前記エネルギー貯蔵装置1の第2の電極に接続される。
【0053】
具体的には、第5のリレー21は、充電インターフェースの第2の電極とエネルギー貯蔵装置1又は各電池パックの第2の電極との回路接続をオン又はオフにさせることに用いられてもよい。
【0054】
なお、第5のリレー21は、放電インターフェースの第2の電極とエネルギー貯蔵装置1又は各電池の第2の電極との間に設けられてもよい。
【0055】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、前記直流充放電インターフェース2は、第6のリレー22をさらに含み、
前記第6のリレー22の一端は、前記充電インターフェースの第1の電極に接続され、前記第6のリレー22の他端は、それぞれ前記放電インターフェースの第1の電極と前記エネルギー貯蔵装置1の第1の電極に接続される。
【0056】
具体的には、第6のリレー22は、充電インターフェースの第1の電極とエネルギー貯蔵装置1又は各電池パックの第1の電極との回路接続をオン又はオフにさせることに用いられてもよい。
【0057】
なお、第6のリレー22は、放電インターフェースの第1の電極とエネルギー貯蔵装置1又は各電池の第1の電極との間に設けられてもよい。
【0058】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、制御ユニットをさらに含み、
前記制御ユニットは、それぞれ、前記エネルギー貯蔵装置1、前記第1の電池間スイッチ11、前記第2の電池間スイッチ12、第1のリレー13、第2のリレー14、第3のリレー15、第4のリレー16、第5のリレー21及び/又は第6のリレー22に接続され、前記第1の電池間スイッチ11、前記第2の電池間スイッチ12、第1のリレー13、第2のリレー14、第3のリレー15、第4のリレー16、第5のリレー21及び/又は第6のリレー22のオフ又はオンを制御することで、前記エネルギー貯蔵装置1を高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させる。
【0059】
制御ユニットは、CANバスを介して、それぞれ、エネルギー貯蔵装置1、前記第1の電池間スイッチ11、前記第2の電池間スイッチ12、第1のリレー13、第2のリレー14、第3のリレー15、第4のリレー16、第5のリレー21及び/又は第6のリレー22に制御可能に接続されてもよく、制御ユニットは、エネルギー貯蔵装置1の作動状態及びユーザーのニーズに基づいて、前記第1の電池間スイッチ11、前記第2の電池間スイッチ12、第1のリレー13、第2のリレー14、第3のリレー15、第4のリレー16、第5のリレー21及び/又は第6のリレー22により制御されるオフ又はオンを制御することで、電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させることができる。制御ユニットは、運転席側に設けられてもよいし、電池側に設けられてもよい。
【0060】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、前記制御ユニットは電池検出装置を含み、
前記電池検出装置は、各組の前記電池パックに接続され、前記電池パックの作動状態を検出し、
前記制御ユニットは、外部充放電装置から送信された充放電パラメータ情報と前記電池検出装置から送信された前記作動状態情報を受信し、前記充放電パラメータ情報と前記作動状態情報に基づいて前記第1の電池間スイッチ11、前記第2の電池間スイッチ12、第1のリレー13、第2のリレー14、第3のリレー15、第4のリレー16、第5のリレー21及び/又は第6のリレー22のオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充放電させる。
【0061】
具体的には、電池検出装置は、各組の電池パックの通信プロトコルバージョン、電池パックタイプ、電池パック容量、電池パック電圧及び車両識別番号(VIN、Vehicle Identification Number)などを監視するものであってもよい。制御ユニットは、上述した情報及び充電スタンドから送信されたBMSハンドシェイク認識メッセージ(BRM)に基づいて充電ハンドシェイク認識を行い、認識した後充電ハンドシェイクを実現してもよい。
【0062】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、前記電池検出装置はさらに前記電池パックの荷電状態情報を検出し、
前記制御ユニットは、前記電池検出装置からフィードバックされた荷電状態情報に基づいて前記電池パックが満充電であるか否かを検出し、前記電池パックが満充電であると判定すると、前記第5のリレー21及び/又は前記第6のリレー22をオフにさせるように制御する。
【0063】
例示的には、図2に示すように、該車両の電池システムは、第1の電池パック17、第2の電池パック18、第1の電池間スイッチ11、第2の電池間スイッチ12、第1のリレー13、第2のリレー14、第3のリレー15、第4のリレー16、第5のリレー21、第6のリレー22、充電インターフェース、及び放電インターフェースから構成され、第1の電池パック17及び第2の電池パック18の定格電圧は400Vであり、
外部充放電装置が800Vの高電圧充電スタンドである場合、このシステムは、第1の電池間スイッチ11の第2の出力端子113をオンにさせ、第2の電池間スイッチ12の第1の出力端子112をオンにさせると同時に、第1のリレー13及び第2のリレー14をオンにさせ、第3のリレー15、第4のリレー16、第5のリレー21、及び第6のリレー22をオフにさせ、この場合、このシステムは、第1の電池パック17及び第2の電池パック18の2組の電池パックが直列接続されたものであり、総電圧はこの2つの部分の電圧の和である800Vに相当し、このとき、電池パックの電圧は外部充電スタンドの電圧とマッチングするため、充電のニーズを満たすことができる。このとき、第3のリレー15、第4のリレー16、第1の電池間スイッチ11、及び第2の電池間スイッチ12は、異常な作動が発生しても、システムの内部短絡が生じることはない。
【0064】
外部充放電装置が400Vの低電圧充電スタンドである場合、このシステムは、第1の電池間スイッチ11の第1の出力端子112をオンにさせ、第2の電池間スイッチ12の第2の出力端子113をオンにさせると同時に、第1のリレー13、第2のリレー14、第3のリレー15、第4のリレー16、第5のリレー21、及び第6のリレー22をオンにさせ、このとき、このシステムは、2つの低電圧プラットフォームの電池パックが並列接続されたものであり、総電圧は該各組の電池パックの電圧である400Vに相当する。このとき、電池パックの電圧は外部充電スタンドの電圧とマッチングするため、充電のニーズを満たすことができる。このとき、第3のリレー15、第4のリレー16、第1の電池間スイッチ11、及び第2の電池間スイッチ12は、異常な作動が発生しても、システムの内部短絡が生じることはない。
【0065】
このシステムは、高電圧プラットフォームのモードで放電する必要がある場合、第1の電池間スイッチ11の第2の出力端子113をオンにさせ、第2の電池間スイッチ12の第1の出力端子112をオンにさせると同時に、第1のリレー13及び第2のリレー14をオンにさせ、第3のリレー15及び第4のリレー16をオフにさせ、この場合、このシステムは、第1の電池パック17と第2の電池パック18の2組の電池パックが直列接続されたものであり、総電圧はこの2つの部分の電圧の和である800Vに相当し、このとき、第3のリレー15及び第4のリレー16には異常なオン状態が発生しても、システムに何ら影響を与えることはない。
【0066】
外部充放電装置が400Vの低電圧放電である場合、このシステムは、第1の電池間スイッチ11の第1の出力端子112をオンにさせ、第2の電池間スイッチ12の第2の出力端子113をオンにさせると同時に、第1のリレー13、第2のリレー14、第3のリレー15、及び第4のリレー16をオンにさせ、このとき、このシステムは、2つの低電圧プラットフォームの電池パックが並列接続されたものであり、総電圧は各組の電池パックの電圧である400Vに相当する。このとき、電池パックの電圧は外部の低電圧電気機器とマッチングするため、放電のニーズを満たすことができる。
【0067】
電池パックの内部の故障、例えば局所的な絶縁不良やコアの故障が生じた場合、この故障が第1の電池パック17、又は第2の電池パック18に属するか制御ユニットにより認識すると、このシステムを保護充放電モードの400Vの低電圧プラットフォームに変換することができ、例えば、
電池パックのうち第1の電池パック17に故障が存在すれば、第1の電池間スイッチ11をオフさせるか、又はその第2の出力端子113をオンにさせ、第2の電池間スイッチ12の第2の出力端子113をオンにさせ、第2のリレー14及び第4のリレー16をオンにさせ、かつ、第1のリレー13及び第3のリレー15をオフにさせることができる。これにより、このシステムは、第2の電池パック18によって充電及び放電を行うことができる。
【0068】
一方、図6は、本発明の実施例による車両の電池システムの充放電方法を示すフローチャートであり、図7は、本発明の実施例による別の車両の電池システムの充放電方法を示すフローチャートであり、図8は、本発明の実施例によるさらに別の車両の電池システムの充放電方法を示すフローチャートであり、図6~8に示すように、本発明は、前記車両の電池システムに適用される充放電方法を提供し、前記方法は、
各組の前記電池パックの作動状態情報を取得するステップと、
受信した充放電パラメータ情報及び作動状態に基づいて、前記電池間スイッチのオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させるステップとを含む。
【0069】
上述した実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、前記電池間スイッチは、第1の電池間スイッチ(11)と、第2の電池間スイッチ(12)とを含み、前記第1の電池間スイッチ(11)及び前記第2の電池間スイッチ(12)はいずれも単極双投スイッチであり、前記受信した充放電パラメータ情報及び作動状態に基づいて、前記電池間スイッチのオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させるステップの前に、
各組の前記電池パックの作動状態情報を取得するステップと、
前記第1の電池間スイッチ11、前記第2の電池間スイッチ12、第1のリレー13、及び第2のリレー14の対応する現在位置状態情報を取得するか、又は、前記第1の電池間スイッチ11、前記第2の電池間スイッチ12、第1のリレー13、第2のリレー14、第3のリレー15及び第4のリレー16の対応する現在位置状態情報を取得するステップと、
受信した充放電パラメータ情報、前記作動状態情報、及び前記現在位置状態情報に基づいて、前記第1の電池間スイッチ11、前記第2の電池間スイッチ12、第1のリレー13、第2のリレー14のオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させ、又は、
受信した充放電パラメータ情報、前記作動状態情報、及び前記現在位置状態情報に基づいて、前記第1の電池間スイッチ11、前記第2の電池間スイッチ12、第1のリレー13、第2のリレー14、第3のリレー15、第4のリレー16のオフ又はオンを制御することで、前記電池パックを高電圧充放電モード、低電圧充放電モード、保護充放電モードのうちのいずれか1つのモードで充電又は放電させるステップとをさらに含む。
【0070】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、前記作動状態情報は、故障状態メッセージを含み、前記充放電パラメータ情報は、充電スタンド認識メッセージを含み、
受信した前記充電スタンド認識メッセージで表す電圧が各組の前記電池パックの定格電圧に等しく、且つ取得したある組の前記電池パックの作動状態が故障状態メッセージである場合、前記故障状態メッセージに対応する前記電池パックの前記第1の電池間スイッチ11と前記第2の電池間スイッチ12をオフにさせ、前記第1のリレー13と前記第2のリレー14、第3のリレー15と前記第4のリレー16をオンにさせるとともに、残りの前記電池パックに対応する第1の電池間スイッチ11の第1の出力端子112をオンにさせ、前記第2の電池間スイッチ12の第2の出力端子113をオンにさせるように制御することにより、各組の未故障の前記電池パックが並列接続方式で前記直流充放電インターフェース2に接続され、前記保護充電モードに入って充電されるようにする。
【0071】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、
受信した前記充電スタンド認識メッセージで表す電圧が全ての前記電池パックの定格電圧の和に等しく、且つ取得していないある組の前記電池パックの作動状態が故障状態メッセージである場合、前記第1のリレー13と前記第2のリレー14をオンにさせ、前記第3のリレー15と前記第4のリレー16をオフにさせるとともに、残りの前記電池パックに対応する第1の電池間スイッチ11の第2の出力端子113をオンにさせ、前記第2の電池間スイッチ12の第1の出力端子112をオンにさせるように制御することにより、各組の前記電池パックが直列接続方式で前記直流充放電インターフェース2に接続され、前記高電圧充電モードに入って充電されるようにする。
【0072】
上述実施例に基づいて、本明細書の一実施例では、
受信した前記充電スタンド認識メッセージで表す電圧が各組の前記電池パックの定格電圧に等しく、且つ取得していないある組の前記電池パックの作動状態が故障状態メッセージである場合、前記第1のリレー13と前記第2のリレー14、第3のリレー15と前記第4のリレー16をオンにさせるとともに、前記第1の電池間スイッチ11の第1の出力端子112をオンにさせ、前記第2の電池間スイッチ12の第2の出力端子113をオンにさせるように制御することにより、各組の前記電池パックが並列接続方式で前記直流充放電インターフェース2に接続され、前記低電圧充電モードに入って充電されるようにする。
【0073】
例示的には、車両の電池システムに第1の電池間スイッチ11、第2の電池間スイッチ12、第1の電池パック17、第2の電池パック18、第1のリレー13、第2のリレー14、第5のリレー21、第6のリレー22、充電インターフェース、放電インターフェース、及び制御ユニットが設けられた場合、制御ユニットは、各スイッチ、各リレー及び各組の電池パックの作動状態を監視することができ、
車両が充電される際に、制御ユニットが充電スタンドに物理的に接続されると、制御ユニットに低電圧で電力を供給することができ、これにより制御ユニットが起動され、
絶縁検出が正常であると判定すると、充電スタンドは、250msおきに制御ユニットに充電器ハンドシェイクメッセージCHM(Charger Handshake message)を定期的に送信し、メッセージ内容は、充電スタンドの通信プロトコルのバージョン番号であってもよい。制御ユニットは、CHMメッセージを受信すると、250msおきに充電スタンドにハンドシェイクメッセージBHM(BMS Handshake message)を定期的に送信し、メッセージ内容は、制御ユニットの最高の許可充電総電圧であり、ここで、最高の許可充電総電圧はエネルギー貯蔵装置1の定格電圧である。
【0074】
最高の許可充電総電圧(800V)が充電スタンドの出力電圧(400V)以下になると、ハンドシェイクを完了し、
制御ユニットは、充電スタンドが出力した電圧、第1の電池パック17と第2の電池パック18の作動状態情報、及び各リレー又は電池間スイッチの位置に基づいて、第1の電池間スイッチ11、第2の電池間スイッチ12、第1の電池パック17、第2の電池パック18、第1のリレー13、第2のリレー14、第5のリレー21、第6のリレー22のオフ又はオンを制御することができ、これにより、充電スタンドの出力電圧で低電圧充電を行うことが実現され、このとき、第1の電池間スイッチ11は第1の出力端子112にあり、第2の電池間スイッチ12は第2の出力端子113にあり、第1のリレー13、第2のリレー14はオンになり、第5のリレー21及び第6のリレー22もオン状態になり、
充電過程において、充電スタンドは、制御ユニットに充電スタンド認識メッセージを250msおきに定期的に送信することができ、それにより、充電スタンドと制御ユニットとの間の通信リンクが正確であることは確認される。メッセージの内容は、充電スタンドの通信プロトコルのバージョン番号であってもよく、
制御ユニットは、充電スタンド認識メッセージを受信すると、充電スタンドにBMSハンドシェイク認識メッセージ(BRM)を250msおきに定期的に送信することができ、
制御ユニットは、各電池パック又はエネルギー貯蔵装置1の充電の完了を検出すると、第5のリレー21及び/又は第6のリレー22をオフにさせ、充電を完了する。
【0075】
放電過程において充電スタンドと制御ユニットのハンドシェイクがなく、且つ他の手順が同じであるため、これについて詳しい説明を省略する。
【0076】
さらなる態様では、本発明は、上述のいずれか1項に記載の車両の電池システムが設けられた車両を提供する。
【0077】
前記車両に車両の電池システムが設けられているため、車両は車両の電池システムの技術的効果を有し、これについて詳しい説明を省略する。
【0078】
本明細書の説明において、「一実施例」、「いくつかの実施例」、「例」、「具体例」又は「いくつかの例」などの用語とは、該実施例又は例で説明する具体的な特徴、構造、材料又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書においては、上述用語の模式的な表現は、必ずしも同一の実施例又は例に対するものであるとは限らない。さらに、説明した具体的な特徴、構造、材料又は特性は、いずれか1つ又は複数の実施例又は例において適切に結合してもよい。さらに、当業者は本明細書に記載の異なる実施例又は例を結合して組み合わせてもよい。
【0079】
以上は、本発明の実施例を示して説明したが、上述実施例は例示的なものであり、本発明を制限するものとして理解できず、当業者は本発明の範囲を逸脱することなく上述実施例を変更、修正及び変形できることを理解すべきである。
【符号の説明】
【0080】
1 エネルギー貯蔵装置、2 直流充放電インターフェース、
11 第1の電池間スイッチ、12 第2の電池間スイッチ、13 第1のリレー、14 第2のリレー、15 第3のリレー、16 第4のリレー、17 第1の電池パック、18 第2の電池パック、21 第5のリレー、22 第6のリレー、
111 入力端子、112 第1の出力端子、113 第2の出力端子。
図1
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図8