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公開番号2024057580
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2023144843
出願日2023-09-06
発明の名称電気自動車のバッテリ並列充電方法
出願人光陽工業股分有限公司
代理人TRY国際弁理士法人
主分類H02J 7/02 20160101AFI20240417BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】充電中にバッテリモジュールの温度が低下し、バッテリモジュールの寿命が延長される電気自動車のバッテリ並列充電方法を提供する。
【解決手段】複数のバッテリモジュール及び制御ユニットを含む電気自動車により使用されるシステムであって、制御ユニットは、電気自動車が充電器に接続されるとウェイクアップし、複数のバッテリモジュールから電圧値を受信し、複数のバッテリモジュール間の電圧差がプリセット電圧値よりも大きいか否かを判断し、電圧差がプリセット電圧値よりも大きい場合、複数のバッテリモジュールのうち電圧値がより低いバッテリモジュールを充電するように制御し、電圧差がプリセット電圧値よりも小さい場合複数のバッテリモジュールを一緒に充電するように制御する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
電気自動車のバッテリ並列充電方法であって、
前記電気自動車は、複数のバッテリモジュール及び制御ユニットを含み、前記バッテリモジュールは、バッテリコアモジュール、充電スイッチ、及び放電スイッチを含み、前記複数のバッテリモジュールは並列に接続され、前記制御ユニットは、前記複数のバッテリモジュールに電気的に接続され、前記電気自動車が充電器に接続されると、前記制御ユニットは、前記充電器から送信されたトリガウェイクアップ信号を受信して、前記バッテリ並列充電方法を実行し、
前記バッテリ並列充電方法は、
前記制御ユニットが、前記複数のバッテリモジュールのそれぞれの電圧値を受信するステップと、
前記制御ユニットが、前記複数のバッテリモジュール間の電圧差がプリセット電圧値よりも大きいか否かを決定するステップと、
前記電圧差が前記プリセット電圧値よりも大きい場合、前記制御ユニットが、電圧値がより低い前記複数のバッテリモジュールを充電するように制御するステップと、
前記電圧差が前記プリセット電圧値よりも小さい場合、前記制御ユニットが、前記複数のバッテリモジュールを一緒に充電するように制御するステップと、
を含む、ことを特徴とする電気自動車のバッテリ並列充電方法。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
電気自動車のバッテリ並列充電方法であって、
前記電気自動車は、第１バッテリモジュール、第２バッテリモジュール、及び制御ユニットを含み、前記第１バッテリモジュールは、第１バッテリコアモジュール、第１充電スイッチ、及び第１放電スイッチを含み、前記第２バッテリモジュールは、第２バッテリコアモジュール、第２充電スイッチ、及び第２放電スイッチを含み、前記第１バッテリモジュールと前記第２バッテリモジュールは並列に接続され、前記制御ユニットは、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールに電気的に接続され、前記電気自動車が充電器に接続されると、前記制御ユニットは、前記充電器から送信されたトリガウェイクアップ信号を受信して、前記バッテリ並列充電方法を実行し、
前記バッテリ並列充電方法は、
前記制御ユニットが、前記第１バッテリモジュールの第１電圧値及び前記第２バッテリモジュールの第２電圧値を受信するステップと、
前記制御ユニットが、前記第１電圧値と前記第２電圧値との間の電圧差を計算するステップと、
前記制御ユニットが、前記電圧差がプリセット電圧値よりも大きいか否かを判断するステップと、
前記電圧差が前記プリセット電圧値よりも大きい場合、前記制御ユニットが、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールのうち電圧値が低い一方を充電するように制御するステップと、
前記電圧差が前記プリセット電圧値よりも小さい場合、前記制御ユニットが、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを一緒に充電するように制御するステップと、
を含む、ことを特徴とする電気自動車のバッテリ並列充電方法。
【請求項３】
前記制御ユニットは受信モジュールを含み、前記充電器はウェイクアップモジュールを含み、前記充電器は、前記ウェイクアップモジュールを介して前記トリガウェイクアップ信号を前記受信モジュールに送信し、前記トリガウェイクアップ信号は電力信号である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気自動車のバッテリ並列充電方法。
【請求項４】
前記受信モジュールはウェイクアップ回路であり、前記ウェイクアップ回路は、前記トリガウェイクアップ信号に従って前記制御ユニットをウェイクアップさせる、ことを特徴とする請求項３に記載の電気自動車のバッテリ並列充電方法。
【請求項５】
前記第１バッテリモジュールは第１バッテリ管理システムを含み、前記第２バッテリモジュールは第２バッテリ管理システムを含み、前記制御ユニットは通信制御ユニットを含み、前記通信制御ユニットを介して、前記制御ユニットは、前記第１バッテリ管理システム及び前記第２バッテリ管理システムとそれぞれ通信して、前記第１電圧値及び前記第２電圧値を受信する、ことを特徴とする請求項２に記載の電気自動車のバッテリ並列充電方法。
【請求項６】
前記充電器は通信充電ユニットをさらに含み、前記通信充電ユニットは前記通信制御ユニットと通信する、ことを特徴とする請求項５に記載の電気自動車のバッテリ並列充電方法。
【請求項７】
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールが一緒に充電されると、前記制御ユニットは、前記充電器に前記通信充電ユニットを介して出力される合計充電電流を増加させる、ことを特徴とする請求項６に記載の電気自動車のバッテリ並列充電方法。
【請求項８】
前記電圧差が前記プリセット電圧値よりも大きい場合、前記制御ユニットは、電圧値のより低い前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの充電スイッチ及び放電スイッチをオンにし、電圧値のより高い前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの充電スイッチをオンにする、ことを特徴とする請求項２に記載の電気自動車のバッテリ並列充電方法。
【請求項９】
前記電圧差が前記プリセット電圧値よりも小さい場合、前記制御ユニットは、前記第２充電スイッチ及び前記第２放電スイッチをオンにし、前記第１充電スイッチ及び前記第１放電スイッチをオンにして一緒に充電する、ことを特徴とする請求項２に記載の電気自動車のバッテリ並列充電方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車のバッテリに関し、特に、電気自動車のバッテリ並列充電方法に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、充電式バッテリは、二輪電気自動車用電源として一般的に使用されている。単バッテリのバッテリ容量を向上させるために、二輪電気自動車用の多バッテリ給電システムが開発され、通常、複数のバッテリが直列に接続されてバッテリパックを形成することで、電動バイクの最大航続距離を伸ばす。二輪電気自動車内のバッテリパックは、専用充電ケーブルを介して全体として直接充電することも、二輪電気自動車から取り出して各バッテリを個別に充電することもできる。ユーザが充電ケーブルを使用してバッテリパックを充電するとき、バッテリパックの直列接続されたバッテリの個々の電圧が不均衡な場合、一部のバッテリは、他のバッテリがまだ充電されている間に充電を完了する可能性がある。
【０００３】
バッテリ直列充電技術の欠点に関して、中華民国特許出願第１０９１０６６２１号は、ラウンドオフ構造を有する多セルバッテリパックの充電バランス装置システム及び方法を開示し、コントローラーを介して完全に充電されたバッテリのスイッチング回路のシリアルスイッチを切断し、次にスイッチング回路のバイパススイッチをオンにして、完全に充電されたバッテリを充電回路から除外し、残りのバッテリを安定且つ継続的に充電することができる。上述した技術は、以下のような問題を有する可能性がある。
１．スイッチング回路におけるシリアルスイッチが突然切断されると、全体の充電電圧が急激に低下し、充電が不安定になる。
２．スイッチング回路におけるシリアルスイッチ及びバイパススイッチに誤動作が発生する場合、短絡によりスイッチング回路におけるバッテリが損傷するリスクがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、電気自動車は、直列接続されたバッテリを使用している。完全に充電されたバッテリを充電回路から除外するために、完全に充電されたバッテリのスイッチング回路におけるシリアルスイッチを切断する必要があり、それは、充電回路の充電電圧の急激な低下を引き起こし、充電プロセスの安定性に影響を与える傾向がある。さらに、スイッチング回路におけるシリアルスイッチに誤動作が発生すると、短絡によりスイッチング回路におけるバッテリが損傷するリスクがある。上記の問題を解決するために、本発明は、電気自動車のバッテリ並列充電方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、電気自動車のバッテリ並列充電方法を開示する。本発明の一実施形態によれば、電気自動車は、複数のバッテリモジュールと制御ユニットを含み、バッテリモジュールは、バッテリコアモジュール、充電スイッチ、及び放電スイッチを含み、複数のバッテリモジュールは並列に接続され、制御ユニットは、複数のバッテリモジュールに電気的に接続され、前記電気自動車が充電器に接続されると、前記制御ユニットは、前記充電器から送信されたトリガウェイクアップ信号を受信して、前記バッテリ並列充電方法を実行し、このバッテリ並列充電方法は、
前記制御ユニットが、前記複数のバッテリモジュールのそれぞれの電圧値を受信するステップと、
前記制御ユニットが、前記複数のバッテリモジュール間の電圧差がプリセット電圧値よりも大きいか否かを決定するステップと、
前記電圧差が前記プリセット電圧値よりも大きい場合、前記制御ユニットが、電圧値がより低い前記複数のバッテリモジュールを充電するように制御するステップと、
前記電圧差が前記プリセット電圧値よりも小さい場合、前記制御ユニットが、前記複数のバッテリモジュールを一緒に充電するように制御するステップと、を含む。
【０００６】
本発明の別の実施形態によれば、前記電気自動車は、第１バッテリモジュール、第２バッテリモジュール、及び制御ユニットを含み、前記第１バッテリモジュールは、第１バッテリコアモジュール、第１充電スイッチ、及び第１放電スイッチを含み、前記第２バッテリモジュールは、第２バッテリコアモジュール、第２充電スイッチ、及び第２放電スイッチを含み、前記第１バッテリモジュールと前記第２バッテリモジュールは並列に接続され、前記制御ユニットは、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールに電気的に接続され、前記電気自動車が充電器に接続されると、前記制御ユニットは、前記充電器から送信されたトリガウェイクアップ信号を受信して、前記バッテリ並列充電方法を実行し、このバッテリ並列充電方法は、
前記制御ユニットが、前記第１バッテリモジュールの第１電圧値及び前記第２バッテリモジュールの第２電圧値を受信するステップと、
前記制御ユニットが、前記第１電圧値と前記第２電圧値との間の電圧差を計算するステップと、
前記制御ユニットが、前記電圧差がプリセット電圧値よりも大きいか否かを判断するステップと、
前記電圧差が前記プリセット電圧値よりも大きい場合、前記制御ユニットが、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールのうち電圧値が低い一方を充電するように制御するステップと、
前記電圧差が前記プリセット電圧値よりも小さい場合、前記制御ユニットが、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを一緒に充電するように制御するステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気自動車のバッテリ並列充電方法は、バッテリモジュール間の電圧差を決定し、充電プロセス中に、バッテリモジュールを充電回路から取り外さない。その結果、充電器は、安定した出力電圧を出力することができる。各バッテリモジュールは、バッテリモジュールを充電する際に互いに電流を注入することを防止するために、両方とも一方向に伝導する充電スイッチと放電スイッチを含む。さらに、前記充電は平行して行われるため、バッテリモジュールの充放電レート（Ｃレート）はそれぞれ充電器によって供給され、それによって、充電中にバッテリモジュールの温度が低下し、バッテリモジュールの寿命が延長される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の第１実施形態を実施するためのバッテリ並列充電システムの回路ブロック図である。
本発明の電気自動車のバッテリ並列充電方法の第１実施形態のフローチャートである。
本発明の第１実施形態における充電中の第２バッテリモジュールの回路ブロック図である。
本発明の第１実施形態における第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールの同時充電の回路ブロック図である。
本発明の第２実施形態を実施するためのバッテリ並列充電システムの回路ブロック図である。
本発明の電気自動車のバッテリ並列充電方法の第２実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では、本発明の実施形態における技術的解決策を、本発明の実施形態の図面を参照しながら明確かつ十分に説明する。明らかに、説明された実施形態は、本発明の一部の実施形態に過ぎず、すべての実施形態ではない。本発明の実施形態に基づいて、当業者が創造的な努力をせずに得た他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。
【００１０】
本発明は、図１に描かれているバッテリ並列充電システムに従って実施できる電気自動車のバッテリ並列充電方法を開示する。バッテリ並列充電システムは、電気自動車内に構成されている。本発明のバッテリ並列充電システムの第１実施形態では、第１バッテリモジュール１０、第２バッテリモジュール２０、及び制御ユニット３０が含まれている。第１バッテリモジュール１０と第２バッテリモジュール２０は並列に接続され、充電ケーブルを介して充電器５０によって供給される電力を受け取って充電する。制御ユニット３０は、通信制御ユニット３１と受信モジュール３２を有する。通信制御ユニット３１は、通信のために第１バッテリモジュール１０及び第２バッテリモジュール２０に接続される。受信モジュール３２は、ウェイクアップ回路でありえるが、これに限定されず、通信のために充電器５０に接続される。制御ユニット３０が受信モジュール３２を介して充電器５０から送信された信号を受信することによってウェイクアップすると、制御ユニット３０は、通信制御ユニット３１を介して第１バッテリモジュール１０及び第２バッテリモジュール２０によって送信されたバッテリ情報を受信したり、第１バッテリモジュール１０及び第２バッテリモジュール２０を制御するためにコマンドを出力したりすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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