(57)【要約】【課題】出力電流レベルが高くて充分な容量を確保するための安い価格のバッテリーパック及びその駆動方法を提供する。【解決手段】バッテリーパック１００としての内部バッテリー１１０と、外部バッテリー２００の一つ以上の充電・放電条件を測定する測定部１２０と、内部バッテリー１１０と電気的に連結されて、一つ以上の充電・放電条件に基づいて外部バッテリー２００と内部バッテリー１１０との出力電流レベル及び入力電流レベルを制御する電力制御部１３０と、電力制御部１３０と電気的に連結された第１連結部１４１及び第２連結部１４２と、を含み、一つ以上の充電・放電条件は外部バッテリー２００のＳＯＣレベルを含み、第１連結部１４１は、電力制御部１３０と外部バッテリー２００とを連結する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーパックとしての内部バッテリーと、
外部バッテリーの一つ以上の充電・放電条件を測定する測定部と、
前記内部バッテリーと電気的に連結されて、前記一つ以上の充電・放電条件に基づいて前記外部バッテリーと前記内部バッテリーとの出力電流レベル及び入力電流レベルを制御する電力制御部と、
前記電力制御部と電気的に連結された第１連結部及び第２連結部と、を含み、
前記一つ以上の充電・放電条件は前記外部バッテリーのＳＯＣレベルを含み、
前記第１連結部は、前記電力制御部と前記外部バッテリーとを連結することを特徴とするバッテリーパック。
【請求項２】
前記外部バッテリーの容量は、
前記内部バッテリーの容量より大きく、
前記外部バッテリーの出力電流レベルの最大値は、
前記内部バッテリーの出力電流レベルの最大値より小さいことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項３】
前記第２連結部が負荷に連結されて、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、
前記外部バッテリーの出力電流レベルが第１の既設定レベル以下に制御され、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベル以下の場合、
前記外部バッテリーの出力電流レベルが前記第１の既設定レベルよりも低い第２の既設定レベル以下に制御されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項４】
前記一つ以上の充電・放電条件は、
前記負荷のための電流レベルをさらに含み、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高く、
前記電流レベルが前記第１の既設定レベルよりも高い場合、
前記内部バッテリーが放電されて、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高く、
前記電流レベルが前記第１の既設定レベル以下の場合、
前記内部バッテリーの入力電流レベルが第３の既設定レベルであり、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも低く、
前記電流レベルが前記第２の既設定レベルよりも高い場合、
前記内部バッテリーが放電されて、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも低く、
前記電流レベルが前記第２の既設定レベル以下の場合、
前記内部バッテリーの入力電流レベルが前記第３の既設定レベルよりも高い第４の既設定レベルであることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーパック。
【請求項５】
前記第２連結部が充電器に連結されて、
前記一つ以上の充電・放電条件は前記外部バッテリーの温度をさらに含み、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、または前記外部バッテリーの温度が既設定の温度よりも低い場合、
前記内部バッテリーが充電されて、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下で、前記外部バッテリーの温度が既設定の温度以上の場合、
前記外部バッテリーが充電されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項６】
内部バッテリー及び前記内部バッテリーと電気的に連結された電力制御部を含むバッテリーパックを提供する段階と、
前記電力制御部と外部バッテリーとを第１連結部を介して電気的に連結させる段階と、
一つ以上の充電・放電条件を測定する段階と、
前記一つ以上の充電・放電条件に基づいて前記内部バッテリー及び前記外部バッテリーを制御する段階と、を含み、
前記制御する段階において、前記内部バッテリーと前記外部バッテリーの放電可否、出力電流レベル、充電可否及び入力電流レベルのうち少なくともいずれか一つが制御されることを特徴とするバッテリーパックの駆動方法。
【請求項７】
前記電気的に連結させる段階において、
前記電力制御部と負荷とが第２連結部を介して電気的に連結されて、
前記一つ以上の充電・放電条件は前記外部バッテリーのＳＯＣレベル及び前記負荷のための電流レベルを含み、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高く、
前記負荷のための電流レベルが第１の既設定レベルよりも高い場合、
前記内部バッテリーまたは前記外部バッテリーのうち少なくともいずれか一つを第１モードで制御する段階が遂行されて、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベルよりも高く、
前記電流レベルが前記第１の既設定レベル以下の場合、
前記内部バッテリーまたは前記外部バッテリーのうち少なくともいずれか一つを第２モードで制御する段階が遂行され、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベル以下で、前記電流レベルが第２の既設定レベルよりも高い場合、
前記内部バッテリーまたは前記外部バッテリーのうち少なくともいずれか一つを第３モードで制御する段階が遂行され、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベル以下で、前記電流レベルが前記第２の既設定レベル以下の場合、
前記内部バッテリーまたは前記外部バッテリーのうち少なくともいずれか一つを第４モードで制御する段階が遂行されることを特徴とする請求項６に記載のバッテリーパックの駆動方法。
【請求項８】
前記第１モードで制御する段階において、
前記外部バッテリーの出力電流レベルは前記第１の既設定レベルで制御されて、
前記内部バッテリーは放電されて、
前記第２モードで制御する段階において、
前記外部バッテリーの出力電流レベルは前記電流レベルよりも高くなるように制御されて、
前記内部バッテリーの入力電流レベルは第３の既設定レベルで制御され、
前記第３モードで制御する段階において、
前記外部バッテリーの出力電流レベルは前記第２の既設定レベルで制御されて、
前記内部バッテリーは放電されて、
前記第４モードで制御する段階において、
前記外部バッテリーの出力電流レベルは前記電流レベルよりも高くなるように制御されて、
前記内部バッテリーの入力電流レベルは前記第３の既設定レベルよりも高い第４の既設定レベルで制御されることを特徴とする請求項７に記載のバッテリーパックの駆動方法。
【請求項９】
前記電気的に連結させる段階において、
前記電力制御部と充電器とが第２連結部を介して電気的に連結されて、
前記一つ以上の充電・放電条件は前記外部バッテリーのＳＯＣレベル及び前記外部バッテリーの温度を含み、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、または前記外部バッテリーの温度が既設定の温度よりも低い場合、第５モードで制御する段階が遂行され、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下で、前記外部バッテリーの温度が既設定の温度以上の場合、
第６モードで制御する段階が遂行されることを特徴とする請求項６に記載のバッテリーパックの駆動方法。
【請求項１０】
前記第５モードで制御する段階において、
前記内部バッテリーが充電されて、
前記第６モードで制御する段階において、
前記外部バッテリーが充電されることを特徴とする請求項９に記載のバッテリーパックの駆動方法。
【請求項１１】
第１インターフェースと、
前記第１インターフェースを介して外部バッテリーに連結される電力制御部と、を含み、
前記電力制御部は、
前記外部バッテリー及び内部バッテリーの出力電流レベル及び入力電流レベルを一つ以上の充電・放電条件に基づいて制御し、
前記一つ以上の充電・放電条件は、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルを含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記外部バッテリーの容量は、
前記内部バッテリーの容量よりも大きく、
前記外部バッテリーの出力電流レベルの最大値は、
前記内部バッテリーの出力電流レベルの最大値よりも小さいことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は第２インターフェースをさらに含み、
前記電力制御部は前記第２インターフェースを介して負荷に連結されて、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、
前記外部バッテリーの出力電流レベルが第１の既設定レベル以下に制御され、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベル以下の場合、
前記外部バッテリーの出力電流レベルが前記第１の既設定レベルよりも低い第２の既設定レベル以下に制御されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記一つ以上の充電・放電条件は前記負荷のための電流レベルを含み、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベルよりも高く、
前記電流レベルが前記第１の既設定レベルよりも高い場合、
前記内部バッテリーが放電されて、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベルよりも高く、
前記電流レベルが前記第１の既設定レベル以下の場合、
前記内部バッテリーの入力電流レベルが第３の既設定レベルであり、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベルよりも高く、
前記電流レベルが前記第２の既設定レベルよりも高い場合、
前記内部バッテリーが放電されて、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベルよりも低く、
前記電流レベルが前記第２の既設定レベル以下の場合、
前記内部バッテリーの入力電流レベルが前記第３の既設定レベルよりも高い第４の既設定レベルであることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記装置は第２インターフェースをさらに含み、
前記電力制御部は前記第２インターフェースを介して充電器に連結されて、
前記一つ以上の充電・放電条件は前記外部バッテリーの温度をさらに含み、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、または前記外部バッテリーの温度が既設定の温度よりも低い場合、
前記内部バッテリーが充電されて、
前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下で、前記外部バッテリーの温度が既設定の温度以上の場合、
前記外部バッテリーが充電されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーパック及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運送手段（自動車、フォークリフトなど）を駆動していたエンジンは、公害及び騷音などのような問題があった。さらに、エンジンの代わりにモーターを使用する運送手段が開発中であるが、モーターにエネルギーを供給する再充電の可能なバッテリーは、まだ解決すべき問題が残されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０４１４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、再充電の可能なバッテリーの例としては、鉛蓄電池及びリチウムイオン電池などがある。鉛蓄電池の場合、安い価格で充分な容量を確保することができるが、出力電流レベルが低い。したがって、負荷が瞬間的に高いレベルの電流を要求する場合、それに対応し難いという短所がある。また、リチウムイオン電池の場合、出力電流レベルは高いが、容量に対する価格の比が高いという短所がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、出力電流レベルが高くて充分な容量を確保するための安い価格のバッテリーパック及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の一実施例によるバッテリーパックは、外部バッテリーと連結されることができるバッテリーパックとして、内部バッテリーと、前記外部バッテリーの一つ以上の充電・放電条件を測定する測定部と、前記内部バッテリーと電気的に連結されて、前記一つ以上の充電・放電条件に基づいて前記外部バッテリーと前記内部バッテリーの出力電流レベル及び入力電流レベルを制御する電力制御部と、前記電力制御部と電気的に連結された第１連結部及び第２連結部と、を含み、前記一つ以上の充電・放電条件は前記外部バッテリーのＳＯＣレベルを含み、前記第１連結部は、前記電力制御部と前記外部バッテリーとを連結することができる。
【０００７】
また、前記外部バッテリーの容量は、前記内部バッテリーの容量より大きく、前記外部バッテリーの出力電流レベルの最大値は、前記内部バッテリーの出力電流レベルの最大値よりも小さい場合がありえる。
【０００８】
また、前記第２連結部に負荷が連結されて、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、前記外部バッテリーの出力電流レベルが第１の既設定レベル以下に制御されることができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベル以下の場合、前記外部バッテリーの出力電流レベルが前記第１の既設定レベルよりも低い第２の既設定レベル以下に制御されることができる。
【０００９】
また、前記一つ以上の充電・放電条件は、前記負荷によって電流レベルをさらに含み、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高く、前記電流レベルが前記第１の既設定レベルよりも高い場合、前記内部バッテリーが放電されて、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高く、前記電流レベルが前記第１の既設定レベル以下の場合、前記内部バッテリーの入力電流レベルが第３の既設定レベルでありえるし、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも低く、前記電流レベルが前記第２の既設定レベルよりも高い場合、前記内部バッテリーが放電されて、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも低く、前記電流レベルが前記第２の既設定レベル以下の場合、前記内部バッテリーの入力電流レベルが前記第３の既設定レベルよりも高い第４の既設定レベルでありえる。
【００１０】
また、前記第２連結部に充電器が連結されることができ、前記一つ以上の充電・放電条件は前記外部バッテリーの温度をさらに含み、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、または前記外部バッテリーの温度が既設定の温度よりも低い場合、前記内部バッテリーが充電されて、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下で、前記外部バッテリーの温度が既設定の温度以上の場合、前記外部バッテリーが充電されることができる。
【００１１】
さらに、本発明はバッテリーパックの駆動方法という他の側面がある。本発明の一実施例によるバッテリーパックの駆動方法は、内部バッテリー及び前記内部バッテリーと電気的に連結された電力制御部を含むバッテリーパックを提供する段階と、前記電力制御部と外部バッテリーとを第１連結部を介して電気的に連結させる段階と、一つ以上の充電・放電条件を測定する段階と、前記一つ以上の充電・放電条件に基づいて前記内部バッテリー及び前記外部バッテリーを制御する段階と、を含むことができ、前記制御する段階において、前記内部バッテリーと前記外部バッテリーの放電可否、出力電流レベル、充電可否及び入力電流レベルのうち少なくともいずれか一つが制御されることができる。
【００１２】
また、前記電気的に連結させる段階において、前記電力制御部と負荷とが第２連結部を介して電気的に連結されて、前記一つ以上の充電・放電条件は前記外部バッテリーのＳＯＣレベル及び前記負荷によって電流レベルを含むことができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高く、前記負荷によって電流レベルが第１の既設定レベルよりも高い場合、前記内部バッテリーまたは前記外部バッテリーのうち少なくともいずれか一つを第１モードで制御する段階が遂行されることができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベルよりも高く、前記電流レベルが前記第１の既設定レベル以下の場合、前記内部バッテリーまたは前記外部バッテリーのうち少なくともいずれか一つを第２モードで制御する段階が遂行されることができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベル以下で、前記電流レベルが第２の既設定レベルよりも高い場合、前記内部バッテリーまたは前記外部バッテリーのうち少なくともいずれか一つを第３モードで制御する段階が遂行されることができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベル以下で、前記電流レベルが前記第２の既設定レベル以下の場合、前記内部バッテリーまたは前記外部バッテリーのうち少なくともいずれか一つを第４モードで制御する段階が遂行されることができる。
【００１３】
また、前記第１モードで制御する段階において、前記外部バッテリーの出力電流レベルは前記第１の既設定レベルで制御されて、前記内部バッテリーは放電されることができ、前記第２モードで制御する段階において、前記外部バッテリーの出力電流レベルは前記電流レベルよりも高くなるように制御されて、前記内部バッテリーの入力電流レベルは第３の既設定レベルで制御されることができ、前記第３モードで制御する段階において、前記外部バッテリーの出力電流レベルは前記第２の既設定レベルで制御されて、前記内部バッテリーは放電されることができ、前記第４モードで制御する段階において、前記外部バッテリーの出力電流レベルは前記電流レベルよりも高くなるように制御されて、前記内部バッテリーの入力電流レベルは前記第３の既設定レベルよりも高い第４の既設定レベルで制御されることができる。
【００１４】
また、前記電気的に連結させる段階において、前記電力制御部と充電器とが第２連結部を介して電気的に連結されることができ、前記一つ以上の充電・放電条件は前記外部バッテリーのＳＯＣレベル及び前記外部バッテリーの温度を含み、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、または前記外部バッテリーの温度が既設定の温度よりも低い場合、第５モードで制御する段階が遂行されることができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下で、前記外部バッテリーの温度が既設定の温度以上の場合、第６モードで制御する段階が遂行されることができる。
【００１５】
また、前記第５モードで制御する段階において、前記内部バッテリーが充電されることができ、前記第６モードで制御する段階において、前記外部バッテリーが充電されることができる。
【００１６】
また、本発明は、装置という他の側面がある。本発明の一実施例による装置は、第１インターフェース及び前記第１インターフェースを介して外部バッテリーに連結される電力制御部を含むことができ、前記電力制御部は、前記外部バッテリー及び内部バッテリーの出力電流レベル及び入力電流レベルを一つ以上の充電・放電条件に基づいて制御することができ、前記一つ以上の充電・放電条件は、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルを含むことができる。
【００１７】
また、前記外部バッテリーの容量は、前記内部バッテリーの容量よりも大きい場合があり、前記外部バッテリーの出力電流レベルの最大値は、前記内部バッテリーの出力電流レベルの最大値よりも小さい場合がある。
【００１８】
また、前記一つ以上の充電・放電条件は、前記負荷のための電流レベルを含むことができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベルよりも高く、前記電流レベルが前記第１の既設定レベルよりも高い場合、前記内部バッテリーが放電されることができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベルよりも高く、前記電流レベルが前記第１の既設定レベル以下の場合、前記内部バッテリーの入力電流レベルが第３の既設定レベルでありえるし、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベルよりも高く、前記電流レベルが前記第２の既設定レベルよりも高い場合、前記内部バッテリーが放電されることができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが前記既設定のＳＯＣレベルよりも低く、前記電流レベルが前記第２の既設定レベル以下の場合、前記内部バッテリーの入力電流レベルが前記第３の既設定レベルよりも高い第４の既設定レベルでありえる。
【００１９】
また、前記装置は、第２インターフェースをさらに含むことができ、前記電力制御部は、前記第２インターフェースを介して充電器に連結されることができ、前記一つ以上の充電・放電条件は、前記外部バッテリーの温度をさらに含むことができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、または前記外部バッテリーの温度が既設定の温度よりも低い場合、前記内部バッテリーが充電されることができ、前記外部バッテリーのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下で、前記外部バッテリーの温度が既設定の温度以上の場合、前記外部バッテリーが充電されることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明の一実施例によるバッテリーパック及びその駆動方法によれば、出力電流レベルが高くて充分な容量を確保するための価格が安くなることが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例によるバッテリーパックに負荷が連結された場合を説明するための図面である。
【図２】本発明の一実施例によるバッテリーパックに充電器が連結された場合を説明するための図面である。
【図３】図１に示されたバッテリーパックの駆動方法を説明するための図面である。
【図４】図３に示されたバッテリーパックの駆動方法のうち制御段階を説明するための図面である。
【図５】図１に示された内部バッテリー、及び外部バッテリーの駆動を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付された図面を参照して本発明による好ましい実施例について詳しく説明する。明細書全体にかけて同一の参照番号等は、実質的に同一の構成要素等を意味する。以下の説明にて、本発明に係わる公知機能あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に曇らせることがあると判断される場合、その詳細な説明を略する。また、以下の説明で使われる構成要素の名称は、明細書作成の容易さを考慮して選択されうるものであり、実際の製品の部品名称とは異なる場合がある。
【００２３】
図１は、本発明の一実施例によるバッテリーパックに負荷３００−１が連結された場合を説明するための図面である。図１を参照すれば、バッテリーパック１００は、内部バッテリー１１０、測定部１２０、電力制御部１３０、第１連結部１４１及び第２連結部１４２を含む。図１では、第２連結部１４２に負荷３００−１が電力制御部１３０と電気的に連結されている。負荷３００−１の一例としては、運送手段（電気自動車、電気フォークリフトなど）がある。
【００２４】
内部バッテリー１１０は再充電が可能であり、測定部１２０は一つ以上の充電・放電条件を測定する。一つ以上の充電・放電条件は、第１連結部１４１を介して電力制御部１３０と連結された外部バッテリー２００のＳＯＣレベルを含むことができる。
【００２５】
ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ；充電状態）レベルは、標準状態で充電する場合、総充電量対比バッテリーに残されている充電量の割合を意味し、ＳＯＣレベルが１００％の場合が最大のＳＯＣレベルであり、０％の場合が最大の放電状態である。負荷３００−１が第２連結部１４２を介して電力制御部１３０と連結されたので、一つ以上の充電・放電条件は負荷３００−１のための電流レベルをさらに含むこともできる。
【００２６】
外部バッテリー２００の容量は、内部バッテリー１１０の容量より大きい場合があり、外部バッテリー２００の出力電流レベルの最大値は、内部バッテリー１１０の出力電流レベルの最大値よりも小さい場合がある。外部バッテリー２００も再充電が可能である。
【００２７】
図１を参照すれば、測定部１２０が外部バッテリー２００のＳＯＣレベルを直接測定したが、外部バッテリー２００に別途の電流センサー（図示せず）を連結させて、別途の電流センサー（図示せず）が測定部１２０へＳＯＣレベルに対応する信号を送信することもできる。
【００２８】
電力制御部１３０は、内部バッテリー１１０と電気的に連結されて、一つ以上の充電・放電条件に基づいて内部バッテリー１１０及び外部バッテリー２００の充電可否及び放電可否を制御する。電力制御部１３０は、電圧／電流制御回路１３１を含む。
【００２９】
電圧／電流制御回路１３１は、内部バッテリー１１０が放電される場合の内部バッテリー１１０の出力電流レベル、内部バッテリー１１０が充電される場合の内部バッテリー１１０の入力電流レベル、外部バッテリー２００が放電される場合の外部バッテリー２００の出力電流レベル、及び、外部バッテリー２００が充電される場合の外部バッテリー２００の入力電流レベルを制御する。電流レベルが制御されながら、電圧レベルをも一緒に制御されることができる。
【００３０】
第１連結部１４１及び第２連結部１４２は、電力制御部１３０に連結されている。第１連結部１４１は、第１端子１４１−１及び第２端子１４１−２を含み、第２連結部１４２は第１端子１４２−１及び第２端子１４２−２を含む。
【００３１】
外部バッテリー２００の両端（陽極及び陰極）がそれぞれ第１端子１４１−１及び第２端子１４１−２に連結されており、負荷３００−１の両端（陽極及び陰極）がそれぞれ第１端子１４２−１及び第２端子１４２−２に連結されている。図１における実施例では、それぞれの連結部が二つの端子を含むが、これは限定されるものではない。
【００３２】
電力制御部１３０が第２連結部１４２を介して負荷３００−１と電気的に連結される場合、外部バッテリー２００が負荷３００−１によって放電され、内部バッテリー１１０は充電されるか、または放電されることができる。
【００３３】
測定部１２０は、外部バッテリー２００のＳＯＣレベル及び負荷３００−１によって電流レベルを測定することができる。電力制御部１３０は、外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル（例えば、５０％）よりも高いか否かを判断する。
【００３４】
外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、外部バッテリー２００内の容量が充分であると判断されうる。外部バッテリー２００の出力電流レベルの最大値が相対的に高く設定されて、内部バッテリー１１０が急激に放電される可能性が低いので、内部バッテリー１１０の入力電流レベルが相対的に低く設定される。
【００３５】
電圧／電流制御回路１３１は、外部バッテリー２００の出力電流レベルが第１の既設定レベル（例えば、３００Ａ）以下になるように制御する。負荷３００−１によって電流レベルが第１の既設定レベルよりも高い場合、外部バッテリー２００の出力電流レベルが第１の既設定レベルに対応し、内部バッテリー１１０も負荷３００−１によって放電される。負荷３００−１によって電流レベルが第１の既設定レベル以下の場合、電圧／電流制御回路１３１は外部バッテリー２００の出力電流レベルが電流レベル以上になるように制御し、内部バッテリー１１０の入力電流レベルが第３の既設定レベル（例えば、１０Ａ）になるように制御する。
【００３６】
外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下の場合、外部バッテリー２００内の容量が充分ではないと判断されうる。外部バッテリー２００の出力電流レベルが相対的に低く設定されて、内部バッテリー１１０が急激に放電される可能性が高いので、内部バッテリー１１０の入力電流レベルが相対的に高く設定される。
【００３７】
電圧／電流制御回路１３１は、外部バッテリー２００の出力電流レベルが第２の既設定レベル（例えば、１２０Ａ）以下になるように制御する。第２の既設定レベルは、第１の既設定レベルよりも低い場合がある。負荷３００−１によって電流レベルが第２の既設定レベルよりも高い場合、外部バッテリー２００の出力電流レベルが第２の既設定レベルに対応し、内部バッテリー１１０も負荷３００−１によって放電される。
【００３８】
負荷３００−１によって電流レベルが第２の既設定レベル以下の場合、電圧／電流制御回路１３１は、外部バッテリー２００の出力電流レベルが電流レベル以上になるように制御し、内部バッテリー１１０の入力電流レベルが第３の既設定レベルよりも高い第４の既設定レベル（例えば、１００Ａ）になるように制御する。
【００３９】
第１の既設定レベルないし第４の既設定レベルは、電力制御部１３０の設定によって変更されることができる。また、ＳＯＣレベルをより詳細に区分して出力電流レベルの最大値または入力電流レベルを３段階以上で制御することも可能である。
【００４０】
図２は、本発明の一実施例によるバッテリーパックに充電器が連結された場合を説明するための図面である。図１及び図２を参照すれば、バッテリーパック１００は、内部バッテリー１１０、測定部１２０、電力制御部１３０、第１連結部１４１、及び第２連結部１４２を含む。図２を参照すれば、充電器３００−２と電力制御部１３０とが電気的に連結されている。
【００４１】
内部バッテリー１１０は、再充電が可能であり、測定部１２０は一つ以上の充電・放電条件を測定する。一つ以上の充電・放電条件は、第１連結部１４１を介して電力制御部１３０と連結された外部バッテリー２００のＳＯＣレベルを含むことができる。
【００４２】
充電器３００−２が第２連結部１４２を介して電力制御部１３０と連結されているので、一つ以上の充電・放電条件は、内部バッテリー１１０及び外部バッテリー２００の温度をさらに含むことも可能である。図２を参照すれば、測定部１２０が外部バッテリー２００の温度及びＳＯＣレベルを直接測定したが、外部バッテリー２００に別途の温度センサー（図示せず）及び電流センサー（図示せず）を連結させて、別途の温度センサー（図示せず）及び電流センサー（図示せず）が測定部１２０へ信号を送信することも可能である。
【００４３】
電力制御部１３０は、内部バッテリー１１０と電気的に連結され、一つ以上の充電・放電条件に基づいて内部バッテリー１１０及び外部バッテリー２００の充電可否及び放電可否を制御する。電力制御部１３０は、電圧／電流制御回路１３１を含む。
【００４４】
電圧／電流制御回路１３１は、内部バッテリー１１０が充電される場合の内部バッテリー１１０の入力電流レベル及び外部バッテリー２００が充電される場合の外部バッテリー２００の入力電流レベルを制御する。電流レベルが制御されながら電圧レベルをも一緒に制御されることができる。
【００４５】
第１連結部１４１及び第２連結部１４２は、電力制御部１３０と連結されている。第１連結部１４１は、第１端子１４１−１及び第２端子１４１−２を含み、第２連結部１４２は第１端子１４２−１及び第２端子１４２−２を含む。
【００４６】
外部バッテリー２００の両端（陽極及び陰極）がそれぞれ第１端子１４１−１及び第２端子１４１−２に連結されており、充電器３００−２に含まれた二つの端子がそれぞれ第１端子１４２−１及び第２端子１４２−２に連結されている。充電器３００−２が交流電源を出力することも可能である。例えば、充電器３００−２は電圧レベルが２２０Ｖで、電流レベルが３０Ａである交流電源を出力することができる。この場合、電圧／電流制御回路１３１は、交流電源を直流電源に変換することも可能である。
【００４７】
電力制御部１３０が第２連結部１４２を介して充電器３００−２と電気的に連結される場合、内部バッテリー１１０または外部バッテリー２００が充電器３００−２によって充電されることができる。
【００４８】
測定部１２０は、内部バッテリー１１０の温度、外部バッテリー２００のＳＯＣレベル及び外部バッテリー２００の温度を測定することができる。
【００４９】
電力制御部１３０は、外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以上であるか否か、及び外部バッテリー２００の温度が既設定の温度以下であるか否かを判断する。
【００５０】
外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高いか、外部バッテリー２００の温度が既設定の温度よりも低い場合、外部バッテリー２００の充電特性が劣化されたり、效率が低下されたりする場合がありえる。したがって、まず、内部バッテリー１１０がそのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以上になるまで充電され、その後、外部バッテリー２００が充電されることができる。そのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、内部バッテリー１１０または外部バッテリー２００は充電されない場合もある。
【００５１】
外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下で、外部バッテリー２００の温度が既設定の温度よりも高い場合、外部バッテリー２００の充電特性が劣化されたり、效率が低下されたりしない。したがって、まず、外部バッテリー２００がそのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以上になるまで充電され、内部バッテリー１１０がその後に充電されることができる。そのＳＯＣレベルがすでに既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、内部バッテリー１１０または外部バッテリー２００は充電されない場合もある。
【００５２】
図３は、図１に示されたバッテリーパックの駆動方法を説明するための図面である。以下、図１ないし図３を参照して説明する。
【００５３】
内部バッテリー及び前記内部バッテリーと電気的に連結された電力制御部を含むバッテリーパックを提供する段階（Ｓ１００）において、内部バッテリー１１０、測定部１２０、電力制御部１３０、第１連結部１４１及び第２連結部１４２を含むバッテリーパック１００が提供される。
【００５４】
外部バッテリーと前記電力制御部とを電気的に連結させる段階（Ｓ２００）において、外部バッテリー２００が第１連結部１４１を介して電力制御部１３０と電気的に連結される。外部バッテリー２００の両端（陽極及び陰極）がそれぞれ第１端子１４１−１及び第２端子１４１−２に連結される。また、第２連結部１４２には負荷３００−１または充電器３００−２が連結される。
【００５５】
負荷３００−１が電力制御部１３０に連結された場合、負荷３００−１の両端（陽極及び陰極）がそれぞれ第１端子１４２−１及び第２端子１４２−２に連結される。充電器３００−２が電力制御部１３０に連結された場合、充電器３００−２に含まれた二つの端子がそれぞれ第１端子１４２−１及び第２端子１４２−２に連結される。充電器３００−２が交流電源を出力する場合、電圧／電流制御回路１３１は、充電器３００−２からの交流電源を直流電源に変換させることもできる。
【００５６】
一つ以上の充電・放電条件を測定する段階（Ｓ３００）において、測定部１２０が一つ以上の充電・放電条件を測定する。負荷３００−１が電力制御部１３０に電気的に連結された場合、一つ以上の充電・放電条件は外部バッテリー２００のＳＯＣレベル及び負荷３００−１による電流レベルを含む。充電器３００−２が電力制御部１３０に電気的に連結された場合、一つ以上の充電・放電条件は外部バッテリー２００のＳＯＣレベル及び外部バッテリー２００の温度を含む。
【００５７】
内部バッテリー及び外部バッテリーを制御する段階（Ｓ４００）において、電力制御部１３０が内部バッテリー１１０及び外部バッテリー２００を制御する。具体的な制御過程は、図４を参照して後で説明する。
【００５８】
図４は、図３に示されたバッテリーパックの駆動方法のうち、制御段階を説明するための図面である。
【００５９】
Ｓ４１０段階において、電力制御部１３０に負荷３００−１が連結されているか否かが判断される。負荷３００−１の場合、Ｓ４２０段階が遂行されて、充電器３００−２の場合、Ｓ４５０段階が遂行される。
【００６０】
Ｓ４２０段階において、外部バッテリー２００のＳＯＣレベルと既設定のＳＯＣレベル（例えば、５０％）とが比較される。外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、Ｓ４３０段階が遂行され、そうでない場合にＳ４４０段階が遂行される。
【００６１】
Ｓ４３０段階において、負荷３００−１によって電流レベルと第１の既設定レベル（例えば、３００Ａ）とが比較される。負荷３００−１によって電流レベルが第１の既設定レベルよりも高い場合、第１モードで制御する段階（Ｓ４７１）が遂行される。そうでない場合に第２モードで制御する段階（Ｓ４７２）が遂行される。
【００６２】
Ｓ４４０段階において、負荷３００−１によって電流レベルと第２の既設定レベル（例えば、１２０Ａ）とが比較される。第２の既設定レベルは第１の既設定レベルより低い場合がある。負荷３００−１によって電流レベルが第２の既設定レベルよりも高い場合、第３モードで制御する段階（Ｓ５７３）が遂行される。そうでない場合に第４モードで制御する段階（Ｓ５７４）が遂行される。
【００６３】
Ｓ４５０段階において、外部バッテリー２００のＳＯＣレベルと既設定のＳＯＣレベルとが比較される。ここで、Ｓ４５０段階での既設定のＳＯＣレベルは、Ｓ４２０段階での既設定レベルと異なる場合がある。外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、第５モードで制御する段階（Ｓ４７５）が遂行される。そうでない場合にＳ４６０段階が遂行される。
【００６４】
Ｓ４６０段階において、外部バッテリー２００の温度と既設定の温度とが比較される。外部バッテリー２００の温度が既設定の温度より低い場合、外部バッテリー２００の充電特性が劣化されたり、效率が低下されたりする場合がある。したがって、第５モードで制御する段階Ｓ４７５が遂行される。そうでない場合に外部バッテリー２００の充電特性が劣化されたり、效率が低下されたりしないので、第６モードで制御する段階Ｓ４７６が遂行される。
【００６５】
第１モードで制御する段階（Ｓ４７１）において、外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高いので、外部バッテリー２００内の容量が充分であると判断されうる。外部バッテリー２００の出力電流レベルが相対的に高く設定される。内部バッテリー１１０の出力電流レベルは、第１の既設定レベルで制御される。負荷３００−１によって電流レベルが第１の既設定レベルよりも高いので、内部バッテリー１１０も放電される。
【００６６】
第２モードで制御する段階（Ｓ４７２）において、外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高いので、外部バッテリー２００内の容量が充分であると判断されうる。内部バッテリー１１０が急激に放電される可能性が低いので、内部バッテリー１１０の入力電流レベルが相対的に低く設定される。
【００６７】
電圧／電流制御回路１３１は、外部バッテリー２００の出力電流レベルが電流レベルよりも高くなるように制御し、内部バッテリー１１０の入力電流レベルが第３の既設定レベル（例えば、１０Ａ）になるように制御する。第１モードで制御する段階（Ｓ４７１）及び第２モードで制御する段階（Ｓ４７２）において、外部バッテリー２００の出力電流レベルは第１の既設定レベル以下に制御される。
【００６８】
第３モードで制御する段階（Ｓ４７３）において、外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下なので、外部バッテリー２００内の容量が充分ではないと判断されうる。外部バッテリー２００の出力電流レベルが相対的に低く設定される。外部バッテリー２００の出力電流レベルは第１の既設定レベルよりも低い第２の既設定レベルで制御されて、内部バッテリー１１０も放電される。
【００６９】
第４モードで制御する段階（Ｓ４７４）において、外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下なので、外部バッテリー２００内の容量が充分ではないと判断されうる。内部バッテリー１１０が急激に放電される可能性が高いので、内部バッテリー１１０の入力電流レベルが相対的に高く設定される。
【００７０】
電圧／電流制御回路１３１は、外部バッテリー２００の出力電流レベルが電流レベル以上になるように制御し、内部バッテリー１１０の入力電流レベルが第３の既設定レベルよりも高い第４の既設定レベル（例えば、１００Ａ）になるように制御する。第３モードで制御する段階（Ｓ４７３）及び第４モードで制御する段階（Ｓ４７４）において、外部バッテリー２００の出力電流レベルは第２の既設定レベル以下に制御される。
【００７１】
第５モードで制御する段階（Ｓ４７５）において、外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベルよりも高いか、外部バッテリー２００の温度が既設定の温度よりも低いので、外部バッテリー２００の充電特性が劣化されたり效率が低下されたりする場合がある。したがって、まず内部バッテリー１１０がそのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以上になるまで充電され、その後に、外部バッテリー２００が充電されることができる。そのＳＯＣレベルがすでに既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、内部バッテリー１１０または外部バッテリー２００は充電されない場合もある。
【００７２】
第６モードで制御する段階（Ｓ４７６）において、外部バッテリー２００のＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以下で、外部バッテリー２００の温度が既設定の温度以上なので、外部バッテリー２００の充電特性が劣化されたり、效率が低下されたりしない。したがって、まず外部バッテリー２００がそのＳＯＣレベルが既設定のＳＯＣレベル以上になるまで充電され、内部バッテリー１１０がその後に充電されることができる。そのＳＯＣレベルがすでに既設定のＳＯＣレベルよりも高い場合、内部バッテリー１１０または外部バッテリー２００は充電されない場合もある。
【００７３】
第１モードで制御する段階（Ｓ４７１）ないし第６モードで制御する段階（Ｓ４７６）のうちいずれか一つが遂行された以後、ＳＯＣレベル、電流レベル及び温度情報がアップデートされる段階（Ｓ４８０）が遂行される。ＳＯＣレベル、電流レベル及び温度情報がアップデートされる段階（Ｓ４８０）において、外部バッテリー２００のＳＯＣレベル、負荷３００−１による電流レベル、及び外部バッテリー２００の温度がアップデートされる。
【００７４】
電力制御部１３０が負荷３００−１に電気的に連結された場合には、外部バッテリー２００の温度情報のアップデートが省略されることができ、電力制御部１３０が充電器３００−２に電気的に連結された場合には、負荷３００−１による電流レベルのアップデートが省略されることができる。ＳＯＣレベル、電流レベル及び温度情報がアップデートされる段階（Ｓ４８０）が遂行された以後、再びＳ４１０段階が遂行される。
【００７５】
図５は、図１に示された内部バッテリー及び外部バッテリーの駆動を説明するためのグラフである。図５において、Ｘ軸は時間を意味し、Ｙ軸は電流レベルを意味する。また、実線は負荷３００−１による電流レベルを意味する。斜線で表示された領域は、内部バッテリー１１０から負荷３００−１への出力電流レベルを意味し、残りの領域は、外部バッテリー２００から負荷３００−１への出力電流レベルを意味する。
【００７６】
図５を参照すれば、外部バッテリー２００から負荷３００−１に出力される電流は、一定のレベル（例えば、１２０Ａ）以下に制御され、内部バッテリー１１０は、一部期間にのみ電流を出力することが分かる。負荷３００−１による電流レベルが一定のレベルを超過する場合、外部バッテリー２００から一定のレベルを出力し、内部バッテリー１１０から残りを出力することが分かる。
【００７７】
負荷３００−１によって電流レベルが一定のレベルよりも高い場合には、内部バッテリー１１０及び外部バッテリー２００が両方ともに電流を出力する。負荷３００−１によって電流レベルが一定のレベル以下の場合には、外部バッテリー２００のみが電流を出力する。外部バッテリー２００が一定のレベル以下の電流のみを出力するので、外部バッテリー２００の寿命が劣化されない。図５において、内部バッテリー１１０の入力電流レベルは表示されていない。
【００７８】
本明細書に記載した電力制御部、測定部及び他のプロセッシングユニットは、ハードウェアまたはソフトウェアを用いたロジッグで具現することができる。電力制御部、測定部及び他のプロセッシングユニットのうち少なくとも一部をハードウェアで具現する場合、電力制御部、測定部及び他のプロセッシングユニットは、アプリケーションに特化されたＩＣ、フィールド−プログラムの可能なゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ；ＦＰＧＡ）、論理ゲートらの組み合わせ、システムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｏｎ  Ｃｈｉｐ；ＳＯＣ）、マイクロプロセッサーまたは他のタイプの制御回路を含む多様なＩＣのうちいずれか一つでありえるが、このような例に限定されるものではない。
【００７９】
さらに、電力制御部、測定部及び他のプロセッシングユニットのうち少なくとも一部をソフトウェアで具現する場合、電力制御部、測定部及び他のプロセッシングユニットは、例えば、コンピューター、プロセッサ、マイクロプロセッサー、制御部、または他の信号処理装置によって実行されるコードまたは命令を保存するメモリーまたは他の保存装置を含むことができる。
【００８０】
コンピューター、プロセッサ、マイクロプロセッサー、制御部または他の信号処理装置は、ここで説明したもの等やここで説明した構成要素に付け加えることができる。方法（またはコンピューター、プロセッサ、制御部または他の信号処理装置）の基盤を形成するアルゴリズム等が詳しく説明されたので、本発明の方法の動作を具現するためのコードまたは命令等がコンピューター、プロセッサ、制御部または他の信号処理装置をここで説明した方法を遂行するための特定の目的のプロセッサに変形させることができる。
【００８１】
本明細書に説明された方法、プロセッサ及び／または動作等は、コンピューター、プロセッサ、制御部または他の信号処理装置によって遂行されるコードまたは命令等によって遂行されることができる。コンピューター、プロセッサ、制御部または他の信号処理ユニットは、ここで説明したもの等やここで説明した構成要素らに付け加えることができる。方法（またはコンピューター、プロセッサ、制御部または他の信号処理装置）の基盤を形成するアルゴリズム等が詳しく説明されたので、本発明の方法の動作を具現するためのコードまたは命令等がコンピューター、プロセッサ、制御部または他の信号処理装置をここで説明した方法を遂行するための特定の目的のプロセッサに変形させることができる。
【００８２】
また、他の実施例では、上述したコードまたは命令等を保存するためのコンピューターによって読出し可能な媒体（例えば、非一時的読込み可能な媒体）を含むことができる。コンピューターによって読出し可能な媒体は、揮発性メモリー、非揮発性メモリーまたは他の保存装置でありえるし、ここで説明した方法を遂行するためのコードまたは命令等を遂行するためのコンピューター、プロセッサ、コントローラーまたは他の信号処理装置に脱着可能になるように、または固定的に結合されることができる。
【００８３】
本発明の一実施例によれば、電力制御部を含む装置はインターフェースを介して外部バッテリーと連結されている。電力制御部は、前述した実施例のうちいずれか一つに係わって電力制御部の動作を遂行する。例えば、電力制御部は、一つ以上の充電・放電条件等のうち少なくともいずれか一つに基づいて外部バッテリー及び内部バッテリーの出力電流レベル及び入力電流レベルを制御することができる。
【００８４】
インターフェースは、電力制御部が集積回路チップで具現される場合の出力ターミナル、引き出し線（ｌｅａｄ）、ワイヤ、ポート、信号線、または電力制御部に連結されるか、あるいは連結されていない他のタイプのインターフェースのうち少なくともいずれか一つでありえる。
【符号の説明】
【００８５】
１００  バッテリーパック、
１１０  内部バッテリー、
１２０  測定部、
１３０  電力制御部、
１４１  第１連結部、
１４２  第２連結部、
２００  外部バッテリー、
３００−１  負荷
３００−２   充電器
【図１】
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【図２】
2016144392.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016144392.tif 000007