CN110166070A - 用于电池管理系统的多点通信系统、以及相关联系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于电池管理系统的多点通信系统包括：分布式天线，至少部分地布置在电池组内；多个节点，每个节点无线地耦合至所述分布式天线并且被配置用于获取电池信息；以及射频网关，电耦合至所述分布式天线。

Description

用于电池管理系统的多点通信系统、以及相关联系统和方法
相关申请
本申请要求2018年2月15日提交的美国临时专利申请序列号62/630,950的优先权的权益，所述美国临时专利申请通过引用结合在此。
背景技术
电池管理系统通常用于控制多种应用中(诸如，电动车辆应用中和可再生能量储存应用中)的电池操作。例如，电池管理系统可以用于控制对电池组中的多个电池模块的充电和放电，比如用于使能量储存最大化和/或延长电池模块寿命。作为另一示例，电池管理系统可以用于监测电池模块的异常操作并且响应于此而关闭和/或旁路掉电池模块。
发明内容
在第一方面，一种用于电池管理系统的多点通信系统包括：(a)分布式天线，至少部分地布置在电池组内；(b)多个节点，每个节点无线地耦合至所述分布式天线并且被配置用于获取电池信息；以及(c)射频(RF)网关，电耦合至所述分布式天线。
在所述第一方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点电耦合至所述电池组的对应电池模块。
在所述第一方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点被配置用于向所述分布式天线发射包含对应电池信息的第一无线通信；所述分布式天线被配置用于将所述第一无线通信转换成第一电通信；并且所述RF网关被配置用于接收所述第一电通信。
在所述第一方面的一些实施例中，所述RF网关被配置用于向所述分布式天线电发射第二电通信；所述分布式天线被配置用于将所述第二电通信转换成第二无线通信；并且所述多个节点被配置用于接收所述第二无线通信。
在所述第一方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点都包括节点收发器电路和节点处理器电路。所述节点处理器电路包括：(a)节点处理器，通信地耦合至所述节点收发器电路；以及(b)节点存储器，通信地耦合至所述节点处理器并且存储机器可读指令，所述机器可读指令当被所述节点处理器执行时，控制所述节点用于：(i)从所述节点收发器电路接收所述第二无线通信并且(ii)根据所述第二无线通信的内容控制所述节点处理器。
在所述第一方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点进一步包括：节点传感器电路，通信地耦合至所述节点处理器电路并且被配置用于向所述节点处理器电路发送指示所述电池组的电池模块的属性的传感器电路输出。
在所述第一方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点的所述节点传感器电路电耦合至所述电池组的对应电池模块。
在所述第一方面的一些实施例中，所述分布式天线被物理地布线成靠近所述电池组的线束。
所述第一方面的一些实施例进一步包括多个分布式天线，其中，(a)所述RF网关包括多个基本收发器电路；(b)所述多个分布式天线中的每一个都唯一地电耦合至所述多个基本收发器电路中的一个。
在所述第一方面的一些实施例中，所述多个分布式天线至少部分地布置在所述电池组内。
在所述第一方面的一些实施例中，所述分布式天线包括同轴线缆，所述同轴线缆在所述同轴线缆的外部导体中具有多个间隙。
在所述第一方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点进一步包括节点天线，所述节点天线被物理地定位成靠近所述多个间隙中的对应一个。
在所述第一方面的一些实施例中，所述同轴线缆是柔性的。
在所述第一方面的一些实施例中，所述分布式天线包括具有标称厚度的外部导体的同轴线缆，所述同轴线缆具有多个变薄区域，在所述多个变薄区域中，所述外部导体的厚度小于所述标称厚度。
在所述第一方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点进一步包括节点天线，所述节点天线被物理地定位成靠近所述多个变薄区域中的对应一个。
在所述第一方面的一些实施例中，所述分布式天线包括由多个导电表面形成的波导，所述多个导电表面中的至少一个形成所述电池组的电池的一部分。
在所述第一方面的一些实施例中，所述RF网关进一步包括用于激发所述波导并且从所述波导接收发射的基站天线。
在所述第一方面的一些实施例中，所述RF网关和所述多个节点被配置为无线个人局域网。
在所述第一方面的一些实施例中，所述无线个人局域网基于蓝牙低功耗和ZigBee中的一者。
在所述第一方面的一些实施例中，所述无线个人局域网基于蓝牙低功耗并且配置用于使用电池服务配置文件。
在第二方面，一种用于管理电池组的方法，所述方法包括：(a)在多个节点中的每个节点处获取电池信息；(b)在所述多个节点中的每个节点处向至少部分地布置在所述电池组内的分布式天线无线地发射包含所述电池信息的第一无线通信；(c)经由所述分布式天线将所述第一无线通信转换为第一电通信；以及(d)在射频(RF)网关处从辐射发射线电接收所述第一电通信。
所述第二方面的一些实施例进一步包括：(a)将第二电通信从所述RF网关电发射至所述分布式天线；(b)经由所述分布式天线将所述第二电通信转换成第二无线通信；以及(c)在所述多个节点中的每个节点处无线地接收所述第二无线通信。
所述第二方面的一些实施例进一步包括：根据所述第二无线通信的内容控制所述多个节点中的每个节点。
在所述第二方面的一些实施例中，所述分布式天线被物理地布线成靠近所述电池组的线束。
在所述第二方面的一些实施例中，所述分布式天线包括同轴线缆，所述同轴线缆在所述同轴线缆的外部导体中具有多个间隙。
在所述第二方面的一些实施例中，无线发射步骤包括：将所述电池信息从所述多个节点中的每个节点无线地发射至所述多个间隙。
在所述第二方面的一些实施例中，无线发射步骤进一步包括经由用于无线个人局域网的协议来无线地发射所述电池信息，并且电接收步骤包括经由用于所述无线个人局域网的所述协议电接收所述电池信息。
在所述第二方面的一些实施例中，电发射步骤包括经由用于所述无线个人局域网的所述协议来进行电发射，并且无线接收步骤包括经由用于所述无线个人局域网的所述协议来无线地接收。
在所述第二方面的一些实施例中，所述无线个人局域网基于蓝牙低功耗和ZigBee中的一者。
在第三方面，一种能量储存系统包括电池组、控制器和多点通信系统，所述多点通信系统包括：(a)分布式天线，至少部分地布置在所述电池组内；(b)多个节点，每个节点无线地耦合至所述分布式天线并且被配置用于获取电池信息；以及(c)射频(RF)网关，电耦合至所述分布式天线和所述控制器。
在所述第三方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点电耦合至所述电池组的对应电池模块。
在所述第三方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点被配置用于向所述分布式天线发射包含对应电池信息的第一无线通信；所述分布式天线被配置用于将所述第一无线通信转换成第一电通信；所述RF网关被配置用于接收所述第一电通信；并且所述控制器被配置用于从所述RF网关接收所述第一电通信。
在所述第三方面的一些实施例中，所述RF网关被配置用于从所述控制器接收第二电通信；所述RF网关被配置用于向所述分布式天线电发射所述第二电通信；所述分布式天线被配置用于将所述第二电通信转换成第二无线通信；并且所述多个节点被配置用于接收所述第二无线通信。
在所述第三方面的一些实施例中，所述分布式天线包括同轴线缆，所述同轴线缆在所述同轴线缆的外部导体中具有多个间隙。
在所述第三方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点进一步包括节点天线，所述节点天线被物理地定位成靠近所述多个间隙中的对应一个。
在所述第三方面的一些实施例中，所述分布式天线包括具有标称厚度的外部导体的同轴线缆，所述同轴线缆具有多个变薄区域，在所述多个变薄区域中，所述外部导体的厚度小于所述标称厚度。
在所述第三方面的一些实施例中，所述多个节点中的每个节点进一步包括节点天线，所述节点天线被物理地定位成靠近所述多个变薄区域中的对应一个。
在所述第三方面的一些实施例中，所述分布式天线包括由多个导电表面形成的波导，所述多个导电表面中的至少一个形成所述电池组的电池的一部分。
在所述第三方面的一些实施例中，所述基站进一步包括用于激发所述波导并且从所述波导接收发射的基站天线。
附图说明
图1展示了根据实施例的包括多点通信系统的能量储存系统。
图2是根据实施例的被具体化为同轴线缆的分布式天线的横截面视图。
图3是图2分布式天线的侧剖正视图。
图4是根据实施例的被具体化为同轴线缆的另一分布式天线的侧剖正视图。
图5是根据实施例的包括波导的分布式天线的透视图。
图6展示了图1能量储存系统的实施例，其中，分布式天线包括波导。
图7展示了图1多点通信系统的节点的一个实施例。
图8展示了根据实施例的图7节点的节点处理器电路。
图9展示了基于蓝牙4.2低功耗标准的图1多点通信系统的实施例中的一个可能的分组配置。
图10展示了根据实施例的包括两个分布式天线实例的能量储存系统。
图11展示了根据实施例的一种用于管理电池组的方法。
图12展示了根据实施例的另一种用于管理电池组的方法。
具体实施方式
常规的电池管理系统包括在每个电池模块处的节点，其中，所述节点被配置用于控制和/或监测电池模块的电池单元。所述节点通常经由通信线缆通信地耦合至控制器，以使得能够在所述控制器与所述节点之间进行通信。所述控制器例如向所述节点发送充电/放电命令，并且每个节点根据所述命令控制对其对应电池模块进行的充电和放电。每个节点还可以向控制器发送电池信息，所述电池信息包括但不限于电池电压、电池温度和/或电池电流，并且所述控制可以使用所述电池信息来生成充电/放电命令。
这种常规的电池管理系统可以在具有相对较少数量的电池模块的应用中很好地工作。然而，申请人已经发现，常规的电池管理系统不容易在规模上匹配于具有大量电池模块的应用，尤其是在电池模块密集地封装在电池组机箱中的情况下。例如，与大量电池模块一起使用的常规的电池管理系统将需要大量的通信线缆，即，至少一个通信线缆物理地耦合至每个电池模块。由于电池组内的空间限制，在电池组机箱内布线这种大量通信线缆可能是困难的或甚至是不可能的。另外，大量通信线缆可能相对容易发生故障和/或电磁干扰(EMI)，从而损害电池管理系统的可靠性。
因此，申请人已经开发了用于电池管理系统的多点通信系统，所述多点通信系统至少部分地克服了以上讨论的缺点中的一个或多个。所述多点通信系统包括多个节点、至少一个分布式天线、以及耦合至所述分布式天线的射频(RF)网关。控制器例如通信地耦合至RF网关。每个节点无线地耦合至分布式天线，使得节点经由分布式天线和RF网关与控制器进行通信。在一些实施例中，每个节点被物理地布置成接近分布式天线，诸如在分布式天线的几厘米内，以帮助使无线通信距离最小化。在某些实施例中，每个节点根据经由分布式天线从控制器接收的命令来控制对应电池模块，并且在一些实施例中，每个节点经由分布式天线向控制器发送电池信息，所述电池信息包括但不限于电池电压、电池温度、电池电流、和/或电池模块识别信息。在这些实施例中，控制器可选地使用电池信息来控制能量储存系统。
在新的多点通信系统中，分布式天线和RF网关各自用作共享通信介质，即，它们由所有节点共享。因此，不必将每个节点物理地耦合至通信线缆，从而相对于常规的系统可能大大减少所需通信线缆的数量。另外，在RF网关与节点之间的通信路径中使用分布式天线相对于完全无线或完全有线通信系统实现了显著优点。例如，分布式天线的使用包含沿着通信路径的一部分的通信信号，同时仍然在节点处实现无线通信。对通信信号的这种包含通过屏蔽通信信号免受干扰来促进可靠通信，同时通过帮助防止通信信号进入其他系统来促进电磁兼容性(EMC)。进而，节点处的无线通信消除了对物理耦合至节点的通信线缆的需要，从而促进节点与RF网关之间的可靠性、低系统成本和电隔离。此外，使用分布式天线而不是完全无线通信系统帮助确保到每个节点的良好通信信道，这在不利于完全无线通信的应用中(诸如，在包括妨碍无线信号发射的物体的电池组中)是特别有利的。
图1展示了包括电池组102、多点通信系统104、和控制器106的能量储存系统100。能量储存系统100的可能应用包括但不限于电动车辆应用和可再生能量储存应用。电池组102包括一个或多个电池模块108。每个电池模块108包括能够以化学形式储存能量的一个或多个电池单元(未示出)。电池单元例如串联和/或并联地电耦合。在不脱离本文范围的情况下，电池模块108可以包括附加元件(未示出)。例如，在一些实施例中，每个电池模块108包括用于获得电池信息的一个或多个传感器，所述电池信息包括但不限于电池温度、电池电压、电池电流、和/或电池电量。作为另一示例，在一些实施例中，每个电池模块108包括一个或多个开关设备，所述开关设备被配置用于将电池模块的构成电池单元与外部电路系统断开。在不脱离本文范围的情况下，电池组102中的电池模块108的数量可以变化。
多点通信系统104和控制器106共同形成了电池管理系统的至少一部分。多点通信系统104将控制器106通信地耦合至电池模块108，所述多点通信系统是由申请人开发的新的多点通信系统的一个实施例。多点通信系统104包括分布式天线110、每个电池模块108的对应节点112、和RF网关114。RF网关114电耦合至分布式天线110，并且分布式天线110至少部分地布置在电池组102中并且被布线成靠近节点112。在某些实施例中，诸如在分布式天线110为同轴线缆的实施例中，分布式天线110的端部122以阻抗匹配设备124终止。阻抗匹配设备124包括例如电阻设备。每个节点112电耦合至其对应电池模块108，并且每个节点112包括被配置用于与分布式天线110进行无线通信118的天线116。每个节点112被配置用于：(a)经由无线通信118向分布式天线110发送信号；和/或(b)经由无线通信118从分布式天线110接收信号。在某些实施例中，每个节点112被物理地布置成接近分布式天线110，诸如，在分布式天线110的几厘米内，以帮助使节点112与分布式天线110之间的无线通信118距离最小化。尽管节点112被展示为与电池模块108分离，但在不脱离本文范围的情况下，节点112可以与电池模块108共同封装。
在某些实施例中，多点通信系统104被配置用于节点112与控制器106之间的双向通信。例如，在具体实施例中，每个节点112被配置用于向分布式天线110发射包含对应电池信息的第一无线通信118，所述对应电池信息诸如表示其对应电池模块108的一个或多个操作参数的信息、电池模块108的一个或多个单元(未示出)的操作参数、和/或电池模块108识别信息。电池模块108和电池单元操作参数的示例包括但不限于电压、电流、电量、和/或温度信息。电池模块108识别信息的示例包括但不限于电池模块108的制造商、电池模块108的型号、电池模块108的序列号、电池模块108内电池单元的数量、和/或电池模块108内电池单元的类型。分布式天线110被配置用于将第一无线通信118转换成由RF网关114接收的第一电通信。控制器106从RF网关114接收第一电通信。因此，多点通信系统104被配置用于从节点112向控制器106发射电池信息。在某些实施例中，控制器106至少部分地基于经由多点通信系统104接收的电池信息来控制对能量储存系统100的操作。
在这些实施例中，RF网关114进一步被配置用于从控制器106接收第二电通信，诸如，用于一个或多个节点112的命令。RF网关114被配置用于向分布式天线110电发射第二电通信，并且分布式天线110被配置用于将第二电通信转换成第二无线通信。每个节点112被配置用于从分布式天线110接收第二无线通信。因此，在这些实施例中，多点通信系统104还被配置用于从控制器106向节点112发射信息。从控制器106发射至节点112的命令的示例包括但不限于用于一个或多个节点112以便将电池信息发射至控制器106的命令、和/或用于一个或多个节点112以使他们对应电池模块108与能量储存系统100断开的命令。
在一些替代实施例中，多点通信系统104被配置用于仅单向通信。例如，在一些替代实施例中，多点通信系统104被配置用于仅从节点112向控制器106发射信息，并且在一些其他替代实施例中，多点通信系统104被配置用于仅从控制器106向节点112发射信息。
在某些实施例中，控制器106被配置用于通过控制对电耦合至电池模块108的一个或多个电源转换器的操作来控制对电池模块108内的电池单元的充电和/或放电。控制器106例如至少部分地基于经由多点通信系统104从节点112接收的电池信息来控制对所述一个或多个电源转换器的操作。例如，在一些实施例中，控制器106使用经由多点通信系统104从节点112接收的电压、电流、电量、温度、和/或电池识别信息中的一个或多个来控制对电池模块108内的电池单元的充电和/或放电。在一些实施例中，控制器106控制对电池单元的充电和放电，以实现包括但不限于以下各项的目标：(a)长电池单元寿命；(b)快速电池单元充电；和/或(c)安全电池单元操作。
在具体实施例中，控制器106被配置用于至少部分地基于经由多点通信系统104从节点112接收的电池信息来确定电池模块108的一个或多个属性。例如，在一些实施例中，控制器106被配置用于至少部分地基于经由多点通信系统104从节点112接收的电压、电流、电量、温度、和电池识别信息中的一个或多个来确定电池模块108的荷电状态、电池模块108的健康状态、和/或能量储存系统100的剩余运行时间。
另外，在一些实施例中，控制器106被配置用于至少部分地基于经由多点通信系统104从节点112接收的电池信息来执行一个或多个安全功能。例如，在一些实施例中，控制器106被配置用于至少部分地基于经由多点通信系统104从节点112接收的电压、电流、电量、温度、和/或电池识别信息中的一个或多个来检测一个或多个电池模块108内的异常情况。异常情况的示例包括但不限于：电池单元充电过度、电池单元放电过度、电池单元温度异常、电池模块108温度异常、电池单元负载异常、电池模块108负载异常、存在缺陷电池单元、存在缺陷电池模块108、和/或对电池模块108篡改的指示。在这些实施例中，控制器106可选地被配置用于响应于检测到异常事件而采取以下动作：诸如，关闭能量储存系统100、经由多点通信系统104向节点112发射关闭命令、和/或向外部系统发射异常事件指示信号。
在某些实施例中，分布式天线110包括同轴线缆和/或波导。在具体实施例中，分布式天线100是单片元件，比如以便促进可靠性和/或低成本，而在一些其他实施例中，分布式天线110由联接在一起的两个或多个元件形成，比如以便于能量储存系统100的拆卸。在一些实施例中，分布式天线110是柔性的，以便于使分布式天线110布线通过电池组102，并且分布式天线110可选地被物理地布线成靠近电池组102的线束120，以便易于制造能量储存系统100。
图2和图3展示了分布式天线200，所述分布式天线是被具体化为同轴线缆的分布式天线110的一个可能的实施例。图2是分布式天线200的横截面视图，并且图3是分布式天线200的侧剖正视图。分布式天线200包括中心导体202、内部绝缘层204、外部导体206、和外部绝缘层208。内部绝缘层204被布置在中心导体202上，外部导体206被布置在内部绝缘层204上，并且外部绝缘层208被布置在外部导体206上。外部导体206形成多个间隙210，以便为天线116与分布式天线200之间的无线发射212提供路径。在某实施例中，每个天线116被布置成靠近间隙210实例，以便使无线发射212距离最小化。在不脱离本文范围的情况下，孔间隙210的数量、大小、和形状可以变化。
图4是展示分布式天线400的横截面视图，所述分布式天线是被具体化为同轴线缆的分布式天线110的另一可能的实施例。分布式天线400包括中心导体402、内部绝缘层404、外部导体406、和外部绝缘层408。内部绝缘层404被布置在中心导体402上，外部导体406被布置在内部绝缘层404上，并且外部绝缘层408被布置在外部导体406上。外部导体406具有标称厚度410，并且外部导体406具有多个变薄区域412，所述变薄区域具有比标称厚度410小的厚度414。厚度414例如小于在辐射发射线400的设计频率下形成外部导体406的材料的趋肤深度。变薄区域412为天线116与分布式天线400之间的无线发射416提供路径。在某实施例中，每个天线116被布置成靠近变薄区域412实例，以便使无线发射416距离最小化。在不脱离本文范围的情况下，变薄区域412的数量、大小、和形状可以变化。
图5展示了分布式天线500，所述分布式天线是包括波导的分布式天线110的一个可能的实施例。分布式天线500包括基站天线502和波导504。波导504由多个导电表面形成，并且配置用于引导基站天线502与天线116之间的无线信号。基站天线502电耦合至RF网关114，并且被配置用于响应于来自控制器106的电信号来激发波导504并且从而生成无线信号。基站天线502进一步被配置用于响应于接收到发射(诸如，来自天线116的无线信号)而生成电信号。在一些实施例中，基站天线502是同轴馈电线或短偶极天线。在某些实施例中，诸如图5中所展示的，波导504是开槽波导天线，所述开槽波导天线形成一个或多个孔506以使电流移位流过波导502，从而促进来自波导504的辐射并且在天线116与波导504之间产生无线发射508。在不脱离本文范围的情况下，孔506的数量、大小、和形状可以变化。另外，尽管波导504被展示为具有矩形横截面，但波导504可以替代地具有不同形状(诸如，圆形形状)的横截面。
在某些实施例中，波导504至少部分地由形成电池组102的一部分的一个或多个导电表面形成。在这些实施例中，波导504可选地装载有具有中等或高介电常数的绝缘体(未示出)，以减小波导504的专用于无线信号发射的横截面的一部分，同时还有助于电池组102的机械稳定性。
图6展示了能量储存系统600，所述能量储存系统是能量储存系统100的实施例，其中，分布式天线110由基站天线602和波导604具体化。基站天线602和波导604分别是基站天线502和波导504的实施例。波导604部分地由作为电池组102的实施例的电池组626的导电表面622和624形成。波导604可选地装载有具有中等或高介电常数的绝缘体(未示出)，以减小波导604的专用于无线信号发射的横截面的一部分，同时还有助于电池组626的机械稳定性。波导604形成多个孔606，并且每个天线116被布置成靠近孔606实例，以使无线发射距离最小化。仅标记孔606的一些实例，以促进展示清楚。孔606的间距628例如是波导604的预期工作频率下的波长的一半或其奇数倍。波导604进一步包括金属端部件632，所述金属端部件被配置用于使导电表面622和624电短路。端部件632被布置成距最后一个孔606距离634。距离634例如是波导604的预期工作频率下的波长的四分之一或其奇数倍。选择导电表面622与624之间的横向宽度630，例如，以实现波导604的期望截止频率。
图7展示了作为节点112的一个实施例的节点700。节点700包括天线116、节点收发器电路702、节点处理器电路704、节点传感器706、和节点调节器电路708。天线116被配置用于将从节点收发器电路702接收的电信号转换成无线信号以便发射至分布式天线110，并且天线116进一步被配置用于将从分布式天线110接收的无线信号转换成电信号以便发射至节点收发器电路702。节点收发器电路702电耦合至天线116和节点处理器电路704中的每一个，并且节点收发器电路702被配置用于将天线116与节点处理器电路704进行接口连接。节点调节器电路708电耦合至电池模块108，并且节点调节器电路708被配置用于经由电源总线710为节点收发器电路702、节点处理器电路704、和节点传感器706中的每一个供电。在一些实施例中，节点调节器电路708包括开关电源转换器和/或线性调节器。
节点传感器706通信地耦合至电池模块108和节点处理器电路704。节点传感器706被配置用于向节点处理器电路704发送传感器电路输出，其中，传感器电路输出指示电池模块108的一个或多个属性。例如，在一些实施例中，传感器电路输出指示以下各项中的一项或多项：电池模块108的温度、电池模块108的电压、通过电池模块108的电流、电池模块108的充电或放电功率、和电池模块108识别信息。在一些实施例中，节点传感器706与电池模块108内的一个或多个设备相配合以生成传感器电路输出，所述一个或多个设备包括但不限于：电池模块108内的温度传感器、电流传感器、或其他电路系统、系统、或传感器。在一些其他实施例中，节点传感器706仅使用节点传感器706内的元件来确定传感器电路输出。
节点处理器电路704通信地耦合至节点收发器电路702和节点传感器706中的每一个。节点处理器电路704执行机器可读指令以控制节点700。例如，在一些实施例中，节点处理器电路704控制节点传感器706以生成传感器电路输出，并且节点处理器电路704控制节点收发器电路702以向天线116发射传感器电路输出。图8更详细地展示了节点处理器电路704。节点处理器电路704包括节点处理器802以及通信地耦合至节点处理器802的节点存储器804。节点存储器804包括指令存储设备806和数据存储设备808。指令存储设备806包括算法810，并且数据存储设备808包括配置数据812、输入数据814、和已处理数据816。算法810指定微处理器电路704如何控制节点700，并且配置数据812包括在算法810中使用的参数，诸如，电池模块108的特性。输入数据814是由微处理器电路704从节点收发器电路702和节点传感器706中的一个或多个接收的用于处理的数据。已处理数据816是由微处理器电路704处理的数据，以用于发射至节点收发器电路702和节点传感器706中的一个或多个。
在某些实施例中，RF网关114和节点112被配置为无线个人局域网。可能的无线个人局域网协议的示例包括但不限于蓝牙低功耗和ZigBee协议。例如，在具体实施例中，无线个人局域网基于蓝牙低功耗协议并且配置用于使用电池服务配置文件。图9展示了基于蓝牙4.2低功耗协议的实施例中的一个可能的分组配置。所述分组包括前导码、访问地址、数据协议单元(PDU)和循环冗余校验(CRC)。在这个实施例中，PDU包括多达251个字节的有效载荷。
多点通信系统104可以包括附加的分布式天线。例如，图10展示了能量储存系统1000，所述能量储存系统包括分别为电池组102、多点通信系统104和控制器106的实施例的电池组1002、多点通信系统1004、和控制器1006。电池组1002包括多个电池模块108。多点通信系统1004包括分布式天线110、每个电池模块108的对应节点112、和RF网关1014中的两个实例。RF网关1014包括电耦合至每个分布式天线110实例的对应基本收发器电路1026。多点通信系统1004以与图1的多点通信系统104类似的方式操作。
图11展示了用于管理电池组的方法1100。在步骤1102中，在多个节点中的每个节点处获取电池信息。在步骤1102的一个示例中，节点传感器706在节点700的每个实例处获取电池信息。在步骤1104中，在所述多个节点的每个节点处将包含电池信息的第一无线通信发射至分布式天线。在步骤1104的一个示例中，每个节点700的天线116经由第一无线通信118向分布式天线110发射电池信息。在步骤1106中，经由分布式天线将第一无线通信转换成第一电通信。在步骤1106的一个示例中，分布式天线110将第一无线通信转换成第一电通信。在步骤1108中，在RF网关处接收来自分布式天线的第一电通信。在步骤1108的一个示例中，在RF网关114处接收第一电通信。
图12展示了用于管理电池组的另一种方法1200。在步骤1202中，将第二电通信从RF网关电发射至分布式天线。在步骤1202的一个示例中，将第二电通信从RF网关114发射至分布式天线110。在步骤1204中，经由分布式天线将第二电通信转换成第二无线通信。在步骤1204的一个示例中，经由分布式天线110将第二电通信转换成第二无线通信。在步骤1206中，在多个节点中的每个节点处无线地接收第二无线通信。在步骤1206的一个示例中，在每个节点700处无线地接收第二无线通信。
在不脱离本文范围的情况下，可以对以上方法和系统做出改变。例如，尽管以上关于电池管理系统讨论了多点通信系统，但多点通信系统可以用在其他应用中。因此，应当注意的是，包含在以上说明书中或者在附图中示出的内容应当被解释为说明性的而不是限制性的意义。以下权利要求旨在涵盖本文中所描述的所有一般特征和特定特征，以及本方法和系统范围的所有陈述在语言上可以被说成落在其间。

Claims (20)

1.一种用于电池管理系统的多点通信系统，所述多点通信系统包括：
分布式天线，至少部分地布置在电池组内，所述分布式天线包括同轴线缆，所述同轴线缆在所述同轴线缆的外部导体中具有多个间隙；
多个节点，每个节点无线地耦合至所述分布式天线并且被配置用于获取电池信息；以及
射频(RF)网关，电耦合至所述分布式天线。
2.如权利要求1所述的多点通信系统，其中，所述多个节点中的每个节点电耦合至所述电池组的对应电池模块。
3.如权利要求1所述的多点通信系统，其中：
所述多个节点中的每个节点被配置用于向所述分布式天线发射包含对应电池信息的第一无线通信；
所述分布式天线被配置用于将所述第一无线通信转换成第一电通信；并且
所述RF网关被配置用于接收所述第一电通信。
4.如权利要求3所述的多点通信系统，其中：
所述RF网关被配置用于向所述分布式天线电发射第二电通信；
所述分布式天线被配置用于将所述第二电通信转换成第二无线通信；并且
所述多个节点被配置用于接收所述第二无线通信。
5.如权利要求1所述的多点通信系统，其中，所述分布式天线被物理地布线成靠近所述电池组的线束。
6.如权利要求1所述的多点通信系统，其中，所述多个节点中的每个节点进一步包括节点天线，所述节点天线被物理地定位成靠近所述多个间隙中的对应间隙。
7.如权利要求1所述的多点通信系统，其中，所述同轴线缆是柔性的。
8.一种用于电池管理系统的多点通信系统，所述多点通信系统包括：
分布式天线，至少部分地布置在电池组内，所述分布式天线包括具有标称厚度的外部导体的同轴线缆，所述同轴线缆具有多个薄化区域，在所述多个薄化区域中，所述外部导体的厚度小于所述标称厚度；
多个节点，每个节点无线地耦合至所述分布式天线并且被配置用于获取电池信息；以及
射频(RF)网关，电耦合至所述分布式天线。
9.如权利要求8所述的多点通信系统，其中，所述多个节点中的每个节点电耦合至所述电池组的对应电池模块。
10.如权利要求8所述的多点通信系统，其中：
所述多个节点中的每个节点被配置用于向所述分布式天线发射包含对应电池信息的第一无线通信；
所述分布式天线被配置用于将所述第一无线通信转换成第一电通信；并且
所述RF网关被配置用于接收所述第一电通信。
11.如权利要求10所述的多点通信系统，其中：
所述RF网关被配置用于向所述分布式天线电发射第二电通信；
所述分布式天线被配置用于将所述第二电通信转换成第二无线通信；并且
所述多个节点被配置用于接收所述第二无线通信。
12.如权利要求8所述的多点通信系统，其中，所述分布式天线被物理地布线成靠近所述电池组的线束。
13.如权利要求8所述的多点通信系统，其中，所述多个节点中的每个节点进一步包括节点天线，所述节点天线被物理地定位成靠近所述多个间隙中的对应间隙。
14.如权利要求8所述的多点通信系统，其中，所述同轴线缆是柔性的。
15.一种用于电池管理系统的多点通信系统，所述多点通信系统包括：
分布式天线，至少部分地布置在电池组内，所述分布式天线包括由多个导电表面形成的波导，所述多个导电表面中的至少一个形成所述电池组的电池的一部分；
多个节点，每个节点无线地耦合至所述分布式天线并且被配置用于获取电池信息；并且
射频(RF)网关，电耦合至所述分布式天线。
16.如权利要求15所述的多点通信系统，所述RF网关进一步包括用于激发所述波导并且从所述波导接收发射的基站天线。
17.如权利要求15所述的多点通信系统，其中，所述多个节点中的每个节点电耦合至所述电池组的对应电池模块。
18.如权利要求15所述的多点通信系统，其中：
所述多个节点中的每个节点被配置用于向所述分布式天线发射包含对应电池信息的第一无线通信；
所述分布式天线被配置用于将所述第一无线通信转换成第一电通信；并且
所述RF网关被配置用于接收所述第一电通信。
19.如权利要求18所述的多点通信系统，其中：
所述RF网关被配置用于向所述分布式天线电发射第二电通信；
所述分布式天线被配置用于将所述第二电通信转换成第二无线通信；并且
所述多个节点被配置用于接收所述第二无线通信。
20.如权利要求15所述的多点通信系统，其中，所述分布式天线被物理地布线成靠近所述电池组的线束。
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