FR2925783A1 - Storage cell group charging/discharging system for e.g. electric traction motor vehicle, has charging/discharging applying current when condition is attained and stopping conditions are not attained such that intensity of current is limited - Google Patents
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Abstract
Description
Système de charge/décharge d'un groupe d'au moins une cellule de stockage. System for charging / discharging a group of at least one storage cell.
La présente invention concerne un système de charge/décharge d'un groupe d'au moins une cellule de stockage pour un véhicule, notamment un véhicule automobile, à traction électrique ou à traction mixte thermique/électrique. On connaît déjà de tels systèmes de charge/décharge qui généralement comportent un dispositif de stockage d'énergie électrique qui est généralement constitué d'une pluralité d'unités de stockage élémentaires, également appelées dans le domaine de la technique "cellules de stockage", identiques et reliées entre elles en série de manière à obtenir aux bornes dudit dispositif de stockage une tension suffisamment élevée pour pouvoir alimenter les organes électriques dudit véhicule. The present invention relates to a charging / discharging system of a group of at least one storage cell for a vehicle, in particular a motor vehicle, electric traction or mixed thermal / electrical traction. Such charging / discharging systems are already known which generally comprise an electrical energy storage device which generally consists of a plurality of elementary storage units, also known in the field of the "storage cell" technique, identical and interconnected in series so as to obtain at the terminals of said storage device a sufficiently high voltage to power the electrical organs of said vehicle.
Cependant, du fait de disparités dans le processus de fabrication de ces cellules de stockage, les caractéristiques des cellules peuvent varier sensiblement d'une cellule à l'autre. Il en résulte des problèmes dus à des différences de charge et donc de tension entre cellules d'un même dispositif de stockage. Par exemple, alors qu'une cellule a atteint sa charge maximale et qu'elle délivre sa tension maximale, une cellule autre du même dispositif de stockage peut être chargée au-dessus de sa charge maximale admissible et donc délivrer une tension supérieure à celle qui est délivrée par la première cellule. Cela peut être particulièrement dommageable dans le cas d'utilisation de cellules de stockage de certaines technologies, par exemple des cellules de stockage constituées de supercondensateurs, dont la tension aux bornes doit rester dans une plage déterminée de tensions sous peine de détérioration. Pour résoudre ce problème, et ainsi permettre à la tension aux bornes de chaque cellule de stockage d'un même dispositif de stockage de ne pas dépasser une tension maximale, il est courant d'utiliser des circuits d'équilibrage, chacun connecté aux bornes d'une cellule de stockage à laquelle il est associé. Ces circuits d'équilibrage sont prévus pour dériver le courant qui parcourt la cellule de stockage associée lorsque la tension aux bornes de cette cellule dépasse un seuil prédéterminé. Néanmoins, du fait que l'intensité du courant de charge ou de décharge des cellules de stockage est élevée, pouvant être de l'ordre de 100 ampères, ces circuits d'équilibrage utilisent des composants qui peuvent laisser passer de tels courants et qui sont donc coûteux et encombrants (en termes électriques : câblage, etc. que thermiques radiateur, etc.), ce qui est préjudiciable à l'exploitation industrielle de certaines technologies de cellules. Il existe également des circuits d'équilibrage prévus pour dériver des courants de plus faible intensité, mais, dans ce cas, le seuil de déclenchement de l'équilibrage doit ménager une marge par rapport à la limite de tension des cellules, cette marge étant nécessaire pour compenser les fluctuations lors de la phase d'équilibrage. However, due to disparities in the manufacturing process of these storage cells, the characteristics of the cells can vary substantially from one cell to another. This results in problems due to load differences and therefore voltage between cells of the same storage device. For example, while a cell has reached its maximum load and is delivering its maximum voltage, an other cell of the same storage device can be loaded above its maximum allowable load and thus deliver a voltage greater than that which is delivered by the first cell. This can be particularly damaging in the case of using storage cells of certain technologies, for example storage cells consisting of supercapacitors, whose terminal voltage must remain in a determined range of voltages under penalty of deterioration. To solve this problem, and thus allow the voltage at the terminals of each storage cell of the same storage device not to exceed a maximum voltage, it is common to use balancing circuits, each connected to the terminals. a storage cell with which it is associated. These balancing circuits are designed to derive the current flowing through the associated storage cell when the voltage at the terminals of this cell exceeds a predetermined threshold. Nevertheless, because the intensity of the charging or discharging current of the storage cells is high, which may be of the order of 100 amperes, these balancing circuits use components which can pass such currents and which are therefore expensive and bulky (in electrical terms: wiring, etc. than thermal radiator, etc.), which is detrimental to the industrial exploitation of certain cell technologies. There are also balancing circuits designed to derive currents of lower intensity, but in this case, the triggering threshold of the balancing must provide a margin with respect to the voltage limit of the cells, this margin being necessary to compensate for fluctuations during the balancing phase.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant un système de charge/décharge d'un groupe d'au moins une cellule de stockage, ledit système comprenant un dispositif de charge/décharge relié aux bornes dudit groupe d'au moins une cellule de stockage et un dispositif d'équilibrage relié aux bornes de chaque cellule de stockage dudit groupe d'au moins une cellule de stockage, ledit ou chaque dispositif d'équilibrage étant prévu pour dériver tout ou partie du courant de charge/décharge de la cellule de stockage associée lorsque des conditions prédéterminées d'arrêt de charge ou de décharge de ladite cellule sont atteintes. The object of the invention is to remedy the disadvantages mentioned above by proposing a charging / discharging system of a group of at least one storage cell, said system comprising a charging / discharging device connected to the terminals of said group of cells. at least one storage cell and a balancing device connected to the terminals of each storage cell of said group of at least one storage cell, said or each balancing device being designed to derive all or part of the charging current discharging the associated storage cell when predetermined conditions for stopping charging or discharging said cell are reached.
A cet effet, ledit système est caractérisé en ce que ledit dispositif de charge/décharge est prévu pour pour appliquer à la ou aux cellules de stockage associées un courant de charge ou de décharge d'intensité limitée lorsque des conditions particulières sont remplies et alors que les conditions d'arrêt de charge ou de décharge ne sont pas atteintes pour une quelconque cellule de stockage et ce, de manière que l'intensité du courant dérivé par un dispositif d'équilibrage alors que les conditions d'arrêt de charge ou de décharge sont atteintes pour la cellule associée, soit limitée. Selon un mode de réalisation, ledit dispositif de charge/décharge est prévu pour pour appliquer à la ou aux cellules de stockage associées un courant de charge ou de décharge d'intensité limitée lorsque la tension à ses bornes est supérieure et/ou inférieure à au moins une tension seuil. Selon un autre mode de réalisation, ledit dispositif de charge/décharge est prévu pour pour appliquer à la ou aux cellules de stockage associées un courant de charge ou de décharge d'intensité limitée lorsque la phase de vie du véhicule y est propice. Selon un mode de réalisation, ledit ou chaque dispositif d'équilibrage est constitué d'un interrupteur électronique dont les bornes actives sont respectivement reliées aux bornes de la cellule de stockage associée et la borne de commande est reliée au point commun de deux résistances, elles-mêmes reliées aux bornes de la ou les cellule de stockage associées. For this purpose, said system is characterized in that said charging / discharging device is provided for applying to the associated storage cell or cells a charge or discharge current of limited intensity when particular conditions are fulfilled and whereas the charge or discharge stop conditions are not reached for any storage cell, so that the intensity of the derived current by a balancing device while the conditions for stopping charging or discharging are reached for the associated cell, either limited. According to one embodiment, said charging / discharging device is provided for applying to the associated storage cell or cells a charging or discharging current of limited intensity when the voltage at its terminals is greater than and / or less than less a threshold voltage. According to another embodiment, said charging / discharging device is designed to apply to the associated storage cell or cells a charge or discharge current of limited intensity when the vehicle's life phase is favorable there. According to one embodiment, said or each balancing device consists of an electronic switch whose active terminals are respectively connected to the terminals of the associated storage cell and the control terminal is connected to the common point of two resistors, they themselves connected to the terminals of the associated storage cell or cells.
Selon un autre mode de réalisation, ledit ou chaque dispositif d'équilibrage est constitué de deux diodes, dont l'une est une diode Zener, leurs anodes étant reliées entre elles de façon équipotentielle et leurs cathodes étant respectivement reliées aux bornes de la ou les cellules de stockage 10 associées. Avantageusement, ledit dispositif de charge/décharge est constitué d'un onduleur de traction piloté de façon à contrôler le courant de charge et de décharge de manière à limiter le courant de charge/décharge qu'il délivre lorsque la tension à ses bornes est supérieure à une première valeur seuil et/ou est inférieure à une seconde valeur seuil. Avantageusement, ledit dispositif de charge/décharge est constitué d'un convertisseur continu/continu, dit également DC/DC, dont les entrées sont reliées à une source d'alimentation que la ou lesdites cellules de stockage et dont les sorties sont reliées au groupe de cellules de stockage, ledit convertisseur DC/DC étant prévu pour limiter le courant de charge/décharge qu'il délivre lors de phases prolongées de non-utilisation dudit groupe d'au moins une cellule de stockage. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, illustrant des modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est un schéma synoptique d'un système de charge/décharge selon la présente invention, - la figure 2 est un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation particulier d'un dispositif d'équilibrage d'un système de charge/décharge selon la présente invention, et - la figure 3 est un schéma synoptique d'un second mode de réalisation particulier d'un dispositif d'équilibrage d'un système de charge/décharge selon la présente invention. Un système de charge/décharge est destiné à assurer la charge et/ou la décharge d'au moins une cellule de stockage 10. L'exemple de réalisation d'un dispositif de charge/décharge selon l'invention, tel qu'il est représenté à la figure 1, est composé, d'une part, d'au moins un dispositif d'équilibrage de charge 11 et, d'autre part, d'un dispositif de charge/décharge 12. A la figure 1, le système de charge/décharge est destiné à un groupe de trois cellules 101 à 103 et comporte trois dispositifs d'équilibrage 111 à 113 respectivement connectés en parallèle aux bornes des cellules 101 à 103. Chaque dispositif d'équilibrage 11 est prévu pour dériver le courant de charge de la cellule 10 auquel il est connecté lorsque la tension à ses bornes (et donc aux bornes de la cellule de stockage 10 correspondante) est supérieure et/ou inférieure, selon le type de dispositif d'équilibrage, à au moins une tension seuil. Quant au dispositif de charge/décharge 12, il est pourvu de moyens (non représentés) pour, lorsque la tension à ses bornes est supérieure et/ou inférieure, selon le type de dispositif de charge/décharge, à au moins une tension seuil, limiter le courant de charge/décharge qu'il délivre à une valeur inférieure à sa valeur de charge/décharge lorsque cette tension seuil n'est pas atteinte. Le fonctionnement du système de charge/décharge est le suivant, appliqué au cas de la charge et à une pluralité de cellules de stockage, par exemple au nombre de dix, dont la tension maximale par cellule en fonctionnement est de 2,5 volts. Tant que la tension aux bornes du dispositif de charge/décharge 12 est inférieure à 10 x 2,5 volts = 25 volts, le courant de charge est maximal, par exemple 100 A. Par contre, dès que la tension aux bornes du dispositif de charge/décharge 12 devient supérieure à 25 volts, l'intensité du courant délivré par le dispositif de charge/décharge 12 chute à une valeur inférieure, par exemple 1 A. Cette tension de 25 volts peut être atteinte, par exemple, parce que cinq cellules de stockage 10 ont une tension de charge de 2,4 volts et les autres cellules de stockage ont une tension de charge de 2,6 volts. According to another embodiment, said or each balancing device consists of two diodes, one of which is a Zener diode, their anodes being interconnected equipotentially and their cathodes being respectively connected to the terminals of the associated storage cells. Advantageously, said charging / discharging device consists of a traction inverter controlled so as to control the charge and discharge current so as to limit the charging / discharging current which it delivers when the voltage at its terminals is greater than at a first threshold value and / or is less than a second threshold value. Advantageously, said charging / discharging device consists of a DC / DC converter, also called DC / DC, the inputs of which are connected to a power source that the one or more storage cells and whose outputs are connected to the group. storage cells, said DC / DC converter being provided to limit the charging / discharging current that it delivers during prolonged phases of non-use of said group of at least one storage cell. The invention will be better understood, and other objects, features, details and advantages thereof will appear more clearly in the following explanatory description made with reference to the accompanying schematic drawings, given solely by way of example, illustrating embodiments of the invention and in which: - Figure 1 is a block diagram of a charging / discharging system according to the present invention; - Figure 2 is a block diagram of a first particular embodiment of a device for balancing a charging / discharging system according to the present invention, and - Figure 3 is a block diagram of a second particular embodiment of a device for balancing a charging system. / discharge according to the present invention. A charge / discharge system is intended to ensure the charging and / or the discharge of at least one storage cell 10. The embodiment of a charge / discharge device according to the invention, as it is shown in FIG. 1, is composed, on the one hand, of at least one load balancing device 11 and, on the other hand, of a charging / discharging device 12. In FIG. charge / discharge is intended for a group of three cells 101 to 103 and comprises three balancing devices 111 to 113 respectively connected in parallel across the cells 101 to 103. Each balancing device 11 is designed to derive the current from charge of the cell 10 to which it is connected when the voltage across its terminals (and therefore at the terminals of the corresponding storage cell 10) is greater and / or lower, depending on the type of balancing device, than at least one threshold voltage . As for the charging / discharging device 12, it is provided with means (not shown) for, when the voltage at its terminals is higher and / or lower, depending on the type of charging / discharging device, at at least one threshold voltage, limiting the charge / discharge current that it delivers to a value lower than its charge / discharge value when this threshold voltage is not reached. The operation of the charging / discharging system is as follows, applied to the case of the load and to a plurality of storage cells, for example ten in number, whose maximum voltage per cell in operation is 2.5 volts. As long as the voltage across the charging / discharging device 12 is less than 10 × 2.5 volts = 25 volts, the charging current is maximum, for example 100 A. On the other hand, as soon as the voltage at the terminals of the device charge / discharge 12 becomes greater than 25 volts, the intensity of the current delivered by the charging / discharging device 12 drops to a lower value, for example 1 A. This voltage of 25 volts can be reached, for example, because five storage cells 10 have a charging voltage of 2.4 volts and the other storage cells have a charging voltage of 2.6 volts.
Supposons que la valeur seuil de chaque dispositif d'équilibrage soit de 2,7 volts. Plus tard, lorsque la tension aux bornes des cellules de stockage 10 qui était à 2,6 volts devient égale à 2,7 volts, le courant de charge de ces cellules, qui a une valeur relativement faible comparée à la valeur normale de charge de la cellule, est dérivé vers le dispositif d'équilibrage correspondant. On notera que la puissance dissipée par ce dispositif d'équilibrage est de 2,7 volts x 1 A, soit 2,7 watts. Quant aux autres cellules de stockage, elles continuent à se charger par un courant de 1 A qui les traverse. Plus tard encore, c'est l'ensemble des cellules de stockage qui ont des tensions à leurs bornes de 2,7 volts. Le courant alors délivré par le dispositif de charge/décharge ne passe plus par aucune d'entre ces cellules. Les exemples numériques donnés ici le sont uniquement à titre d'illustration pour expliquer le fonctionnement du système de charge/décharge selon l'invention. On comprendra également que ledit système de charge/décharge 12 peut également fonctionner pour la décharge des cellules de stockage. Ainsi, lorsque la tension aux bornes du dispositif de charge/décharge 12 devient inférieure à une valeur seuil, l'intensité du courant de décharge chute à une valeur inférieure. De même, lorsque la tension aux bornes de chaque dispositif d'équilibrage 11 devient inférieure à une valeur seuil, le courant de décharge est dérivé dans ledit dispositif d'équilibrage 11. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif de charge/décharge 12 comporte des moyens pour limiter l'intensité du courant de charge/décharge qu'il délivre lorsque la tension à ses bornes est supérieure à une première valeur seuil et est inférieure à une seconde valeur seuil. Suppose that the threshold value of each balancing device is 2.7 volts. Later, when the voltage across the storage cells 10 which was at 2.6 volts becomes equal to 2.7 volts, the charge current of these cells, which has a relatively low value compared to the normal charge value of the cell is diverted to the corresponding balancing device. It should be noted that the power dissipated by this balancing device is 2.7 volts x 1 A, or 2.7 watts. As for the other storage cells, they continue to charge with a current of 1 A which passes through them. Still later, all the storage cells have voltages at their terminals of 2.7 volts. The current then delivered by the charging / discharging device no longer passes through any of these cells. The numerical examples given here are for illustrative purposes only to explain the operation of the charging / discharging system according to the invention. It will also be understood that said charging / discharging system 12 may also operate for discharge of the storage cells. Thus, when the voltage across the charging / discharging device 12 becomes lower than a threshold value, the intensity of the discharge current drops to a lower value. Likewise, when the voltage at the terminals of each balancing device 11 becomes lower than a threshold value, the discharge current is derived in said balancing device 11. According to another embodiment of the invention, the device for charge / discharge 12 comprises means for limiting the intensity of the charge / discharge current that it delivers when the voltage at its terminals is greater than a first threshold value and is less than a second threshold value.
On notera que l'on pourrait utiliser en tant que dispositif de charge/décharge 12 l'onduleur de traction déjà présent sur le véhicule mais piloté de façon à contrôler le courant de charge et de décharge de la manière ci-dessus expliquée, c'est-à-dire de manière à limiter le courant de charge/décharge qu'il délivre lorsque la tension à ses bornes est supérieure à une première valeur seuil et/ou est inférieure à une seconde valeur seuil. On pourrait également utiliser un onduleur associé à une génératrice ou même une génératrice dont on piloterait le courant qu'elle débite. De même, il pourrait s'agir d'un convertisseur continu/continu dont les entrées sont reliées à une autre source d'alimentation telle que des batteries électriques déjà présentes dans le véhicule ou à un chargeur secteur dans le cas d'un véhicule rechargeable et dont les sorties sont reliées au groupe de cellules de stockage 10. Un tel convertisseur continu/continu pourrait être prévu pour effectuer l'équilibrage d'un groupe de cellules de stockage 10 lors de phases prolongées de non-utilisation du véhicule par échange d'énergie entre l'autre source d'alimentation et les cellules. On a représenté à la Fig. 2 un exemple de réalisation d'un dispositif d'équilibrage 11 qui est prévu pour dériver le courant de charge qui traverse la cellule de stockage 10 aux bornes de laquelle il est relié lorsque la tension à ses bornes devient inférieure à une valeur seuil. Il est constitué d'un interrupteur électronique 110 (ici constitué d'un transistor FET ou équivalent) dont les bornes actives 110a et 110b sont respectivement reliées aux bornes de la cellule de stockage 10 associée et la borne de commande 110c est reliée au point commun de deux résistances 111a et 111b elles-mêmes reliées aux bornes de la cellule de stockage 10 associée. It will be noted that the traction inverter already present on the vehicle, but controlled to control the charging and discharging current in the manner explained above, could be used as charging / discharging device 12. that is to say, so as to limit the charge / discharge current that it delivers when the voltage across its terminals is greater than a first threshold value and / or is lower than a second threshold value. One could also use an inverter associated with a generator or even a generator which one would control the current it delivers. Similarly, it could be a DC / DC converter whose inputs are connected to another power source such as electric batteries already present in the vehicle or to a mains charger in the case of a rechargeable vehicle and whose outputs are connected to the group of storage cells 10. Such a DC / DC converter could be provided for balancing a group of storage cells 10 during long periods of non-use of the vehicle by exchange of data. energy between the other power source and the cells. It is shown in FIG. 2 an exemplary embodiment of a balancing device 11 which is provided for deriving the load current which passes through the storage cell 10 at the terminals of which it is connected when the voltage at its terminals becomes lower than a threshold value. It consists of an electronic switch 110 (here consisting of a FET transistor or equivalent) whose active terminals 110a and 110b are respectively connected to the terminals of the associated storage cell 10 and the control terminal 110c is connected to the common point two resistors 111a and 111b themselves connected to the terminals of the associated storage cell 10.
Lorsque la tension aux bornes de la cellule de stockage 10 est haute, la différence de potentiel entre la borne active 110b et la borne de commande 110c est supérieure à la tension de seuil si bien que l'interrupteur 110 est ouvert (le transistor n'est pas passant). Par contre, lorsque la tension aux bornes de la cellule de stockage 10 est inférieure à une tension telle que la différence de potentiel entre la borne active 110b et la borne de commande 110c devient inférieure à la tension de seuil, l'interrupteur 110 se ferme (le transistor est passant) et le courant de charge de la cellule 10 passe maintenant par l'interrupteur 110. On a représenté à la Fig. 3 un autre exemple de réalisation d'un dispositif d'équilibrage 11 qui est lui prévu pour dériver le courant de charge qui traverse la cellule de stockage 10 aux bornes de laquelle il est relié lorsque la tension à ses bornes devient supérieure à une valeur seuil. Il est constitué de deux diodes 112 et 113 dont l'une est une diode Zener, les anodes desdites deux diodes étant reliées entre elles de manière équipotentielle et les cathodes étant respectivement aux bornes de la cellule de stockage 10 associée. Lorsque la tension aux bornes de la cellule de stockage 10 est basse, aucune des diodes 112 et 113 n'est conductrice. Par contre, lorsque la tension aux bornes de la cellule de stockage 10 est supérieure à la tension de Zener de la diode 112 augmentée de la tension directe de la diode 113 (environ 0,7 volts), les deux diodes 112 et 113 conduisent, autorisant le courant de charge de la cellule 10 à maintenant passer par les diodes 112 et 113. L'avantage de la présente invention résulte du fait que le dispositif de charge/décharge 12 permet de limiter le courant de charge ou de décharge lorsque des conditions de charge de l'ensemble des cellules de stockage 10 sont remplies ou lorsque la phase de vie du véhicule y est propice et alors que les conditions d'arrêt de charge ou de décharge ne sont pas atteintes pour une quelconque cellule de stockage 10. Lorsque ces dernières conditions sont atteintes pour une au moins des cellules de stockage 10, le dispositif d'équilibrage 11 associé peut dériver le courant de charge ou de décharge dont la relativement faible intensité du moment autorise l'utilisation de dispositifs d'équilibrage 11 plus simples, moins coûteux, moins encombrants d'un point de vue électrique (composants plus petits, câblage plus petit, etc.) mais aussi d'un point de vue thermique (pas de radiateur de refroidissement, notamment) que les dispositifs d'équilibrage utilisés dans les systèmes de charge/décharge de l'art antérieur. When the voltage at the terminals of the storage cell 10 is high, the potential difference between the active terminal 110b and the control terminal 110c is greater than the threshold voltage, so that the switch 110 is open (the transistor n ' is not passing). On the other hand, when the voltage at the terminals of the storage cell 10 is lower than a voltage such that the potential difference between the active terminal 110b and the control terminal 110c becomes lower than the threshold voltage, the switch 110 closes. (The transistor is on) and the charging current of the cell 10 now passes through the switch 110. In FIG. 3 another embodiment of a balancing device 11 which is provided for deriving the load current which passes through the storage cell 10 to which it is connected when the voltage at its terminals becomes greater than a threshold value . It consists of two diodes 112 and 113, one of which is a Zener diode, the anodes of said two diodes being interconnected equipotentially and the cathodes being respectively at the terminals of the associated storage cell 10. When the voltage across the storage cell 10 is low, none of the diodes 112 and 113 is conductive. On the other hand, when the voltage at the terminals of the storage cell 10 is greater than the Zener voltage of the diode 112 increased by the direct voltage of the diode 113 (approximately 0.7 volts), the two diodes 112 and 113 conduct, allowing the charge current of the cell 10 to now pass through the diodes 112 and 113. The advantage of the present invention results from the fact that the charging / discharging device 12 makes it possible to limit the charging or discharging current when conditions all storage cells 10 are filled or when the life phase of the vehicle is propitious and while the conditions for stopping charging or discharging are not reached for any storage cell 10. When these latter conditions are achieved for at least one of the storage cells 10, the associated balancing device 11 can derive the charge or discharge current whose relatively low intensity of the moment allows the use of balancing devices 11 simpler, cheaper, less bulky from an electrical point of view (smaller components, smaller wiring, etc.) but also from a thermal point of view (no radiator of cooling, in particular) than the balancing devices used in the charging / discharging systems of the prior art.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108995549A (en) * | 2018-07-03 | 2018-12-14 | 上海电机学院 | Electric vehicle electric quantity of single batteries equalizing circuit, device and method |
CN113968160A (en) * | 2021-09-29 | 2022-01-25 | 华人运通(江苏)技术有限公司 | Vehicle charging time estimation method, device, equipment and storage medium |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0564149A2 (en) * | 1992-04-03 | 1993-10-06 | JEOL Ltd. | Storage capacitor power supply |
US5625272A (en) * | 1994-11-09 | 1997-04-29 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Battery charge/discharge control method for electric vehicle |
WO1999004476A1 (en) * | 1997-07-14 | 1999-01-28 | Johnson Lonnie G | Rechargeable battery power supply overcharge protection circuit |
US6160375A (en) * | 1998-05-14 | 2000-12-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Charge controlling device and method for multi-cell battery, and electric vehicle provided with change controlling |
US20040135544A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-07-15 | Tiax, Llc | System and method for determining and balancing state of charge among series connected electrical energy storage units |
US20040251934A1 (en) * | 2003-05-09 | 2004-12-16 | Kohichi Yano | Capacitor charging methods and apparatuses that use a secure parallel monitoring circuit |
WO2006015713A1 (en) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Bosch Rexroth Ag | Low-loss voltage divider, especially for intermediate circuits |
-
2007
- 2007-12-21 FR FR0760181A patent/FR2925783A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0564149A2 (en) * | 1992-04-03 | 1993-10-06 | JEOL Ltd. | Storage capacitor power supply |
US5625272A (en) * | 1994-11-09 | 1997-04-29 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Battery charge/discharge control method for electric vehicle |
WO1999004476A1 (en) * | 1997-07-14 | 1999-01-28 | Johnson Lonnie G | Rechargeable battery power supply overcharge protection circuit |
US6160375A (en) * | 1998-05-14 | 2000-12-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Charge controlling device and method for multi-cell battery, and electric vehicle provided with change controlling |
US20040135544A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-07-15 | Tiax, Llc | System and method for determining and balancing state of charge among series connected electrical energy storage units |
US20040251934A1 (en) * | 2003-05-09 | 2004-12-16 | Kohichi Yano | Capacitor charging methods and apparatuses that use a secure parallel monitoring circuit |
WO2006015713A1 (en) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Bosch Rexroth Ag | Low-loss voltage divider, especially for intermediate circuits |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108995549A (en) * | 2018-07-03 | 2018-12-14 | 上海电机学院 | Electric vehicle electric quantity of single batteries equalizing circuit, device and method |
CN108995549B (en) * | 2018-07-03 | 2020-06-16 | 上海电机学院 | Electric quantity balancing circuit, device and method for single batteries of electric vehicle |
CN113968160A (en) * | 2021-09-29 | 2022-01-25 | 华人运通(江苏)技术有限公司 | Vehicle charging time estimation method, device, equipment and storage medium |
CN113968160B (en) * | 2021-09-29 | 2023-10-20 | 华人运通(江苏)技术有限公司 | Vehicle charging time estimation method, device, equipment and storage medium |
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