CN104854770B - 供电控制设备、电池设备、供电系统以及供电控制方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种供电控制设备，能够有效控制电池设备的充电/放电。提供了一种供电控制设备，包括：命令发送单元，将轮询命令传递到总线；以及电池注册单元，对电池设备赋予标识符，该电池设备在规定的响应时段内对轮询命令做出响应。命令发送单元将被电池注册单元赋予标识符的电池设备的标识符信息传递到总线，并且将对被赋予标识符的电池设备的命令传递到总线。

Description

供电控制设备、电池设备、供电系统以及供电控制方法

技术领域

本发明涉及供电控制设备、电池设备、供电系统以及供电控制方法。

背景技术

通过由利用可再生能源获取电力给电池充电。以下专利文献1描述了一种利用通过太阳能发电机或风力发电机产生的电力给电力存储单元充电的技术。

近来，在发展中国家存在对电力需求的逐渐增加。具体地，在发展中国家，移动电话和智能电话已经广泛传播，并且也越来越多地安装了用于移动通信的无线基站，使得对供给用于移动通信的无线基站电力的需求正在显著增加。在对电力需求正在显著增加的这类发展中国家，不仅考虑增加通过现有发电站产生的电力，而且增加对通过利用如上所述的可再生能源获取的电力的需求。

在诸如日本的发达国家，较好地建立电力网，并且供电是稳定的，并且因此不间断电源(UPS)通常在断电事故期间主要用作备份电源。甚至当发生断电事故时，在发达国家，电力在短时间内恢复，使得使用小电量不间断电源的备份电源是有效的。

然而，在未较好地建立电力网并且供电不稳定的发展中国家，一旦发生断电事故，断电事故的时间超过一个长时段，并且诸如小电量不间断电源的备份电源不再是有效的。甚至在发达国家，存在灾害时发生超过一个长时段的断电事故的情况，包括上述发展中国家的情况，增强了备份电源的重要性。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2009-232668A

发明内容

技术问题

鉴于以上情况，在未来考虑增加对有效地控制作用于备份电源的电池设备的充电和放电的电池服务器的需求。认为特别在供电不稳定的发展中国家，为了不中断供电，对有效地控制多个电池设备的充电和放电的电池服务器的需求正在增加。

本公开提供了新型和改善的且能够有效控制电池设备的充电和放电的供电控制设备、电池设备、供电系统以及供电控制方法。

问题的解决方案

根据本公开，提供了供电控制设备，该供电控制设备包括命令发送单元，被配置为将轮询命令传递到总线；以及电池注册单元，被配置为对电池设备赋予标识符，该电池设备在预定响应时段内对轮询命令做出响应。命令发送单元对于被电池注册单元赋予了标识符的电池设备将标识符的信息传递到总线，并且将对被赋予标识符的电池设备的命令传递到总线。

根据本公开，提供了电池设备，该电池设备包括命令响应单元，被配置为接收传递到总线的轮询命令并且在预定响应时段内做出响应；标识符获取单元，被配置为基于来自命令响应单元的响应获取赋予的标识符；以及充放电控制单元，被配置为通过接收被传递到总线的、被指定了标识符的命令来控制充电和放电。

根据本公开，提供了供电系统，该供电系统包括供电控制设备以及一个以上电池设备。供电控制设备包括命令发送单元，被配置为将轮询命令传递到总线；以及电池注册单元，被配置为对电池设备赋予标识符，该电池设备在预定响应时段内对轮询命令做出响应。命令发送单元对于由电池注册单元赋予了标识符的电池设备将标识符的信息传递到总线，并且将对被赋予标识符的电池设备的命令传递到总线。电池设备包括命令响应单元，被配置为接收从供电控制设备传递到总线的轮询命令并且在预定响应时段内做出响应；标识符获取单元，被配置为基于来自命令响应单元的响应获取通过供电控制设备赋予的标识符；以及充放电控制单元，被配置为通过接收被传递到总线的、被指定了标识符的命令来控制充电和放电。

根据本公开，提供了供电控制方法，该供电控制方法包括将轮询命令传递到总线；将标识符赋予在预定响应时段内对轮询命令做出响应的电池设备；将标识符的信息对于被赋予标识符电池设备传递到总线；以及将对被赋予标识符的电池设备的命令传递到总线。

发明的有益效果

如上所述，根据本发明，可以提供作为新型和改善的且能够有效控制电池设备的充电和放电的供电控制设备、电池设备、供电系统以及供电控制方法。

附图说明

[图1]图1是根据本公开的实施方式的供电系统1的示例性配置的示意图。

[图2]图2是根据本公开的实施方式的在供电系统1中包括的模块BL1的示例性配置的示意图。

[图3]图3是根据本公开的实施方式的控制单元CU1的示例性配置的示意图。

[图4]图4是根据本公开的实施方式的在控制单元CU1中包括的控制单元120的示例性配置的示意图。

[图5]图5是根据本公开的实施方式的电池单元BU1的示例性配置的示意图。

[图6]图6示出了根据本公开的实施方式的控制单元CU1的行为实例的流程图。

[图7]图7是建立在控制单元CU1和电池单元BU1之间的链接的命令交换的示意图。

[图8]图8是请求设备ID命令的配置的示意图。

[图9]图9是对请求设备ID命令的响应的配置的示意图。

[图10]图10是设置通信ID命令的配置的示意图。

[图11]图11是对设置通信ID命令的响应的配置的示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施方式。应注意，在本说明书和附图中，具有基本相同功能和结构的结构元件利用相同的参考标号来表示，并且省略这些结构元件的重复说明。

按以下顺序给出描述。

<1.本公开的一个实施方式>

[示例性系统配置]

[示例性电池服务器配置]

[示例性电池配置]

[示例性系统行为]

<2.结论>

<1.本公开的一个实施方式>

[示例性系统配置]

首先，参考附图，示出了根据本公开的实施方式的供电系统的示例性配置。图1是根据本公开的实施方式的供电系统1的示例性配置的示意图。以下使用图1描述根据本公开的实施方式的供电系统1的示例性配置。

例如，从多个发电机输出的电力供给供电系统1。作为这类发电机，举例说明太阳能发电机、风力发电机和生物质发电机。在图1中，通过太阳能电池板示意性地示出了太阳能发电机3。通过风车示意性地示出了风力发电机4。通过罐和在罐中的火焰示意性地示出了生物质发电机5。现有太阳能发电机可应用于太阳能发电机3。类似地适用于风力发电机4和生物质发电机5。

例如，发电机基于存在于周围环境中的能量发电，诸如光、热量、振动、无线电波、温度差值、和离子浓度差异。这类发电机也可以利用通过系统电力(电力网)或人类力量发电的设备配置。多个发电机也可以是相同类型的发电机。

通过每个发电机获取的直流(DC)电压供给后续模块。当通过发电机获取交流(AC)电压时，交流电压转换为供给后续模块的直流电压。系统1具有多个模块。作为多个模块，举例说明模块BL1、模块BL2、和模块BL3。当不必区分独立的模块时，他们视情况被称为模块BL。应注意，为了方便描述模块是一个词语并且不具有具体意义。以后描述模块BL的配置等。

模块BL并联连接每个发电机。从太阳能发电机3提供的直流电压V3供给模块BL1、模块BL2和模块BL3。从风力发电机4提供的直流电压V4供给模块BL1、模块BL2和模块BL3。从生物质发电机5提供的直流电压V5供给模块BL1、模块BL2和模块BL3。

虽然电压V3、电压V4和电压V5的值可以根据设备等的大小改变，但是本文中描述为电压从75伏特(V)至100V的范围内改变的电压V3、电压V4和电压V5。在图1中，电压V3以实线示出，电压V4以点划线示出，并且电压V5以第二点划线示出。

以上使用图1仅描述了根据本公开的实施方式的供电系统1的示例性配置。然后，描述根据本公开的实施方式的在供电系统1中包括的模块的示例性配置。

图2是根据本公开的实施方式的在供电系统1中包括的模块BL1的示例性配置的示意图。以下使用图2描述在供电系统1中包括的模块BL1的示例性配置。

例如，电池单元BU1a、电池单元BU1b和电池单元BU1c被连接到控制单元CU1。当不必区分独立的电池单元时，他们视情况被称为电池单元BU1。在图1中，示出了电池单元BU1a和电池单元BU1b。

例如，控制单元CU1配有多个端口，并且电池单元BU1在操作期间可附接至每个端口并且可与每个端口分开。即，可以适当地改变电池单元BU1的数量，该电池单元BU1被连接到控制单元CU1。例如，在电池单元BU1a、电池单元BU1b和电池单元BU1c被连接到控制单元CU1的情况下，可以将新电池单元连接到控制单元CU1。例如，在电池单元BU1a、电池单元BU1b和电池单元BU1c被连接到控制单元CU1的情况下，可以将电池单元BU1b从控制单元CU1分开。

电池单元BU1经由总线L1连接至控制单元CU1。如图2所示，例如，总线L1包括将电力从控制单元CU1传输给电池单元BU1的电力线L10、和将电力从电池单元BU1传输给控制单元CU1的电力线L11。总线L1进一步包括用于在控制单元CU1和每个电池单元BU1之间通信的信号线SL12、和用于每个电池单元BU1的激活的激活控制线AL13。

虽然在以下描述中电力传输和通信被描述为有线实现，但是电力传输和通信也可以无线实现。在这种情况下，不必设置作为物理线的总线L1。

直流电压V10经由电力线L10从控制单元CU1供给电池单元BU1。为了指示在多个电池单元BU1之间进行充电的电池单元BU1，基于电压V10实现充电。一个电池单元BU1可以充电，并且多个电池单元BU1也可以充电。

从被指示放电的电池单元BU1输出直流电压V11。例如，电压V11通过控制单元CU1供给作为负载的外部设备。电压V11也可以直接供给外部设备而不穿过控制单元CU1。在放电期间，电池单元BU1可以被配置为不充电并且也可以被配置为充电。类似地，在充电期间，电池单元BU1可以被配置为不放电并且也可以被配置为放电。

例如，在控制单元CU1和每个电池单元BU1之间的通信根据具体规划，诸如系统管理总线(SM总线)、通用异步接收器-发射器(UART)。信号线SL12使电池单元BU1标准化的线，并且在信号线SL12上方传输控制命令。例如，控制命令从控制单元CU1传递到预定电池单元BU1。

通过控制命令，可以独立地控制各个电池单元BU1。电池单元BU1能够识别电池单元BU1连接到的端口的端口号。例如，在控制命令的标题中，描述表示端口号的标识符。电池单元BU1能够通过分析控制指令的标题识别其本身是否是控制指令。

此外，电池单元BU1能够通过通信将其本身的信息通知给控制单元CU1。例如，电池单元BU1能够将电池的剩余电量通知给控制单元CU1，电池单元BU1通过通信具有该电池的剩余电量。在从电池单元BU1至控制单元CU1的通知信号的标题中描述了表示端口号的标识符。因此，控制单元CU1能够区分通知信号来自哪个电池单元BU1。类似地，其他电池单元BU1也能够区分不属于其本身的通知信号。

考虑使用多个电池单元BU1，例如，如下使用的形式。指示充电的控制指令从控制单元CU1传输给电池单元BU1a，并且电池单元BU1a执行进行充电的控制。指示放电的控制指令从控制单元CU1传输给电池单元BU1b，并且电池单元BU1b执行进行放电的控制。电池单元BU1c用作备用电源。例如，当电池单元BU1b的剩余电量减少时，待使用的电池单元从电池单元BU1b切换至电池单元BU1c。上述使用形式是一种实施例，并且使用形式不限于此。

在图2中，示出了设置在控制单元CU1和每个电池单元BU1之间的激活控制线AL13。当控制单元CU1和每个电池单元BU1经由总线L1连接时，激活控制线AL13是用于提供信号的线以从控制单元CU1激活每个电池单元BU1。

例如，模块BL2的配置是与模块BL1的配置相同的配置。模块BL2具有包括控制单元CU2的配置。例如，对于控制单元CU2，电池单元BU2a、电池单元BU2b和电池单元BU2c经由线L2连接。在图1中，示出了电池单元BU2a和电池单元BU2b。

例如，模块BL3的配置是与模块BL1的配置相同的配置。模块BL3具有包括控制单元CU3的配置。例如，电池单元BU3a、电池单元BU3b和电池单元BU3c经由线L3连接到控制单元CU3。在图1中，示出了电池单元BU3a和电池单元BU3b。

在不使本公开中的其他描述矛盾的前提下，甚至当存在相应模块BL之间的结构上的差异时不重要。在以下描述中，存在表示为相同的配置以省略重复描述的情况，这样做不排除结构上的差异的存在而不使本公开中的其他描述矛盾。

以上使用图2仅描述了模块BL1的示例性配置。然后，描述在模块BL1中包括的控制单元CU1的示例性配置。

图3是根据本公开的实施方式的控制单元CU1的示例性配置的示意图。以下使用图3描述根据本公开的实施方式的控制单元CU1的示例性配置。

如图3所示，根据本公开的实施方式的控制单元CU1被配置为包括供电单元110、控制单元120以及存储器130。

供电单元110将从太阳能发电机3提供的直流电压V3、从风力发电机4提供的直流电压V4和从生物质发电机5提供的直流电压V5调整为适用于电池单元BU1的电压。调整完从太阳能发电机3、风力发电机4和生物质发电机5提供的电力电压之后，供电单元110将电力经由电力线L10供给电池单元BU1。例如，供电单元110可以配置有DC-DC转换器。

供电单元110也能够经由电力线L11接收来自电池单元BU1a的供电。已经接收来自电池单元BU1的供电的控制单元CU1能够将电力供给其他电池单元BU1并且也能够将电力供给未示出的外部设备。

控制单元120控制控制单元CU1的行为。具体地，控制单元120执行激活电池单元BU1、将命令发送给电池单元BU1、控制从供电单元110对电池单元BU的供电等。例如，控制单元120被配置有控制单元，诸如中央处理单元(CPU)和其他。

存储器130保存数据，该数据用于通过控制单元120控制控制单元CU1的行为。例如，激活存储器130保存连接到总线L1的电池单元BU的信息。控制单元120能够使用在存储器130中保存的电池单元BU的信息控制连接到总线L1的电池单元BU1的充电和放电。

以上使用图3仅描述了根据本公开的实施方式的控制单元CU1的示例性配置。然后，描述根据本公开的实施方式的在控制单元CU1中包括的控制单元120的示例性配置。

图4是根据本公开的实施方式的在控制单元CU1中包括的控制单元120的示例性配置的示意图。以下使用图4描述根据本公开的实施方式的在控制单元CU1中包括的控制单元120的示例性配置。

如图4所示，根据本公开的实施方式的在控制单元CU1中包括的控制单元120被配置为包括激活信号传递单元121、命令发送单元122、响应接收单元123、电池注册单元124以及供电控制单元125。

激活信号传递单元121传递激活信号以激活连接到总线L1的电池单元BU1。虽然以后描述细节，但是电池单元BU1a未连接到总线L1时未被激活，然而电池单元BU1a连接到总线L1时通过从控制单元CU1接收激活信号被激活。激活信号传递单元121创建激活信号。激活信号传递单元121将激活信号发射给激活控制线AL13，并且当电池单元BU1连接至总线L1时，电池单元BU1变为能够接收激活信号的情况，在待激活的激活控制线AL13中发射该激活信号。

命令发送单元122生成一种命令并且经由信号线SL12发送该命令，该命令把连接到总线L1的电池单元BU1作为目标。命令发送单元122发送了解哪个电池单元BU1连接至总线L1的轮询命令、将标识符发送给电池单元BU1的命令等。

响应接收单元123经由信号线SL12从电池单元BU1接收对命令做出的响应，该命令通过命令发送单元122经由信号线SL12发送给电池单元BU1。当在预定时长内接收从电池单元BU1接收的响应或未接收从电池单元BU1接收的响应时，响应接收单元123引起控制单元120根据结果执行处理。

电池注册单元124在存储器130中注册连接到总线L1的电池单元BU1的信息。电池注册单元124使电池单元BU1在存储器130中经历注册，该电池单元BU1在预定时长内对通过命令发送单元122发送的轮询命令做出回应。电池注册单元124在存储器130中注册电池单元BU1的信息从而识别电池单元BU1，基于预定规则给出对于该电池单元BU1信息的标识符。

即，命令发送单元122以预定间隔发送轮询命令从而了解哪个电池单元BU1连接至总线L1。当在预定时长内存在电池单元BU1对轮询命令的响应时，通过响应接收单元123接收响应。通过电池注册单元124在存储器130中存储已经响应的电池单元BU1的信息。

供电控制单元125控制给电池单元BU1的供电，该电池单元BU1通过电池注册单元124注册在存储器130中并且连接到总线L1。供电控制单元125控制给供电单元110的供给电池单元BU1的电力的电压和时长，该电池单元BU1连接到总线L1。供电单元110基于通过供电控制单元125控制的内容将电力供给电池单元BU1，该电池单元BU1连接到总线L1。

通过如图4所示的配置，根据本公开的实施方式的在控制单元CU1中包括的控制单元120能够掌握哪个电池单元BU1连接至总线L1，并且能够给电池单元BU1合适地供电，该电池单元BU1连接到总线L1。

以上使用图4仅描述了根据本公开的实施方式的在控制单元CU1中包括的控制单元120的示例性配置。然后，描述根据本公开的实施方式的电池单元BU1的示例性配置。

图5是根据本公开的实施方式的电池单元BU1的示例性配置的示意图。虽然电池单元BU1a被举例说明为在图5中的电池单元BU1，但是其他电池单元也具有与在图5中示出的配置相当的配置。以下使用图5描述根据本公开的实施方式的电池单元BU1的示例性配置。

如图5所示，根据本公开的实施方式的电池单元BU1被配置为包括控制单元140、电池150、充电电路160以及放电电路170。

控制单元140控制电池单元BU1的行为。例如，控制单元140对来自控制单元CU1的命令做出响应并且控制充电电路160和放电电路170的行为。

如图5所示，控制单元140被配置为包括命令响应单元141、标识符获取单元142以及充放电控制单元143。命令响应单元141接收传递到信号线SL12的命令并且如所期望的对命令做出响应。标识符获取单元142获取在控制单元CU1中赋予的标识符的信息。充放电控制单元143接收命令并且控制充电和放电，该命令从控制单元CU1传递到信号线SL12并且利用标识符指定。

如上所述，电池单元BU1未连接到总线L1时未被激活，然而电池单元BU1通过接收来自控制单元CU1的激活信号被激活，该控制单元CU1连接到总线L1。当接收在激活控制线AL13中发射的激活信号时，控制单元140开始操作。控制单元140可以使用电池150作为动力源，并且也可以使用除电池150外的电源作为动力源。

电池150是可充电和可放电的二次电池，诸如铅存储电池和锂离子电池，并且通过来自充电电路160的供电充电并且经由放电电路170放电。

充电电路160通过将电力转换为适用于电池150充电的电力经由电力线L10输出从控制单元CU1供给的电力。例如，充电电路160可以配置有DC-DC转换器。充电电路160也可以设置有保护电路而不将电流过分地发射给电池150。

放电电路170经由电力线L11输出在电池150中存储的电力。例如，放电电路170可以配置有DC-DC转换器。通过经由放电电路170输出在电池150中存储的电力，电池单元BU1能够将电力供给其他设备(其他设备可以包括控制单元CU1和其他电池单元BU)。放电电路170也可以简单的电子开关替换或中继使电池的输出放电而不用转换。

以上使用图5仅描述了根据本公开的实施方式的电池单元BU1的示例性配置。然后，描述根据本公开的实施方式的控制单元CU1的行为实例。

[示例性系统行为]

图6示出了根据本公开的实施方式的控制单元CU1的行为实例的流程图。在图6中示出的流程图示出了当感测到哪个电池单元BU1连接至总线L1并且管理连接到总线L1的电池单元BU1的信息时控制单元CU1的行为。以下使用图6描述根据本公开的实施方式的控制单元CU1的行为实例。

控制单元CU1将激活信号发射给激活控制线AL13(步骤S101)。通过激活信号传递单元121执行在步骤S101处发射激活信号的处理。当连接到总线L1时，电池单元BU1处于能够接收激活信号的情境，该激活信号从控制单元CU1传递。根据从控制单元CU1发送的激活信号的接收激活电池单元BU1。

当在以上步骤S101处将激活信号发射给激活控制线AL13时，控制单元CU1以预定间隔发送轮询命令(步骤S102)。通过命令发送单元122执行在步骤S102处轮询命令的发送。命令发送单元122经由信号线SL12以预定间隔发送轮询命令。

当在以上步骤S102处发送轮询命令时，基于未注册的电池单元BU1对轮询命令的响应，控制单元CU1注册回应该响应的电池单元BU1(步骤S103)。具体地，例如，控制单元CU1将ID给电池单元BU1，该电池单元BU1对轮询命令做出回应并且将所赋予的ID信息发送给电池单元BU1。例如，通过电池注册单元124执行在步骤S103处电池单元BU1的注册，并且例如，通过命令发送单元122执行所赋予的ID信息的发送。

通过将ID给做出回应的电池单元BU1并且将所赋予的ID信息发送给电池单元BU1，控制单元CU1建立与电池单元BU1的链接。

在注册完在以上步骤S103处对轮询命令做出回应的电池单元BU1之后，控制单元CU1通过信号线SL12随后将命令传递到注册的电池单元BU1(步骤S104)。例如，在步骤S104处传递的命令是用于电池单元BU1充电和放电的命令。通过命令发送单元122执行在步骤S104处命令的传递。在步骤S104处传递的命令中，包括通过电池注册单元124赋予的ID。电池单元BU1对发出命令的控制单元CU1做出响应，该电池单元BU1是在步骤S104处传递的命令的目标。通过命令响应单元141执行响应。

在以上步骤S104传递命令之后，控制单元CU1评估是否接收到对该命令的响应(步骤S105)。例如，在步骤S105处的评估通过响应接收单元123执行。由于在步骤S105处的评估结果，当在预定时长内(或以预定倍数持续)未接收到电池单元BU1对在步骤S104处传递的命令做出的响应时，控制单元CU1删除未做出回应的电池单元BU1的信息注册(步骤S106)。例如，通过电池注册单元124执行在步骤S106处的删除处理。具体地，通过删除给电池单元BU1的ID，电池注册单元124删除未做出回应的电池单元BU1的信息注册。相反地，由于在步骤S105处的评估结果，当接收到电池单元BU1对在步骤S104处传递的命令做出的响应时，控制单元CU1基于在步骤S104处传递的命令执行对已经做出回应的电池单元BU1的电力控制(步骤S107)。例如，通过供电控制单元125执行基于命令的电力控制。

虽然步骤S101至步骤S107在上述实施例中已经被描述为一系列行为，但是控制单元CU1也可以重复处理一部分行为。例如，控制单元CU1可以执行步骤S104并且之后重复该处理直至在步骤S102和步骤S103处不存在示注册的电池单元，并且也可以重复地执行从步骤S104至步骤S107的处理，并且之后结束对所有电池单元的指示，返回至步骤S101或步骤S102。

通过执行如图6所示的行为，根据本公开的实施方式的控制单元CU1能够在所有计时处掌握哪个电池单元BU1连接至总线L1，并且能够给电池单元BU1合适地供电，该电池单元BU1连接到总线L1。虽然电力仅发送至连接到总线L1的电池单元BU1并且被注册在此行为实例中，但是控制单元CU1也可以不考虑注册将电力发送至电池单元BU1。应注意，仅已经接收来自控制单元CU1的指令的电池单元BU1接收被发送用于使用的电力，使得甚至当电力发送至电池单元BU1时不考虑注册电池单元BU1基本上是相同的。

以上使用图6仅描述了根据本公开的实施方式，的控制单元CU1的行为实例。随后，更详细地描述根据本公开的实施方式的控制单元CU1的行为。

图7是建立在控制单元CU1和电池单元BU1之间的链接的命令交换的示意图。在图7中，请求设备ID命令被举例说明为建立在控制单元CU1和电池单元BU1之间的链接的命令。

如图7所示，控制单元CU1经由信号线SL12周期性地发送请求设备ID命令。请求设备ID命令与以上描述中的轮询命令的实例相当。

在已经接收请求设备ID命令的电池单元BU1中，在控制单元140中包括的命令响应单元141生成随机数，并且经由信号线SL12对通过所生成的随机数表示的时隙帧中的唯一ID的响应做出回应。在图7中，时段#0至时段#3的四个时段被设置为来自电池单元BU1的响应的时隙(time slot)。当针对一个时隙的时长是B时，对于来自电池单元BU1的响应的时长变为4×B。

在此，在同时连接多个电池单元BU1的情况下(例如，当打开电源时)，当没有采取措施时多个电池单元BU1对一个命令同时做出回应。当多个电池单元BU1同时做出回应时，最后发生信号碰撞。

在本实施方式中，为了建立在控制单元CU1和电池单元BU1之间的链接，引入分时(time sharing)以避免信号碰撞。当发送请求设备ID命令时，控制单元CU1加入作为相关联数据的最大时间时隙帧的信息。每个电池单元BU1生成不超过最大时间时隙帧的随机数，该最大时间时隙帧(time slot frame)通过与请求设备ID命令相关联的数据表示。然后，每个电池单元BU1在通过随机数表示的时间帧内对包括以下描述的唯一ID的响应做出回应。

通过控制单元CU1和电池单元BU1的这类行为，控制单元CU1能够识别独立的电池单元BU1。然后，在识别完独立的电池单元BU1之后，控制单元CU1发出对于从电池单元BU1回应的每个唯一ID的连接ID。

例如，考虑两个电池单元BU1链接至总线L1的情况。例如，一个电池单元BU1生成随机数0，并且另一个电池单元BU1生成随机数1。甚至当最大时间时隙帧是两个时，每个电池单元BU1在不同的时间帧处分别做出响应，使得控制单元CU1能够恰当地接收数据。

当两个电池单元BU1均生成相同的随机数(例如，0和0、1和1等)，信号碰撞，并且因此控制单元CU1不能够恰当地接收响应。虽然在那种情况下再试命令发送，但是每个电池单元BU1应当最终生成不同的随机数，使得当每个电池单元BU1生成不同的随机数时，控制单元CU1能够进行识别。

对请求设备ID命令的细节给出说明。图8是请求设备ID命令的配置的示意图。图9是对请求设备ID命令的响应的配置的示意图。

在0xFF的图8中发送具有发送目的地连接ID的命令的情况下把所有设备(电池单元BU1)作为目标，控制单元CU1和该设备在0xFF的情况下未建立链接。当指定除这些值之外的值时，控制单元CU1把具有与该值相同的连接ID的设备作为目标。作为目标的设备中断当前命令处理并且以定义的时隙做出回应。该设备根本未做出回应并且也不中断处理。

当连接目的地ID是0xFF和0xFE时，ACK和NAK均不对命令和响应做出回应。

在图8中示出的请求设备ID命令中的时隙(响应时间帧)被用于避免发生通过多个设备同时做出响应引起的信号碰撞。虽然时隙可以采用从00h至FFh的值，但是当时隙是00h时表示直接响应(响应帧是1)，并且当时隙是除00h之外的值时时，准备针对所指定值的时隙帧。当接收从控制单元CU1传递的请求设备ID命令时，电池单元BU1内部生成随机数(例如，在控制单元140中包括的命令响应单元141)并且根据随机数在时隙帧中实现响应。

应注意，当请求设备ID命令仅是对具体电池单元BU1的轮询时(即，当连接目的地ID是除0xFE和0xFF之外的值时)，电池单元BU1认为在时隙中指定00h。在本实施方式中，针对一个时隙的时长是4ms。响应的电池单元BU1利用本身的唯一ID对控制单元CU1做出响应，该控制单元CU1是发送器。通过命令响应单元141实现对控制单元CU1的响应。

当在请求设备ID命令中的连接目的地ID是0xFF和0xFE时，ACK/NAK对命令和响应两者不做回应。在除那种情况之外的情况下，ACK/NAK做出响应。

然后，描述设置通信ID命令，该设置通信ID命令是将连接ID分配给电池单元BU1并且将来自控制单元CU1的连接ID通知给电池单元BU1的命令，该电池单元BU1已经建立链接。

图10是设置通信ID命令的配置的示意图。图11是对设置通信ID命令的响应的配置的示意图。

控制单元CU1确定电池单元BU1已经建立与另一方通信的链接，并且将连接ID分配给电池单元BU1。在本实施方式中，从02h至FDh可以用于连接ID。在本实施方式中，控制单元CU1被假定为能够同时处理多达16个设备。甚至当已经分配完连接ID时，电池单元BU1在接收设置通信ID命令时将该连接ID改变为新连接ID。

在电池单元BU1中，不具有在请求设备ID命令中指定的唯一ID的设备不做出响应。当不存在具有在设置通信ID命令中指定的唯一ID的设备时，没有响应。

具有在设置通信ID命令中指定的唯一ID的电池单元BU1在接收命令之后对ACK做出响应，并且在结束内部处理之后对该响应做出回应。应注意，当数据包具有误差时，NAK可以对发送器的控制单元CU1做出回复从而不注册连接ID。因此，当数据包具有误差时，当已经注册连接ID时，电池单元BU1使用先前的值对控制单元CU1做出响应；并且当未注册连接ID时，对于发送器连接ID的FFh做出响应。

当接收设置通信ID命令时，电池单元BU1优选地确定是否丢弃具有唯一ID而不具有发送目的地连接ID的数据包。当控制单元CU1错误地给出重叠的连接ID时，已经建立链接的电池单元BU1解决该链接。换言之，这种情况是与本身相同的连接ID被指定为发送目的地连接ID并且唯一ID不同于其本身。因此，可能解决对相同的连接ID同时做出响应的风险。

控制单元CU1确定所有电池单元的剩余水平，并且周期性地确定电池的状态、内部温度、行为状态等，连接ID将设置通信ID给该所有电池单元。然后，控制单元CU1将充电指令、放电指令、停止指令等发给所有电池单元，连接ID给该所有电池单元。此时，当通过操作者从总线L1移除电池单元BU1时，所移除的电池单元BU1对来自控制单元CU1控制单元CU1的充电指令、放电指令、停止指令等的反应消失。以这种方式，当没有反应的次数(时期)达到预定数量时，控制单元CU1认为电池单元BU1被从总线L1移除并且可以表现为从注册表消除它。

与此同时，通过重复地发送请求设备ID，控制单元CU1能够适当地注册最新附接至总线L1的电池单元BU1。因此，控制单元CU1能够确认整体配置(即，哪种电池单元BU1t并且多少电池单元BU1t被连接到总线L1)以改变对附接至总线L1的电池单元BU1的指令。

例如，考虑具有10％、30％、50％和90％的电池剩余水平的电池单元BU1被连接到总线L1的情况。在这种情况下，假设10％的电池单元BU1充电并且90％的电池单元BU1放电。当在这种情况下从总线L1移除具有10％的剩余水平的电池单元BU1时，控制单元CU1能够将充电指令发给具有30％的剩余水平的电池单元BU1。自然而然地没有关系，控制单元CU1将充电指令发给具有50％或90％的剩余水平的电池单元BU1。

当从总线L1移除具有90％的剩余水平的电池单元时，控制单元CU1能够将放电指令发给具有50％的剩余水平的电池单元BU1。自然而然地没有关系，控制单元CU1将充电指令发给具有30％或10％的剩余水平的电池单元BU1。

当具有0％的剩余水平的电池单元BU1最新连接到总线L1时，控制单元CU1能够将充电指令发给0％的电池单元BU1而不是发给具有10％的剩余水平的电池单元BU1。当100％的电池单元BU1最新连接到总线L1时，控制单元CU1能够发出放电指令但不是发给具有90％的剩余水平的电池单元BU1。

当然，上述充电指令和放电指令仅是一种实施例，并且控制单元CU1可以根据连接到总线L1的电池单元BU1的状态传递各种指令。

以上仅更详细地描述了根据本公开的实施方式的控制单元CU1的行为。通过建立与如上所述的电池单元BU1的链接，根据本公开的实施方式的控制单元CU1能够传递指示电池单元BU1进行充电和放电、电池单元BU1建立与信号线SL12的链接的命令。例如，控制单元CU1能够传递根据电池150的剩余水平指示电池单元BU1开始或停止充电和放电、电池单元BU1建立与信号线SL12的链接的命令。

例如，当存在已经建立链接的多个电池单元BU1时，控制单元CU1可以指示电源为具有最低剩余水平的电池单元BU1。

<2.结论>

仅如上所述，根据本公开的实施方式，本公开提供的是控制单元CU1，该控制单元CU1感测连接到总线L1的电池单元BU1的存在、注册连接到总线L1的电池单元BU1的信息以及传递针对所注册的电池单元BU1的命令。

控制单元CU1以预定间隔将轮询命令传递到总线L1并且等待来自电池单元BU1的响应。然后，控制单元CU1注册电池单元BU1的信息并且传递针对所注册的电池单元BU1的命令，该电池单元BU1在预定时长内做出回应。通过感测电池单元BU1的存在，控制单元CU1能够有效控制电池单元BU1进行充电和放电。

在通过本说明书中的设备执行的处理中的步骤不必以在顺序图或流程图中描述的顺序按时间顺序执行。例如，在通过设备执行的处理中的步骤可与流程图中描述的顺序不同的顺序执行或可以平行地执行。

此外，能够创建计算机程序，该计算机程序引起诸如CPU、ROM或RAM的硬件结合在多个设备的每一个中以与上述设备的结构的方式类似的方式运行。此外，可能提供具有在其上记录的计算机程序的记录介质。另外，将在功能框图中示出的相应功能块配置为硬件，硬件能够实现一系列处理。

以上参考附图对本发明的优选实施例进行了说明，但是当然，本发明并不限于上述实施例。在所附权利要求的范围内，本领域技术人员可以找到各种变化和修改，并且应该了解，它们将自然处于本发明的技术范围内。

例如，虽然在以上实施方式中通过太阳能发电机3、风力发电机4和生物质发电机5生成供给控制单元CU1的电力，但是本公开不限于这类实施例。供给控制单元CU1的电力不限于从自然能源产生的电力，但是也可以通过热能、水能、核能等生成。

另外，本技术还可以如下配置。

(1)

一种供电控制设备，包括：

命令发送单元，被配置为将轮询命令传递到总线；以及

电池注册单元，被配置为对电池设备赋予标识符，该电池设备在预定响应时段内对轮询命令做出响应，

其中，命令发送单元对于由电池注册单元赋予了标识符的电池设备将标识符的信息传递到总线，并且将对被赋予标识符的电池设备的命令传递到总线。

(2)

根据(1)的供电控制设备，进一步包括：

供电控制单元，被配置为控制对由电池注册单元赋予了标识符的电池设备进行充电和放电。

(3)

根据(2)的供电控制设备，其中

命令发送单元将命令传递到总线，该命令指示电池设备进行充电。

(4)

根据(3)的供电控制设备，其中

命令发送单元将根据剩余电量开始对电池设备进行充电的命令传递到总线。

(5)

根据(4)的供电控制设备，其中

命令发送单元将对具有最少剩余电量的电池设备开始进行充电的命令传递到总线。

(6)

根据(2)至(5)中任一项的供电控制设备，其中

命令发送单元将指示电池设备进行放电的命令传递到总线。

(7)

根据(6)的供电控制设备，其中

命令发送单元将用于根据剩余电量开始对电池设备进行放电的命令传递到总线。

(8)

根据权利要求1所述的电池设备，其中

当具有标识符的电池设备对被赋予标识符的电池设备的命令不做响应的状态达到预定条件时，电池注册单元删除对电池设备赋予的标识符。

(9)

一种电池设备，包括：

命令响应单元，被配置为接收传递到总线的轮询命令并且在预定响应时段内做出响应；

标识符获取单元，被配置为基于来自命令响应单元的响应获取赋予的标识符；以及

充放电控制单元，被配置为通过接收被传递到总线的、被指定了标识符的命令来控制充电和放电。

(10)

根据(9)的电池设备，其中

命令响应单元在从一个以上预定时间帧中随机指定的时间帧内对轮询命令做出响应，该一个以上预定时间帧包括在预定响应时段中。

(11)

一种供电系统，包括：

供电控制设备；以及

一个以上电池设备，

其中，供电控制设备包括

命令发送单元，被配置为将轮询命令传递到总线，以及

电池注册单元，被配置为对电池设备赋予标识符，该电池设备在预定响应时段内对轮询命令做出响应，

其中，命令发送单元对于由电池注册单元赋予了标识符的电池设备将标识符的信息传递到总线，并且将对被赋予标识符的电池设备的命令传递到总线，并且

其中，电池设备包括

命令响应单元，被配置为接收从供电控制设备传递到总线的轮询命令并且在预定响应时段内做出响应，

标识符获取单元，被配置为基于来自命令响应单元的响应获取通过供电控制设备赋予的标识符，以及

充放电控制单元，被配置为通过接收被传递到总线的、被指定了标识符的命令来控制充电和放电。

(12)

一种供电控制方法，包括：

轮询命令发送步骤，将轮询命令传递到总线；

电池注册步骤，将标识符赋予在预定响应时段内对轮询命令做出响应的电池设备；

标识符发送步骤，对于在电池注册步骤中被赋予了标识符的电池设备将标识符的信息传递到总线；以及

命令发送步骤，将对被赋予标识符的电池设备的命令传递到总线。

参考标记列表

BU1 电池单元

CU1 控制单元

L1 总线

110 供电单元

120 控制单元

121 激活信号传递单元

122 命令发送单元

123 响应接收单元

124 电池注册单元

125 供电控制单元

130 存储器

140 控制单元

141 命令响应单元

142 标识符获取单元

143 充放电控制单元

150 电池

160 充电电路

170 放电电路

Claims (13)

1.一种供电控制设备，包括：

命令发送单元，被配置为将轮询命令传递到总线；以及

电池注册单元，被配置为对在预定响应时段内对所述轮询命令做出响应的电池设备赋予标识符，

其中，所述轮询命令包括时隙帧信息，所述预定响应时段是根据所述时隙帧信息确定的，并且

其中，所述命令发送单元对于由所述电池注册单元赋予了所述标识符的所述电池设备将所述标识符的信息传递到所述总线，并且将针对被赋予了所述标识符的所述电池设备的命令传递到所述总线。

2.根据权利要求1所述的供电控制设备，进一步包括：

供电控制单元，被配置为控制对由所述电池注册单元赋予了所述标识符的所述电池设备进行的充电和放电。

3.根据权利要求2所述的供电控制设备，其中

所述命令发送单元将指示所述电池设备进行充电的命令传递到所述总线。

4.根据权利要求3所述的供电控制设备，其中

所述命令发送单元将根据剩余电量开始对所述电池设备进行充电的命令传递到所述总线。

5.根据权利要求3所述的供电控制设备，其中

所述命令发送单元将对具有最少剩余电量的所述电池设备开始进行充电的命令传递到所述总线。

6.根据权利要求2所述的供电控制设备，其中

所述命令发送单元将指示所述电池设备进行放电的命令传递到所述总线。

7.根据权利要求6所述的供电控制设备，其中

所述命令发送单元将根据剩余电量开始对所述电池设备进行放电的命令传递到所述总线。

8.根据权利要求1所述的供电控制设备，其中

当具有所述标识符的所述电池设备对于针对被赋予了所述标识符的所述电池设备的命令不做响应的状态达到预定条件时，所述电池注册单元删除对所述电池设备赋予的所述标识符。

9.根据权利要求2所述的供电控制设备，其中

所述供电控制单元被配置为通过控制命令单独控制单个电池设备。

10.一种电池设备，包括：

命令响应单元，被配置为接收传递到总线的轮询命令并且在预定响应时段内做出响应；

标识符获取单元，被配置为获取基于来自所述命令响应单元的响应而被赋予的标识符；以及

充放电控制单元，被配置为通过接收被传递到所述总线的、被指定了所述标识符的命令来控制充电和放电，

其中，所述轮询命令包括时隙帧信息，所述预定响应时段是根据所述时隙帧信息确定的。

11.根据权利要求10所述的电池设备，其中

所述命令响应单元在从一个以上预定时间帧中随机指定的时间帧内对所述轮询命令做出响应，所述一个以上预定时间帧包括在所述预定响应时段中。

12.一种供电系统，包括：

供电控制设备；以及

一个以上电池设备，

其中，所述供电控制设备包括

命令发送单元，被配置为将轮询命令传递到总线，以及

电池注册单元，被配置为对在预定响应时段内对所述轮询命令做出响应的所述电池设备赋予标识符，

其中，所述轮询命令包括时隙帧信息，所述预定响应时段是根据所述时隙帧信息确定的，并且

其中，所述命令发送单元对于由所述电池注册单元赋予了所述标识符的所述电池设备将所述标识符的信息传递到所述总线，并且将针对被赋予了所述标识符的所述电池设备的命令传递到所述总线，并且

所述电池设备包括

命令响应单元，被配置为接收从所述供电控制设备传递到所述总线的所述轮询命令，并且在预定响应时段内做出响应，

标识符获取单元，被配置为获取基于来自所述命令响应单元的响应通过所述供电控制设备赋予的所述标识符，以及

充放电控制单元，被配置为通过接收从所述供电控制设备传递到所述总线的、被指定了所述标识符的命令来控制充电和放电。

13.一种供电控制方法，包括：

将轮询命令传递到总线；

将标识符赋予给在预定响应时段内对所述轮询命令做出响应的电池设备；

对于被赋予了所述标识符的所述电池设备将所述标识符的信息传递到所述总线；以及

将针对被赋予了所述标识符的所述电池设备的命令传递到所述总线，

其中，所述轮询命令包括时隙帧信息，所述预定响应时段是根据所述时隙帧信息确定的。