(57)【要約】  電気自動車の給電システムは、１つの電池パック又は複数の並列接続される電池パックからなり、電気自動車に動力を供給するための電池システムと、直流電流を発生して、前記電池システムを充電するか、及び／又は前記電気自動車に動力を供給するレンジエクステンダーユニット（３）と、レンジエクステンダーユニット（３）の発電モードを制御し、各前記電池パックと前記電気自動車の高圧直流バスとの接続状態、及び／又はレンジエクステンダーユニット（３）と前記電気自動車の高圧直流バスとの接続状態を制御するコントローラ（４）と、各前記電池パックと前記高圧直流バスとの接続又は切離、及び／又はレンジエクステンダーユニット（３）と高圧直流バスとの接続又は切離を制御する複数のスイッチとを備える。さらに、この給電システムを用いる制御方法および電気自動車を開示した。この並列接続される電池システム及びレンジエクステンダーユニットにより連携して給電を行い、モジュール化や集積／メンテナンスが簡単で、信頼性が高い特徴を有する。
2019532605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車の給電システムであって、
１つの電池パック又は複数の並列接続される電池パックからなり、当該電池パックの前記電気自動車の高圧直流バスに対する接続及び切離はＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）により制御され、電気自動車に動力を供給するための電池システムと、
直流電流を発生して、前記電池システムを充電するか、及び／又は前記電気自動車に動力を供給するためのレンジエクステンダーユニットと、
レンジエクステンダーユニットの発電モードを制御し、各前記電池パックと前記電気自動車の高圧直流バスとの接続状態、及び／又はレンジエクステンダーユニットと前記電気自動車の高圧直流バスとの接続状態を制御するためのコントローラと、
各前記電池パックと前記電気自動車の高圧直流バスとの間、及び／又はレンジエクステンダーユニットと前記電気自動車の高圧直流バスとの間に設けられる複数のスイッチとを備えることを特徴とする電気自動車の給電システム。
【請求項２】
前記レンジエクステンダーユニットは、燃料油発電機、天然ガス発電機、アルコール・エーテル発電機、圧縮空気発電機及び水素燃料電池発電機のうちの少なくとも１種を含み、
前記レンジエクステンダーユニットは、発電電流を供給して、電池パックを充電するか、又は電気自動車に給電するか、又は電池パックを充電しながら電気自動車に給電することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数のスイッチは、第１のスイッチ群と第２のスイッチ群とを含み、
第１のスイッチ群は、前記電池パックと前記高圧直流バスとの間に設けられる少なくとも１つの第１のスイッチを含み、
第２のスイッチ群は、前記電池パックとレンジエクステンダーユニットとの間に設けられる少なくとも１つの第２のスイッチを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、レンジエクステンダーユニットの発電モードを制御するためのもので、各電池パックの電圧に基づいて各第１のスイッチ及び／又は各第２のスイッチの状態を制御することにより、各電池パックと高圧直流バスとの接続状態、及び／又は各電池パックとレンジエクステンダーユニットとの接続状態を制御することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラはさらに、各電池パックの電圧が一致することを検出した場合、
ＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳによりすべての電池パックを高圧直流バスに接続するように制御し、すべての電池パックと高圧直流バスとの間の第１のスイッチをオンに制御し、すべての電池パックとレンジエクステンダーユニットとの間の第２のスイッチをオフに制御し、レンジエクステンダーユニットがストップモードになるように制御することにより、前記電気自動車を純電気モードに入らせるか、
あるいは、ＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳによりすべての電池パックを高圧直流バスに接続するように制御し、すべての電池パックと高圧直流バスとの間の第１のスイッチをオンに制御し、すべての電池パックとレンジエクステンダーユニットとの間の第２のスイッチをオンに制御し、レンジエクステンダーユニットが定電力発電モードになるように制御することにより、前記電気自動車を航続距離延長モードに入らせることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記コントローラはさらに、前記航続距離延長モードにおいて、
前記電気自動車の電力消費状態及び／又は車速に基づいて、前記レンジエクステンダーユニットが定格電力発電モード又はハーフ電力発電モードに入るように制御するか、
あるいは、前記電池システムが電力不足状態にあり、かつ定格電力発電モードにおけるレンジエクステンダーユニットの発電量が前記電気自動車の消費電力量よりも低い場合、前記電気自動車の消費電力量が定格電力発電モードにおける前記レンジエクステンダーユニットの発電量よりも低くなるように、前記電気自動車をリンプホームモードに入らせ、前記電気自動車の車速をリンプホーム車速に制限するように制御することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラはさらに、各電池パックの電圧が一致していないことを検出した場合、まずＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳにより電圧の最も高い第１の電池パックを高圧直流バスに接続し、前記第１の電池パックに接続される第１のスイッチをオンにし、第１の電池パックに接続される第２のスイッチをオフにすることにより、前記電気自動車を均等化モードに入らせることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
前記コントローラはさらに、前記均等化モードにおいて、
第２の電池パックの電圧が前記高圧直流バスの電圧よりも低い場合、高圧直流バスの電圧を第１の目標電圧とし、ＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳにより第２の電池パックを高圧直流バスに接続し、第２の電池パックに接続される第１のスイッチをオフに制御し第２の電池パックに接続される第２のスイッチをオンに制御し、レンジエクステンダーユニットにより前記第２の電池パックを充電し、前記第２の電池パックの電圧が上昇して前記第１の目標電圧に達すると、第２の電池パックに接続される第１のスイッチをオンに制御して第２の電池パックを高圧直流バスに接続し、
前記第２の電池パックは、各電池パックのうち前記第１の電池パック以外の電池パックであることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記コントローラはさらに、前記均等化モードにおいて、
第２の電池パックの電圧が前記高圧直流バスの電圧よりも高い場合、第２の電池パックの電圧を第２の目標電圧とし、レンジエクステンダーユニットと第１の電池パックとの間の第２のスイッチをオンに制御し、前記レンジエクステンダーユニットが電力追従発電モードに入るように制御し、第１の電池パックの負荷を低下させることにより高圧直流バスの電圧を上昇させ、前記高圧直流バスの電圧が前記第２の目標電圧まで上昇すると、第２の電池パックに接続される第１のスイッチをオンに制御して第２の電池パックを高圧直流バスに接続し、
前記第２の電池パックは、各電池パックのうち前記第１の電池パック以外の電池パックであることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
電気自動車の給電システムの制御方法であって、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気自動車の給電システムを用いて前記電気自動車に動力を供給することを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
電気自動車であって、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気自動車の給電システムを用いるか、及び／又は請求項１０に記載の制御方法によって制御されることを特徴とする電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１７年９月１日に出願された出願番号が２０１７１０７７９９３５．８である中国特許出願に基づく優先権を主張するものであり、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、新エネルギー自動車の技術分野に関し、特に電気自動車の給電システム、制御方法及び電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、世界中の純電気自動車に用いられる動力システムはいずれも、単一の電池パック又は複数の直列接続される電池パックを採用する。各電池セル及び電池パック間に充電状態の均等化及び電池特性の均等化を保つことが求められる。また、電池セルの一致性に対して厳しく要求されている。
【０００４】
単一の電池パック又は複数の直列接続される電池パックを採用する場合、新旧電池、容量の異なる電池、又は特性の異なる電池パックを併用することができず、また、１つの電池セル又は電池パックが機能しなくなると、電池システム全体が機能しなくなってしまうというデメリットがある。これらの問題により、電池システムの製造及び選別コストが大幅に増加し、旧電池の再利用がさらに難しくなる。
【発明の概要】
【０００５】
上記に鑑み、本発明は、電気自動車の給電システム、制御方法及び電気自動車を提案している。
【０００６】
本発明の一側面によれば、
１つの電池パック又は複数の並列接続される電池パックからなり、当該電池パックの高圧直流バスに対する接続及び切離はＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）により制御され、電気自動車に動力を供給するための電池システムと、
直流電流を発生して、前記電池システムを充電するか、及び／又は前記電気自動車に動力を供給するためのレンジエクステンダーユニットと、
レンジエクステンダーユニットの発電モードを制御し、各前記電池パックと前記電気自動車の高圧直流バスとの接続状態、及び／又はレンジエクステンダーユニットと前記電気自動車の高圧直流バスとの接続状態を制御するためのコントローラと、
各前記電池パックと前記電気自動車の高圧直流バスとの間、及び／又はレンジエクステンダーユニットと前記電気自動車の高圧直流バスとの間に設けられる複数のスイッチとを備える電気自動車の給電システムを提供している。
【０００７】
本発明の別の側面によれば、本発明のいずれかの実施例に記載の電気自動車の給電システムを用いるか、及び／又は本発明の実施例に記載の制御方法によって制御される電気自動車を提供している。
【０００８】
本発明の別の側面によれば、本発明のいずれかの実施例に記載の電気自動車の給電システムを用いて前記電気自動車に動力を供給する電気自動車の給電システムの制御方法を提供している。
【０００９】
本発明では、並列接続される電池システム及びレンジエクステンダーユニットが連携して給電を行い、電池システムにおける複数の電池パックが並列接続されるので、モジュール化や集積／メンテナンスが簡単で、信頼性が高い特徴を有する。また、レンジエクステンダーユニットを制御することにより、複数の電池パックが並列接続されるときの電圧を均等化するので、電池システムを電気自動車に柔軟に配置することができ、車両全体の統合設計を簡略化することができる。そして、単一の電池パックの故障は、電気自動車の動作に影響を与えない。故障した電池パックの交換が簡単になり、新旧電池パックを並列接続して使用することができ、材料や容量の異なる電池パックを並列接続して使用することができる。以上のように、本発明は、高い産業利用価値を有する。
【００１０】
したがって、本発明は、電気自動車の技術開発ルートにおける新しい解決策として、純電気自動車の航続距離不安の問題を効果的に解決するとともに、電池パックのモジュール化、交換使用や並列接続使用等の問題を解決することができる。
【００１１】
本発明の他の特徴や側面は、以下、図面を参照して例示的実施例を詳しく説明することにより明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
明細書に含まれて明細書の一部をなす図面は、明細書とともに本発明の例示的実施例、特徴及び側面を示し、本発明の原理を解釈するものである。
【図１】図１は、本発明の一実施例による電気自動車の給電システムの構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例による電気自動車の給電システムの制御方法のフローを示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による電気自動車の給電システムの制御方法における主制御ソフトウェアのフローを示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例による電気自動車の給電システムの制御方法における航続距離延長モードのフローを示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例による電気自動車の給電システムの制御方法における均等化モードのフローを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の種々の例示的実施例、特徴及び側面を詳細に説明する。図面における同じ符号は、同一の又は類似する機能を有する素子を示す。図面には実施例の種々の側面が示されているが、特記されていない限り、その比例どおりに図面を描く必要はない。
【００１４】
ここでの「例示的」という専用語は、「例、実施例として用いられるか、または説明のためのものである」ことを意味する。ここで「例示的」に説明した実施例はいずれも他の実施例よりも好ましいか、または良いと解釈する必要はない。
【００１５】
また、本発明をより良く説明するために、以下の具体的な実施形態において具体的な細部を多く記載した。本発明は、何らかの具体的な細部が無くとも同様に実施できることは、当業者が理解すべきことである。本発明の主旨を際立たせるために、一部の実施例では、当業者に良く知られている方法、手段、素子、および回路について詳細に記述しない。
【００１６】
実施例１
図１は、本発明の一実施例による電気自動車の給電システムの構成を示す模式図である。図１に示すように、この電気自動車の給電システムは、電池システムと、レンジエクステンダーユニットと、コントローラと、複数のスイッチとを備える。
【００１７】
電池システムは、１つの電池パック又は複数の並列接続される電池パックからなり、当該電池パックの高圧直流バスに対する接続及び切離はＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ、バッテリーマネージメントシステム）により制御され、電気自動車に動力を供給するためのものである。
【００１８】
レンジエクステンダーユニットは、直流電流を発生して、前記電池システムを充電するか、及び／又は前記電気自動車に動力を供給するためのものである。具体的に、レンジエクステンダーユニットは、直流発電して直流電流を発生して、電池システムの単一の電池パック又はすべての電池パックを充電することができる。レンジエクステンダーユニットは、電池パックを充電しながら電気自動車に動力を供給することもできる。
【００１９】
コントローラは、レンジエクステンダーユニットの発電モードを制御し、各前記電池パックと前記電気自動車の高圧直流バスとの接続状態、及び／又はレンジエクステンダーユニットと前記電気自動車の高圧直流バスとの接続状態を制御するためのものである。また、コントローラは、レンジエクステンダーユニットの発電電流を調整し、レンジエクステンダーユニットの作動騒音を制御し、レンジエクステンダーユニットが１つの電池パックを充電するか、又は複数の電池パックを同時に充電するように制御することができる。
【００２０】
複数のスイッチは、各前記電池パックと前記電気自動車の高圧直流バスとの間、及び／又はレンジエクステンダーユニットと前記電気自動車の高圧直流バスとの間に設けられる。
【００２１】
例えば、スイッチＳ１＋を介して電池パックＢ１を高圧直流バスに接続又は切り離すことができる。また、スイッチＳ１−を介して電池パックＢ１をレンジエクステンダーユニットに接続又は切り離すこともできる。レンジエクステンダーユニット３の発電により、電池パックＢ１を充電してもよいし、すべての電池パックを充電してもよいし、電池パックを充電しながら電気自動車に一部の動力を供給してもよい。コントローラ４は、コントローラエリアネットワーク（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＡＮ）、例えばＣＡＮ２バスを介して、各電池パックの電圧を監視するか、あるいは電池パックの高圧直流バスに対する接続及び切離を制御する。電池パックＢ１を充電する必要があると判断した場合、レンジエクステンダーユニット３が当該電池パックを充電するように制御する。
【００２２】
コントローラ４はさらに、充電の需要や電気自動車に動力を供給する需要の総合的な変化に応じてレンジエクステンダーユニットの作動騒音を管理することができる。具体的に、コントローラは、レンジエクステンダーユニットが発電して、実際の必要に応じて異なる発電電流を出力するように制御し、ＣＡＮ１通信を介してレンジエクステンダーユニットの作動モードを制御し、作動騒音を管理する。例えば、コントローラは、スイッチＳ１＋〜スイッチＳＮ＋を介して特定の１つ又は複数の電池パックを高圧直流バスに接続して電気自動車に動力を供給するか、あるいはスイッチＳ１−〜スイッチＳＮ−を制御して特定の１つ又は複数の電池パックをレンジエクステンダーユニットに接続して充電する。
【００２３】
本実施例において、各電池パックの内部にはメインスイッチとプリチャージスイッチとを備える。メインスイッチは、電池パックと高圧直流バスとの接続をオン又はオフにすることができる。プリチャージスイッチは、メインスイッチがオンになる前にプリチャージ抵抗を介してシステムのコンデンサを充電するためのものである。メインスイッチ及びプリチャージスイッチはいずれもＢＭＳにより制御される。前記電池パックにおけるＢＭＳは、ＣＡＮ２通信を介してコントローラからの指令を受信し、電池パックの接続／切離を制御する。
【００２４】
本実施例において、前記レンジエクステンダーユニットは、車載直流発電装置である。前記レンジエクステンダーユニットは、燃料油発電機、天然ガス発電機、アルコール・エーテル発電機、圧縮空気発電機及び水素燃料電池発電機のうちの少なくとも１種を含む。前記レンジエクステンダーユニットは、発電電流を供給して、電池パックを充電するか、又は電気自動車に給電するか、又は電池パックを充電しながら電気自動車に給電する。
【００２５】
一つの可能な実施形態では、前記複数のスイッチは、第１のスイッチ群と第２のスイッチ群とを含む。第１のスイッチ群は、少なくとも１つの第１のスイッチを含み、第２のスイッチ群は、少なくとも１つの第２のスイッチを含む。
【００２６】
前記第１のスイッチは、前記電池パックと前記高圧直流バスとの間に設けられ、前記第２のスイッチは、前記電池パックとレンジエクステンダーユニットとの間に設けられる。
【００２７】
一つの可能な実施形態では、前記コントローラは、レンジエクステンダーユニットの発電モードを制御するためのものである。前記コントローラは、各電池パックの電圧に基づいて各第１のスイッチ及び／又は各第２のスイッチの状態を制御することにより、各電池パックと高圧直流バスとの接続状態、及び／又は各電池パックとレンジエクステンダーユニットとの接続状態を制御する。
【００２８】
具体的に、コントローラは、特定の第１のスイッチを制御することにより、特定の１つ又は複数の電池パックを高圧直流バスに接続又は切り離すことができる。コントローラはさらに、特定の第２のスイッチを制御することにより、特定の１つ又は複数の電池パックをレンジエクステンダーユニットに接続又は切り離すことができる。
【００２９】
例えば、複数のスイッチは、電池切離スイッチとも呼ばれる。図１に示すように、第１のスイッチ群に含まれる各第１のスイッチは、スイッチＳ１＋〜スイッチＳＮ＋であり、第２のスイッチ群に含まれる各第２のスイッチは、スイッチＳ１−〜スイッチＳＮ−であってもよい。コントローラの制御により、スイッチＳ１＋〜スイッチＳＮ＋は、電池パックと高圧直流バスとの接続をオン又はオフにするか、あるいは高圧直流バスを介する電池パックと他の電池パックとの接続をオン又はオフにする。スイッチＳ１−〜スイッチＳＮ−は、電池パックとレンジエクステンダーユニットとの接続をオン又はオフにする。
【００３０】
本実施例において、前記コントローラは、システムの起動時に、少なくとも１つの電池パックが高圧直流バスに接続されることを確保して、電気自動車に動力を供給する。前記コントローラは、レンジエクステンダーユニットが通常発電して電気自動車に動力を供給するように制御する際に、最適の発電効率を保つために定電力発電モードを採用する。
【００３１】
本実施例において、コントローラは、各電池パックの電圧を検出し、各電池パックの電圧が一致するか否かを判断することができる。コントローラは、各電池パックの電圧に基づいて、各電池パックとレンジエクステンダーユニットと高圧直流バスとの接続状態を制御する。例えば、以下の事例を含みうる。
【００３２】
事例１：各電池パックの電圧が一致する。
【００３３】
複数の電池パックの電圧が一致する場合、複数の電池パックを同時に高圧直流バスに接続して、電気自動車に動力を供給することができる。このとき、レンジエクステンダーユニットは、作動してなくてもよく（純電気モード）、定電力発電モードであってもよい（航続距離延長モード）。レンジエクステンダーユニットが発生した電流は、直接に電気自動車に動力を供給してもよく、複数の電池パックを同時に充電してもよく、電気自動車に動力を供給しながら複数の電池パックを同時に充電してもよい。航続距離延長モードにおいて、複数のスイッチが同時にオンになる。
【００３４】
一つの可能な実施形態では、前記コントローラはさらに、ＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳによりすべての電池パックを高圧直流バスに接続するように制御し、すべての電池パックと高圧直流バスとの間の第１のスイッチをオンに制御し、すべての電池パックとレンジエクステンダーユニットとの間の第２のスイッチをオフに制御し、レンジエクステンダーユニットがストップモードになるように制御することにより、前記電気自動車を純電気モードに入らせる。
【００３５】
一つの可能な実施形態では、前記コントローラはさらに、ＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳによりすべての電池パックを高圧直流バスに接続するように制御し、すべての電池パックと高圧直流バスとの間の第１のスイッチをオンに制御し、すべての電池パックとレンジエクステンダーユニットとの間の第２のスイッチをオンに制御し、レンジエクステンダーユニットが定電力発電モードになるように制御することにより、前記電気自動車を航続距離延長モードに入らせる。
【００３６】
さらに、前記コントローラは、前記航続距離延長モードにおいて、前記電気自動車の電力消費状態及び／又は車速に基づいて、前記レンジエクステンダーユニットが定格電力発電モード又はハーフ電力発電モードに入るように制御する。
【００３７】
さらに、前記コントローラは、前記航続距離延長モードにおいて、前記電池システムが電力不足状態にあり、かつ定格電力発電モードにおけるレンジエクステンダーユニットの発電量が前記電気自動車の消費電力量よりも低い場合、前記電気自動車の消費電力量が定格電力発電モードにおける前記レンジエクステンダーユニットの発電量よりも低くなるように、前記電気自動車をリンプホームモードに入らせ、前記電気自動車の車速をリンプホーム車速に制限するように制御する。
【００３８】
事例２：各電池パックの電圧が一致していない。
【００３９】
コントローラは、電気自動車の電源投入の後に、ＣＡＮ２通信を介して各電池パックの電圧及び充電状態を検出する。複数の電池パックの電圧が一致していない場合、まず、電圧の最も高い電池パックを高圧直流バスに接続して電気自動車に動力を供給する。１つの電池パックの電圧が他の電池パックの電圧よりも低いことを検出した場合、直ちにレンジエクステンダーを起動して、当該電池パックの電圧が他の電池パックの電圧と一致するまで当該電池パックを充電し、その後に当該電池パックを高圧直流バスに接続して電気自動車に動力を供給する。前記コントローラは、レンジエクステンダーユニットが発電して電池パックを充電するように制御する際に、目標電圧に達した後に発電電流を徐々に低下させる。
【００４０】
一つの可能な実施形態では、前記コントローラはさらに、各電池パックの電圧が一致していないことを検出した場合、まずＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳにより電圧の最も高い第１の電池パックを高圧直流バスに接続し、第１の電池パックに接続される第１のスイッチをオンにし、第１の電池パックに接続される第２のスイッチをオフにすることにより、前記電気自動車を均等化モードに入らせる。
【００４１】
本実施例において、電圧の最も高い第１の電池パックは１つであってもよく、複数であってもよい。電圧の最も高い第１の電池パックを高圧直流バスに接続した後、以下のいずれかの形態で均等化を行う。
【００４２】
形態１：前記コントローラは、前記均等化モードにおいて、第２の電池パックの電圧が前記高圧直流バスの電圧よりも低い場合、高圧直流バスの電圧を第１の目標電圧とし、ＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳにより第２の電池パックを高圧直流バスに接続し、第２の電池パックに接続される第１のスイッチをオフに制御し、第２の電池パックに接続される第２のスイッチをオンに制御し、レンジエクステンダーユニットにより前記第２の電池パックを充電する。前記第２の電池パックの電圧が上昇して前記第１の目標電圧に達すると、第２の電池パックに接続される第１のスイッチをオンに制御して第２の電池パックを高圧直流バスに接続する。
【００４３】
形態２：前記コントローラはさらに、前記均等化モードにおいて、第２の電池パックの電圧が前記高圧直流バスの電圧よりも高い場合、第２の電池パックの電圧を第２の目標電圧とし、レンジエクステンダーユニットと第１の電池パックとの間の第２のスイッチをオンに制御し、前記レンジエクステンダーユニットが電力追従発電モードに入るように制御し、第１の電池パックの負荷を低下させることにより高圧直流バスの電圧を上昇させる。前記高圧直流バスの電圧が前記第２の目標電圧まで上昇すると、第２の電池パックに接続される第１のスイッチをオンに制御して第２の電池パックを高圧直流バスに接続する。
【００４４】
ここで、前記第２の電池パックは、各電池パックのうち前記第１の電池パック以外の電池パックである。図１に示すように、電池システムに含まれる複数の電池パックの符号はＢ１〜ＢＮである。第１の電池パックが電池パックＢ１である場合、第２の電池パックは、電池パックＢ２〜電池パックＢＮのいずれかである。
【００４５】
例えば、複数の電池パックが３つ以上の電池パックを含み、そのうちの２つの電池パックＢ１、Ｂ２の電圧が高圧直流バスの電圧よりも低い場合、レンジエクステンダーユニットはまず電池パックＢ１を充電し、２つ目の低電圧の電池パックＢ２は切離状態になる。電池パックＢ１が充電を完了して高圧直流バスに接続した後、レンジエクステンダーユニットは、電池パックＢ２を充電し始め、電池パックＢ２は充電が完了した後に高圧直流バスに接続される。
【００４６】
一つの可能な実施形態では、前記コントローラはさらに、前記均等化モードにおいて、第２の電池パックの電圧が前記高圧直流バスの電圧よりも低い場合、前記レンジエクステンダーユニットが定電圧発電モードに入るように制御し、第２の電池パックを充電する。
【００４７】
一つの可能な実施形態では、前記コントローラはさらに、前記均等化モードにおいて、第２の電池パックの電圧が前記高圧直流バスの電圧よりも高い場合、前記レンジエクステンダーユニットが電力追従発電モードに入るように制御し、第１の電池パックの負荷を低下させることにより前記高圧直流バスの電圧を上昇させる。
【００４８】
本発明による電気自動車の給電システムでは、並列接続される電池システム及びレンジエクステンダーユニットが連携して給電を行い、電池システムにおける複数の電池パックが並列接続されるので、モジュール化や集積／メンテナンスが簡単で、信頼性が高い特徴を有する。また、レンジエクステンダーユニットを制御することにより、複数の電池パックが並列接続されるときの電圧を均等化するので、電池システムを電気自動車に柔軟に配置することができ、車両全体の統合設計を簡略化することができる。そして、単一の電池パックの故障は、電気自動車の動作に影響を与えない。故障した電池パックの交換が簡単になり、新旧電池パックを並列接続して使用することができ、材料や容量の異なる電池パックを並列接続して使用することができる。以上のように、本発明は、高い産業利用価値を有する。
【００４９】
したがって、本発明は、電気自動車の技術開発ルートにおける新しい解決策として、純電気自動車の航続距離不安の問題を効果的に解決するとともに、電池パックのモジュール化、交換使用や並列接続使用等の問題を解決することができる。
【００５０】
実施例２
本実施例では、上記実施例による電気自動車の給電システムの構成をベースにし、図１を参照して、例を挙げながら電池パックが電気自動車に動力を供給する原理を説明する。
【００５１】
例えば、電気自動車の起動時に、すべての電池パックＢ１〜電池パックＢＮの電圧が均等化されている（すなわち、複数の電池パックの電圧が一致する）場合、コントローラ４は、ＣＡＮ２通信を介してＢＭＳにより各電池パックを高圧直流バスに接続するように制御し、スイッチＳ１＋〜スイッチＳＮ＋をオンにして、すべての電池パックＢ１〜電池パックＢＮは同時に電気自動車に給電する。スイッチＳ１−〜スイッチＳＮ−はオフのままで、電気自動車は純電気モードにある。
【００５２】
また、例えば、電気自動車の起動時に、電池パックＢＮの電圧が最も高い場合、コントローラ４は、ＣＡＮ２通信を介してＢＭＳにより電池パックＢＮを高圧直流バスに接続するように制御するとともに、スイッチＳＮ＋を直接にオンにして、電池パックＢＮがまず電気自動車に動力を供給するようにする。それと同時に、コントローラ４は、ＣＡＮ２バスを介して他の電池パック、例えば電池パックＢ１の電圧を監視する。電池パックＢＮが放電によりその電圧が電池パックＢ１のレベルまで低下すると、コントローラ４は、スイッチＳ１＋をオンにして電池パックＢ１を高圧直流バスに接続して、電気自動車への給電に加入させる。
【００５３】
また、例えば、コントローラ４は、ある電池パックＢ１の電圧が電圧の最も高い電池パックＢＮよりも遥かに低く、電圧の一致性を達成するためには電池パックＢＮを長時間放電させる必要があると判断した場合、直ちにスイッチＳ１−をオンにし、スイッチＳ１＋はオフのままにし、レンジエクステンダーユニット３が発電するように制御して、電池パックＢ１を充電してその電圧を徐々に上昇させる。電池パックＢ１の電圧が電池パックＢＮの電圧（目標電圧）に近づくと、スイッチＳ１＋をオンにして電池パックＢ１を電気自動車への給電に加入させる。このとき、電気自動車は、均等化モード（均等化充電モードともいう）で作動する。均等化が完了した後、レンジエクステンダーユニット３が発電を停止すると、車両全体は純電気モードに入る。
【００５４】
実施例３
本実施例では、前記コントローラ４は車両全体の走行中にレンジエクステンダーユニット３を定電力発電モードに入るように制御し、直接に電気自動車への給電に加入させる点で、上記実施例と異なる。電池システムを主電源とした上で、レンジエクステンダーユニット３も車両全体の走行に一部の動力を供給して、電池システムの負荷を効果的に低下させ、車両全体の航続距離を延長する。
【００５５】
例えば、電気自動車の起動時に、すべての電池パックＢ１〜電池パックＢＮの電圧が均等化されている（すなわち、複数の電池パックの電圧が一致する）場合、コントローラ４は、スイッチＳ１＋〜スイッチＳＮ＋をオンにし、すべての電池パックＢ１〜電池パックＢＮは同時に電気自動車に給電する。そして、レンジエクステンダーユニット３を定電力発電モードになるように制御し、スイッチＳ１−〜スイッチＳＮ−をオンにし、電気自動車は航続距離延長モードになる。
【００５６】
また、例えば、電池システムの充電状態（Ｓｔａｔｅｓ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）が所定の値（例えば３０％）より低い場合、コントローラ４は、直ちにレンジエクステンダーユニット３を定電力発電モードになるように制御する。それと同時に、前記コントローラ４は、車両全体の車速及び電力消費状況を監視する。車速が高く、例えば８０ｋｍ／ｈよりも高く、かつ消費電力がレンジエクステンダーユニット３の定格電力よりも大きい場合、コントローラ４は、レンジエクステンダーユニット３を定格定電力モードで作動するように制御する。車速が所定の車速（例えば６０ｋｍ／ｈ）よりも低いか、又は車両全体の消費電力がハーフ電力よりも低い場合、コントローラ４は、レンジエクステンダーユニット３を低いハーフ電力モードで作動するように制御する。この場合、レンジエクステンダーユニット３の作動騒音が急激に低減され、車両全体の快適性が向上する。
【００５７】
本実施例において、レンジエクステンダーユニット３及び電池システムが同時に電気自動車に給電し、車両全体が航続距離延長モード（航続距離延長電気駆動モードともいう）で作動する。
【００５８】
一つの可能な実施形態では、前記レンジエクステンダーユニット３は、例えば赤信号で停車するか、又は車速が所定の車速（例えば２０ｋｍ／ｈ）よりも小さい場合にストップモードに入り、レンジエクステンダーユニットの作動騒音が除去される。
【００５９】
一つの可能な実施形態では、定電力発電モードにおけるレンジエクステンダーユニット３の発電電力が車両全体の消費電力よりも大きい場合、余剩電量で電池システムを充電する。
【００６０】
一つの可能な実施形態では、電池システムが放電により電力不足状態になり、例えば電池システムのＳＯＣ（余剩電量）が１０％未満であり、レンジエクステンダーユニット３の定格電力による発電が車両全体の消費電力よりも低い場合、消費電力需要がレンジエクステンダーユニット３の定格電力よりも低くなるように、車両全体がリンプホームモードに入り、車速がリンプホーム車速に制限される。
【００６１】
実施例４
本実施例では、電池システム全体が複数の電池パックＢ１〜電池パックＢＮが並列接続されて構成され、各電池パックが個別に着脱可能である点で、上記実施例と異なる。メンテナンス時に前記電池パックＢ１〜電池パックＢＮのうちの１つ又は複数の電池パックを交換することが可能である。電圧仕様が同じであることを必要とする以外は、新たに交換された電池パックが元の電池パックと同じ健全度（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ：ＳＯＨ）を有する必要はなく、新たに交換された電池パックが元の電池パックと同じ容量又は同じ材料を有する必要も無い。
【００６２】
具体的に、複数の電池パックの電圧仕様が同じであるとは、通常、複数の電池パックにおける各電池パックの公称電圧が同じで、かつ高圧直流バスの公称電圧に一致することを意味する。複数の電池パックにおける各電池パックの容量、電池材料や健全度などは同じでもよいし、異なってもよい。
【００６３】
一つの可能な実施形態では、前記電池パックＢＮは、容量が小さく電圧レベルが同じである新しい電池パックに交換される。この新しい電池パックは、その開放電圧が高いため、電気自動車の起動時にまず高圧直流バスに接続して電気自動車に給電する。電池容量が小さいため、大電流による放電時に、電池の電圧が急激に低下して他の電池パックの電圧よりも低くなり、他の電池パックが高圧直流バスに接続できなくなる。このとき、コントローラ４は、レンジエクステンダーユニット３を起動するように制御し、スイッチＳＮ−をオンにして、電池パックＢＮへの発電を開始するとともに急速に充電し、電池パックの放電電流を減少させて電圧を上昇させる。新しい電池パックの電圧が他の電池パックの電圧に近づくと、コントローラ４は、他の電池パックを速やかに高圧直流バスに接続するように制御する。
【００６４】
一つの可能な実施形態では、前記電池パックＢＮは、電圧レベルが同じである旧電池パックに交換される。この旧電池パックは、その開放電圧が高いため、電気自動車の起動時にまず高圧直流バスに接続して電気自動車に給電する。旧電池パックは、その内部抵抗が高いため、大電流による放電時に、電池の電圧が急激に低下して他の電池パックの電圧よりも低くなり、他の電池パックが高圧直流バスに接続できなくなる。この場合、前記コントローラ４は、同様の制御方法によって、他の電池パックを高圧直流バスに接続する。
【００６５】
本発明は、電池パックを並列接続して電気自動車に使用可能である特徴を有し、同一の電圧レベルで、異なる充電状態、異なる容量、異なる健全度の電池パックを同一の電気自動車に使用できない問題を効果的に解決し、特に並列接続して使用できないという問題を解決した。これにより、電気自動車の電池パックの交換及びメンテナンスがより容易になり、航続距離を延長するために電池パックを一時的に増やすことが便利になる。
【００６６】
実施例５
本実施例では、電池システムを構成する複数の電池パックＢ１〜電池パックＢＮの中のいずれかの電池パックに重大な故障が発生して作動できない場合、コントローラ４は、ＣＡＮ２バスに報知されるエラーコードに基づいて自動的に識別して当該電池パックを高圧直流バスから切り離し、当該電池パックの給電動作を停止する点で、他の実施例と異なる。このとき、電池システムにおける残りの電池パックは電気自動車に動力を供給し続けるので、緊急停車事故が起こることはない。
【００６７】
一つの可能な実施形態では、コントローラは、ある電池パックに重大な故障が発生したことを検出した場合、故障が回復するまで当該電池パックを高圧直流バスから切り離す。例えば、複数の電池パックが同時に高圧直流バスに接続されて電気自動車に動力を供給する場合、作動中に、コントローラは、電池パックＢＮに重大な故障が発生したことを検出すると、スイッチＳＮ＋及びスイッチＳＮ−をオフにして、電池パックＢＮを切り離し、他の電池パックは電気自動車に動力を供給し続けることができる。
【００６８】
一つの可能な実施形態では、故障した電池パックが切り離された後、コントローラ４は、直ちにレンジエクステンダーユニット３を発電するように起動することにより、電池パックが１つ減るため他の電池パックが過負荷になる可能性を低減する。
【００６９】
本発明で提供される電気自動車の給電システムは、電池システムのモジュール化や、集積／メンテナンスが極めて簡単である特徴を有する。したがって、レンジエクステンダー式電気自動車が商業化開発や使用時により便利かつ経済的になり、純電気自動車の航続距離不安の問題を効果的に解決するとともに、電池システムの製造、交換及びカスケード利用のコストネック問題を解決し、高い産業利用価値を有する。
【００７０】
実施例６
本発明はさらに、本発明のいずれかの実施例に記載の電気自動車の給電システムを用いるか、及び又は本発明の実施例に記載の制御方法によって制御される電気自動車を提供する。
【００７１】
実施例７
図２は、本発明の一実施例による電気自動車の給電システムの制御方法のフローを示す模式図である。図２に示すように、この電気自動車の給電システムの制御方法は、本発明のいずれかの実施例に記載の電気自動車の給電システムを用いて電気自動車に動力を供給する。前記方法は以下のステップを含む。
【００７２】
ステップ１０１において、コントローラは、レンジエクステンダーユニットの発電モードを制御し、各電池パックの電圧に基づいて各第１のスイッチ及び／又は各第２のスイッチの状態を制御することにより、各電池パックと高圧直流バスとの接続状態、及び／又は各電池パックとレンジエクステンダーユニットとの接続状態を制御する。
【００７３】
一つの可能な実施形態では、ステップ１０１は、下記のステップ２０１又はステップ２０２を含む。
【００７４】
ステップ２０１において、各電池パックの電圧が一致することを検出した場合、ＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳによりすべての電池パックを高圧直流バスに接続するように制御し、すべての電池パックと高圧直流バスとの間の第１のスイッチをオンに制御し、すべての電池パックとレンジエクステンダーユニットとの間の第２のスイッチをオフに制御し、レンジエクステンダーユニットがストップモードになるように制御することにより、前記電気自動車を純電気モードに入らせる。
【００７５】
ステップ２０２において、各電池パックの電圧が一致することを検出した場合、ＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳによりすべての電池パックを高圧直流バスに接続するように制御し、すべての電池パックと高圧直流バスとの間の第１のスイッチをオンに制御し、すべての電池パックとレンジエクステンダーユニットとの間の第２のスイッチをオンに制御し、レンジエクステンダーユニットが定電力発電モードになるように制御することにより、前記電気自動車を航続距離延長モードに入らせる。
【００７６】
一つの可能な実施形態では、当該方法は、ステップ２０２の後に、さらに下記のステップ２０３を含む。
【００７７】
ステップ２０３において、前記航続距離延長モードにおいて、前記電気自動車の電力消費状態及び／又は車速に基づいて、前記レンジエクステンダーユニットが定格電力発電モード又はハーフ電力発電モードに入るように制御する。
【００７８】
一つの可能な実施形態では、当該方法は、ステップ２０２の後に、さらに下記のステップ２０４を含む。
【００７９】
ステップ２０４において、前記航続距離延長モードにおいて、前記電池システムが電力不足状態にあり、かつ定格電力発電モードにおけるレンジエクステンダーユニットの発電量が前記電気自動車の消費電力量よりも低い場合、前記電気自動車の消費電力量が定格電力発電モードにおける前記レンジエクステンダーユニットの発電量よりも低くなるように、前記電気自動車をリンプホームモードに入らせ、前記電気自動車の車速をリンプホーム車速に制限するように制御する。
【００８０】
一つの可能な実施形態では、ステップ１０１はさらに、下記のステップ２０５を含む。
【００８１】
ステップ２０５において、各電池パックの電圧が一致していないことを検出した場合、まずＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳにより電圧の最も高い第１の電池パックを高圧直流バスに接続し、第１の電池パックに接続される第１のスイッチをオンにし、第１の電池パックに接続される第２のスイッチをオフにすることにより、前記電気自動車を均等化モードに入らせる。
【００８２】
一つの可能な実施形態では、当該方法は、ステップ２０５の後に、さらに下記のステップ２０６又はステップ２０７を含む。
【００８３】
ステップ２０６において、前記均等化モードにおいて、第２の電池パックの電圧が前記高圧直流バスの電圧よりも低い場合、高圧直流バスの電圧を第１の目標電圧とし、ＣＡＮ２コマンドを介してＢＭＳにより第２の電池パックを高圧直流バスに接続し、第２の電池パックに接続される第１のスイッチをオフに制御し、第２の電池パックに接続される第２のスイッチをオンに制御し、レンジエクステンダーユニットにより前記第２の電池パックを充電する。前記第２の電池パックの電圧が上昇して前記第１の目標電圧に達すると、第２の電池パックに接続される第１のスイッチをオンに制御して第２の電池パックを高圧直流バスに接続する。
【００８４】
ステップ２０７において、前記均等化モードにおいて、第２の電池パックの電圧が前記高圧直流バスの電圧よりも高い場合、第２の電池パックの電圧を第２の目標電圧とし、レンジエクステンダーユニットと第１の電池パックとの間の第２のスイッチをオンに制御し、前記レンジエクステンダーユニットが電力追従発電モードに入るように制御し、第１の電池パックの負荷を低下させることにより高圧直流バスの電圧を上昇させる。前記高圧直流バスの電圧が前記第２の目標電圧まで上昇すると、第２の電池パックに接続される第１のスイッチをオンに制御して第２の電池パックを高圧直流バスに接続する。
【００８５】
ここで、前記第２の電池パックは、各電池パックのうち前記第１の電池パック以外の電池パックである。
【００８６】
図３に示すように、本発明において主制御ソフトウェアにより電気自動車の給電システムを制御及び管理する作動フローの例は以下のとおりである。
【００８７】
まず、コントローラ４は電源投入の後に、電池システムを起動又は作動させる必要があるか否かを検査する（３０１）。起動又は作動させる必要がない場合、コントローラ４は、電池パックのメインスイッチがオフのままであることを確認した後（３０２）、高圧直流バスに接続されるスイッチＳ１＋〜ＳＮ＋がオフであることを改めて確認し（３０３）、その後、待機状態に入る。
【００８８】
そして、起動コマンドを受信すると、コントローラ４は、直ちに各電池パックの電圧を検査し（３０４）、各電池パックの電圧が一致するか否かを判断する（３０５）。一致する場合、各電池パックに故障が発生したか否かを判断し（３０６）、故障が発生した電池パックの接続を禁止する。各電池パックに故障が発生していないことを確認した後、まず、高圧直流バスに接続されるスイッチＳ１＋〜ＳＮ＋をオンにする（３０７）。その後、ＣＡＮ２バスを介してメインスイッチをオンにするように電池パックに通知する（３０８）。このとき、すべての電池パックが同時に高圧直流バスに接続されて電気自動車に動力を供給する。自動車の運転中に、コントローラ４は、電池の充電状態ＳＯＣが電力不足状態よりも低い（例えばＳＯＣ＜３０％）ことを検出すると（３０９）、レンジエクステンダーユニットを航続距離延長モードに入るように起動する（３１０）。
【００８９】
また、電池パックの電圧が一致していない場合には、まず、電圧の最も高い電池パックＢＮを見つけ、当該電池パックの高圧直流バスに接続されるスイッチをオンにする（３１１）。そして、ＣＡＮ２バスを介してメインスイッチ（３１２）をオンにするように電池パックＢＮに通知して、当該電池パックの電気自動車への給電を開始させる。それと同時に、コントローラ４は、残りの電池パックの電圧の均等化状態を検査し続ける（３１３）。残りの電池パックの電圧がすべて一致する場合、１回限りの均等化（または、一回的均等化ともいう）制御に入る（３１４）。さもなければ、複数回の均等化制御（３１５）に入る。
【００９０】
そして、均等化制御が完了した後、コントローラ４はさらに、故障が発生した電池パックがあるか否かを検査する（３１６）。故障が発生した電池パックＢＮを見つけると、当該電池パックを高圧直流バスから切り離し、すなわちスイッチＳＮ＋をオフにし（３１６）、他の電池パックは電気自動車に動力を供給し続けることで、車は引続き走行する。
【００９１】
図４に示すように、本発明においてサブ制御ソフトウェアにより航続距離延長モードを実現するフローの例は以下のとおりである。
【００９２】
まず、航続距離延長モードに入ると、まず、レンジエクステンダーユニット３に重大な故障が発生したか否かを検査する（４０１）。重大な故障が発生したことを確認した場合、レンジエクステンダーユニット３の高圧直流バスに接続される各スイッチ（スイッチＳ１−〜ＳＮ−）がオフであることを確認した後（４０２）、エラーコードを送信し（４０３）、その後、主制御ソフトウェアに戻る。さもなければ、レンジエクステンダーユニット３を起動する（４０４）。
【００９３】
そして、レンジエクステンダーユニット３が起動に成功したことを確認すると、レンジエクステンダーユニット３の発電モードを決定するために、サブ制御ソフトウェアは、直ちに電気自動車の実際の電力消費状態を検査する（４０６）。車両全体の電力消費率が２０％未満である場合、発電電流がゼロ電流になるように制御し、発電を停止する（４０７）。車両全体の電力消費率が５０％未満である場合、発電電流がハーフ電流になるように制御し、ハーフ電力で一定発電する（４０８）。車両全体の電力消費率が５０％よりも大きい場合、定格電力で一定発電する（４０９）。
【００９４】
そして、レンジエクステンダーユニット３の発電モードを決定するために、電気自動車の車両全体の車速を検査する（４１０）。車両全体の車速が２５ｋｍ／ｈ未満である場合、レンジエクステンダーユニット３が発電を停止するように制御する（４１１）。車両全体の車速が３５ｋｍ／ｈよりも高く、かつ４５ｋｍ／ｈよりも低い場合、レンジエクステンダーユニット３がハーフ電力で一定発電するように制御する（４１２）。車両全体の車速が６０ｋｍ／ｈよりも高い場合、レンジエクステンダーユニット３が定格電力で一定発電するように制御する（４１３）。レンジエクステンダーユニット３の発電を制御する（４１４）。
【００９５】
上記した電力消費率や車速により、レンジエクステンダーユニット３の作動モードを個別に決定してもよいし、レンジエクステンダーユニット３の作動モードを総合的に決定してもよい。レンジエクステンダーユニット３の作動モードを総合的に決定する場合、通常、決定される２つの発電電力のうち低い方を基準とする。例えば、車速に基づいてレンジエクステンダーユニット３を定格電力で一定発電させることを決定し、電力消費率に基づいてレンジエクステンダーユニット３をハーフ電力で一定発電させることを決定した場合、これらを総合して、レンジエクステンダーユニット３をハーフ電力で一定発電させることを決定する。
【００９６】
そして、コントローラ４は、手動による強制的なシャットダウンを検出すると（４１５）、レンジエクステンダーユニットがストップモードに入るように制御する（４１６）。さもなければ、続いて、電池パックの温度を監視および検査する（４１７）。電池パックの温度が予め設定された低温（例えば０℃）状態にある場合、発電電力を車両全体の実際の動力需要に追従させて発電する（すなわち電力追従ハイブリッド発電）（４１８）。電池パックの温度が上昇して正常の作動温度に戻ると、発電電力は、定回転数定電力で発電する（４１９）（例えば定格定電力発電）。
【００９７】
そして、レンジエクステンダー動力システムのシャットダウン条件が満たされると（４２０）、さらにレンジエクステンダーユニットの温度を検査する（４２１）。温度が高すぎると、レンジエクステンダーユニットをゼロ電力ままで、しばらく（例えば６０秒間）作動し続けた後（４２２）、シャットダウン操作を行う（４１６）。さもなければ、システムは、車両全体の電力消費率を再検査し、発電電力制御状態に戻る。
【００９８】
図５に示すように、本発明によるサブ制御ソフトウェアの均等化充電制御モード（均等化モードともいう）における作動フローは以下のとおりである。
【００９９】
まず、均等化充電制御モードに入ると、レンジエクステンダーユニット３を起動し（５０１）、発電開始の準備をする。ここで、まず、１回的均等化を行うか否かを判断することができる（５０２）。１回的均等化を行うと判断された場合、当該電池パックの識別子、すなわちＩＤを読み取る（５０３）。１回的均等化ではなく、複数回的均等化を行うと判断された場合、電圧の最も小さい電池パックのＩＤを読み取ることができる（５０４）。均等化が必要な電池パックＢＮを特定した後、電池パックの実際の電圧を検査し、均等化発電の電力及び発電モードを判断する。
【０１００】
そして、電池パックＢＮの電圧を読み取る（５０５）。電池パックＢＮの電圧が高圧直流バスの電圧よりも遥かに低い（電池パックＢＮの電圧／高圧直流バスの電圧＜０．９）と判断された場合（５０６）、スイッチＳＮ−をオンにした（５０７）後に、レンジエクステンダーユニットが定電圧発電モードに入るように制御する（５０８）。電池パックＢＮの電圧が高圧直流バスの電圧の許容範囲内（例えば、０．９＜電池パックＢＮの電圧／高圧直流バスの電圧＜１．１）であると判断された場合（５０９）、高圧直流バスのスイッチＳＮ＋をオンにし（５１０）、電池パックＢＮを高圧直流バスに接続して電気自動車に動力を供給する。すべての電池パックが高圧直流バスに接続したかを判断する（５１１）。すべての電池パックが高圧直流バスに接続したと判断された場合に戻る。さもなければ、他の電池パックを均等化し続ける。
【０１０１】
また、電池パックＢＮの電圧が高圧直流バスの電圧を超える（例えば、電池パックＢＮの電圧／高圧直流バスの電圧＞１．１）と、電池パックＢＮを均等化充電するのではなく、レンジエクステンダーユニット３が電力追従発電モードに入るように制御し、高圧直流バスに接続済みの電池パックの負荷を低下させ、電池パックの電圧を回復させて上昇させる（５１２）。
【０１０２】
本発明は、応用の必要に応じて、並列接続される電池パックの均等化充電を行う上で、直流出力発電（定電力発電、定電圧発電や電力追従発電等を含む）を連続して行うことができ、純電気駆動される電気自動車等の補助電源とすることにも適している。
【０１０３】
以上に本発明の各実施例を説明した。上記説明は網羅的なものではなく、例示的なもので、かつ開示された各実施例に限定されるものではない。説明された各実施例の範囲及び趣旨から逸脱しない限り、多くの修正及び変更は当業者には自明であろう。本明細書に使用される用語の選択は、各実施例の原理、実際の応用又は市場における技術の改良を最もよく説明するか、あるいは本明細書に記載された各実施例を当業界の他の一般的な技術者に理解してもらうためのものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2019532605.tif 000009
2019532605.tif 000010
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