包括模块化bms连接结构的电力储存系统及其控制方法
包括模块化bms连接结构的电力储存系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种包括模块化BMS连接结构的电力储存系统及其控制方法。根据本发明的电力储存系统，包括：n个从BMS，用于将与包括在由自身管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输；m个主BMS，用于对通过所述从通信网络传输的与电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，并将所述一次处理的数据通过主通信网络传输；以及超级主BMS，用于对通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理的。由于从各从BMS传输的数据是在主BMS中处理，所以能够减少在通信线路上的数据量。因此，即使电力储存系统的容量增加，也可以快速收集并控制数据。
【专利说明】包括模块化BMS连接结构的电力储存系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种由多个电力储存单元架组合构成的电力储存系统，尤其涉及一种 包括在每个单元架中的模块化BMS连接结构及其控制方法。
[0002]本申请要求2011年5月31日提交的第10-2011-0051802号韩国专利申请以及 2012年5月10日提交的第10-2012-004952号韩国专利申请的优先权，将该申请的说明书 和附图记载的所有内容以引用的方式纳入本申请。
【背景技术】
[0003]作为具有高的产品易用性，且具有高能量密度等电特性的二次电池，不仅应用在 便携式设备中，也普遍应用在通过电驱动源来驱动的电动汽车(EV, Electric Vehicle)或 者混合动力汽车(HEV,Hybrid Electric Vehicle)等中。这种二次电池具有能够显著地减 少矿物燃料的使用量的一个优点，而且几乎不产生由使用能量而产生的副产品，因此，二次 电池作为亲环境和提高能量效率的替代能源而受到瞩目。
[0004]二次电池包括阴极集电体、阳极集电体、隔膜、活性物质、电解质溶液等，并可以具 有通过这些组成成分之间的电化学反应进行充放电的结构。另一方面，近年来二次电池常 常用作能量储存源，对于具有大容量的电池结构的需求也正在增长，并且普遍使用具有多 个二次电池以串联或者并联等的方式相连接的多模块结构的二次电池组。
[0005]所述电力储存系统中所使用的二次电池组包括，组合有多个二次电池单元的二次 电池模块以及组壳(pack case)。除了这种基本结构之外,二次电池组进一步包括BMS (电 池管理系统，Battery Management System),该BMS通过应用一个算法来监视并控制二次 电池单元或者二次电池模块的状态，该算法用于控制到负荷的电力供给、测量诸如电流或 者电压等的电特性值、控制充放电、控制电压均衡性(equalization)、估计SOC (充电状态， State Of Charge)等。
[0006]同时，为了满足各种各样的电压和容量的需求条件，将包括多个如上所述的二次 电池组的小容量电力储存单元架以串联或者并联的方式进行组合，由此构成电力储存系 统。最近，随着对智能电网的关注增加，为实现智能电网，用来存储闲置电量的大容量的电 力储存系统的必要性增强。
[0007]电力储存单元架由多个二次电池组构成，每个二次电池组包括多个二次电池单元 或二次电池模块。并且，根据需要的电力储存系统的容量，连接多个与所述相同的单元架。 所以，一个电力储存系统内包括数十个到数万个二次电池单元或二次电池模块。操作这样 的电力储存系统，需要持续地监视数十个到数万个的单元或模块单元的电压、电流、温度、 充电状态(SOC)等。
[0008]为监视每个二次电池单元或模块的状态并有效地控制所述单元或模块，设定包括 在所述电池组中的BMS的相互关系，使得将包括在所述电池组中的BMS设定为从BMS，将能 够控制所述从BMS的一个单独的BMS设定为主BMS，由此一体地操作和控制所述电力储存系统。[0009]同时，像智能电网一样，最近电力储存系统的概念在逐渐扩大，从单个家庭或办公 室到一幢大厦、小规模地域、一座城市或一个国家。但是，像所述这样的现有方式，需要并 管理与在二次电池组内存在的从BMS的数量相同的单独的硬件或软件的驱动机制。并且， 随着电力储存系统的规模增大，存在主BMS从每个从BMS接收信息以及处理该信息的时间 增加的缺点。即，现有方式不能及时应对外部的变化，违反了智能电网有效地使用能源的初 衷。
[0010]因此,对于包括有BMS (Battery Management System)连接结构的电力储存系统 及其控制方法的开发需求正在增加，在BMS连接结构中，BMS可以被安装至每个单元、模块 或组且可以被有效地统一管理。
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]本发明是鉴于所述现有技术所提出的，其目的在于提供一种包括模块化BMS连接 结构的电力储存系统及控制该系统的方法。
[0013]技术方案
[0014]为实现所述目的，本发明提供一种电力储存系统，该系统包括:n个从BMS，用于将 与包括在由所述从BMS管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信 网络传输个主BMS，用于对通过所述从通信网络传输的与电池单元的电特性值相关的数 据进行一次处理，并将所述一次处理的数据通过主通信网络传输；以及超级主BMS，用于对 通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理。
[0015]根据本发明，所述电特性值包括下述值中的至少一个:电池单元的电压测量值、充 放电电流测量值、温度测量值、充电量估值及劣化度估值。
[0016]根据本发明，所述主BMS或所述超级主BMS通过使用下述计算方法中的至少一个 方法来处理数据:计算所述接收的数据的平均值、计算所述接收的数据的标准偏差、计算与 预定的条件对应的数据个数、计算所述接收的数据的最大值、以及计算所述接收的数据的
最小值。
[0017]根据本发明的一方面,所述主BMS是所述n个从BMS中的任意一个，所述超级主 BMS是所述m个主BMS中的任意一个。
[0018]根据本发明的电力储存装置，可以进一步包括:外部监视装置，所述外部监视装置 从所述超级BMS接收所述二次处理的数据，并将基于所述二次处理的数据产生的控制信号 向所述超级主BMS传输。此时，所述超级主BMS基于从所述外部监视装置接收的控制信号， 通过所述主通信网络输出主控制信号用于控制所述主BMS。并且，所述主BMS基于从所述超 级主BMS接收的主控制信号，通过所述从通信网络输出从控制信号用于控制所述从BMS。
[0019]为了实现本发明的目的，提供一种控制包括n个从BMS、m个主BMS以及一个超级 主BMS的电力储存系统的方法，所述方法包括:(a)所述n个从BMS将与包括在由该从BMS 管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输的步骤；(b)所 述m个主BMS对与通过所述从通信网络传输的电池单元的电特性值相关的数据进行一次处 理，并通过主通信网络传输所述处理的数据的步骤；及(c)所述超级主BMS对通过所述主通 信网络传输的数据进行二次处理的步骤。[0020]技术效果
[0021]根据本发明的一方面，由于从多个从BMS传输的数据可以在主BMS进行处理，因此 可以减少通信线路上负载的数据量。因此，即使电力储存系统的容量增加，也可以快速收集 并控制数据。
[0022]根据本发明的另一方面，可以对与包括在电力储存系统的电力储存单元架中的多 个单元模块对应的模块化BMS进行有效统一管理，且可以分散并减轻执行电力储存系统的 统一管理的外部监视单元的负担。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]本说明书的附图所示的是本发明的优选的实施例，起到与后述的详细说明一起使 本发明的技术构思更易于理解的作用，因此本发明不应解释为仅限定于附图所示的实施 例。
[0024]图1是示意性地示出了根据本发明实施例的电力储存系统的连接结构的框图。
[0025]图2是根据本发明实施例的电池组结构的分解立体图。
[0026]图3是根据本发明实施例的电池架结构的立体图。
[0027]图4是根据本发明实施例的控制电力储存系统的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。在此之前，在说明书和权利 要求中使用的术语和词汇不应被解释为具有通常含义和词典中的含义，发明人可以基于将 其发明以最佳方法进行说明而适当地定义用语的概念的原则，应该解释为符合本发明的技 术构思的宗旨和概念。因此，本说明书所记载的实施例和附图所示的结构仅是本发明最优 选的实施例，并非代表本发明的所有技术构思，应理解出于本申请的观点，还可能有可取代 所述实施例的多种等效方案和变形例。
[0029]图1是示意性地示出根据本发明实施例的电力储存系统100的连接结构的框图。
[0030]参照图1，根据本发明的电力储存系统100包括从BMS110、主BMS120以及超级主 BMS130。并且，进一步包括，用于在所述从BMSllO和所述主BMS120之间传输数据的从通信 网络140，和用于在所述主BMS120和所述超级主BMS130之间传输数据的主通信网络150。 [0031 ] 每个从BMSl 10用于收集包括在由该从BMS管理的电池模块中的电池单元的电特 性值。电特性值代表各电池单元的状态，它可以包括下述值中的至少一个:电池单元的电压 测量值、电池单元的充放电电流测量值、电池单元的温度测量值，电池单元的充电量估值以 及劣化度估值。
[0032]根据所述主BMS120的控制命令或者预定周期，所述从BMSllO测量包括在由该从 BMS管理的电池模块中的各个电池单元的电特性值。并且，所述从BMSllO将与所测量的电 特性值相关的数据通过所述从通信网络140传输给所述主BMS120。并且，所述从BMSllO除 了测量电特性值，还包括控制充放电、控制电压均衡性(equalization)等，可以执行本领域 中已知的各种控制功能。
[0033]所述主BMS120接收并存储通过所述从通信网络140传输的与电池单元的电特性 值相关的数据。并且，所述主BMS120处理所述接收的数据，并通过所述主通信网络150向所述超级主BMS130传输所述处理的数据。
[0034]若根据本发明的电力储存系统100适用于大规模的智能电网，则电池架的数量与 电力需求量成比例地增加。假设存在对应电池架个数的m个主BMS120，则各电池架里存在 n个从BMSl 10。在所述主BMS120不处理从自身管理的n个从BMSllO接收的数据，而是将数 据全部原封不动地传输给所述超级主BMS130时，所述超级主BMS130将接收mXn个数据。 此时，所述超级主BMS130通过通信网络接收mX n个数据所需的时间更长，处理已接收的信 息、掌握电力储存系统100的当前状态所需的时间更长。由此，若所述超级主BMS130花费 如此长的时间接收数据，则所述电力储存系统100将难以适当地应对外部环境。
[0035]因此，根据本发明的主BMS120处理与通过所述从通信网络140传输的电池单元 的电特性值相关的数据来减少数据量。主BMS120将所述处理的数据传输给所述超级主 BMSI30。
[0036]作为处理所述数据的一个实施例，所述主BMS120能够计算出已接收的数据的平 均值。假设所述电力储存系统100向电网供给电力。考虑了每个电池架中当前充电量，所述 电力储存系统100必须确定优先向哪个电池架供给电力。在此情况下，各从BMSllO将与自 身管理的电池单元的充电量相关的数据传输给自身所属的网络的主BMS120。由此，所述主 BMS120算出各电池组的充电量的平均值，并将充电量的平均值传输给自身所属的网络的超 级主BMS130。考虑了各电池架的充电量的平均值，所述超级主BMS130可被控制，使得具有 最高平均值的电池架优先放电。
[0037]作为所述数据处理的另一个实施例，所述主BMS120可以计算已接收的数据的标 准偏差值。假设所述电力储存系统100对各电池架进行电压均衡(equalization)的工作。 所述电力储存系统100有必要判断出优先进行哪个电池架的电压均衡的工作。由此，所述 主BMS120计算从所述从BMSllO接收的各电池组的充电量的标准偏差值，并将所述标准偏 差值传输给自身所属的网络的超级主BMS130。因此，所述超级主BMS130可被控制，使得优 先对具有充电量的标准偏差值最大的电池架进行电压均衡处理。
[0038]作为处理所述数据的另一个实施例，所述主BMS120可以计算与从所述从BMSllO 接收的数据中与预定的条件对应的数据个数相关的值。例如，已经从所述从BMSl 10接收与 各电池单元的劣化度估值相关的数据的所述主BMS120，计算具有60%或更低的劣化度估值 的电池组的个数。并且，所述主BMS120将计算的电池组的个数传输给自身所属的网络的超 级主BMS130。由此，所述超级主BMS130可以如下方式被控制:通过使用与存在劣化度估值 在60%及以下的更多个电池单元的电池架相关的数据，调节所述电力储存系统100的充放 电量。
[0039]可以使用本领域公知的方法来执行数据处理以减少数据量，而不必限制于上述实 施例所述的计算数据的最大值或计算数据的最小值。通过所述数据处理，传输给所述超级 主BMS130的数据量将减少，又因减少的数据量，使得所述超级主BMS130对所述接收的数据 进行处理和判断的时间也会变短。在本说明书中，将所述主BMS120对数据的处理命名为 “ 一次处理”。
[0040]所述超级主BMS130处理通过所述主通信网络150传输的数据。类似于所述主 BMS120，所述超级主BMS130可通过使用下述至少一种计算方法来处理所述接收的数据:计 算所述接收的数据的平均值、计算所述接收的数据的标准偏差值、计算与预定的条件对应的数据个数、计算所述接收的数据的最大值以及计算所述接收的数据的最小值。在本说明 书中，为区别所述主BMS120进行的数据的处理，将所述超级主BMS130对数据的处理命名为 “ 二次处理”。
[0041]所述主BMS120可以是以不同于所述从BMSllO的构成来被构成，也可以是选自所 述n个从BMSllO中的一个。如果所述主BMS120是选自所述n个从BMSllO中的一个，则所 述主BMS120同时包括从BMS的控制算法和主BMS的控制算法。
[0042]另外，所述超级主BMS130可以是以不同于所述主BMS120的构成来被构成，也可以 是选自所述m个主BMS120中的一个。如果所述超级主BMS130是选自所述m个主BMS120 中的一个，则所述超级主BMS130同时包括主BMS的控制算法和超级主BMS的控制算法。
[0043]根据本发明的电力储存系统100，还可以包括外部监视装置160，所述外部监视装 置160用于从所述超级主BMS130接收被二次处理的数据，并将基于该二次处理的数据产生 的控制信号向所述超级主BMS130传输。所述外部监视装置可以是将电力储存系统100的 状态显示给使用者或管理员，并将所述使用者或管理员输入的控制信号传输给所述超级主 BMS130的装置。并且，所述外部监视装置也可以是从两个或更多个的超级主BMS130接收被 二次处理的数据，并控制每个电力储存系统100的装置。
[0044]所述超级主BMS130可以基于从所述外部监视装置160接收的控制信号来输出主 控制信号用于控制所述主BMS120。
[0045]作为一个例子，假设所述超级主BMS130向所述外部监视装置160传输电池架的充 电量的平均值为50%的情况。所述外部监视装置160判断出电池架的充电量的平均值低于 预定的充电量70%，则向所述超级主BMS130传输一个控制信号以进行充电从而使平均充电 量增加至70%。此时，所述超级主BMS130传输的控制信号可以仅包括充电量目标值，而不 包括具体对象或执行方法。因此，所述超级主BMS130参照从所述m个主BMS120接收的与 各电池架的充电量相关的数据，判断出哪个电池架的充电量在70%或低于70%而需要充电。 即，所述超级主BMS130基于从所述外部监视装置160接收的控制信号，可以通过所述主通 信网络150输出一个主控制信号用于控制所述主BMS120。在本说明书中，将从所述超级主 BMS130输出的控制信号命名为“主控制信号”。
[0046]此外，所述主BMS120，可以基于从所述超级主BMS130接收的主控制信号，输出从 控制信号用于控制所述从BMS110。
[0047]接着所述示例，假设所述超级主BMS130判断出仅有I号和2号电池架需要充电。 所述超级主BMS130输出在电池架中仅对I号和2号电池架进行充电且使得平均充电量增 加至70%的主控制信号。由此，所述m个主BMS120中仅对I号和2号主BMS进行充电。在 此时，所述主BMS120传输的主控制信号可以仅包括对象及充电量的目标值，而不包括电池 组的具体控制或执行方法。因此，所述主BMS120参照从所述n个从BMSllO接收的与各电 池单元的充电量相关的数据，就能够判断出哪个电池单元的充电量在70%或低于70%而需 要充电，并对相应的电池单元进行充电。即，所述主BMS120基于从所述超级主BMS130接收 的主控制信号，能够通过所述从通信网络140输出从控制信号以用于控制所述从BMS110。 在本说明书中，将所述主BMS120输出的控制信号命名为“从控制信号”。
[0048]如所述示例，上级BMS向下级BMS输出控制信号，以将具体的控制方法或控制对象 向下级BMS委托的方式输出。这样的控制信号的输出，使得经过数据处理由下级BMS至上级BMS传输的数据量减少。即，在电力储存系统100的运行过程中，能够减少附加在上级BMS 的负担，从而可以运行得更快更灵活。
[0049]图2是根据本发明的实施例的电池组200结构的分解立体图。
[0050]参照图2，所述电池组200包括:组合有多个电池单元211的电池模块210、电池 组壳220以及BMS230。所述BMS230执行各种本领域已知的控制功能，诸如，测量包括各单 元的电压的电特性值、控制充放电、控制电压均衡性(equalization)、估计SOC (State Of Charge)等。若根据本发明的电力储存系统100的基本单元是电池组,则所述BMS230相当 于从BMS。但是，所述电池组200仅仅是一个实施例，并不能限定本发明的范围。
[0051]图3是根据本发明实施例的电池架300的结构的立体图。
[0052]参照图3，示出了所述电池架300中，以三层叠层的每个搁板300a、300b、300c容纳 3个电池组200。但这仅是一个示例，可以对电池组200的个数和搁板300a、300b、300c的
叠层数进行任意变更。
[0053]在图3的所述电池架300中，下端300a中的电池组200处于与可以供给电力或接 收电力的电线310连接的状态，中间端300b的电池组200在搁板安装结束后处于还未连接 电线310的状态。并且示出了最上端300c的电池组200正在安装搁板的状态。
[0054]所述电线310可根据需要连接到电池组200的整体或一部分，电池架300的部分 插槽(slot)可以未安装电池组200。并且，所述电池架300仅仅是一个实施例，并不能限定 本发明的范围。
[0055]所述从通信网络140或主通信网络150可以为并联通信网络或串联通信网络。图1中，示出了所述从通信网络140为串联通信网络而所述主通信网络150为并联通信网络的 情况，而这仅仅是一个实施例，本发明并不限于此实施例。
[0056]所述从通信网络140或主通信网络150是并联通信网络时，所述并联网络可以为 CAN (Controller Area Network)网络。因为CAN网络是本发明所属的【技术领域】的技术人 员已知的技术，所以省略对其的详细说明。
[0057]所述从通信网络140或主通信网络150是串联通信网络时，所述串联网络可以为 菊花链(Daisy Chain)网络。因为菊花链网络也是本发明所属的【技术领域】的技术人员已知 的技术，所以省略对其的详细说明。
[0058]另外，包括在所述电池架中的电池组之间的连接可以以串联或并联的关系连接。 并且，所述电池架之间的连接关系也可以是串联或并联的关系。所述电力储存系统100内 的电池组或电池架的连接关系根据所需的充放电的电量或输出电压等，可设置多种连接关 系，这对本领域技术人是显而易见的。
[0059]以下，公开与所述电力储存系统100的运行机制对应的控制电力储存系统的方 法。但是，省略对所述的电力储存系统100的结构等的重复说明。
[0060]图4是根据本发明实施例的控制电力储存系统的方法的流程图。
[0061]首先，在步骤S400中，所述从BMSllO收集与包括在自身管理的电池模块的电池 单元中的电特性值相关的数据。这时，所述收集的电特性值可以包括电池单元的电压测量 值、充放电电流测量值、温度测量值、充电量估值及劣化度估值中的至少一个。并且，在步骤 S410中，所述从BMSllO传输与通过所述从通信网络140收集的电特性值相关的数据。
[0062]在下一个步骤S420中，所述主BMS120对与通过所述从通信网络140传输的电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理。数据的一次处理，可以根据计算接收数据的平 均值、标准偏差值、与预定的条件对应的数据个数、最大值、及最小值中的至少一种方法来 处理。并且，在步骤S430中，所述主BMS120通过所述主通信网络150传输所述处理的数据。
[0063]在下一个步骤S430中，所述超级主BMS130接收通过所述主通信网络150传输的 数据。并且，在步骤S440中，所述超级主BMS130对已接收的数据进行二次处理。所述超级 主BMS130也可以根据计算已接收的数据的平均值、标准偏差值、与预定的条件对应的数据 个数、最大值、及最小值中的至少一种方法来处理数据。
[0064]根据本发明的控制电力储存系统的方法，还可以包括所述超级主BMS130将被二 次处理的数据传输至外部监视装置160的步骤S450。对于外部监视装置160已经详细说 明，故省略重复性说明。
[0065]此时，在接下来的步骤S460中，所述超级主BMS130接收一个控制信号，该控制信 号是基于来自所述外部监视装置160的所述二次处理的数据产生的。并且，在步骤S470中， 所述超级主BMS130基于从所述外部监视装置160接收的控制信号，通过所述主通信网络 150输出用于控制所述主BMS120的主控制信号。并且，在步骤S480中，所述主BMS120基 于从所述超级主BMS130接收的主控制信号，通过所述从通信网络140输出用于控制所述从 BMSllO的从控制信号。对于所述主控制信号以及从控制信号已经详细说明，故省略重复性 说明。
[0066]根据本发明，从多个从BMS传输的数据能够在主BMS进行处理，从而能够减少通信 线路上的数据量。因此，即使电力储存系统的容量增加，也可以快速收集并控制数据。并且， 由于可以对包括在电力储存系统的电力储存单元架中的多个单元模块对应的模块化的BMS 进行有效统一管理，因此可以分散并减轻执行电力储存系统的统一管理的外部监视单元的 负担。
[0067]同时，根据本发明的说明，图1示出的根据本发明的电力储存系统的各组成成分 不应理解为物理上独立的组成成分，而应理解为逻辑上独立的组成成分。
[0068]S卩，每个组成成分相当于逻辑上的组成成分以实现本发明的技术构思，若每个组 成成分无论是统一或者分离都能够执行本发明的逻辑结构功能，则应解释为在本发明的范 围内，若是执行相同或者类似的功能的组成成分，则与名称是否一致无关，都应被解释为在 本发明的范围内。
[0069]虽然，以上本发明是根据限定的实施例和【专利附图】
【附图说明】的，但本发明并不限定于此，对 于本发明所属的【技术领域】中具有普通知识的技术人员来说，在本发明的技术构思和下述的 权利要求书的均等范围内能够做出多种修正以及变形是显而易见的。
【权利要求】
1.一种电力储存系统，其特征在于，所述电力储存系统包括:n个从BMS，用于将与包括在由自身管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输；m个主BMS，用于对通过所述从通信网络传输的与电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，并将所述一次处理的数据通过主通信网络传输；以及一个超级主BMS，用于对通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理。
2.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述电特性值包括下述值中的至少一个:电池单元的电压测量值、电池单元的充放电电流测量值、电池单元的温度测量值、电池单元的充电量估值及电池单元的劣化度估值。
3.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述主BMS或所述超级主BMS通过使用下述计算方法中的至少一个方法来处理数据:计算所述接收的数据的平均值、计算所述接收的数据的标准偏差值、计算与预定的条件对应的数据个数、计算所述接收的数据的最大值以及计算所述接收的数据的最小值。
4.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述主BMS是所述n个从BMS中的任意一个。
5.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述超级主BMS是所述m个主 BMS中的任意一个。
6.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，进一步包括外部监视装置，所述外部监视装置从所述超级主BMS接收所述二次处理的数据，并将基于所述二次处理的数据产生的控制信号向所述超级主BMS传输。
7.根据权利要求6所述的电力储存系统，其特征在于，所述超级主BMS基于从所述外部监视装置接收的控制信号，通过所述主通信网络输出主控制信号用于控制所述主BMS。
8.根据权利要求7所述的 电力储存系统，其特征在于，所述主BMS基于从所述超级主 BMS接收的主控制信号，通过所述从通信网络输出从控制信号用于控制所述从BMS。
9.一种控制电力储存系统的方法，是一种控制包括n个从BMS、m个主BMS以及一个超级主BMS的电力储存系统的方法，其特征在于，所述方法包括:(a)所述n个从BMS将与包括在由自身管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输的步骤；(b)所述m个主BMS对与通过所述从通信网络传输的电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，并通过主通信网络传输所述一次处理的数据的步骤；以及(c)所述超级主BMS对通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理的步骤。
10.根据权利要求9所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述电特性值包括下述值中的至少一个:电池单元的电压测量值、电池单元的充放电电流测量值、电池单元的温度测量值、电池单元的充电量估值及电池单元的劣化度估值。
11.根据权利要求9所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述主BMS或所述超级主BMS通过使用下述计算方法中的至少一个方法来处理数据:计算所述接收的数据的平均值、计算所述接收的数据的标准偏差值、计算与预定的条件对应的数据个数、计算所述接收的数据的最大值以及计算所述接收的数据的最小值。
12.根据权利要求9所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述主BMS是所述n个从BMS中的任意一个。
13.根据权利要求9所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述超级主BMS是所述m个主BMS中的任意一个。
14.根据权利要求9所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述方法进一步包括:Cd)所述超级主BMS将所述二次处理的数据传输给外部监视装置的步骤 '及 Ce)所述超级主BMS接收基于来自所述外部监视装置的所述二次处理的数据产生的控制信号的步骤。
15.根据权利要求14所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述方法进一步包括:Cf)所述超级主BMS基于从所述外部监视装置接收的控制信号，通过所述主通信网络输出主控制信号用于控制所述主BMS的步骤。
16.根据权 利要求15所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述方法进一步包括:(g)所述主BMS基于从所述超级主BMS接收的主控制信号，通过所述从通信网络输出从控制信号用于控制所述从BMS的步骤。
【文档编号】G01R31/36GK103563210SQ201280026427
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月10日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】曹永宝, 康桢洙, 朴赞敏, 朴正民 申请人:株式会社Lg化学
【专利摘要】本发明公开了一种包括模块化BMS连接结构的电力储存系统及其控制方法。根据本发明的电力储存系统，包括：n个从BMS，用于将与包括在由自身管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输；m个主BMS，用于对通过所述从通信网络传输的与电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，并将所述一次处理的数据通过主通信网络传输；以及超级主BMS，用于对通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理的。由于从各从BMS传输的数据是在主BMS中处理，所以能够减少在通信线路上的数据量。因此，即使电力储存系统的容量增加，也可以快速收集并控制数据。
【专利说明】包括模块化BMS连接结构的电力储存系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种由多个电力储存单元架组合构成的电力储存系统，尤其涉及一种 包括在每个单元架中的模块化BMS连接结构及其控制方法。
[0002]本申请要求2011年5月31日提交的第10-2011-0051802号韩国专利申请以及 2012年5月10日提交的第10-2012-004952号韩国专利申请的优先权，将该申请的说明书 和附图记载的所有内容以引用的方式纳入本申请。
【背景技术】
[0003]作为具有高的产品易用性，且具有高能量密度等电特性的二次电池，不仅应用在 便携式设备中，也普遍应用在通过电驱动源来驱动的电动汽车(EV, Electric Vehicle)或 者混合动力汽车(HEV,Hybrid Electric Vehicle)等中。这种二次电池具有能够显著地减 少矿物燃料的使用量的一个优点，而且几乎不产生由使用能量而产生的副产品，因此，二次 电池作为亲环境和提高能量效率的替代能源而受到瞩目。
[0004]二次电池包括阴极集电体、阳极集电体、隔膜、活性物质、电解质溶液等，并可以具 有通过这些组成成分之间的电化学反应进行充放电的结构。另一方面，近年来二次电池常 常用作能量储存源，对于具有大容量的电池结构的需求也正在增长，并且普遍使用具有多 个二次电池以串联或者并联等的方式相连接的多模块结构的二次电池组。
[0005]所述电力储存系统中所使用的二次电池组包括，组合有多个二次电池单元的二次 电池模块以及组壳(pack case)。除了这种基本结构之外,二次电池组进一步包括BMS (电 池管理系统，Battery Management System),该BMS通过应用一个算法来监视并控制二次 电池单元或者二次电池模块的状态，该算法用于控制到负荷的电力供给、测量诸如电流或 者电压等的电特性值、控制充放电、控制电压均衡性(equalization)、估计SOC (充电状态， State Of Charge)等。
[0006]同时，为了满足各种各样的电压和容量的需求条件，将包括多个如上所述的二次 电池组的小容量电力储存单元架以串联或者并联的方式进行组合，由此构成电力储存系 统。最近，随着对智能电网的关注增加，为实现智能电网，用来存储闲置电量的大容量的电 力储存系统的必要性增强。
[0007]电力储存单元架由多个二次电池组构成，每个二次电池组包括多个二次电池单元 或二次电池模块。并且，根据需要的电力储存系统的容量，连接多个与所述相同的单元架。 所以，一个电力储存系统内包括数十个到数万个二次电池单元或二次电池模块。操作这样 的电力储存系统，需要持续地监视数十个到数万个的单元或模块单元的电压、电流、温度、 充电状态(SOC)等。
[0008]为监视每个二次电池单元或模块的状态并有效地控制所述单元或模块，设定包括 在所述电池组中的BMS的相互关系，使得将包括在所述电池组中的BMS设定为从BMS，将能 够控制所述从BMS的一个单独的BMS设定为主BMS，由此一体地操作和控制所述电力储存系统。[0009]同时，像智能电网一样，最近电力储存系统的概念在逐渐扩大，从单个家庭或办公 室到一幢大厦、小规模地域、一座城市或一个国家。但是，像所述这样的现有方式，需要并 管理与在二次电池组内存在的从BMS的数量相同的单独的硬件或软件的驱动机制。并且， 随着电力储存系统的规模增大，存在主BMS从每个从BMS接收信息以及处理该信息的时间 增加的缺点。即，现有方式不能及时应对外部的变化，违反了智能电网有效地使用能源的初 衷。
[0010]因此,对于包括有BMS (Battery Management System)连接结构的电力储存系统 及其控制方法的开发需求正在增加，在BMS连接结构中，BMS可以被安装至每个单元、模块 或组且可以被有效地统一管理。
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]本发明是鉴于所述现有技术所提出的，其目的在于提供一种包括模块化BMS连接 结构的电力储存系统及控制该系统的方法。
[0013]技术方案
[0014]为实现所述目的，本发明提供一种电力储存系统，该系统包括:n个从BMS，用于将 与包括在由所述从BMS管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信 网络传输个主BMS，用于对通过所述从通信网络传输的与电池单元的电特性值相关的数 据进行一次处理，并将所述一次处理的数据通过主通信网络传输；以及超级主BMS，用于对 通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理。
[0015]根据本发明，所述电特性值包括下述值中的至少一个:电池单元的电压测量值、充 放电电流测量值、温度测量值、充电量估值及劣化度估值。
[0016]根据本发明，所述主BMS或所述超级主BMS通过使用下述计算方法中的至少一个 方法来处理数据:计算所述接收的数据的平均值、计算所述接收的数据的标准偏差、计算与 预定的条件对应的数据个数、计算所述接收的数据的最大值、以及计算所述接收的数据的
最小值。
[0017]根据本发明的一方面,所述主BMS是所述n个从BMS中的任意一个，所述超级主 BMS是所述m个主BMS中的任意一个。
[0018]根据本发明的电力储存装置，可以进一步包括:外部监视装置，所述外部监视装置 从所述超级BMS接收所述二次处理的数据，并将基于所述二次处理的数据产生的控制信号 向所述超级主BMS传输。此时，所述超级主BMS基于从所述外部监视装置接收的控制信号， 通过所述主通信网络输出主控制信号用于控制所述主BMS。并且，所述主BMS基于从所述超 级主BMS接收的主控制信号，通过所述从通信网络输出从控制信号用于控制所述从BMS。
[0019]为了实现本发明的目的，提供一种控制包括n个从BMS、m个主BMS以及一个超级 主BMS的电力储存系统的方法，所述方法包括:(a)所述n个从BMS将与包括在由该从BMS 管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输的步骤；(b)所 述m个主BMS对与通过所述从通信网络传输的电池单元的电特性值相关的数据进行一次处 理，并通过主通信网络传输所述处理的数据的步骤；及(c)所述超级主BMS对通过所述主通 信网络传输的数据进行二次处理的步骤。[0020]技术效果
[0021]根据本发明的一方面，由于从多个从BMS传输的数据可以在主BMS进行处理，因此 可以减少通信线路上负载的数据量。因此，即使电力储存系统的容量增加，也可以快速收集 并控制数据。
[0022]根据本发明的另一方面，可以对与包括在电力储存系统的电力储存单元架中的多 个单元模块对应的模块化BMS进行有效统一管理，且可以分散并减轻执行电力储存系统的 统一管理的外部监视单元的负担。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]本说明书的附图所示的是本发明的优选的实施例，起到与后述的详细说明一起使 本发明的技术构思更易于理解的作用，因此本发明不应解释为仅限定于附图所示的实施 例。
[0024]图1是示意性地示出了根据本发明实施例的电力储存系统的连接结构的框图。
[0025]图2是根据本发明实施例的电池组结构的分解立体图。
[0026]图3是根据本发明实施例的电池架结构的立体图。
[0027]图4是根据本发明实施例的控制电力储存系统的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。在此之前，在说明书和权利 要求中使用的术语和词汇不应被解释为具有通常含义和词典中的含义，发明人可以基于将 其发明以最佳方法进行说明而适当地定义用语的概念的原则，应该解释为符合本发明的技 术构思的宗旨和概念。因此，本说明书所记载的实施例和附图所示的结构仅是本发明最优 选的实施例，并非代表本发明的所有技术构思，应理解出于本申请的观点，还可能有可取代 所述实施例的多种等效方案和变形例。
[0029]图1是示意性地示出根据本发明实施例的电力储存系统100的连接结构的框图。
[0030]参照图1，根据本发明的电力储存系统100包括从BMS110、主BMS120以及超级主 BMS130。并且，进一步包括，用于在所述从BMSllO和所述主BMS120之间传输数据的从通信 网络140，和用于在所述主BMS120和所述超级主BMS130之间传输数据的主通信网络150。 [0031 ] 每个从BMSl 10用于收集包括在由该从BMS管理的电池模块中的电池单元的电特 性值。电特性值代表各电池单元的状态，它可以包括下述值中的至少一个:电池单元的电压 测量值、电池单元的充放电电流测量值、电池单元的温度测量值，电池单元的充电量估值以 及劣化度估值。
[0032]根据所述主BMS120的控制命令或者预定周期，所述从BMSllO测量包括在由该从 BMS管理的电池模块中的各个电池单元的电特性值。并且，所述从BMSllO将与所测量的电 特性值相关的数据通过所述从通信网络140传输给所述主BMS120。并且，所述从BMSllO除 了测量电特性值，还包括控制充放电、控制电压均衡性(equalization)等，可以执行本领域 中已知的各种控制功能。
[0033]所述主BMS120接收并存储通过所述从通信网络140传输的与电池单元的电特性 值相关的数据。并且，所述主BMS120处理所述接收的数据，并通过所述主通信网络150向所述超级主BMS130传输所述处理的数据。
[0034]若根据本发明的电力储存系统100适用于大规模的智能电网，则电池架的数量与 电力需求量成比例地增加。假设存在对应电池架个数的m个主BMS120，则各电池架里存在 n个从BMSl 10。在所述主BMS120不处理从自身管理的n个从BMSllO接收的数据，而是将数 据全部原封不动地传输给所述超级主BMS130时，所述超级主BMS130将接收mXn个数据。 此时，所述超级主BMS130通过通信网络接收mX n个数据所需的时间更长，处理已接收的信 息、掌握电力储存系统100的当前状态所需的时间更长。由此，若所述超级主BMS130花费 如此长的时间接收数据，则所述电力储存系统100将难以适当地应对外部环境。
[0035]因此，根据本发明的主BMS120处理与通过所述从通信网络140传输的电池单元 的电特性值相关的数据来减少数据量。主BMS120将所述处理的数据传输给所述超级主 BMSI30。
[0036]作为处理所述数据的一个实施例，所述主BMS120能够计算出已接收的数据的平 均值。假设所述电力储存系统100向电网供给电力。考虑了每个电池架中当前充电量，所述 电力储存系统100必须确定优先向哪个电池架供给电力。在此情况下，各从BMSllO将与自 身管理的电池单元的充电量相关的数据传输给自身所属的网络的主BMS120。由此，所述主 BMS120算出各电池组的充电量的平均值，并将充电量的平均值传输给自身所属的网络的超 级主BMS130。考虑了各电池架的充电量的平均值，所述超级主BMS130可被控制，使得具有 最高平均值的电池架优先放电。
[0037]作为所述数据处理的另一个实施例，所述主BMS120可以计算已接收的数据的标 准偏差值。假设所述电力储存系统100对各电池架进行电压均衡(equalization)的工作。 所述电力储存系统100有必要判断出优先进行哪个电池架的电压均衡的工作。由此，所述 主BMS120计算从所述从BMSllO接收的各电池组的充电量的标准偏差值，并将所述标准偏 差值传输给自身所属的网络的超级主BMS130。因此，所述超级主BMS130可被控制，使得优 先对具有充电量的标准偏差值最大的电池架进行电压均衡处理。
[0038]作为处理所述数据的另一个实施例，所述主BMS120可以计算与从所述从BMSllO 接收的数据中与预定的条件对应的数据个数相关的值。例如，已经从所述从BMSl 10接收与 各电池单元的劣化度估值相关的数据的所述主BMS120，计算具有60%或更低的劣化度估值 的电池组的个数。并且，所述主BMS120将计算的电池组的个数传输给自身所属的网络的超 级主BMS130。由此，所述超级主BMS130可以如下方式被控制:通过使用与存在劣化度估值 在60%及以下的更多个电池单元的电池架相关的数据，调节所述电力储存系统100的充放 电量。
[0039]可以使用本领域公知的方法来执行数据处理以减少数据量，而不必限制于上述实 施例所述的计算数据的最大值或计算数据的最小值。通过所述数据处理，传输给所述超级 主BMS130的数据量将减少，又因减少的数据量，使得所述超级主BMS130对所述接收的数据 进行处理和判断的时间也会变短。在本说明书中，将所述主BMS120对数据的处理命名为 “ 一次处理”。
[0040]所述超级主BMS130处理通过所述主通信网络150传输的数据。类似于所述主 BMS120，所述超级主BMS130可通过使用下述至少一种计算方法来处理所述接收的数据:计 算所述接收的数据的平均值、计算所述接收的数据的标准偏差值、计算与预定的条件对应的数据个数、计算所述接收的数据的最大值以及计算所述接收的数据的最小值。在本说明 书中，为区别所述主BMS120进行的数据的处理，将所述超级主BMS130对数据的处理命名为 “ 二次处理”。
[0041]所述主BMS120可以是以不同于所述从BMSllO的构成来被构成，也可以是选自所 述n个从BMSllO中的一个。如果所述主BMS120是选自所述n个从BMSllO中的一个，则所 述主BMS120同时包括从BMS的控制算法和主BMS的控制算法。
[0042]另外，所述超级主BMS130可以是以不同于所述主BMS120的构成来被构成，也可以 是选自所述m个主BMS120中的一个。如果所述超级主BMS130是选自所述m个主BMS120 中的一个，则所述超级主BMS130同时包括主BMS的控制算法和超级主BMS的控制算法。
[0043]根据本发明的电力储存系统100，还可以包括外部监视装置160，所述外部监视装 置160用于从所述超级主BMS130接收被二次处理的数据，并将基于该二次处理的数据产生 的控制信号向所述超级主BMS130传输。所述外部监视装置可以是将电力储存系统100的 状态显示给使用者或管理员，并将所述使用者或管理员输入的控制信号传输给所述超级主 BMS130的装置。并且，所述外部监视装置也可以是从两个或更多个的超级主BMS130接收被 二次处理的数据，并控制每个电力储存系统100的装置。
[0044]所述超级主BMS130可以基于从所述外部监视装置160接收的控制信号来输出主 控制信号用于控制所述主BMS120。
[0045]作为一个例子，假设所述超级主BMS130向所述外部监视装置160传输电池架的充 电量的平均值为50%的情况。所述外部监视装置160判断出电池架的充电量的平均值低于 预定的充电量70%，则向所述超级主BMS130传输一个控制信号以进行充电从而使平均充电 量增加至70%。此时，所述超级主BMS130传输的控制信号可以仅包括充电量目标值，而不 包括具体对象或执行方法。因此，所述超级主BMS130参照从所述m个主BMS120接收的与 各电池架的充电量相关的数据，判断出哪个电池架的充电量在70%或低于70%而需要充电。 即，所述超级主BMS130基于从所述外部监视装置160接收的控制信号，可以通过所述主通 信网络150输出一个主控制信号用于控制所述主BMS120。在本说明书中，将从所述超级主 BMS130输出的控制信号命名为“主控制信号”。
[0046]此外，所述主BMS120，可以基于从所述超级主BMS130接收的主控制信号，输出从 控制信号用于控制所述从BMS110。
[0047]接着所述示例，假设所述超级主BMS130判断出仅有I号和2号电池架需要充电。 所述超级主BMS130输出在电池架中仅对I号和2号电池架进行充电且使得平均充电量增 加至70%的主控制信号。由此，所述m个主BMS120中仅对I号和2号主BMS进行充电。在 此时，所述主BMS120传输的主控制信号可以仅包括对象及充电量的目标值，而不包括电池 组的具体控制或执行方法。因此，所述主BMS120参照从所述n个从BMSllO接收的与各电 池单元的充电量相关的数据，就能够判断出哪个电池单元的充电量在70%或低于70%而需 要充电，并对相应的电池单元进行充电。即，所述主BMS120基于从所述超级主BMS130接收 的主控制信号，能够通过所述从通信网络140输出从控制信号以用于控制所述从BMS110。 在本说明书中，将所述主BMS120输出的控制信号命名为“从控制信号”。
[0048]如所述示例，上级BMS向下级BMS输出控制信号，以将具体的控制方法或控制对象 向下级BMS委托的方式输出。这样的控制信号的输出，使得经过数据处理由下级BMS至上级BMS传输的数据量减少。即，在电力储存系统100的运行过程中，能够减少附加在上级BMS 的负担，从而可以运行得更快更灵活。
[0049]图2是根据本发明的实施例的电池组200结构的分解立体图。
[0050]参照图2，所述电池组200包括:组合有多个电池单元211的电池模块210、电池 组壳220以及BMS230。所述BMS230执行各种本领域已知的控制功能，诸如，测量包括各单 元的电压的电特性值、控制充放电、控制电压均衡性(equalization)、估计SOC (State Of Charge)等。若根据本发明的电力储存系统100的基本单元是电池组,则所述BMS230相当 于从BMS。但是，所述电池组200仅仅是一个实施例，并不能限定本发明的范围。
[0051]图3是根据本发明实施例的电池架300的结构的立体图。
[0052]参照图3，示出了所述电池架300中，以三层叠层的每个搁板300a、300b、300c容纳 3个电池组200。但这仅是一个示例，可以对电池组200的个数和搁板300a、300b、300c的
叠层数进行任意变更。
[0053]在图3的所述电池架300中，下端300a中的电池组200处于与可以供给电力或接 收电力的电线310连接的状态，中间端300b的电池组200在搁板安装结束后处于还未连接 电线310的状态。并且示出了最上端300c的电池组200正在安装搁板的状态。
[0054]所述电线310可根据需要连接到电池组200的整体或一部分，电池架300的部分 插槽(slot)可以未安装电池组200。并且，所述电池架300仅仅是一个实施例，并不能限定 本发明的范围。
[0055]所述从通信网络140或主通信网络150可以为并联通信网络或串联通信网络。图1中，示出了所述从通信网络140为串联通信网络而所述主通信网络150为并联通信网络的 情况，而这仅仅是一个实施例，本发明并不限于此实施例。
[0056]所述从通信网络140或主通信网络150是并联通信网络时，所述并联网络可以为 CAN (Controller Area Network)网络。因为CAN网络是本发明所属的【技术领域】的技术人 员已知的技术，所以省略对其的详细说明。
[0057]所述从通信网络140或主通信网络150是串联通信网络时，所述串联网络可以为 菊花链(Daisy Chain)网络。因为菊花链网络也是本发明所属的【技术领域】的技术人员已知 的技术，所以省略对其的详细说明。
[0058]另外，包括在所述电池架中的电池组之间的连接可以以串联或并联的关系连接。 并且，所述电池架之间的连接关系也可以是串联或并联的关系。所述电力储存系统100内 的电池组或电池架的连接关系根据所需的充放电的电量或输出电压等，可设置多种连接关 系，这对本领域技术人是显而易见的。
[0059]以下，公开与所述电力储存系统100的运行机制对应的控制电力储存系统的方 法。但是，省略对所述的电力储存系统100的结构等的重复说明。
[0060]图4是根据本发明实施例的控制电力储存系统的方法的流程图。
[0061]首先，在步骤S400中，所述从BMSllO收集与包括在自身管理的电池模块的电池 单元中的电特性值相关的数据。这时，所述收集的电特性值可以包括电池单元的电压测量 值、充放电电流测量值、温度测量值、充电量估值及劣化度估值中的至少一个。并且，在步骤 S410中，所述从BMSllO传输与通过所述从通信网络140收集的电特性值相关的数据。
[0062]在下一个步骤S420中，所述主BMS120对与通过所述从通信网络140传输的电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理。数据的一次处理，可以根据计算接收数据的平 均值、标准偏差值、与预定的条件对应的数据个数、最大值、及最小值中的至少一种方法来 处理。并且，在步骤S430中，所述主BMS120通过所述主通信网络150传输所述处理的数据。
[0063]在下一个步骤S430中，所述超级主BMS130接收通过所述主通信网络150传输的 数据。并且，在步骤S440中，所述超级主BMS130对已接收的数据进行二次处理。所述超级 主BMS130也可以根据计算已接收的数据的平均值、标准偏差值、与预定的条件对应的数据 个数、最大值、及最小值中的至少一种方法来处理数据。
[0064]根据本发明的控制电力储存系统的方法，还可以包括所述超级主BMS130将被二 次处理的数据传输至外部监视装置160的步骤S450。对于外部监视装置160已经详细说 明，故省略重复性说明。
[0065]此时，在接下来的步骤S460中，所述超级主BMS130接收一个控制信号，该控制信 号是基于来自所述外部监视装置160的所述二次处理的数据产生的。并且，在步骤S470中， 所述超级主BMS130基于从所述外部监视装置160接收的控制信号，通过所述主通信网络 150输出用于控制所述主BMS120的主控制信号。并且，在步骤S480中，所述主BMS120基 于从所述超级主BMS130接收的主控制信号，通过所述从通信网络140输出用于控制所述从 BMSllO的从控制信号。对于所述主控制信号以及从控制信号已经详细说明，故省略重复性 说明。
[0066]根据本发明，从多个从BMS传输的数据能够在主BMS进行处理，从而能够减少通信 线路上的数据量。因此，即使电力储存系统的容量增加，也可以快速收集并控制数据。并且， 由于可以对包括在电力储存系统的电力储存单元架中的多个单元模块对应的模块化的BMS 进行有效统一管理，因此可以分散并减轻执行电力储存系统的统一管理的外部监视单元的 负担。
[0067]同时，根据本发明的说明，图1示出的根据本发明的电力储存系统的各组成成分 不应理解为物理上独立的组成成分，而应理解为逻辑上独立的组成成分。
[0068]S卩，每个组成成分相当于逻辑上的组成成分以实现本发明的技术构思，若每个组 成成分无论是统一或者分离都能够执行本发明的逻辑结构功能，则应解释为在本发明的范 围内，若是执行相同或者类似的功能的组成成分，则与名称是否一致无关，都应被解释为在 本发明的范围内。
[0069]虽然，以上本发明是根据限定的实施例和【专利附图】
【附图说明】的，但本发明并不限定于此，对 于本发明所属的【技术领域】中具有普通知识的技术人员来说，在本发明的技术构思和下述的 权利要求书的均等范围内能够做出多种修正以及变形是显而易见的。
【权利要求】
1.一种电力储存系统，其特征在于，所述电力储存系统包括:n个从BMS，用于将与包括在由自身管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输；m个主BMS，用于对通过所述从通信网络传输的与电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，并将所述一次处理的数据通过主通信网络传输；以及一个超级主BMS，用于对通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理。
2.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述电特性值包括下述值中的至少一个:电池单元的电压测量值、电池单元的充放电电流测量值、电池单元的温度测量值、电池单元的充电量估值及电池单元的劣化度估值。
3.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述主BMS或所述超级主BMS通过使用下述计算方法中的至少一个方法来处理数据:计算所述接收的数据的平均值、计算所述接收的数据的标准偏差值、计算与预定的条件对应的数据个数、计算所述接收的数据的最大值以及计算所述接收的数据的最小值。
4.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述主BMS是所述n个从BMS中的任意一个。
5.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，所述超级主BMS是所述m个主 BMS中的任意一个。
6.根据权利要求1所述的电力储存系统，其特征在于，进一步包括外部监视装置，所述外部监视装置从所述超级主BMS接收所述二次处理的数据，并将基于所述二次处理的数据产生的控制信号向所述超级主BMS传输。
7.根据权利要求6所述的电力储存系统，其特征在于，所述超级主BMS基于从所述外部监视装置接收的控制信号，通过所述主通信网络输出主控制信号用于控制所述主BMS。
8.根据权利要求7所述的 电力储存系统，其特征在于，所述主BMS基于从所述超级主 BMS接收的主控制信号，通过所述从通信网络输出从控制信号用于控制所述从BMS。
9.一种控制电力储存系统的方法，是一种控制包括n个从BMS、m个主BMS以及一个超级主BMS的电力储存系统的方法，其特征在于，所述方法包括:(a)所述n个从BMS将与包括在由自身管理的电池模块中的电池单元的电特性值相关的数据通过从通信网络传输的步骤；(b)所述m个主BMS对与通过所述从通信网络传输的电池单元的电特性值相关的数据进行一次处理，并通过主通信网络传输所述一次处理的数据的步骤；以及(c)所述超级主BMS对通过所述主通信网络传输的数据进行二次处理的步骤。
10.根据权利要求9所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述电特性值包括下述值中的至少一个:电池单元的电压测量值、电池单元的充放电电流测量值、电池单元的温度测量值、电池单元的充电量估值及电池单元的劣化度估值。
11.根据权利要求9所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述主BMS或所述超级主BMS通过使用下述计算方法中的至少一个方法来处理数据:计算所述接收的数据的平均值、计算所述接收的数据的标准偏差值、计算与预定的条件对应的数据个数、计算所述接收的数据的最大值以及计算所述接收的数据的最小值。
12.根据权利要求9所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述主BMS是所述n个从BMS中的任意一个。
13.根据权利要求9所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述超级主BMS是所述m个主BMS中的任意一个。
14.根据权利要求9所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述方法进一步包括:Cd)所述超级主BMS将所述二次处理的数据传输给外部监视装置的步骤 '及 Ce)所述超级主BMS接收基于来自所述外部监视装置的所述二次处理的数据产生的控制信号的步骤。
15.根据权利要求14所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述方法进一步包括:Cf)所述超级主BMS基于从所述外部监视装置接收的控制信号，通过所述主通信网络输出主控制信号用于控制所述主BMS的步骤。
16.根据权 利要求15所述的控制电力储存系统的方法，其特征在于，所述方法进一步包括:(g)所述主BMS基于从所述超级主BMS接收的主控制信号，通过所述从通信网络输出从控制信号用于控制所述从BMS的步骤。
【文档编号】G01R31/36GK103563210SQ201280026427
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月10日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】曹永宝, 康桢洙, 朴赞敏, 朴正民 申请人:株式会社Lg化学
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