特表 2023-552739 電池制御装置、その動作方法、および電池制御システム

(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】2023-12-19

(54)【発明の名称】電池制御装置、その動作方法、および電池制御システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20231212BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20231212BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20231212BHJP

   B60L 58/18 20190101ALI20231212BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20231212BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20231212BHJP

   B60L 58/16 20190101ALI20231212BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20231212BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 P

H02J7/34 B

H02J1/00 306L

B60L58/18

B60L3/00 S

B60L58/12

B60L58/16

H01M10/48 P

H01M10/44 P

H02J7/00 302C

H02J7/34 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023532643

(86)(22)【出願日】2022-07-11

(85)【翻訳文提出日】2023-06-05

(86)【国際出願番号】 KR2022010029

(87)【国際公開番号】W WO2023013907

(87)【国際公開日】2023-02-09

(31)【優先権主張番号】10-2021-0101623

(32)【優先日】2021-08-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チョイ、ヤン シク

【テーマコード（参考）】

5G165

5G503

5H030

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G165GA09

5G165HA09

5G165HA16

5G165HA20

5G165JA09

5G503BA04

5G503BB01

5G503BB02

5G503CA10

5G503DA04

5G503DA05

5G503DA19

5G503EA08

5G503FA06

5G503GD03

5G503GD06

5H030AA10

5H030AS08

5H030BB01

5H030BB21

5H030FF22

5H030FF41

5H030FF42

5H030FF43

5H030FF44

5H125AA01

5H125AC12

5H125BC05

5H125BC16

5H125BC25

5H125BC28

5H125DD02

5H125EE26

5H125EE27

5H125EE29

5H125EE52

(57)【要約】

本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置は、モビリティに関する情報、前記モビリティに備えられたモジュールそれぞれに電源を供給する第１電池に関する情報、および前記モジュールそれぞれに備えられ、前記モビリティの動作に基づいて前記第１電池に対する補助電源として前記モジュールに電源を供給する第２電池に関する情報を取得する情報取得部と、前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するコントローラと、を含むことができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モビリティに関する情報、前記モビリティに備えられたモジュールに電源を供給する第１電池に関する情報、および前記モジュールそれぞれに備えられ、前記モビリティの動作に基づいて前記第１電池に対する補助電源として前記モジュールに電源を供給する第２電池に関する情報を取得する情報取得部と、
前記モビリティ、前記第１電池、および前記第２電池に関する情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するコントローラと、
を含む、電池制御装置。

【請求項2】

前記コントローラは、
前記モビリティの速度または瞬間速度に基づいて前記第２電池を充電または放電し、前記第１電池の電源供給を補助するように制御する制御信号を生成する、請求項１に記載の電池制御装置。

【請求項3】

前記第２電池は複数であり、
前記コントローラは、
前記第２電池間のＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）またはＳＯＨ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）の偏差が基準値以上である場合、前記第２電池間にバランシングを行うように制御する制御信号を生成する、請求項１または２に記載の電池制御装置。

【請求項4】

前記第２電池は複数であり、
前記コントローラは、
前記第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生した場合、前記第１電池および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成する、請求項１または２に記載の電池制御装置。

【請求項5】

前記コントローラは、
前記第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上である場合、前記第１電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成する、請求項４に記載の電池制御装置。

【請求項6】

前記コントローラは、
前記第１電池に異常が発生した場合、前記第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成する、請求項１または２に記載の電池制御装置。

【請求項7】

モビリティに関する情報、前記モビリティに備えられたモジュールそれぞれに電源を供給する第１電池に関する情報、および前記モジュールそれぞれに備えられ、前記モビリティの動作に基づいて前記第１電池に対する補助電源として前記モジュールに電源を供給する第２電池に関する情報を取得するステップと、
前記モビリティ、前記第１電池、および前記第２電池に関する情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップと、
を含む、電池制御装置の動作方法。

【請求項8】

前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップは、
前記モビリティの速度または瞬間速度に基づいて前記第２電池を充電または放電し、前記第１電池の電源供給を補助するように制御する制御信号を生成する、請求項７に記載の電池制御装置の動作方法。

【請求項9】

前記第２電池は複数であり、
前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップは、
前記第２電池間のＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）またはＳＯＨ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）の偏差が基準値以上であるか否かを判断するステップと、
前記第２電池間にバランシングを行うように制御する制御信号を生成するステップと、を含む、請求項７または８に記載の電池制御装置の動作方法。

【請求項10】

前記第２電池は複数であり、
前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップは、
前記第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生したか否かを判断するステップと、
前記第１電池および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップと、を含む、請求項７または８に記載の電池制御装置の動作方法。

【請求項11】

前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップは、
前記第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上であるか否かを判断するステップと、
前記第１電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップと、をさらに含む、請求項１０に記載の電池制御装置の動作方法。

【請求項12】

前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップは、
前記第１電池に異常が発生したか否かを判断するステップと、
前記第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップと、を含む、請求項７または８に記載の電池制御装置の動作方法。

【請求項13】

モビリティに備えられたモジュールに電源を供給する第１電池と、
前記モジュールそれぞれに備えられ、前記モビリティの動作に基づいて前記第１電池に対する補助電源として前記モジュールに電源を供給する第２電池と、
前記モビリティ、前記第１電池、および前記第２電池に関する情報を取得し、前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御装置と、
を含む、電池制御システム。

【請求項14】

前記制御装置は、
前記モビリティの速度または瞬間速度に基づいて前記第２電池を充電または放電し、前記第１電池の電源供給を補助するように制御する、請求項１３に記載の電池制御システム。

【請求項15】

前記第２電池は複数であり、
前記制御装置は、
前記第２電池間のＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）またはＳＯＨ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）の偏差が基準値以上である場合、前記第２電池間にバランシングを行うように制御する、請求項１３または１４に記載の電池制御システム。

【請求項16】

前記第２電池は複数であり、
前記制御装置は、
前記第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生した場合、前記第１電池および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行う、請求項１３または１４に記載の電池制御システム。

【請求項17】

前記制御装置は、
前記第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上である場合、前記第１電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行う、請求項１６に記載の電池制御システム。

【請求項18】

前記第２電池は複数であり、
前記制御装置は、
前記第１電池に異常が発生した場合、前記第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行う、請求項１３または１４に記載の電池制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２０２１年０８月０２日付けの韓国特許出願第１０－２０２１－０１０１６２３号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。

【0002】

本文書に開示された実施形態は、電池制御装置、その動作方法、および電池制御システムに関する。

【背景技術】

【0003】

近年、二次電池に対する研究開発が活発に行われている。ここで、二次電池は、充放電が可能な電池であり、従来のＮｉ／Ｃｄ電池、Ｎｉ／ＭＨ電池などと、最近のリチウムイオン電池とをいずれも含む意味である。二次電池の中でも、リチウムイオン電池は、従来のＮｉ／Ｃｄ電池、Ｎｉ／ＭＨ電池などに比べて、エネルギー密度が遥かに高いという長所がある。また、リチウムイオン電池は、小型、軽量に作製することができるため、移動機器の電源として用いられており、近年、電気自動車の電源にまでその使用範囲が拡張され、次世代エネルギー貯蔵媒体として注目を浴びている。

【0004】

モビリティは、移動性を有する交通手段を総称する。モビリティで用いられる電池の場合、電池の寿命を増加させるために電池の劣化度の管理が必須である。また、航空モビリティの場合、空で運行するため、地上で運行するモビリティとは異なって停車が不可能であるため、非常時に問題が発生し得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本文書に開示された実施形態の１つの目的は、モビリティに備えられた電池の動作を効率的に制御することができる電池制御装置、その動作方法、および電池制御システムを提供することにある。

【0006】

本文書に開示された実施形態の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していないまた他の技術的課題は、下記の記載から当業者が明らかに理解できるものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置は、モビリティに関する情報、前記モビリティに備えられたモジュールそれぞれに電源を供給する第１電池に関する情報、および前記モジュールそれぞれに備えられ、前記モビリティの動作に基づいて前記第１電池に対する補助電源として前記モジュールに電源を供給する第２電池に関する情報を取得する情報取得部と、前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するコントローラと、を含むことができる。

【0008】

一実施形態において、前記コントローラは、前記モビリティの速度または瞬間速度に基づいて前記第２電池を充電または放電し、前記第１電池の電源供給を補助するように制御する制御信号を生成することができる。

【0009】

一実施形態において、前記コントローラは、前記第２電池間のＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）またはＳＯＨ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）の偏差が基準値以上である場合、前記第２電池間にバランシングを行うように制御する制御信号を生成することができる。

【0010】

一実施形態において、前記コントローラは、前記第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生した場合、前記第１電池および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。

【0011】

一実施形態において、前記コントローラは、前記第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上である場合、前記第１電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。

【0012】

一実施形態において、前記コントローラは、前記第１電池に異常が発生した場合、前記第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。

【0013】

本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置の動作方法は、モビリティに関する情報、前記モビリティに備えられたモジュールそれぞれに電源を供給する第１電池に関する情報、および前記モジュールそれぞれに備えられ、前記モビリティの動作に基づいて前記第１電池に対する補助電源として前記モジュールに電源を供給する第２電池に関する情報を取得するステップと、前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップと、を含むことができる。

【0014】

一実施形態において、前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップは、前記モビリティの速度または瞬間速度に基づいて前記第２電池を充電または放電し、前記第１電池の電源供給を補助するように制御する制御信号を生成することができる。

【0015】

一実施形態において、前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップは、前記第２電池間のＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）またはＳＯＨ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）の偏差が基準値以上であるか否かを判断するステップと、前記第２電池間にバランシングを行うように制御する制御信号を生成するステップと、を含むことができる。

【0016】

一実施形態において、前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップは、前記第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生したか否かを判断するステップと、前記第１電池および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップと、を含むことができる。

【0017】

一実施形態において、前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップは、前記第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上であるか否かを判断するステップと、前記第１電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップと、をさらに含むことができる。

【0018】

一実施形態において、前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップは、前記第１電池に異常が発生したか否かを判断するステップと、前記第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うように、前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップと、を含むことができる。

【0019】

本文書に開示された一実施形態に係る電池制御システムは、モビリティに備えられたモジュールそれぞれに電源を供給する第１電池と、前記モジュールそれぞれに備えられ、前記モビリティの動作に基づいて前記第１電池に対する補助電源として前記モジュールに電源を供給する第２電池と、前記モビリティ、前記第１電池、および前記第２電池に関する情報を取得し、前記取得された情報に基づいて前記第１電池および前記第２電池の動作を制御する制御装置と、を含むことができる。

【0020】

一実施形態において、前記制御装置は、前記モビリティの速度または瞬間速度に基づいて前記第２電池を充電または放電し、前記第１電池の電源供給を補助するように制御することができる。

【0021】

一実施形態において、前記制御装置は、前記第２電池間のＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）またはＳＯＨ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）の偏差が基準値以上である場合、前記第２電池間にバランシングを行うように制御することができる。

【0022】

一実施形態において、前記制御装置は、前記第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生した場合、前記第１電池および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うことができる。

【0023】

一実施形態において、前記制御装置は、前記第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上である場合、前記第１電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うことができる。

【0024】

一実施形態において、前記制御装置は、前記第１電池に異常が発生した場合、前記第２電池の動作に基づいて前記モビリティの非常運転モードを行うことができる。

【発明の効果】

【0025】

本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置は、モビリティに関する情報およびモビリティに備えられた電池に関する情報に基づいて電池の動作を制御し、電池の劣化度を管理することができる。

【0026】

本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置は、モビリティに関する情報およびモビリティに備えられた電池に関する情報に基づいて電池の動作を制御し、モビリティが目標速度または瞬間速度に効率的に到達するようにすることができる。

【0027】

本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置は、モビリティに関する情報およびモビリティに備えられた電池に関する情報に基づいて電池の動作を制御し、モビリティに備えられた電池に異常が発生した場合に非常運転モードを行うようにすることができる。
この他に、本文書により、直接的または間接的に把握される多様な効果が提供可能である。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本文書に開示された一実施形態に係るモビリティを示す図である。

【図2】本文書に開示された一実施形態に係る電池制御システムを示すブロック図である。

【図3】本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置を示す図である。

【図4】本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置において、モビリティの速度に基づいて電池を制御する例示を示す図である。

【図5】本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置において、モビリティの瞬間速度に基づいて電池を制御する例示を示す図である。

【図6】本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置において、モビリティの瞬間速度に基づいて電池を制御する例示を示す図である。

【図7】本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置の動作方法を示すフローチャートである。

【図8】本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置の動作方法をさらに示す図である。

【図9】本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置の動作方法をさらに示す図である。

【図10】本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置の動作方法をさらに示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本文書に開示された実施形態を例示的な図面により詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付するにおいて、同一の構成要素に対しては他の図面上に表示される際にも可能な限り同一の符号を付するようにしていることに留意しなければならない。また、本文書に開示された実施形態を説明するにおいて、関連した公知の構成または機能に関する具体的な説明が本文書に開示された実施形態に対する理解を妨げると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

【0030】

本文書に開示された実施形態の構成要素を説明するにおいて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いてもよい。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものにすぎず、その用語により当該構成要素の本質や順番または順序などが限定されることはない。また、他に定義しない限り、技術的または科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本文書に開示された実施形態が属する技術分野における通常の知識を有する者により一般的に理解されるものと同一の意味を有する。一般的に用いられる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上の意味と一致する意味を有するものと解釈されなければならず、本出願において明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味に解釈されない。

【0031】

図１は、本文書に開示された一実施形態に係るモビリティを示す図である。
図１を参照すると、モビリティ１０００は、移動性を有する手段を意味し得る。例えば、モビリティ１０００は、車両、電動キックボード、飛行機、ドローン、ヘリコプタ、電車、自転車、および二輪車のうち少なくともいずれか１つを含むことができる。他の例を挙げると、モビリティ１０００は、電気、水素、または燃料のうち少なくともいずれか１つのエネルギーにより移動性を有し得る手段を含むことができる。図１ではモビリティ１０００が飛行機の形状に示されているが、これに限定されない。

【0032】

モビリティ１０００は、モジュール１１００を含むことができる。例えば、モビリティ１０００は、複数のモジュール１１００を含むことができる。図１ではモジュール１１００がプロペラの形状に示されているが、これに限定されない。すなわち、モジュールは、モビリティ１０００が移動できるように、エネルギーを用いて駆動される装置を含むことができる。

【0033】

モビリティ１０００は、電池により駆動されることができる。例えば、モジュール１１００それぞれは電池を含むことができ、含まれた電池のエネルギーに基づいて駆動されることができる。他の例を挙げると、モビリティ１０００は、モビリティ１０００およびモジュール１１００にエネルギー供給が可能な電池を含むことができる。また、モビリティ１０００は、電池を効率的に管理および使用（充電または放電）するために電池の動作の制御が可能な電池制御装置を含むことができる。

【0034】

本文書に開示された一実施形態に係るモビリティ１０００は、電池制御装置を介して、それぞれのモジュール１１００およびモビリティ１０００が効率的に運行できるように電池の動作を制御することができる。

【0035】

図２は、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御システムを示すブロック図である。
図２を参照すると、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御システム１００は、第１電池１１０、第２電池１２０、および制御装置１３０を含むことができる。モジュール１１００は、図１のモジュール１１００と実質的に同一であってもよい。一実施形態において、モジュール１１００それぞれは、駆動装置１１１０および第２電池１２０を含むことができる。例えば、駆動装置１１１０は、モータ（図示せず）およびインバータ（図示せず）を含むことができる。他の例を挙げると、駆動装置１１１０は、第１電池１１０および第２電池１２０の電源の供給を並列に受けることができる。

【0036】

第１電池１１０は、モビリティに備えられたモジュール１１００それぞれに電源を供給することができる。例えば、第１電池１１０は、基底電池であって、モビリティに備えられた全てのモジュール１１００に電源を供給することができる。第１電池１１０は、例えば、リチウムイオン（Ｌｉ－ｉｏｎ）電池、リチウムイオンポリマー（Ｌｉ－ｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）電池、ニッケルカドミウム（Ｎｉ－Ｃｄ）電池、ニッケル水素（Ｎｉ－ＭＨ）電池などであってもよく、これに限定されない。一実施形態において、第１電池１１０は、複数の電池セル（図示せず）、複数の電池モジュール（図示せず）、または複数の電池パック（図示せず）のうち少なくともいずれか１つを含むことができる。

【0037】

第２電池１２０は、モジュール１１００それぞれに備えられることができる。例えば、モジュール１１００それぞれは、第２電池１２０を含むことができる。第２電池１２０は、例えば、リチウムイオン（Ｌｉ－ｉｏｎ）電池、リチウムイオンポリマー（Ｌｉ－ｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）電池、ニッケルカドミウム（Ｎｉ－Ｃｄ）電池、ニッケル水素（Ｎｉ－ＭＨ）電池などであってもよく、これに限定されない。

【0038】

第２電池１２０は、モビリティの動作に基づいて第１電池１１０に対する補助電源としてモジュール１１００に電源を供給することができる。例えば、第２電池１２０は、第１電池１１０がモジュール１１００に供給する電源の他に、更なる電源の充電または放電が必要である場合にモジュール１１００それぞれに電源を供給することができる。一実施形態において、モジュール１１００それぞれに含まれた第２電池１２０は、それぞれが連結されたモジュール１１００に異なる大きさの電源を供給することができる。一実施形態において、第２電池１２０は、複数であってもよく、モジュール１１００の個数と同一の個数を有してもよい。

【0039】

制御装置１３０は、第１電池１１０および第２電池１２０の動作を制御することができる。例えば、制御装置１３０は、第１電池１１０、第２電池１２０、およびモビリティに関する情報を取得することができ、取得された情報に基づいて第１電池１１０および第２電池１２０の動作を制御することができる。一実施形態において、制御装置１３０は、第１電池１１０から電源の供給を受けることができる。一実施形態において、制御装置１３０は、第１電池１１０および第２電池１２０の出力（電源供給）を制御することができる。

【0040】

制御装置１３０は、モビリティの速度または瞬間速度に基づいて第２電池１２０を充電または放電し、第１電池１１０の電源供給（出力、動作）を補助するように制御することができる。例えば、制御装置１３０は、到達すべきモビリティの目標速度が、第１電池１１０がモジュール１１００に電源を供給して得ることができる最大速度よりも高い場合、第２電池１２０を放電するように制御することでモビリティが目標速度に到達できるように、第１電池１１０および第２電池１２０の出力を制御することができる。他の例を挙げると、制御装置１３０は、モビリティの瞬間速度が低くならなければならない場合、先ず、第２電池１２０をモジュール１１００から電源を回収（充電）するように制御し、モジュール１１００に含まれた駆動装置１１１０の速度を低くすることができ、その後、第１電池１１０の出力を低くするように制御し、モビリティが目標速度に速く到達できるように、第１電池１１０および第２電池１２０の出力を制御することができる。また他の例を挙げると、制御装置１３０は、モビリティの瞬間速度が高くならなければならない場合、先ず、第２電池１２０を電源として供給（放電）するように制御し、モジュール１１００に含まれた駆動装置１１１０の速度を低くすることができ、その後、第１電池１１０の出力を高めるように制御し、モビリティが目標速度に速く到達できるように、第１電池１１０および第２電池１２０の動作を制御することができる。

【0041】

制御装置１３０は、第２電池１２０間のＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）またはＳＯＨ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）の偏差が基準値以上である場合、第２電池１２０間にバランシングを行うように制御することができる。例えば、制御装置１３０は、いずれか１つの第２電池が他の第２電池よりも基準値以上の差があるＳＯＣまたはＳＯＨ値を有している場合、他の第２電池に対応するモジュールに連結された駆動装置をさらに用いてモビリティの正常な運行を進行しつつ、第２電池１２０間のＳＯＣおよびＳＯＨのバランスが合うように第２電池１２０の動作を制御することができる。すなわち、制御装置１３０は、第２電池１２０間の劣化度が基準値以下の差が出るように第２電池１２０の動作を制御することができる。

【0042】

制御装置１３０は、第２電池１２０のうち少なくとも１つに異常が発生した場合、第１電池１１０および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うことができる。例えば、制御装置１３０は、異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池および第１電池の出力だけで目標速度で運行が可能である場合には、異常が発生した第２電池に連結された駆動装置の電源をオフにして非常運転を行うようにすることができる。すなわち、非常運転モードは、既存の速度でモビリティの運行が可能である場合には、異常が発生した第２電池に連結された駆動装置の電源をオフにするモードであってもよい。

【0043】

制御装置１３０は、第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上である場合、第１電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うことができる。例えば、制御装置１３０は、モビリティの目標速度を基準として既設定値を設定することができ、第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上であって、目標速度でモビリティの運行が不可能である場合には、第１電池１１０のみを用いてモビリティを運行するように制御することができる。すなわち、制御装置１３０は、全ての第２電池１２０と連結された駆動装置の電源をオフにすることができ、第１電池１１０の出力だけでモビリティが運行されるように制御することができる。一実施形態において、制御装置１３０は、第２電池のうち異常が発生した第２電池の位置情報に基づいてモビリティの非常運転モードを行うことができる。

【0044】

制御装置１３０は、第１電池１１０に異常が発生した場合、第２電池１２０の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うことができる。例えば、制御装置１３０は、第１電池１１０に異常が発生したと判断した場合、第１電池１１０の使用を中断し、第２電池１２０のうちいずれか１つの第２電池から電源の印加を受けることで持続的に動作することができ、第２電池１２０の動作に基づいてモビリティを運行するように制御することができる。

【0045】

本文書に開示された一実施形態に係る電池制御システム１００は、制御装置１３０を介して第１電池１１０および第２電池１２０の動作を制御することで、モビリティが目標速度または目標瞬間速度に到達できるように制御することができ、第２電池１２０間に劣化度をバランシングすることができ、モビリティの非常状況時に非常運転モードを行うことができる。

【0046】

図３は、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置を示す図である。
図３を参照すると、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置２００は、情報取得部２１０およびコントローラ２２０を含むことができる。一実施形態において、電池制御装置２００は、図２の制御装置１３０と実質的に同一であってもよい。

【0047】

情報取得部２１０は、モビリティに関する情報を取得することができる。例えば、情報取得部２１０は、モビリティの目標速度、目標瞬間速度、現在速度、最高速度、最低速度のうち少なくともいずれか１つを取得することができる。

【0048】

情報取得部２１０は、モビリティに備えられたモジュールそれぞれに電源を供給する第１電池に関する情報を取得することができる。例えば、第１電池は、図２の第１電池１１０と実質的に同一であってもよい。他の例を挙げると、第１電池に関する情報は、第１電池の電圧、電流、温度、絶縁抵抗、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）、および故障有無に関する情報のうち少なくともいずれか１つを含むことができる。

【0049】

情報取得部２１０は、モビリティの動作に基づいて第１電池に対する補助電源としてモジュールに電源を供給する第２電池に関する情報を取得することができる。例えば、第２電池は、図２の第２電池１２０と実質的に同一であってもよい。他の例を挙げると、第２電池に関する情報は、第２電池の電圧、電流、温度、絶縁抵抗、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）、および故障有無に関する情報のうち少なくともいずれか１つを含むことができる。

【0050】

コントローラ２２０は、取得された情報に基づいて第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。例えば、コントローラ２２０は、モビリティ、第１電池、および第２電池に関する情報に基づいて第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することで、モビリティが正常に運行できるように制御することができる。

【0051】

コントローラ２２０は、モビリティの速度または瞬間速度に基づいて第２電池を充電または放電し、第１電池の出力を補助するように制御する制御信号を生成することができる。例えば、コントローラ２２０は、モビリティの目標速度または目標瞬間速度に基づいて第２電池の電源をさらにモジュールに供給するか、またはモジュールに供給される電源を第２電池が用いることで、第１電池の電源供給（出力）を補助するように制御する制御信号を生成することができる。

【0052】

図４は、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置において、モビリティの速度に基づいて電池を制御する例示を示す図である。
図４を参照すると、第１電池の出力では到達できない速度がモビリティの目標速度である場合、コントローラ２２０は、第２電池の出力をモジュールにさらに供給することでモビリティが目標速度に到達できるように、第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。

【0053】

図５および図６は、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置において、モビリティの瞬間速度に基づいて電池を制御する例示を示す図である。
図５を参照すると、モビリティが初期速度ｖ０から目標速度ｖ１に速く到達するために、コントローラ２２０は、第２電池の出力をモジュールにさらに供給することで（第２電池を放電することで）、第１電池の出力を補助して瞬間速度を増加させるように制御する制御信号を生成することができる。コントローラ２２０は、第２電池の出力を増加させてモビリティの目標速度ｖ１に到達させるとともに、第１電池の出力を増加させることで第２電池の使用を順次減少させるように、第１電池および第２電池の出力を制御する制御信号を生成することができる。すなわち、コントローラ２２０は、モビリティの目標速度ｖ１に速く到達するために第２電池を放電させることができ、モビリティの目標速度ｖ１を第１電池の出力だけで維持できる場合には、第２電池の放電動作を中断するように制御する制御信号を生成することができる。

【0054】

図６を参照すると、モビリティが初期速度ｖ０から目標速度ｖ１に速く到達するために、コントローラ２２０は、モジュールに供給される電圧に基づいて第２電池を充電することで、第１電池の電源供給（出力）を補助して瞬間速度を減少させるように制御する制御信号を生成することができる。コントローラ２２０は、第２電池を充電させてモビリティの目標速度ｖ１に到達させるとともに、第１電池の出力を減少させることで第２電池の充電を順次減少させるように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。すなわち、コントローラ２２０は、モビリティの目標速度ｖ１に速く到達するために第２電池を充電させることができ、モビリティの目標速度ｖ１を第１電池の出力だけで維持できる場合には、第２電池の電源回収動作を中断するように制御する制御信号を生成することができる。

【0055】

再び図３を参照すると、コントローラ２２０は、第２電池間のＳＯＣまたはＳＯＨの偏差が基準値以上である場合、第２電池間にバランシングを行うように制御する制御信号を生成することができる。例えば、コントローラ２２０は、情報取得部２１０を介して取得された第２電池それぞれのＳＯＣまたはＳＯＨの偏差が基準値以上であるか否かを判断することができ、偏差が基準値以上である第２電池を判断することができる。コントローラ２２０は、偏差が基準値以上である第２電池を除いた残りの第２電池の出力を増加させる制御信号を生成することで、残りの第２電池を含むモジュールをさらに用いてモビリティが正常に運行できるように制御することができ、第２電池間のバランシングを行うことができる。

【0056】

コントローラ２２０は、第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生した場合、第１電池および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。例えば、コントローラ２２０は、第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生したか否かを判断することができ、異常が発生した第２電池を区分することができる。コントローラ２２０は、異常が発生した第２電池を除いた第２電池および第１電池の出力に基づいて既存の目標速度でモビリティを運行することが可能である場合、異常が発生した第２電池の使用を中断し、第１電池および異常が発生した第２電池を除いた第２電池の出力に基づいてモビリティが非常運行できるように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。

【0057】

コントローラ２２０は、第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上である場合、第１電池の出力に基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。例えば、コントローラ２２０は、異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上であって、第１電池および異常が発生していない第２電池の出力で既存の運行速度でモビリティを運行することが難しい場合、第２電池の使用を中断し、第１電池の出力だけでモビリティを非常運行するように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。

【0058】

コントローラ２２０は、第１電池に異常が発生した場合、第２電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。例えば、コントローラ２２０は、第１電池に異常が発生した場合、第２電池のうちいずれか１つの電源の供給を受けて動作することができ、第１電池の使用を中断し、第２電池の出力だけでモビリティを非常運行するように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。

【0059】

本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置２００は、情報取得部２１０を介して取得された情報に基づいて、コントローラ２２０が第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することで、モビリティが目標速度および目標瞬間速度に到達することができ、第２電池間の劣化度を合わせることができ、モビリティの非常運転モードを行うことができる。すなわち、電池制御装置２００は、第１電池および第２電池の動作を制御することで、モビリティの運行および電池の使用を効率的に行うことができる。

【0060】

図７は、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置の動作方法を示すフローチャートである。
図７を参照すると、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置２００の動作方法は、モビリティに関する情報、モビリティに備えられたモジュールそれぞれに電源を供給する第１電池に関する情報、およびモジュールそれぞれに備えられ、モビリティの動作に基づいて第１電池に対する補助電源としてモジュールに電源を供給する第２電池に関する情報を取得するステップ（Ｓ１１０）と、取得された情報に基づいて第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップ（Ｓ１２０）と、を含むことができる。

【0061】

モビリティに関する情報、モビリティに備えられたモジュールそれぞれに電源を供給する第１電池に関する情報、およびモジュールそれぞれに備えられ、モビリティの動作に基づいて第１電池に対する補助電源としてモジュールに電源を供給する第２電池に関する情報を取得するステップ（Ｓ１１０）において、情報取得部２１０は、モビリティに関する情報、第１電池に関する情報、および第２電池に関する情報を取得することができる。例えば、モビリティに関する情報は、モビリティの目標速度、目標瞬間速度、現在速度、最高速度、最低速度のうち少なくともいずれか１つを含むことができる。他の例を挙げると、第１電池および第２電池に関する情報それぞれは、第１電池および第２電池の電圧、電流、温度、絶縁抵抗、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）、および故障有無に関する情報のうち少なくともいずれか１つを含むことができる。

【0062】

取得された情報に基づいて第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップ（Ｓ１２０）において、コントローラ２２０は、情報取得部２１０を介して取得されたモビリティ、第１電池、および第２電池に関する情報に基づいて第１電池および第２電池の動作を制御することができる。例えば、Ｓ１２０ステップにおいて、コントローラ２２０は、モビリティの速度または瞬間速度に基づいて第２電池を充電または放電し、第１電池の電源供給（出力）を補助するように制御する制御信号を生成することができる。

【0063】

図８～図１０は、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置の動作方法をさらに示す図である。
図８を参照すると、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置２００の動作方法は、第２電池間のＳＯＣまたはＳＯＨの偏差が基準値以上であるか否かを判断するステップ（Ｓ２１０）と、第２電池間にバランシングを行うように制御する制御信号を生成するステップ（Ｓ２２０）と、を含むことができる。一実施形態において、Ｓ２１０ステップおよびＳ２２０ステップは、図７のＳ１２０ステップに含まれることができる。

【0064】

第２電池間のＳＯＣまたはＳＯＨの偏差が基準値以上であるか否かを判断するステップ（Ｓ２１０）において、コントローラ２２０は、第２電池間のＳＯＣまたはＳＯＨの偏差が基準値以上であるか否かを判断することができる。例えば、コントローラ２２０は、ＳＯＣまたはＳＯＨの偏差が基準値以上である第２電池を区分することができる。

【0065】

第２電池間にバランシングを行うように制御する制御信号を生成するステップ（Ｓ２２０）において、コントローラ２２０は、第２電池間にバランシングがなされるように制御する制御信号を生成することができる。例えば、コントローラ２２０は、ＳＯＣまたはＳＯＨの偏差が基準値以上である第２電池を除いた残りの第２電池の出力を増加させることで、第２電池間の劣化度を合わせることができる。

【0066】

図９を参照すると、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置２００の動作方法は、第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生したか否かを判断するステップ（Ｓ３１０）と、第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上であるか否かを判断するステップ（Ｓ３２０）と、第１電池および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップ（Ｓ３３０）と、第１電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池の動作を制御する制御信号を生成するステップ（Ｓ３４０）と、を含むことができる。一実施形態において、Ｓ３１０ステップおよびＳ３３０ステップは、図７のＳ１２０ステップに含まれることができる。他の実施形態において、図７のＳ１２０ステップは、Ｓ３２０ステップおよびＳ３４０ステップをさらに含むことができる。

【0067】

第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生したか否かを判断するステップ（Ｓ３１０）において、コントローラ２２０は、第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生したか否かを判断することができる。例えば、コントローラ２２０は、情報取得部２１０を介して取得された故障情報または特定の物理量に基づいて第２電池のうち少なくとも１つに異常が発生したか否かを判断することができる。

【0068】

第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上であるか否かを判断するステップ（Ｓ３２０）において、コントローラ２２０は、モビリティの目標速度に基づいて既設定値を設定することができ、第２電池のうち異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上であるか否かを判断することができる。コントローラ２２０は、異常が発生した第２電池の個数が既設定値以上である場合にはＳ３４０ステップを行うことができ、異常が発生した第２電池の個数が既設定値未満である場合にはＳ３３０ステップを行うことができる。

【0069】

第１電池および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップ（Ｓ３３０）において、コントローラ２２０は、異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の動作および第１電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。例えば、第１電池の出力および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の出力に基づいてモビリティの目標速度に到達できる場合であるため、コントローラ２２０は、異常が発生した第２電池の使用を中断し、残りの第２電池および第１電池の動作を制御する制御信号を生成することで、モビリティを非常運行することができる。

【0070】

第１電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップ（Ｓ３４０）において、コントローラ２２０は、第１電池の出力のみに基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。例えば、第１電池の出力および異常が発生した第２電池を除いた残りの第２電池の出力に基づいてモビリティの目標速度に到達できない場合であるため、コントローラ２２０は、第２電池の全ての使用を中断し、第１電池の出力だけでモビリティが運行されるように制御する制御信号を生成することができる。

【0071】

図１０を参照すると、本文書に開示された一実施形態に係る電池制御装置２００の動作方法は、第１電池に異常が発生したか否かを判断するステップ（Ｓ４１０）と、第２電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップ（Ｓ４２０）と、を含むことができる。一実施形態において、Ｓ４１０ステップおよびＳ４２０ステップは、図７のＳ１２０ステップに含まれることができる。

【0072】

第１電池に異常が発生したか否かを判断するステップ（Ｓ４１０）において、コントローラ２２０は、情報取得部２１０を介して取得された情報に基づいて第１電池に異常が発生したか否かを判断することができる。例えば、第１電池に異常が発生していない場合、コントローラ２２０は、モビリティが正常に運行されるように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。

【0073】

第２電池の動作に基づいてモビリティの非常運転モードを行うように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成するステップ（Ｓ４２０）において、コントローラ２２０は、第１電池の出力を使用できない状況であるため、第２電池のうちいずれか１つから電源の供給を受け、第１電池の使用を中断し、第２電池の出力に基づいてモビリティの運行を行うように、第１電池および第２電池の動作を制御する制御信号を生成することができる。

【0074】

以上の説明は、本文書に開示された技術思想を例示的に説明したものにすぎず、本文書に開示された実施形態が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本文書に開示された実施形態の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正および変形が可能である。

【0075】

したがって、本文書に開示された実施形態は本文書に開示された技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであって、このような実施形態により本文書に開示された技術思想の範囲が限定されるものではない。本文書に開示された技術思想の保護範囲は後述の請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本文書の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】