包括模塊化bms連接結(jié)構(gòu)的電力儲存系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種包括模塊化BMS連接結(jié)構(gòu)的電力儲存系統(tǒng)及其控制方法。根據(jù)本發(fā)明的電力儲存系統(tǒng)，包括：n個從BMS，用于將與包括在由自身管理的電池模塊中的電池單元的電特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)通過從通信網(wǎng)絡(luò)傳輸；m個主BMS，用于對通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呐c電池單元的電特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)進行一次處理，并將所述一次處理的數(shù)據(jù)通過主通信網(wǎng)絡(luò)傳輸；以及超級主BMS，用于對通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行二次處理的。由于從各從BMS傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是在主BMS中處理，所以能夠減少在通信線路上的數(shù)據(jù)量。因此，即使電力儲存系統(tǒng)的容量增加，也可以快速收集并控制數(shù)據(jù)。
【專利說明】包括模塊化BMS連接結(jié)構(gòu)的電力儲存系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由多個電力儲存單元架組合構(gòu)成的電力儲存系統(tǒng)，尤其涉及一種 包括在每個單元架中的模塊化BMS連接結(jié)構(gòu)及其控制方法。
[0002]本申請要求2011年5月31日提交的第10-2011-0051802號韓國專利申請以及 2012年5月10日提交的第10-2012-004952號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，將該申請的說明書 和附圖記載的所有內(nèi)容以引用的方式納入本申請。
【背景技術(shù)】
[0003]作為具有高的產(chǎn)品易用性，且具有高能量密度等電特性的二次電池，不僅應(yīng)用在 便攜式設(shè)備中，也普遍應(yīng)用在通過電驅(qū)動源來驅(qū)動的電動汽車(EV, Electric Vehicle)或 者混合動力汽車(HEV,Hybrid Electric Vehicle)等中。這種二次電池具有能夠顯著地減 少礦物燃料的使用量的一個優(yōu)點，而且?guī)缀醪划a(chǎn)生由使用能量而產(chǎn)生的副產(chǎn)品，因此，二次 電池作為親環(huán)境和提高能量效率的替代能源而受到矚目。
[0004]二次電池包括陰極集電體、陽極集電體、隔膜、活性物質(zhì)、電解質(zhì)溶液等，并可以具 有通過這些組成成分之間的電化學(xué)反應(yīng)進行充放電的結(jié)構(gòu)。另一方面，近年來二次電池常 常用作能量儲存源，對于具有大容量的電池結(jié)構(gòu)的需求也正在增長，并且普遍使用具有多 個二次電池以串聯(lián)或者并聯(lián)等的方式相連接的多模塊結(jié)構(gòu)的二次電池組。
[0005]所述電力儲存系統(tǒng)中所使用的二次電池組包括，組合有多個二次電池單元的二次 電池模塊以及組殼(pack case)。除了這種基本結(jié)構(gòu)之外,二次電池組進一步包括BMS (電 池管理系統(tǒng)，Battery Management System),該BMS通過應(yīng)用一個算法來監(jiān)視并控制二次 電池單元或者二次電池模塊的狀態(tài)，該算法用于控制到負荷的電力供給、測量諸如電流或 者電壓等的電特性值、控制充放電、控制電壓均衡性(equalization)、估計SOC (充電狀態(tài)， State Of Charge)等。
[0006]同時，為了滿足各種各樣的電壓和容量的需求條件，將包括多個如上所述的二次 電池組的小容量電力儲存單元架以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式進行組合，由此構(gòu)成電力儲存系 統(tǒng)。最近，隨著對智能電網(wǎng)的關(guān)注增加，為實現(xiàn)智能電網(wǎng)，用來存儲閑置電量的大容量的電 力儲存系統(tǒng)的必要性增強。
[0007]電力儲存單元架由多個二次電池組構(gòu)成，每個二次電池組包括多個二次電池單元 或二次電池模塊。并且，根據(jù)需要的電力儲存系統(tǒng)的容量，連接多個與所述相同的單元架。 所以，一個電力儲存系統(tǒng)內(nèi)包括數(shù)十個到數(shù)萬個二次電池單元或二次電池模塊。操作這樣 的電力儲存系統(tǒng)，需要持續(xù)地監(jiān)視數(shù)十個到數(shù)萬個的單元或模塊單元的電壓、電流、溫度、 充電狀態(tài)(SOC)等。
[0008]為監(jiān)視每個二次電池單元或模塊的狀態(tài)并有效地控制所述單元或模塊，設(shè)定包括 在所述電池組中的BMS的相互關(guān)系，使得將包括在所述電池組中的BMS設(shè)定為從BMS，將能 夠控制所述從BMS的一個單獨的BMS設(shè)定為主BMS，由此一體地操作和控制所述電力儲存系統(tǒng)。[0009]同時，像智能電網(wǎng)一樣，最近電力儲存系統(tǒng)的概念在逐漸擴大，從單個家庭或辦公 室到一幢大廈、小規(guī)模地域、一座城市或一個國家。但是，像所述這樣的現(xiàn)有方式，需要并 管理與在二次電池組內(nèi)存在的從BMS的數(shù)量相同的單獨的硬件或軟件的驅(qū)動機制。并且， 隨著電力儲存系統(tǒng)的規(guī)模增大，存在主BMS從每個從BMS接收信息以及處理該信息的時間 增加的缺點。即，現(xiàn)有方式不能及時應(yīng)對外部的變化，違反了智能電網(wǎng)有效地使用能源的初 衷。
[0010]因此,對于包括有BMS (Battery Management System)連接結(jié)構(gòu)的電力儲存系統(tǒng) 及其控制方法的開發(fā)需求正在增加，在BMS連接結(jié)構(gòu)中，BMS可以被安裝至每個單元、模塊 或組且可以被有效地統(tǒng)一管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問題
[0012]本發(fā)明是鑒于所述現(xiàn)有技術(shù)所提出的，其目的在于提供一種包括模塊化BMS連接 結(jié)構(gòu)的電力儲存系統(tǒng)及控制該系統(tǒng)的方法。
[0013]技術(shù)方案
[0014]為實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供一種電力儲存系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:n個從BMS，用于將 與包括在由所述從BMS管理的電池模塊中的電池單元的電特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)通過從通信 網(wǎng)絡(luò)傳輸個主BMS，用于對通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呐c電池單元的電特性值相關(guān)的數(shù) 據(jù)進行一次處理，并將所述一次處理的數(shù)據(jù)通過主通信網(wǎng)絡(luò)傳輸；以及超級主BMS，用于對 通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行二次處理。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，所述電特性值包括下述值中的至少一個:電池單元的電壓測量值、充 放電電流測量值、溫度測量值、充電量估值及劣化度估值。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，所述主BMS或所述超級主BMS通過使用下述計算方法中的至少一個 方法來處理數(shù)據(jù):計算所述接收的數(shù)據(jù)的平均值、計算所述接收的數(shù)據(jù)的標準偏差、計算與 預(yù)定的條件對應(yīng)的數(shù)據(jù)個數(shù)、計算所述接收的數(shù)據(jù)的最大值、以及計算所述接收的數(shù)據(jù)的
最小值。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一方面,所述主BMS是所述n個從BMS中的任意一個，所述超級主 BMS是所述m個主BMS中的任意一個。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的電力儲存裝置，可以進一步包括:外部監(jiān)視裝置，所述外部監(jiān)視裝置 從所述超級BMS接收所述二次處理的數(shù)據(jù)，并將基于所述二次處理的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的控制信號 向所述超級主BMS傳輸。此時，所述超級主BMS基于從所述外部監(jiān)視裝置接收的控制信號， 通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)輸出主控制信號用于控制所述主BMS。并且，所述主BMS基于從所述超 級主BMS接收的主控制信號，通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)輸出從控制信號用于控制所述從BMS。
[0019]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種控制包括n個從BMS、m個主BMS以及一個超級 主BMS的電力儲存系統(tǒng)的方法，所述方法包括:(a)所述n個從BMS將與包括在由該從BMS 管理的電池模塊中的電池單元的電特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)通過從通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟襟E；(b)所 述m個主BMS對與通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾姵貑卧碾娞匦灾迪嚓P(guān)的數(shù)據(jù)進行一次處 理，并通過主通信網(wǎng)絡(luò)傳輸所述處理的數(shù)據(jù)的步驟；及(c)所述超級主BMS對通過所述主通 信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行二次處理的步驟。[0020]技術(shù)效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一方面，由于從多個從BMS傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以在主BMS進行處理，因此 可以減少通信線路上負載的數(shù)據(jù)量。因此，即使電力儲存系統(tǒng)的容量增加，也可以快速收集 并控制數(shù)據(jù)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可以對與包括在電力儲存系統(tǒng)的電力儲存單元架中的多 個單元模塊對應(yīng)的模塊化BMS進行有效統(tǒng)一管理，且可以分散并減輕執(zhí)行電力儲存系統(tǒng)的 統(tǒng)一管理的外部監(jiān)視單元的負擔(dān)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]本說明書的附圖所示的是本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，起到與后述的詳細說明一起使 本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思更易于理解的作用，因此本發(fā)明不應(yīng)解釋為僅限定于附圖所示的實施 例。
[0024]圖1是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電力儲存系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)的框圖。
[0025]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的電池組結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
[0026]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的電池架結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0027]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制電力儲存系統(tǒng)的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明。在此之前，在說明書和權(quán)利 要求中使用的術(shù)語和詞匯不應(yīng)被解釋為具有通常含義和詞典中的含義，發(fā)明人可以基于將 其發(fā)明以最佳方法進行說明而適當(dāng)?shù)囟x用語的概念的原則，應(yīng)該解釋為符合本發(fā)明的技 術(shù)構(gòu)思的宗旨和概念。因此，本說明書所記載的實施例和附圖所示的結(jié)構(gòu)僅是本發(fā)明最優(yōu) 選的實施例，并非代表本發(fā)明的所有技術(shù)構(gòu)思，應(yīng)理解出于本申請的觀點，還可能有可取代 所述實施例的多種等效方案和變形例。
[0029]圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電力儲存系統(tǒng)100的連接結(jié)構(gòu)的框圖。
[0030]參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的電力儲存系統(tǒng)100包括從BMS110、主BMS120以及超級主 BMS130。并且，進一步包括，用于在所述從BMSllO和所述主BMS120之間傳輸數(shù)據(jù)的從通信 網(wǎng)絡(luò)140，和用于在所述主BMS120和所述超級主BMS130之間傳輸數(shù)據(jù)的主通信網(wǎng)絡(luò)150。 [0031 ] 每個從BMSl 10用于收集包括在由該從BMS管理的電池模塊中的電池單元的電特 性值。電特性值代表各電池單元的狀態(tài)，它可以包括下述值中的至少一個:電池單元的電壓 測量值、電池單元的充放電電流測量值、電池單元的溫度測量值，電池單元的充電量估值以 及劣化度估值。
[0032]根據(jù)所述主BMS120的控制命令或者預(yù)定周期，所述從BMSllO測量包括在由該從 BMS管理的電池模塊中的各個電池單元的電特性值。并且，所述從BMSllO將與所測量的電 特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)140傳輸給所述主BMS120。并且，所述從BMSllO除 了測量電特性值，還包括控制充放電、控制電壓均衡性(equalization)等，可以執(zhí)行本領(lǐng)域 中已知的各種控制功能。
[0033]所述主BMS120接收并存儲通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)140傳輸?shù)呐c電池單元的電特性 值相關(guān)的數(shù)據(jù)。并且，所述主BMS120處理所述接收的數(shù)據(jù)，并通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)150向所述超級主BMS130傳輸所述處理的數(shù)據(jù)。
[0034]若根據(jù)本發(fā)明的電力儲存系統(tǒng)100適用于大規(guī)模的智能電網(wǎng)，則電池架的數(shù)量與 電力需求量成比例地增加。假設(shè)存在對應(yīng)電池架個數(shù)的m個主BMS120，則各電池架里存在 n個從BMSl 10。在所述主BMS120不處理從自身管理的n個從BMSllO接收的數(shù)據(jù)，而是將數(shù) 據(jù)全部原封不動地傳輸給所述超級主BMS130時，所述超級主BMS130將接收mXn個數(shù)據(jù)。 此時，所述超級主BMS130通過通信網(wǎng)絡(luò)接收mX n個數(shù)據(jù)所需的時間更長，處理已接收的信 息、掌握電力儲存系統(tǒng)100的當(dāng)前狀態(tài)所需的時間更長。由此，若所述超級主BMS130花費 如此長的時間接收數(shù)據(jù)，則所述電力儲存系統(tǒng)100將難以適當(dāng)?shù)貞?yīng)對外部環(huán)境。
[0035]因此，根據(jù)本發(fā)明的主BMS120處理與通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)140傳輸?shù)碾姵貑卧?的電特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)來減少數(shù)據(jù)量。主BMS120將所述處理的數(shù)據(jù)傳輸給所述超級主 BMSI30。
[0036]作為處理所述數(shù)據(jù)的一個實施例，所述主BMS120能夠計算出已接收的數(shù)據(jù)的平 均值。假設(shè)所述電力儲存系統(tǒng)100向電網(wǎng)供給電力?？紤]了每個電池架中當(dāng)前充電量，所述 電力儲存系統(tǒng)100必須確定優(yōu)先向哪個電池架供給電力。在此情況下，各從BMSllO將與自 身管理的電池單元的充電量相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸給自身所屬的網(wǎng)絡(luò)的主BMS120。由此，所述主 BMS120算出各電池組的充電量的平均值，并將充電量的平均值傳輸給自身所屬的網(wǎng)絡(luò)的超 級主BMS130。考慮了各電池架的充電量的平均值，所述超級主BMS130可被控制，使得具有 最高平均值的電池架優(yōu)先放電。
[0037]作為所述數(shù)據(jù)處理的另一個實施例，所述主BMS120可以計算已接收的數(shù)據(jù)的標 準偏差值。假設(shè)所述電力儲存系統(tǒng)100對各電池架進行電壓均衡(equalization)的工作。 所述電力儲存系統(tǒng)100有必要判斷出優(yōu)先進行哪個電池架的電壓均衡的工作。由此，所述 主BMS120計算從所述從BMSllO接收的各電池組的充電量的標準偏差值，并將所述標準偏 差值傳輸給自身所屬的網(wǎng)絡(luò)的超級主BMS130。因此，所述超級主BMS130可被控制，使得優(yōu) 先對具有充電量的標準偏差值最大的電池架進行電壓均衡處理。
[0038]作為處理所述數(shù)據(jù)的另一個實施例，所述主BMS120可以計算與從所述從BMSllO 接收的數(shù)據(jù)中與預(yù)定的條件對應(yīng)的數(shù)據(jù)個數(shù)相關(guān)的值。例如，已經(jīng)從所述從BMSl 10接收與 各電池單元的劣化度估值相關(guān)的數(shù)據(jù)的所述主BMS120，計算具有60%或更低的劣化度估值 的電池組的個數(shù)。并且，所述主BMS120將計算的電池組的個數(shù)傳輸給自身所屬的網(wǎng)絡(luò)的超 級主BMS130。由此，所述超級主BMS130可以如下方式被控制:通過使用與存在劣化度估值 在60%及以下的更多個電池單元的電池架相關(guān)的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)所述電力儲存系統(tǒng)100的充放 電量。
[0039]可以使用本領(lǐng)域公知的方法來執(zhí)行數(shù)據(jù)處理以減少數(shù)據(jù)量，而不必限制于上述實 施例所述的計算數(shù)據(jù)的最大值或計算數(shù)據(jù)的最小值。通過所述數(shù)據(jù)處理，傳輸給所述超級 主BMS130的數(shù)據(jù)量將減少，又因減少的數(shù)據(jù)量，使得所述超級主BMS130對所述接收的數(shù)據(jù) 進行處理和判斷的時間也會變短。在本說明書中，將所述主BMS120對數(shù)據(jù)的處理命名為 “ 一次處理”。
[0040]所述超級主BMS130處理通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)150傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。類似于所述主 BMS120，所述超級主BMS130可通過使用下述至少一種計算方法來處理所述接收的數(shù)據(jù):計 算所述接收的數(shù)據(jù)的平均值、計算所述接收的數(shù)據(jù)的標準偏差值、計算與預(yù)定的條件對應(yīng)的數(shù)據(jù)個數(shù)、計算所述接收的數(shù)據(jù)的最大值以及計算所述接收的數(shù)據(jù)的最小值。在本說明 書中，為區(qū)別所述主BMS120進行的數(shù)據(jù)的處理，將所述超級主BMS130對數(shù)據(jù)的處理命名為 “ 二次處理”。
[0041]所述主BMS120可以是以不同于所述從BMSllO的構(gòu)成來被構(gòu)成，也可以是選自所 述n個從BMSllO中的一個。如果所述主BMS120是選自所述n個從BMSllO中的一個，則所 述主BMS120同時包括從BMS的控制算法和主BMS的控制算法。
[0042]另外，所述超級主BMS130可以是以不同于所述主BMS120的構(gòu)成來被構(gòu)成，也可以 是選自所述m個主BMS120中的一個。如果所述超級主BMS130是選自所述m個主BMS120 中的一個，則所述超級主BMS130同時包括主BMS的控制算法和超級主BMS的控制算法。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的電力儲存系統(tǒng)100，還可以包括外部監(jiān)視裝置160，所述外部監(jiān)視裝 置160用于從所述超級主BMS130接收被二次處理的數(shù)據(jù)，并將基于該二次處理的數(shù)據(jù)產(chǎn)生 的控制信號向所述超級主BMS130傳輸。所述外部監(jiān)視裝置可以是將電力儲存系統(tǒng)100的 狀態(tài)顯示給使用者或管理員，并將所述使用者或管理員輸入的控制信號傳輸給所述超級主 BMS130的裝置。并且，所述外部監(jiān)視裝置也可以是從兩個或更多個的超級主BMS130接收被 二次處理的數(shù)據(jù)，并控制每個電力儲存系統(tǒng)100的裝置。
[0044]所述超級主BMS130可以基于從所述外部監(jiān)視裝置160接收的控制信號來輸出主 控制信號用于控制所述主BMS120。
[0045]作為一個例子，假設(shè)所述超級主BMS130向所述外部監(jiān)視裝置160傳輸電池架的充 電量的平均值為50%的情況。所述外部監(jiān)視裝置160判斷出電池架的充電量的平均值低于 預(yù)定的充電量70%，則向所述超級主BMS130傳輸一個控制信號以進行充電從而使平均充電 量增加至70%。此時，所述超級主BMS130傳輸?shù)目刂菩盘柨梢詢H包括充電量目標值，而不 包括具體對象或執(zhí)行方法。因此，所述超級主BMS130參照從所述m個主BMS120接收的與 各電池架的充電量相關(guān)的數(shù)據(jù)，判斷出哪個電池架的充電量在70%或低于70%而需要充電。 即，所述超級主BMS130基于從所述外部監(jiān)視裝置160接收的控制信號，可以通過所述主通 信網(wǎng)絡(luò)150輸出一個主控制信號用于控制所述主BMS120。在本說明書中，將從所述超級主 BMS130輸出的控制信號命名為“主控制信號”。
[0046]此外，所述主BMS120，可以基于從所述超級主BMS130接收的主控制信號，輸出從 控制信號用于控制所述從BMS110。
[0047]接著所述示例，假設(shè)所述超級主BMS130判斷出僅有I號和2號電池架需要充電。 所述超級主BMS130輸出在電池架中僅對I號和2號電池架進行充電且使得平均充電量增 加至70%的主控制信號。由此，所述m個主BMS120中僅對I號和2號主BMS進行充電。在 此時，所述主BMS120傳輸?shù)闹骺刂菩盘柨梢詢H包括對象及充電量的目標值，而不包括電池 組的具體控制或執(zhí)行方法。因此，所述主BMS120參照從所述n個從BMSllO接收的與各電 池單元的充電量相關(guān)的數(shù)據(jù)，就能夠判斷出哪個電池單元的充電量在70%或低于70%而需 要充電，并對相應(yīng)的電池單元進行充電。即，所述主BMS120基于從所述超級主BMS130接收 的主控制信號，能夠通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)140輸出從控制信號以用于控制所述從BMS110。 在本說明書中，將所述主BMS120輸出的控制信號命名為“從控制信號”。
[0048]如所述示例，上級BMS向下級BMS輸出控制信號，以將具體的控制方法或控制對象 向下級BMS委托的方式輸出。這樣的控制信號的輸出，使得經(jīng)過數(shù)據(jù)處理由下級BMS至上級BMS傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量減少。即，在電力儲存系統(tǒng)100的運行過程中，能夠減少附加在上級BMS 的負擔(dān)，從而可以運行得更快更靈活。
[0049]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的電池組200結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
[0050]參照圖2，所述電池組200包括:組合有多個電池單元211的電池模塊210、電池 組殼220以及BMS230。所述BMS230執(zhí)行各種本領(lǐng)域已知的控制功能，諸如，測量包括各單 元的電壓的電特性值、控制充放電、控制電壓均衡性(equalization)、估計SOC (State Of Charge)等。若根據(jù)本發(fā)明的電力儲存系統(tǒng)100的基本單元是電池組,則所述BMS230相當(dāng) 于從BMS。但是，所述電池組200僅僅是一個實施例，并不能限定本發(fā)明的范圍。
[0051]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的電池架300的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0052]參照圖3，示出了所述電池架300中，以三層疊層的每個擱板300a、300b、300c容納 3個電池組200。但這僅是一個示例，可以對電池組200的個數(shù)和擱板300a、300b、300c的
疊層數(shù)進行任意變更。
[0053]在圖3的所述電池架300中，下端300a中的電池組200處于與可以供給電力或接 收電力的電線310連接的狀態(tài)，中間端300b的電池組200在擱板安裝結(jié)束后處于還未連接 電線310的狀態(tài)。并且示出了最上端300c的電池組200正在安裝擱板的狀態(tài)。
[0054]所述電線310可根據(jù)需要連接到電池組200的整體或一部分，電池架300的部分 插槽(slot)可以未安裝電池組200。并且，所述電池架300僅僅是一個實施例，并不能限定 本發(fā)明的范圍。
[0055]所述從通信網(wǎng)絡(luò)140或主通信網(wǎng)絡(luò)150可以為并聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)或串聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)。圖1中，示出了所述從通信網(wǎng)絡(luò)140為串聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)而所述主通信網(wǎng)絡(luò)150為并聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)的 情況，而這僅僅是一個實施例，本發(fā)明并不限于此實施例。
[0056]所述從通信網(wǎng)絡(luò)140或主通信網(wǎng)絡(luò)150是并聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)時，所述并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可以為 CAN (Controller Area Network)網(wǎng)絡(luò)。因為CAN網(wǎng)絡(luò)是本發(fā)明所屬的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人 員已知的技術(shù)，所以省略對其的詳細說明。
[0057]所述從通信網(wǎng)絡(luò)140或主通信網(wǎng)絡(luò)150是串聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)時，所述串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可以為 菊花鏈(Daisy Chain)網(wǎng)絡(luò)。因為菊花鏈網(wǎng)絡(luò)也是本發(fā)明所屬的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員已知 的技術(shù)，所以省略對其的詳細說明。
[0058]另外，包括在所述電池架中的電池組之間的連接可以以串聯(lián)或并聯(lián)的關(guān)系連接。 并且，所述電池架之間的連接關(guān)系也可以是串聯(lián)或并聯(lián)的關(guān)系。所述電力儲存系統(tǒng)100內(nèi) 的電池組或電池架的連接關(guān)系根據(jù)所需的充放電的電量或輸出電壓等，可設(shè)置多種連接關(guān) 系，這對本領(lǐng)域技術(shù)人是顯而易見的。
[0059]以下，公開與所述電力儲存系統(tǒng)100的運行機制對應(yīng)的控制電力儲存系統(tǒng)的方 法。但是，省略對所述的電力儲存系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)等的重復(fù)說明。
[0060]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制電力儲存系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0061]首先，在步驟S400中，所述從BMSllO收集與包括在自身管理的電池模塊的電池 單元中的電特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)。這時，所述收集的電特性值可以包括電池單元的電壓測量 值、充放電電流測量值、溫度測量值、充電量估值及劣化度估值中的至少一個。并且，在步驟 S410中，所述從BMSllO傳輸與通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)140收集的電特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0062]在下一個步驟S420中，所述主BMS120對與通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)140傳輸?shù)碾姵貑卧碾娞匦灾迪嚓P(guān)的數(shù)據(jù)進行一次處理。數(shù)據(jù)的一次處理，可以根據(jù)計算接收數(shù)據(jù)的平 均值、標準偏差值、與預(yù)定的條件對應(yīng)的數(shù)據(jù)個數(shù)、最大值、及最小值中的至少一種方法來 處理。并且，在步驟S430中，所述主BMS120通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)150傳輸所述處理的數(shù)據(jù)。
[0063]在下一個步驟S430中，所述超級主BMS130接收通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)150傳輸?shù)?數(shù)據(jù)。并且，在步驟S440中，所述超級主BMS130對已接收的數(shù)據(jù)進行二次處理。所述超級 主BMS130也可以根據(jù)計算已接收的數(shù)據(jù)的平均值、標準偏差值、與預(yù)定的條件對應(yīng)的數(shù)據(jù) 個數(shù)、最大值、及最小值中的至少一種方法來處理數(shù)據(jù)。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的控制電力儲存系統(tǒng)的方法，還可以包括所述超級主BMS130將被二 次處理的數(shù)據(jù)傳輸至外部監(jiān)視裝置160的步驟S450。對于外部監(jiān)視裝置160已經(jīng)詳細說 明，故省略重復(fù)性說明。
[0065]此時，在接下來的步驟S460中，所述超級主BMS130接收一個控制信號，該控制信 號是基于來自所述外部監(jiān)視裝置160的所述二次處理的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的。并且，在步驟S470中， 所述超級主BMS130基于從所述外部監(jiān)視裝置160接收的控制信號，通過所述主通信網(wǎng)絡(luò) 150輸出用于控制所述主BMS120的主控制信號。并且，在步驟S480中，所述主BMS120基 于從所述超級主BMS130接收的主控制信號，通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)140輸出用于控制所述從 BMSllO的從控制信號。對于所述主控制信號以及從控制信號已經(jīng)詳細說明，故省略重復(fù)性 說明。
[0066]根據(jù)本發(fā)明，從多個從BMS傳輸?shù)臄?shù)據(jù)能夠在主BMS進行處理，從而能夠減少通信 線路上的數(shù)據(jù)量。因此，即使電力儲存系統(tǒng)的容量增加，也可以快速收集并控制數(shù)據(jù)。并且， 由于可以對包括在電力儲存系統(tǒng)的電力儲存單元架中的多個單元模塊對應(yīng)的模塊化的BMS 進行有效統(tǒng)一管理，因此可以分散并減輕執(zhí)行電力儲存系統(tǒng)的統(tǒng)一管理的外部監(jiān)視單元的 負擔(dān)。
[0067]同時，根據(jù)本發(fā)明的說明，圖1示出的根據(jù)本發(fā)明的電力儲存系統(tǒng)的各組成成分 不應(yīng)理解為物理上獨立的組成成分，而應(yīng)理解為邏輯上獨立的組成成分。
[0068]S卩，每個組成成分相當(dāng)于邏輯上的組成成分以實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，若每個組 成成分無論是統(tǒng)一或者分離都能夠執(zhí)行本發(fā)明的邏輯結(jié)構(gòu)功能，則應(yīng)解釋為在本發(fā)明的范 圍內(nèi)，若是執(zhí)行相同或者類似的功能的組成成分，則與名稱是否一致無關(guān)，都應(yīng)被解釋為在 本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0069]雖然，以上本發(fā)明是根據(jù)限定的實施例和【專利附圖】

【附圖說明】的，但本發(fā)明并不限定于此，對 于本發(fā)明所屬的【技術(shù)領(lǐng)域】中具有普通知識的技術(shù)人員來說，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和下述的 權(quán)利要求書的均等范圍內(nèi)能夠做出多種修正以及變形是顯而易見的。
【權(quán)利要求】
1.一種電力儲存系統(tǒng)，其特征在于，所述電力儲存系統(tǒng)包括:n個從BMS，用于將與包括在由自身管理的電池模塊中的電池單元的電特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)通過從通信網(wǎng)絡(luò)傳輸；m個主BMS，用于對通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呐c電池單元的電特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)進行一次處理，并將所述一次處理的數(shù)據(jù)通過主通信網(wǎng)絡(luò)傳輸；以及一個超級主BMS，用于對通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行二次處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力儲存系統(tǒng)，其特征在于，所述電特性值包括下述值中的至少一個:電池單元的電壓測量值、電池單元的充放電電流測量值、電池單元的溫度測量值、電池單元的充電量估值及電池單元的劣化度估值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力儲存系統(tǒng)，其特征在于，所述主BMS或所述超級主BMS通過使用下述計算方法中的至少一個方法來處理數(shù)據(jù):計算所述接收的數(shù)據(jù)的平均值、計算所述接收的數(shù)據(jù)的標準偏差值、計算與預(yù)定的條件對應(yīng)的數(shù)據(jù)個數(shù)、計算所述接收的數(shù)據(jù)的最大值以及計算所述接收的數(shù)據(jù)的最小值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力儲存系統(tǒng)，其特征在于，所述主BMS是所述n個從BMS中的任意一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力儲存系統(tǒng)，其特征在于，所述超級主BMS是所述m個主 BMS中的任意一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力儲存系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括外部監(jiān)視裝置，所述外部監(jiān)視裝置從所述超級主BMS接收所述二次處理的數(shù)據(jù)，并將基于所述二次處理的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的控制信號向所述超級主BMS傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力儲存系統(tǒng)，其特征在于，所述超級主BMS基于從所述外部監(jiān)視裝置接收的控制信號，通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)輸出主控制信號用于控制所述主BMS。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的 電力儲存系統(tǒng)，其特征在于，所述主BMS基于從所述超級主 BMS接收的主控制信號，通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)輸出從控制信號用于控制所述從BMS。
9.一種控制電力儲存系統(tǒng)的方法，是一種控制包括n個從BMS、m個主BMS以及一個超級主BMS的電力儲存系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法包括:(a)所述n個從BMS將與包括在由自身管理的電池模塊中的電池單元的電特性值相關(guān)的數(shù)據(jù)通過從通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟襟E；(b)所述m個主BMS對與通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾姵貑卧碾娞匦灾迪嚓P(guān)的數(shù)據(jù)進行一次處理，并通過主通信網(wǎng)絡(luò)傳輸所述一次處理的數(shù)據(jù)的步驟；以及(c)所述超級主BMS對通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行二次處理的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制電力儲存系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述電特性值包括下述值中的至少一個:電池單元的電壓測量值、電池單元的充放電電流測量值、電池單元的溫度測量值、電池單元的充電量估值及電池單元的劣化度估值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制電力儲存系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述主BMS或所述超級主BMS通過使用下述計算方法中的至少一個方法來處理數(shù)據(jù):計算所述接收的數(shù)據(jù)的平均值、計算所述接收的數(shù)據(jù)的標準偏差值、計算與預(yù)定的條件對應(yīng)的數(shù)據(jù)個數(shù)、計算所述接收的數(shù)據(jù)的最大值以及計算所述接收的數(shù)據(jù)的最小值。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制電力儲存系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述主BMS是所述n個從BMS中的任意一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制電力儲存系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述超級主BMS是所述m個主BMS中的任意一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制電力儲存系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法進一步包括:Cd)所述超級主BMS將所述二次處理的數(shù)據(jù)傳輸給外部監(jiān)視裝置的步驟 '及 Ce)所述超級主BMS接收基于來自所述外部監(jiān)視裝置的所述二次處理的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的控制信號的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制電力儲存系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法進一步包括:Cf)所述超級主BMS基于從所述外部監(jiān)視裝置接收的控制信號，通過所述主通信網(wǎng)絡(luò)輸出主控制信號用于控制所述主BMS的步驟。
16.根據(jù)權(quán) 利要求15所述的控制電力儲存系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法進一步包括:(g)所述主BMS基于從所述超級主BMS接收的主控制信號，通過所述從通信網(wǎng)絡(luò)輸出從控制信號用于控制所述從BMS的步驟。
【文檔編號】G01R31/36GK103563210SQ201280026427
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】曹永寶, 康楨洙, 樸贊敏, 樸正民 申請人:株式會社Lg化學(xué)