(57)【要約】  本発明は、電気自動車バッテリを充電する際の所要時間を減らしつつも制限された容量を有する電気自動車のバッテリセルを効率的に連結、配置して充電し、総バッテリ容量を増加させることができる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム及び方法を提供する。  このために、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムは、複数のバッテリセルからなるバッテリパックを充電する電気自動車バッテリ充電システムにおいて、複数のバッテリセルからなるバッテリパックと、前記複数のバッテリセル間を電気的に連結して前記複数のバッテリセル間で電流が流れるようにするか前記電気的連結状態を遮断し得るスイッチング手段を含む一つ以上の連結部と、前記複数のバッテリセル各々に連結される複数の充電端子と、前記連結部のスイッチング手段のオン／オフ状態を制御する制御部と、を含むことを特徴とする。  これを通じて、電気自動車のバッテリ充電時間を効果的に短縮することができる。
2020501498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリセルからなるバッテリパックを充電する電気自動車バッテリ充電システムにおいて、
複数のバッテリセルからなるバッテリパックと、
前記複数のバッテリセル間を電気的に連結して前記複数のバッテリセル間で電流が流れるようにするか前記電気的連結状態を遮断し得るスイッチング手段を含む一つ以上の連結部と、
前記複数のバッテリセル各々に連結される複数の充電端子と、
前記連結部のスイッチング手段のオン／オフ状態を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする、多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム。
【請求項２】
前記連結部は、前記複数のバッテリセルを直列で連結することを特徴とする、請求項１に記載の多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数のバッテリセル各々に連結される各充電端子と外部充電端子との連結状態に応じて前記スイッチング手段のオン／オフ状態を制御することを特徴とする、請求項１に記載の多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記複数のバッテリセル各々に連結される各充電端子が前記外部充電端子と連結された場合には前記スイッチング手段がオフ状態を維持するように制御し、前記各充電端子のうちいずれか一つが前記外部充電端子に連結された場合には連結状態を有するバッテリセルの連結部のスイッチング手段がオン状態を維持するように制御することを特徴とする、請求項３に記載の多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム。
【請求項５】
前記バッテリパックをなす各バッテリセルは、互いに異なる充電容量を有し、
前記制御部は、前記各バッテリセルの充電端子と連結される外部充電端子の提供可能電力量が前記各バッテリセルが有する充電容量に比例するように前記充電端子と前記外部充電端子の連結状態を制御することを特徴とする、請求項４に記載の多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム。
【請求項６】
前記バッテリパックの複数のバッテリセル各々は、互いに同じ充電容量を有することを特徴とする、請求項１に記載の多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム。
【請求項７】
複数のバッテリセルからなるバッテリパックを充電する電気自動車バッテリ充電システムにおいて、
前記複数のバッテリセル各々に充電端子を形成する第１段階と、
前記複数のバッテリセル間に電流が流れるようにするか前記電流を遮断し得る連結部を形成する第２段階と、
前記各バッテリセルに形成された充電端子に連結される外部充電端子の存在有無に応じて前記連結部のオン／オフ状態を制御する第３段階と、
前記連結部のオン／オフ状態に応じて前記バッテリパックを充電する第４段階と、
を含むことを特徴とする、多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電方法。
【請求項８】
前記第３段階は、前記各バッテリセルに形成された充電端子に外部充電端子が一つ連結された場合には前記連結部がすべてオン状態になるように制御し、前記各バッテリセルに形成された充電端子に外部充電端子が複数連結された場合には前記連結部がすべてオフ状態になるように制御することを特徴とする、請求項７に記載の多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム及び方法に関し、特に、電気自動車バッテリを充電する際の所要時間を減らしつつも制限された容量を有する電気自動車のバッテリセルを効率的に連結、配置して充電し、総バッテリ容量を増加させることができる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、環境問題、特に地球温暖化と気候変化に対する関心が高くなり、多くの国において二酸化炭素の排出量削減に対する気候変化協約を履行するための論議が行われており、このような論議において、地球温暖化の原因は二酸化炭素発生の増加であり、二酸化炭素の増加は自動車から出る炭素が主な原因として指摘されている。
【０００３】
炭素排出の規制政策によって、自動車業界に石油を基盤とした自動車の燃料効率を高めることによる炭素排出の減少が要求されるようになり、これに対して電気によって自動車を移動させ、排気ガスを発生させない電気自動車が多様な形態で開発されており、需要も急速に増加しているのが実情である。
【０００４】
このような電気自動車を運行させる電気モータは現在技術としては走行中に電気エネルギを過度に消耗するので、バッテリを一回充電する際、走行することができる距離は一般の自動車に比べて短いという問題点があり、これによって電気自動車のバッテリ充電の作業を頻繁に行わなければならない不便がある。
【０００５】
また、電気自動車のバッテリを充電する際の所要時間は、一般自動車に燃料を給油する時間に比べて相当長いので、電気自動車の充電は、電気自動車が走行しない駐車時間の間に行われるようにすることが選好されているのが実情である。
【０００６】
特に、現在電気自動車バッテリを充電する時に外部充電器が一回に提供することができる電気容量は約５０ＫＷ程度だが、かかる容量は充電時に発生し得る感電の危険性や爆発の危険性を考慮した電力量である。かかる状況では電気自動車のバッテリを充電してもかなりの時間が必要とされ、外部充電器の容量が充分だとしてもバッテリ容量全体を増加させるのは前記危険性のため不可能な状況である。
【０００７】
上記のような問題点を解決するために提案された従来技術（韓国登録特許第１０−１２４１６７０号、分離充電するバッテリセルを適応的に可変させるバッテリ充電装置及びそのバッテリ充電制御方法）は、多数のバッテリセルから構成されるバッテリパックを充電する時に各セルに加えられた電圧を測定し、電圧の大きさの順序を決めた後、電圧の大きさが小さいセルに充電電源が供給されるようにして全体的にバッテリのバランシングがなされるようにする方法を提案している。
【０００８】
しかし、上記の従来技術はバッテリのバランシング過程を効果的に行ってバッテリパックの充電時間を減らすことに目的があり、外部充電電力が充分な状況でバッテリパックの充電時間を効果的に減らしつつ電気自動車に設けられるバッテリパックの総容量を増加させることができる代案は提示できていない問題点が依然として存在する。
【０００９】
従って、上記のような従来技術の問題点を効果的に解決することができる技術開発が切実に要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、電気自動車バッテリを充電する際の所要時間を減らしつつも制限された容量を有する電気自動車のバッテリセルを効率的に連結、配置して充電し、総バッテリ容量を増加させることができる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム及び方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムは、複数のバッテリセルからなるバッテリパックを充電する電気自動車バッテリ充電システムにおいて、複数のバッテリセルからなるバッテリパックと、前記複数のバッテリセル間を電気的に連結して前記複数のバッテリセル間で電流が流れるようにするか前記電気的連結状態を遮断し得るスイッチング手段を含む一つ以上の連結部と、前記複数のバッテリセル各々に連結される複数の充電端子と、前記連結部のスイッチング手段のオン／オフ状態を制御する制御部と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、前記連結部は、前記複数のバッテリセルを直列で連結することを特徴とする。
【００１３】
また、前記制御部は、前記複数のバッテリセル各々に連結される各充電端子と外部充電端子との連結状態に応じて前記スイッチング手段のオン／オフ状態を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、前記制御部は、前記複数のバッテリセル各々に連結される各充電端子が前記外部充電端子と連結された場合には前記スイッチング手段がオフ状態を維持するように制御し、前記各充電端子のうちいずれか一つが前記外部充電端子に連結された場合には連結状態を有するバッテリセルの連結部のスイッチング手段がオン状態を維持するように制御することを特徴とする。
【００１５】
また、前記バッテリパックをなす各バッテリセルは、互いに異なる充電容量を有し、前記制御部は、前記各バッテリセルの充電端子と連結される外部充電端子の提供可能電力量が前記各バッテリセルが有する充電容量に比例するように前記充電端子と前記外部充電端子の連結状態を制御することを特徴とする。
【００１６】
また、前記バッテリパックの複数のバッテリセル各々は、互いに同じ充電容量を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電方法は、複数のバッテリセルからなるバッテリパックを充電する電気自動車バッテリ充電システムにおいて、前記複数のバッテリセル各々に充電端子を形成する第１段階と、前記複数のバッテリセル間に電流が流れるようにするかその電流を遮断し得る連結部を形成する第２段階と、前記各バッテリセルに形成された充電端子に連結される外部充電端子の存在有無に応じて前記連結部のオン／オフ状態を制御する第３段階と、前記連結部のオン／オフ状態に応じて前記バッテリパックを充電する第４段階と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、前記第３段階は、前記各バッテリセルに形成された充電端子に外部充電端子が一つ連結された場合には前記連結部がすべてオン状態になるように制御し、前記各バッテリセルに形成された充電端子に外部充電端子が複数連結された場合には前記連結部がすべてオフ状態になるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一側面によれば、電気自動車のバッテリ充電時間を効果的に短縮することができる。
【００２０】
また、複数の基本容量バッテリからなるバッテリパックにおいて充電時間を効果的に短縮することができるだけでなく、バッテリパック自体が有し得る総容量を増大させることができる効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムの構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムの構成を示した概略図である。
【図３】本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムのバッテリセルが３個の場合を示した概略図である。
【図４】本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電方法の過程を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施例にかかる、複数のバッテリセルからなるバッテリパックを充電する電気自動車バッテリ充電システムにおいて、複数のバッテリセルからなるバッテリパックと、前記複数のバッテリセル間を電気的に連結して前記複数のバッテリセル間で電流が流れるようにするか前記電気的連結状態を遮断し得るスイッチング手段を含む一つ以上の連結部と、前記複数のバッテリセル各々に連結される複数の充電端子と、前記連結部のスイッチング手段のオン／オフ状態を制御する制御部と、を含むことを特徴とする多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムを提供することができる。
以下、図面を参照した本発明の説明は特定の実施形態に対して限定されず、多様な修正を加えることができ、いくつかの実施例を有することができる。また、以下で説明する内容は本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての修正、同等物ないし代替物を含むものと理解されなければならない。
【００２３】
以下の説明で第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するのに用いられる用語であって、それ自体に意味が限定されず、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられる。また、本明細書全体にかけて用いられる同一の参照番号は同一の構成要素を示す。
【００２４】
本発明で用いられる単数の表現は、文脈上明白に他の意味に解釈すべき場合を除いて、複数の表現を含む。また、以下で記載される「含む」、「具備する」または「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものと解釈されなければならず、一つまたはそれ以上の他の特徴や、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。
【００２５】
以下では、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム及び方法に関して、添付された図面に基づいて詳細に説明しながら具体的な実施例を共に考察する。
【００２６】
まず、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムの構成について、図１ないし図２に基づいて以下で説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムの構成を示したブロック図であり、図２は、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムの構成を示した概略図である。
【００２８】
図１に示したように、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムは、バッテリパック１００、制御部１０及び複数の外部充電端子からなる。
【００２９】
バッテリパック１００は複数のバッテリセルからなるが、図１に示したようにバッテリセル１（１）、バッテリセル２（２）、…バッテリセル Ｎ （Ｎ）のＮ個のバッテリセルからなり得る。ここで各バッテリセルはバッテリパック自体の安定度または外部充電装置の充電電力などを考慮して適正な充電量を有し得るように分割されて区画され得る。
【００３０】
具体的な例として、現在一般的に流通されている電気自動車用充電装置は充電容量が５０ｋｗだが、電気自動車に具備されるバッテリパックが万一多層分割からなるバッテリセル構造を有する場合でないなら、バッテリパック全体を充電しなければならず充電時間が長くならざるを得ない。
【００３１】
しかし、本発明の実施例によれば、電気自動車用バッテリパックの適正容量（５０ｋｗ以下）を有する多層に分割したバッテリセル各々を充電することができるので、外部充電装置が提供可能な電力量が充分な場合、バッテリパックの充電時間を画期的に短縮することができる。
【００３２】
また、バッテリパック１００をなす複数のバッテリセル間には連結部Ａが具備され得るが、連結部Ａは複数のバッテリセル間を電気的に連結して複数のバッテリセル間で電流が流れるようにするか電気的連結状態を遮断し得るスイッチング手段を含む。
【００３３】
また、スイッチング手段は具体的に電気的信号を受けて動作する電気的または機械的スイッチの形態になり得る。
【００３４】
また、連結部Ａは具備されるバッテリセルの個数よりも１個少ない数で具備され、各バッテリセルを電気的に連結する形態であれば材料、方式などは制限されずにすべて適用され得る。
【００３５】
また、制御部１０は連結部Ａに含まれるスイッチング手段のオン／オフ状態（動作）を制御する。即ち、制御部１０は連結部Ａに含まれるスイッチング手段のオン／オフ状態を制御することでバッテリセル間の電気的連結を維持または遮断し得る。
【００３６】
また、連結部Ａは複数のバッテリセルを連結する時に直列で連結し得る。即ち、図１ないし図２に示したように、順次にバッテリセルが直列で連結状態が維持されるようにし得る。かかる直列方式を通じてバッテリセル各々の充電が可能になるようにし得る。
【００３７】
また、図２に示したようにバッテリセル各々１、２、…Ｎは、充電端子１−１、２−１、…Ｎ−１を具備し、かかる充電端子は外部充電装置の外部端子１−２、２−２、…Ｎ−２と連結されてバッテリセル各々の充電過程が遂行され得る。
【００３８】
万一バッテリパック１００全体に対する充電が必要な場合（一般的に緩速充電モードの場合）には、各バッテリセルを一つのバッテリパック１００状態にしなければならないので、制御部１０は連結部Ａの連結状態をオンにして、バッテリセル各々に形成された充電端子のうちいずれか一つに外部充電端子が連結されてバッテリパック全体に対して充電がなされるようにし得る。
【００３９】
そして、バッテリパック１００をなすバッテリセル各々に対する充電が必要な場合（一般的に急速充電モードの場合）には、各バッテリセルに形成された充電端子に外部充電端子が連結され、この時に制御部１０は連結部Ａに具備されたスイッチング手段がオフ状態になるようにする。これによって各バッテリセルは連結された外部充電装置によって個別に充電されると、充電が完了した後は再び制御部１０が連結部Ａのスイッチング手段状態をオン状態にしてバッテリパック全体に保存された電力を電気自動車が使用できるようにし得る。
【００４０】
また、制御部１０は複数のバッテリセル各々に連結される各充電端子と外部充電端子との連結状態に応じてスイッチング手段のオン／オフ状態を制御し得る。即ち、制御部１０は外部充電端子と各バッテリセルに具備された充電端子との連結状態に応じて連結部Ａのスイッチング手段のオン／オフ状態を制御し得る。具体的に、制御部１０は各バッテリセルに具備された充電端子のうちいずれか一つに外部充電端子が連結されると、全体バッテリパック１００に対する充電モード（緩速充電モード）と判断して連結部Ａのスイッチング手段の状態がオンになるように制御する。
【００４１】
そして、各バッテリセルに具備された充電端子すべてに外部充電端子が連結されると、全体バッテリパック１００をなす各バッテリセル各々に対する充電が個別になされるとみて連結部Ａのスイッチング手段の状態がオフになるように制御する。
【００４２】
また、制御部１０は複数のバッテリセル各々に連結される各充電端子が外部端子と連結された場合には、スイッチング手段がオフ状態を維持するように制御し、各充電端子のうちいずれか一つが外部充電端子に連結された場合には、スイッチング手段がオン状態を維持するように制御する。
【００４３】
即ち、複数のバッテリセル充電端子のうち一部（総バッテリセル個数未満２個以上）にのみ外部充電端子が連結された場合、制御部１０は外部充電端子と連結されたバッテリセルと隣接したバッテリセルを連結する連結部Ａはオン状態になるように制御し、他の外部充電端子が連結された他のバッテリセルとの連結部Ａはオフ状態になるように制御する。
【００４４】
また、バッテリパック１００を構成する各バッテリセルは互いに異なる充電容量を有してもよく、この時、制御部１０は、各バッテリセルの充電端子と連結される外部充電端子の提供可能電力量が各バッテリセルが有する充電容量に比例するように充電端子と外部充電端子の連結状態を制御し得る。
【００４５】
即ち、制御部１０は、各バッテリセルの充電端子に連結される外部充電端子の提供可能電力量情報を受けて、これに基づいて充電容量が他の各バッテリセルの充電容量に比例して大きい充電容量を有するバッテリセルには提供可能電力量が相対的に大きい外部充電端子が連結されるように制御し、小さい充電容量を有するバッテリセルには提供可能電力量が相対的に小さい外部充電端子が連結されるように制御し得る。
【００４６】
これを通じてバッテリパック１００をなす各バッテリセルが互いに異なる容量を有しても提供可能電力量が異なる複数の外部充電装置の充電端子を各バッテリセルの特性（容量の大きさ）に合わせて連結させることで充電時間を効果的に向上させることができる。
【００４７】
また、バッテリパック１００をなす複数のバッテリセル各々は互いに同じ充電容量を有し得る。即ち、一般的に提供され得る外部充電装置は普通同じ提供可能電力量を有し、このような状況を考慮すると、本発明の実施例にかかるバッテリ充電システムのバッテリセル各々は同じ充電容量を有し得る。
【００４８】
次に本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムのバッテリセルが３個の場合について、図３に基づいて以下で詳細に説明する。
【００４９】
図３は、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムのバッテリセルが３個の場合を示した概略図である。
【００５０】
図３に示したように、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システムのバッテリパックは３個のバッテリセル１、２、３からなり得る。ここで各バッテリセル１、２、３は同じ充電容量を有してもよく、各バッテリセル１、２、３には充電端子１−１、２−１、３−１が各々具備されており、この充電端子１−１、２−１、３−１に連結され得る外部充電端子１−２、２−２、３−２が具備され得る。
【００５１】
また、各バッテリセル１、２、３間には連結部Ａが各々具備されて、連結部Ａが含むスイッチング手段を通じて連結部Ａの連結状態はオン状態とオフ状態になり得る。かかるスイッチング手段の動作は制御部１０を通じてなされ得る。
【００５２】
具体的な動作過程を考察すれば次の通りである。即ち、３個のバッテリセル１、２、３の充電端子１−１、２−１、３−１に各々外部充電端子１−２、２−２、３−２が連結された場合には、各バッテリセル１、２、３に独立して充電が必要な場合なので、制御部１０は、２個の連結部Ａの連結状態がオフになるようにスイッチング手段がオフ状態になるようにする。
【００５３】
また、３個のバッテリセル１、２、３のうちいずれか一つのバッテリセル１の充電端子１−１に外部充電端子１（１−２）が連結された場合には、外部充電装置がバッテリセル１にのみ連結された状態なので、制御部１０は他のバッテリセル２、３がバッテリセル１（１）に連結された状態を維持するように制御しなければならないので、連結部Ａの連結状態がオンになるように制御する。即ち、このような場合は外部充電装置が１個しかないか充電時間が長くかかっても構わない場合（緩速充電を要請する状況）に該当する。
【００５４】
また、３個のバッテリセル１、２、３のうち２個のバッテリセル１、２の充電端子１−１、１−２に外部充電端子１、２（１−２、２−２）が連結された場合には、バッテリセル１（１）とバッテリセル２（２）は各々別途の充電装置を通じて充電が可能な状況なので、この２個のバッテリセルを連結する連結部Ａはその状態がオフになるように制御部１０が制御し、残りのバッテリセル３（３）は別途の外部充電装置が連結された状態ではないので、バッテリセル２（２）の充電に連係されて充電されなければならない状況である。従って、バッテリセル２（２）及びバッテリセル３（３）間を連結する連結部Ａはオン状態を維持しなければならない。
【００５５】
以上のような動作過程を通じて外部充電装置の状況または電気自動車の使用者の意思に応じてバッテリセルを各々またはグループで充電することができ、結局本システムを通じて多様な方式で電気自動車バッテリを充電することができる。
【００５６】
最後に、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電方法について、図４に基づいて以下で詳細に説明する。
【００５７】
図４は、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電方法の過程を示したフローチャートである。
【００５８】
本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電方法は、複数のバッテリセル各々に充電端子を形成する第１段階、複数のバッテリセル間に電流が流れるようにするかその電流を遮断し得る連結部を形成する第２段階、各バッテリセルに形成された充電端子に連結される外部充電端子の存在有無に応じて連結部のオン／オフ状態を制御する第３段階及び連結部のオン／オフ状態に応じてバッテリパックを充電する第４段階を含んで実施され得る。
【００５９】
具体的に、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電方法は、図４に示したように複数のバッテリセル各々に充電端子を形成し（Ｓ４１）、複数のバッテリセル間に電流が流れるようにするかその電流を遮断し得る連結部Ａを形成し（Ｓ４２）、各バッテリセルに形成された充電端子に外部充電端子が連結されているか否かを判断した後（Ｓ４３）、万一外部充電端子が連結された状態であれば連結部Ａの状態をオフ状態に制御し（Ｓ４４）、万一外部充電端子が連結された状態でなければ連結部Ａの状態をオン状態に制御する（Ｓ４５）。かかる過程後にバッテリパック充電を実施する（Ｓ４６）。
【００６０】
具体的に、前記Ｓ４３及びＳ４４段階で、外部充電端子が連結されたバッテリセルの場合には、当該バッテリセルと連結され得る他のバッテリセルの連結状態をオフ状態にする（連結部Ａのオン／オフ動作を通じて）。即ち、外部充電端子が連結されたバッテリセルは他のバッテリセルと分離する。但し、当該バッテリセルと連結が可能な他のバッテリセルが万一外部充電端子と連結されていない状況であれば他のバッテリセルが別途充電される状況ではないので、この場合には外部充電端子が連結された当該バッテリセルとの連結が維持されなければならないので、２個のバッテリセル間の連結部Ａはオン状態になるようにする。
【００６１】
また、前記Ｓ４３及びＳ４５段階で、外部充電端子が連結されていないバッテリセルの場合には、当該バッテリセルと連結され得る他のバッテリセルの連結状態をオン状態にする（連結部Ａのオン／オフ動作を通じて）。即ち、上記でも説明したように当該バッテリセルに外部充電端子が別途連結されていない状態では当該バッテリセルと連結され得る他のバッテリセルとの連結状態を維持しなければならないので、連結部Ａがオン状態に維持されるようにする。
【００６２】
上記の考察した本発明の実施例によれば、大容量バッテリ適用乗用車の充電時間を効果的に短縮する。また、電気バスや電気トラックなど今後４００ｋｗ以上のバッテリが必要な大型自動車の充電容量と充電時間の限界の問題点を解決することができるので、関連産業全般に破格の効果をもたらす。
【００６３】
また、一例を挙げて本発明の作用及び効果について説明すれば以下の通りである。
【００６４】
電気自動車が有するバッテリパックを１００ｋｗにする場合、５０ｋｗ級急速充電器で充電するとしても２ないし３時間の時間が必要とされる。この場合、電気自動車のバッテリパックを５０ｋｗ＋５０ｋｗで２個の区画に分けて設けられた外部充電装置も５０ｋｗの容量２個が具備される場合、２個の端子で同時充電が可能なので、総充電時間を既存に比べて１／２に減らすことができる。
【００６５】
また、上の方式で同時充電外部充電端子を増やす場合、充電時間は同時充電端子（バッテリセル各々に形成される端子及び外部充電端子）の個数が増加する分、充電時間を短縮することができる。
【００６６】
また、１００ｋｗ級容量を有するバッテリパックを装着する電気自動車の場合、５０ｋｗ級急速充電器（外部充電装置）４個（４端子）で充電する場合、１時間程度の時間の間２００ｋｗを充電する効果を有することができるため、合計３０分内外で１００ｋｗ級容量を有するバッテリパックをフル充電することができる効果を有することができる。
【００６７】
また、バッテリパックを多層分割していくつかのバッテリセルから形成し、各バッテリセルに各々充電端子を具備することは、今後５００ｋｍ走行距離を必要とする電気自動車の勧奨バッテリ容量が１００ｋｗ以上になり得るので必須である。
【００６８】
また、一般的に開示された外部充電装置である緩速充電器３ｋｗ級で電気自動車バッテリを充電する場合、普通４０時間以上のフル充電時間を要する。そして、５０ｋｗ級急速充電器で充電するとしても２ないし３時間の充電時間を要し、このような理由から本発明の充電システムがさらに有用である。
【００６９】
また、今後電気バスが常用化されれば、基本的にバッテリパック容量が４００ｋｗ以上で具備され、このためバッテリパックを分割して複数のバッテリセルで形成して各バッテリセル（バッテリ区域）に対して同時充電を行うことで、充電時間を画期的に減らすことができる。
【００７０】
以上、本発明の実施例にかかる多層分割方式を利用した電気自動車バッテリ充電システム及び方法に関して具体的な実施例を挙げながら説明した。しかし、上で考察した実施例の範囲のみに本発明が限定されるのではなくて、多少の修正及び変更が可能である。従って、本発明の請求の範囲は、本発明の真正な範囲内に属する修正及び変更を含む。
【図１】
2020501498.tif 000003
【図２】
2020501498.tif 000004
【図３】
2020501498.tif 000005
【図４】
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【国際調査報告】
2020501498.tif 000007
2020501498.tif 000008
2020501498.tif 000009
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