CN103718425B - 用于将标识符分配给多bms的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开的是一种多BMS标识符分配系统。根据本发明的多BMS标识符分配系统包括主BMS和N个从BMS（N是大于或者等于2的整数），该主BMS和N个从BMS被连接到串行通信网络和并行通信网络，其中主BMS包括形成与串行通信网络的通信接口并且选择性地输出向前或者向后启用信号的至少两个第一和第二主通信信道，并且通过并行通信网络将唯一通信标识符分配给从BMS；并且第一至第N个从BMS响应于通过串行通信网络接收的向前或者向后启用信号而开始启用，通过并行通信网络被分配有来自主BMS的标识符，并且沿着启用信号的传输方向将启用信号输出到相邻的从BMS。

Description

用于将标识符分配给多BMS的系统和方法
技术领域
本公开涉及一种用于将标识符分配给具有多BMS结构的电池组的每个电池管理系统（BMS）的系统和方法，并且更加具体地，涉及一种用于尽管在串行通信网络中出现错误将标识符分配给所有的从BMS的系统和方法。
本申请要求于2012年2月20日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2012-0016829的优先权，其全部内容通过引用被包含在此。
背景技术
由于容易应用于各种产品的特性和诸如高能量密度的电气特性，二次电池不仅被共同地应用于便携式设备，还普遍地应用于电动车辆（EV）、混合动力车辆（HV）、或者通过电动机驱使的蓄能系统。此二次电池对于显著地减少化石燃料的使用并且从能量的使用中不产生副产品的主要优点引起注意，使其能源环保并且节能。
在电动车辆中使用的电池组具有包括多个单元单体的多个单体组件被串联地连接以确保高输出的结构。而且，通过包括阴极集流体的元件、阳极集流体、隔离器、活性材料、电解液等等的元件之间的电化学反应能够重复地充电和放电单元单体。
除了此基本结构之外，电池组进一步包括电池管理系统（BMS），该电池管理系统（BMS）通过将用于电源的控制的算法应用于诸如发动机等等的驱动负载、诸如电流、电压等等的电气特性的测量值、充电/放电控制、电压均衡控制、荷电状态（SOC）评估等等监视和控制二次电池的状态。
最近，随着对于高容量结构的需求增加以及作为储能源利用，对于其中包括被串联和/或并联地连接的多个电池的多个电池模块被组装的多模块结构电池组的需求也在增加。
因为多模块结构的电池组包括多个电池，所以在使用单个BMS控制所有电池的充电/放电状态中存在限制。因此，最近已经引入技术，其中BMS被提供给被包括在电池组中的每个电池模块，将BMS中的任意一个指定为主BMS并且剩余的BMS指定为从BMS，并且控制在主从模式下的每个电池模块的充电和放电。
从BMS在正常状态期间在睡眠模式中待机，通过来自主BMS的唤醒信号唤醒，并且被分配有来自从BMS的标识符。
虽然通过各种通信网络能够发送唤醒信号，但是通常地，主要使用串行通信网络。串行通信网络具有容易地实现通信配置、具有优异的信号传输特性、并且允许使用现有的通信线、导致成本的显著减少的优点。
串行通信网络具有连接方案，其中接收信号的接收器变成发送器并且将信号中继给被连接到接收器的相邻的接收器。因此，当在串行通信网络的特定段中出现错误或者断开时，信号传输从故障通信段失败。
因此，在包括通过串行通信网络连接的多个从BMS的电池组的情况下，当在通信网络的特定段中出现错误或者断开时，一些从BMS没有唤醒并且不能被分配有标识符。特别地，网络通信的故障段到主BMS越近，不能唤醒的从BMS的数目越大。在这样的情况下，主BMS不能与不具有被分配的标识符的从BMS通信，并且因此，不能辨别被包括在不具有被分配的标识符的从BMS中的电池单体或者电池模块的充电/放电状态。结果，可以减少电池组的总容量，或者进一步，可以停止整个电池组的使用。
发明内容
技术问题
本公开被设计以解决现有技术的问题，并且因此，本公开针对提供一种用于甚至在串行通信网络的特定通信段中发生错误的状态下将标识符分配给多BMS的系统和方法。
技术方案
为了解决技术问题，本公开提供一种用于将标识符分配给多电池管理系统（BMS）的系统，该系统将唯一通信标识符分配给电池组的多BMS，该系统包括被连接到串行通信网络和并行通信网络的主BMS和N个从BMS（N是大于或者等于2的整数），其中，主BMS包括形成与串行通信网络的通信接口并且选择性地输出向前或者向后唤醒信号的至少两个第一和第二主通信信道，并且通过并行通信网络将唯一通信标识符分配给从BMS；并且第一至第N个从BMS响应于通过串行通信网络接收的向前或者向后唤醒信号而唤醒，通过并行通信网络被分配有来自主BMS的标识符，并且沿着唤醒信号的传输方向将唤醒信号输出到相邻的从BMS。
优选地，通过串行通信网络以环形结构连接主BMS和N个从BMS。
优选地，主BMS通过第一主通信信道输出向前唤醒信号并且通过第二主通信信道输出向后唤醒信号。为此，主BMS可以包括主控制单元以控制向前或者向后唤醒信号的输出。
优选地，从BMS包括至少两个从通信信道，该从通信信道形成与串行通信网络的通信接口。
优选地，从BMS包括从控制单元，以感测通过串行通信网络接收的向前或者向后唤醒信号并且控制BMS的唤醒，并且以控制通过并行通信网络标识符分配请求信号向主BMS的输出。
优选地，从控制单元包括掩蔽设置逻辑，以执行掩蔽设置以防止唯一通信标识符在从主BMS分配唯一通信标识符之后被进一步分配。
优选地，从控制单元包括唤醒信号传输逻辑，以控制在从主BMS分配唯一通信标识符之后通过串行通信网络沿着向前或者向后唤醒信号的传输方向唤醒信号向相邻的从BMS的传输操作。
优选地，主控制单元包括容量检查控制逻辑，以使用关于被分配给从BMS的唯一通信标识符的数目的数据，检查被分配有唯一通信标识符的从BMS的数目和电池组的充电/放电容量。
优选地，主控制单元包括错误确定控制逻辑，以当在通过第一主通信信道输出向前唤醒信号之后通过第二主通信信道在预设的时段内没有接收到唤醒信号时，确定在串行通信网络中出现错误。当确定在串行通信网络中出现错误时，主控制单元通过第二主通信信道输出向后唤醒信号。
在本公开的一个方面中，并行通信网络是控制器局域网（CAN）通信网络。
在本公开的另一方面中，串行通信网络是雏菊链。
根据本公开的用于将标识符分配给多BMS的系统的主BMS可以包括多对第一和第二主通信信道以输出唤醒信号。在本实例中，第一至第N个从BMS可以通过串行通信网络以环形结构被连接到每一对主通信信道。
根据本公开的用于将标识符分配给多BMS的系统可以被包括在电池组中。
而且，根据本公开的用于将标识符分配给多BMS的系统可以是电池供电系统的元件或者组件，该电池供电系统包括电池组和负载，该负载被从电池组供应电力。优选地，负载是电动机装置或者便携式设备。
而且，根据本公开的用于将标识符分配给多BMS的系统可以是包括多个电池组的储能系统的元件或者组件。
为了解决技术问题，本公开也提供一种用于将标识符分配给多BMS的方法，该方法将唯一通信标识符分配给电池组的多BMS，在多BMS中，通过串行通信网络和并行通信网络连接主BMS和N个从BMS（N是大于或者等于2的整数），并且主BMS包括第一和第二主通信信道以通过串行通信网络选择性地输出向前或者向后唤醒信号，该方法包括：（a）通过主BMS，基于正常模式和错误模式选择第一主通信信道和第二主通信信道中的任意一个，并且在与所选择的通信信道相对应的方向中通过串行通信网络输出唤醒信号；和（b）从BMS响应于向前或者向后唤醒信号而唤醒，通过并行通信网络接收从主BMS分配的唯一通信标识符，并且沿着向前或者向后唤醒信号的传输方向通过串行通信网络将唤醒信号输出到相邻的从BMS。
有益效果
根据本公开的一个方面，当在串行通信网络的特定段中发生错误时，这可以被自动地检测，并且通过多样化唤醒信号的传输方向，所有的从BMS可以唤醒并且被分配有各自标识符。因此，可以解决不能够将标识符分配给在串行通信网络的故障段之后连接的BMS的传统问题。
根据本公开的另一方面，即使在其中在串行通信网络的特定段中出现错误的情况下，也可以消除对于去除或者更换通信网络的故障段和与故障段相对应的从BMS的需求，因而电池系统的维护和修理简单并且减少维护和修理成本。
根据本公开的又一方面，通过允许使用并行通信网络和串行通信网络可以以顺序的次序将标识符分配给多BMS，从而防止标识符之间的可能的重叠。因此，尽管多个BMS当中的特定BMS被新的一个替换或者提供被分配有标识符的新的BMS，但是可以实现在标识符之间没有任何重叠的操作，从而增强对于BMS的安装的扩充或者适应并且提高电池组的可靠性。
根据本公开的又一方面，因为主BMS不需要被放置在串行通信网络的最前端或者最后端处，所以优点在于当实现电池组时自由地布置主BMS和从BMS。
附图说明
参考附图，根据实施例的下面的描述，本公开的其它目的和方面将会变得显然，其中：
图1是图示根据示例性实施例的用于将标识符分配给多BMS的系统的配置的示意性框图；
图2是图示其中第二从BMS被分配有唯一通信标识符的过程的示意图；
图3是图示根据示例性实施例的其中在用于将标识符分配给多BMS的系统的串行通信网络中出现错误的示例的示意图；
图4是图示根据示例性实施例的其中主BMS响应于在将标识符分配给多BMS的系统的串行通信网络中出现错误的示例的示意图；
图5是图示其中第N-1个从BMS被分配有唯一通信标识符的过程的示意图；
图6是图示根据另一示例性实施例的用于将标识符分配给多BMS的系统的配置的示意性框图；
图7是图示根据示例性实施例的将标识符分配给多BMS的方法的流程图；以及
图8是图示在其中在串行通信网络中出现错误的情况下根据示例性实施例将标识符分配给多BMS的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，参考附图将会详细地描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解的是，在说明书和随附的权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典的意义，但是基于允许发明人限定适合用于最佳解释的术语的原理基于与本发明的技术方面相对应的意义和概念解释。仅为了图示的目的在此提出的描述仅是优选示例，不意欲限制本公开的范围，所以应理解在没有脱离本公开的精神和范围的情况下可以对其应用其它的等同物和修改。
图1是图示根据示例性实施例的用于将标识符分配给多BMS的系统100的配置的示意性框图。
参考图1，用于将标识符分配给多BMS的系统100包括主BMS110和N个从BMS120（N是大于或者等于2的整数）。主BMS110和N个从BMS120通过串行通信网络130和并行通信网络140被连接。
串行通信网络130被用于将唤醒信号从一个BMS中继到相邻的BMS当中的另一个。并行通信网络140被用于发送和接收用于在主BMS110和从BMS120之间分配唯一通信标识符的信息。
在本实例中，串行通信网络130可以是雏菊链。雏菊链指的是其中按照序列将多个装置布线在一起的总线布线方案。与简单的总线连接不同，雏菊链支持允许信号从一个装置中继到链内的另一个装置的信号传输方案。所有的雏菊链装置能够发送相同的信号，但是接收信号的装置不可以将信号发送到另一装置或者可以在调制信号之后发送信号。
而且，并行通信网络140可以是控制器区域网络（CAN）通信网络。因为CAN通信网络在本技术领域中是众所周知的，所以在此省略其详细描述。
优选地，通过串行通信网络130以环形结构连接主BMS110和N个从BMS120。环形通信网络具有其中每个节点连接到两个相邻的节点的连接结构，整体上形成环形布局的连续网络。
主BMS110包括至少两个主通信信道，在此，第一主通信信道111和第二主通信信道112，形成与串行通信网络130的通信接口。虽然图1示出位于右侧处的通信信道被设置为第一主通信信道111，但是本公开不限于被图示的示例。而且，不旨在表示第一主通信信道111相对于第二主通信信道112具有优先级。即，应理解的是，第一主通信信道111和第二主通信信道112的名称仅用于区别两个主通信信道。
而且，主BMS110可以包括并行通信信道141，该并行通信信道141形成与并行通信网络140的通信接口。并行通信信道141被用于发送和接收通过并行通信网络140在主BMS110和从BMS120之间分配唯一通信标识符的数据。
主BMS110通过第一主通信信道111输出向前唤醒信号，并且通过第二主通信信道112选择性地输出向后唤醒信号。在图1的示例中，从第一主通信信道111输出并且在顺时针方向中发送的唤醒信号被设置为向前唤醒信号。然而，这是用于区别从第一主通信信道111和第二主通信信道112输出的唤醒信号的相对概念。因此，在将从第二主通信信道112输出的唤醒信号设置为向前唤醒信号中不存在限制。
优选地，主BMS110包括主控制单元113，该主控制单元113控制向前或者向后唤醒信号的输出。
从BMS120包括至少两个从通信信道121，该从通信信道121形成与串行通信网络130的通信接口。而且，从BMS120包括并行通信信道141，该并行通信信道141形成与并行通信网络140的通信接口。
当第一从BMS120-#1接收从主BMS110输出的向前唤醒信号时，第一从BMS120-#1唤醒。唤醒信号是使从BMS120从睡眠模式唤醒的信号。
在图1的示例中，第一从BMS120-#1是首先接收向前唤醒信号的从BMS。在本公开中，第一至第N个从BMS120-#1至120-#N的名称仅是用于基于被连接的位置区别多个从BMS。因此，在其中通过第二主通信信道112输出逆时针方向中的唤醒信号的情况下，第N个从BMS120-#N可以被指定为第一从BMS。
当第一从BMS120-#1唤醒时，第一从BMS120-#1通过并行通信网络140将标识符分配请求信号发送到主BMS110。标识符分配请求信号是通知主BMS110从BMS120准备被分配有唯一标识符的信号。
当主BMS110接收标识符分配请求信号时，主BMS110通过并行通信网络140将唯一通信标识符发送给第一从BMS120-#1。第一从BMS120-#1接收并且存储唯一通信标识符，并且唯一通信标识符的设置被完成。从此以后，当第一从BMS120-#1通过并行通信网络140与主BMS110通信时，第一从BMS120-#1使用被设置的唯一通信标识符发送和接收数据。
优选地，从BMS120包括从控制单元122，该从控制单元122通过感测通过串行通信网络130接收到的向前或者向后唤醒信号控制BMS的唤醒并且通过并行通信网络140控制标识符分配请求信号到主BMS110的输出。
从控制单元122包括唤醒信号传输逻辑，该唤醒信号传输逻辑控制沿着向前或者向后唤醒信号的传输方向通过串行通信网络130接收从主BMS110分配的唯一通信标识符并且将唤醒信号发送到相邻的从BMS120的操作。因此，第一从BMS120-#1通过串行通信网络140将唤醒信号输出到第二从BMS120-#2。
图2是图示其中第二从BMS120-#2被分配有唯一通信标识符的过程的示意图。
参考图2，第二从BMS120-#2通过串行通信网络130从第一从BMS120-#1接收唤醒信号。第二从BMS120-#2响应于唤醒信号唤醒并且通过并行通信网络140将标识符分配请求信号输出到主BMS110。
类似地，接收标识符分配请求信号的主BMS110通过并行通信网络140将唯一通信标识符发送到第二从BMS120-#2。第二从BMS120-#2接收并且存储唯一通信标识符，并且唯一通信标识符的设置被完成。
以这样的方式，通过以与第一从BMS120-#1相同的方式与主BMS110通信，第k个从BMS（k是整数）被分配有唯一通信标识符，并且存储唯一通信标识符。而且，第k个从BMS将唤醒信号输出到相邻的第k+1个从BMS。当通过唤醒信号的中继传输重复BMS的唤醒和标识符分配操作时，将唯一通信标识符分配给从BMS120的过程被按照顺序次序执行并且完成。
同时，主BMS110可以使用各种方法将唯一通信标识符分配给每个从BMS120以防止在唯一通信标识符之间的重叠。例如，通过使唯一通信标识符与每个从BMS120的唤醒次序相关联可以防止重叠。即，主BMS110基于通过并行通信网络140接收标识符分配请求信号所在的时间点辨别每个BMS的唤醒顺序。接下来，主BMS110通过并行通信网络140将由以被辨别的唤醒次序顺序地减少或者增加的数据组成的唯一通信标识符分配给从BMS120。因此，不存在从BMS120的唯一通信标识符将会重叠的可能性。此标识符分配控制逻辑可以被包括在主控制单元113中。
而且，主BMS110可以实现用于防止在唯一通信标识符之间的重叠，例如，通过预存储的数据库的唯一通信标识符分配的各种实施例，并且本公开不限于示例性实施例。
优选地，从控制单元122包括掩蔽设置逻辑，该掩蔽设置逻辑执行掩蔽设置以防止唯一通信标识符在从主BMS110分配唯一通信标识符之后被进一步分配。
根据并行通信网络140的特性，被连接到并行通信网络140的从BMS120可以从主BMS110接收与唯一通信标识符分配有关的所有的数据信号。还没有接收到唤醒信号的从BMS不响应于与通过并行通信网络140接收到的唯一通信标识符分配有关的数据信号。然而，当另一从BMS从主BMS接收数据信号时，事先唤醒的从BMS可以接收与唯一通信标识符分配有关的数据信号。在本实例中，事先唤醒的从BMS可能将用于另一从BMS的唯一通信标识符误解是其自己的。在这样的情况下，已经分配给唯一通信标识符的从BMS可以再次被分配有用于另一从BMS的另一唯一通信标识符，导致被分配有相同的唯一通信标识符的至少两个从BMS的重叠。
因此，为了解决在唯一通信标识符之间的重叠问题，被分配有唯一通信标识符的从BMS的从控制单元122执行掩蔽设置以防止相对应的从BMS误解与通过并行通信网络140从主BMS110接收以及被发送到主BMS110的唯一通信标识符分配有关的数据信号。
同时，当第N个从BMS120-#N或者最后的从BMS接收向前唤醒信号并且被分配有唯一通信标识符时，第N个从BMS120-#N将唤醒信号输出到主BMS110。当主BMS110通过第二主通信信道112接收向前唤醒信号时，主BMS110确定在没有错误或者断开的情况下串行通信网络130都被连接并且所有的从BMS120被唤醒并且被分配有唯一通信标识符。
类似地，在其中主BMS110通过第二主通信信道112输出向后唤醒信号的情况下，当主BMS110通过第一主通信信道111接收向后唤醒信号时，主BMS110确定在没有错误或者断开的情况下确定串行通信网络130都被连接并且所有的从BMS120被唤醒并且被分配有唯一通信标识符。
优选地，主控制单元113包括容量检查控制逻辑，该容量检查控制逻辑使用关于被分配给从BMS120的唯一通信标识符的数目的数据检查被分配有唯一通信标识符的从BMS120的数目和电池组的充电/放电容量。
优选地，主控制单元113包括错误确定控制逻辑，当在通过第一主通信信道111输出向前唤醒信号之后在预设的时段内通过第二主通信信道没有接收到向前唤醒信号时该错误确定控制逻辑确定在串行通信网络130中出现错误。
图3是图示根据示例性实施例的其中在用于将标识符分配给多BMS的系统100的串行通信网络130中出现错误的示例的示意图。
参考图3，图示其中由于连接第二从BMS120-#2和第三从BMS120-#3的串行通信网络130的断开导致出现错误的情形。因此，问题出现，其中在N个从BMS当中，仅第一从BMS120-#1和第二从BMS120-#2能够唤醒并且剩余的从BMS120-#3至120-#N不能够唤醒。
在这样的情形下，在主控制单元113通过第一主通信信道111输出向前唤醒信号之后，主控制单元113确定使用错误确定控制逻辑在预设的时段内通过第二主通信信道112是否接收到唤醒信号。然而，因为连接第二从BMS120-#2和第三从BMS120-#3的串行通信网络130被断开，所以在预设的时段内通过第二主通信网络130没有接收到唤醒信号。因此，主控制单元113确定在串行通信网络130中错误出现。
在此，在其期间主控制单元113等待要接收的唤醒信号的等待时段可以被不同地设置。例如，基于在相邻的从BMS120之间发送唤醒信号中耗费的时间、串行通信网络130和并行通信网络140的通信速度、用于每个从BMS120的唯一通信标识符的分配速度等等可以设置等待时段。
图4是图示其中主BMS110响应于在根据示例性实施例的用于将标识符分配给多BMS的系统100的串行通信网络130中发生的错误的示例的示意图。
参考图4，当主控制单元113确定在串行通信网络130中出现错误时，主控制单元113通过第二主通信信道112将向后唤醒信号输出到主BMS110。
当第N个从BMS120-#N从主BMS110接收向后唤醒信号时，第N个从BMS120-#N唤醒并且通过并行通信网络140将标识符分配请求信号输出到主BMS110。
在与第一从BMS120-#2相同的方式，当主BMS110接收标识符分配请求信号时，主BMS110通过并行通信网络140将唯一通信标识符发送到第N个从BMS120-#N。第N个从BMS120-#N接收并且存储唯一通信标识符，并且唯一通信标识符的设置被完成。
而且，沿着其中接收向后唤醒信号的方向第N个从BMS120-#N将唤醒信号输出到相邻的第N-1个从BMS120-#N-1。在本实例中，根据向后唤醒信号找到这与从第一从BMS120-#1到相邻的第二从BMS120-#2的唤醒信号的输出基本上相同，不同之处在于信号的传输方向。
图5是图示其中第N-1个从BMS120-#N-1被分配有唯一通信标识符的过程的示意图。
参考图5，第N-1个从BMS120-#N-1通过串行通信网络130从第N个从BMS120-#N接收唤醒信号。执行在唤醒信号的接收之后的后续过程，即，唤醒第N-1个从BMS120-#N-1并且将唯一通信标识符分配给第N-1个从BMS120-#N-1的过程，如在前述中描述的。当此过程被重复时，沿着向后唤醒信号的传输方向安装的每个从BMS按照顺序次序唤醒并且从主BMS110被分配有唯一通信标识符。因此，由于串行通信网络140中的错误导致不能够接收向前唤醒信号的第三从BMS120-#3唤醒并且被分配有唯一通信标识符。
如在前述中所描述的，本公开解决了由于串行通信网络140中的错误导致一些从BMS120不能够唤醒并且被分配有唯一通信标识符的问题，并且为了克服该问题，使用环形结构的串行通信网络130和唤醒信号的多样化传输方向（向前方向和向后方向）。
图6是图示根据另一示例性实施例的用于将标识符分配给多BMS的系统100的配置的示意性框图。
如在图6中所示，根据本公开的用于将标识符分配给多BMS的系统100的主BMS110包括，但是不限于，一对主通信信道114和一个并行通信信道141。
即，基于对于电池组所需要的充电/放电容量、通信网络的连接长度、主控制单元113的性能等等，主BMS110可以包括多对第一和第二主通信信道114和多个并行通信信道141。在这样的情况下，第一从BMS120-#1至第N个从BMS120-#N可以通过串行通信网络130以环形结构被连接到每个主通信信道对114，并且主控制单元113可以使用用于每个组的从BMS120的向前唤醒信号和向后唤醒信号控制唤醒和从BSM120的唯一通信标识符分配操作。虽然图6示出从BMS120以环形结构被连接到所有的主通信信道对114，但是显然的是，如有必要，可以省略将从BMS120到一些主通信信道对114的连接。
在上面的实施例中，第一从BMS120-#1至第N个从BMS120-#N中的每一个可以控制充电中的至少一个电池单体的充电/放电操作，然而在图1至图6中未图示通过每个从BMS120控制的电池单体。而且，从BMS120可以执行以本领域中的普通技术人员的水平可应用的各种控制逻辑，包括电池单体的充电/放电控制、同等化控制、切换、电气特性的值的测量和监视、错误指示、开/关控制、SOC评估等等。
为了执行在前述中描述的各种控制逻辑，主控制单元113和从控制单元122可以包括在本公开中所属领域中已知的处理器、专用集成电路（ASIC）、其它的芯片集、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、以及数据处理装置。而且，当示例性控制逻辑被实现为软件时，主控制单元113可以被实现为程序模块的部件。在本实例中，程序模块可以被存储在存储器中并且通过处理器执行。在此，存储器可以在处理器内部或者外部并且通过各种众所周知的装置被连接到处理器。存储器统称为用于存储信息的装置，不论装置类型如何，并且不限于特定存储器装置。
根据本公开的用于将标识符分配给多BMS的系统100可以是包括多个电池单体的电池组的元件或者组件。即，多个电池单体可以被分类成N个组，并且每个单体组可以以一对一关系被连接到N个从BMS120。显然的是，电池单体可以在每个单体组内被串联地和/或并联地连接。而且，显然的是，电池组的概念可以被扩大以包括各种成组的电池单元的部件以及电池单体的部件。
而且，根据本公开的用于将标识符分配给多BMS的系统100可以是至少一个电池组被串联地或者并联地连接到的蓄能系统的元件或者组件。在此，蓄能系统可以被电气地耦合到电气网格以存储过多的电力或者从新的可再生能产生的电力，并且可以将电力供应给电力系统以提高电力系统的频率稳定性或者电力的使用的经济效益。
而且，根据本公开的用于将标识符分配给多BMS的系统100可以是包括来自电池组的电力被供应到的负载的电池供电系统的元件或者组件。
电池供电的系统可以包括，例如，电动车辆（EV）、混合电动车辆（HEV）、电动自行车（E-Bike）、电力工具、蓄能系统、不中断电源（UPS）、便携式计算机、便携式电话、便携式音频装置、便携式视频装置等等。负载可以是，例如，通过电池的供电提供扭矩的马达、或者将从电池供应的电力转换成通过各种类型的电路组件所需要的电力的电力转换电路。
在下文中，将会描述将标识符分配给与上述系统的操作机制相对应的多BMS的方法。然而，在此省略主BMS110、从BMS120、串行通信网络130、以及并行通信网络140、唤醒信号、以及用于将标识符分配给在前述中描述的多BMS的系统100的标识符分配请求信号的重复描述。
图7是图示根据示例性实施例的将标识符分配给多BMS的方法的流程图。
参考图7，首先，在S210中，主BMS110通过第一主通信信道111输出向前唤醒信号。主BMS110进入S221以监视通过并行通信网络是否接收到标识符分配请求信号。同时，主BMS110进入S213以监视通过第二主通信信道112是否接收到向前唤醒信号。
同时，在睡眠模式下的第一从BMS120-#1监视是否接收到向前或者向后唤醒信号（S220）。当第一从BMS120-#1从主BSM110接收向前唤醒信号（在S220中是）时，第一从BMS120-#1响应于唤醒信号唤醒（S221）。接下来，在S222中，第一从BMS120-#1通过并行通信网络将标识符分配请求信号输出到主BMS110。
当主BMS110通过并行通信网络接收标识符分配请求信号（在S211中是）时，主BMS110通过并行通信网络分配唯一通信标识符。
当第一从BMS120-#1通过并行通信网络接收唯一通信标识符（在S223中是）时，第一从BMS120-#1存储唯一通信标识符（S224）。优选地，第一从BMS120-#1执行掩蔽设置以避免进一步被分配有唯一通信标识符。
在S225中，第一从BMS120-#1沿着向前唤醒信号的传输方向将唤醒信号输出到相邻的第二从BMS120-#2。
当第二从BMS120-#2从第一从BMS120-#1接收唤醒信号时，第二从BMS120-#2以与在前述中描述的大体上相同方式执行S220至S225。类似地，当第三从BMS120-#3至第N个BMS120-#N从先前唤醒的从BMS120接收唤醒信号时，第三从BMS120-#3至第N个从BMS120-#N唤醒并且通过并行通信网络接收从主BMS110分配的唯一通信标识符。在最后的第N个从BMS120-#N被分配有唯一通信标识符之后，第N个从BMS120-#N将唤醒信号输出到主BMS110。
主BMS110通过第二主通信信道112从第N个从BMS120接收唤醒信号（在S213中是）。通过第二主通信信道112接收唤醒信号，主BMS110可以在没有错误或者断开的情况下验证串行通信网络都被连接并且从BMS120都被唤醒并且被分配有唯一通信标识符。
优选地，使用关于被分配给从BMS120的唯一通信标识符的数目，主BMS110可以验证被分配有标识符的从BMS120的数目和电池组的充电/放电容量（S214）。
图8是图示在其中在串行通信网络中出现错误的情况下根据示例性实施例的将标识符分配给多BMS的方法的流程图。
参考图8，主BMS110、第一从BMS120-#1、以及第二从BMS120#2同等地执行在前述中描述的S210至S225。然而，因为在第二从BMS120-#2和第三从BMS120-#3之间的串行通信网络被断开，所以第三从BMS120-#3不能够从第二从BMS120-#2接收向前唤醒信号。
同时，在主BMS110通过第一主通信信道111输出唤醒信号之后，主BMS110监视通过第二主通信信道112是否接收到唤醒信号（S213）。当通过第二主通信信道112接收到唤醒信号时，确定所有的从BMS120被唤醒，并且处理结束（在S213中是）。
然而，当通过第二主通信信道112没有接收到唤醒信号（在S213中否）时，验证是否预设的等待时段已经流逝（S215）。如果等待时段已经流逝（在S215中是），则确定在串行通信网络中错误发生。
接下来，主BMS110通过第二主通信信道112将向后唤醒信号输出到第N个从BMS120-#N（S217）。当第N个从BMS120-#N接收向后唤醒信号时，第N个从BMS120-#N响应于向后唤醒信号唤醒并且通过并行通信网络被分配有来自主BMS110的唯一通信标识符（S220至S225）。在沿着向后唤醒信号的传输方向安装从BMS120-#1、…、120-#3中的每一个从相邻的从BMS接收向后唤醒信号之后，每个从BMS120-#1、…、120-#3唤醒并且被分配有来自主BMS110的唯一通信标识符。并且，在第四从BMS120-#4被分配有唯一通信标识符之后，第四从BMS120-#4将唤醒信号输出到最后的第三从BMS120-#3。因此，由于通信网络的断开导致不能接收唤醒信号的第三从BMS120-#3唤醒并且可以被分配有来自主BMS110的唯一通信标识符。结果，所有的从BMS120被唤醒并且被分配有唯一通信标识符。
根据本公开，在其中在串行通信网络中发生错误的情况下，这可以被自动地检测，并且所有的从BMS可以被唤醒并且通过多样化唤醒信号的传输方向被分配有唯一通信标识符。因此，可以解决不能够将标识符分配给在串行通信网络的故障段之后连接的BMS的传统问题。
而且，甚至在其中在串行通信网络的特定段中出现错误的情况下，可以消除去除或者更换通信网络的故障段和与故障段相对应的从BMS的需求，导致电池系统的维护和修理简单并且减少维护和修理成本。此外，通过允许使用并行通信网络和串行通信网络可以按照顺序次序将标识符分配给多BMS，从而防止标识符之间的可能的重叠。因此，尽管多个BMS当中的特定的BMS被新的一个替换或者被分配有标识符的新的BMS被提供，但是在标识符之间没有任何重叠的情况下的操作可以被实现，从而增强对于BMS的安装的扩充或者适应并且提高电池组的可靠性。
而且，优点在于，当实现电池组时自由地布置主BMS和从BMS，因为主BMS不需要被放置在串行通信网络的最前或者最后端处。
同时，在本公开的描述中，应理解的是，在图1至图6中示出的用于将标识符分配给多BMS的系统100的每个元件或者组件被逻辑地区别而不是物理地区别。
即，每个元件或者组件对应于逻辑元件或者组件以实现本公开的技术精神，并且因此，应理解尽管每个元件或者组件被集成或者分离，如果通过本公开的逻辑元件或者组件执行的功能能够被实现则其落入本公开的范围内，并且如果其是执行相同或者相似的功能的元件或者组件则其落入本公开的范围，不论名称是否是相同的。
已经详细地描述了本公开。然而，应理解的是，仅通过图示给出详细描述和具体的示例，同时指示本公开的优选实施例，因为根据此详细的描述对于本领域的技术人员来说本公开的精神和范围内的各种修改和变化将会变得显而易见。

Claims (25)

1.一种用于将标识符分配给多电池管理系统BMS的系统，所述系统将唯一通信标识符分配给电池组的多BMS，所述系统包括被连接到串行通信网络和并行通信网络的主BMS和N个从BMS，其中N是大于或者等于2的整数，
其中，所述主BMS包括形成与所述串行通信网络对接的通信接口并且选择性地输出向前或者向后唤醒信号的第一和第二主通信信道，并且通过所述并行通信网络将唯一通信标识符分配给所述从BMS；并且
所述第一至第N个从BMS响应于通过所述串行通信网络接收的向前或者向后唤醒信号而唤醒，通过所述并行通信网络被分配有来自所述主BMS的标识符，并且沿着所述唤醒信号的传输方向将所述唤醒信号输出到相邻的从BMS，
其中，通过所述串行通信网络以环形结构连接所述主BMS和所述N个从BMS。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主BMS通过所述第一主通信信道输出向前唤醒信号并且通过所述第二主通信信道输出向后唤醒信号。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述主BMS包括主控制单元以控制所述向前或者向后唤醒信号的输出。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述从BMS包括至少两个从通信信道，所述从通信信道形成与所述串行通信网络的通信接口。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述从BMS包括从控制单元，以感测通过所述串行通信网络接收的所述向前或者向后唤醒信号并且控制所述BMS的唤醒，并且以控制通过所述并行通信网络向所述主BMS的标识符分配请求信号的输出。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述从控制单元包括掩蔽设置逻辑，以执行掩蔽设置以防止唯一通信标识符在从所述主BMS分配所述唯一通信标识符之后被进一步分配。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述从控制单元包括唤醒信号传输逻辑，以控制在从所述主BMS分配所述唯一通信标识符之后，通过所述串行通信网络、沿着所述向前或者向后唤醒信号的传输方向的、所述唤醒信号向所述相邻的从BMS的传输操作。
8.根据权利要求3所述的系统，其中，所述主控制单元包括容量检查控制逻辑，以使用关于被分配给所述从BMS的唯一通信标识符的数目的数据，检查被分配有所述唯一通信标识符的所述从BMS的数目和所述电池组的充电/放电容量。
9.根据权利要求3所述的系统，其中，所述主控制单元包括错误确定控制逻辑，以当在通过所述第一主通信信道输出所述向前唤醒信号之后通过所述第二主通信信道在预设的时段内没有接收到所述唤醒信号时，确定在所述串行通信网络中出现错误。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，当确定在所述串行通信网络中出现错误时，所述主控制单元通过所述第二主通信信道输出向后唤醒信号。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述并行通信网络是控制器局域网CAN通信网络。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述串行通信网络是雏菊链。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，输出唤醒信号的所述第一和第二主通信信道形成对，其中对的数量大于2。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述第一至第N个从BMS通过所述串行通信网络以环形结构被连接到每一对所述主通信信道。
15.一种电池组，所述电池组包括根据权利要求1至14中的任意一项所述的用于将标识符分配给多BMS的系统。
16.一种电池供电的系统，包括：
根据权利要求15所述的电池组；和
负载，所述负载被从所述电池组供应电力。
17.根据权利要求16所述的电池供电的系统，其中，所述负载是电动机装置或者便携式设备。
18.一种储能系统，所述储能系统包括多个根据权利要求15所述的电池组。
19.一种将标识符分配给多BMS的方法，所述方法将唯一通信标识符分配给电池组的多BMS，在所述多BMS中，通过串行通信网络和并行通信网络连接主BMS和N个从BMS，其中N是大于或者等于2的整数，并且所述主BMS包括第一和第二主通信信道以通过所述串行通信网络选择性地输出向前或者向后唤醒信号，所述方法包括：
(a)通过所述主BMS，基于正常模式和错误模式选择所述第一主通信信道和所述第二主通信信道中的任意一个，并且在与所选择的通信信道相对应的方向中通过所述串行通信网络输出唤醒信号；和
(b)所述从BMS响应于所述向前或者向后唤醒信号而唤醒，通过所述并行通信网络接收从所述主BMS分配的唯一通信标识符，并且沿着所述向前或者向后唤醒信号的传输方向通过所述串行通信网络将所述唤醒信号输出到相邻的从BMS。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，通过所述串行通信网络以环形结构连接所述主BMS和所述N个从BMS。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述步骤(b)包括所述从BMS响应于所述唤醒信号而唤醒并且通过所述并行通信网络将标识符分配请求信号输出到所述主BMS。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述步骤(b)包括所述从BMS执行掩蔽设置以防止唯一通信标识符在从所述主BMS分配所述唯一通信标识符之后被进一步分配。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述步骤(a)包括当在所述主BMS通过所述第一主通信信道输出所述向前唤醒信号之后通过所述第二主通信信道在预设的时段内所述主BMS没有接收到所述唤醒信号时，所述主BSM确定在所述串行通信网络中出现错误。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述步骤(a)包括当所述主BMS确定在所述串行通信网络中出现错误时，所述主BMS通过所述第二主通信信道输出向后唤醒信号。
25.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
所述主BMS使用关于被分配给所述从BMS的唯一通信标识符的数目的数据，检查被分配有所述唯一通信标识符的所述从BMS的数目和所述电池组的充电/放电容量。
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