用于向多bms分配通信标识的系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种用于向具有多BMS结构的电池组的每一个电池管理系统(BMS)分配通信标识(ID)的系统和方法，并且更加具体地涉及一种用于分配与多BMS的位置相关联的通信ID的系统和方法。
[0002]本申请要求在2013年9月9日在大韩民国提交的韩国专利申请N0.10-2013-0107960的优先权，其公开在此通过引用而被并入。
【背景技术】
[0003]由于能够容易地应用于各种产品的特性和诸如高能量密度的电学特性，二次电池不仅通常地应用于便携式装置，而且普遍地应用于利用电动机驱策的电动车辆(EV)、混合动力车辆(HV)或者能量存储系统。由于它显著地减少化石燃料的使用并且不从能量的使用产生副产品从而使其成为新的环境友好并且有能量效率的能源的基本优点，这个二次电池正在受到关注。
[0004]用于在电动车辆中使用的电池组具有由串联连接的多个胞组件组成的结构，每一个胞组件包括多个单元胞以获得高功率。而且，单元胞包括阴极集电器和阳极集电器、分离器、活性材料，和电解质溶液，并且允许通过在构件之间的电化学反应而重复地充电和放电。
[0005]除了这个基本结构，该电池组进一步包括电池管理系统(BMS)以通过应用用于对驱动诸如马达的负载的供电的控制算法、诸如电流或者电压的电学特性值测量、充电/放电控制、电压均衡控制、荷电状态(SOC)估计等而监视和控制二次电池的状态。
[0006]近来，就象作为能量存储源的利用那样，随着对于高容量结构的日益增长的需要，对于其中组装了包括串联和/或并联连接的多个电池的多个电池模块的多模块结构的电池组的要求也在增加。
[0007]因为多模块结构的电池组包括多个电池，所以在使用单一 BMS控制所有电池的充电/放电状态方面存在限制。相应地，近期的技术已经引入，其中将BMS设置于在电池组中包括的每一个电池模块，BMS之一被指定为主BMS，并且其余的BMS被指定为从BMS，从而以主-从模式控制每一个电池模块的充电和放电。
[0008]在主-从模式中，主BMS与从BMS通信以收集与从BMS负责的电池模块相关联的各种充电和放电监视数据，或者向相应的从BMS传输控制命令以控制每一个电池模块的充电/放电操作，以便集成地管理在电池组中包括的电池模块的充电和放电。
[0009]为了通过通信网络收集数据或者传输控制命令，主BMS需要向每一个从BMS预分配标识(ID)以唯一地识别每一个从BMS。
[0010]在所使用的现有方法中，主BMS读出预存储在从BMS的硬件电路中的ID信息，或者主BMS利用一种程序算法向每一个从BMS赋予ID并且向每一个从BMS传输这些ID。然而，这个传统的方法具有要求用于存储ID的、独立的硬件电路的缺点。
[0011]作为另一项现有技术，韩国专利公开公报N0.10-2013-0058373公开了一种方法，该方法经由通信网络唤醒顺序地串联连接的多个BMS并且以唤醒次序分配ID。这项现有技术具有分配ID所要求的时间随着串联连接的BMS的数目增加而增加的缺陷。
[0012]相应地，正在对于用于以简单方式快速地向很多BMS分配ID的系统和方法进行积极的研究。
【发明内容】
[0013]技术问题
[0014]本公开设计用于解决现有技术的问题，并且因此本公开涉及提供一种用于分配与多电池管理系统(BMS)的位置相关联的通信标识(ID)的系统和方法。
[0015]技术方案
[0016]为了实现该目的，根据本公开的、一种用于分配通信标识(ID)的系统对应于这样一种系统，该系统向包括N个BMS的电池组的多电池管理系统(BMS)分配通信ID，其中N是大于或者等于2的整数，每一个BMS具有垂直通信输入端口、垂直通信输出端口、水平通信输入端口，和水平通信输出端口，在该N个BMS中的相邻BMS之间连接垂直通信输入端口和垂直通信输出端口的垂直通信网络，以及在该N个BMS中的相邻BMS之间连接水平通信输入端口和水平通信输出端口的水平通信网络，其中每一个BMS通过组合通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息与通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息而设定它的通信ID，并且通过垂直通信输出端口传输垂直通信ID信息和通过水平通信输出端口传输水平通信ID信息。
[0017]根据本公开的一个示例性实施例，每一个BMS可以通过在通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息前面放置通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息而设定它的通信ID。
[0018]根据本公开的另一个示例性实施例，每一个BMS可以通过在通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息前面放置通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息而设定它的通信ID。
[0019]根据本公开的一个示例性实施例，每一个BMS可以增加通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息的值并且通过垂直通信输出端口传输该值，并且可以增加通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息的值并且通过水平通信输出端口传输该值。在此情形中，每一个BMS可以在不对于通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息和通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息的值执行加法或者减法的情况下设定它的通信ID。
[0020]根据本公开的另一个示例性实施例，每一个BMS可以通过增加通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息的值并且增加通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息的值而设定它的通信ID。在此情形中，每一个BMS可以通过垂直通信输出端口传输在它的设定通信ID中与垂直通信ID信息有关的片段，并且通过水平通信输出端口传输在它的设定通信ID中与水平通信ID信息有关的片段。
[0021]根据本公开的另一个示例性实施例，每一个BMS可以减少通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息的值并且通过垂直通信输出端口传输该值，并且可以减少通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息的值并且通过水平通信输出端口传输该值。在此情形中，每一个BMS可以在不对于通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息和通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息的值执行加法或者减法的情况下设定它的通信ID0
[0022]根据本公开的另一个示例性实施例，每一个BMS可以通过减少通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息的值并且减少通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息的值而设定它的通信ID。在此情形中，每一个BMS可以通过垂直通信输出端口传输在它的设定通信ID中与垂直通信ID信息有关的片段，并且通过水平通信输出端口传输在它的设定通信ID中与水平通信ID信息有关的片段。
[0023]根据本公开的用于分配通信ID的系统可以进一步包括经由垂直通信网络和水平通信网络连接到具有不被连接到在该N个BMS中的其它BMS的垂直通信输入端口和水平通信输入端口的BMS的主BMS，其中N是大于或者等于2的整数。
[0024]主BMS可以向经由垂直通信网络和水平通信网络连接的BMS输出用于启动ID设定的控制信号。此外，主BMS可以从该N个BMS接收与由每一个BMS设定的通信ID相关联的信息，并且检查在通信ID中是否存在重叠。当在从该N个BMS接收的通信ID中发现重叠时，主BMS可以向经由垂直通信网络和水平通信网络连接的BMS输出用于启动ID设定的控制信号。作为对照，当在从该N个BMS接收的通信ID中未发现重叠时，主BMS可以向经由垂直通信网络和水平通信网络连接的BMS输出用于终止ID设定的控制信号。
[0025]垂直通信网络和水平通信网络可以是菊花链。
[0026]根据本公开的用于分配通信ID的系统可以是包括用于分配通信ID的系统的电池组的一个构件。
[0027]根据本公开的电池组可以是包括电池组和被从电池组供应电力的负载的电池操作系统的一个构件。在此情形中，负载可以是电驱动装置或者便携式装置。
[0028]为了实现该目的，根据本公开的、一种用于分配通信ID的方法对应于这样一种方法，该方法向包括N个BMS的电池组的多BMS分配通信ID，其中N是大于或者等于2的整数，每一个BMS具有垂直通信输入端口、垂直通信输出端口、水平通信输入端口和水平通信输出端口，在该N个BMS中的相邻BMS之间连接垂直通信输入端口和垂直通信输出端口的垂直通信网络，以及在该N个BMS中的相邻BMS之间连接水平通信输入端口和水平通信输出端口的水平通信网络，并且该方法包括(a)，由每一个BMS通过组合通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息与通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息而设定它的通信ID，和(b)由每一个BMS通过垂直通信输出端口传输垂直通信ID信息并且通过水平通信输出端口传输水平通信ID信息。
[0029]根据本公开的一个示例性实施例，步骤(a)可以包括由每一个BMS通过在通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息前面放置通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息而设定它的通信ID。
[0030]根据本公开的另一个示例性实施例，步骤(a)可以包括由每一个BMS通过在通过垂直通信输入端口接收的垂直通信ID信息前面放置通过水平通信输入端口接收的水平通信ID信息而设定它的通信ID。
[0031]根据本