CN110015163A - 用于管理电池的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了电池管理装置和方法。该电池管理装置包括：转换器，被配置为获取并且转换电池单元的信息；天线，被配置为响应于控制器的命令来向相邻的电池单元传送转换后的信息和接收相邻的电池单元的转换后的信息；以及线圈，被配置为响应于控制器的另一命令来对相邻的电池单元无线地充电或放电，其中，控制器被配置为基于相邻的电池单元的信息来控制无线充电或无线放电。

Description

用于管理电池的装置和方法
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月28日向韩国知识产权局提交的第10-2017-0108791号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用针对所有目的合并于此。
技术领域
以下描述涉及一种用于电池管理的装置和系统。
背景技术
随着关于环境问题的重要性增加以及对于减少的能源的关注，作为用于未来的运输模式的电动车辆越来越引起关注。电动车辆采用具有被提供为单个包装的多个可充电/可放电辅助单元的电池作为主电源。
电池组的寿命对于电动车辆是重要的。当电池组的容量增加时，电池组的寿命可能增加。如果增加电池组中的电池单元的数量以增加电池组的寿命，则可能增加电池组的成本以及大小。
发明内容
提供本发明内容来以简化的形式介绍以下在具体实施方式中进一步描述的构思的集合。本发明内容不意图标识要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意图被用作辅助确定要求保护的主题的范围。
在一个通常的方面中，提供了一种电池管理装置，包括：转换器，被配置为获取并且转换电池单元的信息；天线，被配置为响应于控制器的命令来向相邻的电池单元传送转换后的信息和接收相邻的电池单元的转换后的信息；以及线圈，被配置为响应于控制器的另一命令来对相邻的电池单元无线地充电或放电，其中，控制器被配置为基于相邻的电池单元的信息来控制无线充电或无线放电。
天线可以被配置为近场通信(NFC)天线。
天线可以设置在电池单元的两个相对的表面上。
电池单元的信息可以包括电池单元的电压、电流和温度中的任何一个或任何组合。
转换器可以是被配置为将电池单元的信息转换为数字信号的模数(A/D)转换器。
在另一通常的方面中，提供了一种电池管理装置，包括：多个电池；第一控制器，被配置为基于从多个电池所获取的信息来确定多个电池中的每个的状态；以及第一天线，被配置为响应于第一控制器的命令，从多个电池接收信息并且向多个电池发送状态，其中，多个电池中的每个包括：电池单元；转换器，被配置为获取并且转换电池单元的信息；第二控制器，被配置为控制转换后的信息的发送和接收；第二天线，被配置为响应于第二控制器的命令，向相邻的电池单元发送转换后的信息和接收相邻的电池单元的转换后的信息；以及线圈，被配置为响应于第二控制器的另一命令来对相邻的电池单元无线地充电或放电，其中，第二控制器被配置为基于相邻的电池单元的信息来控制无线充电或无线放电，以及其中，所述信息包括在多个电池中的每个中所包括的电池单元的信息。
多个电池可以串联连接。
第一天线和第二天线可以被配置为近场通信(NFC)天线。
第二天线可以设置在电池单元的两个相对的表面上。
电池单元的信息可以包括电池单元的电压、电流和温度中的任何一个或任何组合。
转换器可以是被配置为将电池单元的信息转换为数字信号的模数(A/D)转换器。
状态可以包括多个电池中的每个的荷电状态(state of charge，SOC)和健康状态(SOH)中的任何一个或任何组合。
第一控制器可以被配置为基于信息对多个电池执行电池均衡(batterybalancing)。
第一控制器可以被配置为基于信息控制第二控制器对相邻的电池单元无线充电或无线放电。
第一控制器可以被配置为基于多个电池的SOC执行电池均衡。
第一控制器可以被配置为确定多个电池当中具有最小SOC的至少一个电池，并且控制第二控制器对该至少一个电池之外的电池无线地放电。
第一控制器可以被配置为确定具有最小SOC的至少一个电池，并且控制该至少一个电池的第二控制器对从相邻的电池无线充电的能量进行无线放电。
第一控制器可以被配置为响应于多个电池具有匹配的SOC而终止电池均衡。
第二控制器可以被配置为向第一控制器提供多个电池的数量的计数。
第一控制器可以被配置为基于多个电池中的一个或多个的温度与参考温度的比较来调整多个电池中的一个或多个的温度。
多个电池中的每个的状态可以包括荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)、冷启动电流(cold cranking amp，CCA)、极化电阻(PR)以及内部电阻(IR)中的任何一个或任何组合。
第二天线可以设置在铁氧体片上。
在另一通常的方面中，提供了一种操作电池的方法，包括：通过主电池管理系统(M-BMS)向电池模块当中的第一电池模块的第一从电池管理系统(S-BMS)发送唤醒信号；响应于接收到唤醒信号，通过第一S-BMS获取第一电池模块的信息；通过第一S-BMS向多个电池模块当中的第二电池模块的第二S-BMS发送第一电池模块的信息；响应于接收到第一电池模块的信息，通过第二S-BMS获取第二电池模块的信息；通过第二S-BMS向M-BMS发送第一电池模块和第二电池模块的信息；以及通过M-BMS基于电池模块的信息确定电池模块的状态。
向第二S-BMS发送第一电池模块的信息可以包括在第一方向上向第二S-BMS发送第一电池模块的信息，而向M-BMS发送第一电池模块和第二电池模块的信息可以包括在第二方向上向M-BMS发送第一电池模块和第二电池模块的信息，其中，第一方向可以与第二方向相反。
根据以下详细描述、附图和权利要求，其他特征和方面将是明显的。
附图说明
图1示出了电池装置的示例。
图2是示出图1的电池装置的示例的图。
图3是示出电池装置的示例的图。
图4A是示出图3的第一电池模块的示例的图。
图4B是示出图3的第一电池模块的另一示例的图。
图5A是示出图3的第一电池模块的示例的图。
图5B是示出图3的第一电池模块的示例的图。
图6示出了图3的从电池管理系统(S-BMS)的示例。
图7示出了图3的主电池管理系统(M-BMS)的示例。
图8示出了描述图1的电池装置的操作的示例。
图9示出了描述图1的电池装置的操作的示例。
图10示出了描述图1的电池装置的操作的示例。
图11是示出了电池装置的示例的图。
图12A是示出图11的第一电池模块的示例的图。
图12B是示出图11的第一电池模块的示例的图。
图13示出了图11的S-BMS的示例。
图14示出了描述图1的电池装置的操作的示例。
图15示出了描述图1的电池装置的操作的示例。
图16至图17示出了操作图1的电池装置的方法的示例。
贯穿附图和详细描述，除非另外地描述或提出，否则相同的附图标记将被理解为指代相同的元素、特征和结构。附图可以不按比例，并且附图中的元件的相对大小、比例和描绘可以为了清楚、示意和方便而夸大。
具体实施方式
提供以下详细描述以帮助读者获得对本文中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，本文中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等价形式将是明显的。例如，本文中所描述的操作的序列仅是示例并且不限于在本文中所陈述的那些，而是可以如在理解本申请的公开内容之后将是明显的那样改变，除了必须要按照特定顺序发生的操作之外。另外，为了增加的清晰性和简洁性，可以省略对本领域已知的特征的描述。
本文中所描述的特征可以被具体化为不同的形式，并且不应被解释为限于本文中所描述的示例。相反，提供本文中所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是明显的、实施在本文中所描述的方法、装置和/或系统的许多可能方式中的一些。
以下结构或功能描述是示例性的以用于仅对示例进行描述，并且示例的范围不限于在本说明书中所提供的描述。本领域普通技术人员可以对其进行各种改变和修改。
尽管使用术语“第一”或“第二”来解释各种组件，但是组件不受术语限制。这些术语仅用于将一个组件与另一组件相区分。例如，在根据本公开构思的权利的范围内，“第一”组件可以被称为“第二”组件，或者同样地，“第二”组件可以被称为“第一”组件。
将理解当组件被称为“连接到”另一组件时，该组件可以直接地连接到或耦合到另一组件或者可以存在居于其间的组件。
当在本文中使用时，单数形式也意图包括复数形式，除非上下文清楚地指示并非如此。
在下文中，将参考附图详细地描述示例，并且附图中相同的附图标记始终指代相同的元件。
图1示出了电池装置10的示例，而图2是示出图1的电池装置的示例的图。
参考图1和图2，电池装置10包括电池组100和电池管理系统(BMS)200。
电池装置10可以适用于应用了电池的任何设备。例如，电池装置10可以设置到能量存储系统(ESS)、电子设备以及交通工具设备。例如，交通工具设备指代任何模式的运输、运送或传送，诸如，例如，汽车、卡车、拖拉机、小型摩托车、摩托车、自行车、两栖车辆、雪地机动车、船、公共运输车辆、公共汽车、单轨列车、火车、有轨电车、无人驾驶飞行器、无人机、自动驾驶车辆、智能汽车、电动车辆、智能车辆、插电混动EV(PHEV)、混动EV(HEV)或混动车辆。
在示例中，电池装置10用于管理智能家电、智能家庭环境、智能建筑环境、智能家庭环境中的组件、辅助电池、电池单元或者能够作为能量源被充电和放电的任何电池模块的电池组。例如，能够被充电和放电的电池模块可以被嵌入各种数字设备或与各种数字设备交互操作，各种数字设备交互操作诸如，例如，移动电话、蜂窝电话、个人计算机(PC)、膝上型计算机、笔记本式计算机、小笔记本型计算机、上网本计算机或超级移动PC(UMPC)、平板式个人计算机(平板设备)、平板手机、移动互联网设备(MID)、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、数字相机、数字视频相机、便携式游戏机、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、手持式电子书、超级移动个人计算机(UMPC)、便携式膝上型计算机、全球定位系统(GPS)导航、个人导航设备或便携式导航设备(PND)、手持游戏机、电子书以及诸如下述的设备：高清晰度电视(HDTV)、光盘播放器、DVD播放器、蓝光播放器、机顶盒、清理机器人、家用电器、内容播放器、通信系统、图像处理系统、图形处理系统或其他消费电子/信息技术(CE/IT)设备。
数字设备还可以被实施为穿戴在用户的身体上的可穿戴设备。例如，在一个示例中，可穿戴设备可以自安装在用户的身体上，诸如，戒指、手表、眼镜、眼镜类型设备、手镯、脚镯、带、项链、耳环、头带、头盔、嵌入衣物的设备或者包括单眼眼镜或双眼眼镜的眼镜显示器(EGD)。在示例中，电池装置10可以作为构成电子设备和运输设备的组件的电源。
在示例中，电池组100包括多个电池模块110-1、110-2以及110-3。多个电池模块110-1、110-2以及110-3可以被称为电池。在示例中，多个电池模块110-1、110-2以及110-3串联连接。多个电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个可以包括多个电池单元。在示例中，电池单元可以是串联连接的辅助单元。
在示例中，电池管理系统200包括主电池管理系统(M-BMS)220和多个从电池管理系统(S-BMS)210-1、210-2以及210-3。在下文中，主电池管理系统220被称为M-BMS 220，而从电池管理系统210-1、210-2以及210-3分别地被称为S-BMS 210-1、210-2以及210-3。
在示例中，电池组10和电池管理系统200彼此连接。例如，第一S-BMS210-1连接到第一电池模块110-1，第二S-BMS 210-2连接到第二电池模块110-2以及第三S-BMS连接到第三电池模块110-3。
例如，电池管理系统200获取电池组100的信息，诸如，例如，多个电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个的电压、电流以及温度。
例如，第一S-BMS 210-1可以获取第一电池模块110-1的信息。同样地，第二S-BMS210-2可以获取第二电池模块110-2的信息以及第三S-BMS 210-3可以获取第三电池模块110-3的信息。
在示例中，多个S-BMS 210-1、210-2以及210-3向M-BMS 220传送所获取的信息。在示例中，多个S-BMS 210-1、210-2以及210-3中的每个以及M-BMS 220包括天线。即，多个S-BMS 210-1、210-2以及210-3和M-BMS 220可以使用天线来执行无线通信。
在示例中，天线设置在多个电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个的两个表面上。例如，多个电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个包括在第一表面上的天线并且还包括在第二表面上的天线。在示例中，多个电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个的天线与相对应的相邻的电池模块110-1、110-2或110-3的天线通信。天线可以被配置为执行近场通信(NFC)的NFC天线。
因此，电池装置10可以有效地降低电磁兼容性(EMC)噪声。另外，因为电池装置10为轻量并且简单的结构，所以可以增加能量密度并且最小化产品成本、维护和维修成本。因为电池装置10使用无线通信而不使用有线通信，所以可以容易地分离并且替换电池单元以及增加电池单元的扩展性和应用灵活性。
M-BMS 220基于从多个S-BMS 210-1、210-2以及210-3所获取的电池组100的信息来确定电池组100的状态。电池组100的状态可以包括荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)、冷启动电流(CCA)、极化电阻(PR)和内部电阻(IR)中的任何一个或任何组合。
例如，M-BMS 220确定构成电池组100的多个电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个的状态。M-BMS 220基于第一电池模块110-1的信息确定第一电池模块110-1的状态。同样地，M-BMS 220基于第二电池模块110-2的信息确定第二电池模块110-2的状态，并且基于第三电池模块110-3的信息确定第三电池模块110-3的状态。M-BMS 220可以基于所确定的状态来控制电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个的输出功率。
电池管理系统200基于电池组100的信息控制温度。例如，电池管理系统200使用天线控制电池组100的温度。因此，电池装置10可以在低温环境中正常地操作并且可以具有延长的寿命。
在示例中，电池管理系统200提高电池组100中低于或等于参考值的电池模块110-1、110-2以及110-3的温度。例如，电池管理系统200可以确定其温度为-5℃或更低的电池模块110-1、110-2以及110-3，并且可使用天线提高温度。电池管理系统200可以通过向天线供给电压或电流来提高温度。
另外，电池管理系统200基于电池组100的信息来执行电池均衡。即，电池管理系统200对电池组100执行充电或放电。在示例中，电池管理系统200执行无线充电或无线放电。这里，电池管理系统200可以包括线圈，该线圈被配置为对多个电池模块110-1、110-2以及110-3当中的(一个或多个)相邻的电池模块执行无线充电或无线放电。
线圈可以设置在电池组100的两个表面上。例如，多个电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个可以包括在第一表面上的线圈，并且还可以包括在第二表面上的线圈。在示例中，多个电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个的线圈可以对相对应的相邻的电池模块110-1、110-2或110-3进行充电或放电。
M-BMS 220基于多个电池模块110-1、110-2以及110-3的状态分别地对多个S-BMS210-1、210-2以及210-3执行充电或放电。即，多个S-BMS 210-1、210-2以及210-3响应于M-BMS 220的命令分别地对多个电池模块110-1、110-2以及110-3充电或放电。
例如，M-BMS 220可以基于多个电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个的荷电状态(SOC)执行充电或放电。在示例中，M-BMS 220确定多个电池模块110-1、110-2以及110-3中的每个的SOC，并且确定与最小SOC相对应的一个电池模块，例如电池模块110-1。
M-BMS 220对多个电池模块110-1、110-2以及110-3当中的不对应于最小SOC的电池模块(例如，电池模块110-2和110-3)发出命令。在示例中，M-BMS 220对与电池模块110-2和110-3相对应的S-BMS 210-2和S-BMS210-3发出命令。响应于命令，不具有最小SOC的电池模块110-2和110-3中的每个对电池模块110-1、110-2以及110-3当中的(一个或多个)相邻的电池模块释放能量。例如，第二电池模块110-2可以向第一电池模块110-1和第三电池模块110-3释放能量，而第三电池模块110-3可以向第二电池模块110-2释放能量。
另外，M-BMS 220对多个电池模块110-1、110-2以及110-3当中的与最小SOC相对应的至少一个电池模块(例如电池模块110-1)执行无线充电和无线放电。即，M-BMS 220可以向多个电池模块110-1、110-2以及110-3当中的与最小SOC相对应的电池模块110-1的S-BMS210-1命令无线充电和无线放电。
在示例中，与最小SOC相对应的电池模块(例如，电池模块110-1)可以从相邻的电池模块(例如电池模块110-2)充电和释放能量。例如，第一电池模块110-1可以例如从相邻的第二电池模块110-2接收充电能量。第二电池模块110-2可以向第一电池模块110-1释放所接收的能量(例如，从相邻的第三电池模块1103所充电的能量)和第二电池模块110-2的能量。从第二电池模块110-2释放到第一电池模块110-1的、第二电池模块110-2的能量可以是以下能量：该能量对应于第二电池模块110-2的当前荷电量与第一电池模块110-1的荷电量之间的差。
响应于S-BMS 210-1的命令，第一电池模块110-1释放所接收的能量，例如从第二电池模块110-2充电的能量。例如，第一电池模块110-1可以向低电压直流(DC)到DC转换器(LDC)释放能量。LDC可以对辅助电池充电，或者向为0.5kW至3kW的低电压负载供给为12至14VDC的电力。
如果电池模块110-1、110-2以及110-3中的所有具有匹配的SOC，则M-BMS 220可以终止电池均衡。
为了描述的清楚，描述了多个电池模块110-1、110-2以及110-3设置在电池管理系统200之外。然而，这仅作为示例被提供，并且多个电池模块110-1、110-2以及110-3可以设置在电池管理系统200中而不背离所描述的示意性实施例的精神和范围。
另外，尽管示出电池组100包括三个电池模块110-1、110-2以及110-3，但是其仅作为示例提供。电池组100可以包括更多或更少数量的电池模块，而不背离所描述的示意性示例的精神和范围。
图3是示出电池装置的示例的图，图4A是示出图3的第一电池模块的示例的图，以及图4B是示出图3的第一电池模块的另一示例的图。
参考图3，电池装置10包括M-BMS 220、第一天线321和322、电池模块110-1至110-n，S-BMS 210-1至210-n以及第二天线215-1至215-2n。第一天线321和322以及第二天线215-1至215-2n可以被配置为执行NFC的NFC天线。
参考图4A和图4B描述第一电池模块110-1，第二天线215-1设置在第一表面111上而第二天线215-2设置在第二表面112上。尽管图4A和图4B示出了第一S-BMS 210-1设置在第一电池模块110-1的侧面，但是其仅作为示例被提供。第一S-BMS 210-1可以设置在第一电池模块110-1的其他表面上，诸如，第一电池模块110-1的顶部表面或底部表面。
参考图3，M-BMS 220可以通过第一天线321和322来与相邻的电池模块110-1和110-n的S-BMS 210-1和210-n通信。例如，M-BMS 220可以通过第一天线321与第一S-BMS210-1通信，并且可以通过第一天线322与第nS-BMS 210-n进行通信。因此，M-BMS 220可以获取多个电池模块110-1至110-n的信息。
M-BMS 220通过第一天线321向第一S-BMS 210-1传送唤醒信号。响应于唤醒信号，第一S-BMS 210-1从空闲模式切换到激活模式。这里，空闲模式指代睡眠模式，而激活模式指代获取电池模块的信息的模式。
在示例中，M-BMS 220请求第一电池模块110-1的S-BMS 210-1验证电池模块110-1至110-n的数量。例如，M-BMS 220可以使用控制器局域网(CAN)消息。在示例中，一旦CAN消息从第一S-BMS 210-1传递到第nS-BMS 210-n，则第nS-BMS 210-n可以向M-BMS 220通知电池模块110-1至110-n的数量为n。
M-BMS 220可以向多个电池模块110-1至110-n请求信息。例如，M-BMS220可以向第一电池模块110-1的第一S-BMS 210-1请求第一电池模块110-1的信息。
第一S-BMS 210-1从所连接的第一电池模块110-1获取信息。例如，信息包括电池模块的特性，诸如，例如，电压、电流和温度中的任何一个或任何组合。第一S-BMS 210-1获取第一电池模块110-1的电压、电流和温度中的任何一个或任何组合。
第一S-BMS 210-1通过第二天线215-2向第二S-BMS 210-2传送所获取的信息和M-BMS 220的请求。在示例中，第二S-BMS 210-2通过第二天线215-3从第一S-BMS 210-1接收信息和请求。
第二S-BMS 210-2获取关于所连接的第二电池模块110-2的电压、电流和温度中的任何一个或任何组合的信息，以及向第三S-BMS 210-3传送所获取的信息。
同样地，第n-1S-BMS 210-n-1通过第二天线215-2n-2向第nS-BMS210-n传送所获取的信息和M-BMS 220的请求。这里，第nS-BMS 210-n通过第二天线215-2n-1从第(n-1)S-BMS 210-n-1接收信息。
第nS-BMS 210-n向M-BMS 220传送多个电池模块110-1至110-n的所获取的信息。在示例中，第nS-BMS 210-n通过第二天线215-2n传送多个电池模块110-1至110-n的信息。在示例中，M-BMS 220通过第一天线322接收多个电池模块110-1至110-n的信息。
M-BMS 220基于电池模块110-1至110-n的信息确定多个电池模块110-1至110-n中的每个的状态。在示例中，状态包括电池模块110-1至110-n中的每个的SOC、SOH、冷启动电流(CCA)、极化电阻(PR)和内部电阻(IR)中的任何一个或任何组合。
在示例中，M-BMS 220向多个电池模块110-1至110-n传送多个电池模块110-1至110-n中的每个的状态，多个电池模块110-1至110-n中的每个存储所接收的状态。
图5A是示出图3的第一电池模块的示例的图，而图5B是示出图3的第一电池模块的示例的图。
参考图5A和图5B，电池模块110-1、110-2以及110-3包括S-BMS 210-1、210-2以及210-3和第二天线215-2、215-3、215-4以及215-5。
在示例中，第二天线215-2、215-3、215-4以及215-5分别地设置在铁氧体板214-2、214-3、214-4以及214-5上。例如，铁氧体板214-2、214-3、214-4以及214-5中的每个可以包括保护电路板(PCB)。在示例中，第二天线215-2、215-3、215-4以及215-5形成在相应的PCB上。在示例中，PCB是柔性PCB。
在示例中，使用短截线(stub)212-2、212-3、212-4以及212-5来连接S-BMS 210-1、210-2以及210-3和第二天线215-2、215-3、215-4以及215-5。短截线212-2、212-3、212-4以及212-5可以辅助S-BMS 210-1、210-2以及210-3与第二天线215-2、215-3、215-4以及215-5之间的通信。在示例中，短截线212-2、212-3、212-4以及212-5中的每个具有5至10厘米的最大长度，并且可以快速地发送和接收命令和信息。
例如，第一S-BMS 210-1可以通过第二天线215-2控制短截线212-2。响应于第一S-BMS 210-1的命令，第二天线215-2可以向第二天线215-3传送信息。第二天线215-3可以通过短截线212-3向第二S-BMS 210-2传送所接收的信息。第二S-BMS 210-2可以通过短截线212-4向第二天线215-4传送信息。
在示例中，响应于第二S-BMS 210-2的命令，电池模块110-2的第二天线215-4可以向电池模块110-3的第二天线模块215-5传送信息。第二天线215-5可以通过短截线212-5向第三S-BMS 210-3传送所接收的信息。
图6示出图3的S-BMS的示例。
参考图6，第一S-BMS 210-1可以连接到第一电池模块110-1以匹配极性。例如，第一S-BMS 210-1的+极与第一电池模块110-1的+极彼此连接，而第一S-BMS 210-1的-极与第一电池模块110-1的-极彼此连接。
在示例中，第一S-BMS 210-1包括控制器211、转换器213、第二天线215-1和215-2以及无线通信电路217-1和217-2。
控制器211控制第一S-BMS 210-1的整体操作。例如，控制器211控制第一S-BMS210-1获取第一电池模块110-1的信息，转换所获取的信息，传送转换后的信息或者接收相邻的电池模块的信息。在示例中，控制器211是微型控制器单元(MCU)。
响应于控制器211的命令，转换器213获取并且转换第一电池模块110-1的信息。在示例中，转换器213将模拟信息转换为数字信号。转换器213可以被配置为模数(A/D)转换器。
响应于控制器211的命令，无线通信电路217-1和217-2分别地向第二天线215-1和215-2传送转换后的数字信号。
第二天线215-1和215-2中的每个向相邻的天线，例如，相邻的第一天线或第二天线传送转换后的数字信号。
图7示出了图3的M-BMS的示例。
参考图7，M-BMS 220包括控制器221、第一天线321和322以及无线通信电路227-1和227-2。图7的第一天线321和322以及无线通信电路227-1和227-2的配置和操作可以与图6的第二天线215-1和215-2以及无线通信电路217-1和217-2的配置和操作基本上相同。因此，省略与其相关的进一步描述。
控制器221控制M-BMS 220的整体操作。控制器221可以被配置为MCU。在示例中，控制器221控制关于多个电池模块110-1至110-n的S-BMS210-1至210-N的请求、命令和/或信息的传送和接收。控制器221请求并且获取多个电池模块110-1至110-n的信息。
控制器221基于从多个电池模块110-1至110-n所获取的信息确定多个电池模块110-1至110-n中的每个的状态。控制器221通过第一天线321和322以及无线通信电路227-1和227-2向S-BMS 210-1至210-n传送所确定的状态。第一天线321和322向相邻的第二天线传送所确定的状态。
图8示出了图1的电池装置的操作的示例。
参考图8，电池装置10包括M-BMS 220、第一天线325、电池模块110-1至110-n、S-BMS 210-1至210-n以及第二天线215-1至215-2n。
在示例中，M-BMS 220通过第一天线325向第一S-BMS 210-1传送唤醒信号并且请求电池模块110-1至110-n的信息。
响应于通过第二天线215-1所接收的唤醒信号，第一S-BMS 210-1从空闲模式切换到激活模式，并且获取第一电池模块110-1的信息。相邻地面对彼此的第一天线325和第二天线215-1被称为天线对。第一S-BMS 210-1通过第二天线215-2向第二S-BMS 210-2传送第一电池模块110-1的所获取的信息。
第二S-BMS 210-2通过第二天线215-3获取第一电池模块110-1的信息，从空闲模式切换到激活模式，以及获取第二电池模块110-2的信息。同样地，相邻地面对彼此的第二天线215-2和第二天线215-3是天线对。
第nS-BMS 210-n通过第二天线215-2n-1获取电池模块110-1至110-n-1的信息，从空闲模式切换到激活模式，以及获取第n电池模块110-n的信息。第nS-BMS 210-n向第(n-1)S-BMS 210-n-1传送电池模块110-1至110-n的所获取的信息。即，在示例中，第nS-BMS 210-n可以在相反的方向上传送电池模块110-1至110-n的信息。
一旦第一S-BMS 210-1获取了电池模块110-1至110-n的信息，则第一S-BMS 210-1通过第二天线215-1向M-BMS 220传送电池模块110-1至110-n的信息。
M-BMS 220通过第一天线325获取电池模块110-1至110-n的信息，并且确定电池模块110-1至110-n中的每个的状态。M-BMS 220可以基于电池模块110-1至110-n的状态控制电池模块110-1至110-n的输出功率。
图9示出了图1的电池装置的操作的示例。
参考图9，电池装置10包括M-BMS 220、第一天线327和329、电池模块110-1至110-n、S-BMS 210-1至210-n以及第二天线215-1至215-2n。
M-BMS 220通过第一天线327向第一S-BMS 210-1传送唤醒信号，并且请求电池模块110-1至110-n的信息。第一S-BMS 210-1获取第一电池模块110-1的信息，并且向相邻的第二S-BMS 210-2传送所获取的信息。
参考图8描述的相同原理可以适用于此。除了图9的描述之外，图8的可适用的描述通过引用并入于此。因此，这里可以不重复以上描述。第nS-BMS 210-n通过第二天线215-2n-1获取电池模块110-1至110-n-1的信息，从空闲模式切换到激活模式，以及获取第n电池模块110-n的信息。
第nS-BMS 210-n通过第二天线215-2n向M-BMS 220传送电池模块110-1至110-n的所获取的信息。即，M-BMS 220通过第一天线329获取电池模块110-1至110-n的信息，并且确定电池模块110-1至110-n中的每个的状态。M-BMS 220可以基于电池模块110-1至110-n的状态来控制电池模块110-1至110-n的输出功率。
图10示出了图1的电池装置的操作的示例。
参考图10，电池装置10包括M-BMS 220、第一天线331和332、电池模块110-1至110-m、S-BMS 210-1至210-m、第二天线215-1至215-2m、接口400-1至400-n以及第三天线401-1至401-2n。
接口400-1至400-n的配置和操作可以基本上与M-BMS 220的那些相同。参考图7描述M-BMS 220的配置和操作。除了以下描述之外，图7的适用的描述通过引用并入于此。因此，这里可以不重复以上描述。
在示例中，第一接口400-1控制模块1。模块1包括电池模块110-1至110-m、S-BMS210-1至210-m以及第二天线215-1至215-2m。第二接口400-2控制模块2，并且第n接口400-n控制模块n。
第一接口400-1通过第三天线401-1向S-BMS 210-1至210-m传送请求、命令和/或信息。另外，第一接口400-1通过第三天线401-2获取电池模块110-1至110-m的信息。第一接口400-1通过第三天线401-1向M-BMS 220传送电池模块110-1至110-m的信息。
同样地，剩余的接口400-2至400-n中的每个可以获取相对应的电池模块的信息，并且可以向M-BMS 220传送所获取的信息。
因此，可以通过在模块1内的S-BMS 210-1至210-m之间执行无线通信并且通过在模块1外的接口400-1至400-n与M-BMS 220之间执行无线通信，来提高信息的传送和接收速率。
图11是示出电池装置的示例的图，图12A是示出图11的第一电池模块的示例的图，以及图12B是示出图11的第一电池模块的示例的图。
参考图11，电池装置10包括M-BMS 520、第一天线521和522、第一线圈531和532、电池模块110-1至110-n、S-BMS 610-1至610-n、第二天线615-1至615-n以及第二线圈613-1至613-2n。
图11的M-BMS 520、第一天线521和522、第一线圈531和532、电池模块110-1至110-n、S-BMS 610-1至610-n以及第二天线610-1至610-n的配置和操作可以与参考图3所描述的M-BMS 220、第一天线321和322、电池模块110-1至110-n，S-BMS 210-1至210-n以及第二天线215-1至215-n的配置和操作基本上相同，并且图3的适用的描述通过引用并入于此。因此，这里可以不重复以上描述。
参考图12A和图12B描述第一电池模块110-1，第二天线615-1设置在第一表面111上，而第二天线615-2设置在第二表面112上。为了描述的清楚，尽管图12A和图12B示出第一S-BMS 610-1设置在第一电池模块110-1的侧面，但是这仅作为示例被提供。例如，第一S-BMS 610-1可以设置在任何表面上，诸如，第一电池模块110-1的顶部表面或底部表面。
参考图11，电池装置10通过第一线圈531和532以及第二线圈613-1至613-2n执行电池均衡。第一线圈531和532分别地设置在M-BMS 520的两个侧面处。第二线圈613-1至613-2n设置在相应的对应的电池模块110-1至110-n的两个侧面处。
M-BMS 520基于电池模块110-1至110-n的信息来执行无线充电或无线放电。在示例中，M-BMS 520基于电池模块110-1至110-n的信息来确定电池模块110-1至110-n中的每个的状态。在示例中，M-BMS 520基于电池模块110-1至110-n中的每个的状态来对S-BMS610-1至610-n中的每个执行充电或放电。响应于M-BMS 520的命令，S-BMS 610-1至610-n中的每个可以使用各个相应的对应的第二线圈613-1至613-2n来执行无线充电或无线放电。
M-BMS 520基于电池模块110-1至110-n中的每个的SOC来执行充电或放电。M-BMS520确定电池模块110-1至110-n中的每个的SOC，并且确定与最小SOC相对应的至少一个电池模块，例如，电池模块110-1。
在示例中，M-BMS 520对电池模块110-1至110-n当中不对应于最小SOC的电池模块(例如，电池模块110-2至110-n)发出命令。即，M-BMS 520向电池模块110-1至110-n当中的、与最小SOC相对应的电池模块110-1之外的、电池模块110-2至110-n的S-BMS 210-2至210-n发送用于无线充电的命令。因此，不对应于最小SOC的电池模块110-2至110-n中的每个可以使用第二线圈613-1至613-2n向(一个或多个)相邻的电池模块释放能量。在示例中，从电池模块110-2至110-n中的每个释放的能量可以是以下能量：该能量对应于电池模块110-2至110-n中的每个的荷电量与第一电池模块110-1的荷电量之间的差。
另外，M-BMS 520对电池模块110-1至110-n当中的与最小SOC相对应的至少一个电池模块(例如，电池模块110-1)执行无线充电和无线放电。即，M-BMS 520可以向电池模块110-1至110-n当中的与最小SOC相对应的电池模块110-1的S-BMS 210命令无线充电和放电。与最小SOC相对应的至少一个电池模块(例如，电池模块110-1)可以使用第二线圈613-1和613-2从相邻的电池模块110-2至110-n充电和释放能量。
响应于S-BMS 210-1的命令，第一电池模块110-1释放所接收的能量，例如，从相邻的电池模块110-2至110-n所充电的能量。例如，第一电池模块110-1可以使用第二线圈613-1和613-2向M-BMS 520或低电压直流(DC)到DC转换器(LDC)释放能量。
M-BMS 520或LDC可以使用第一线圈531和532执行无线充电。M-BMS520或者LDC可以对辅助电池充电或向低电压负载供给电力。例如，M-BMS520或者LDC可以向为0.5kW至3kW的低电压负载供给为12至14VDC的电力。
如果电池模块110-1至110-n中的所有具有匹配的SOC，则M-BMS 520可以终止电池均衡。
图13示出了图11的S-BMS的示例。
参考图13，第一S-BMS 610-1可以连接到第一电池模块110-1以匹配极性。例如，第一S-BMS 610-1的+极与第一电池模块110-1的+极彼此连接，而第一S-BMS 610-1的-极与第一电池模块110-1的-极彼此连接。
第一S-BMS 610-1包括控制器611、转换器612、第二线圈613-1和613-2、线性调节器614、第二天线615-1和615-2以及集成电路(IC)671-1和617-2。
图13的控制器611、转换器612以及第二线圈615-1和615-2的配置和操作可以与图6的控制器211、转换器213、第二天线215-1和215-2的配置和操作基本上相同，并且图6的适用的描述通过引用并入于此。因此，这里可以不重复以上描述。
第一S-BMS 610-1向M-BMS 520传送第一电池模块110-1的信息，并且响应于M-BMS520的命令执行电池均衡。
线性调节器614控制输入到控制器611的电压。例如，线性调节器614可以控制输入到控制器611的电压为2.5至3V。线性调节器614可以被配置为低压降(LDO)调节器。
控制器611控制第一S-BMS 610-1的整体操作。例如，控制器611可以控制第一S-BMS 610-1获取第一电池模块110-1的信息，转换所获取的信息，传送转换后的信息，或者接收相邻的电池模块的信息。控制器611可以被配置为MCU。
响应于控制(例如，控制器611的命令)，转换器612转换所获取的信息。例如，转换器612可以将所获取的信息转换为数字信号。
响应于控制(例如，控制器611的命令)，IC 617-1和617-2将转换后的数字信号分别地输出到第二天线615-1和615-2。
第二天线615-1和615-2中的每个将转换后的数字信号发送到相邻的天线，例如，相邻的第一天线或第二天线。
另外，响应于控制(例如，控制器611的命令)，IC 617-1和617-2分别地向第二线圈613-1和613-2输出充电信号或放电信号。
响应于第一S-BMS 610-1的命令，第二线圈613-1和613-2中的每个可以对相邻的电池模块执行无线充电或无线放电。
图14示出了描述图1的电池装置的操作的示例。
参考图14，电池装置10包括M-BMS 520、第一天线533、第一线圈523、电池模块110-1至110-n、S-BMS 610-1至610-n、第二线圈613-1至613-2n以及第二天线615-1至615-2n。
图14的M-BMS 520、第一天线533、电池模块110-1至110-n、S-BMS610-1至610-n以及第二天线615-1至615-2n的配置和操作可以与图8的M-BMS 220、第一天线325、电池模块110-1至110-n、S-BMS 210-1至210-n以及第二天线215-1至215-2n的配置和操作基本上相同，并且图8的适用的描述通过引用并入于此。因此，这里可以不重复以上描述。
M-BMS 520使用第一线圈523执行电池均衡。例如，M-BMS 520可以通过第一线圈523充电或释放能量。
M-BMS 520基于电池模块110-1至110-n的信息来确定电池模块110-1至110-n中的每个的状态。M-BMS 520基于电池模块110-1至110-n的状态执行电池均衡。
例如，M-BMS 520可以确定电池模块110-1至110-n当中与最小SOC相对应的至少一个电池模块。
M-BMS 520可以向不对应于最小SOC的电池模块(例如，电池模块110-1至110-n中的至少一个)的S-BMS(例如，S-BMS 610-1至610-n中的至少一个)发送用于放电的命令。M-BMS 520可以释放能量，直到不对应于最小SOC的电池模块(例如，电池模块1100-1至110-n中的至少一个)的S-BMS(例如，S-BMS 610-1至610-n中的至少一个)达到最小SOC为止。
M-BMS 520可以向与最小SOC相对应的电池模块(例如，电池模块110-1至110-n中的至少一个)的S-BMS(例如，S-BMS 610-1至610-n中的至少一个)发送用于充电和放电的命令。即，与最小SOC相对应的电池模块(例如，电池模块110-1至110-n中的至少一个)的S-BMS(例如，S-BMS 610-1至610-n中的至少一个)可以传递从电池模块110-1至110-n当中的相邻的电池所传输的能量。
M-BMS 520或LDC使用第一线圈523执行无线充电。M-BMS 520或LDC对辅助电池进行充电或向低电压负载供给电力。例如，M-BMS 520或LDC可以向为0.5kW至3kW的低压负载供给为12至14VDC的电力。
如果电池模块110-1至110-n中的所有具有匹配的SOC，则M-BMS 520可以终止电池均衡。
图15示出了图1的电池装置的操作的示例。
参考图15，电池装置10包括M-BMS 520、第一天线535和537、第一线圈525和527、电池模块110-1至110-4、S-BMS 610-1至610-4、第二线圈613-1至613-8以及第二天线615-1至615-8。
这里，假定第一电池模块110-1的荷电率(charge rate)为80％，第二电池模块110-2的荷电率为80％，第三电池模块110-3的荷电率为70％以及第四电池模块的荷电率为70％。为了描述的清楚，电池模块110-1至110-4的荷电率任意地设置并且不限于此。可以使用其他荷电率而不背离所描述的示意示例的精神和范围。
M-BMS 520使用第一线圈525和527执行电池均衡。例如，M-BMS 520可以通过第一线圈525和527充电或释放能量。
在示例中，M-BMS 520基于电池模块110-1至110-4的信息确定电池模块110-3和110-4对应于最小SOC。SOC可以包括荷电率。
M-BMS 520向不对应于最小SOC的电池模块110-1和110-2的S-BMS610-1和610-2发出命令放电。即，M-BMS 520命令电池模块110-1和110-2的S-BMS 610-1和610-2放电，直到电池模块110-1和110-2中的每个的SOC达到最小SOC为止。电池模块110-1和110-2可以释放能量直到荷电率达到70％为止。
例如，第一电池模块110-1可以通过第二线圈613-1和613-2释放能量。M-BMS 520或LDC可通过第一线圈525来接收通过第二线圈613-1释放的能量。第二电池模块110-2可以通过第二线圈613-3来接收通过第二线圈613-2释放的能量。
另外，第二电池模块110-2可以通过第二线圈613-2和613-4释放能量。即，第二电池模块110-2可以将能量释放到第一电池模块110-1或第三电池模块110-3。
M-BMS 520向与最小SOC相对应的电池模块110-3和110-4的S-BMS610-3和610-4发出命令充电和放电。即，与最小SOC相对应的电池模块110-3和110-4的S-BMS 610-3和610-4可以传递从相邻的电池模块110-1和110-2所传输的能量。
第三电池模块110-3和第四电池模块110-4可以传递从第一电池模块110-1和第二电池模块110-2所接收的能量。第四电池模块110-4可以通过第二线圈613-7和613-8释放能量。M-BMS 520或LDC可以通过第一线圈527来接收通过第二线圈613-8释放的能量。
M-BMS 520或LDC可以使用从第一线圈525和527所充电的能量对辅助电池充电或者可以向低电压负载供给电力。例如，M-BMS 520或LDC可以向为0.5kW至3kW的低压负载供给为12至14VDC的电力。
如果电池模块110-1至110-4中的所有具有匹配的SOC，则M-BMS 520可以终止电池均衡。
为了描述的清楚，尽管图15示出四个电池模块110-1至110-4，但是其仅被提供为示例。因此，S-BMS的数量、第二线圈的数量以及第二天线的数量可以基于电池模块的数量而变化。
图16示出了操作图1的电池装置的方法的示例。图16中的操作可以按照所示出的序列和方式执行，但是可以改变一些操作的顺序或者可以省略操作中的一些而不背离所描述的示意性示例的精神和范围。图16中所示的许多操作可以并行地或并发地执行。图16中的一个或多个块以及块的组合可以通过执行特定功能的基于专用硬件的计算机实施，或者通过专用硬件和计算机指令的组合实施。除了以下图16的描述之外，图1至图15的描述也适用于图16，并且通过引用并入于此。因此，这里可以不重复以上描述。
在示例中，在步骤1601中，M-BMS向多个S-BMS当中的第一S-BMS传送唤醒信号，并且请求n个电池模块的信息。在示例中，使用M-BMS的第一天线来传送唤醒信号。在示例中，通过第一S-BMS的两个第二天线中的第一个来接收唤醒信号。在步骤1602中，当接收到唤醒信号时，第一S-BMS从空闲模式切换到激活模式。在步骤1603中，第一S-BMS获取多个电池模块当中的第一电池模块的信息。
在步骤1604中，第一S-BMS通过第一S-BMS的两个第二天线中的第二个在第一方向上向下一个S-BMS(即，第二S-BMS)传送第一电池模块的所获取的信息。
在步骤1605中，第二S-BMS通过其两个第二天线中的第一个获取第一电池模块的信息，从空闲模式切换到激活模式，以及获取多个电池模块当中的第二电池模块的信息。同样地，在步骤1606中，第nS-BMS通过第nS-BMS的两个第二天线中的第一个获取第一电池模块至第(n-1)电池模块的信息。第nS-BMS从空闲模式切换到激活模式，并且获取第n电池模块的信息。在步骤1607中，第nS-BMS在第二方向上向第(n-1)S-BMS传送第一电池模块至n-1电池模块的所获取的信息，即，第nS-BMS在相反的方向上传送所有电池模块的信息。因此，第二方向与第一方向相反。
在步骤1608中，当第一S-BMS获取了所有n个电池模块的信息时，第一S-BMS通过两个第二天线中的第一个向M-BMS传送所有n个电池模块的信息。
在步骤1609中，M-BMS通过第一天线获取n个电池模块的信息，并且确定n个电池模块中的每个的状态。在步骤1610中，M-BMS基于电池模块的状态确定n个电池模块中的每个的输出功率。在示例中，M-BMS基于相邻的电池模块的状态来命令对电池模块进行无线充电或无线放电。
图17示出了操作图1的电池装置的方法的示例。图17中的操作可以按照所示的序列和方式执行，但是可以改变一些操作的顺序或者可以省略操作中的一些而不背离所描述的示意性示例的精神和范围。图17中所示的许多操作可以并行地或并发地执行。图17中的一个或多个块以及块的组合可以通过执行特定功能的基于专用硬件的计算机实施，或者通过专用硬件和计算机指令的组合实施。除了以下图17的描述之外，图1至图16的描述也适用于图17，并且通过引用并入于此。因此，这里可以不重复以上描述。
图16的步骤1601-1605的描述适用于图17，并且通过引用合并于此。在步骤1706中，第n S-BMS通过第nS-BMS中的两个第二天线中的第一个获取第一电池模块至第n-1电池模块的信息。第nS-BMS从空闲模式切换到激活模式，并且获取第n电池模块的信息。在步骤1707中，第nS-BMS通过其两个第二天线中的第二个向M-BMS传送所有n个电池模块的信息。在步骤1708中，M-BMS通过其第一天线中的第二个获取电池模块110-1至110-n的信息。在步骤1709中，M-BMS确定n个电池模块中的每个的状态。在步骤1710中，M-BMS基于电池模块的状态控制n个电池模块中的每个的输出功率。
电池管理系统(BMS)、主电池管理系统(M-BMS)、从电池管理系统(S-BMS)、控制器211、221、611、转换器213、612以及这里所描述的其他装置、单元、模块、设备和其他组件通过硬件组件实施。可以用于适当地执行在本申请中所描述的操作的硬件组件的示例包括控制器、传感器、发生器、驱动器、存储器、比较器、算数逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器以及被配置为执行在本申请中所描述的操作的任何其他电子组件。在其他示例中，执行在本申请中所描述的操作的硬件组件中的一个或多个通过计算硬件(例如，通过一个或多个处理器或计算机)实现。处理器或计算机可以通过一个或多个处理元件实现，诸如，逻辑门阵列、控制器和算数逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或被配置为以定义的方式对指令进行响应并且执行指令以实现期望的结果的任何其他设备或设备的组合。在一个示例中，处理器或计算机包括或者连接到存储由处理器或计算机执行的指令或软件的一个或多个存储器。通过处理器或计算机实现的硬件组件可以执行指令或软件(诸如，操作系统(OS)以及运行在OS上的一个或多个软件应用)，以执行在本申请中所描述的操作。硬件组件还可以响应于指令或软件的执行来访问、操纵、处理、创建和存储数据。为了简洁，在本申请中所描述的示例的描述中，可以使用单数术语“处理器”或“计算机”，但是在其他示例中，可以使用多个处理器或计算机；或者处理器或计算机可以包括多个处理元件或多个类型的处理元件，或包括两者。例如，可以通过单个处理器、或者两个或多个处理器或者一个处理器和一个控制器来实现单个硬件组件或者两个或多个硬件组件。一个或多个硬件组件可以通过一个或多个处理器或者一个处理器和一个控制器来实现，并且一个或多个其他硬件组件可以通过一个或多个其他处理器或者另一个处理器和另一个控制器来实现。一个或多个处理器或者一个处理器和一个控制器可以实现单个硬件组件或者两个或多个硬件组件。硬件组件可以具有一个或多个不同的处理配置，其示例包括单个处理器、独立的处理器、并行处理器、或单指令但数据(SISD)多处理、单指令多数据(SIMD)多处理、多指令单数据(MISD)多处理以及多指令多数据(MIMD)多处理。
所示出的执行在本申请中所描述的操作的方法通过被实施为以上描述的、执行指令或软件的计算硬件(例如，通过一个或多个处理器或者计算机)来执行，以便执行通过方法所执行的本申请中所描述的操作。例如，可以通过单个处理器、或者两个或多个处理器或者一个处理器和一个控制器来执行单个操作或者两个或多个操作。一个或多个操作可以通过一个或多个处理器或者一个处理器和一个控制器执行，并且一个或多个其他操作可以通过一个或多个其他处理器或者另一个处理器和另一个控制器执行。一个或多个处理器或者一个处理器和一个控制器可以执行单个操作或者两个或多个操作。
用于控制处理器或计算机实现硬件组件并且执行以上所述的方法的指令或软件被编写为计算机程序、代码片段、指令或其任何组合，以用于单独地或整体地指令或配置处理器或计算机操作为用于执行通过以上描述的硬件组件和方法执行的操作的机器或专用计算机。在一个示例中，指令或软件包括以下中的至少一个：小应用程序、动态链接库(DLL)、中间件、固件、设备驱动器、存储防止冲突的方法的应用程序。在一个示例中，指令或软件包括通过处理器或计算机直接地执行的机器代码，诸如，通过编译器产生的机器代码。在另一示例中，指令或软件包括通过处理器或计算机使用解释器执行的高级代码。本领域普通编程人员可以基于在附图中所示出的框图和流程图以及说明书中的相对应的描述(其公开了用于执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法)容易地编写指令或软件。
用于控制处理器或计算机实现硬件组件并且执行以上所述的方法的指令或软件，以及任何相关的数据、数据文件以及数据结构被记录、存储或固定在一个或多个非易失性计算机可读存储介质中或其上。非易失性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取可编程只读存储器(PROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪速存储器、非挥发性存储器、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、蓝光或光盘存储装置、硬盘驱动(HDD)、固态驱动(SSD)、闪速存储器、卡类型存储器诸如微型多媒体卡或卡(例如，安全数字(SD)或极速数字(XD))、磁带、软盘、磁光数据存储设备、光数据存储设备、硬盘、固态盘以及下述任何其他设备，其被配置为以非易失性方式存储指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构，并且向处理器或计算机提供指令或软件以及任何其他相关联的数据、数据文件和数据结构使得处理器或计算机可以运行指令。
虽然本公开包括具体的示例，但是在理解本申请的公开内容之后将明显的是在这些示例中可以进行形式上和细节上的各种改变而不背离权利要求及其等价形式的精神和范围。本文中所描述的示例将被认为仅是描述意义的，并且不是针对限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为适用于其他示例中的相似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或通过其他组件或其等价形式替换或补充所描述的系统、架构、设备或电路中的组件，可以实现合适的结果。因此，本公开的范围不是通过详细的描述而是通过权利要求及其等价形式限定，并且权利要求及其等价形式的范围内的所有变化将被解释为被包括在本公开中。

Claims (24)

1.一种电池管理装置，包括：
转换器，被配置为获取并且转换电池单元的信息；
天线，被配置为响应于控制器的命令来向相邻的电池单元发送转换后的信息，并且接收相邻的电池单元的转换后的信息；以及
线圈，被配置为响应于控制器的另一命令来对相邻的电池单元无线地充电或放电，
其中，控制器被配置为基于相邻的电池单元的信息来控制无线充电或无线放电。
2.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述天线被配置为近场通信(NFC)天线。
3.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述天线设置在电池单元的两个相对的表面上。
4.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述电池单元的信息包括电池单元的电压、电流和温度中的任何一个或任何组合。
5.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述转换器是被配置为将电池单元的信息转换为数字信号的模数(A/D)转换器。
6.一种电池管理装置，包括：
多个电池；
第一控制器，被配置为基于从所述多个电池所获取的信息来确定所述多个电池中的每个的状态；以及
第一天线，被配置为响应于第一控制器的命令，从所述多个电池接收信息并且向所述多个电池发送状态，
其中，所述多个电池中的每个包括：
电池单元；
转换器，被配置为获取并且转换电池单元的信息；
第二控制器，被配置为控制转换后的信息的发送和接收；
第二天线，被配置为响应于第二控制器的命令，向相邻的电池单元发送转换后的信息并且接收相邻的电池单元的转换后的信息；以及
线圈，被配置为响应于第二控制器的另一命令来对相邻的电池单元无线地充电或放电，
其中，第二控制器被配置为基于相邻的电池单元的信息来控制无线充电或无线放电，以及
其中，从所述多个电池获取的所述信息包括在所述多个电池中的每个中所包括的电池单元的信息。
7.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述多个电池串联连接。
8.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述第一天线和第二天线被配置为近场通信(NFC)天线。
9.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述第二天线设置在电池单元的两个相对的表面上。
10.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述电池单元的信息包括电池单元的电压、电流和温度中的任何一个或任何组合。
11.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述转换器是被配置为将电池单元的信息转换为数字信号的模数(A/D)转换器。
12.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述状态包括所述多个电池中的每个的荷电状态(SOC)和健康状态(SOH)中的任何一个或任何组合。
13.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述第一控制器还被配置为基于所述信息对所述多个电池执行电池均衡。
14.根据权利要求13所述的电池管理装置，其中，所述第一控制器还被配置为基于所述信息控制第二控制器对相邻的电池单元无线充电或无线放电。
15.根据权利要求13所述的电池管理装置，其中，所述第一控制器还被配置为基于所述多个电池的SOC执行电池均衡。
16.根据权利要求15所述的电池管理装置，其中，所述第一控制器还被配置为确定具有最小SOC的至少一个电池，并且控制第二控制器对所述多个电池当中所述至少一个电池之外的电池无线地放电。
17.根据权利要求15所述的电池管理装置，其中，所述第一控制器还被配置为确定具有最小SOC的至少一个电池，并且控制所述至少一个电池的第二控制器对从相邻的电池无线充电的能量进行无线放电。
18.根据权利要求15所述的电池管理装置，其中，所述第一控制器还被配置为响应于所述多个电池具有匹配的SOC而终止电池均衡。
19.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述第二控制器还被配置为向第一控制器提供所述多个电池的数量的计数。
20.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述第一控制器还被配置为基于所述多个电池中的一个或多个的温度与参考温度的比较来调整所述多个电池中的一个或多个的温度。
21.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述多个电池中的每个的状态包括荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)、冷启动电流(cold cranking amp，CCA)、极化电阻(PR)以及内部电阻(IR)中的任何一个或任何组合。
22.根据权利要求6所述的电池管理装置，其中，所述第二天线设置在铁氧体片上。
23.一种操作电池的方法，包括：
通过主电池管理系统(M-BMS)向电池模块当中的第一电池模块的第一从电池管理系统(S-BMS)发送唤醒信号；
响应于接收到唤醒信号，通过第一S-BMS获取第一电池模块的信息；
通过第一S-BMS向电池模块当中的第二电池模块的第二S-BMS发送第一电池模块的信息；
响应于接收到第一电池模块的信息，通过第二S-BMS获取第二电池模块的信息；
通过第二S-BMS向M-BMS发送第一电池模块和第二电池模块的信息；以及
通过M-BMS基于电池模块的信息确定电池模块的状态。
24.根据权利要求23所述的方法，其中：
向第二S-BMS发送第一电池模块的信息包括在第一方向上向第二S-BMS发送第一电池模块的信息；以及
向M-BMS发送第一电池模块和第二电池模块的信息包括在第二方向上向M-BMS发送第一电池模块和第二电池模块的信息，
其中，所述第一方向与第二方向相反。
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