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JP6557445B2

Method and apparatus for charging multiple energy storage devices

Abstract

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JP6557445B2, drawing sheet 1
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  1. 1
    コントローラを備える電気自動車であって、 前記コントローラが、 第1及び第2の直流電気コンバータを備えるエネルギー貯蔵管理システム(ESMS)の前記第2の直流電気コンバータに接続されるように構成された高電圧貯蔵デバイス と、 前記第2の直流電気コンバータと前記第1の直流電気コンバータとに接続されるように構成された低電圧貯蔵デバイス と からセンサフィードバックを受け取り、 前記高電圧貯蔵デバイス及び前記低電圧貯蔵デバイスのそれぞれの 前記センサフィードバックを、それぞれ前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスの動作限界と比較し、 前記比較に基づいて、 前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスへの総充電電流と、 前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスへの前記総充電電流のパワースプリットファクタとを決定し、 前記決定に基づいて、 電気充電システムに接続する 前記第1 の 直流電気コンバータの出力電圧 及び、前記第2の直流電気コンバータの出力電圧 を制御し、前記第1の直流電気コンバータから前記低電圧貯蔵デバイスへおよび前記第1及び第2の直流電気コンバータから前記高電圧貯蔵デバイスへの総電力を調節するように構成される、電気自動車。
  2. 2
    前記ESMSであって、 複数のエネルギーポートであって、ESMSが、前記第1及び第2の直流電気コンバータを備え、各直流電気コンバータが、直流電圧をステップアップおよび直流電圧をステップダウンするように構成され、 前記複数のエネルギーポートの第1のポートが、前記第2の直流電気コンバータのステップアップした電圧側に結合可能な高電圧ポートであり、 前記複数のエネルギーポートの第2のポートが、前記第1の直流電気コンバータのステップダウンした電圧側に結合可能な低電圧ポートであり、 前記複数のエネルギーポートの少なくとも1つが、 前記 電気充電システムに結合可能である前記複数のエネルギーポートと、 前記第1のポートに結合された前記高電圧貯蔵デバイスと、 前記第2のポートに結合された前記低電圧貯蔵デバイスと、 前記複数のエネルギーポートのうちの1つに結合された電気充電システムとを備えるエネルギー貯蔵管理システム(ESMS)を備える、請求項1記載の電気自動車。
  3. 3
    前記電気充電システムが、前記電気自動車に配置された補助動力装置であり、前記 電気 自動車が動いている間に、パワーエレクトロニクス変換システムに電力を出力するように構成される、請求項2記載の電気自動車。
  4. 4
    前記コントローラが、 前記複数のエネルギーポートの各々の電圧を決定し、 それぞれのエネルギーポートごとの前記決定した電圧に基づいて前記パワースプリットファクタを決定するように構成される、請求項2または3に記載の電気自動車。
  5. 5
    前記コントローラが、 前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスから前記センサフィードバックを継続的に受け取り、 前記継続的に受け取ったセンサフィードバックを、それぞれの前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスの前記動作限界と比較して第1及び第2の比較結果を導き、 前記第1及び第2の比較結果に基づいて、前記決定した総充電電流および前記パワースプリットファクタを改定し、 前記改定した決定に基づいて、前記低電圧貯蔵デバイスおよび前記高電圧貯蔵デバイスへの電力を調節するように構成される、請求項1乃至4のいずれかに記載の電気自動車。
  6. 6
    前記コントローラが、前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスへの電力を調節するときに、電力が、前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスのうちのたった1つに向けられるように、前記パワースプリットファクタを決定するように構成される、請求項2乃至4のいずれかに記載の電気自動車。
  7. 7
    それぞれの前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスの前記動作限界が、それぞれの前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスの各々に対応する電流制限および最大温度の少なくとも1つで構成される、請求項1乃至6のいずれかに記載の電気自動車。
  8. 8
    前記コントローラが、前記センサフィードバックに基づいて、前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスのうちの1つにわたって空気を吹くように配置されるファンを調節するように構成される、請求項1乃至7のいずれかに記載の電気自動車。
  9. 9
    前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスに結合された電力デバイスを備え、前記電力デバイスが車両ドライブトレイン、無停電電源装置、採掘車ドライブトレイン、 および 採掘装置 の うちの1つを備える、請求項1乃至8のいずれかに記載の電気自動車。
  10. 10
    電気自動車用のエネルギー貯蔵システムを管理する方法であって、 前記電気自動車の高電圧貯蔵デバイスであって、第1及び第2の直流電気コンバータを備えるエネルギー貯蔵管理システム(ESMS)の前記第2の直流電気コンバータに接続されるように構成された高電圧貯蔵デバイスからセンサフィードバックを受け取るステップと、 前記高電圧貯蔵デバイスからの前記センサフィードバックを、前記高電圧貯蔵デバイスに特有の動作限界と比較するステップと、 前記電気自動車の低電圧貯蔵デバイスであって、前記第2の直流電気コンバータと前記第1の直流電気コンバータとに接続されるように構成された前記低電圧貯蔵デバイスからセンサフィードバックを受け取るステップと、 前記低電圧貯蔵デバイスからの前記センサフィードバックを、前記低電圧貯蔵デバイスに特有の動作限界と比較するステップと、 前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスからの前記比較に基づいて、 前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスへの総充電電流、ならびに 前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスへの前記総充電電流のパワースプリットファクタを決定するステップと、 前記決定に基づいて 、電気充電システムに接続する 前記第1 の 直流電気コンバータの出力電圧 及び、前記第2の直流電気コンバータの出力電圧 を制御し、前記第1の直流電気コンバータから前記低電圧貯蔵デバイスへおよび前記第1及び第2の直流電気コンバータから前記高電圧貯蔵デバイスへの 総 電力を調節するステップとを含む方法。
  11. 11
    エネルギー貯蔵デバイスパラメータ情報を取得するステップと、前記エネルギー貯蔵デバイスパラメータ情報に基づいて、前記総充電電流および前記パワースプリットファクタを決定するステップとを備え、前記エネルギー貯蔵 デバイス パラメータ情報が、それぞれの前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスの各々に対応する充電状態および現在の動作電圧を含む、請求項10記載の方法。
  12. 12
    前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスの前記動作限界が、それぞれの前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスの各々に対応する電流制限および最大温度の少なくとも1つを含む、請求項10または11に記載の方法。
  13. 13
    前記電気自動車に配置された補助動力装置からの前記低電圧貯蔵デバイスおよび前記高電圧貯蔵デバイスへの総電力を調節するステップをさらに含む、請求項10乃至12のいずれかに記載の方法。
  14. 14
    前記高電圧貯蔵デバイスが、400V以上で動作電圧を有する電力電池であり、前記低電圧貯蔵デバイスが、120V以下で動作電圧を有するエネルギー電池およびウルトラキャパシタのうちの1つである、請求項10乃至13のいずれかに記載の方法。
  15. 15
    電気自動車(EV)のエネルギー貯蔵管理システム(ESMS)に結合されたコンピュータ可読記憶媒体であって、コンピュータによって実行されるときに、前記コンピュータに、 前記EVの高電圧貯蔵デバイスであって、第1及び第2の直流電気コンバータを備える前記ESMSの前記第2の直流電気コンバータに接続されるように構成された高電圧貯蔵デバイスおよび前記EVの低電圧貯蔵デバイスであって、前記第2の直流電気コンバータと前記第1の直流電気コンバータとに接続されるように構成された前記低電圧貯蔵デバイスからのセンサフィードバックを受け取らせ、 前記高電圧貯蔵デバイス及び前記低電圧貯蔵デバイスのそれぞれの 前記センサフィードバックを、前記 高電圧貯蔵デバイス及び前記低電圧貯蔵デバイスの それぞれ の 動作限界と比較させ、 前記比較に基づいて、 前記 高電圧貯蔵デバイス及び前記低電圧 貯蔵デバイスへの総充電電流、および 前記高電圧貯蔵デバイスと前記低電圧貯蔵デバイスの間の前記総充電電流のパワースプリットファクタを決定させ、 前記決定に基づいて 、電気充電システムに接続する 前記第1 の 直流電気コンバータの出力電圧 及び、前記第2の直流電気コンバータの出力電圧 を制御し、前記第1の直流電気コンバータから前記低電圧貯蔵デバイスへおよび前記第1及び第2の直流電気コンバータから前記高電圧貯蔵デバイスへの総電力を調節させる命令を含むコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ可読記憶媒体。
  16. 16
    コンピュータが、前記EVに配置され、前記ESMSのポートに結合された補助装置からの前記 高電圧貯蔵デバイス及び前記低電圧 貯蔵デバイスへの総電力を調節するようにさらになされる、請求項15記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  17. 17
    前記コンピュータが、前記ESMSの複数のエネルギーポートの各々の電圧を決定し、それぞれのエネルギーポートごとの前記決定した電圧に基づいて前記パワースプリットファクタを決定するようにさらになされる、請求項15または16に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  18. 18
    前記コンピュータが、 前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスからの前記センサフィードバックを継続的に受け取り、 前記継続的に受け取ったセンサフィードバックを、それぞれの前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスの前記動作限界と比較し、 前記決定した総充電電流および前記パワースプリットファクタを改定し、 前記改定に基づいて、前記 高電圧貯蔵デバイス及び前記低電圧 貯蔵デバイスへの総電力を調節するようにさらになされる、請求項15乃至17のいずれかに記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  19. 19
    それぞれの前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスの前記動作限界が、それぞれの前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスの各々に対応する電流制限および最大温度の少なくとも1つで構成される、請求項15乃至18のいずれかに記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  20. 20
    前記コンピュータが、前記センサフィードバックに基づいて、前記高電圧貯蔵デバイスおよび前記低電圧貯蔵デバイスのうちの1つにわたって空気を吹くように配置されるファンを調節するようにさらになされる、請求項15乃至19のいずれかに記載のコンピュータ可読記憶媒体。
Independent claims20