CN109313238A - 用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统和方法，并且更加具体地，涉及如下一种用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统和方法，该系统和方法通过主BMS将唯一编号分配信号施加到分别连接到一个或多个单体模块控制器的一个或多个电阻器单元，并且基于施加到一个或多个电阻器单元的唯一编号分配信号的电压值将唯一编号分别分配给一个或多个单体模块控制器，以在无需添加单独的唯一编号分配模块的情况下，通过简单电路实现将唯一编号分配给一个或多个单体模块控制器。

Description

用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统和方法
技术领域
本申请要求2017年2月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0020549的优先权和权益，其全部内容通过引用被合并在此。
本发明涉及一种用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统和方法，并且更具体地，涉及如下一种用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统和方法，其通过主BMS将唯一编号分配信号施加到分别连接到一个或多个单体模块控制器的一个或多个电阻器单元，并且基于施加到一个或多个电阻器单元的唯一编号分配信号的电压值将唯一编号分别分配给一个或多个单体模块控制器，以在无需添加单独的唯一编号分配模块的情况下，通过简单的电路实现将唯一编号分配给一个或多个单体模块控制器。
背景技术
通常，在二次电池中，在诸如电动车辆、能量存储系统和不间断电源的需要高容量的环境中，能够通过连接多个单元二次电池单体来使用一个电池模块，并且在一些情况下，可以连接和使用多个电池模块。
当多个电池模块一起使用时，电池模块由于诸如过电流和过电压的异常操作而过热，这可能导致电池模块膨胀和损坏。为了解决这样的问题，需要一种技术，当连接和使用多个电池模块时，该技术连续地测量和监视各个单独模块的各种状态信息，诸如电压、电流和温度，并且防止单元单体被过度充电和过度放电。
因此，在现有技术中，为了解决这样的问题，单体模块控制器(CMC)分别连接到各个电池模块，以诊断和控制电池的状态，并且唯一编号被分配给分别连接到多个电池模块的多个CMC中的每一个，以在一个主BMS中管理多个电池模块。
同时，在现有技术中用于分配唯一编号的技术另外需要单独的唯一编号分配模块，其用于为每个CMC分配唯一编号，并且随着连接的电池模块的数量增加，唯一编号分配模块的数量也增加，并且结果，用于制造整个系统的成本增加，并且整个系统的体积增加。
因此，为了解决与现有技术中的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统和方法相关联的问题，本发明人已经发明出如下用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统和方法，其基于分别施加到连接到一个或多个单体模块控制器的一个或多个电阻器单元的唯一编号分配信号的电压值，分别向一个或多个单体模块控制器分配唯一编号，以在无需添加单独的唯一编号分配模块、二极管和双极型晶体管(BJT)的情况下，通过简单电路实现向一个或多个单体模块控制器分配唯一编号。
发明内容
技术问题
本发明被设计以解决问题并且本发明已经努力提供一种用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统和方法，其基于分别连接到一个或多个单体模块控制器的一个或多个电阻器单元的唯一编号分配信号的电压值，分别向一个或多个单体模块控制器分配唯一编号，以在无需添加单独的唯一编号分配模块、二极管和双极型晶体管(BJT)的情况下，通过简单的电路实现将唯一编号分配给一个或多个单体模块控制器。
技术解决方案
根据本发明的实施例，一种用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统可以包括：一个或多个单体模块控制器(CMC)，所述一个或多个单体模块控制器(CMC)分别连接到一个或多个电池模块，并且存储分配的唯一编号；一个或多个电阻器单元，所述一个或多个电阻器单元分别连接到一个或多个CMC；以及主电池管理系统(BMS)，所述主电池管理系统(BMS)将唯一编号分配信号施加到一个或多个电阻器单元，并且所述主BMS可以基于施加到电阻器单元的所述唯一编号分配信号的电压值将所述唯一编号分配给一个或多个CMC。
在实施例中，各个CMC可以包括控制单元，所述控制单元分别从电阻器单元接收和存储所述唯一编号分配信号，并且各个电阻器单元可以包括第一电阻器和第二电阻器，所述第一电阻器将所述唯一编号分配信号的电压值减小特定值，并且所述第二电阻器分别将已减小所述特定值的唯一编号分配信号的电压值减小到控制单元能够允许的大小。
在实施例中，所述主BMS可以包括唯一编号分配单元和下拉电阻器，所述唯一编号分配单元输出所述唯一编号分配信号；并且一个或多个电阻器单元当中的位于最前端处的电阻器单元的一侧可以被连接到唯一编号分配单元，并且位于最后端处的电阻器单元的一侧可以被连接到所述下拉电阻器。
在实施例中，所述唯一编号分配信号的电压值可以是12V。
在实施例中，一个或多个电阻器单元可以被串联地连接。
根据本发明的另一实施例，一种用于向单体模块控制器分配唯一编号的方法可以包括：通过主电池管理系统(BMS)，将唯一编号分配信号施加到分别被连接到一个或多个单体模块控制器(CMC)的一个或多个电阻器单元；和通过主BMS，基于施加到电阻器单元的唯一编号分配信号的电压值将唯一编号分配给一个或多个CMC。
在实施例中，所述唯一编号分配信号的施加可以包括：通过第一电阻器，将所述唯一编号分配信号的电压值减小特定值；和通过第二电阻器，将已减小特定值的唯一编号分配信号的电压值减小到控制单元能够允许的大小，并且所述唯一编号的分配可以包括：通过控制单元，从所述第二电阻器，接收和存储减小到能够允许的大小的唯一编号分配信号。
在实施例中，所述唯一编号分配信号的施加还可以包括：通过唯一编号分配单元，输出唯一编号分配信号，并且一个或多个电阻器单元当中的位于最前端处的电阻器单元的一侧可以被连接到唯一编号分配单元，并且位于最后端处的电阻器单元的一侧可以被连接到下拉电阻器。
在实施例中，所述唯一编号分配信号的电压值可以是12V。
在实施例中，一个或多个电阻器单元可以被串联地连接。
有益效果
根据本发明，有利的是，从主BMS基于施加到分别连接到一个或多个单体模块控制器的一个或多个电阻器单元的唯一编号分配信号的电压值，将唯一编号分别分配给一个或多个单体模块控制器，以在无需添加单独的唯一编号分配模块、二极管和双极型晶体管(BJT)的情况下，通过简单的电路实现将唯一数字分配给一个或多个单体模块控制器。
附图说明
图1是示意性地图示根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100的配置的图。
图2是更具体地图示根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100的配置的图。
图3是更具体地图示根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100中的单体模块控制器111和电阻器单元121之间的连接关系的图。
图4是示意性地图示在根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100中，其中一个或多个单体模块控制器111至11N和主电池管理系统130通过有线/无线通信发送/接收唯一编号分配信号的电压值的类型的图。
图5是用于描述通过根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100向一个或多个单体模块控制器111至11N分配唯一编号的一系列过程的流程图。
具体实施方式
在下文中，介绍优选实施例以帮助理解本发明。然而，仅提供下述实施例以更容易地理解本发明，并且本发明的内容不受实施例的限制。
图1是示意性地图示根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100的配置的图，并且图2是更具体地图示根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100的配置的图。
参考图1和图2，根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100可以包括单体模块控制器(CMC)110、电阻器单元120和主电池管理系统(BMS)130。
首先，CMC 110可以被连接到一个或多个电池模块10中的每一个，并且为此，CMC110可以由一个或多个CMC构成。另外，一个或多个CMC 111至11N可以用以存储所分配的唯一编号，并且为此，一个或多个CMC 111至11N可以分别包括控制单元111a至11Na。这里，唯一编号可以意指分配给一个或多个CMC 111至11N中的每一个以识别一个或多个CMC 111至11N的标识编号。
控制单元111a至11Na可以从下面将描述的电阻器单元120接收和存储唯一编号分配信号。在实施例中，控制单元111a至11Na可以是微控制器单元(MCU)，并且可以接收唯一编号分配信号，以测量施加到下面将描述的电阻器单元120的唯一编号分配信号的电压值。另外，控制单元111a至11Na配置有单独的存储单元(未被图示)，以存储所测量的唯一编号分配信号的电压值。
在另一实施例中，控制单元111a至11Na可以被配置为没有单独的存储单元，并且可以不存储但是通过下面将描述的一个或多个通信单元111b至11Nb将所施加的唯一编号分配信号的电压值发送到主BMS 130，如图4中所图示。
电阻器单元120可以被连接到一个或多个CMC 111到11N中的每一个，并且为此，电阻器单元120可以由一个或多个电阻器单元构成。此外，电阻器单元120可以用以从下面将描述的主BMS 130接收唯一编号分配信号，并且减小所接收的唯一编号分配信号的电压值，并将已减小的电压值施加到一个或多个CMC 111到11N。为此，一个或多个电阻器单元121至12N可以分别包括第一电阻器121a至12Na和第二电阻器121b至12Nb。这里，唯一编号分配信号可以是被施加以将用于识别的唯一编号分配给一个或多个CMC 111至11N中的每一个的识别信号。作为示例，唯一编号分配信号可以是具有12V的大小的电压。
第一电阻器121a至12Na可以将唯一编号分配信号的电压值减小特定值。这里，特定值可以是如下的值，其被设置以减小施加到一个或多个电阻器单元121至12N中的每一个的唯一编号分配信号的电压值，以使得唯一编号分配信号的电压值不同。例如，当特定值是1V时，N个电阻器单元121至12N分别连接到N个CMC 111到11N，并且具有12V的大小的唯一编号分配信号被施加到位于最前端处的电阻器单元121，通过从位于最前端处的电阻器单元121到位于最后端处的电阻器单元12N顺序地减小1V的电压值，可以施加具有11V到12-N V的大小的唯一编号分配信号。因此，可以将具有不同大小的唯一编号分配信号施加到一个或多个电阻器单元121至12N，并且将具有不同大小的唯一编号分配信号分别施加到CMC111至11N，以分配唯一编号。
第二电阻器121b至12Nb可以将通过第一电阻器121a至12Na降低了特定值的唯一编号分配信号的电压值减小到具有由控制单元111a至11Na能够允许的大小的电压值。例如，当控制单元111a至11Na是MCU时，控制单元111a至11Na可以允许在3V至5V内的电压值。因此，第二电阻器121b至12Nb可以将从第一电阻器121a至12Na施加的唯一编号分配信号的电压值减小至3V至5V，以将唯一编号分配信号正常地施加到控制单元111a至11Na。在下文中，将参考图3更详细地描述用于通过一个或多个电阻器单元121至12N将唯一编号分配信号施加到一个或多个电阻器单元121至12N的配置。
图3是更具体地图示根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100中的单体模块控制器111和电阻器单元121之间的连接关系的图。
参考图3，电阻器单元121可以包括第一电阻器121a和第二电阻器121b，并且第二电阻器121b可以包括串联连接的两个电阻器121b-1和121b-2。从主BMS 130施加的唯一编号分配信号可以被施加到第一电阻器121a，并且可以减小特定值并且被施加到第二电阻器121b。由第一电阻器121a减小特定值的唯一编号分配信号被施加到包括在第二电阻器121b中的两个电阻器121b-1和121b-2并且通过电压分配被施加到两个电阻器121b-1和121b-2中的一个电阻器121b-2的唯一编号分配信号的电压值被施加到CMC 111的控制单元111a。例如，当从第一电阻器121a的减小特定值的唯一编号分配信号的电压值是8V并且两个电阻器121b-1和121b-2的大小相同时，从第一电阻器121a施加的唯一编号分配信号的电压值是1/2，并且4V被施加到控制单元111a。
在实施例中，分别包括在一个或多个电阻器单元121至12N中的一个或多个第二电阻器122的大小可以全部是相同的值。具有通过第一电阻器121减小的不同大小的唯一编号分配信号可以被施加到具有相同电阻值的一个或多个第二电阻器122，并且通过第二电阻器122以相同比率分别减小，或者减小预定电压值以将具有不同电压值的唯一编号分配信号中的每一个施加到控制单元111。
在另一实施例中，电阻器单元120可以仅由第二电阻器122构成，并且包括在一个或多个电阻器单元121至12N中的一个或多个第二电阻器122的电压值被设置为彼此不同，以将从主BMS 130施加的唯一编号分配信号的电压值调整成彼此不同，并且将调整后的电压值施加到控制单元111。
再次参考图1和图2，主BMS 130可以用以将唯一编号分配信号输出到电阻器单元120。为此，主BMS 130可以包括唯一编号分配单元131。
唯一编号分配单元131可以被连接到位于一个或多个电阻器单元121至12N的最前端处的电阻器单元121的一侧，并且可以将唯一编号分配信号施加到位于最前端处的电阻器单元121。例如，唯一编号分配单元131可以是能够产生预定大小的电压的电压发生器，并且通过连接电压发生器和一个或多个电阻器单元121至12N，从电压发生器产生的预定大小的电压可以被施加。一个或多个电阻器单元121至12N可以将被施加到位于最前端处的电阻器单元121的唯一编号分配信号从位于最前端处的电阻器单元121顺序地施加到位于最后端处的电阻器单元12N，并且为此，一个或多个电阻器单元121至12N可以被串联连接。
此外，主BMS 130可以包括下拉电阻器132。下拉电阻器132的一侧可以被连接到位于一个或多个电阻器121至12N的最后端处的电阻器单元120，并且另一侧可以被连接到接地端子。因此，一个或多个电阻器单元121至12N可以保持电压的低电平状态。此外，当为稳定性而安装的一个或多个开关(未被图示)保持OFF(断开)状态并且然后变为ON(导通)状态时，电路被瞬间短路以防止大量电流流动，从而增强根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统的稳定性。
在一个实施例中，主BMS 130可以从一个或多个CMC 111至11N接收唯一编号分配信号的电压值，并且基于所接收的唯一编号分配信号的电压值将唯一编号分配给一个或多个CMC 111至11N。作为示例，一个或多个CMC 111至11N和主BMS可以通过有线/无线通信传输唯一编号分配信号的电压值。在下文中，参考图4，将描述其中一个或多个CMC 111至11N和主BMS通过有线/无线通信传输电压值的类型。
图4是示意性地图示在根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100中，其中一个或多个单体模块控制器111至11N和主电池管理系统130通过有线/无线通信发送/接收唯一编号分配信号的电压值的类型的图。
参考图4，在一个实施例中，一个或多个CMC 111至11N可以分别包括通信单元111b至11Nb。
一个或多个通信单元111b至11Nb可以与主BMS 130执行有线/无线通信，并且可以将从一个或多个CMC 111至11N获取的电池模块10的状态信息以及从一个或多个第二电阻器121b到12Nb施加的唯一编号分配信号的电压值中的每一个发送到主BMS 130。
主BMS 130可以分别从一个或多个通信单元111b至11Nb接收从一个或多个第二电阻器121b至12Nb施加的唯一编号分配信号的电压值，并比较接收到的一个或多个唯一编号分配信号的电压值以分配唯一编号。例如，当施加到被包括在被连接到三个CMC的三个电阻器单元的三个第二电阻器的唯一编号分配信号的电压值分别为11V、8V和5V时，被连接到向其施加最大电压值的第二电阻器的CMC可以被设置为#1，被连接到向其施加第二大电压值的第二电阻器的CMC可以被设置为#2，并且被连接到向其施加最小值的第二电阻器的CMC可以被设置为#3。相反，被连接到向其施加最小值的第二电阻器的CMC可以设置为#1，并且然后，CMC可以按较小电压值的顺序被设置为#2和#3。在下文中，参考图5，将更详细地描述通过根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100向一个或多个CMC 111至11N分配唯一编号的一系列过程。
图5是用于描述通过根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统100向一个或多个单体模块控制器111至11N分配唯一编号的一系列过程的流程图。
首先，当公开根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的方法时，唯一编号分配单元将唯一编号分配信号施加到位于最前端处的电阻器单元的第一电阻器(S110)。这里，唯一编号分配信号可以是具有12V大小的电压。在步骤S110中，通过第一电阻器施加的唯一编号分配信号的大小被减小特定值并且已减小的唯一编号分配信号被施加到第二电阻器(S120)。在步骤S120中，通过第二电阻器，从第一电阻器施加的已减小特定值的唯一编号分配信号的大小被另外减小以被设置为由控制单元能够允许的大小(S130)。例如，在步骤S130中，可以使用电压分配将唯一编号分配信号的大小的仅一部分施加到控制单元。在步骤S130中减小的唯一编号分配信号被施加到控制单元，并且控制单元接收并存储唯一编号分配信号的值(S140)。
在步骤S120中通过第一电阻器减小特定值的唯一编号分配信号被施加到连接到后端的电阻器单元的第一电阻器，并且通过连接到后端的电阻器单元的第一电阻器再次减小特定值。施加通过该方法的从位于最前端处的电阻器单元的第一电阻器到位于最后端处的电阻器单元的第一电阻器被顺序地减小特定值的唯一编号分配信号(S150)。包括在一个或多个CMC中的电阻器单元从各个第二电阻器接收并存储通过步骤S110至S150而具有不同大小的唯一编号分配信号(S160)。
此后，主BMS从包括在一个或多个CMC中的每一个中的通信单元通过有线/无线通信方案接收关于所存储的唯一编号分配信号的电压值的信息(S170)。主BMS基于从步骤S170接收到的一个或多个唯一编号分配信号的电压值向一个或多个CMC分配唯一编号(S180)。例如，对应于一个或多个接收到的唯一编号分配信号的电压值当中的最大的唯一编号分配信号的电压值的一个或多个CMC可以被设置为#1，并且然后，该编号可以按照较大电压值的顺序被设置。
如上所述，根据本发明的实施例的用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统和方法，在不需要用于分配唯一编号的单独的唯一编号分配模块、二极管和双极结型晶体管(BJT)的情况下，将唯一编号分配信号分别施加到连接到一个或多个CMC的一个或多个电阻器单元，并且基于所施加的唯一编号分配信号的电压值分别向一个或多个CMC分配唯一编号，以通过简单的电路实现将唯一编号分配给一个或多个单体模块控制器，从而减小用于制造整个系统所消耗的成本和体积并且提高整个电池管理系统的效率。
已经参考优选实施例描述本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离在随附权利要求中所限定的本发明的精神和范围的情况下，能够对本发明进行各种修改和变化。

Claims (10)

1.一种用于向单体模块控制器分配唯一编号的系统，所述系统包括：
一个或多个单体模块控制器(CMC)，所述一个或多个CMC分别连接到一个或多个电池模块，并且存储分配的唯一编号；
一个或多个电阻器单元，所述一个或多个电阻器单元分别连接到一个或多个CMC；以及
主电池管理系统(BMS)，所述主BMS将唯一编号分配信号施加到一个或多个电阻器单元，
其中所述主BMS基于施加到所述电阻器单元的所述唯一编号分配信号的电压值将所述唯一编号分配给一个或多个CMC。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，各个所述CMC包括：
控制单元，所述控制单元分别从所述电阻器单元接收和存储所述唯一编号分配信号，并且
各个所述电阻器单元包括：
第一电阻器，所述第一电阻器将所述唯一编号分配信号的所述电压值减小特定值；和
第二电阻器，所述第二电阻器分别将已减小所述特定值的所述唯一编号分配信号的所述电压值减小到所述控制单元能够允许的大小。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主BMS包括：
唯一编号分配单元，所述唯一编号分配单元输出所述唯一编号分配信号；和
下拉电阻器，并且
一个或多个电阻器单元当中的位于最前端处的电阻器单元的一侧被连接到所述唯一编号分配单元，并且位于最后端处的电阻器单元的一侧被连接到所述下拉电阻器。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述唯一编号分配信号的所述电压值是12V。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，一个或多个电阻器单元被串联地连接。
6.一种用于向单体模块控制器分配唯一编号的方法，所述方法包括：
通过主电池管理系统(BMS)，将唯一编号分配信号施加到分别被连接到一个或多个单体模块控制器(CMC)的一个或多个电阻器单元；和
通过所述主BMS，基于施加到所述电阻器单元的所述唯一编号分配信号的电压值将所述唯一编号分配给一个或多个CMC。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述唯一编号分配信号的所述施加包括：
通过第一电阻器，将所述唯一编号分配信号的所述电压值减小特定值，和
通过第二电阻器，将已减小所述特定值的所述唯一编号分配信号的所述电压值减小到所述控制单元能够允许的大小，并且
所述唯一编号的所述分配包括：通过所述控制单元，从所述第二电阻器，接收和存储减小到能够允许的大小的所述唯一编号分配信号。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述唯一编号分配信号的所述施加还包括：通过唯一编号分配单元，输出所述唯一编号分配信号，并且
一个或多个电阻器单元当中的位于最前端处的电阻器单元的一侧被连接到所述唯一编号分配单元，并且位于最后端处的电阻器单元的一侧被连接到下拉电阻器。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述唯一编号分配信号的所述电压值是12V。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述一个或多个电阻器单元被串联地连接。
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