用于向多bms分配通信標(biāo)識的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種用于向具有多BMS結(jié)構(gòu)的電池組的每一個電池管理系統(tǒng)(BMS)分配通信標(biāo)識(ID)的系統(tǒng)和方法，并且更加具體地涉及一種用于分配與多BMS的位置相關(guān)聯(lián)的通信ID的系統(tǒng)和方法。
[0002]本申請要求在2013年9月9日在大韓民國提交的韓國專利申請N0.10-2013-0107960的優(yōu)先權(quán)，其公開在此通過引用而被并入。
【背景技術(shù)】
[0003]由于能夠容易地應(yīng)用于各種產(chǎn)品的特性和諸如高能量密度的電學(xué)特性，二次電池不僅通常地應(yīng)用于便攜式裝置，而且普遍地應(yīng)用于利用電動機(jī)驅(qū)策的電動車輛(EV)、混合動力車輛(HV)或者能量存儲系統(tǒng)。由于它顯著地減少化石燃料的使用并且不從能量的使用產(chǎn)生副產(chǎn)品從而使其成為新的環(huán)境友好并且有能量效率的能源的基本優(yōu)點，這個二次電池正在受到關(guān)注。
[0004]用于在電動車輛中使用的電池組具有由串聯(lián)連接的多個胞組件組成的結(jié)構(gòu)，每一個胞組件包括多個單元胞以獲得高功率。而且，單元胞包括陰極集電器和陽極集電器、分離器、活性材料，和電解質(zhì)溶液，并且允許通過在構(gòu)件之間的電化學(xué)反應(yīng)而重復(fù)地充電和放電。
[0005]除了這個基本結(jié)構(gòu)，該電池組進(jìn)一步包括電池管理系統(tǒng)(BMS)以通過應(yīng)用用于對驅(qū)動諸如馬達(dá)的負(fù)載的供電的控制算法、諸如電流或者電壓的電學(xué)特性值測量、充電/放電控制、電壓均衡控制、荷電狀態(tài)(SOC)估計等而監(jiān)視和控制二次電池的狀態(tài)。
[0006]近來，就象作為能量存儲源的利用那樣，隨著對于高容量結(jié)構(gòu)的日益增長的需要，對于其中組裝了包括串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的多個電池的多個電池模塊的多模塊結(jié)構(gòu)的電池組的要求也在增加。
[0007]因為多模塊結(jié)構(gòu)的電池組包括多個電池，所以在使用單一 BMS控制所有電池的充電/放電狀態(tài)方面存在限制。相應(yīng)地，近期的技術(shù)已經(jīng)引入，其中將BMS設(shè)置于在電池組中包括的每一個電池模塊，BMS之一被指定為主BMS，并且其余的BMS被指定為從BMS，從而以主-從模式控制每一個電池模塊的充電和放電。
[0008]在主-從模式中，主BMS與從BMS通信以收集與從BMS負(fù)責(zé)的電池模塊相關(guān)聯(lián)的各種充電和放電監(jiān)視數(shù)據(jù)，或者向相應(yīng)的從BMS傳輸控制命令以控制每一個電池模塊的充電/放電操作，以便集成地管理在電池組中包括的電池模塊的充電和放電。
[0009]為了通過通信網(wǎng)絡(luò)收集數(shù)據(jù)或者傳輸控制命令，主BMS需要向每一個從BMS預(yù)分配標(biāo)識(ID)以唯一地識別每一個從BMS。
[0010]在所使用的現(xiàn)有方法中，主BMS讀出預(yù)存儲在從BMS的硬件電路中的ID信息，或者主BMS利用一種程序算法向每一個從BMS賦予ID并且向每一個從BMS傳輸這些ID。然而，這個傳統(tǒng)的方法具有要求用于存儲ID的、獨立的硬件電路的缺點。
[0011]作為另一項現(xiàn)有技術(shù)，韓國專利公開公報N0.10-2013-0058373公開了一種方法，該方法經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)喚醒順序地串聯(lián)連接的多個BMS并且以喚醒次序分配ID。這項現(xiàn)有技術(shù)具有分配ID所要求的時間隨著串聯(lián)連接的BMS的數(shù)目增加而增加的缺陷。
[0012]相應(yīng)地，正在對于用于以簡單方式快速地向很多BMS分配ID的系統(tǒng)和方法進(jìn)行積極的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]技術(shù)問題
[0014]本公開設(shè)計用于解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，并且因此本公開涉及提供一種用于分配與多電池管理系統(tǒng)(BMS)的位置相關(guān)聯(lián)的通信標(biāo)識(ID)的系統(tǒng)和方法。
[0015]技術(shù)方案
[0016]為了實現(xiàn)該目的，根據(jù)本公開的、一種用于分配通信標(biāo)識(ID)的系統(tǒng)對應(yīng)于這樣一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)向包括N個BMS的電池組的多電池管理系統(tǒng)(BMS)分配通信ID，其中N是大于或者等于2的整數(shù)，每一個BMS具有垂直通信輸入端口、垂直通信輸出端口、水平通信輸入端口，和水平通信輸出端口，在該N個BMS中的相鄰BMS之間連接垂直通信輸入端口和垂直通信輸出端口的垂直通信網(wǎng)絡(luò)，以及在該N個BMS中的相鄰BMS之間連接水平通信輸入端口和水平通信輸出端口的水平通信網(wǎng)絡(luò)，其中每一個BMS通過組合通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息與通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息而設(shè)定它的通信ID，并且通過垂直通信輸出端口傳輸垂直通信ID信息和通過水平通信輸出端口傳輸水平通信ID信息。
[0017]根據(jù)本公開的一個示例性實施例，每一個BMS可以通過在通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息前面放置通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息而設(shè)定它的通信ID。
[0018]根據(jù)本公開的另一個示例性實施例，每一個BMS可以通過在通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息前面放置通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息而設(shè)定它的通信ID。
[0019]根據(jù)本公開的一個示例性實施例，每一個BMS可以增加通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息的值并且通過垂直通信輸出端口傳輸該值，并且可以增加通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息的值并且通過水平通信輸出端口傳輸該值。在此情形中，每一個BMS可以在不對于通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息和通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息的值執(zhí)行加法或者減法的情況下設(shè)定它的通信ID。
[0020]根據(jù)本公開的另一個示例性實施例，每一個BMS可以通過增加通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息的值并且增加通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息的值而設(shè)定它的通信ID。在此情形中，每一個BMS可以通過垂直通信輸出端口傳輸在它的設(shè)定通信ID中與垂直通信ID信息有關(guān)的片段，并且通過水平通信輸出端口傳輸在它的設(shè)定通信ID中與水平通信ID信息有關(guān)的片段。
[0021]根據(jù)本公開的另一個示例性實施例，每一個BMS可以減少通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息的值并且通過垂直通信輸出端口傳輸該值，并且可以減少通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息的值并且通過水平通信輸出端口傳輸該值。在此情形中，每一個BMS可以在不對于通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息和通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息的值執(zhí)行加法或者減法的情況下設(shè)定它的通信ID0
[0022]根據(jù)本公開的另一個示例性實施例，每一個BMS可以通過減少通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息的值并且減少通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息的值而設(shè)定它的通信ID。在此情形中，每一個BMS可以通過垂直通信輸出端口傳輸在它的設(shè)定通信ID中與垂直通信ID信息有關(guān)的片段，并且通過水平通信輸出端口傳輸在它的設(shè)定通信ID中與水平通信ID信息有關(guān)的片段。
[0023]根據(jù)本公開的用于分配通信ID的系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括經(jīng)由垂直通信網(wǎng)絡(luò)和水平通信網(wǎng)絡(luò)連接到具有不被連接到在該N個BMS中的其它BMS的垂直通信輸入端口和水平通信輸入端口的BMS的主BMS，其中N是大于或者等于2的整數(shù)。
[0024]主BMS可以向經(jīng)由垂直通信網(wǎng)絡(luò)和水平通信網(wǎng)絡(luò)連接的BMS輸出用于啟動ID設(shè)定的控制信號。此外，主BMS可以從該N個BMS接收與由每一個BMS設(shè)定的通信ID相關(guān)聯(lián)的信息，并且檢查在通信ID中是否存在重疊。當(dāng)在從該N個BMS接收的通信ID中發(fā)現(xiàn)重疊時，主BMS可以向經(jīng)由垂直通信網(wǎng)絡(luò)和水平通信網(wǎng)絡(luò)連接的BMS輸出用于啟動ID設(shè)定的控制信號。作為對照，當(dāng)在從該N個BMS接收的通信ID中未發(fā)現(xiàn)重疊時，主BMS可以向經(jīng)由垂直通信網(wǎng)絡(luò)和水平通信網(wǎng)絡(luò)連接的BMS輸出用于終止ID設(shè)定的控制信號。
[0025]垂直通信網(wǎng)絡(luò)和水平通信網(wǎng)絡(luò)可以是菊花鏈。
[0026]根據(jù)本公開的用于分配通信ID的系統(tǒng)可以是包括用于分配通信ID的系統(tǒng)的電池組的一個構(gòu)件。
[0027]根據(jù)本公開的電池組可以是包括電池組和被從電池組供應(yīng)電力的負(fù)載的電池操作系統(tǒng)的一個構(gòu)件。在此情形中，負(fù)載可以是電驅(qū)動裝置或者便攜式裝置。
[0028]為了實現(xiàn)該目的，根據(jù)本公開的、一種用于分配通信ID的方法對應(yīng)于這樣一種方法，該方法向包括N個BMS的電池組的多BMS分配通信ID，其中N是大于或者等于2的整數(shù)，每一個BMS具有垂直通信輸入端口、垂直通信輸出端口、水平通信輸入端口和水平通信輸出端口，在該N個BMS中的相鄰BMS之間連接垂直通信輸入端口和垂直通信輸出端口的垂直通信網(wǎng)絡(luò)，以及在該N個BMS中的相鄰BMS之間連接水平通信輸入端口和水平通信輸出端口的水平通信網(wǎng)絡(luò)，并且該方法包括(a)，由每一個BMS通過組合通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息與通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息而設(shè)定它的通信ID，和(b)由每一個BMS通過垂直通信輸出端口傳輸垂直通信ID信息并且通過水平通信輸出端口傳輸水平通信ID信息。
[0029]根據(jù)本公開的一個示例性實施例，步驟(a)可以包括由每一個BMS通過在通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息前面放置通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息而設(shè)定它的通信ID。
[0030]根據(jù)本公開的另一個示例性實施例，步驟(a)可以包括由每一個BMS通過在通過垂直通信輸入端口接收的垂直通信ID信息前面放置通過水平通信輸入端口接收的水平通信ID信息而設(shè)定它的通信ID。
[0031]根據(jù)本