專利名稱：電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各方面涉及一種電池標(biāo)識(shí)(ID)設(shè)置系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
一般來說，與不能充電的一次電池不同，二次電池為可以充電和放電的一類電池。 二次電池被廣泛地應(yīng)用在蜂窩電話、膝上型計(jì)算機(jī)、可攜式攝像機(jī)和混合動(dòng)力汽車等。具體 地講，由于鋰二次電池的輸出電壓為大約4. 2V，是廣泛用作電子裝置的電源的鎳-鎘電池 和鎳-氫電池的輸出電壓的大約三倍，因此它的應(yīng)用正迅速增加。此外，鋰二次電池每單位
重量的能量密度高。鋰二次電池包括應(yīng)用到需要高輸出的領(lǐng)域的多個(gè)單體電池(cell)，并采用管理單 體電池電壓感應(yīng)和單體電池的電池平衡的控制的電池管理系統(tǒng)(BMS)。對(duì)BMS進(jìn)行了研究 以更有效地管理電池的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面提供一種有效管理多個(gè)電池的電池標(biāo)識(shí)(ID)設(shè)置系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng) 方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種具有外部端子的電池ID設(shè)置系統(tǒng)包括主電池管理系 統(tǒng)(BMS)，輸出ID設(shè)置信號(hào)；多個(gè)從BMS，響應(yīng)于ID設(shè)置信號(hào)，將包含電池的絕對(duì)電池ID和 電池電勢(shì)差的電池信息信號(hào)傳輸?shù)街鰾MS，其中，主BMS接收電池信息信號(hào)以分配和存儲(chǔ)與 電池的絕對(duì)電池ID對(duì)應(yīng)的相對(duì)電池ID。每個(gè)從電池管理系統(tǒng)從主BMS接收包含與各自的電池的絕對(duì)電池ID對(duì)應(yīng)的相對(duì) 電池ID的相對(duì)電池ID信號(hào)。絕對(duì)電池ID包括電池的序號(hào)。電池電勢(shì)差為電池的負(fù)端子和從BMS的地端子之間的電勢(shì)差。從具有最低電池電勢(shì)差的電池開始到具有最高電池電勢(shì)差的電池順序地分配相 對(duì)電池ID。根據(jù)電池的電池電勢(shì)差對(duì)應(yīng)于電池的從一側(cè)到另一側(cè)的順序來設(shè)置相對(duì)電池ID。此外，電池ID設(shè)置系統(tǒng)還包括多個(gè)連接開關(guān)，所述多個(gè)連接開關(guān)并聯(lián)連接在外部 端子和從BMS之間以被從BMS控制。當(dāng)ID設(shè)置信號(hào)傳輸?shù)綇腂MS時(shí)，每個(gè)連接開關(guān)連接到從BMS的各自的電池的正端子。主BMS包括主控制器，控制與從BMS的通信；主通信單元，包括通信端子和地端 子，通信端子傳輸ID設(shè)置信號(hào)和相對(duì)電池ID信號(hào)并接收電池信息信號(hào)，地電壓從地端子輸 出；主存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)絕對(duì)電池ID和相對(duì)電池ID，使得絕對(duì)電池ID與相對(duì)電池ID對(duì)應(yīng)。每個(gè)從BMS包括從控制器，控制與主BMS的通信；從通信單元，包括通信端子和 地端子，通信端子接收ID設(shè)置信號(hào)和相對(duì)電池ID信號(hào)并傳輸電池信息信號(hào)，地電壓施加到地端子；從電勢(shì)測(cè)量單元，測(cè)量電池中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)電池的電池電勢(shì)差；從存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)絕 對(duì)電池ID和相對(duì)電池ID，使得絕對(duì)電池ID與相對(duì)電池ID對(duì)應(yīng)。從電勢(shì)測(cè)量單元包括充電開關(guān)，連接到電池中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)電池的負(fù)端子；電 阻器，連接到充電開關(guān)，以測(cè)量電池中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)電池的電池電勢(shì)差；電容器，連接在從 BMS和電阻器之間，其中，電流從電阻器流到電容器；放電開關(guān)，與電容器并聯(lián)地連接在電 阻器和從BMS的地端子之間，其中，電流從電容器流到地端子。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種驅(qū)動(dòng)電池ID設(shè)置系統(tǒng)的方法，所述電池ID設(shè) 置系統(tǒng)包括主電池管理系統(tǒng)和多個(gè)從電池管理系統(tǒng)，主電池管理系統(tǒng)執(zhí)行如下步驟將ID 設(shè)置信號(hào)傳輸?shù)綇碾姵毓芾硐到y(tǒng)；選擇包括響應(yīng)于ID設(shè)置信號(hào)的從從電池管理系統(tǒng)傳輸 的電池的絕對(duì)電池ID和電池電勢(shì)差的電池信息信號(hào)中的一個(gè)電池信息信號(hào)，并確定所選 擇的電池信息信號(hào)是否被接收；當(dāng)所選擇的電池信息信號(hào)被接收時(shí)，對(duì)應(yīng)于來自所選擇的 電池信息信號(hào)的絕對(duì)電池ID分配相對(duì)電池ID并存儲(chǔ)所述相對(duì)電池ID ；將包含相應(yīng)的相對(duì) 電池ID的相對(duì)電池ID信號(hào)傳輸?shù)綇腂MS中的對(duì)應(yīng)的從BMS。主電池管理系統(tǒng)重復(fù)執(zhí)行如下步驟確認(rèn)電池信息信號(hào)是否被接收、分配并存儲(chǔ) 相對(duì)電池ID和傳輸相對(duì)電池ID信號(hào)。每個(gè)從BMS執(zhí)行如下步驟確認(rèn)ID設(shè)置信號(hào)是否被接收；當(dāng)接收了 ID設(shè)置信號(hào) 時(shí)，測(cè)量電池電勢(shì)差；將電池信息信號(hào)傳輸?shù)街鰾MS。每個(gè)從BMS還執(zhí)行如下步驟確認(rèn)是否從主BMS接收了相對(duì)電池ID信號(hào)；當(dāng)接收 了相對(duì)電池ID信號(hào)時(shí)，存儲(chǔ)相對(duì)電池ID。當(dāng)沒有接收到相對(duì)電池ID信號(hào)時(shí)，每個(gè)從BMS再次執(zhí)行傳輸電池信息信號(hào)的步
馬聚ο在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池ID設(shè)置系統(tǒng)中，對(duì)多個(gè)電池設(shè)置與絕對(duì)電池ID對(duì)應(yīng) 的相對(duì)電池ID，從而可系統(tǒng)地管理多個(gè)電池的充電狀態(tài)(SOC)和健康狀態(tài)(SOH)。因此，在 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池ID設(shè)置系統(tǒng)中，可有效地管理多個(gè)電池。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池ID設(shè)置系統(tǒng)中，多個(gè)電池的相對(duì)電池ID可考慮電池 的電池電勢(shì)差而設(shè)置為與電池的順序硬件位置的順序?qū)?yīng)。因此，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的 電池ID設(shè)置系統(tǒng)中，可容易地更換和維護(hù)多個(gè)電池。本發(fā)明的額外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)將部分地在下面的說明中闡述，部分地，將從描 述來看是明顯的，或可通過本發(fā)明的實(shí)踐獲知。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將 會(huì)變得清楚并更容易理解，附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池ID設(shè)置系統(tǒng)的示意性框圖；圖2是示出圖1中的電池ID設(shè)置系統(tǒng)的詳細(xì)框圖；圖3示出了存儲(chǔ)在圖2中的主存儲(chǔ)器(master memory)中的表的示例；圖4是示出圖2中的第一從(slave)電勢(shì)測(cè)量單元的詳細(xì)電路圖；圖5示出了存儲(chǔ)在圖2中的第一從存儲(chǔ)器中的表的示例；圖6是示出圖2的電池ID設(shè)置系統(tǒng)中的主電池管理系統(tǒng)(BMS)的操作的流程圖7是示出圖2的電池ID設(shè)置系統(tǒng)中的從BMS的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將詳細(xì)說明本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例，本發(fā)明當(dāng)前實(shí)施例的示例示出在附圖中， 其中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。下面通過參照附圖描述實(shí)施例來解釋本發(fā)明。以下，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池ID設(shè)置系統(tǒng)的示意性框圖。圖2是示出圖1 的電池ID設(shè)置系統(tǒng)的詳細(xì)框圖。圖3示出了存儲(chǔ)在圖2中的主存儲(chǔ)器中的表的示例。圖 4是示出圖2中的第一從電勢(shì)測(cè)量單元的詳細(xì)電路圖。圖5示出了存儲(chǔ)在圖2中的第一從 存儲(chǔ)器中的表的示例。參照?qǐng)D1和圖2，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池ID設(shè)置系統(tǒng)100包括主電池管理系統(tǒng) (BMS) 110、多個(gè)從BMS 120_1至120_n (其中，η為自然數(shù))、多個(gè)電池130_1至130_η (其中， η為自然數(shù))、多個(gè)連接開關(guān)140_1至140_η(其中，η為自然數(shù))和外部端子150。電池ID 設(shè)置系統(tǒng)100通過外部端子150連接到諸如不間斷電源系統(tǒng)(UPS)或混合動(dòng)力汽車的外部 系統(tǒng)200，以執(zhí)行電池130_1至130_η的充電或放電。當(dāng)主BMS 110初始連接到從BMS 120_1至120_η時(shí)，主BMS 110輸出請(qǐng)求信息的 ID設(shè)置信號(hào)，以設(shè)置包括在從BMS 120_1至120_η中的電池130_1至130_η的ID。主BMS 110通過控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信執(zhí)行與從BMS 120_1至120_n的一對(duì)一通信或一對(duì)多 通信。主BMS 110使用電池130_1至130_n的絕對(duì)電池ID與從BMS 120_1至120_n通信。 例如，主BMSllO使用電池130_1的絕對(duì)電池ID與從BMS 120_1通信。主BMS 110從從BMS 120_1至120_n接收包含電池130_1至130_n的絕對(duì)電池ID 和電池電勢(shì)差的電池信息信號(hào)，以根據(jù)絕對(duì)電池ID分配相對(duì)電池ID并存儲(chǔ)分配的相對(duì)電 池ID。主BMS 110將包含電池130_1至130_n的相對(duì)電池ID的相對(duì)電池ID信號(hào)傳輸?shù)?從BMS 120_1至120_n。絕對(duì)電池ID包含電池130_1至130_n的序號(hào)。電池電勢(shì)差是電 池130_1至130_n的負(fù)端子和從BMS 120_1至120_n的地端子之間的電勢(shì)差。例如，電池 130_1的電池電勢(shì)差是電池130_1的負(fù)端子和從BMS 120_1的地端子之間的電勢(shì)差。相對(duì) 電池ID是為了管理電池130_1至130_n而由主BMS 110設(shè)置的電池130_1至130_n的相 對(duì)地址。例如，根據(jù)電池130_1至130_n的電池電勢(shì)差，相對(duì)電池ID設(shè)置為VI、V2、…和 Vn，并與預(yù)定的絕對(duì)電池ID不同。參照?qǐng)D2，主BMS 110包括主控制器111、主通信單元112和主存儲(chǔ)器113。主控制器111控制與從BMS 120_1至120η的通信并控制主通信單元112和主存 儲(chǔ)器113。主控制器111根據(jù)從從BMS 120_1至120_η接收的電池信息信號(hào)將與絕對(duì)電池 ID對(duì)應(yīng)的相對(duì)電池ID分配到電池130_1至130_η。例如，主控制器111從具有最低電池電 勢(shì)差的電池開始分別將相對(duì)電池IDV1、V2、…、Vn順序分配給電池130_1至130_η。換句 話說，在電池130_1具有最低電池電勢(shì)的情況下，主控制器111將相對(duì)電池ID Vl分配到電 池 130_1。在主控制器111的控制下，主通信單元112與各個(gè)從BMS 120_1至120_η通信。主 通信單元112包括通信端子COM，通信端子COM傳輸ID設(shè)置信號(hào)和相對(duì)電池ID信號(hào)并接 收電池信息信號(hào)。相對(duì)電池ID信號(hào)包括相對(duì)電池ID。主通信單元112包括參考電壓端子Vref和地端子GND，參考電壓從參考電壓端子Vref輸出，地電壓從地端子GND輸出。
主存儲(chǔ)器113根據(jù)傳輸?shù)街鰾MS 110的電池信息信號(hào)存儲(chǔ)電池130_1至130_n的 絕對(duì)電池ID和由主控制器111分配的電池130_1至130_n的相對(duì)電池ID，使得絕對(duì)電池 ID與相對(duì)電池ID對(duì)應(yīng)。為此，主存儲(chǔ)器113建立圖3中示出的表。根據(jù)圖3，當(dāng)分配相對(duì) 電池ID時(shí)，日期被輸入到日期字段(date field)中。從BMS 120_1至120_n分別包括電池130_1至130_n，并響應(yīng)于主BMSllO的ID設(shè) 置信號(hào)而將電池信息信號(hào)傳輸?shù)街鰾MS 110。電池信息信號(hào)包含電池130_1至130_n的絕 對(duì)電池ID和電池電勢(shì)差。通過這樣做，從BMS 120_1至120_n中的每個(gè)使主BMS 110能夠 根據(jù)電池130_1至130_n的電池信息信號(hào)來設(shè)置與絕對(duì)電池ID對(duì)應(yīng)的相對(duì)電池ID。因此， 主BMS 110系統(tǒng)地管理各個(gè)電池130_1至130_n的充電狀態(tài)(SOC)和健康狀態(tài)(SOH)。雖 未示出，但根據(jù)本實(shí)施例，從BMS 120_1至120_n中的每個(gè)包括測(cè)量每個(gè)電池130_1至130_ η的電壓和電流并管理電池130_1至130_n的充電和放電狀態(tài)的裝置。例如，從BMS 120_1 包括測(cè)量電池130_1的電壓和電流并管理電池130_1的充電和放電狀態(tài)的裝置。各個(gè)從BMS 120_1至120_n從主BMS 110接收包含包括在從BMS 120_1至120_n 中的電池的相對(duì)電池ID的相對(duì)電池ID信號(hào)，以存儲(chǔ)相對(duì)電池ID。通過這樣做，各個(gè)從BMS 120_1至120_n得到包括在各個(gè)電池ID信號(hào)中的各個(gè)相對(duì)電池ID。因此，各個(gè)從BMS 120_1 至120_n除了利用各個(gè)電池130_1至130_n的絕對(duì)電池ID之外，還利用相對(duì)電池ID與主 BMS 110 通信。以下，將以第一從BMS 120_1為示例來描述從BMS 120_1至120_n。第一從BMS 120_1包括第一從控制器121_1、第一從通信單元122_1、第一從電勢(shì) 測(cè)量單元123_1和第一從存儲(chǔ)器124_1。第一從控制器121_1控制與主BMS 110的通信并分別控制第一從通信單元122_1、 第一從電勢(shì)測(cè)量單元123_1和第一從存儲(chǔ)器124_1。第一從通信單元122_1在第一從控制器121_1的控制下控制與主BMSllO的通信。 第一從通信單元122_1包括接收ID設(shè)置信號(hào)和相對(duì)電池ID信號(hào)并傳輸電池信息信號(hào)的通 信端子COM。第一從通信單元122_1包括參考電壓端子Vref和地端子GND，主BMS 110的 參考電壓施加到參考電壓端子Vref，主BMS 110的地電壓施加到地端子GND。第一從電勢(shì)測(cè)量單元123_1在第一從控制器121_1的控制下測(cè)量第一電池130_1 的電池電勢(shì)差。詳細(xì)地說，如圖4所示，第一從電勢(shì)測(cè)量單元123_1包括充電開關(guān)11、電阻 器12、電容器13和放電開關(guān)14。參照?qǐng)D4，充電開關(guān)11連接到第一電池130_1的負(fù)端子Si-。當(dāng)?shù)谝粡腂MS 120_1 從主BMS 110接收ID設(shè)置信號(hào)時(shí)，充電開關(guān)11在第一從控制器121_1的控制下導(dǎo)通。電阻器12連接在充電開關(guān)11和第一從BMS 120_1的地端子GND之間。當(dāng)充電開 關(guān)11接通時(shí)，電流流過電阻器12。因此，第一從BMS 120_1的地端子GND和第一電池130_1 的負(fù)端子Sl-之間的電池電勢(shì)差V通過橫跨電阻器12的兩端而獲得。電容器13連接在電阻器12和第一從BMS 120_1的地端子GND之間。電流從電阻 器12流到電容器13以防止所述電流突然流到第一從BMS 120_1。放電開關(guān)14與電容器13并聯(lián)地連接在電阻器12和第一從BMS 120_1的地端子 GND之間，當(dāng)充電開關(guān)11斷開時(shí)放電開關(guān)14接通，以放出充在電容器13中的電流。因此，放電開關(guān)14使電容器13放電。第一從存儲(chǔ)器1241存儲(chǔ)彼此對(duì)應(yīng)的第一電池130_1的絕對(duì)電池ID和相對(duì)電池 ID。為此，第一從存儲(chǔ)器124_1建立如圖5所示的表。在圖5中，日期的字段被輸入分配相 對(duì)電池ID的日期。每個(gè)電池130_1至130_n均包括在對(duì)應(yīng)的從BMS 120_1至120_n中。例如，電池 130_1包括在從BMS 120_1中。然而，在圖2中，為了方便，電池130_1至130_n示出為與從 BMS 120_1至120_n分開。電池130_1至130_n彼此串聯(lián)地連接。將以第一電池130_1作為示例描述多個(gè)電池130_1至130_n。第一電池130_1具 有并聯(lián)連接的多個(gè)單體電池Bll至B13，從而向外部系統(tǒng)200提供大的功率。單體電池Bll 至B13可以是可充電電池，例如，鋰二次電池，然而，本發(fā)明的方面不限于此。盡管在本發(fā)明 中，單體電池的數(shù)量為三個(gè)，但是本發(fā)明的方面不限于此。多個(gè)連接開關(guān)140_1至140_n并聯(lián)地連接在外部端子150和相應(yīng)的從BMS 120_1 至120_n之間，并由相應(yīng)的從BMS 120_1至120_n控制。當(dāng)ID設(shè)置信號(hào)從主BMS 110傳輸?shù)较鄳?yīng)的從BMS 120_1至120_n時(shí)，相應(yīng)的連接 開關(guān)H0J至140_n連接到相應(yīng)的電池130_1至130_n的正端子。例如，當(dāng)ID設(shè)置信號(hào) 從主BMS 110傳輸?shù)降谝粡腂MS 120_1時(shí)，在第一從BMS 120_1的控制下，第一連接開關(guān) 140_1連接到第一電池130_1的正端子Si+。當(dāng)ID設(shè)置信號(hào)從主BMS 110傳輸?shù)降讦菑腂MS 120_η時(shí)，在第η從BMS 120_η的控制下，第η連接開關(guān)140_η連接到第η電池130_η的正 端子Sn+。如上所述，當(dāng)連接開關(guān)140_1至140_η連接到電池130_1至130_η的正端子Sl+ 至Sn+時(shí)，得到電池130_1至130_η的各個(gè)電池電勢(shì)差V。外部端子150連接到從BMS 120_1至120_η并連接到外部系統(tǒng)200，以用作電池 130_1至130_η被充電或放電時(shí)的端子。在附圖中，P+表示連接到第η電池130_η的正端 子Sn+的正端子，P-表示連接到第一電池130_1的負(fù)端子Sl-的正端子。如上所述，電池ID設(shè)置系統(tǒng)100設(shè)置與絕對(duì)電池ID對(duì)應(yīng)的相對(duì)電池ID，從而系 統(tǒng)地管理電池130_1至130_η的SOC和S0H。因此，電池ID設(shè)置系統(tǒng)100有效地管理電池 130_1 至 130_η。此外，電池ID設(shè)置系統(tǒng)100考慮電池130_1至130_η的電池電勢(shì)差而設(shè)置電池 130_1至130_η的相對(duì)電池ID，以與電池130_1至130_η的一側(cè)到另一側(cè)的順序硬件位置 的順序?qū)?yīng)。因此，當(dāng)電池130_1至130_η中的一個(gè)有問題時(shí)，電池ID設(shè)置系統(tǒng)100使更 換管理器容易地感知應(yīng)該更換哪個(gè)電池。因此，電池ID設(shè)置系統(tǒng)100使多個(gè)電池130_1至 130_η能夠容易地更換和管理。下面將參照?qǐng)D1至圖5描述根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電池ID設(shè)置系統(tǒng)100 的方法。圖6是示出圖2的電池ID設(shè)置系統(tǒng)中的主電池管理系統(tǒng)(BMS)的操作的流程圖。 圖 是示出圖2的電池ID設(shè)置系統(tǒng)中的從BMS的操作的流程圖。電池ID設(shè)置系統(tǒng)100包括主BMS 110、多個(gè)從BMS 120_1至120_η、多個(gè)電池130_1 至130_η、多個(gè)連接開關(guān)140_1至140_η和外部端子150。以下，將集中于主BMS 110和從 BMS 120_1至120_η來描述驅(qū)動(dòng)電池ID設(shè)置系統(tǒng)100的方法。首先，假設(shè)包括在從BMS 120_1至120_η中的電池130_1至130_η輸出相同的輸出電壓，例如，4V。然而，本發(fā)明的方面不限于此。參照?qǐng)D6，在驅(qū)動(dòng)電池ID設(shè)置系統(tǒng)的方法中，主BMS 110執(zhí)行包括傳輸ID設(shè)置信 號(hào)(Si)、確定電池信息信號(hào)是否被接收(S2)、分配并存儲(chǔ)相對(duì)電池ID (S3)和傳輸相對(duì)電池 ID信號(hào)(S4)的操作。在傳輸ID設(shè)置信號(hào)(Si)的操作中，為設(shè)置各個(gè)電池130_1至130_n的ID，主BMS 110將請(qǐng)求信息的ID設(shè)置信號(hào)傳輸?shù)綇腂MS 120_1至120_n。當(dāng)主BMS 110初始連接到從 BMS 120_1至120_n時(shí)，執(zhí)行ID設(shè)置信號(hào)的傳輸(Si)。在確定電池信息信號(hào)是否被接收(S2)操作中，主BMS 110響應(yīng)于ID設(shè)置信號(hào)選 擇包含從BMS 120_1至120_n傳輸?shù)碾姵?30_1至130_n的絕對(duì)電池ID和電池電勢(shì)差的 電池信息信號(hào)中的一個(gè)電池信息信號(hào)，并確定所選擇的電池信息信號(hào)是否被接收。這里，主 BMS 110接收在多個(gè)電池130_1至130_n中具有最小電池電勢(shì)差的電池的電池信息信號(hào)。 例如，在第一電池130_1的絕對(duì)電池ID是序號(hào)1且其電池電勢(shì)差為OV (零伏)并且第二電 池130_2的絕對(duì)電池ID是序號(hào)2且其電池電勢(shì)差為4V的情況下，主BMS 110接收第一電 池130_1的電池信息信號(hào)。此外，主BMS 110忽略第二電池130_2的電池信息信號(hào)。在分配并存儲(chǔ)相對(duì)電池ID (S3)中，當(dāng)確認(rèn)選擇并接收了電池130_1至130_n的電 池信息信號(hào)中的一個(gè)電池信息信號(hào)時(shí)，主BMS 110對(duì)應(yīng)于絕對(duì)電池ID來分配并存儲(chǔ)相對(duì)電 池ID。當(dāng)確定第一電池130_1的電池信息信號(hào)被接收時(shí)，主BMS 110將相對(duì)電池ID Vl分 配給序號(hào)為1的絕對(duì)電池ID并存儲(chǔ)絕對(duì)電池ID和相對(duì)電池ID，使得序號(hào)1對(duì)應(yīng)于VI。由 于主BMS 110從具有最低電池電勢(shì)差的電池開始到具有最高電池電勢(shì)差的電池順序地將 相對(duì)電池ID分配為VI、V2、…和Vn，因此，第一電池130_1的相對(duì)電池ID設(shè)置為VI。在傳輸相對(duì)電池ID信號(hào)(S4)的操作中，主BMS 110將包含相對(duì)電池ID的相對(duì)電 池ID信號(hào)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的從BMS，從而對(duì)應(yīng)的BMS確認(rèn)包括在其中的電池的相對(duì)電池ID。例 如，主BMS 110將包含第一電池130_1的相對(duì)電池ID Vl的相對(duì)電池ID信號(hào)傳輸?shù)降谝粡?BMS 120_1，從而第一從BMS120_1確認(rèn)第一電池130_1的相對(duì)電池ID VI。主BMS 110在傳輸相對(duì)電池ID信號(hào)(S4)之后，再次確定電池信息信號(hào)是否被接 收(S2)。然后，主BMS 110再次分配并存儲(chǔ)相對(duì)電池ID (S3)并傳輸相對(duì)電池ID信號(hào)(S4)。 例如，主BMS 110從從BMS 120_2至120_n接收包含電池130_2至130_n的絕對(duì)電池ID和 電池電勢(shì)差的電池信息信號(hào)中的一個(gè)電池信息信號(hào)，并確定所選擇的電池信息信號(hào)是否被 接收。主BMS 110接收在電池130_2至130_11中具有最小電池電勢(shì)差的電池的電池信息信 號(hào)。例如，當(dāng)?shù)诙姵?30_2的絕對(duì)電池ID是序號(hào)2且第二電池130_2的電池電勢(shì)差為 4V,并且第三電池130_3的絕對(duì)電池ID是序號(hào)3且第三電池130_3的電池電勢(shì)差為8V時(shí)， 主BMS 110接收第二電池130_2的電池信息信號(hào)。此外，主BMS 110忽略第三電池130_3 的電池信息信號(hào)。如上所述，主BMS 110順序地將相對(duì)電池ID分配到各個(gè)電池130_1至130_n而沒 有通信沖突，并存儲(chǔ)分配的相對(duì)電池ID。參照?qǐng)D7，在驅(qū)動(dòng)電池ID設(shè)置系統(tǒng)的方法中，從BMS 120_1至120_n執(zhí)行包括確定 是否接收了 ID設(shè)置信號(hào)(Sll)、測(cè)量電池電勢(shì)差(S12)、傳輸電池信息信號(hào)(S13)、確定是否 接收了相對(duì)電池ID信號(hào)(S14)和存儲(chǔ)相對(duì)電池ID(S15)的操作。在確定是否接收了 ID設(shè)置信號(hào)(Sll)的操作中，從BMS 120_1至120_11確定是否從主BMS 110接收了 ID設(shè)置信號(hào)。當(dāng)確認(rèn)接收了 ID設(shè)置信號(hào)時(shí)，從BMS 120_1至120_n 接通各自的連接開關(guān)140_1至140_n以將外部端子150連接到電池130_1至130_n。例如， 第η從BMS 120_η接通第η連接開關(guān)140_η，以將外部端子150的正端子P+連接到第η電 池130_η的正端子Sn+。在測(cè)量電池電勢(shì)差(S12)的操作中，當(dāng)接收了 ID設(shè)置信號(hào)且外部端子150連接到 電池130_1至130_η時(shí)，從BMS 120_1至120_η測(cè)量電池130_1至130_η的電池電勢(shì)差。 電池電勢(shì)差可以是電池130_1至130_η的負(fù)端子和從BMS 120_1至120_η的地端子之間的 電勢(shì)差，然而，本發(fā)明的方面不限于此，可使用其它端子來確定電池電勢(shì)差。例如，考慮當(dāng)從 BMS 120_1至120_η的地電壓為OV時(shí)電池130_1至130_η的輸出電壓為4V，第一電池130_1 的電池電勢(shì)差為0V，第二電池130_2的電池電勢(shì)差為4V，第三電池130_3的電池電勢(shì)差為 8V，第η電池130_η的電池電勢(shì)差為(n_l) X4V。當(dāng)主BMSllO分配電池130_1至130_η的 相對(duì)電池ID時(shí)，考慮多個(gè)電池130_1至130_η的的電池電勢(shì)差。在傳輸電池信息信號(hào)(S13)的操作中，從BMS 120_1至120_η將包含電池130_1 至130_η的絕對(duì)電池ID和電池電勢(shì)差的電池信息信號(hào)傳輸給主BMS 110。在確定是否接收了相對(duì)電池ID信號(hào)(S14)的操作中，各個(gè)從BMS 120_1至120_η 確定是否接收了包含由主BMS 110分配的相對(duì)電池ID的相對(duì)電池ID信號(hào)。在存儲(chǔ)相對(duì)電池ID(S15)的操作中，當(dāng)接收相對(duì)電池ID信號(hào)時(shí)，各個(gè)從BMS 120_1 至120_n存儲(chǔ)與包括在其中的電池對(duì)應(yīng)的相對(duì)電池ID。另一方面，在確定是否被接收了相對(duì)電池ID信號(hào)(S14)的操作中，當(dāng)一段時(shí)間內(nèi) 沒有接收相對(duì)電池ID信號(hào)時(shí)，各個(gè)從BMS 120_1至120_n再次從傳輸電池信息信號(hào)(S13) 執(zhí)行操作。盡管已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是， 在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以在實(shí)施例中作 出改變。
權(quán)利要求
1.一種電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，所述電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)具有外部端子，所述電池標(biāo)識(shí)設(shè)置 系統(tǒng)包括主電池管理系統(tǒng)，輸出標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)；多個(gè)從電池管理系統(tǒng)，響應(yīng)于接收的標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)，將包含電池的絕對(duì)電池標(biāo)識(shí)和電 池電勢(shì)差的電池信息信號(hào)傳輸?shù)街麟姵毓芾硐到y(tǒng)，其中，主電池管理系統(tǒng)接收電池信息信號(hào)以分配和存儲(chǔ)與電池的絕對(duì)電池標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的 相對(duì)電池標(biāo)識(shí)。
2.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，其中，每個(gè)從電池管理系統(tǒng)從主電池管理 系統(tǒng)接收相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信號(hào)，所述相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信號(hào)包含與各自的電池的絕對(duì)電池標(biāo)識(shí)對(duì) 應(yīng)的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)。
3.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，其中，絕對(duì)電池標(biāo)識(shí)包括電池的序號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，其中，電池電勢(shì)差為電池的負(fù)端子和從電 池管理系統(tǒng)的地端子之間的電勢(shì)差。
5.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，其中，從具有最低電池電勢(shì)差的電池開始 到具有最高電池電勢(shì)差的電池順序地分配相對(duì)電池標(biāo)識(shí)。
6.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，其中，相對(duì)電池標(biāo)識(shí)根據(jù)電池的電池電勢(shì) 差對(duì)應(yīng)于電池的從一側(cè)到另一側(cè)的順序。
7.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，所述電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)還包括多個(gè)連接開 關(guān)，所述多個(gè)連接開關(guān)并聯(lián)連接在外部端子和從電池管理系統(tǒng)之間以受從電池管理系統(tǒng)控 制。
8.如權(quán)利要求7所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，其中，當(dāng)標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)傳輸?shù)綇碾姵毓芾?系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)連接開關(guān)連接到從電池管理系統(tǒng)的各自的電池的正端子。
9.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，其中，主電池管理系統(tǒng)包括 主控制器，控制與從電池管理系統(tǒng)的通信；主通信單元，包括通信端子和地端子，通信端子傳輸標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)和相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信 號(hào)并接收電池信息信號(hào)，地電壓從地端子輸出；主存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)絕對(duì)電池標(biāo)識(shí)和相對(duì)電池標(biāo)識(shí)，使得絕對(duì)電池標(biāo)識(shí)與相對(duì)電池標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)。
10.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，其中，每個(gè)從電池管理系統(tǒng)包括 從控制器，控制與主電池管理系統(tǒng)的通信；從通信單元，包括通信端子和地端子，通信端子接收標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)和相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信 號(hào)并傳輸電池信息信號(hào)，地電壓施加到地端子；從電勢(shì)測(cè)量單元，測(cè)量電池中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)電池的電池電勢(shì)差； 從存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)絕對(duì)電池標(biāo)識(shí)和相對(duì)電池標(biāo)識(shí)，使得絕對(duì)電池標(biāo)識(shí)與相對(duì)電池標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)。
11.如權(quán)利要求10所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，其中，從電勢(shì)測(cè)量單元包括 充電開關(guān)，連接到電池中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)電池的負(fù)端子；電阻器，連接到充電開關(guān)，以測(cè)量電池中的所述對(duì)應(yīng)的一個(gè)電池的電池電勢(shì)差； 電容器，連接在從電池管理系統(tǒng)和電阻器之間，其中，電流從電阻器流到電容器；放電開關(guān)，與電容器并聯(lián)地連接在電阻器和從電池管理系統(tǒng)的地端子之間，其中，電流 從電容器流到地端子。
12.如權(quán)利要求1所述的電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)，其中，從電池管理系統(tǒng)從主電池管理系統(tǒng) 接收包含與電池的絕對(duì)電池標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信號(hào)，并存儲(chǔ)與相應(yīng) 的電池對(duì)應(yīng)的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)。
13.一種驅(qū)動(dòng)電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)的方法，所述電池標(biāo)識(shí)設(shè)置系統(tǒng)包括主電池管理系統(tǒng) 和多個(gè)從電池管理系統(tǒng)，主電池管理系統(tǒng)執(zhí)行如下步驟將標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)傳輸?shù)綇碾姵毓芾硐到y(tǒng)；選擇包括響應(yīng)于標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)的從從電池管理系統(tǒng)傳輸?shù)碾姵氐慕^對(duì)電池標(biāo)識(shí)和電 池電勢(shì)差的電池信息信號(hào)中的一個(gè)電池信息信號(hào)，并確定所選擇的電池信息信號(hào)是否被接 收；當(dāng)所選擇的電池信息信號(hào)被接收時(shí)，對(duì)應(yīng)于來自所選擇的電池信息信號(hào)的絕對(duì)電池標(biāo) 識(shí)分配相對(duì)電池標(biāo)識(shí)，并存儲(chǔ)所分配的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)；將包含相應(yīng)的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信號(hào)傳輸?shù)綇碾姵毓芾硐到y(tǒng)中的對(duì)應(yīng)的 從電池管理系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，主電池管理系統(tǒng)重復(fù)執(zhí)行如下步驟確認(rèn)電池信 息信號(hào)是否被接收、分配并存儲(chǔ)相對(duì)電池標(biāo)識(shí)和傳輸相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信號(hào)。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，每個(gè)從電池管理系統(tǒng)執(zhí)行如下步驟確認(rèn)是否接收了標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)；當(dāng)接收了標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)時(shí)，測(cè)量電池電勢(shì)差；將電池信息信號(hào)傳輸?shù)街麟姵毓芾硐到y(tǒng)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，每個(gè)從電池管理系統(tǒng)還執(zhí)行如下步驟確認(rèn)是否從主電池管理系統(tǒng)接收了相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信號(hào)；當(dāng)接收了相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信號(hào)時(shí)，存儲(chǔ)相對(duì)電池標(biāo)識(shí)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，當(dāng)沒有接收到相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信號(hào)時(shí)，每個(gè)從電池 管理系統(tǒng)再次執(zhí)行傳輸電池信息信號(hào)的步驟。
18.一種根據(jù)多個(gè)電池的各自的電池電勢(shì)差分配相對(duì)電池標(biāo)識(shí)的方法，所述方法包括 如下步驟傳輸與多個(gè)電池對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)；接收具有響應(yīng)于標(biāo)識(shí)設(shè)置信號(hào)而傳輸?shù)慕^對(duì)電池標(biāo)識(shí)和各個(gè)電池電勢(shì)差的電池信息信號(hào)；根據(jù)各個(gè)電池電勢(shì)差分配與多個(gè)電池的各個(gè)絕對(duì)電池標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)，并存 儲(chǔ)所分配的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)；傳輸包含與多個(gè)電池分別對(duì)應(yīng)的所分配的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)的相對(duì)電池標(biāo)識(shí)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有效地管理多個(gè)電池的電池標(biāo)識(shí)(ID)設(shè)置系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)方法。具有外部端子的電池ID設(shè)置系統(tǒng)包括主電池管理系統(tǒng)(BMS)，輸出ID設(shè)置信號(hào)；多個(gè)從BMS，響應(yīng)于ID設(shè)置信號(hào)，將包含電池的絕對(duì)電池ID和電池電勢(shì)差的電池信息信號(hào)傳輸?shù)街鰾MS。主BMS接收電池信息信號(hào)以分配和存儲(chǔ)與電池的絕對(duì)電池ID對(duì)應(yīng)的相對(duì)電池ID。
文檔編號(hào)H01M10/42GK101997322SQ20101024387
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者梁鐘云, 沈世燮, 瀨川進(jìn), 金珍完 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社