電池組及其驅(qū)動(dòng)方法
【專利摘要】提供了一種電池組和其驅(qū)動(dòng)方法。所述電池組包括內(nèi)部電池、測(cè)量單元和電源控制器。測(cè)量單元測(cè)量外部電池的一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件。電源控制器連接到內(nèi)部電池并基于一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件來(lái)控制外部電池和內(nèi)部電池的輸出電流水平和輸入電流水平。一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的荷電狀態(tài)水平。
【專利說(shuō)明】電池組及其驅(qū)動(dòng)方法
[0001 ]于2015年2月4日提交的標(biāo)題為“電池組及其驅(qū)動(dòng)方法”的第10-2015-0017310號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)通過(guò)引用全部包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]在這里描述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例涉及電池組和驅(qū)動(dòng)電池組的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]內(nèi)燃機(jī)引起污染和噪聲。因此，正在開(kāi)發(fā)用于驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的其他方式。一種途徑涉及使用由可再充電電池提供動(dòng)力的馬達(dá)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，一種電池組包括:內(nèi)部電池；測(cè)量單元，以測(cè)量外部電池的一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件；電源控制器，連接到內(nèi)部電池，電源控制器基于一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件來(lái)控制外部電池和內(nèi)部電池的輸出電流水平和輸入電流水平;第一連接器和第二連接器，電連接到電源控制器，其中，一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的荷電狀態(tài)(SOC)水平，其中，第一連接器將連接到電源控制器和外部電池。外部電池可以具有比內(nèi)部電池的容量大的容量，外部電池的輸出電流水平可以具有小于內(nèi)部電池的輸出電流水平的最大值的最大值。
[0005]第二連接器可以連接到負(fù)載，當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC水平時(shí)，電源控制器可以控制外部電池的輸出電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平，當(dāng)外部電池的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平時(shí)，電源控制器可以控制外部電池的輸出電流水平不超過(guò)低于第一預(yù)定水平的第二預(yù)定水平。
[0006]一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括負(fù)載的電流水平，當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC水平且電流水平高于第一預(yù)定水平時(shí)，內(nèi)部電池可以放電，當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC水平且電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平時(shí)，內(nèi)部電池的輸入電流水平可以是第三預(yù)定水平，當(dāng)外部電池的SOC水平低于預(yù)定SOC水平且電流水平高于第二預(yù)定水平時(shí)，內(nèi)部電池可以放電，當(dāng)外部電池的SOC水平低于預(yù)定SOC水平且電流水平不超過(guò)第二預(yù)定水平時(shí)，內(nèi)部電池的電流水平可以是高于第三預(yù)定水平的第四預(yù)定水平。
[0007]第二連接器可以連接到充電器，一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件可以包括外部電池的溫度，當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC水平或外部電池的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，內(nèi)部電池可以充電，當(dāng)外部電池的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平且外部電池的溫度不低于預(yù)定溫度時(shí)，外部電池可以充電。
[0008]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)其他實(shí)施例，一種用于驅(qū)動(dòng)電池組的方法包括:提供包括內(nèi)部電池和連接到內(nèi)部電池的電源控制器的電池組;通過(guò)第一連接器將電源控制器連接到外部電源;測(cè)量一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件;基于充電/放電條件控制內(nèi)部電池和外部電池，其中，控制內(nèi)部電池和外部電池包括控制內(nèi)部電池和外部電池的放電、控制內(nèi)部電池和外部電池的輸出電流水平、控制內(nèi)部電池和外部電池的充電和控制內(nèi)部電池和外部電池的輸入電流水平中的至少一個(gè)。
[0009]所述方法可以包括通過(guò)第二連接器連接電源控制器和負(fù)載，其中，一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的SOC水平和負(fù)載的電流水平，其中:當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC水平且負(fù)載的電流水平高于第一預(yù)定水平時(shí)，在第一模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)；當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC水平且負(fù)載的電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平時(shí)，在第二模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)；當(dāng)外部電池的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平且負(fù)載的電流水平高于第二預(yù)定水平時(shí)，在第三模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)；當(dāng)外部電池的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平且電流水平不超過(guò)第二預(yù)定水平時(shí)，在第四模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)。
[0010]在第一模式中進(jìn)行控制可以包括將外部電池的輸出電流水平控制為第一預(yù)定水平并使內(nèi)部電池放電，在第二模式中進(jìn)行控制包括將外部電池的輸出電流控制為高于電流水平并控制內(nèi)部電池的輸入電流水平為第三預(yù)定水平，在第三模式中進(jìn)行控制包括將外部電池的輸出電流水平控制為第二預(yù)定水平并使內(nèi)部電池放電，在第四模式中進(jìn)行控制包括將外部電池的輸出電流水平控制為高于電流水平并將內(nèi)部電池的輸入電流水平控制為高于第三預(yù)定水平的第四預(yù)定水平。
[0011]所述方法還可以包括通過(guò)第二連接器將電源控制器連接到充電器，其中，一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的SOC水平和外部電池的溫度，其中:當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC或外部電池的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，在第五模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)，當(dāng)外部電池的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平且外部電池的溫度不少于預(yù)定溫度時(shí)，在第六模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)。在第五模式中進(jìn)行控制可以包括使內(nèi)部電池充電，在第六模式中進(jìn)行控制可以包括使外部電池充電。
[0012]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)其他實(shí)施例包括一種裝置，所述裝置包括:第一接口；電源控制器，通過(guò)第一接口連接到外部電池，電源控制器基于一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件來(lái)控制外部電池和內(nèi)部電池的輸出電流水平和輸入電流水平，其中，一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的荷電狀態(tài)(SOC)水平。外部電池可以具有大于內(nèi)部電池的容量的容量，外部電池的輸出電流水平可以具有小于內(nèi)部電池的輸出電流水平的最大值的最大值。
[0013]所述裝置可以包括第二接口，其中，電源控制器通過(guò)第二接口連接到負(fù)載，其中:當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC水平時(shí)，電源控制器將控制外部電池的輸出電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平，當(dāng)外部電池的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平時(shí)，電源控制器將控制外部電池的輸出電流水平不超過(guò)低于第一預(yù)定水平的第二預(yù)定水平。
[0014]一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件可以包括負(fù)載的電流水平，當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC水平且電流水平高于第一預(yù)定電流水平時(shí)，電源控制器可以控制內(nèi)部電池的放電，當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC水平且電流水平不超過(guò)第一預(yù)定電流水平時(shí)，內(nèi)部電池的輸入電流水平可以是第三預(yù)定水平，當(dāng)外部電池的SOC水平低于預(yù)定SOC水平且電流水平高于第二預(yù)定電流水平時(shí)，內(nèi)部電池可以放電，當(dāng)外部電池的SOC水平低于預(yù)定SOC水平且電流水平不超過(guò)第二預(yù)定電流水平時(shí)，內(nèi)部電池的輸入電流水平可以是高于第三預(yù)定水平的第四預(yù)定水平。
[0015]所述裝置可以包括第二接口，其中，電源控制器通過(guò)第二接口連接到充電器，其中:一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的溫度，當(dāng)外部電池的SOC水平高于預(yù)定SOC水平或外部電池的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，內(nèi)部電池充電，當(dāng)外部電池的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平且外部電池的溫度不低于預(yù)定溫度時(shí)，外部電池充電。
【附圖說(shuō)明】
[0016]通過(guò)參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，特征對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是明顯的，在附圖中:
[0017]圖1示出連接到負(fù)載的電池組的實(shí)施例；
[0018]圖2示出連接到充電器的電池組的實(shí)施例；
[0019]圖3示出用于驅(qū)動(dòng)電池組的方法的實(shí)施例；
[0020]圖4示出用于控制電池組的實(shí)施例；以及
[0021]圖5示出內(nèi)部電池和外部電池的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0022]參照附圖描述示例實(shí)施例，然而，示例實(shí)施例可以以不同的形式實(shí)現(xiàn)且不應(yīng)該理解為受限于在這里闡述的實(shí)施例。相反，這些實(shí)施例被提供為使得本公開(kāi)將是徹底的和完整的，并將把示例性實(shí)施方式充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。可以組合實(shí)施例以形成另外的實(shí)施例。同樣的附圖標(biāo)記始終表示同樣的元件。
[0023]圖1示出連接到負(fù)載300-1的電池組100的實(shí)施例。電池組100包括內(nèi)部電池110、測(cè)量單元120、電源控制器130、第一連接器141和第二連接器142。負(fù)載300-1通過(guò)第二連接單元142連接到電源控制器130。負(fù)載300-1可以是例如各種形式的交通工具的任何一種，例如，車(chē)輛、叉車(chē)等。
[0024]內(nèi)部電池110是可再充電的且測(cè)量單元120測(cè)量充電/放電條件。充電/放電條件可以包括通過(guò)第一連接器141連接到電源控制器130的外部電池200的荷電狀態(tài)(SOC) AOC水平可以對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下電池中剩余的電荷的量與執(zhí)行充電時(shí)電荷的總量的比。當(dāng)SOC水平是100%時(shí)，可以獲得最大的SOC水平。當(dāng)SOC水平是O %時(shí)，可以獲得最大的放電狀態(tài)。因?yàn)樨?fù)載300-1通過(guò)第二連接器142連接到電源控制器130，所以充電/放電條件還可以包括用于負(fù)載300-1的電流水平。
[0025]外部電池200的容量可以大于內(nèi)部電池110的容量，外部電池200的輸出電流水平的最大值可以小于內(nèi)部電池110的輸出電流水平的最大值。外部電池200可以是可再充電的。
[0026]在參照?qǐng)D1描述的實(shí)施例中，測(cè)量單元120直接測(cè)量外部電池200的SOC水平。然而，為了將與對(duì)應(yīng)于SOC水平的信號(hào)傳送到測(cè)量單元120，電流傳感器可以連接到外部電池200。
[0027]電源控制器130連接到內(nèi)部電池110和外部電池200并基于充電/放電條件來(lái)控制內(nèi)部電池110和外部電池200的充電和放電。電源控制器130包括電壓/電流控制電路131。電壓/電流控制電路131控制內(nèi)部電池110放電時(shí)內(nèi)部電池110的輸出電流水平，控制內(nèi)部電池110充電時(shí)內(nèi)部電池110的輸入電流水平，控制外部電池200放電時(shí)外部電池200的輸出電流水平，控制外部電池200充電時(shí)外部電池200的輸入電流水平?？刂齐娏魉降耐瑫r(shí)可以控制電壓電平。
[0028]第一連接器141和第二連接器142連接到電源控制器130。第一連接器141包括第一端子141-1和第二端子141-2。第二連接器142包括第一端子142-1和第二端子142-2。
[0029]外部電池200的端部(正電極和負(fù)電極)分別連接到第一連接器141的第一端子
141-1和第二端子141-2。負(fù)載300-1的端部(正電極和負(fù)電極)分別連接到第二連接器142的第一端子142-1和第二端子142-2。在圖1的實(shí)施例中，每個(gè)連接器具有兩個(gè)端子。在另一實(shí)施例中，連接器可以具有不同數(shù)量的端子。
[0030]當(dāng)電源控制器130通過(guò)第二連接器142電連接到負(fù)載300-1時(shí)，外部電池200通過(guò)負(fù)載300-1放電且內(nèi)部電池110可以充電或放電。
[0031]測(cè)量單元120可以測(cè)量外部電池200的SOC水平和負(fù)載300-1所需要的電流水平。電源控制器130確定外部電池200的SOC水平是否高于預(yù)定的SOC水平(例如，50%)。
[0032]當(dāng)外部電池200的SOC水平高于預(yù)定SOC水平時(shí)，可以確定外部電池200的容量是充足的。因?yàn)橥獠侩姵?00的輸出電流水平的最大值被設(shè)定為高的且使內(nèi)部電池110快速放電的概率低，所以內(nèi)部電池110的輸入電流水平被設(shè)定為低的。電壓/電流控制電路131執(zhí)行控制，使得外部電池200的輸出電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平(例如，300A)。當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平高于第一預(yù)定水平時(shí)，外部電池200的輸出電流水平對(duì)應(yīng)于第一預(yù)定水平且內(nèi)部電池110通過(guò)負(fù)載300-1放電。當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平時(shí)，電壓/電流控制電路131控制，使得外部電池200的輸出電流水平不少于所需要的電流水平且內(nèi)部電池110的輸入電流水平變?yōu)榈谌A(yù)定水平(例如，1A)。
[0033]當(dāng)外部電池200的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平時(shí)，可以確定外部電池200的容量不充足。因?yàn)橥獠侩姵?00的輸出電流水平被設(shè)定為低的且使內(nèi)部電池110快速放電的概率高，所以內(nèi)部電池110的輸入電流水平被設(shè)定為高的。電壓/電流控制電路131執(zhí)行控制，使得外部電池200的輸出電流水平不超過(guò)第二預(yù)定水平(例如，120A)。第二預(yù)定水平可以低于第一預(yù)定水平。
[0034]當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平高于第二預(yù)定水平時(shí)，外部電池200的輸出電流水平對(duì)應(yīng)于第二預(yù)定水平且內(nèi)部電池110通過(guò)負(fù)載300-1放電。當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平不超過(guò)第二預(yù)定水平時(shí)，電壓/電流控制電路131執(zhí)行控制，使得外部電池200的輸出電流水平不少于需要的電流水平且內(nèi)部電池110的輸入電流水平變?yōu)楦哂诘谌A(yù)定水平的第四預(yù)定水平(例如，100A)。
[0035]第一預(yù)定水平至第四預(yù)定水平可以基于電源控制器130的設(shè)定改變。另外，SOC水平可以被分開(kāi)，使得輸出電流水平或輸入電流水平的最大值可以被控制為不少于三個(gè)階段。
[0036]圖2示出連接到充電器300-2的電池組100的實(shí)施例。參照?qǐng)D1和圖2，電池組100包括內(nèi)部電池110、測(cè)量單元120、電源控制器130、第一連接器141和第二連接器142。在參照?qǐng)D2描述的實(shí)施例中，充電器300-2和電源控制器130電連接。
[0037]內(nèi)部電池110是可再充電的且測(cè)量單元120測(cè)量充電/放電條件。充電/放電條件可以包括通過(guò)第一連接器141連接到電源控制器130的外部電池200的SOC水平。因?yàn)樨?fù)載300-2通過(guò)第二連接器142連接到電源控制器130，所以充電/放電條件還可以包括內(nèi)部電池110和外部電池200的溫度。在圖2的實(shí)施例中，測(cè)量單元120直接測(cè)量外部電池200的溫度和SOC水平。在另一實(shí)施例中，為了將一個(gè)或更多個(gè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)傳送到測(cè)量單元120，溫度傳感器和電流傳感器可以連接到外部電池200。
[0038]電源控制器130電連接到內(nèi)部電池110且基于充電/放電條件控制內(nèi)部電池110和外部電池200的充電和放電。電源控制器130包括電壓/電流控制電路131。電壓/電流控制電路131控制對(duì)內(nèi)部電池110充電時(shí)內(nèi)部電池110的輸入電流水平并控制對(duì)外部電池200充電時(shí)外部電池200的輸入電流水平?？刂齐娏魉降耐瑫r(shí)可以控制電壓電平。
[0039]第一連接器141和第二連接器142連接到電源控制器130。第一連接器141包括第一端子141-1和第二端子141-2。第二連接器142包括第一端子142-1和第二端子142-2。
[0040]外部電池200的端部(正電極和負(fù)電極)分別連接到第一端子141-1和第二端子
141-2。充電器300-2中的兩個(gè)端子分別連接到第一端子142-1和第二端子142-2。充電器300-2可以輸出交流(AC)電源。例如，充電器300-2可以輸出具有220V的電壓電平和30A的電流水平的AC電源。在這種情況下，電壓/電流控制電路131可以將AC電源轉(zhuǎn)換為直流(DC)電源。
[0041]當(dāng)電源控制器130通過(guò)第二連接器142電連接到充電器300-2時(shí)，內(nèi)部電池110或外部電池200可以由充電器300-2充電。
[0042]測(cè)量單元120可以測(cè)量?jī)?nèi)部電池110的溫度、外部電池200的SOC水平和外部電池200的溫度。電源控制器130確定外部電池200的SOC水平是否不少于預(yù)定SOC水平以及外部電池200的溫度是否不超過(guò)預(yù)定溫度。
[0043]當(dāng)外部電池200的SOC水平高于預(yù)定SOC水平或外部電池200的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，外部電池200的充電特性或效率會(huì)劣化。因此，首先，對(duì)內(nèi)部電池110充電直到其SOC水平不少于預(yù)定SOC水平。然后，外部電池200可以被充電。當(dāng)SOC水平高于預(yù)定SOC水平時(shí)，內(nèi)部電池110或外部電池200可以不被充電。
[0044]當(dāng)外部電池200的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平且外部電池200的溫度高于預(yù)定溫度時(shí)，外部電池200的充電特性或效率不劣化。因此，首先，外部電池200被充電直到其SOC水平不少于預(yù)定SOC水平。然后，內(nèi)部電池110可以被充電。當(dāng)SOC水平高于預(yù)定SOC水平時(shí)，內(nèi)部電池110或外部電池200可以不被充電。
[0045]圖3示出用于驅(qū)動(dòng)例如可以是電池組100的電池組的方法的實(shí)施例。在下文中，將參照?qǐng)D1至圖3進(jìn)行描述。
[0046]所述方法包括:在操作S100中，提供包括內(nèi)部電池110、測(cè)量單元120、電源控制器130、第一連接器141和第二連接器142的電池組100。
[0047]在操作S200中，通過(guò)第一連接器141將外部電池電連接到電源控制器。外部電池200的端部(正電極和負(fù)電極)分別連接到第一端子141-1和第二端子141-2。另外，負(fù)載300-1或充電器300-2連接到第二連接器142。當(dāng)負(fù)載300-1連接到電源控制器130時(shí)，負(fù)載300-1的端部(正電極和負(fù)電極)分別連接到第一端子142-1和第二端子142-2。當(dāng)充電器300-2連接到電源控制器130時(shí)，充電器300-2中的兩個(gè)端子分別連接到第一端子142-1和第二端子
142-2。當(dāng)充電器300-2輸出AC功率時(shí)，電壓/電流控制電路131可以將來(lái)自充電器300-2的AC功率轉(zhuǎn)變?yōu)镈C功率。
[0048]在操作S300中，測(cè)量單元120測(cè)量充電/放電條件。當(dāng)負(fù)載300-1電連接到電源控制器130時(shí)，充電/放電條件包括外部電池200的SOC水平和負(fù)載300-1所需要的電流水平。當(dāng)充電器300-2電連接到電源控制器130時(shí)，充電/放電條件包括外部電池200的SOC水平和外部電池200的溫度。
[0049]在操作S400中，電源控制器130控制內(nèi)部電池110和外部電池200。將參照?qǐng)D4在下文中描述詳細(xì)的控制過(guò)程。
[0050]圖4示出用于圖3的電池組驅(qū)動(dòng)方法的控制過(guò)程的實(shí)施例。在操作S410中，確定負(fù)載300-1是否連接到電源控制器130。當(dāng)確定負(fù)載300-1連接到電源控制器130時(shí)，執(zhí)行操作S420。當(dāng)確定充電器300-2連接到電源控制器130時(shí)，執(zhí)行操作S450。
[0051 ] 在操作S420中，將外部電池200的SOC水平與預(yù)定SOC水平(例如，50%)相比。當(dāng)外部電池200的SOC水平高于預(yù)定SOC水平時(shí)，執(zhí)行操作S430。當(dāng)外部電池200的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平時(shí)，執(zhí)行操作S440。
[0052]在操作S430中，將負(fù)載300-1所需要的電流水平與第一預(yù)定水平(例如，300A)相比。當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平高于第一預(yù)定水平時(shí)，執(zhí)行操作S471中在第一模式下的控制。當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平時(shí)，執(zhí)行操作S472中在第二模式下的控制。
[0053]在操作S440中，將負(fù)載300-1所需要的電流水平與第二預(yù)定水平(例如，120A)相比。第二預(yù)定水平可以低于第一預(yù)定水平。當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平高于第二預(yù)定水平時(shí)，執(zhí)行操作S473中的在第三模式下的控制。當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平不超過(guò)第二預(yù)定水平時(shí)，執(zhí)行操作S474中的在第四模式下的控制。
[0054]在操作S450中，將外部電池200的SOC水平與預(yù)定SOC水平相比。操作S450中的預(yù)定SOC水平可以與操作S420中的預(yù)定水平不同。當(dāng)外部電池200的SOC水平高于預(yù)定SOC水平時(shí)，執(zhí)行操作S475中的在第五模式下的控制。當(dāng)外部電池200的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平時(shí)，執(zhí)行操作S460。
[0055]在操作S460中，將外部電池200的溫度與預(yù)定溫度相比。當(dāng)外部電池200的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，外部電池200的充電特性或效率會(huì)劣化。因此，執(zhí)行操作S475中的在第五模式下的控制。當(dāng)外部電池200的溫度不低于預(yù)定溫度時(shí)，因?yàn)橥獠侩姵?00的充電特性或效率不劣化，所以執(zhí)行操作S476中的在第六模式下的控制。
[0056]在執(zhí)行操作S471中的在第一模式下的控制中，因?yàn)橥獠侩姵?00的SOC水平高于預(yù)定SOC水平，所以可以確定外部電池200的容量是充足的。將外部電池200的輸出電流水平設(shè)定為高的。將內(nèi)部電池110的輸出電流水平控制為第一預(yù)定水平。因?yàn)樨?fù)載300-1所需要的電流水平高于第一預(yù)定水平，所以內(nèi)部電池110放電。
[0057]在執(zhí)行操作S472中的在第二模式下的控制中，因?yàn)橥獠侩姵?00的SOC水平高于預(yù)定SOC水平，所以可以確定外部電池200的容量是充足的。因?yàn)槭箖?nèi)部電池110快速放電的概率低，所以將內(nèi)部電池110的輸入電流水平設(shè)定為低的。電壓/電流控制電路131執(zhí)行控制，使得外部電池200的輸出電流水平高于所需要的電流水平且內(nèi)部電池110的輸入電流水平變成第三預(yù)定水平(例如，10A)。在執(zhí)行操作S471中的在第一模式下的控制和執(zhí)行操作S472中的在第二模式下的控制時(shí)，將外部電池200的輸出電流水平控制為不超過(guò)第一預(yù)定水平。
[0058]在執(zhí)行操作S473中的在第三模式下的控制中，因?yàn)橥獠侩姵?00的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平，所以可以確定外部電池200的容量不充足。將外部電池200的輸出電流水平設(shè)定為低的。將外部電池200的輸出電流水平控制為低于第一預(yù)定水平的第二預(yù)定水平并使內(nèi)部電池110放電。
[0059]在執(zhí)行操作S474中的在第四模式下的控制中，因?yàn)橥獠侩姵?00的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平，所以可以確定外部電池200的容量不充足。因?yàn)槭箖?nèi)部電池110快速放電的概率高，所以將內(nèi)部電池110的輸入電流水平設(shè)定為高的。電壓/電流控制電路131執(zhí)行控制，使得外部電池200的輸出電流水平不超過(guò)需要的電流水平且內(nèi)部電池110的輸入電流水平變?yōu)楦哂诘谌A(yù)定水平的第四預(yù)定水平(例如，100A)。在執(zhí)行操作S473中的在第三模式下的控制和執(zhí)行操作S474中的在第四模式下的控制中，將外部電池200的輸出電流水平控制為不超過(guò)第二預(yù)定水平。
[0060]在執(zhí)行操作S475中的在第五模式下的控制中，因?yàn)橥獠侩姵?00的SOC水平高于預(yù)定SOC水平或外部電池200的溫度低于預(yù)定溫度，所以外部電池200的充電特性或效率會(huì)劣化。因此，首先，使內(nèi)部電池110充電直到其SOC水平不低于預(yù)定SOC水平。然后，可以使外部電池200充電。當(dāng)SOC水平高于預(yù)定SOC水平時(shí)，可以不對(duì)內(nèi)部電池110或外部電池200充電。[0061 ]在執(zhí)行操作S476的在第六模式下的控制中，因?yàn)橥獠侩姵?00的SOC水平不超過(guò)預(yù)定SOC水平且外部電池200的溫度不低于預(yù)定溫度，所以外部電池200的充電特性或效率不劣化。因此，首先，使外部電池200充電直到其SOC水平不小于預(yù)定的SOC水平。然后，可以使內(nèi)部電池110充電。當(dāng)SOC水平高于預(yù)定SOC水平時(shí)，可以不對(duì)內(nèi)部電池110或外部電池200充電。
[0062]在根據(jù)操作S471至S476中的第一模式至第六模式中的一個(gè)執(zhí)行控制之后，在操作S480中更新關(guān)于SOC水平、電流水平和溫度的信息項(xiàng)。在操作S480中更新關(guān)于SOC水平、電流水平和溫度的信息項(xiàng)時(shí)，更新外部電池200的SOC水平、負(fù)載300-1所需要的電流水平和外部電池200的溫度。當(dāng)電源控制器130電連接到負(fù)載300-1時(shí)，可以不更新外部電池200的溫度信息。當(dāng)電源控制器130電連接到充電器300-2時(shí)，可以不更新負(fù)載300-1所需要的電流水平。在操作S480中更新關(guān)于SOC水平、電流水平和溫度的信息項(xiàng)之后，再次執(zhí)行操作S410。
[0063]圖5是示出用于驅(qū)動(dòng)圖1的內(nèi)部電池和外部電池的示例的圖。在圖5中，X軸對(duì)應(yīng)于時(shí)間且Y軸對(duì)應(yīng)于電流水平。另外，實(shí)線對(duì)應(yīng)于負(fù)載300-1所需要的電流水平。用斜線標(biāo)記的區(qū)域?qū)?yīng)于從內(nèi)部電池110到負(fù)載300-1的輸出電流水平，剩余的區(qū)域?qū)?yīng)于從外部電池200到負(fù)載300-1的輸出電流水平。
[0064]參照?qǐng)D5，需注意的是，從外部電池200輸出到負(fù)載300-1的電流被控制為不超過(guò)預(yù)定水平(例如，120A)，內(nèi)部電池110僅在部分時(shí)段輸出電流。當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平大于預(yù)定水平時(shí)，外部電池200輸出預(yù)定水平的電流且內(nèi)部電池110輸出剩余電流。
[0065]當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平高于預(yù)定水平時(shí)，內(nèi)部電池110和外部電池200兩者輸出電流。當(dāng)負(fù)載300-1所需要的電流水平不超過(guò)預(yù)定水平時(shí)，僅外部電池200輸出電流。因?yàn)橥獠侩姵?00僅輸出不超過(guò)預(yù)定水平的電流，所以不減少外部電池200的壽命。在圖5中，沒(méi)有顯示內(nèi)部電池110的輸入電流水平。
[0066]可再充電電池可以是例如鉛蓄電池或鋰離子電池。鉛蓄電池是廉價(jià)的并可以保證充足的容量。然而，鉛蓄電池的輸出電流水平低。因此，當(dāng)負(fù)載瞬間需要高水平電流時(shí)，難以應(yīng)付這種需求。鋰離子電池的輸出電流水平高。然而，與容量相比之下，鋰離子電池是昂貴的。
[0067]在這里描述的控制器、測(cè)量單元和其他處理部件在例如可以包括硬件、軟件或兩者的邏輯中可以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)至少部分在硬件中實(shí)現(xiàn)時(shí)，控制器、測(cè)量單元和其他處理部件可以是例如包括但不限于專用集成電路、場(chǎng)可編程門(mén)陣列、邏輯門(mén)的組合、片上系統(tǒng)、微處理器或另一類型的處理或控制電路的各種集成電路中的任何一種。
[0068]當(dāng)至少部分在軟件中實(shí)現(xiàn)時(shí)，控制器、測(cè)量單元和其他處理部件可以包括例如存儲(chǔ)器或其他存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)器或其他存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)將由例如計(jì)算機(jī)、處理器、微處理器、控制器或其他信號(hào)處理裝置執(zhí)行的代碼或指令。計(jì)算機(jī)、處理器、微處理器、控制器或其他信號(hào)處理裝置可以是在這里描述的那些或除這里描述的元件之外的一種。因?yàn)樵敿?xì)地描述了形成方法(或計(jì)算機(jī)、處理器、微處理器、控制器或其他信號(hào)處理裝置的操作)的基礎(chǔ)的算法，所以用于實(shí)現(xiàn)方法實(shí)施例的操作的代碼或指令可以將計(jì)算機(jī)、處理器、微處理器、控制器或其他信號(hào)處理裝置轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜趫?zhí)行在這里描述的方法的專用處理器。
[0069]在這里描述的方法、過(guò)程和/或操作可以通過(guò)將由計(jì)算機(jī)、處理器、微處理器、控制器或其他信號(hào)處理裝置執(zhí)行的代碼或指令來(lái)執(zhí)行。計(jì)算機(jī)、處理器、控制器或其他信號(hào)處理裝置可以是在這里描述的那些或除了在這里描述的元件之外的一種。因?yàn)樵敿?xì)地描述了形成方法(或計(jì)算機(jī)、處理器、控制器或其他信號(hào)處理裝置的操作)的基礎(chǔ)的算法，所以用于實(shí)現(xiàn)方法實(shí)施例的操作的代碼或指令可以將計(jì)算機(jī)、處理器、控制器或其他信號(hào)處理裝置轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜趫?zhí)行在這里描述的方法的專用處理器。
[0070]另外，另一實(shí)施例可以包括用于存儲(chǔ)上面描述的代碼或指令的例如非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可拆卸或固定地結(jié)合到計(jì)算機(jī)、處理器、控制器或其他信號(hào)處理裝置的易失性或非易失性存儲(chǔ)器或其他存儲(chǔ)裝置，所述計(jì)算機(jī)、處理器、控制器或其他信號(hào)處理裝置將執(zhí)行用于執(zhí)行在這里描述的方法實(shí)施例的代碼或指令。
[0071]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，設(shè)備包括通過(guò)接口連接到外部電池的電源控制器。電源控制器執(zhí)行與任何前述實(shí)施例有關(guān)的電源控制器的操作。例如，電源控制器可以基于一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件來(lái)控制外部電池和內(nèi)部電池的輸出電流水平和輸入電流水平。接口可以是沒(méi)有電源控制器或結(jié)合到電源控制器的例如一個(gè)或更多個(gè)輸出端子、引線、布線、端口、信號(hào)線或其他類型的接口，例如，當(dāng)電源控制器實(shí)現(xiàn)為集成電路芯片。
[0072]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)前述的實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)具有用于保證足夠容量的高輸出電流水平的廉價(jià)電池。
[0073]在這里已經(jīng)描述了示例實(shí)施例，盡管使用了專用術(shù)語(yǔ)，但是僅以一般性的和描述性的含義來(lái)使用和解釋它們，而非用于限制的目的。在某些情況下，截止至本申請(qǐng)?zhí)峤粫r(shí)的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚的是，結(jié)合具體實(shí)施例的特征、特性和/或元件可以單獨(dú)地使用或與結(jié)合其他實(shí)施例描述的特征、特性和/或元件組合使用，除非另有特別指明。因此，由本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，在不脫離權(quán)利要求闡述的發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上做出各種改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池組，包括: 內(nèi)部電池； 測(cè)量單元，測(cè)量外部電池的一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件； 電源控制器，連接到內(nèi)部電池，電源控制器基于所述一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件來(lái)控制外部電池和內(nèi)部電池的輸出電流水平和輸入電流水平；以及 第一連接器和第二連接器，電連接到電源控制器，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的荷電狀態(tài)水平，其中，第一連接器將連接到電源控制器和外部電池。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中: 外部電池具有比內(nèi)部電池的容量大的容量，以及 外部電池的輸出電流水平具有比內(nèi)部電池的輸出電流水平的最大值小的最大值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中: 第二連接器連接到負(fù)載， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平時(shí)，電源控制器將控制外部電池的輸出電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平，以及 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平不超過(guò)預(yù)定荷電狀態(tài)水平時(shí)，電源控制器將控制外部電池的輸出電流水平不超過(guò)比第一預(yù)定水平低的第二預(yù)定水平。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組，其中: 所述一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括負(fù)載的電流水平， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平且所述電流水平高于第一預(yù)定水平時(shí)，使內(nèi)部電池放電， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平且所述電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平時(shí)，內(nèi)部電池的輸入電流水平是第三預(yù)定水平， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平不超過(guò)預(yù)定荷電狀態(tài)水平且所述電流水平高于第二預(yù)定水平時(shí)，使內(nèi)部電池放電，以及 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平不超過(guò)預(yù)定荷電狀態(tài)水平且所述電流水平不超過(guò)第二預(yù)定水平時(shí)，內(nèi)部電池的輸入電流水平是高于第三預(yù)定水平的第四預(yù)定水平。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中: 第二連接器連接到充電器， 所述一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的溫度， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平或外部電池的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，對(duì)內(nèi)部電池充電，以及 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平不超過(guò)預(yù)定荷電狀態(tài)水平且外部電池的溫度不低于預(yù)定溫度時(shí)，對(duì)外部電池充電。6.—種用于驅(qū)動(dòng)電池組的方法，所述方法包括下述步驟: 提供包括內(nèi)部電池和連接到內(nèi)部電池的電源控制器的電池組； 通過(guò)第一連接器將電源控制器連接到外部電源； 測(cè)量一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件；以及 基于充電/放電條件控制內(nèi)部電池和外部電池，其中，控制內(nèi)部電池和外部電池包括控制內(nèi)部電池和外部電池的放電、控制內(nèi)部電池和外部電池的輸出電流水平、控制內(nèi)部電池和外部電池的充電或者控制內(nèi)部電池和外部電池的輸入電流水平中的至少一個(gè)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述方法還包括下述步驟: 通過(guò)第二連接器連接電源控制器和負(fù)載，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的荷電狀態(tài)水平和負(fù)載的電流水平，其中: 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平且負(fù)載的電流水平高于第一預(yù)定水平時(shí)，在第一模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平且電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平時(shí)，在第二模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平不超過(guò)預(yù)定荷電狀態(tài)水平且電流水平高于第二預(yù)定水平時(shí)，在第三模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平不超過(guò)預(yù)定荷電狀態(tài)水平且電流水平不超過(guò)第二預(yù)定水平時(shí)，在第四模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中: 在第一模式中的控制步驟包括將外部電池的輸出電流水平控制為第一預(yù)定水平并使內(nèi)部電池放電， 在第二模式中的控制步驟包括將外部電池的輸出電流水平控制為高于電流水平并控制內(nèi)部電池的輸入電流水平為第三預(yù)定水平， 在第三模式中的控制步驟包括將外部電池的輸出電流水平控制為第二預(yù)定水平并使內(nèi)部電池放電，以及 在第四模式中的控制步驟包括將外部電池的輸出電流水平控制為高于電流水平并將內(nèi)部電池的輸入電流水平控制為高于第三預(yù)定水平的第四預(yù)定水平。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述方法還包括下述步驟: 通過(guò)第二連接器將電源控制器連接到充電器，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的荷電狀態(tài)水平和外部電池的溫度，其中: 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平或外部電池的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，在第五模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)，以及 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平不超過(guò)預(yù)定荷電狀態(tài)水平且外部電池的溫度不低于預(yù)定溫度時(shí)，在第六模式中控制內(nèi)部電池和外部電池中的至少一個(gè)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中: 在第五模式中的控制步驟包括對(duì)內(nèi)部電池充電，以及 在第六模式中的控制步驟包括對(duì)外部電池充電。11.一種裝置，所述裝置包括: 第一接口；以及 通過(guò)第一接口連接到外部電池的電源控制器，電源控制器基于一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件來(lái)控制外部電池和內(nèi)部電池的輸出電流水平和輸入電流水平，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的荷電狀態(tài)水平。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中: 外部電池具有比內(nèi)部電池的容量大的容量，以及 外部電池的輸出電流水平具有比內(nèi)部電池的輸出電流水平的最大值小的最大值。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，所述裝置還包括: 第二接口， 其中，電源控制器通過(guò)第二接口連接到負(fù)載，其中: 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平時(shí)，電源控制器將控制外部電池的輸出電流水平不超過(guò)第一預(yù)定水平，以及 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平不超過(guò)預(yù)定荷電狀態(tài)水平時(shí)，電源控制器將控制外部電池的輸出電流水平不超過(guò)比第一預(yù)定水平低的第二預(yù)定水平。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中: 所述一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括負(fù)載的電流水平， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平且電流水平高于第一預(yù)定電流水平時(shí)，電源控制器將控制內(nèi)部電池的放電， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平且電流水平不超過(guò)第一預(yù)定電流水平時(shí)，內(nèi)部電池的輸入電流水平是第三預(yù)定水平， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平低于預(yù)定荷電狀態(tài)水平且電流水平高于第二預(yù)定電流水平時(shí)，使內(nèi)部電池放電，以及 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平低于預(yù)定荷電狀態(tài)水平且電流水平不超過(guò)第二預(yù)定電流水平時(shí)，內(nèi)部電池的輸入電流水平是高于第三預(yù)定水平的第四預(yù)定水平。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，所述裝置還包括: 第二接口， 其中，電源控制器通過(guò)第二接口連接到充電器，其中: 所述一個(gè)或更多個(gè)充電/放電條件包括外部電池的溫度， 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平高于預(yù)定荷電狀態(tài)水平或外部電池的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，對(duì)內(nèi)部電池充電，以及 當(dāng)外部電池的荷電狀態(tài)水平不超過(guò)預(yù)定荷電狀態(tài)水平且外部電池的溫度不低于預(yù)定溫度時(shí)，對(duì)外部電池充電。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK105846487SQ201610037633
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年1月20日
【發(fā)明人】金東珞, 樸程建, 宋仁燮, 孫鐵基, 俞光敏, 都鉉俊, 金和洙, 樸守濬, 崔鍾, 金埈煐
【申請(qǐng)人】三星Sdi株式會(huì)社