电池系统、控制电池系统的方法和能量存储系统的制作方法

电池系统、控制电池系统的方法和能量存储系统的制作方法
【专利摘要】公开了一种电池系统、控制电池系统的方法和能量存储系统。所述方法包括：从第一电池管理系统(BMS)向多个第二BMS传送同步信号，从第二BMS接收响应信号，以及在接收到响应信号之后从第一BMS向相应的第二BMS传送标识(ID)信息。当相应的电池组合箱被连接时，第一BMS从第二BMS接收响应信号。第二BMS接收到的ID信息彼此不同。
【专利说明】电池系统、控制电池系统的方法和能量存储系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]2013年8月16日提交的标题为“电池系统、控制电池系统的方法及包括电池系统的能量存储系统”的韩国专利申请第10-2013-0097342号通过引用被整体结合于此。

【技术领域】
[0003]本文的一个或多个实施例涉及电池的操作。

【背景技术】
[0004]能量存储系统，尤其是不破坏环境的能量存储系统，持续吸引着系统设计者。一种类型的系统包括与现有的电网系统一起使用的存储新的可再生能源的电池。


【发明内容】

[0005]根据一个或多个实施例，控制电池系统的方法包括:(a)从主电池管理系统(BMS)传送同步信号；(b)当安装与从BMS相对应的电池组合箱(battery tray)时,从所述从BMS向所述主BMS传送响应信号；(c)从主BMS向所述从BMS传送标识(ID)信息；(d)由所述从BMS将所接收的ID信息设置为所述电池组合箱的ID ;以及(e)当安装具有相应的从BMS的一个或多个额外的电池组合箱时，重复(b)、(C)、和(d)。
[0006]所述方法可以包括以安装相应的电池组合箱的次序来顺序地传送每个从BMS的ID f目息。
[0007]所述方法可以包括基于外部输入将所述主BMS的模式改变为ID设置模式。当ID设置按钮被按压时外部输入被生成。所述方法还可以包括基于另外的外部输入将所述主BMS的模式改变为正常模式。通过再次按压ID设置按钮来生成另外的外部输入。
[0008]所述方法可以包括当所述主BMS的模式被改变为正常模式时存储所述ID信息。所述主BMS可以基于控制器区域网(CAN)通信与所述从BMS通信。
[0009]根据另一个实施例，电池系统包括:至少一个从电池管理系统(BMS)，用于控制包括至少一个电池单元的电池组合箱；和主BMS，用于控制所述至少一个从BMS。所述主BMS被配置为传送同步信号，从接收所述同步信号的从BMS接收响应信号，向所述从BMS传送ID信息，并且每当安装具有对应的从BMS的额外的电池组合箱时重复地执行所述响应信号的接收和所述ID信息的传送。所述从BMS被配置为当安装对应于所述从BMS的电池组合箱时接收所述同步信号和向所述主BMS传送所述响应信号，从所述主BMS接收所述ID信息，以及将所接收的ID信息设置为相应的电池组合箱的ID。
[0010]所述主BMS可以以安装所述电池组合箱的次序顺序地传送每个从BMS的ID信息。主BMS可以基于外部输入进入ID设置模式。所述主BMS还可以包括用于进入ID设置模式的ID设置按钮。所述主BMS可以基于另外的外部输入返回正常模式。当ID设置按钮被再次按压钮时外部输入可以被生成。
[0011]当返回正常模式时主BMS可以存储ID信息。所述主BMS和从BMS执行控制器区域网(CAN)通信。
[0012]根据另一个实施例，一种能量存储系统包括:发电系统；电网系统；和电池系统，包括用于控制包括至少一个电池单元的电池组合箱的至少一个从电池管理系统(BMS)和用于控制所述至少一个从BMS的主BMS，其中，所述电池系统、所述发电系统、所述电网系统连接起来以便向负载供应电力。所述主BMS传送同步信号，从安装在电池组合箱上的接收所述同步信号的从BMS接收响应信号，向所述从BMS传送标ID信息，该ID信息由从BMS设置为所述电池组合箱的ID，而且当安装额外的电池组合箱时重复地执行所述响应信号的接收和所述ID信息的传送。所述主BMS以安装所述电池组合箱的次序向每个从BMS顺序地传送ID信息。
[0013]根据另一个实施例，控制电池系统的方法包括:从第一电池管理系统(BMS)向多个第二 BMS传送同步信号；从第二 BMS接收响应信号；以及在接收到响应信号之后从第一BMS向相应的第二 BMS传送ID信息，其中第二 BMS接收到的ID信息彼此不同。来自第二BMS的响应信号被第一 BMS顺序地接收。当对应的电池组合箱被连接时，第一 BMS从第二BMS接收响应信号。

【专利附图】

【附图说明】
[0014]通过参考附图详细描述示范性实施例，各个特征对本领域技术人员而言将变得清楚，在附图中:
[0015]图1示出能量存储系统的实施例；
[0016]图2示出电池系统的实施例；
[0017]图3A到图3D示出用于设置ID的托架电池管理系统(BMS)和组合箱BMS的操作的示例；以及
[0018]图4示出控制电池系统的方法的实施例。

【具体实施方式】
[0019]以下结合附图更加充分地描述示例实施例；然而，它们可以以不同的形式具体实现，并且不应该被解释为受限于这里阐述的实施例。相反，这些实施例被提供来使得本公开全面和完整，并且将向本领域技术人员传达示范性实施方式。
[0020]在附图中，为了清楚起见，可以夸大层和区的维度。还要理解，当一个层或基底被称为在另一个层或基底“之上”时，它可以直接在另一个层或基底之上，或者也可以存在中间层或基底。另外，将理解，当一个层被称为在另一个层“之下”时，它可以直接在另一个层之下，或者也可以存在一个或多个中间层。此外，还要理解，当一个层被称为在两个层“之间”时，它可以是所述两个层之间的仅有的层，或者也可以存在一个或多个中间层。相同的参考标号始终指代相同的元素。
[0021]图1示出了连接至发电系统2和电网3以便向负载4供应电力的能量存储系统I的实施例。
[0022]发电系统2是使用能源来产生电力的系统。发电系统2将所产生的电力供应给能量存储系统I。发电系统2可以是，例如，太阳能发电系统、风力发电系统、潮汐能发电系统、或者从其他能源产生电力的系统。所述能源可以是任何类型的能源，其包括但不限于诸如太阳热能或者地热能的新的可再生能源。在太阳能应用中，使用日光产生电能的太阳能电池可以被容易地安装在住宅或工厂中，并且由此可以被有效地用于住宅或工厂中所安装的能量存储系统I中。
[0023]在一个实施例中，发电系统2可以包括并联排列的多个发电模块，并且使用所述发电模块来产生电力。这样的系统可以对应于大容量的能量系统。
[0024]电网3可以包括发电站、变电所、电力线等等。当电网3处于正常状态时，电网3向能量存储系统I供应电力，以便基于从能量存储系统I接收的电力向负载4和/或电池系统20供电。当电网3处于异常状态时，从电网3到能量存储系统I的电力供应被停止。在这种情况下从能量存储系统I到电网3的电力供应也可以被停止。
[0025]负载4消耗由发电系统2产生的电力、存储在电池系统20中的电力、或者从电网3供应的电力。例如，负载4可以是住宅、工厂等。
[0026]能量存储系统I可以将由发电系统2产生的电力存储在电池系统20中，并且可以将所产生的电力供应给电网3。能量存储系统I可以将存储在电池系统20中的电力供应给电网3或者将从电网3供应的电力存储在电池系统20中。而且，当电网3处于异常状态时(例如，当电网中发生电力故障时)，能量存储系统I执行不间断电力供应(UPS)操作以便向负载4供应电力。当电网3处于正常状态时，能量存储系统I可以将由发电系统2产生的电力和存储在电池系统20中的电力供应给负载4。
[0027]根据一个实施例，能量存储系统I包括电力转换系统(PCS) 10、电池系统20、第一开关30、和第二开关40。
[0028]PCS 10将发电系统2、电网3、和电池系统20的电力转换为适于目的地的电力，并且将适当的电力供应给目的地。PCS 10包括电力转换单元11、直流(DC)链路单元12、逆变器13、转换器14、和集成控制器15。
[0029]电力转换单元11在发电系统2和DC链路单元12之间转换电力。电力转换单元11将由发电系统2产生的电力发送到DC链路单元12。在这时，电力转换单元11将由发电系统2输出的电压转换为DC链路电压。
[0030]电力转换单元11可以根据发电系统2的类型而被配置为诸如转换器或者整流电路的电力转换电路。当由发电系统2产生的电力是DC电力时，电力转换单元11可以是用于将DC电力的一个电平转换为DC电力的另一个电平的转换器。当由发电系统2产生的电力是AC电力时，电力转换单元11可以是用于将AC电力转换为DC电力的整流电路。
[0031]特别地，当发电系统2是太阳能发电系统时，电力转换单元11可以包括最大功率点跟踪(MPPT)转换器。这个转换器可以执行MPPT控制以便根据诸如日射率或温度的变化来最大化由发电系统2产生的电力。当发电系统2不产生任何电力时，电力转换单元11可以停止操作以便最小化由转换器等等所消耗的电力。
[0032]DC链路电压的幅度可以由于各种因素，诸如，例如，由发电系统2或电网3输出的电压的骤降、负载4中的峰值负荷的产生等等，而不稳定。然而，DC链路电压可能需要稳定以用于转换器14和逆变器13的正常操作。DC链路单元12连接在电力转换单元11和逆变器13之间以便将DC链路电压维持在基本恒定的电平。DC链路单元12可以是，例如，大容量的电容器。
[0033]逆变器13是连接在DC链路单元12和第一开关30之间的电力转换设备。逆变器13可以包括用于将从发电系统2和/或处于放电模式的电池系统20输出的DC链路电压转换为电网3的AC电压的逆变器。逆变器13可以包括，例如，整流电路，其用于对电网3的AC电压进行整流、用于将所述AC电压转换为DC链路电压、以及用于输出所述DC链路电压以便将电网3的电力存储在处于充电模式的电池系统20中。替换性地，逆变器13可以是双向逆变器，在双向逆变器中输入和输出的方向可以改变。
[0034]在一个实施例中，逆变器13可以包括滤波器，其用于从输出到电网3的AC电压中移除谐波。逆变器13还可以包括锁相环(PLL)电路，用于将从逆变器13输出的AC电压的相位与电网3的AC电压的相位同步以便防止产生无功功率。逆变器13还可以执行诸如电压波动范围限制、功率因数校正、DC分量去除、瞬变现象保护等的功能。当逆变器13没有被使用时，逆变器13可以停止操作以便最小化电力消耗。
[0035]转换器14是连接在DC链路单元12和电池系统20之间的电力转换设备。转换器14可以包括用于将存储在电池系统20中的电力DC-DC地转换为逆变器13中所需的电压电平(即，转换为DC链路电压)的转换器。转换器可以在放电模式中输出DC链路电压。此夕卜，或者可选地，转换器14可以包括用于在充电模式中将从电力转换单元11输出的电力或者从逆变器13输出的电力的电压转换为电池系统20中所需的电压电平(即，转换为充电电压)的转换器。根据另一个选择，转换器14可以是双向转换器,在双向转换器中输入和输出的方向可以被改变。当电池系统20不需要被充电或放电时，转换器14可以停止操作以便最小化电力消耗。
[0036]集成控制器15监控发电系统2、电网3、电池系统20、和负载4的状态，并且根据监控结果来控制电力转换单元11、逆变器13、转换器14、电池系统20、第一开关30、和第二开关40的操作。例如，集成控制器15可以监控电网3中是否存在电力故障、发电系统2是否产生电力、当发电系统2产生电力时由发电系统2产生的电量、电池系统20的充电状态、由负载4消耗的电量、时间等等。当供应给负载4的电力不充足时(例如，当电网3中发生电力故障时)，集成控制器15可以为包括在负载4中的电力消耗设备确定优先级，并且控制负载4向具有高优先级的电力消耗设备供应电力。
[0037]第一开关30和第二开关40彼此串联连接在逆变器13和电网3之间。这些开关在集成控制器15的控制下通过执行接通/断开操作来控制发电系统2和电网3之间的电流流动。可以根据发电系统2、电网3、和电池系统20中的一个或多个的状态来确定第一开关30和第二开关40的接通/断开操作。
[0038]例如，当发电系统2和/或电池系统20的电力被供应给负载4时，或者当电网3的电力被供应给电池系统20时，第一开关30被设置为接通状态。当发电系统2和/或电池系统20的电力被供应给电网3时，或者当电网3的电力被供应给负载4和/或电池系统20时,第二开关40被设置为接通状态。
[0039]当电网3中存在电力故障时，第二开关40被设置为断开状态并且第一开关30被设置为接通状态。也就是说，电力被从发电系统2和/或电池系统20供应给负载4。同时，被供应给负载4的电力被防止流向电网3。因此，通过防止能量存储系统I将电力传送到电网可以避免各种事故，诸如可以避免工人被电网3的电力线电击。第一开关30和第二开关40可以是能够经受大容量的电流的各种开关器件(例如，继电器)中的任何一种。
[0040]电池系统20接收发电系统2和/或电网3的电力并且将所述电力存储在电池系统20中。电池系统20将所存储的电力供应给负载4或者电网3。电池系统20可以包括用于存储电力的部件、和用于控制和保护所述用于存储电力的部件的部件。以下将参考图2详细描述电池系统20。
[0041]图2示出了电池系统20的实施例，电池系统20包括电池托架(battery rack) 100和托架电池管理系统(BMS) 200。电池托架100存储从外部源(例如，从发电系统2和/或电网3)供应的电力，并且将所存储的电力供应给电网3和/或负载4。
[0042]电池托架100可以包括彼此串联和/或并联连接的至少一个电池组合箱，即第一电池组合箱110-1到第η电池组合箱110-η (η是自然数)，作为子单元。并且，所述电池组合箱110-1到110-η中的每一个可以包括串联和/或并联连接的多个电池单元作为子单元。所述电池单元可以包括各种可充电的二次电池。例如，所述电池单元可以包括镍镉电池、铅蓄电池、镍金属氢化物(NiMH)电池、锂离子电池、或者锂聚合物电池中的一个或多个。
[0043]电池托架100根据第一电池组合箱110-1到第η电池组合箱110_η彼此连接的方式来输出所需的电力。电池托架100可以经由正电极输出端子R+和负电极输出端子R-来输出电力。同时，电池托架100可以包括分别对应于第一电池组合箱110-1到第η电池组合箱110-η的第一组合箱BMS 120-1到第η组合箱BMS 120_η。根据一个实施例，第一组合箱BMS 120-1到第η组合箱BMS 120_η可以分别安装在第一电池组合箱110-1到第η电池组合箱110-η上。可替换地，第一组合箱BMS 120-1到第η组合箱BMS 120-η可以分别与第一电池组合箱110-1到第η电池组合箱110-η分离
[0044]托架BMS 200连接至电池托架100并且控制电池托架100的充电和放电。并且，托架BMS 200可以执行包括过充电保护、过放电保护、过电流保护、过电压保护、过热保护、和/或电池平衡的功能。
[0045]托架BMS 200可以与至少一个组合箱BMS (即，组合箱BMS 120-1到120_η)通信(例如，CAN通信)，并且从组合箱BMS 120-1到120_η收集数据，以便检查电池单元的状态以及控制电池单元的充电/放电。可以为电池组合箱110-1到110-η分配各自的标识(ID)信息，以用于收集数据或者用于传送命令。这不同于已经提出的其它类型的电池管理系统。
[0046]例如，在提出的其它系统中，对硬件而言ID信息被设置在电池组合箱110-1到110-η的电路上，或者对软件而言ID信息已经被设置在电池组合箱110-1到110_η的存储器中，例如，被设置在电可擦/可编程只读存储器(EEPROM)中。
[0047]然而，在这些提出的系统中，需要管理与存在于电池系统20内的电池组合箱110-1到110-η的数目相对应的各个硬件或者软件驱动机制。因此，相应的资源的量增加，并且驱动方法变得复杂。
[0048]相比之下，根据电池组合箱110-1到110-η的物理位置设置或分配ID。在一个实施例中，电池组合箱110-1到110-η在被制造时具有它们自己的各个ID。这可以被证明有利于对每个各自位置处的电池的故障分析、替换、和有效控制。
[0049]其它提出的电池管理系统不具有这些特征。并且，这些其它系统中的电池组合箱的使用可能被严格限制，因为特定的电池组合箱被要求安装在电池系统中的特定位置处。并且，当电池组合箱没有被安装在特定位置处时，在驱动和控制系统过程中可能发生错误。另外，当替换电池组合箱时可能发生额外的错误。例如，即使所述电池组合箱是具有相同的硬件版本和软件版本的备板(slave board)，仍然必须根据所要求的ID来额外准备大量的板，并且每当需要时都必须改变软件结构。
[0050]为了解决这个问题，托架BMS 200向连接至当前安装的第一电池组合箱110_1的第一组合箱BMS 120-1传送同步信号Ss。当第一组合箱BMS 120-1接收到同步信号Ss时，第一组合箱BMS 120-1向托架BMS 200传送响应信号SK1。当接收到响应信号Ski时，托架BMS 200向第一组合箱BMS 120-1传送ID信息Sidi。然后第一组合箱BMS 120-1基于所接收的ID信息为第一电池组合箱设置ID。每当额外的电池组合箱被安装时托架BMS 200也传送同步信号Ss，然后以类似的方式分别向组合箱BMS 120-2到120-η传送ID信息Sk2到Ssn0托架BMS 200可以以安装电池组合箱的次序或者以另外的预定次序来传送用于电池组合箱的ID信息。
[0051]通过这个程序，无需预先输入或者预先指定ID并且无需为电池组合箱110-1到110-η编程就可以提供用于电池组合箱的ID。并且，甚至在电池组合箱基于相同的硬件和软件来操作的情况下，可以自动分配ID。并且，通过基于将要被安装的电池组合箱110-1到110-η的物理位置来顺序地分配ID，有效地大量生产单一产品是可行的。并且，由于防止电池组合箱110-1到110-η的错误安装，产品可靠性可以提高。
[0052]为了 ID设置，托架BMS 200可以包括ID设置按钮210和存储器220。当ID设置按钮210被按压时，电池系统20进入ID设置模式。当ID设置按钮210被再次按压时，电池系统20取消ID设置模式并返回正常模式。根据当前实施例，托架BMS 200包括用于进入ID设置模式的ID设置按钮210。在其它实施例中，电池系统20可以基于外部输入来进入ID设置模式或者返回正常模式，外部输入可以，例如，对应于用户命令。存储器220存储在ID设置模式中所设置的ID，并且存储在正常模式中从电池托架100传送的数据。
[0053]图3Α到图3D示出了根据一个实施例的、由托架BMS 200以及组合箱BMS 120-1到120-η执行的用于设置ID的操作。在图3Α到图3D中，第一组合箱BMS 120-1到第η组合箱BMS 120-η分别对应于第一电池组合箱110-1到第η电池组合箱110-η。第一到第n BMS在托架BMS 200的控制下进行操作。因此，托架BMS 200可以被认为是主BMS(master BMS)，而第一组合箱BMS 120-1到第η组合箱BMS 120_η可以被认为是第一到第η从BMS (slaveBMS)。并且，为了本实施例的目的将假定提供了 ID设置按钮210，当ID设置按钮210被按压时电池系统20进入用于设置组合箱的ID的ID设置模式。
[0054]图3A示出了当安装第一电池组合箱110-1时的ID设置。参考图3A，在ID设置模式中操作的托架BMS 200周期性地或者间歇地传送同步信号Ss (例如，FF)，例如使用广播方法，直到返回正常模式。当安装第一电池组合箱110-1时，第一组合箱BMS 120-1可以接收同步信号Ss。接收同步信号Ss的第一组合箱BMS 120-1向托架BMS 200传送响应信号Se1托架BMS 200接收响应信号Ski，而且生成第一 ID信息Sidi (例如，#01)并将其传送到第一组合箱BMS 120-1。第一组合箱BMS 120-1将所接收的第一 ID#01设置为第一电池组合箱110-1的ID。
[0055]在设置了第一电池组合箱的ID之后，如果ID设置按钮210被再次按压则电池系统可以恢复到正常模式。也就是说，当这个按钮被再次按压时，当前的ID设置模式被取消并且电池系统20返回正常模式。当ID设置按钮210被再次按压时，为第一电池组合箱设置的ID可以被同时存储在存储器220中。
[0056]图3B示出了当安装第二电池组合箱110-2时的ID设置。可以在安装第一电池组合箱110-1之后的某一时段设置用于第二电池组合箱的ID。参考图3B，在ID设置模式中操作的托架BMS 200周期性地或者间歇地传送同步信号Ss (例如，FF)，例如使用广播方法，直到它返回正常模式。当在安装第一电池组合箱110-1之后的某一时段安装第二电池组合箱110-2时，第一组合箱BMS 120-1和第二组合箱BMS 120-2可以接收同步信号Ss。第二组合箱BMS 120-2接收同步信号Ss并且向托架BMS 200传送响应信号SK2。
[0057]第一组合箱BMS 120-1接收同步信号Ss并且向托架BMS 200传送包括ID#01的响应信号Ski。响应信号Ski可以是,例如,确认(ACK)信号。根据另一个实施例,第一组合箱BMS 120-1接收同步信号Ss并且不传送响应信号Ski，因为它已经被设置了 ID。由第一组合箱BMS 120-1传送到托架BMS200的响应信号Ski可以根据程序的实施例而变化。响应信号Ski可以不同于由接收同步信号Ss的第二组合箱BMS 120-2传送到托架BMS 200的响应信号Sk2。
[0058]托架BMS 200从第二组合箱BMS 120-2接收响应信号Sk2，而且生成第二 ID信息Sid2 (例如，#02)并将其传送到第二组合箱BMS 120-2。第二组合箱BMS 120-2将所接收的第二 ID#02设置为第二电池组合箱110-2的ID。第一电池组合箱110-1和第二电池组合箱110-2的ID可以遵照安装电池组合箱的次序，例如，以从上到下或者从下到上的次序来设置。在设置了第二电池组合箱110-2的ID之后，如果ID设置按钮210被再次按压则电池系统可以恢复到正常模式。当按钮210被再次按压时，当前的ID设置模式被取消并且电池系统20返回正常模式。当ID设置按钮被再次按压时，所设置的ID可以被同时存储在存储器220中。
[0059]图3C示出了当在安装作为第一电池组合箱的第一电池组合箱110-1和作为第二电池组合箱的第二电池组合箱110-2之后的某一时段安装第三电池组合箱110-3时的ID设置。参考图3C，在ID设置模式中操作的托架BMS 200周期性地或者间歇地传送同步信号Ss(例如，FF)，例如使用广播方法，直到它返回正常模式。当在安装第一电池组合箱110-1和第二电池组合箱110-2之后的某一时段安装第三电池组合箱110-3时，第一组合箱BMS120-1、第二组合箱BMS 120-2、和第三组合箱BMS 120-3可以接收同步信号Ss。第三组合箱BMS 120-3接收同步信号Ss并且向托架BMS 200传送响应信号SK3。
[0060]这里，接收同步信号Ss的第一组合箱BMS 120-1和第二组合箱BMS120-2可以向托架BMS 200传送包括它们的ID#01和#02的响应信号Ski和Sk2。响应信号Ski和Sk2可以是，例如，确认(ACK)信号。根据另一个实施例，已经被设置了 ID的第一组合箱BMS 120-1和第二组合箱BMS 120-2可以不响应于同步信号Ss而传送响应信号Ski和SK2。
[0061]由第一组合箱BMS 120-1和第二组合箱BMS 120-2传送到托架BMS 200的响应信号Ski和Sk2可以根据程序的实施例而变化。响应信号Ski和Sk2可以不同于由第三组合箱BMS 120-3传送到托架BMS 200的响应信号SK3。
[0062]托架BMS 200从第三组合箱BMS 120-3接收响应信号Sk3，并且生成第三ID信息Sid3(例如，#03)并将其传送到第三组合箱BMS 120-3。第三组合箱BMS 120-3将所接收的第三ID#03设置为第三电池组合箱110-3的ID。第一电池组合箱110-1、第二电池组合箱110-2、和第三电池组合箱110-3的ID可以遵照安装电池组合箱的次序，以从上到下或者从下到上的次序来设置。
[0063]在设置了第三电池组合箱110-3的ID之后，如果ID设置按钮210被再次按压则电池系统可以恢复到正常模式。当按钮210被再次按压时，当前的ID设置模式被取消并且电池系统20返回正常模式。当ID设置按钮被再次按压时，所设置的ID可以被同时存储在存储器220中。
[0064]图3D示出了当在安装作为第一电池组合箱的第一电池组合箱110-1并且顺序地安装电池组合箱110-2到110-n-l之后的某一时段安装第η电池组合箱110_η时的ID设置。参考图3D，在ID设置模式中操作的托架BMS 200周期性地或者间歇地传送同步信号Ss(例如，FF)，例如使用广播方法，直到它返回正常模式。当在安装第一电池组合箱110-1并且安装电池组合箱110-2到电池组合箱110-n-l之后的某一时段安装第η电池组合箱110-η时，第一组合箱BMS 120-1到第η组合箱BMS 120_η可以接收同步信号Ss。第η组合箱BMS 120-η接收同步信号Ss并且向托架BMS 200传送响应信号Ss^
[0065]接收同步信号Ss的第一组合箱BMS 120-1到第η_1组合箱BMS 120_n_l可以向托架BMS 200分别传送包括它们的ID#01到#n_l的响应信号Ski到这里，响应信号Sei到Sari可以是，例如，ACK信号。根据另一个实施例，已经被设置了 ID的第一组合箱BMS120-1到第n-Ι组合箱BMS 120-n-l可以不响应于同步信号Ss而传送响应信号Ski到Sarft5由第一组合箱BMS 120-1到第n-Ι组合箱BMS 120-n-l传送到托架BMS 200的响应信号Siu到Sari可以根据程序的实施例而变化。响应信号Ski到Sari可以不同于由第η组合箱BMS120-η传送到托架BMS 200的响应信号SKn。
[0066]从第η组合箱BMS 120_η接收响应信号SKn的托架BMS 200生成第n ID信息Smn(例如，#η)并将其传送到第η组合箱BMS 120_η。第η组合箱BMS 120_η将所接收的第n ID#n设置为第η电池组合箱110_η的ID。第一电池组合箱110-1到第η电池组合箱110-η的ID可以遵照安装电池组合箱的次序，以从上到下或者从下到上的次序来设置。在设置了第η电池组合箱110-η的ID之后，如果ID设置按钮210被再次按压则电池系统可以恢复到正常模式。当按钮210被再次按压时，当前的ID设置模式被取消并且电池系统20返回正常模式。当ID设置按钮210被再次按压时，所设置的ID可以被同时存储在存储器220 中。
[0067]通过自动地为电池组合箱分配ID，尤其是当在某一时段之后安装额外的电池组合箱时，可以减少或消除改变托架BMS的固件所带来的不便。
[0068]图4示出了控制电池系统以进行ID设置的方法的实施例。这个实施例将在托架BMS 200是主BMS并且第一组合箱BMS 120-1到第η组合箱BMS120_n是第一从BMS到第η从BMS的说明性的情况下被描述。另外，将假定ID设置按钮210被按压，并且电池系统20进入用于ID的设置的ID设置模式。
[0069]参考图4，在操作S401，在ID设置模式中操作的主BMS通过使用广播方法周期性地或者间歇地传送同步信号Ss (例如，FF)，直到它返回正常模式。
[0070]当安装第一从BMS时，第一从BMS可以接收同步信号Ss。在操作S403，接收同步信号Ss的第一从BMS将响应信号Ski传送到主BMS。
[0071]在操作S405，接收响应信号Ski的主BMS生成第一 ID信息Sidi (例如，#01)并将其传送到第一从BMS。
[0072]然后，在操作S407，第一从BMS将所接收的第一 ID#01设置为第一安装的电池组合箱的ID。为了将电池系统20恢复到正常模式，ID设置按钮210被再次按压以取消当前的ID设置模式。当ID设置按钮210被再次按压时，所设置的ID可以被同时存储在存储器220 中。
[0073]接下来，在操作S409，在ID设置模式中操作的主BMS通过使用广播方法周期性地或者间歇地传送同步信号Ss (例如，FF)，直到它返回正常模式。
[0074]当在安装第一从BMS之后的某一时段安装第二从BMS时，第一从BMS和第二从BMS可以接收同步信号Ss。在操作S411，接收同步信号Ss的第二从BMS将响应信号Sk2传送到主BMS。接收同步信号Ss的第一从BMS可以将包括它的ID#01的响应信号Ski传送到主BMS0响应信号Ski可以是，例如，ACK信号。根据另一个实施例，接收同步信号Ss的第一从BMS可以不传送响应信号SK1，因为它已经被设置了 ID。
[0075]由第一从BMS传送到主BMS的响应信号Ski可以根据程序的实施例而变化。响应信号Ski可以不同于由接收同步信号Ss的第二从BMS传送到主BMS的响应信号SK2。
[0076]在操作S413，从第二从BMS接收响应信号Sk2的主BMS生成第二 ID信息Sid2 (例如，#02)并将其传送到第二从BMS。
[0077]然后，在操作S415，第二从BMS将所接收的第二 ID#02设置为第二安装的电池组合箱的ID。第一和第二安装的电池组合箱的ID可以遵照安装电池组合箱的次序，以从上到下或者从下到上的次序来设置。在设置了第二安装的电池组合箱的ID之后，如果ID设置按钮210被再次按压则电池系统20可以恢复到正常模式。当按钮210被再次按压时，当前的ID设置模式被取消并且电池系统20返回正常模式。当ID设置按钮210被再次按压时，所设置的ID可以被同时存储在存储器220中。
[0078]接下来，在操作S417，在ID设置模式中操作的主BMS通过使用广播方法周期性地或者间歇地传送同步信号Ss (例如，FF)，直到它返回正常模式。
[0079]当在安装第一从BMS和第二从BMS之后的某一时段安装第三从BMS时，第一从BMS、第二从BMS、和第三从BMS可以接收同步信号Ss。在操作S419，接收同步信号Ss的第三从BMS将响应信号Sk3传送到主BMS。
[0080]接收同步信号Ss的第一从BMS和第二从BMS可以向主BMS传送包括它们的ID#01和#02的响应信号Ski和Sk2。响应信号Ski和Sk2可以是，例如，ACK信号。根据另一个实施例，已经被设置了 ID的第一从BMS和第二从BMS可以不响应于同步信号Ss而传送响应信号 Sei 和 Se2O
[0081]由第一从BMS和第二从BMS传送到主BMS的响应信号Ski和Sk2可以根据程序的实施例而变化。响应信号Ski和Sk2可以不同于由第三从BMS传送到主BMS的响应信号SK3。
[0082]在操作S421，从第三从BMS接收响应信号Sk3的主BMS生成第三ID信息Sid3 (例如，#03)并将其传送到第三从BMS。
[0083]接下来，在操作S423，第三从BMS将所接收的第三ID#03设置为第三安装的电池组合箱的ID。第一、第二、和第三安装的电池组合箱的ID可以遵照安装电池组合箱的次序，以从上到下或者从下到上的次序来设置。在设置了第三电池组合箱的ID之后，如果ID设置按钮210被再次按压则电池系统20恢复到正常模式。当按钮210被再次按压时，当前的ID设置模式被取消并且电池系统20返回正常模式。当ID设置按钮210被再次按压时，所设置的ID可以被同时存储在存储器220中。
[0084]接下来，在操作S425，在ID设置模式中操作的主BMS通过使用广播方法周期性地或者间歇地传送同步信号Ss (例如，FF)，直到它返回正常模式。
[0085]当在第一从BMS被安装之后的某一时段又安装第二到第n-Ι从BMS之后，安装第η从BMS时，第一到第η从BMS可以接收同步信号Ss。在操作S427，接收同步信号Ss的第η从BMS将响应信号Ssn传送到主BMS。接收同步信号Ss的第一到第η_1从BMS可以向主BMS分别传送包括它们的ID#01到#n-l的响应信号Ski到Sarft5响应信号Ski到Sari可以是，例如，ACK信号。根据另一个实施例，已经被设置了 ID的第一到第n-Ι从BMS可以不响应于同步信号Ss而传送响应信号Ski到Sarft5
[0086]被传送到主BMS的响应信号Ski到Sari可以根据程序的实施例而变化。响应信号Sei到Sari可以不同于由接收同步信号Ss的第η从BMS传送到主BMS的响应信号Ss^
[0087]在操作S429，从第η从BMS接收响应信号Ssn的主BMS生成第n ID信息SIDn(例如，#n)并将其传送到第η从BMS。
[0088]然后，在操作S431，第η从BMS将所接收的第n ID#n设置为第η安装的电池组合箱的ID。按照第一到第η的次序来安装的电池组合箱的ID可以遵照安装电池组合箱的次序，以从上到下或者从下到上的次序来设置。在设置了以第η次序安装的电池组合箱的ID之后，如果ID设置按钮210被再次按压则电池系统20可以恢复到正常模式。当按钮210被再次按压时，当前的ID设置模式被取消并且电池系统20返回正常模式。当ID设置按钮210被再次按压时，所设置的ID可以被同时存储在存储器220中。
[0089]如上所述，根据上述实施例中的一个或多个，通过自动地为在某一时段之后额外安装的电池组合箱分配ID，可以移除改变托架BMS的固件所带来的不便。
[0090]这里已经公开了示例实施例，并且虽然使用了专用名词，但是所述专用名词仅会被用于和解释成通用的和描述性的意义而非限制的目的。在一些实例中，如在提交本申请时本领域普通技术人员将清楚的，结合特定实施例描述的特征、特点、和/或元素可以单独地使用或者可以与结合其它实施例描述的特征、特点、和/或元素组合起来使用，除非特别地另外指出。因此，本领域技术人员将理解，可以进行形式和细节上的各种改变而不脱离如权利要求中所阐述的本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种控制电池系统的方法，该方法包括: (a)从主电池管理系统(BMS)传送同步信号； (b)当安装与从BMS相对应的电池组合箱时，从所述从BMS向所述主BMS传送响应信号; (c)从所述主BMS向所述从BMS传送标识(ID)信息； (d)由所述从BMS将所接收的ID信息设置为所述电池组合箱的ID；以及 (e)当安装具有相应的从BMS的一个或多个额外的电池组合箱时，重复(b)、(C)、和⑷。
2.如权利要求1所述的方法，还包括: 以安装相应的电池组合箱的次序来顺序地传送每个从BMS的ID信息。
3.如权利要求1所述的方法，还包括: 基于外部输入将所述主BMS的模式改变为ID设置模式。
4.如权利要求3所述的方法，其中，当ID设置按钮被按压时所述外部输入被生成。
5.如权利要求3所述的方法，还包括: 基于另外的外部输入将所述主BMS的模式改变为正常模式。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述另外的外部输入通过再次按压ID设置按钮而生成。
7.如权利要求5所述的方法，还包括: 当所述主BMS的模式被改变为所述正常模式时存储所述ID信息。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述主BMS基于控制器区域网(CAN)通信与所述从BMS通信。
9.一种电池系统,包括: 至少一个从电池管理系统(BMS)，用于控制包括至少一个电池单元的电池组合箱；和 主BMS，用于控制所述至少一个从BMS，其中: 所述主BMS被配置为传送同步信号，从接收所述同步信号的从BMS接收响应信号，向所述从BMS传送标识(ID)信息，并且每当安装具有相应的从BMS的额外的电池组合箱时重复地执行所述响应信号的接收和所述ID信息的传送，以及 所述从BMS被配置为当安装与所述从BMS相对应的电池组合箱时接收所述同步信号并向所述主BMS传送所述响应信号，从所述主BMS接收所述ID信息，以及将所接收的ID信息设置为相应的电池组合箱的ID。
10.如权利要求9所述的电池系统，其中，所述主BMS以安装所述电池组合箱的次序顺序地传送每个从BMS的ID信息。
11.如权利要求9所述的电池系统，其中，所述主BMS基于外部输入进入ID设置模式。
12.如权利要求11所述的电池系统，其中，所述主BMS还包括用于进入所述ID设置模式的ID设置按钮。
13.如权利要求11所述的电池系统，其中，所述主BMS基于另外的外部输入返回正常模式。
14.如权利要求13所述的电池系统，其中，当ID设置按钮被再次按压时所述外部输入被生成。
15.如权利要求13所述的电池系统，其中，所述主BMS在返回所述正常模式时存储所述ID f目息。
16.如权利要求9所述的电池系统，其中，所述主BMS和所述从BMS执行控制器区域网(CAN)通信。
17.一种能量存储系统，包括: 与发电系统的连接； 与电网系统的连接；和 电池系统，包括用于控制包括至少一个电池单元的电池组合箱的至少一个从电池管理系统(BMS)和用于控制所述至少一个从BMS的主BMS，其中，所述电池系统、所述发电系统、所述电网系统被连接以便向负载供应电力， 其中，所述主BMS传送同步信号，从安装在电池组合箱上的接收所述同步信号的从BMS接收响应信号，向所述从BMS传送标识(ID)信息，该ID信息由所述从BMS设置为所述电池组合箱的ID，而且当安装额外的电池组合箱时重复地执行所述响应信号的接收和所述ID信息的传送，以及 其中，所述主BMS以安装所述电池组合箱的次序向每个从BMS顺序地传送ID信息。
18.—种控制电池系统的方法，该方法包括: 从第一电池管理系统(BMS)向多个第二 BMS传送同步信号； 从第二 BMS接收响应信号；以及 在接收到所述响应信号之后从第一 BMS向各个第二 BMS传送标识(ID)信息,其中第二BMS接收到的ID信息彼此不同。
19.如权利要求18所述的方法，其中，来自第二BMS的响应信号被第一 BMS顺序地接收。
20.如权利要求18所述的方法，其中，当相应的电池组合箱被连接时第一BMS从第二BMS接收响应信号。
【文档编号】H02J3/28GK104377750SQ201410395045
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】李钟弼 申请人:三星Sdi株式会社