特表2023-528902 | 知財ポータル「IP Force」

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

青山学院大学 (神奈川県相模原市中央区淵野辺)

▶ ビーワイディー　カンパニー　リミテッドの特許一覧

特表2023-528902電池エネルギー処理装置及び方法、並びに車両

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

目に優しい文字サイズ小中大 PDF Top

< >

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-06

(54)【発明の名称】電池エネルギー処理装置及び方法、並びに車両

(51)【国際特許分類】

H02J 7/04 20060101AFI20230629BHJP

H02J 7/00 20060101ALI20230629BHJP

H02J 7/10 20060101ALI20230629BHJP

H02J 7/34 20060101ALI20230629BHJP

H02M 3/155 20060101ALI20230629BHJP

H01M 10/615 20140101ALI20230629BHJP

H01M 10/637 20140101ALI20230629BHJP

H01M 10/633 20140101ALI20230629BHJP

H01M 10/667 20140101ALI20230629BHJP

H01M 10/625 20140101ALI20230629BHJP

B60L 9/18 20060101ALI20230629BHJP

B60L 50/60 20190101ALI20230629BHJP

B60L 53/14 20190101ALI20230629BHJP

B60L 53/20 20190101ALI20230629BHJP

B60L 58/25 20190101ALI20230629BHJP

【ＦＩ】

H02J7/04 L

H02J7/00 P

H02J7/10 L

H02J7/34 J

H02M3/155 H

H02M3/155 W

H01M10/615

H01M10/637

H01M10/633

H01M10/667

H01M10/625

B60L9/18 J

B60L50/60

B60L53/14

B60L53/20

B60L58/25

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022574708

(86)(22)【出願日】2021-06-04

(85)【翻訳文提出日】2023-02-02

(86)【国際出願番号】 CN2021098394

(87)【国際公開番号】W WO2021244641

(87)【国際公開日】2021-12-09

(31)【優先権主張番号】202010501072.X

(32)【優先日】2020-06-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510177809

【氏名又は名称】ビーワイディーカンパニーリミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100169904

【弁理士】

【氏名又は名称】村井康司

(74)【代理人】

【識別番号】100198650

【弁理士】

【氏名又は名称】小出宗一郎

(72)【発明者】

【氏名】廉玉波

(72)【発明者】

【氏名】凌和平

(72)【発明者】

【氏名】▲閻▼磊

(72)【発明者】

【氏名】熊永

(72)【発明者】

【氏名】高文

【テーマコード（参考）】

5G503

5H031

5H125

5H730

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503CB11

5G503DA08

5G503FA06

5G503GB06

5G503GD03

5G503GD06

5H031HH01

5H125AA01

5H125AC12

5H125AC24

5H125BA00

5H125BB00

5H125BB05

5H125BC05

5H125BC21

5H125BC24

5H125CD04

5H125CD09

5H125DD02

5H125EE23

5H730AS04

5H730AS05

5H730AS13

5H730AS17

5H730BB13

5H730BB14

5H730BB57

5H730BB82

5H730BB88

5H730DD02

5H730DD16

5H730FG05

(57)【要約】

本開示は、車両の分野に属し、電池の自己加熱期間に電池を充電することができる、電池エネルギー処理装置及び方法、並びに車両に関する。電池エネルギー処理装置は、エネルギー交換インタフェースと、第１端子が前記エネルギー交換インタフェースに接続され、第２端子が前記電池に接続された第１回路と、第１端子が前記電池に接続された第２回路と、前記第２回路の第２端子に接続されたエネルギー貯蔵ユニットと、第１プリセット状態で、前記電池を充電及び放電させるように前記第２回路を制御することにより、前記電池への加熱を実現し、かつ前記エネルギー交換インタフェースからのエネルギーを受けて前記電池に出力するように前記第１回路を制御することにより、前記電池への充電を実現するように構成されたコントローラとを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エネルギー交換インタフェース（１００）と、
第１端子が前記エネルギー交換インタフェース（１００）に接続され、第２端子が電池（３００）に接続された第１回路（２００）と、
第１端子が前記電池（３００）に接続された第２回路（４００）と、
前記第２回路（４００）の第２端子に接続されたエネルギー貯蔵ユニット（５００）と、
第１プリセット状態で、前記電池（３００）を充電及び放電させるように前記第２回路（４００）を制御することにより、前記電池（３００）への加熱を実現し、かつ前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受けて前記電池（３００）に出力するように前記第１回路（２００）を制御することにより、前記電池（３００）への充電を実現するように構成されたコントローラ（６００）とを含む、ことを特徴とする電池エネルギー処理装置。

【請求項2】

第１プリセット状態で、前記コントローラは、前記エネルギー貯蔵ユニット（５００）と前記電池（３００）を充電及び放電させるように前記第２回路（４００）を制御することにより、前記電池（３００）への加熱を実現し、
前記第１回路（２００）は、前記第１プリセット状態で、前記エネルギー交換インタフェース（１００）の電圧を安定化させ、かつ前記第１回路（２００）から前記電池（３００）に伝送された電圧を前記電池（３００）の電圧にリアルタイムにマッチングさせるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の電池エネルギー処理装置。

【請求項3】

前記第１回路（２００）は、
第１バス端子が前記電池（３００）の正極に接続され、第２バス端子が前記電池（３００）の負極に接続されたＭ相ブリッジアーム（Ｂ１）と、
第１端子が前記Ｍ相ブリッジアーム（Ｂ１）の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＭ個のコイル（ＫＭ１）と、
第１端子が前記Ｍ個のコイル（ＫＭ１）の第２端子に接続され、第２端子が前記Ｍ相ブリッジアーム（Ｂ１）の前記第２バス端子に接続され、第１端子と第２端子がそれぞれ前記エネルギー交換インタフェース（１００）に接続された第１コンデンサ（Ｃ１）とを含み、
ここで、Ｍ≧１である、ことを特徴とする請求項２に記載の電池エネルギー処理装置。

【請求項4】

前記第２回路（４００）は、第１バス端子が前記電池（３００）の正極に接続され、第２バス端子が前記電池（３００）の負極に接続されたＮ相ブリッジアーム（Ｂ２）を含み、
前記エネルギー貯蔵ユニット（５００）は、第１端子が前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＮ個のコイル（ＫＭ２）と、第１端子が前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）の第２端子に接続され、第２端子が前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）の第２バス端子に接続された第２コンデンサ（Ｃ２）とを含み、ここで、Ｎ≧１であり、
前記第１プリセット状態で、前記コントローラ（６００）は、前記第２コンデンサ（Ｃ２）が前記電池（３００）を充電及び放電するように前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）を制御することにより、前記電池（３００）への加熱を実現し、かつ前記電池（３００）が前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受けるように前記Ｍ相ブリッジアーム（Ｂ１）を制御する、ことを特徴とする請求項３に記載の電池エネルギー処理装置。

【請求項5】

第１端子が前記エネルギー交換インタフェース（１００）に接続され、第２端子が前記電池（３００）の正極に接続された第１スイッチ（Ｋ１）をさらに含み、
前記コントローラ（６００）は、さらに、第２プリセット状態で、前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受けない状態にあるように前記第１回路（２００）を制御し、かつ前記エネルギー貯蔵ユニット（５００）と前記電池（３００）を充電及び放電させない状態にあるように前記第２回路（４００）を制御し、かつオンにするように前記第１スイッチ（Ｋ１）を制御することにより、前記電池（３００）が前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを直接的に受けるように構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の電池エネルギー処理装置。

【請求項6】

第１端子が前記エネルギー交換インタフェース（１００）に接続され、第２端子がそれぞれ前記第２コンデンサ（Ｃ２）の第１端子と前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）の第２端子に接続された第２スイッチ（Ｋ２）をさらに含み、
前記コントローラ（６００）は、さらに、第３プリセット状態で、オンにするように前記第２スイッチ（Ｋ２）を制御し、かつオン又はオフにするように前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）の下ブリッジアームを制御することにより、前記電池（３００）が前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受けるように構成されており、前記エネルギー交換インタフェース（１００）のエネルギーは、前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）、前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）及び前記第２コンデンサ（Ｃ２）により昇圧されてから前記電池（３００）に受けられ、
前記コントローラ（６００）は、さらに、第２プリセット状態で、オンにするように前記第２スイッチ（Ｋ２）を制御し、かつオフにするように前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）の下ブリッジアームを制御することにより、前記電池（３００）が前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを直接的に受けるように構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の電池エネルギー処理装置。

【請求項7】

第１端子が前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）の第２端子に接続され、第２端子が前記第２コンデンサ（Ｃ２）の第１端子に接続された第３スイッチ（Ｋ３）をさらに含み、前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）は、モータ巻線であり、前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）は、ブリッジアーム変換器であり、
前記コントローラ（６００）は、さらに、第５プリセット状態で、オフにするように前記第３スイッチ（Ｋ３）を制御し、かつ前記ブリッジアーム変換器を制御することにより、前記モータ巻線に対応するモータが電力を出力するように構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の電池エネルギー処理装置。

【請求項8】

第１端子が前記Ｍ個のコイル（ＫＭ１）の第２端子に接続され、第２端子が前記第１コンデンサ（Ｃ１）の第１端子に接続された第４スイッチ（Ｋ４）をさらに含み、前記Ｍ個のコイル（ＫＭ１）は、モータ巻線であり、前記Ｍ相ブリッジアーム（Ｂ１）は、ブリッジアーム変換器であり、
前記コントローラ（６００）は、さらに、第６プリセット状態で、オフにするように前記第４スイッチ（Ｋ４）を制御し、かつ前記ブリッジアーム変換器を制御することにより、前記モータ巻線に対応するモータが電力を出力するように構成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の電池エネルギー処理装置。

【請求項9】

前記Ｍ個のコイル（ＫＭ１）は、駆動モータのモータ巻線又はコンプレッサのモータ巻線であり、
前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）は、前記駆動モータのモータ巻線である、ことを特徴とする請求項４に記載の電池エネルギー処理装置。

【請求項10】

前記コントローラ（６００）は、前記第１プリセット状態で、前記エネルギー貯蔵ユニット（５００）と前記電池（３００）を循環して充電及び放電させるように前記第２回路（４００）を制御することにより、前記電池（３００）への加熱を実現するように構成されている、ことを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の電池エネルギー処理装置。

【請求項11】

前記第２回路（４００）は、第１バス端子が前記電池（３００）の正極に接続され、第２バス端子が前記電池（３００）の負極に接続されたＮ相ブリッジアーム（Ｂ２）を含み、
前記エネルギー貯蔵ユニット（５００）は、第１端子が前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＮ個のコイル（ＫＭ２）を含み、ここで、Ｎ≧２であり、前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）は、モータ巻線であり、前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）は、ブリッジアーム変換器であり、
前記第１プリセット状態で、前記コントローラ（６００）は、前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）と前記電池（３００）を充電及び放電させるように前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）を制御することにより、前記電池（３００）への加熱を実現し、かつ前記電池（３００）が前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受けるように前記Ｍ相ブリッジアーム（Ｂ１）を制御し、
前記コントローラ（６００）は、さらに、第４プリセット状態で、前記ブリッジアーム変換器を制御することにより、前記モータ巻線に対応するモータが電力を出力するように構成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の電池エネルギー処理装置。

【請求項12】

第１プリセット状態で、電池（３００）を充電及び放電させるように第２回路（４００）を制御することにより、前記電池（３００）への加熱を実現し、かつエネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受けて前記電池（３００）に出力するように第１回路（２００）を制御することにより、前記電池（３００）への充電を実現するステップを含み、
前記第１回路（２００）は、第１端子がエネルギー交換インタフェース（１００）に接続され、第２端子が前記電池（３００）に接続され、前記第２回路（４００）は、第１端子が前記電池（３００）に接続され、第２端子がエネルギー貯蔵ユニット（５００）に接続される、ことを特徴とする電池エネルギー処理方法。

【請求項13】

第１プリセット状態で、エネルギー貯蔵ユニット（５００）と前記電池（３００）を充電及び放電させるように第２回路（４００）を制御することにより、前記電池（３００）への加熱を実現し、
前記第１回路（２００）は、前記第１プリセット状態で、前記エネルギー交換インタフェース（１００）の電圧を安定化させ、かつ前記第１回路（２００）から前記電池（３００）に伝送された電圧を前記電池（３００）の電圧にリアルタイムにマッチングさせるように制御されている、ことを特徴とする請求項１２に記載の電池エネルギー処理方法。

【請求項14】

前記第１回路（２００）は、
第１バス端子が前記電池（３００）の正極に接続され、第２バス端子が前記電池（３００）の負極に接続されたＭ相ブリッジアーム（Ｂ１）と、
第１端子が前記Ｍ相ブリッジアーム（Ｂ１）の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＭ個のコイル（ＫＭ１）と、
第１端子が前記Ｍ個のコイル（ＫＭ１）の第２端子に接続され、第２端子が前記Ｍ相ブリッジアーム（Ｂ１）の前記第２バス端子に接続された第１コンデンサ（Ｃ１）とを含み、ここで、Ｍ≧１であり、
前記第１プリセット状態で、前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受けて前記電池（３００）に出力するように第１回路（２００）を制御することにより、前記電池（３００）への充電を実現するステップは、
前記電池（３００）が前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受けるように前記Ｍ相ブリッジアーム（Ｂ１）を制御することを含む、ことを特徴とする請求項１３に記載の電池エネルギー処理方法。

【請求項15】

前記第２回路（４００）は、第１バス端子が前記電池（３００）の正極に接続され、第２バス端子が前記電池（３００）の負極に接続されたＮ相ブリッジアーム（Ｂ２）を含み、
前記エネルギー貯蔵ユニット（５００）は、第１端子が前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＮ個のコイル（ＫＭ２）と、第１端子が前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）の第２端子に接続され、第２端子が前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）の第２バス端子に接続された第２コンデンサ（Ｃ２）とを含み、ここで、Ｎ≧１であり、
前記第１プリセット状態で、前記エネルギー貯蔵ユニット（５００）と前記電池（３００）を充電及び放電させるように第２回路（４００）を制御することにより、前記電池（３００）への加熱を実現するステップは、
前記第２コンデンサ（Ｃ２）が前記電池（３００）を充電及び放電するように前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）を制御することにより、前記電池（３００）への加熱を実現することを含む、ことを特徴とする請求項１４に記載の電池エネルギー処理方法。

【請求項16】

第２プリセット状態で、前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受けない状態にあるように前記第１回路（２００）を制御し、かつ前記エネルギー貯蔵ユニット（５００）と前記電池（３００）を充電及び放電させない状態にあるように前記第２回路（４００）を制御し、かつオンにするように前記第１スイッチ（Ｋ１）を制御することにより、前記電池（３００）は、前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを直接的に受け、
前記第１スイッチ（Ｋ１）は、第１端子が前記エネルギー交換インタフェース（１００）に接続され、第２端子が前記電池（３００）の正極に接続され、
第３プリセット状態で、オンにするように第２スイッチ（Ｋ２）を制御し、かつオン又はオフにするように前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）の下ブリッジアームを制御することにより、前記電池（３００）は、前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受け、前記エネルギー交換インタフェース（１００）のエネルギーは、前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）、前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）及び前記第２コンデンサ（Ｃ２）により昇圧されてから前記電池（３００）に受けられ、
前記第２スイッチ（Ｋ２）は、第１端子が前記エネルギー交換インタフェース（１００）に接続され、第２端子がそれぞれ前記第２コンデンサ（Ｃ２）の第１端子と前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）の第２端子に接続される、ことを特徴とする請求項１５に記載の電池エネルギー処理方法。

【請求項17】

第２プリセット状態で、オンにするように第２スイッチ（Ｋ２）を制御し、かつオフにするように前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）の下ブリッジアームを制御することにより、前記電池（３００）は、前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受け、
前記第２スイッチ（Ｋ２）は、第１端子が前記エネルギー交換インタフェース（１００）に接続され、第２端子がそれぞれ前記第２コンデンサ（Ｃ２）の第１端子と前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）の第２端子に接続される、ことを特徴とする請求項１５に記載の電池エネルギー処理方法。

【請求項18】

第５プリセット状態で、第３スイッチ（Ｋ３）をオフにするように制御し、かつブリッジアーム変換器を制御することにより、モータ巻線に対応するモータは、電力を出力し、
前記第３スイッチ（Ｋ３）は、第１端子が前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）の第２端子に接続され、第２端子が前記第２コンデンサ（Ｃ２）の第１端子に接続され、前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）は、前記モータ巻線であり、前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）は、前記ブリッジアーム変換器である、ことを特徴とする請求項１５に記載の電池エネルギー処理方法。

【請求項19】

第６プリセット状態で、オフにするように第４スイッチ（Ｋ４）を制御し、かつブリッジアーム変換器を制御することにより、モータ巻線に対応するモータは、電力を出力し、
前記第４スイッチ（Ｋ４）は、第１端子が前記Ｍ個のコイル（ＫＭ１）の第２端子に接続され、第２端子が前記第１コンデンサ（Ｃ１）の第１端子に接続され、前記Ｍ個のコイル（ＫＭ１）は、前記モータ巻線であり、前記Ｍ相ブリッジアーム（Ｂ１）は、前記ブリッジアーム変換器である、ことを特徴とする請求項１５に記載の電池エネルギー処理方法。

【請求項20】

前記第２回路（４００）は、第１バス端子が前記電池（３００）の正極に接続され、第２バス端子が前記電池（３００）の負極に接続されたＮ相ブリッジアーム（Ｂ２）を含み、
前記エネルギー貯蔵ユニット（５００）は、第１端子が前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＮ個のコイル（ＫＭ２）を含み、
ここで、Ｎ≧２であり、
前記第１プリセット状態で、前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）と前記電池（３００）を充電及び放電させるように前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）を制御することにより、前記電池（３００）への加熱を実現し、かつ、前記電池（３００）が前記エネルギー交換インタフェース（１００）からのエネルギーを受けるように前記Ｍ相ブリッジアーム（Ｂ１）を制御する、ことを特徴とする請求項１４に記載の電池エネルギー処理方法。

【請求項21】

第４プリセット状態で、ブリッジアーム変換器を制御することにより、モータ巻線に対応するモータが電力を出力するステップをさらに含み、
前記Ｎ個のコイル（ＫＭ２）は、前記モータ巻線であり、前記Ｎ相ブリッジアーム（Ｂ２）は、前記ブリッジアーム変換器である、ことを特徴とする請求項２０に記載の電池エネルギー処理方法。

【請求項22】

電池と、請求項１～１１のいずれか一項に記載の電池エネルギー処理装置とを含む、ことを特徴とする車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本開示は、２０２０年６月４日に提出された出願番号２０２０１０５０１０７２．Ｘ、名称「電池エネルギー処理装置及び方法、並びに車両」の中国特許出願の優先権を主張するものであり、その全ての内容は参照により本開示に組み込まれるものとする。

【0002】

本開示は、電池の技術分野に関し、特に電池エネルギー処理装置及び方法、並びに車両に関する。

【背景技術】

【0003】

新エネルギーの広範な使用に伴い、電池は、動力源として様々な分野に適用することができる。電池を動力源として使用する環境が異なるため、電池の性能も影響を受ける。例えば、ゼロ点温度で電池の充電容量は、温度の低下に伴って低下するため、低温環境で充電効率が低いという技術的課題が存在する。

【0004】

低温環境下で充電効率が低いという課題を解決するために、関連技術において、電池加熱機能を提供することにより、電池温度を上昇させた後に電池充電機能を実行する。しかしながら、現在の電池加熱機能と電池充電機能は、時分割で実現される。このため、電池加熱機能と電池充電機能の連携実現は、現在早急に解決しようとする技術的問題である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、関連技術における技術的課題の１つを少なくとも解決することを目的とする。

【0006】

したがって、本開示は、電池エネルギー処理装置を提供することを第１目的とする。

【0007】

本開示は、電池エネルギー処理方法を提供することを第２目的とする。

【0008】

本開示は、車両を提供することを第３目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記目的を達成するために、本開示の第１実施例に係る電池エネルギー処理装置は、エネルギー交換インタフェースと、第１端子が前記エネルギー交換インタフェースに接続され、第２端子が電池に接続された第１回路と、第１端子が前記電池に接続された第２回路と、前記第２回路の第２端子に接続されたエネルギー貯蔵ユニットと、第１プリセット状態で、前記電池を充電及び放電させるように前記第２回路を制御することにより、前記電池への加熱を実現し、かつ前記エネルギー交換インタフェースからのエネルギーを受けて前記電池に出力するように前記第１回路を制御することにより、前記電池への充電を実現するように構成されたコントローラとを含む。

【0010】

本開示の第２実施例に係る電池エネルギー処理方法は、第１プリセット状態で、電池を充電及び放電させるように第２回路を制御することにより、前記電池への加熱を実現し、かつエネルギー交換インタフェースからのエネルギーを受けて前記電池に出力するように第１回路を制御することにより、前記電池への充電を実現するステップを含み、前記第１回路は、第１端子がエネルギー交換インタフェースに接続され、第２端子が前記電池に接続され、前記第２回路は、第１端子が前記電池に接続され、第２端子がエネルギー貯蔵ユニットに接続される。

【0011】

本開示の第３実施例に係る車両は、電池と、本開示の第１実施例に係る電池エネルギー処理装置とを含む。

【0012】

上記技術手段によれば、電池を充電及び放電させるように第２回路を制御することにより、電池への加熱を実現する期間に、エネルギー交換インタフェースからのエネルギーを受けるように第１回路を制御することにより、電池への充電を実現することができ、このように電池が自己加熱を実行する時に電池への充電を実現することができる。

【0013】

本開示の他の特徴及び利点は、後の具体的な実施形態部分において詳細に説明される。

【0014】

図面は、本開示の更なる理解を提供し、明細書の一部を構成するものであり、以下の具体的な実施形態と共に本開示を説明するものであるが、本開示を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の概略ブロック図である。

【図2】本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。

【図3】第１回路の動作状態の概略図である。

【図4】第１回路の動作状態の概略図である。

【図5】第１回路の動作状態の概略図である。

【図6】第１回路の動作状態の概略図である。

【図7】本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。

【図8】本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。

【図9】本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。

【図10】本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。

【図11】本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。

【図12】本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。

【図13】本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理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】

【0016】

以下、図面を参照しながら、本開示の具体的な実施形態を詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施形態は、本開示を説明し解釈するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではないことを理解されたい。

【0017】

図１に示すように、該電池エネルギー処理装置は、エネルギー交換インタフェース１００と、第１端子がエネルギー交換インタフェース１００に接続され、第２端子が電池３００に接続された第１回路２００と、第１端子が電池３００に接続された第２回路４００と、第２回路４００の第２端子に接続されたエネルギー貯蔵ユニット５００と、第１プリセット状態で、電池３００を充電及び放電させるように第２回路４００を制御することにより、電池３００への加熱を実現し、かつエネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けて電池に出力するように第１回路２００を制御することにより、電池３００への充電を実現するように構成されたコントローラ６００とを含む。

【0018】

上記技術手段によれば、電池３００を充電及び放電させるように第２回路４００を制御することにより、電池３００への加熱を実現する期間に、エネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けるように第１回路２００を制御して電池３００への充電を実現することができ、このように電池が自己加熱を実行する時に電池への充電を実現することができる。

【0019】

具体的な実施例において、第１プリセット状態で、コントローラ６００は、エネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００を充電及び放電させるように上記第２回路４００を制御することにより、前記電池３００への加熱を実現する。上記エネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００を充電及び放電させることは、電池がエネルギー貯蔵ユニット５００にエネルギーを供給し、電池３００を放電させることと、エネルギー貯蔵ユニット５００が電池３００にエネルギーを供給し、電池３００を充電させることを指す。

【0020】

一実施例において、第１回路２００は、第１プリセット状態で、エネルギー交換インタフェース１００の電圧を安定化させ、かつ第１回路２００から電池３００に伝送された電圧を電池３００の電圧にリアルタイムにマッチングさせるように構成されている。

【0021】

本開示において、第１プリセット状態は、電池３００が自己加熱を実行する期間に充電可能な状態を指す。

【0022】

上記技術手段によれば、以下の有益な効果を実現することができる。まず、エネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００を充電及び放電（即ち、電池３００の自己加熱）させるように第２回路４００を制御することにより電池３００の両端の電圧が変動することを引き起こし、エネルギー交換インタフェース１００の電圧を安定化させるように第１回路２００を制御することにより、電池の両端の電圧変動がエネルギー交換インタフェース１００の電圧に影響を与えることを回避することができ、また、第１回路２００から電池３００に伝送された電圧が電池３００の電圧にリアルタイムにマッチングするため、第１回路２００から電池３００に伝送された電圧は、電池３００の電圧をリアルタイムに追跡することができ、電池電圧を追跡できないことによる充電失敗を回避し、さらに自己加熱を実行する期間に電池への充電を実現することができる。

【0023】

第１回路２００は、第１プリセット状態で、エネルギー交換インタフェース１００の電圧を安定化させることによりエネルギー交換インタフェース１００の電圧が電池の自己加熱時に電池の両端に生成された電圧の大幅なジャンプによる影響を受けないように構成されており、第１回路２００は、第１プリセット状態で、電池３００の入力電圧を電池３００の電圧にリアルタイムにマッチングさせて電池電圧をリアルタイムに追跡し、電池電圧を追跡できないことによる充電失敗、例えば充電スタンドが充電プロセスを終了することを回避することができるように構成されている。

【0024】

図２に示すように、第１回路２００は、第１バス端子が電池３００の正極に接続され、第２バス端子が電池３００の負極に接続されたＭ相ブリッジアームＢ１と、第１端子がＭ相ブリッジアームＢ１の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＭ個のコイルＫＭ１と、第１端子がＭ個のコイルＫＭ１の第２端子に接続され、第２端子がＭ相ブリッジアームＢ１の第２バス端子に接続され、第１端子と第２端子がそれぞれエネルギー交換インタフェース１００に接続された第１コンデンサＣ１とを含み、ここで、Ｍ≧１である。

【0025】

図２は、Ｍ＝３を例として図示するが、当業者が理解すべきことは、図２におけるブリッジアームの数及びコイルの数が単なる例である。

【0026】

以下に図３～６を参照しながら第１プリセット状態での第１回路２００の動作原理を説明する。

【0027】

図３において、コントローラ６００は、オフにするようにＭ相ブリッジアームＢ１の全ての下ブリッジアームを制御し、かつオンにするようにＭ相ブリッジアームＢ１の少なくとも１つの上ブリッジアームを制御し、そうすると、電流は、電池３００の正極から流出し、Ｍ相ブリッジアームＢ１のオンになる上ブリッジアーム、Ｍ個のコイルＫＭ１のうちのオンになる上ブリッジアームに接続されたコイル、及び第１コンデンサＣ１を順に流れてから電池３００の負極に戻る。このように、電池３００が第１コンデンサＣ１を充電することを実現することができる。また、上ブリッジアームのオン数及びオンのデューティ比を制御することにより、充電電流の大きさを制御し、さらに充電電力の大きさを制御することができる。

【0028】

一例において、Ｍ相ブリッジアームＢ１は、３つのブリッジアームａ１、ａ２及びａ３を含み、コイルＫＭ１は、３つのコイルＬ１、Ｌ２及びＬ３を含み、ここで、コイルＬ１の一端は、ブリッジアームａ１の中点に接続され、コイルＬ２の一端は、ブリッジアームａ２の中点に接続され、コイルＬ３は、ブリッジアームａ３の中点に接続されると仮定する。そして、コントローラ６００は、オフにするようにブリッジアームａ１、ａ２及びａ３の全ての下ブリッジアームを制御し、オンにするようにブリッジアームａ１及びａ２の上ブリッジアームを制御し、かつオフにするようにブリッジアームａ３の上ブリッジアームを制御することにより、電池３００の正極、ブリッジアームａ１の上ブリッジアーム、コイルＬ１、第１コンデンサＣ１及び電池３００の負極は、第１コンデンサＣ１を充電する電流循環回路を構成し、電池３００の正極、ブリッジアームａ２の上ブリッジアーム、コイルＬ２、第１コンデンサＣ１及び電池３００の負極は、第１コンデンサＣ１を充電する電流循環回路を構成する。

【0029】

そして、図４において、コントローラ６００は、オフにするようにＭ相ブリッジアームＢ１の全ての上ブリッジアームを制御し、オンにするか又はオフにするようにＭ相ブリッジアームＢ１の下ブリッジアームのうちの、還流電流が存在するコイルに接続された下ブリッジアームを制御することにより、還流電流は、オンになる下ブリッジアーム、オンになる下ブリッジアームに接続されたコイル及び第１コンデンサで構成された回路を流れる。このように、還流電流が存在するコイル中のエネルギーを第１コンデンサＣ１に伝送することができる。なお、下ブリッジアームがオフになる状態で、電流は、下ブリッジアームのダイオードを流れる。

【0030】

当業者に知られているように、１、Ｎ相ブリッジアームＢ２の上ブリッジアームと下ブリッジアームは、同時にオンにすることができず、２、１つをオンにし、もう１つをオフにし、例えば、上ブリッジアームをオンにする場合に下ブリッジアームをオフにし、上ブリッジアームをオフにする場合に下ブリッジアームをオンにし、３、１つをオフにし、もう１つをオフにしてもオンにしてもよく、例えば、上ブリッジアームをオフにする場合に下ブリッジアームをオフにするか又はオンにし、下ブリッジアームをオフにする場合に上ブリッジアームをオフにするか又はオンにする。

【0031】

上記例のままである。上記例においてブリッジアームａ１及びａ２の上ブリッジアームのオンを制御するため、現在、オフにするようにＭ相ブリッジアームＢ１の全ての上ブリッジアームを制御し、オンにするようにＭ相ブリッジアームＢ１のａ１及びａ２の下ブリッジアームを制御し、かつオフにするようにａ３の下ブリッジアームを制御することにより、ブリッジアームａ１の下ブリッジアーム、コイルＬ１及び第１コンデンサＣ１は、コイルＬ１におけるエネルギーを第１コンデンサＣ１に伝送する環流循環回路を構成し、ブリッジアームａ２の下ブリッジアーム、コイルＬ２及び第１コンデンサＣ１は、コイルＬ２におけるエネルギーを第１コンデンサＣ１に伝送する環流循環回路を構成する。

【0032】

図３及び図４において、第１コンデンサＣ１を予備充電し、Ｍ相ブリッジアームＢ１の上ブリッジアームと下ブリッジアームのオンのデューティ比を制御することにより、エネルギー交換インタフェース１００における電圧を目標値に安定化させることができる。該目標値は、充電スタンドなどの外部給電装置の情報（電圧レベル、最大出力電流などを含む）を読み取ることにより得られる。

【0033】

図５において、コントローラ６００は、オンにするようにＭ相ブリッジアームＢ１の少なくとも１つの下ブリッジアームを制御し、オフにするようにＭ相ブリッジアームＢ１の全ての上ブリッジアームを制御することにより、電流は、エネルギー交換インタフェース１００の正極から、オンになる下ブリッジアームに接続されたコイルとオンになる下ブリッジアームを順に流れ、最後にエネルギー交換インタフェース１００の負極に戻る。このように、充電スタンドのような外部給電装置のコイルへの充電を実現することができる。また、下ブリッジアームのオン数及びオンのデューティ比を制御することにより、充電電流の大きさを制御し、さらに充電電力の大きさを制御することができる。

【0034】

そして、図６において、コントローラ６００は、オフにするようにＭ相ブリッジアームＢ１の全ての下ブリッジアームを制御し、かつオンにするか又はオフにするようにＭ相ブリッジアームＢ１うちの、還流電流が存在するコイルに接続された上ブリッジアームを制御することにより、電流は、エネルギー交換インタフェース１００の正極、オンになる上ブリッジアームに接続されたコイル、オンになる上ブリッジアーム、電池３００の正極、及び電池３００の負極を順に流れ、最後にエネルギー交換インタフェース１００の負極に戻る。このように、充電スタンドなどの外部給電装置及びコイルＫＭ１により、電池３００を共同で充電することができる。なお、上ブリッジアームがオフになる状態で、電流は、上ブリッジアームのダイオードを流れる。

【0035】

したがって、コントローラ６００は、Ｍ相ブリッジアームＢ１の下ブリッジアームのオンとオフを制御することにより、図５及び図６に示す状態で交互に動作し、昇圧チョッパ機能（ＢＯＯＳＴ）を完了することにより、電池３００に出力された電圧の平均値は、最小でエネルギー交換インタフェース１００の電圧であってもよく、下ブリッジアームのデューティ比を増大させると、第１回路２００が電池３００に出力した電圧もそれに伴って増大する。Ｍ相ブリッジアームＢ１の上ブリッジアーム及び下ブリッジアームのオンのデューティ比を制御することにより、第１回路２００が電池３００に出力した電圧を変更することができ、それにより第１回路２００が電池３００に出力した電圧は、電池３００の電圧をリアルタイムに追跡する。

【0036】

さらに図２に示すように、第２回路４００は、第１バス端子が電池３００の正極に接続され、第２バス端子が電池３００の負極に接続されたＮ相ブリッジアームＢ２を含む。エネルギー貯蔵ユニット５００は、第１端子がＮ相ブリッジアームＢ２の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＮ個のコイルＫＭ２を含み、ここで、Ｎ≧１である。図２は、Ｎ＝３を例として図示するが、当業者が理解すべきことは、図２におけるブリッジアームの数及びコイルの数が単なる例である。

【0037】

第１プリセット状態で、コントローラ６００は、Ｎ個のコイルＫＭ２と電池３００を充電及び放電させるようにＮ相ブリッジアームＢ２を制御することにより、電池３００への加熱を実現し、かつ電池３００がエネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けるようにＭ相ブリッジアームＢ１を制御することにより、電池３００を充電させる。第１プリセット状態で、図２に示す第１回路２００を用いて電池３００を充電する過程は、既に図３～６を参照しながら詳細に説明される。次に、第１プリセット状態で、図２におけるＮ相ブリッジアームＢ２、Ｎ個のコイルＫＭ２を用いて電池３００を加熱する過程について説明する。具体的には、コイルＫＭ２を電流制限緩衝装置として、Ｎ相ブリッジアームＢ２のオン方式を制御するとともに、オンになるブリッジアームのデューティ比を調整して電池回路の相電流を制御することにより、電池の内部抵抗を発熱させて、上昇するように電池の温度を駆動し、電池３００の制御可能な昇温を実現する。

【0038】

一実施例において、Ｎ個のコイルＫＭ２は、モータ巻線（例えば駆動モータのモータ巻線）であり、Ｎ相ブリッジアームＢ２は、ブリッジアーム変換器である。即ち、車両上の従来のモータ巻線とブリッジアーム変換器が多重化されることにより、必要に応じて異なる機能を実現することができ、例えば、電池が自己加熱する必要がある場合、Ｎ個のコイルＫＭ２及びＮ相ブリッジアームＢ２は、本開示に記載の様々な自己加熱プロセスに適用されてもよく、車両を駆動する必要がある場合、Ｎ個のコイルＫＭ２及びＮ相ブリッジアームＢ２は、ブリッジアームＢ２を制御することにより、モータ巻線に対応するモータが電力を出力するように切り替えられてもよく、さらに車両を駆動し、即ち、コントローラ６００は、さらに、第４プリセット状態で、ブリッジアーム変換器を制御することにより、モータ巻線に対応するモータが電力を出力するように構成されている。ここで、第４プリセット状態は、モータ駆動状態を指す。このように、車両のモータ巻線とブリッジアーム変換器を多重化することにより、必要に応じて異なる機能を実現し、車両コストを減少させることができる。

【0039】

図７は、本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。図７に示すように、エネルギー貯蔵ユニット５００は、第１端子がＮ個のコイルＫＭ２の第２端子に接続され、第２端子がＮ相ブリッジアームＢ２の第２バス端子に接続された第２コンデンサＣ２をさらに含む。図７における回路トポロジーを用いて、第１プリセット状態で、電池３００を加熱する期間に電池３００を充電することができる。即ち、第１プリセット状態で、コントローラ６００は、第２コンデンサＣ２が電池３００を充電及び放電するようにＮ相ブリッジアームＢ２を制御することにより、電池３００への加熱を実現し、かつ電池３００がエネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けるようにＭ相ブリッジアームＢ１を制御する。第１プリセット状態で、図７に示す第１回路２００を用いて電池３００を充電する過程は、既に図３～６を参照しながら詳細に説明される。次に、第１プリセット状態で、図７におけるＮ相ブリッジアームＢ２、Ｎ個のコイルＫＭ２及び第２コンデンサＣ２を用いて電池３００を加熱する過程について説明する。

【0040】

まず、第１過程において、コントローラ６００は、オフにするようにＮ相ブリッジアームＢ２の全ての下ブリッジアームを制御し、かつオンにするようにＮ相ブリッジアームＢ２の少なくとも１つの上ブリッジアームを制御することができ、この時、電流は、電池３００の正極から流出し、オンになる上ブリッジアーム、オンになる上ブリッジアームに接続されたコイル及び第２コンデンサＣ２を流れ、最後に電池３００の負極に戻る。該過程において、電池３００は、外向き放電状態であり、第２コンデンサＣ２は、オンになる上ブリッジアームに接続されたコイルからのエネルギーを受け、電圧が絶えず増大し、エネルギー貯蔵を実現する。

【0041】

次に、第２過程において、コントローラ６００は、オフにするようにＮ相ブリッジアームＢ２の全ての上ブリッジアームを制御し、かつオンにするようにＮ相ブリッジアームＢ２の下ブリッジアームのうちの、還流電流が存在するコイルに接続された下ブリッジアームを制御することができ、この時、電流は、還流電流が存在するコイルから流出し、第２コンデンサＣ２及びオンになる下ブリッジアームを流れ、最後に還流電流が存在するコイルに戻る。該過程において、コイルの還流作用により、第２コンデンサＣ２は、コイルのエネルギーを受け続け、電圧が増大し続ける。

【0042】

第３過程において、第２コンデンサＣ２の両端の電圧が増大し続けるにつれて、第２コンデンサＣ２は、コイルＫＭ２のエネルギーを受けることからコイルＫＭ２にエネルギーを放出するように自動的に切り替え、この時、電流は、第２コンデンサＣ２から流出し、オンになる下ブリッジアームに接続されたコイル、オンになる下ブリッジアームを流れ、最後に第２コンデンサＣ２に戻る。該過程において、第２コンデンサＣ２の両端の電圧は、絶えず減少する。

【0043】

その後、第４過程において、コントローラ６００は、オフにするようにＮ相ブリッジアームＢ２の全ての下ブリッジアームを制御し、かつオンにするようにＮ相ブリッジアームＢ２の少なくとも１つの上ブリッジアームを制御することができ、この時、電流は、第２コンデンサＣ２から流出し、オンになる上ブリッジアームに接続されたコイル、オンになる上ブリッジアーム、電池３００の正極及び電池３００の負極を流れ、最後に第２コンデンサＣ２に戻る。該過程において、電池３００は、充電状態である。

【0044】

第２コンデンサＣ２の両端の電圧が低下し続けるにつれて、第２コンデンサＣ２とオンになる上ブリッジアームに接続されたコイルは、電池にエネルギーを放出することから電池のエネルギーを受けることに切り替え、この時、電流の流れ方向は、また、第１過程における前記流れ方向に戻り、電池３００は、外向きに放電し始める。

【0045】

上記４つの過程が連続的に循環することにより、第２コンデンサＣ２と電池３００との間に循環式充放電を迅速に行うことができる。電池の内部抵抗の存在により、大量の熱を生成して電池を迅速に昇温させ、電池の加熱効率を向上させる。

【0046】

図８は、本開示の実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。図８に示すように、電池エネルギー処理装置は、第１端子がエネルギー交換インタフェース１００に接続され、第２端子が電池３００の正極に接続された第１スイッチＫ１をさらに含む。コントローラ６００は、さらに、第２プリセット状態で、エネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けない状態にあるように第１回路２００を制御し、かつエネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００を充電及び放電させない状態にあるように第２回路４００を制御し、かつオンにするように第１スイッチＫ１を制御することにより、電池３００がエネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを直接的に受け、急速充電を実現することができ、充電時の消費エネルギーが最も低いように構成されている。このように、電池が自己加熱する必要がない場合に、直接充電方式を用いて電池３００を充電することができる。

【0047】

本開示において、第２プリセット状態とは、電池が自己加熱する必要がない場合に直接充電方式を用いて電池を充電する状態を指す。

【0048】

理解できるように、本開示における電池エネルギー処理装置に第１スイッチＫ１を追加するため、本開示は、２種類の充電方式を有する。第１種の充電方式は、第１回路２００により昇圧充電を行い、第２種の充電方式は、第１スイッチＫ１により直接充電を行い、この２種類の充電方式は、並列に実行されない。エネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００を充電及び放電させて電池３００を自己加熱させる期間に、第１スイッチＫ１をオフにする必要があり、自己加熱期間に直接充電方式が動作することを回避し、自己加熱期間に電池３００を充電する必要がある場合、第１回路２００により電池３００を昇圧充電する必要がある。エネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００を充電及び放電させずに電池３００を加熱する場合、電池３００を充電する必要がある場合に、この時に電池３００の両端に自己加熱による電圧変動がないため、第１回路２００を用いて電池３００を昇圧充電することができるか、或いは第１スイッチＫ１をオンにすることにより直接充電方式を用いて電池３００を直接充電することができる。

【0049】

図９に示すように、電池エネルギー処理装置は、第１端子がエネルギー交換インタフェース１００に接続され、第２端子がそれぞれ第２コンデンサＣ２の第１端子とＮ個のコイルＫＭ２の第２端子に接続された第２スイッチＫ２をさらに含む。コントローラ６００は、さらに、第３プリセット状態で、オンにするように第２スイッチＫ２を制御し、かつオン又はオフにするようにＮ相ブリッジアームＢ２の下ブリッジアームを制御することにより、電池３００がエネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けるように構成されており、エネルギー交換インタフェース１００のエネルギーは、Ｎ相ブリッジアームＢ２、Ｎ個のコイルＫＭ２及び第２コンデンサＣ２により昇圧されてから電池３００に受けられる。このように、電池が自己加熱する必要がない場合に、急速昇圧充電方式を用いて電池３００を充電することができる。

【0050】

本開示において、第３プリセット状態とは、電池３００が自己加熱する必要がない場合に、急速昇圧充電方式を用いて電池を充電する状態を指す。また、第２スイッチＫ２がオンになる場合に、第２回路４００及びエネルギー貯蔵ユニット５００により電池３００を昇圧充電する過程は、図３～６を参照しながら説明された過程と類似し、ここでは説明を省略する。

【0051】

本開示の他の実施例において、図９におけるトポロジー構造は、電池が自己加熱する必要がない場合に、直接充電方式を用いて電池３００を充電することをさらに実現することができる。具体的には、コントローラ６００は、さらに、第２プリセット状態で、オンにするように第２スイッチＫ２を制御し、かつオフにするようにＮ相ブリッジアームＢ２の下ブリッジアームを制御し、オンにするか又はオフにするようにＮ相ブリッジアームＢ２の上ブリッジアームを制御するように構成されており、この時、エネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーは、Ｎ個のコイルＫＭ２及びＮ相ブリッジアームＢ２の上ブリッジアームを通過してから、電池３００の正極に流れて電池を充電し、即ち、電池３００は、エネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを直接的に受ける。なお、Ｎ相ブリッジアームＢ２の上ブリッジアームがオフになる状態で、電流は、Ｎ相ブリッジアームＢ２の上ブリッジアームのダイオードを流れ、第２プリセット状態とは、電池が自己加熱する必要がない場合に、直接充電方式を用いて電池を充電する状態を指す。

【0052】

当業者に知られているように、１、Ｎ相ブリッジアームＢ２の上ブリッジアームと下ブリッジアームは、同時にオンにすることができず、２、１つをオンにし、もう１つをオフにし、例えば、上ブリッジアームをオンにする場合に下ブリッジアームをオフにし、上ブリッジアームをオフにする場合に下ブリッジアームをオンにし、３、１つをオフにし、もう１つをオフにしてもオンにしてもよく、例えば、上ブリッジアームをオフにする場合に下ブリッジアームをオフにするか又はオンにし、上ブリッジアームをオフにする場合に下ブリッジアームをオフにするか又はオンにする。

【0053】

また、図９に示す回路トポロジーから分かるように、第２回路４００及びエネルギー貯蔵ユニット５００は、電池３００を加熱し電池３００を急速に昇圧充電するために多重化され、この２種類の操作は、第２スイッチＫ２により切り替えられる。即ち、第２スイッチＫ２がオフになる場合、第２回路４００及びエネルギー貯蔵ユニット５００は、電池３００への加熱を実現してもよく、第２スイッチＫ２がオンになる場合、第２回路４００及びエネルギー貯蔵ユニット５００は、電池３００の急速昇圧充電を実現するか又は電池の直接充電を実現してもよい。

【0054】

また、理解できるように、本開示における電池エネルギー処理装置に第２スイッチＫ１を追加するため、本開示は、４種類の充電方式を有する。第１種類の充電方式において、第１回路２００により昇圧充電を行い、第２種類の充電方式において、第１スイッチＫ１により直接充電を行い、第３種類の充電方式において、第２スイッチＫ２、第２コンデンサＣ２、Ｎ相ブリッジアームＢ２、Ｎ個のコイルＫＭ２により昇圧充電を行い、第４種類の充電方式において、第２スイッチＫ２、第２コンデンサＣ２、Ｎ相ブリッジアームＢ２及びＮ個のコイルＫＭ２により直接充電を行い、第１種類、第２種類及び第３種類の充電方式は、並行して実行されない。エネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００を充電及び放電させて電池３００を自己加熱させる期間に、第１スイッチＫ１及び第２スイッチＫ２をオフにする必要があり、自己加熱期間に直接充電方式が動作することを回避し、自己加熱期間に電池３００を充電する必要がある場合、第１回路２００により電池３００を昇圧充電する必要がある。エネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００を充電及び放電させないことにより電池３００を加熱する場合、電池３００を充電する必要がある場合に、この時に電池３００の両端に自己加熱による電圧変動がないため、この時に第１スイッチＫ１をオンにし、第２スイッチＫ２をオフにし、第１回路２００をオフにすることにより、直接充電方式で電池３００を直接充電してもよく、第１スイッチＫ１をオフにし、第１回路２００をオフにし、第２スイッチＫ２をオンにすることにより、第２コンデンサＣ２、Ｎ相ブリッジアームＢ２及びＮ個のコイルＫＭ２により電池３００を急速に昇圧充電してもよく、第１スイッチＫ１及び第２スイッチＫ２をオフにすることにより、第１回路２００により電池３００を昇圧充電してもよい。これらの充電方式は、充電スタンドの電圧に応じて選択されてもよく、充電スタンドの電圧がいずれも充電電圧の要件を満たす場合、直接充電を選択して急速充電を実現することができ、充電時の消費エネルギーが最も低い。充電スタンドの電圧が直接充電の電圧要件を満たさない場合、第２スイッチＫ２、第２コンデンサＣ２、Ｎ相ブリッジアームＢ２及びＮ個のコイルＫＭ２を用いて急速昇圧充電を行ってもよく、第１回路２００を用いて昇圧充電を行ってもよい。

【0055】

また、エネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００の充放電により電池３００を自己加熱させる必要がある場合、電池３００が現在低温状態にあることを示すため、本開示において、第１回路２００を用いて電池３００を昇圧充電する電流は、電池低温状態で充電する時に電池に損傷を与える電流より小さいべきであり、これも、第１回路２００を用いて昇圧充電する電流が高すぎないことを意味する。したがって、Ｎ相ブリッジアームＢ２、Ｎ個のコイルＫＭ２及び第２コンデンサＣ２を用いて電池を加熱する必要がない場合、電池３００を昇圧充電する必要がある場合、好ましくは第２スイッチＫ２、Ｎ相ブリッジアームＢ２、Ｎ個のコイルＫＭ２及び第２コンデンサＣ２を用いて電池３００を急速昇圧充電し、第２スイッチＫ２、Ｎ相ブリッジアームＢ２、Ｎ個のコイルＫＭ２及び第２コンデンサＣ２で構成された急速昇圧充電回路は、大電流を利用して電池を急速に昇圧充電することができるように構成されている。

【0056】

図１０は、本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。図１０に示すように、電池エネルギー処理装置は、第１端子がＮ個のコイルＫＭ２の第２端子に接続され、第２端子が第２コンデンサＣ２の第１端子に接続された第３スイッチＫ３をさらに含む。

【0057】

電池３００が自己加熱する必要がある場合、第３スイッチＫ３をオフにし、かつＮ相ブリッジアームＢ２及びＮ個のコイルＫＭ２を用いて電池３００に対してサイクル充放電を行うことにより、電池３００の内部抵抗発熱を用いて電池３００の自己加熱を実現してもよい。当然のことながら、電池３００が自己加熱する必要がある場合、第３スイッチＫ３をオンにし、第２スイッチＫ２をオフにし、かつＮ相ブリッジアームＢ２、Ｎ個のコイルＫＭ２及び第２コンデンサＣ２を用いて電池３００に対してサイクル充放電を行うことにより、電池３００の内部抵抗発熱を用いて電池３００の自己加熱を実現してもよい。これらの自己加熱の動作プロセスは、以上で詳細に説明され、ここでは説明を省略する。

【0058】

電池３００が自己加熱する必要がないが、急速に昇圧充電する必要がある場合、第２スイッチＫ２及び第３スイッチＫ３をオンにすることにより、Ｎ相ブリッジアームＢ２、Ｎ個のコイルＫＭ２及び第２コンデンサＣ２を用いて電池３００を急速に昇圧充電してもよい。また、直接充電方式、急速昇圧充電方式、第１回路２００を用いる昇圧充電方式、電池加熱などの間の協調動作は、図９を参照しながら詳細に説明され、ここでは説明を省略する。

【0059】

一実施例において、Ｎ個のコイルＫＭ２は、モータ巻線（例えば駆動モータのモータ巻線）であり、Ｎ相ブリッジアームＢ２は、ブリッジアーム変換器である。即ち、車両上の従来のモータ巻線とブリッジアーム変換器が多重化されることにより、必要に応じて異なる機能を実現することができ、例えば、電池が自己加熱する必要がある場合、第３スイッチＫ３をオフにし、かつＮ個のコイルＫＭ２及びＮ相ブリッジアームＢ２を用いて本開示に記載の関連自己加熱プロセスを実現してもよく、第３スイッチＫ３をオンにし、かつＮ個のコイルＫＭ２、Ｎ相ブリッジアームＢ２及び第２コンデンサＣ２を用いて本開示に記載の関連自己加熱プロセスを実現してもよく、電池を急速に昇圧充電する必要がある場合、Ｎ個のコイルＫＭ２及びＮ相ブリッジアームＢ２は、上述したような急速昇圧充電プロセスに適用されるように切り替えられてもよく、車両を駆動する必要がある場合、第３スイッチＫ３をオフにし、かつＮ個のコイルＫＭ２とＮ相ブリッジアームＢ２がブリッジアームＢ２を制御することにより、モータ巻線に対応するモータが電力を出力することに切り替えられて、さらに車両を駆動してもよく、即ち、コントローラ６００は、さらに、第５プリセット状態で、オフにするように第３スイッチＫ３を制御し、かつブリッジアーム変換器を制御することにより、モータ巻線に対応するモータが電力を出力するように構成されている。ここで、第５プリセット状態は、モータ駆動状態を指す。このように、車両のモータ巻線とブリッジアーム変換器を多重化することにより、必要に応じて異なる機能を実現し、車両コストを減少させることができる。

【0060】

図１１は、本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。図１１に示すように、電池エネルギー処理装置は、第１端子がＭ個のコイルＫＭ１の第２端子に接続され、第２端子が前記第１コンデンサＣ１の第１端子に接続された第４スイッチＫ４をさらに含む。第４スイッチＫ４がオンになる場合、第１回路２００を用いて電池３００に上述したような昇圧充電を行うことができる。第４スイッチＫ４がオフになる場合、第１回路２００を、電池３００を昇圧充電する以外の機能に適用することができ、例えば、駆動回路として用いる。したがって、第４スイッチＫ４を追加することにより、第１回路２００の第２機能を実現することができ、かつ本開示の電池エネルギー処理装置の他の機能、例えば電池自己加熱、電池自己加熱回路の昇圧充電機能、電池直接充電、電池駆動などに影響を与えない。

【0061】

例えば、一実施例において、Ｍ個のコイルＫＭ１は、駆動モータのモータ巻線であってもよく、Ｍ相ブリッジアームＢ１は、ブリッジアーム変換器であり、コントローラ６００は、第６プリセット状態で、オフにするように第４スイッチＫ４を制御し、かつモータ巻線に対応するモータが電力を出力するようにブリッジアーム変換器を制御するように構成されてもよく、このようにモータ駆動機能を実現する。ここで、第６プリセット状態は、モータ駆動状態を指す。モータ巻線及びブリッジアーム変換器を多重化することにより、車両コストを低減することができる。

【0062】

また、例えば、別の実施例において、Ｍ個のコイルＫＭ１は、コンプレッサのモータ巻線であり、Ｍ相ブリッジアームＢ１は、ブリッジアーム変換器である。オフにするように第１スイッチＫ４を制御し、Ｍ個のコイルＫＭ１及びＭ相ブリッジアームＢ１を用いてコンプレッサの一般的な機能、例えば冷却機能を実現することができる。モータ巻線及びブリッジアーム変換器を多重化することにより、車両コストを低減することができる。また、コンプレッサの駆動電流が大きくないため、コンプレッサのモータ巻線及びブリッジアーム変換器を第１回路２００に多重化することに非常に適し、これにより電池が自己加熱する期間に充電する場合に、小さい電流を用いて電池に上述したような昇圧充電を行うことができる。

【0063】

また、Ｍ個のコイルＫＭ１及びＭ相ブリッジアームＢ１が車両駆動機能に用いられる場合、必要がある場合、上述したような急速昇圧充電、直接充電、電池加熱、モータ駆動なども実行されてもよい。Ｎ個のコイルＫＭ２及びＮ相ブリッジアームＢ２が車両駆動機能に用いられる場合、必要がある場合、上述したような直接充電、第１回路２００を用いる昇圧充電、コンプレッサ機能なども実行されてもよい。

【0064】

図１２は、本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理装置の別の概略ブロック図である。図１２に示すように、電池エネルギー処理装置は、第１端子がエネルギー交換インタフェース１００に接続され、第２端子が電池３００の負極に接続された第５スイッチＫ５をさらに含む。コントローラ６００は、さらに、第１プリセット状態、第２プリセット状態又は第３プリセット状態で、いずれも第５スイッチＫ５のオンを制御するように構成されている。このように、充電が終了した後、第１回路２００とエネルギー交換インタフェース１００を完全に分離することができることにより、第１回路２００の高圧がエネルギー交換インタフェース１００に入ることを回避するとともに、人がエネルギー交換インタフェース１００に接触すると、人身安全を引き起こすことを回避することができる。

【0065】

図１３は、本開示の一実施例に係る電池エネルギー処理方法のフローチャートである。図１３に示すように、該方法は、
第１プリセット状態で、電池３００を充電及び放電させるように第２回路４００を制御することにより、電池３００への加熱を実現するステップＳ１０１と、
第１プリセット状態で、エネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けて電池３００に出力するように第１回路２００を制御することにより、電池３００への充電を実現するステップＳ１０２とを含む。

【0066】

第１回路２００は、第１端子がエネルギー交換インタフェース１００に接続され、第２端子が電池３００に接続され、第２回路４００は、第１端子が電池３００に接続され、第２端子がエネルギー貯蔵ユニット５００に接続される。

【0067】

また、本開示は、ステップＳ１０１及びＳ１０２の優先順位を限定しない。即ち、例えば、電池が自己加熱し充電する必要があることを検出した場合、まずステップＳ１０１を起動してからステップＳ１０２を起動してもよく、まずステップＳ１０２を起動してからステップＳ１０１を起動してもよく、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２を同時に起動してもよい。当然のことながら、電池充電を実行する期間に電池が自己加熱する必要があることを検出した場合、ステップＳ１０１を直接起動して電池を加熱することができ、電池の自己加熱を実行する期間に電池を充電する必要があることを検出した場合、ステップＳ１０２を直接起動して電池を充電することもできる。

【0068】

上記技術手段によれば、電池３００を充電及び放電させるように第２回路４００を制御することにより、電池３００への加熱を実現する期間に、エネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けるように第１回路２００を制御することにより、電池３００への充電を実現することができ、このように電池が自己加熱を実行する時に電池への充電を実現することができる。

【0069】

【0070】

好ましくは、第１回路２００は、第１プリセット状態で、エネルギー交換インタフェース１００の電圧を安定化させ、かつ第１回路２００から電池３００に伝送された電圧を電池３００の電圧にリアルタイムにマッチングさせるように制御されている。

【0071】

好ましくは、第１回路２００は、第１バス端子が電池３００の正極に接続され、第２バス端子が電池３００の負極に接続されたＭ相ブリッジアームＢ１と、第１端子がＭ相ブリッジアームＢ１の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＭ個のコイルＫＭ１と、第１端子がＭ個のコイルＫＭ１の第２端子に接続され、第２端子がＭ相ブリッジアームＢ１の第２バス端子に接続された第１コンデンサＣ１とを含み、ここで、Ｍ≧１であり、
第１プリセット状態で、エネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けて電池３００に出力するように第１回路２００を制御することにより、電池３００への充電を実現するステップは、電池３００がエネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けるようにＭ相ブリッジアームＢ１を制御することを含む。

【0072】

好ましくは、第２回路４００は、第１バス端子が電池３００の正極に接続され、第２バス端子が電池３００の負極に接続されたＮ相ブリッジアームＢ２を含む。エネルギー貯蔵ユニット５００は、第１端子がＮ相ブリッジアームＢ２の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＮ個のコイルＫＭ２と、第１端子がＮ個のコイルＫＭ２の第２端子に接続され、第２端子がＮ相ブリッジアームＢ２の第２バス端子に接続された第２コンデンサＣ２を含み、ここで、Ｎ≧１であり、
第１プリセット状態で、エネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００を充電及び放電させるように第２回路４００を制御することにより、電池３００への加熱を実現するステップは、第２コンデンサＣ２が電池３００を充電及び放電するようにＮ相ブリッジアームＢ２を制御することにより電池３００への加熱を実現することを含む。

【0073】

好ましくは、第２プリセット状態で、エネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けない状態にあるように第１回路２００を制御し、かつエネルギー貯蔵ユニット５００と電池３００を充電及び放電させない状態にあるように第２回路４００を制御し、かつオンにするように第１スイッチＫ１を制御することにより、電池３００がエネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを直接的に受ける。第１スイッチＫ１は、第１端子がエネルギー交換インタフェース１００に接続され、第２端子が電池３００の正極に接続される。

【0074】

好ましくは、第３プリセット状態で、オンにするように第２スイッチＫ２を制御し、かつＮ相ブリッジアームＢ２を制御することにより、電池３００は、エネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受ける。エネルギー交換インタフェース１００のエネルギーは、Ｎ相ブリッジアームＢ２、Ｎ個のコイルＫＭ２及び第２コンデンサＣ２により昇圧されてから電池３００に受けられる。第２スイッチＫ２は、第１端子がエネルギー交換インタフェース１００に接続され、第２端子がそれぞれ第２コンデンサＣ２の第１端子とＮ個のコイルＫＭ２の第２端子に接続される。

【0075】

好ましくは、第２プリセット状態で、オンにするように第２スイッチＫ２を制御し、かつＮ相ブリッジアームＢ２を制御することにより、電池３００は、エネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを直接的に受ける。第２スイッチＫ２は、第１端子がエネルギー交換インタフェース１００に接続され、第２端子がそれぞれ第２コンデンサＣ２の第１端子とＮ個のコイルＫＭ２の第２端子に接続される。

【0076】

好ましくは、第５プリセット状態でオフにするように、第３スイッチＫ３を制御し、かつブリッジアーム変換器を制御することにより、モータ巻線に対応するモータは、電力を出力する。第３スイッチＫ３は、第１端子は、Ｎ個のコイルＫＭ２の第２端子に接続され、第２端子が第２コンデンサＣ２の第１端子に接続され、Ｎ個のコイルＫＭ２は、モータ巻線であり、Ｎ相ブリッジアームＢ２は、ブリッジアーム変換器である。

【0077】

好ましくは、第６プリセット状態で、オフにするように第４スイッチＫ４を制御し、かつブリッジアーム変換器を制御することにより、モータ巻線に対応するモータは、電力を出力する。第４スイッチＫ４は、第１端子がＮ個のコイルＫＭ１の第２端子に接続され、第２端子が第１コンデンサＣ１の第１端子に接続され、Ｍ個のコイルＫＭ１は、モータ巻線であり、Ｍ相ブリッジアームＢ１は、ブリッジアーム変換器である。

【0078】

好ましくは、第２回路４００は、第１バス端子が電池３００の正極に接続され、第２バス端子が電池３００の負極に接続されたＮ相ブリッジアームＢ２を含む。エネルギー貯蔵ユニット５００は、第１端子がＮ相ブリッジアームＢ２の中点に一対一に対応して接続され、第２端子が共通接続されたＮ個のコイルＫＭ２を含み、ここで、Ｎ≧１であり、
第１プリセット状態で、Ｎ個のコイルＫＭ２と電池３００を充電及び放電させるようにＮ相ブリッジアームＢ２を制御することにより、電池３００への加熱を実現し、かつ電池３００がエネルギー交換インタフェース１００からのエネルギーを受けるようにＭ相ブリッジアームＢ１を制御する。

【0079】

好ましくは、方法は、第４プリセット状態で、ブリッジアーム変換器を制御することにより、モータ巻線に対応するモータが電力を出力するステップをさらに含み、Ｎ個のコイルＫＭ２は、モータ巻線であり、Ｎ相ブリッジアームＢ２は、ブリッジアーム変換器である。

【0080】

本開示の実施例に係る電池エネルギー処理方法における各ステップの具体的な実現方式は、既に本開示の実施例に係る電池エネルギー処理装置において詳細に説明され、ここでは説明を省略する。

【0081】

本開示の別の実施例に係る車両は、電池と、本開示の実施例に係る電池エネルギー処理装置とを含む。

【0082】

以上、図面を参照しながら本開示の具体的な実施形態を詳細に説明したが、本開示は、上記実施形態の具体的な内容に限定されるものではなく、本開示の技術的思想の範囲内に、本開示の技術的解決手段に対して複数の簡単な変更を行うことができ、これらの簡単な変更がいずれも本開示の保護範囲に属する。

【0083】

なお、上記具体的な実施形態に説明された各具体的な技術的特徴は、矛盾しない場合に、任意の適当な方式で組み合わせることができる。不要な重複を回避するために、本開示は、可能なあらゆる組み合わせ方式を別途に説明しない。

【0084】

また、本開示の様々な実施形態は、任意に組み合わせることができ、本開示の構想から逸脱しない限り、本開示に開示されている内容と見なすべきである。