CN108432030B - 电池组的温度监视装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于电池组的温度监视装置和方法。温度监视装置包括:多个从BMS,包括第一从BMS和第二从BMS;和通信地连接到多个从BMS的主BMS。主BMS基于从第一从BMS发送的并且指示来自于多个电池模块当中的第一电池模块的温度的第一温度数据为第二从BMS设定下一唤醒时间。

Description

电池组的温度监视装置和方法
技术领域
本公开涉及一种对在电动车辆等中使用的电池组的温度进行最优管理的装置和方法。
本申请要求于2016年8月12日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2016-0102925的优先权,其公开内容通过引用被合并在此。
背景技术
近来,对诸如膝上型电脑、摄像机、移动电话等的便携式电子设备的需求正在快速增长,并且已经开发电动车辆、储能电池、机器人、卫星等。因此,对可重复充电的高性能电池的研究正在积极进行。
镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等目前正在商品化,并且由于诸如因为当与镍基二次电池相比在锂二次电池中很少发生记忆效应的自由充电/放电、自放电率非常低、以及能量密度高的优点,这些电池当中的锂二次电池备受关注。
电池的最小单元可以被称为电池单元,并且串联连接的多个电池单元可以构成电池模块。而且,多个电池模块彼此串联或并联连接以形成电池组。
安装在电动车辆等中的电池组通常包括彼此串联或并联连接的多个电池模块。通常由至少一个电池管理系统(BMS)监视包括在电池组中的每个电池模块的状态和每个电池模块中包括的电池单元的状态。BMS在睡眠模式中消耗低功率时等待来自外部(例如,车辆的ECU)的驱动命令,并且在唤醒模式中执行监视操作、平衡操作、冷却操作、充电操作和放电操作。
特别地,电池组不得不适当地冷却以便于确保电池组的稳定操作。为此,BMS不得不根据时间的流逝反复地检查电池组或包含在电池组中的电池模块的温度。然而,除了电动车辆的电动机之外,BMS也通过从电池组供应的电能来操作,并且因此,在BMS不必要地切换到唤醒模式以执行电池组的温度监视的情况下,即使当电池组的温度在适当的温度范围内时,由于电池组的充电量的降低可能发生过度放电。
发明内容
技术问题
设计本公开以解决相关技术的问题,并且因此本公开针对提供用于电池组的温度监视装置和方法,其中根据包括在电池组中的多个电池模块的温度,单独地设定用于将管理电池的多个BMS从睡眠模式切换到唤醒模式的时间。
根据以下描述和本公开的示例性实施例,本公开的其他目的和优点将显而易见。而且,将容易理解的是,本公开的目的和优点通过在所附权利要求中阐述的手段及其组合来实现。
技术解决方案
在本公开的一个方面中,提供一种用于电池组的温度监视装置,该温度监视装置包括:多个从电池管理系统(BMS),包括第一从BMS和第二从BMS;和主BMS,被连接到多个从BMS以与多个从BMS通信,其中,多个从BMS中的每一个被配置成,当到达由主BMS预先设定到该从BMS的唤醒时间时,从睡眠模式切换到唤醒模式,以在被定义为从最后切换到唤醒模式的时间点到重新切换到睡眠模式的时间点的时段的唤醒时段期间测量来自于在电池组中包括的多个电池模块当中的、被设定到该从BMS的电池模块的温度,并且向主BMS发送指示在唤醒时段期间测量的温度的温度数据,并且主BMS被配置成,基于从第一从BMS发送并且指示来自于多个电池模块当中的第一电池模块的温度的第一温度数据设定第二从BMS的下一唤醒时间。
此外,主BMS可以被配置成,从包括电池组的电动车辆接收通知电动车辆的行驶状态的行驶数据,以基于行驶数据确定是否正在执行预先设定的事件,并且当正在执行预先设定的事件时,基于从第一从BMS发送的第一温度数据设定第二从BMS的下一唤醒时间。
此外,主BMS可以被配置成,与设定到多个从BMS中的一个的唤醒时间相比,将不同的唤醒时间设定到其它的从BMS中的至少一个。
而且,主BMS可以被配置成,当第一电池模块的温度低于第一设定温度时,将等于当前时间和第一设定时间段的总和的时间设定为第二从BMS的下一唤醒时间。在这种情况下,第二从BMS可以被配置成向主BMS发送指示来自于多个电池模块当中的第二电池模块的温度的第二温度数据。
另外,主BMS可以被配置成:当第一电池模块的温度等于或者高于第一设定温度且低于第二设定温度时,将等于当前时间和第二设定时间段的总和的时间设定为第二从BMS的下一唤醒时间。在这种情况下,第二设定时间段可以比第一设定时间段短。
此外,多个从BMS还可以包括第三从BMS,该第三从BMS被配置成向主BMS发送指示来自于多个电池模块当中的第三电池模块的温度的第三温度数据。在这种情况下,主BMS可以被配置成通过从第一电池模块的温度中减去第二电池模块的温度来计算差值,并且基于第二电池模块的温度和差值来设定第三从BMS的下一唤醒时间。
此外,主BMS可以被配置成,当差值为负值时,将等于当前时间和第三设定时间段的总和的时间设定为第二从BMS的下一唤醒时间,并且当差值是正值时,将等于当前时间和第四设定时间段的总和的时间设定为第二从BMS的下一唤醒时间。在这种情况下,第四设定时间段可以比第三设定时间段长。
而且,第一温度数据可以包括在第一从BMS的唤醒时段期间在多个不同时间点处测量的第一电池模块的多个温度值。主BMS可以被配置成,基于包括在第一温度数据中的多个温度值,分析在唤醒时段中示出的、第一电池模块的温度中的变化模式,并且进一步基于变化模式设定第二从BMS的下一唤醒时间。
在本公开的另一方面中,还提供一种包括用于电池组的温度监视装置的电池组。
在本公开的另一方面中,还提供一种包括电池组的电动车辆。
在本公开的另一方面中,还提供一种用于电池组的温度监视方法,该温度监视方法包括:当到达预先设定到第一从电池管理系统(BMS)的唤醒时间时,第一从BMS从睡眠模式切换到唤醒模式;在被定义为从最后切换到唤醒模式的时间点到重新切换到睡眠模式的时间点的时段的唤醒时段期间,第一从BMS测量来自于在电池组中包括的多个电池模块当中的第一电池模块的温度;第一从BMS向主BMS发送第一温度数据,该第一温度数据指示在唤醒时段期间测量的第一电池模块的温度;主BMS基于第一温度数据设定第二从BMS的下一唤醒时间;当到达由主BMS设定到第二从BMS的唤醒时间时,第二从BMS从睡眠模式切换到唤醒模式;以及在被定义为从最后切换到唤醒模式的时间点到重新切换到睡眠模式的时间点的时段的唤醒时段期间,第二从BMS测量来自于多个电池模块当中的第二电池模块的温度。
而且,第二从BMS的下一唤醒时间的设定可以包括,当第一电池模块的温度低于第一设定温度时,将等于当前时间和第一设定时间段的总和的时间设定为第二从BMS的下一唤醒时间。
而且,第二从BMS的下一唤醒时间的设定可以包括,当第一电池模块的温度等于或高于第一设定温度且低于第二设定温度时,将等于当前时间和第二设定时间段的总和的时间设定为第二从BMS的下一唤醒时间。这里,第二设定时间段可以比第一设定时间段短。
本发明的作用
根据本公开的实施例,用于将管理电池组的状态的多个BMS从睡眠模式切换到唤醒模式的时间可以根据被包括在电池组中的多个电池模块中的每一个的温度被单独地设定。因此,可以减少当BMS不必要地进入唤醒模式时发生的功耗。
另外,用于将每个BMS从睡眠模式切换到唤醒模式的时间点可以根据电池组的温度自适应地调整,并且因此电池组可以被有效地冷却。
本公开的效果不限于前述的效果,并且本公开的其他效果可以通过以下描述来理解,并且将从本公开的实施例中变得显而易见。
附图说明
附图图示本公开的优选实施例并且与前述公开一起用作提供对本公开的技术特征的进一步理解,并且因此,本公开不被解释为限于附图。
图1是根据本公开的实施例的电动车辆的功能配置的框图。
图2是用于图示根据本公开的实施例的温度监视装置的操作的参考图。
图3和图4是用于图示根据本公开的实施例的温度监视装置的操作的参考图。
图5和图6是用于图示根据本公开的另一实施例的温度监视装置的操作的参考图。
图7和8是用于图示根据本公开的另一实施例的温度监视装置的操作的参考图。
图9是图示根据本公开的实施例的电池组的温度监视方法的流程图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细地描述本公开的一个或多个实施例。在描述之前,应该理解的是,说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于通用和词典含义,而是基于允许发明人为了最好的解释而适当地定义术语的原理基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念解释。
因此,这里提出的描述仅仅是用于图示目的的优选示例,而不旨在限制本公开的范围,因此应理解,可以在不背离本公开的概念和范围的情况下对其进行其他等同物和修改。
在本公开的实施例的详细描述中,可以省略对公知的相关功能和配置的详细描述,使得不以多余的细节模糊本公开的技术。
应进一步理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”指明所陈述的组件的存在,但不排除存在或添加一个或多个组件。另外,这里提供的诸如<控制单元>的术语指示执行至少一个功能或操作的单元,并且可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。
此外,当提及部件与另一部件“连接”时,其不仅意指“直接连接”,而且还意指与插入在两个部件之间的不同元件的“间接连接”。
在下文中,将在下面描述根据本公开的实施例的电动车辆、电池组和温度监视装置。
图1是根据本公开的实施例的电动车辆1的功能配置的框图。
参考图1,电动车辆1可以包括电动机10、电池组100、温度监视装置200、控制器300和冷却设备400。
电动机10被配置成将从电池组100供应的电能转换为转动能。电动机10的转动能被传送到电动车辆1的车轮等以使电动车辆1移动。
电池组100可以包括n个电池模块110-1至110-n。电池模块110-1至110-n可以在电池组100中彼此串联和/或并联连接。每个电池模块110可以包括至少一个电池单元。这里,电池单元可以表示可以经由电化学反应重复充电和放电的最小单元。
温度监视装置200包括多个从电池管理系统(BMS)210-1至210-n以及主BMS 220。
每个从BMS(在下文中,被称为“S-BMS”)210可以耦合到至少一个电池模块110。图1示出一个电池模块110和一个S-BMS 210以一一对应的方式彼此连接,但是本公开不限于此。
S-BMS 210中的每一个可以在睡眠模式和唤醒模式中操作。在睡眠模式中,S-BMS210在消耗低功率时等待来自主BMS 220的控制信号。在唤醒模式中,每个S-BMS 210被配置成监视与其耦合的一个电池模块110的状态,并且基于监视结果生成通知电池模块110的状态的监视数据。
监视数据指示电池模块110的独立操作状态,基本上包括关于电池模块110的温度的信息,并且可以附加地包括与电压、电流、内部电阻、充电状态(SOC)和健康状态(SOH)中的至少一个有关的信息。在包括在监视数据中的数据中,指示电池模块110的温度的数据可以被称为“温度数据”。
根据来自稍后将描述的主BMS 220的控制命令或根据预定时段,每个S-BMS 210可以生成指示从由S-BMS 210自身管理的电池模块110测量的温度值的温度数据,并且可以经由通信网络将温度数据提供给与其连接的主BMS 220。例如,通信网络可以是诸如控制器区域网络(CAN)的有线通信网络,或诸如蓝牙的无线通信网络。温度数据可以包括多个S-BMS210-1至210-n中的每一个的标识符。这里,每个标识符可以分别与从每个电池模块110-1至110-n监视的温度值相关联。
主BMS 220(在下文中,被称为“M-BMS”)可以接收从多个S-BMS 210-1至210-n提供的温度数据。
M-BMS 220可以基于被包括在温度数据中的S-BMS 210-1至210-n的标识符识别从S-BMS 210-1至210-n中的哪一个来监视在温度数据中包括的每个温度值。
M-BMS 220被配置成基于温度数据生成分别设定多个S-BMS 210-1至210-n的唤醒时间的设定数据。设定数据可以通过通信网络传送到S-BMS 210-1至210-n中的至少一个。
这里,唤醒时间可以表示用于唤醒每个S-BMS 210的时间。换句话说,每个S-BMS210在由设定数据设定的唤醒时间从睡眠模式切换到唤醒模式。在从在被设定的唤醒时间进入唤醒模式的时间点已经流逝预定的时间段之后,每个S-BMS 210可以自动切换到睡眠模式。为此,S-BMS 210-1至210-n和M-BMS 220可以均在其中包括实时时钟。针对S-BMS210-1至210-n中的每一个设定的唤醒时间可以与其他的相等或不同。
M-BMS 220收集从S-BMS 210-1至210-n发送的通知电池组的状态的数据,并且将收集的数据发送至控制器300。
控制器300被配置成生成通知电动车辆1的行驶状态的行驶数据。例如,行驶数据可以包括指示行驶速度、地理位置、外部温度、马达10的转速、加速器踏板的位置、制动踏板的位置以及电动车辆1中是否有乘客的信息。M-BMS 220可以经由通信网络从控制器300接收行驶数据。
M-BMS 220可以基于行驶数据确定是否发生预定事件。预先通过初始实验等将事件确定为适合S-BMS 210进入唤醒模式。例如,电动机10的旋转完全停止或者电动车辆1被关闭的状态可以是事件的一个示例。M-BMS 220可以基于行驶数据识别电动车辆1是否被关闭。M-BMS 220可以在预定事件发生期间生成设定数据。
而且,控制器300被配置成基于从M-BMS 220提供的数据产生用于驱动冷却装置400的控制信号。例如,当从M-BMS 220提供的数据通知电池组100过热时,控制器300可输出用于向冷却装置400供应电能的控制信号。
上述控制器300可以通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP),数字信号处理设备(DSPD),可编程逻辑设备(PLD),现场可编程门阵列(FPGA)、微控制器、微处理器和用于执行其他功能的电子设备,如硬件中的至少一个被实现。例如,控制器300可以被实现为可编程逻辑控制器(PLC)。
控制器300可以包括存储器310。存储器310可以存储关于电动车辆1的整个操作中所要求的各种数据和命令。存储器310可以包括闪存类型、硬盘类型、固态硬盘(SSD)类型、硅盘驱动器(SDD)类型、多媒体卡微型、随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和可编程ROM(PROM)中的至少一个的存储介质。
存储器310可临时或永久地存储由直接或间接连接到控制器300的其他元件处理的信息或与其他元件有关的数据。
冷却装置400被配置成响应于从控制器300提供的控制信号执行用于冷却电池组100的操作。详细地,冷却装置400驱动冷却风扇410,使得由电池组100产生的热量可以经由预定冷却介质(例如,空气和冷却水)排放到外部。在电池组100的温度值超过预先设定的临界值的情况下,控制器300可以基于电池组100的温度值和临界值之间的差来调整包括在冷却装置400中的冷却风扇410的旋转速度。
可以由M-BMS 220基于感测数据中包括的电池模块110-1至110-n中的至少一个的温度值来确定电池组100的温度值。例如,可以将来自于包括在感测数据中的温度值当中的最大温度值确定为电池组100的温度值。作为另一示例,包括在感测数据中的两个或更多个温度值的平均温度值可以被确定为电池组100的温度值。
图1示出电池组100仅包括多个电池模块110-1至110-n,但是电池组100可以包括管理装置200和/或冷却装置400。例如,冷却装置400可以被一体化地耦合到电池组100的壳体。
在下文中,为了便于描述,将假定三个电池模块110被包括在电池组100中,并且电池模块110分别被称为第一电池模块110-1、第二电池模块110-2和第三电池模块110-3。另外,第一电池模块110-1、第二电池模块110-2和第三电池模块110-3的温度由第一S-BMS210-1、第二S-BMS 210-2、以及第三S-BMS 210-3重复监视。
图2是用于图示根据本公开的实施例的温度监视装置200的操作的参考图。
参考图2,温度监视装置200可以根据预定顺序分别监视电池模块110-1至110-3的温度。详细地,温度监视装置200可以被配置成在确定的时间点仅监视一个电池模块的温度。
例如,如图2中的箭头所指示的,可以按照第一电池模块110-1、第二电池模块110-2、第三电池模块110-3和第一电池模块110-1的顺序依次监视电池模块的温度。
通常,电池模块110-1至110-3被共同地容纳在电池组100的壳体中,并且因此,除了特定情况(例如,故障)之外,在相同时间点处的电池模块当中的温度变化将非常小。换句话说,从一个电池模块测量的温度可以反映其他电池模块的温度。因此,将管理电池组100的状态的所有S-BMS 210-1至210-3同时从睡眠模式切换到唤醒模式以便监视电池组100的温度将是非常低效的。
反而,温度监视装置200的M-BMS 220可以被配置成与S-BMS 210-1至210-3之一设定的唤醒时间相比,为其它的S-BMS中的至少一个设定不同的唤醒时间。例如,当用于第一S-BMS 210-1的唤醒时间被预先设定为2016年5月10日下午1点时,M-BMS 220可以将与2016年5月10日下午1点不同的时间设定为用于第二S-BMS 210-2和第三S-BMS 210-3中的至少一个的唤醒时间。
另外,在其中发生预定事件期间的确定时间点处预先设定S-BMS 210-1至210-3中的一个(210-1)的下一唤醒时间而尚未设定用于其他的S-BMS 210-2和210-3的下一唤醒时间的情况下,M-BMS 220可以基于从第一S-BMS 210-1发送的第一温度数据确定S-BMS 210-2和210-3中的至少一个的下一唤醒时间。
这将在下面参考图3至图9更详细地描述。
在图3至图8中,第一设定温度TS1可以是通过初始实验预先设定以确定是否存在关于电池组100过热的担忧的下限。另外,第二设定温度TS2可以是为通过初始实验预先设定以确定电池组100是否已经过热的上限。也就是说,电池组100的温度低于第一设定温度TS1表示电池组100不可能过热。而且,电池组100的温度等于或高于第二组温度TS2表示电池组100已经过热。此外,电池组100的温度等于或大于第一设定温度TS1且低于第二设定温度TS2表示存在指示电池组100将很快过热的迹象。
图3和图4是用于图示根据本公开的实施例的温度监视装置200的操作的参考图。
图3示例性地示出其中由第一S-BMS 210-1测量的第一电池模块110-1的温度T1A低于第一设定温度TS1的情况。详细地,第一S-BMS 210-1在由M-BMS 220最后通知的唤醒时间t1A处切换到唤醒模式。即,第一S-BMS 210-1保持在睡眠模式中,直到从最后切换到睡眠模式的时间点到达唤醒时间t1A,并且然后,当达到预先向其设定的唤醒时间t1A时,第一S-BMS210-1在预定保持时间段Δtp期间保持在唤醒模式中。也就是说,当从唤醒时间t1A已经流逝保持时间段Δtp时,第一S-BMS 210-1再次切换到睡眠模式。从最后唤醒时间t1A到再次切换到睡眠模式的时间点t1B的时段可以被称为唤醒时段。即,保持时间段Δtp表示每个唤醒时段的时间长度。
如上所述,因为第一电池模块110-1的温度T1A低于第一设定温度TS1,所以不用担心第一电池模块110-1的过热,并且因此,本领域的技术人员将认识到,不用担心或几乎不用担心其他电池模块110-2和110-3的过热。因此,用于测量第二电池模块110-2的温度的第二S-BMS 210-2的唤醒时间可以从第一电池模块110的温度T1A等于或高于第一设定温度TS1的情况下的唤醒时间被延迟。
当第一电池模块110-1的温度T1A低于第一设定温度TS1时,M-BMS 220可以将等同于当前时间tC1和第一设定时间段ΔtS1之和的时间设定为第二S-BMS 210-2的下一唤醒时间t2A。也就是说,第二S-BMS 210-2的下一唤醒时间t2A是当从当前时间tC1流逝第一设定时间段ΔtS1的时间。这里,当前时间tC1等于时间t1B或者在时间t1B之后。在图3中,第二S-BMS210-2和第三S-BMS 210-3可以至少从时间t1A到时间t2A处于睡眠模式中。
与图3不同,图4示例性地示出其中在唤醒时段中第一S-BMS 210-1的测量的第一电池模块110-1的温度T1B等于或高于第一设定温度TS1且低于第二设定温度TS2的情况。即,第一电池模块110-1的温度T1B高于图3中的温度T1A
第一电池模块110-1的温度T1B等于或高于第一设定温度TS1且低于第二设定温度TS2表示第一电池模块110-1过热的可能性高,并且因此有必要以相对较短的时段来监视电池组100的温度。为此,M-BMS 220可以将等于当前时间tC1和第二设定时间段ΔtS2之和的时间设定为第二S-BMS 210-2的下一唤醒时间t2A'。即,第二S-BMS 210-2的下一唤醒时间t2A'是当从当前时间tC1开始流逝第二设定时间段ΔtS2时的时间。
这里,第二设定时间段ΔtS2短于第一设定时间段ΔtS1。因此,与第一电池模块110-1的温度T1A低于第一设定温度TS1的情况相比,第二S-BMS 210-2可以快时间段ΔtS1-ΔtS2地切换到唤醒模式。在图4中,第二S-BMS 210-2和第三S-BMS 210-3可以至少从时间t1A到时间t2A'处于睡眠模式。
图5和图6是用于图示根据本公开的另一实施例的温度监视装置200的操作的参考图。
图5和图6示例性地示出其中在由M-BMS 220设定的唤醒时间t2A处将第二S-BMS210-2切换到唤醒模式的情况,与图3相同。
参考图5,当从唤醒时间t2A开始已经流逝保持时间段Δtp时,第二S-BMS 210-2可以在时间点t2B再次切换到睡眠模式。也就是说,第二S-BMS 210-2可以在从唤醒时间t2A开始的保持时间段Δtp期间在唤醒模式下操作。在第二S-BMS 210-2的唤醒时段期间,第二S-BMS 210-2测量第二电池模块110-2的温度T2A,并且向M-BMS 220发送指示第二电池模块110-2的温度的第二温度数据。如图5中所示,第二电池模块110-2的温度T2A可以等于或高于第一设定温度TS1并低于第二设定温度TS2
在这种情况下,如参照图3的上述方式,M-BMS 220可以将等同于当前时间tC2和第一设定时间段ΔtS1之和的时间设定为第三S-BMS 210-3的下一唤醒时间。
相反,M-BMS 220可以通过不同的计算过程来设定第三S-BMS 210-3的下一唤醒时间。优选地,M-BMS 220还可以基于比较第一电池模块110-1的温度T1A与第二电池模块110-2的温度T2A的结果来设定第三S-BMS 210-3的下一唤醒时间。
详细地,M-BMS 220可以通过从由第一S-BMS 210-1最后测量的第一电池模块110-1的温度T1A中减去第二电池模块110-2的温度T2A,即T1A-T2A,计算差值。当差值为正值时,表示第二电池模块110-2的温度T2A低于第一电池模块110-1的温度T1A。相反地,当差值为负值时,表示第二电池模块110-2的温度T2A高于第一电池模块110-1的温度T1A
在图5中,因为第二电池模块110-2的温度T2A高于第一电池模块110-1的温度T1A,所以差值T1A-T2A将为负值。当在测量第一电池模块110-1的温度T1A之后测量的第二电池模块110-2的温度T2A高于第一电池模块110-1的温度T1A时,这意味着电池组100的温度正在增加。
因此,当差值T1A-T2A具有负值时,可能优选的是,第三S-BMS 210-3比等同于当前时间tC2和第一设定时间段ΔtS1之和的时间更快地切换到唤醒模式。这里,M-BMS 220可以将对应于当前时间tC2和第三设定时间段ΔtS3之和的时间设定为第三S-BMS 210-3的下一唤醒时间。可以通过从第一设定时间段ΔtS1减去补偿时间段ΔtK1来获得第三设定时间段ΔtS3。补偿时间段ΔtK1可以具有对应于差值T1A-T2A的时间长度。即,满足等式t3A=tC2+ΔtS3=(tC2+ΔtS1)-ΔtK1。这里,M-BMS 220可以通过使用预定算法等来确定与差值T1A-T2A对应的补偿时间段ΔtK1。在图5中,第一S-BMS 210-1和第三S-BMS 210-3可以至少从时间t2A到时间t3A处于睡眠模式中。
接下来,参考图6,识别在从唤醒时间t2A到当第二S-BMS 210-2切换到睡眠模式时的时间t2B的唤醒时段期间测量的第二电池模块110-2的温度T2B低于第一设定温度TS1并且也低于先前测量的第一电池模块110-1的温度T1A,这与图5的示例相反。在这种情况下,M-BMS220可以通过从由第一S-BMS 210-1最后测量的第一电池模块110-1的温度T1A中减去第二电池模块110-2的温度T2B即T1A-T2B来计算差值。因为第二电池模块110-2的温度T2B高于第一电池模块110-1的温度T1A,所以差值T1A-T2B将是正值。当差值T1A-T2B具有正值时,这意味着电池组100被很好地冷却。也就是说,电池组100过热的可能性相对较低。
因此,当差值T1A-T2B具有正值时,可以将等于当前时间tC2和第四设定时间段ΔtS4之和的时间t3A'设定为第三S-BMS 210-3的下一唤醒时间。第四设定时间段ΔtS4可以比第三设定时间段ΔtS3长。例如,第四设定时间段ΔtS4可以通过将补偿时间段ΔtK2与第一设定时间段ΔtS1相加来获得。补偿时间段ΔtK2可以具有对应于差值T1A-T2B的时间长度。即,满足式t3A'=tC2+ΔtS4=(tC2+ΔtS1)+ΔtK2。这里,M-BMS 220可以通过使用预定算法等来确定与差值T1A-T2B相对应的补偿时间段ΔtK2。在图6中,第一S-BMS 210-1和第三S-BMS 210-3可以至少从时间t2A到时间t3A'处于睡眠模式中。
图7和图8是用于图示根据本公开的另一实施例的温度监视装置200的操作的参考图。
当与图3比较时,图7的实施例与图3的不同之处在于,在单个唤醒时段期间,即,从时间t1A到时间t1B期间,第一S-BMS 210-1多次测量第一电池模块110-1的温度。详细地说,其等于图3的示例,因为第一S-BMS 210-1在从M-BMS 220最后通知的唤醒时间t1A起的预定保持时间段Δtp期间保持在唤醒模式中并且然后再次切换到睡眠模式。然而,本实施例不同于参考图3所图示的实施例,因为在单个唤醒时段期间在多个不同时间点处测量第一电池模块110-1的温度。第一S-BMS 210-1可以向M-BMS 220发送第一温度数据,该第一温度数据包括在单个唤醒时间段内的多个不同时间点处测量的第一电池模块110-1的多个温度值。
M-BMS 220可以基于从第一S-BMS 210-1发送的第一温度数据来分析唤醒时段期间第一电池模块110-1的温度变化模式。例如,M-BMS 220可以根据时间流逝确定第一电池模块110-1的温度增加或者降低。
另外,M-BMS 220可以基于第一电池模块110-1的温度和温度变化模式来设定第二S-BMS 210-2的下一唤醒时间。
例如,第一电池模块110-1的温度可以在单个唤醒时段期间逐渐地上升。即,第一电池模块110-1的温度倾斜度可以具有正值。例如,如图7中所示,在单次唤醒期间测量的第一电池模块110-1的三个温度值以恒定的斜率增加使得满足条件T1C<T1D<T1E<TS1
在这种情况下,M-BMS 220可以将与当前时间tC1和第五设定时间段ΔtS5之和相等的时间t2A”设定为第二S-BMS 210-S的下一唤醒时间。这里,第五设定时间段ΔtS5可以等于从第一设定时间段ΔtS1中减去补偿时间ΔtK3所获得的时间。即,满足公式t2A”=(tC1+ΔtS1)-ΔtK3=tC1+ΔtS5。补偿时间ΔtK3可以具有与具有正值的第一电池模块110-1的温度倾斜相对应的时间长度。
图8示例性地示出在单个唤醒时段期间第一电池模块110-1的温度逐渐降低的情况下温度监视装置200的操作。第一电池模块110-1的温度倾斜度可以具有负值。例如,如图8中所示,在单次唤醒期间测量的第一电池模块110-1的三个温度值以恒定的斜率下降,使得满足条件T1H<T1G<T1F<TS1
在这种情况下,M-BMS 220可以将与当前时间tC1和第六设定时间段ΔtS6之和相等的时间t2A”'设定为第二S-BMS 210-2的下一唤醒时间。这里,第六设定时间段ΔtS6可以等于通过将补偿时间ΔtK4与第一设定时间段ΔtS1相加而获得的时间。即,公式t2A”'=(tC1+ΔtS1)+ΔtK4=tC1+ΔtS6被满足。补偿时间ΔtK4可以具有与具有负值的第一电池模块110-1的温度倾斜相对应的时间长度。
图7和图8图示温度监视装置200的M-BMS 220根据第一电池模块110-1的温度变化模式设定第二S-BMS 210-2的下一唤醒时间,但是相同方式可以应用于另一个电池模块。例如,M-BMS 220可以根据第二电池模块110-2的温度变化模式来设定第三S-BMS 210-3的下一唤醒时间。作为另一示例,M-BMS 220可以根据第三电池模块110-3的温度变化模式来设定第一S-BMS 210-1的下一唤醒时间。
而且,图7和图8示出第一电池模块110-1的温度低于第一设定温度TS1的示例,但是也可以以类似的方式在第一电池模块110-1的温度等于或者等于高于第一设定温度TS1的情况下应用该示例。
图9是图示根据本公开的实施例的监视电池组100的温度的方法的流程图。
参考图9,在步骤S910处,当M-BMS 220向其设定的唤醒时间到达时,第一S-BMS210-1从睡眠模式切换到唤醒模式。在步骤S910之后,执行步骤S920。
在步骤S920处,第一S-BMS 210-1在唤醒时段期间至少一次测量来自于包括在电池组中的多个电池模块当中的第一电池模块110-1的温度。唤醒时间段可以被定义为从最后切换到唤醒模式的时间点到重新切换睡眠模式的时间点的时段。在步骤S920之后,执行步骤S930。
在步骤S930处,第一S-BMS 210-1向M-BMS 220发送第一温度数据,该第一温度数据指示在唤醒时段期间测量的第一电池模块110-1的温度。在步骤S930之后,执行步骤S940。
在步骤S940处,M-BMS 220基于在步骤S930处从第一S-BMS 210-1发送的第一温度数据来设定第二S-BMS 210-2的下一唤醒时间。例如,在与第一温度数据对应的第一电池模块110-1的温度低于第一设定温度的情况下,M-BMS 220可以将等于当前时间和第一设定时间段的总和的时间设定为第二S-BMS 210-2的下一唤醒时间。作为另一示例,在第一电池模块110-1的温度等于或高于第一设定温度并且低于第二设定温度的情况下,M-BMS 220可以将等于当前时间和第二设定时间段的总和的时间作为第二S-BMS 210-2的下一唤醒时间。这里,第二设定时间段可以比第一设定时间段短。在步骤S940之后,执行步骤S950。
在步骤S950,当到达M-BMS 220在步骤S940向其设定的唤醒时间时,第二S-BMS210-2从睡眠模式切换到唤醒模式。在步骤S950之后,执行步骤S960。
在步骤S960处,在被定义为从最后切换到唤醒模式的时间点到重新切换到睡眠模式的时间点的时段期间,第二S-BMS 210-2测量来自于多个电池模块当中的第二电池模块110-2的温度。在步骤S960之后,执行步骤S970。
在步骤S970处,第二S-BMS 210-2向M-BMS 220发送第二温度数据,该第二温度数据指示在唤醒时段期间测量的第二电池模块110-2的温度。
虽然在附图中未示出,但是在步骤S970之后,M-BMS 220可以基于在步骤S970处从第二S-BMS 210-2发送的第二温度数据设定除了第二S-BMS 210-2之外的其他S-BMS的下一唤醒时间。
本公开的上述实施例不是仅通过装置和/或方法来体现。替选地,上述实施例可以通过执行与本公开的示例性实施例的配置相对应的功能的程序或其上记录有程序的记录介质来体现,并且可以从由本发明所属的本领域的普通技术人员从上述实施例的描述中容易地设计这些实施例。
已经详细地描述了本公开。然而,应理解的是,仅通过说明给出指示本公开的优选实施例的特定示例和详细描述,因为从此详细描述对本领域的技术人员来说本公开的范围内的各种变化和修改将变得显而易见。
另外,对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是,在不脱离由所附权利要求限定的本公开的概念和范围的情况下可以进行修改和变化,并且因此,本公开不限于前述实施例的配置和方法,但是实施例的全部或部分可以被选择性地组合以被配置成各种修改。

Claims (11)

1.一种用于电池组的温度监视装置,所述温度监视装置包括:
多个从电池管理系统(BMS),包括第一从电池管理系统和第二从电池管理系统;和
主电池管理系统,所述主电池管理系统被连接到所述多个从电池管理系统,以与所述多个从电池管理系统通信,
其中,所述多个从电池管理系统中的每一个被配置成:当到达由所述主电池管理系统预先设定到该从电池管理系统的唤醒时间时,从睡眠模式切换到唤醒模式,以在被定义为从最后切换到所述唤醒模式的时间点到重新切换到所述睡眠模式的时间点的时段的唤醒时段期间测量来自于在所述电池组中包括的多个电池模块当中的、被设定到该从电池管理系统的电池模块的温度,并且向所述主电池管理系统发送指示在所述唤醒时段期间测量的温度的温度数据,并且
所述主电池管理系统被配置成:基于从所述第一从电池管理系统发送并且指示来自于所述多个电池模块当中的第一电池模块的温度的第一温度数据确定所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间,
其中,所述主电池管理系统被配置成:当所述第一电池模块的温度低于第一设定温度时,将等于当前时间和第一设定时间段的总和的时间设定为所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间,并且
所述第二从电池管理系统被配置成:向所述主电池管理系统发送指示来自于所述多个电池模块当中的第二电池模块的温度的第二温度数据。
2.根据权利要求1中所述的温度监视装置,其中,所述主电池管理系统被配置成:从包括所述电池组的电动车辆接收通知所述电动车辆的行驶状态的行驶数据,以基于所述行驶数据确定是否正在执行预先设定的事件,并且当正在执行预先设定的所述事件时,基于从所述第一从电池管理系统发送的所述第一温度数据设定所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间。
3.根据权利要求1所述的温度监视装置,其中,所述主电池管理系统被配置成:与设定到所述多个从电池管理系统中的一个的唤醒时间相比,将不同的唤醒时间设定到其他从电池管理系统中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的温度监视装置,其中,所述主电池管理系统被配置成:当所述第一电池模块的温度等于或者高于所述第一设定温度且低于第二设定温度时,将等于当前时间和第二设定时间段的总和的时间设定为所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间,并且所述第二设定时间段比所述第一设定时间段短。
5.根据权利要求1所述的温度监视装置,其中,所述多个从电池管理系统还包括第三从电池管理系统,所述第三从电池管理系统被配置成,向所述主电池管理系统发送指示来自于所述多个电池模块当中的第三电池模块的温度的第三温度数据,并且
所述主电池管理系统被配置成:通过从所述第一电池模块的温度减去所述第二电池模块的温度来计算差值,并且基于所述第二温度数据和所述差值设定所述第三从电池管理系统的下一唤醒时间。
6.根据权利要求5所述的温度监视装置,其中,所述主电池管理系统被配置成:当所述差值为负值时,将等于当前时间和第三设定时间段的总和的时间设定为所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间,并且当所述差值是正值时,将等于当前时间和第四设定时间段的总和的时间设定为所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间,并且所述第四设定时间段比所述第三设定时间段长。
7.根据权利要求1所述的温度监视装置,其中,所述第一温度数据包括在所述第一从电池管理系统的所述唤醒时段期间在多个不同时间点处测量的所述第一电池模块的多个温度值,并且
所述主电池管理系统被配置成:基于在所述第一温度数据中包括的所述多个温度值,分析在所述唤醒时段中示出的、所述第一电池模块的温度中的变化模式,并且进一步基于所述变化模式设定所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间。
8.一种电池组,所述电池组包括根据权利要求1至权利要求7中的任意一项所述的用于所述电池组的所述温度监视装置。
9.一种包括根据权利要求8所述的电池组的电动车辆。
10.一种用于电池组的温度监视方法,所述温度监视方法包括:
当到达预先设定到第一从电池管理系统(BMS)的唤醒时间时,所述第一从电池管理系统从睡眠模式切换到唤醒模式;
在被定义为从最后切换到所述唤醒模式的时间点到重新切换到所述睡眠模式的时间点的时段的唤醒时段期间,所述第一从电池管理系统测量来自于在电池组中包括的多个电池模块当中的第一电池模块的温度;
所述第一从电池管理系统向主电池管理系统发送第一温度数据,所述第一温度数据指示在所述唤醒时段期间测量的所述第一电池模块的温度;
所述主电池管理系统基于所述第一温度数据设定第二从电池管理系统的下一唤醒时间;
当到达由所述主电池管理系统设定到所述第二从电池管理系统的唤醒时间时,所述第二从电池管理系统从所述睡眠模式切换到所述唤醒模式;以及
在被定义为从最后切换到所述唤醒模式的时间点到重新切换到所述睡眠模式的时间点的时段的唤醒时段期间,所述第二从电池管理系统测量来自于多个电池模块当中的第二电池模块的温度,
其中,设定所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间包括:当所述第一电池模块的温度低于第一设定温度时,将等于当前时间和第一设定时间段的总和的时间设定为所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间。
11.根据权利要求10所述的温度监视方法,其中,设定所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间包括:当所述第一电池模块的温度等于或高于所述第一设定温度且低于第二设定温度时,将等于当前时间和第二设定时间段的总和的时间设定为所述第二从电池管理系统的下一唤醒时间,并且所述第二设定时间段比所述第一设定时间段短。
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