CN110178261B - 主电池管理单元和包括主电池管理单元的电池组 - Google Patents

主电池管理单元和包括主电池管理单元的电池组 Download PDF

Info

Publication number
CN110178261B
CN110178261B CN201880006349.2A CN201880006349A CN110178261B CN 110178261 B CN110178261 B CN 110178261B CN 201880006349 A CN201880006349 A CN 201880006349A CN 110178261 B CN110178261 B CN 110178261B
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
power supply
battery
control unit
battery pack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880006349.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110178261A (zh
Inventor
李根旭
李相勋
赵现起
崔然植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of CN110178261A publication Critical patent/CN110178261A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110178261B publication Critical patent/CN110178261B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102—Parallel operation of dc sources being switching converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/106—Parallel operation of dc sources for load balancing, symmetrisation, or sharing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/30—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wired architecture
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

公开一种主电池管理单元和包括该主电池管理单元的电池组。主电池管理单元包括：感测单元，被配置成产生电池组的电池组信息；第一主供电单元，被配置成使用电池组的电压产生第一操作电压；通信单元，被配置成响应于从第一主供电单元供应的第一操作电压输出第一开关信号；第二主供电单元，被配置成响应于第一开关信号使用电池组电压产生第二操作电压；以及控制单元，被配置成使用从第二主供电单元供应的第二操作电压进行操作，并且基于电池组信息和/或模块信息对预定项目执行测试。

Description

主电池管理单元和包括主电池管理单元的电池组
技术领域
本公开涉及一种电池管理单元，并且更具体地，涉及一种用于控制一对一包括在电池模块中的、安装在多个电池模块中的从电池管理单元的主电池管理单元和包括该主电池管理单元的电池组。
本申请要求于2017年7月25日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0094254的优先权，其公开内容通过引用被合并在此。
背景技术
最近，对诸如膝上型计算机、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求急剧增长，并且随着电动车辆、用于储能的蓄电池、机器人和卫星的广泛开发，正在对能够被重复地再充电的高性能二次电池进行许多研究。
目前，市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，并且其中，由于与镍基二次电池相比，锂二次电池由于自由充电和放电而没有记忆效应、非常低的自放电率、和高能量密度的优点而受到关注。
应用于电动车辆的电池组通常包括串联连接的多个电池模块和多个电池管理单元。电池管理单元可以被称为电池管理单元(BMU)。每个BMU监视和控制每个BMU管理的电池模块的状态。近来，为了满足对高容量高输出电池组的需求，电池组中包括的电池模块的数量也增加。为了有效地管理包括在电池组中的每一个电池模块的状态，公开了单主-多从结构。单主-多从结构包括安装在每个电池模块中的多个从BMU和控制多个从BMU的整体操作的主BMU。在这种情况下，多个从BMU和主BMU之间的通信可以以有线方式或无线方式或两者进行。
每个从BMU和主BMU包括各种电路部件和连接它们的多条电线。特别地，对于主BMU正常控制多个从BMU的操作，前提是每个从BMU的正常操作。这是因为即使单个从BMU中的缺陷也可能对电池组的整体性能有很大影响。
因此，有必要进行测试以确定主BMU是否正常操作，即，在从主BMU安装到电池组中的时间到电池组被发售的时间的时段期间主BMU中是否存在缺陷。
然而，传统上，为了测试主BMU上的预设项目，在测试之前，操作员需要手动将诸如铅酸电池的单独电源连接到主BMU以唤醒主BMU，并且由于这种限制，存在用于测试的低效准备过程的缺点。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供一种主BMU和包括其的电池组，该主BMU用于在没有由操作者手动连接电源的过程的情况下测试正常控制多个从BMU所需的项目。
本公开的这些和其他目的和优点将通过以下描述而被理解，并且从本公开的实施例将显而易见。此外，将容易理解的是，本公开的目的和优点通过所附权利要求及其组合中阐述的手段来实现。
技术解决方案
用于实现上述目的的本公开的各种实施例如下。
根据本公开的一个方面的主电池管理单元用于电池组，该电池组包括多个电池模块和多个从电池管理单元，所述多个从电池管理单元一对一地安装在多个电池模块中。主电池管理单元包括：感测单元，该感测单元被配置成检测包括电池组的电池组电压的电参数，并且基于所检测到的电参数产生电池组信息；第一主供电单元，该第一主供电单元被配置成使用从多个电池模块供应的电池组电压产生第一操作电压；通信单元，该通信单元包括可操作地彼此连接的天线和无线通信电路，并且被配置成使用从第一主供电单元供应的第一操作电压进行操作，并且响应于第一操作电压输出第一开关信号；第二主供电单元，该第二主供电单元被配置成响应于第一开关信号使用从多个电池模块供应的电池组电压来产生第二操作电压；以及控制单元，该控制单元被配置成，使用从第二主供电单元供应的第二操作电压进行操作，并且基于来自多个从电池管理单元的电池组信息和模块信息中的至少一个来测试预设项目。
另外，主电池管理单元还可以包括第三主供电单元，该第三主供电单元被配置成使用从第二主供电单元供应的第二操作电压来产生第三操作电压。在这种情况下，控制单元可以使用第三操作电压进行操作。
另外，主电池管理单元还可以包括隔离单元，该隔离单元被配置成在多个从电池管理单元、感测单元和通信单元中的至少一个与控制单元之间中继通信。
另外，控制单元可以在控制单元操作时独立于通信单元输出第一开关信号。
另外，主电池管理单元还可以包括OR(或)电路，该OR电路包括第一输入端子、第二输入端子和输出端子。OR电路的第一输入端子可以从通信单元接收第一开关信号的输入，并且OR电路的第二输入端子可以从控制单元接收第一开关信号的输入。在这种情况下，OR电路的输出端子可以将来自通信单元的第一开关信号或来自控制单元的第一开关信号输出到第二主供电单元。
另外，当控制单元电连接到设置在电池组被安装在其中的物体中的辅助电源时，控制单元可以停止输出第一开关信号并输出与第一开关信号无关的第二开关信号。在这种情况下，第一主供电单元可以响应于第二开关信号而停止产生为了通信单元的操作而供应的第一操作电压。
另外，通信单元可以通过天线和无线通信电路将指示测试结果的RF信号发送到外部操作员终端。
根据本公开另一方面的电池管理系统包括主电池管理单元。
根据本公开的又一方面的电池组包括电池管理系统。
有益效果
根据本公开的至少一个实施例的主BMU能够在没有通过操作员手动地连接电源的过程的情况下通过使用至少一个电池模块的电能测试正常控制多个从BMU所需的项目。
另外，根据本公开的至少一个实施例的主BMU能够以无线方式将测试结果发送到外部(例如，操作员的终端)。
另外，根据本公开的至少一个实施例的主BMU能够取决于包括电池管理系统的电池组是否安装在预设对象(例如，电动汽车)中来改变无线通信电路的功能。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域的技术人员将从所附权利要求中清楚地理解本文未提及的其他效果。
附图说明
附图图示本公开的优选实施例，并且与下面描述的本公开的详细描述一起，用作提供对本公开的技术方面的进一步理解，并且因此，本公开不应解释为限于附图。
图1是示出根据本公开的实施例的电池管理系统的配置和包括该电池管理系统的电池组的示意图。
图2是示出根据本公开的实施例的从BMU的配置的示意图。
图3是示出图2中所示的单体平衡单元的配置的示意图。
图4是示出根据本公开的实施例的主BMU的配置的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解，说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于一般和词典含义，而是基于允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则基于对应于本公开的技术方面的含义和概念来解释。
因此，这里描述的实施例和附图中示出的图示仅仅是本公开的最优选实施例，但是并不旨在完全描述本公开的技术方面，因此应理解的是，在提交申请时可以对其进行各种其他的等同和变化。
另外，在描述本公开时，当认为相关已知元件或功能的某些详细描述使本公开的关键主题不明确时，在此省略详细描述。
包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可用于在各种元件中区分一个元件与另一元件，但不旨在通过术语限制元件。
除非上下文另有明确说明，否则将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”或“包含”指定所陈述的元件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他元件。另外，如这里使用的术语<控制单元>指的是至少一个功能或操作的处理单元，并且这可以通过硬件或软件单独或组合实现。
另外，在整个说明书中，将进一步理解，当一个元件被称为“连接到”另一个元件时，其能够被直接连接到另一个元件，或者可以存在中间元件。
在下文中，将描述根据本公开实施例的包括多个电池管理单元的电池管理系统。在这种情况下，多个BMU中的至少一个可以是主BMU，并且其他BMU可以是从BMU。
图1是示出根据本公开的实施例的电池管理系统30的配置和包括该电池管理系统的电池组10的示意图。
参考图1，电池组10包括多个电池模块20和电池管理系统30。每个电池模块20可以包括至少一个电池单体21。电池管理系统30包括多个从BMU 100和至少一个主BMU 200。电池组10安装在电动车辆中以供应操作电动车辆的电动机所需的电力。
在下文中，为了便于描述，假设电池组10包括串联连接的n(n是等于或大于2的自然数)个电池模块20-1～20-n，每个电池模块20包括m(m是等于或大于2的自然数)个串联连接的电池单体21，并且电池管理系统30包括n个从BMU 100和单个主BMU 200。
安装多个从BMU 100-1～100-n，使得多个从BMU 100-1～100-n与包括在电池组10中的多个电池模块20-1～20-n一对一匹配。
多个从BMU 100-1～100-n中的每一个被电连接到多个电池中模块20-1～20-n当中的其中多个从BMU 100-1～100-n中的每一个被安装的电池模块20-j。这里，j是等于或大于1并且等于或小于n的自然数。
多个从BMU 100-1～100-n中的每一个检测电连接到多个从BMU100-1～100-n中的每一个的电池模块20-j的整体状态(例如，电压、电流、温度)，并执行各种控制功能(例如，充电、放电、平衡)以调节电池模块20的状态。在这种情况下，每个控制功能可以由基于电池模块20的状态由从BMU 100直接执行，或者可以根据来自主BMU 200的命令来执行。
多个从BMU 100-1～100-n和主BMU 200可以经由诸如菊花链的有线网络彼此通信连接。
图2是示出根据本公开的实施例的从BMU 100的配置的示意图，并且图3是示出根据本公开的实施例的单体平衡单元150的配置的示意图。
参考图1和图2，每个从BMU 100可以包括感测单元110、第一供电单元121和通信单元130。可选地，每个从BMU 100还可以包括第二供电单元122、隔离单元140、单体平衡单元150、存储器160和控制单元170中的至少一个。
感测单元110被配置成检测表示电池模块20的状态的电参数。具体地，感测单元110包括电压测量电路，以检测包括在电池模块20中的每个电池单体21的电压，并且可选地，还可以包括温度检测电路，以检测电池模块20的温度。
感测单元110的电压测量电路使用通过多条电线电连接到每个电池单体21的电压传感器111来检测每个电池单体21两端的电压，并产生表示检测到的电压的电压信息。
另外，感测单元110的温度检测电路使用被布置在电池模块20中或者离电池模块20预定的距离布置的温度传感器112来检测电池模块20或包括在电池模块20中的至少一个电池单体21的温度，并产生表示检测到的温度的温度信息。
感测单元110输出包括电压信息和温度信息中的至少一个的检测信号。由感测单元110输出的检测信号可以由通信单元130接收。感测单元110和通信单元130可以通过串行通信模式之一，例如通用异步接收器发送器(UART)模式，彼此通信。
第一供电单元121可以包括能够进行DC-DC电压转换的装置，例如，包括低压降(LDO)调节器、线性调节器和开关模式电源(SMPS)中的至少一个的电压转换电路。当从电池模块20供应电能时，第一供电单元121使用电压转换电路从电池模块20两端的模块电压产生至少一个预设操作电压。随后，第一供电单元121将操作电压供应给从BMU100中包括的其他电路和/或元件。
例如，第一供电单元121可以向感测单元110、通信单元130、隔离单元140和单体平衡单元150供应相同电平的操作电压。作为另一示例，第一供电单元121可以向感测单元110、通信单元130、隔离单元140和单体平衡单元150中的一个供应与被供应给其它的中的一个的操作电压(例如，3.3V)不同电平的操作电压(例如，5.0V)。
可替选地，感测单元110、通信单元130、隔离单元140和单体平衡单元150中的至少一个可以使用被设置在其中的电压转换电路将电池模块20的模块电压转换成其操作所需的操作电压，而不是由第一供电单元121供应的操作电压。
通信单元130包括可操作地彼此连接的天线131、无线通信电路132和有线通信电路133，并且被配置成使用从第一供电单元121供应的操作电压进行操作。
通信单元130包括通过电线电连接到感测单元110的第一输入端口IN1，并且通过第一输入端口IN1从感测单元110接收检测信号。可选地，通信单元130还可以包括第二输入端口IN2。另外，通信单元130还可以包括通过电线电连接到感测单元110的第一输出端口OUT1，并且可以通过第一输出端口OUT1将请求传输检测信号的控制信号发送到感测单元110。
无线通信电路132可以包括无线收发器132a和微控制单元(MCU)132b。无线收发器132a和MCU 132b可以实现为集成到单个芯片中的半导体，并且这可以被称为“RF(射频)-SoC(片上系统)”。
当如下所描述的控制单元170处于停用状态(即，不供应电源电压)时，MCU 132b可以基于来自感测单元110的检测信号测试与电池模块20相关的至少一个项目。例如，要测试的至少一个项目可以包括感测单元110中的故障或单体平衡单元150中的故障。
另外，MCU 132b将指示由MCU 132b执行的测试结果的测试结果信息发送到无线收发器132a。无线收发器132a可以通过天线131将包括来自MCU 132b的测试结果信息的RF信号发送到操作员终端2或主BMU 200。
无线通信电路132可以解调由天线131接收到的无线信号。由天线131接收到的无线信号可以从外部，例如主BMU 200或其他从BMU100，发送。
有线通信电路133电连接到第一输入端口IN1和第一输出端口OUT1，以支持通信单元130和感测单元110之间的有线通信。
第二供电单元122包括连接到设置在包括第二供电单元122的从BMU 100中的电源端子P的电压转换电路。第二供电单元122的电压转换电路可以包括能够进行DC-DC电压转换的装置，例如，LDO调节器、线性调节器和SMPS中的至少一个。
当电源BAUX1(例如，电动车辆的铅酸电池)连接到电源端子P时，第二供电单元122被配置成使用第二供电单元122的电压转换电路将电源BAUX1的电源电压转换成至少一个预设操作电压。随后，第二供电单元122将操作电压供应给从BMU 100中包括的其他电路或元件。
例如，第二供电单元122可以向隔离单元160和控制单元170供应相同电平的操作电压。作为另一示例，第二供电单元122可以向隔离单元160和控制单元170中的一个供应与被供应给另一个的操作电压(例如，3.3V)不同的电平的操作电压(例如，5.0V)。
可替选地，控制单元170可以使用其中设置的电压转换电路将电源电压转换成其操作所需的另一操作电压，而不是由第二供电单元122供应的操作电压。
隔离单元140被配置成使用从第一供电单元121供应的操作电压和从第二供电单元122供应的操作电压进行操作。隔离单元140支持属于高电压域的组件和属于低压域的组件之间的通信，同时保持从BMU 100的高压域和低压域之间的电隔离。在本公开中，“高压域”可以指的是与电池模块20电连接并且以从电池模块20供应的电能操作的部分。例如，感测单元110、第一供电单元121和通信单元130属于高压域。
“低压域”可以指除了高压域之外从BMU 100的剩余部分。例如，第二供电单元122和控制单元170属于低电压域。
隔离单元140包括第一隔离电路141。第一隔离电路141使用从第一供电单元121供应的操作电压和从第二供电单元122供应的操作电压来中继通信单元130和控制单元170之间的通信。即，来自通信单元130的信号通过第一隔离电路141发送到控制单元170，并且来自控制单元170的信号通过第一隔离电路141发送到通信单元130。
隔离单元140还可以包括第二隔离电路142。第二隔离电路142使用从第一供电单元121供应的操作电压和从第二供电单元122供应的操作电压来中继感测单元110和控制单元170之间的通信。另外，第二隔离电路142可以中继单体平衡单元150和控制单元170之间的通信。
第一隔离电路141和第二隔离电路中的每一个包括至少一个隔离元件。每个隔离元件包括发送器和接收器，并且可以是在输入侧和输出侧之间具有隔离屏障的RF隔离器、光耦合器或数字隔离器。例如，当光耦合器被用作隔离元件时，发送器可以是诸如LED的光源，并且接收器可以是诸如光电二极管的光检测器。作为另一示例，当RF隔离器被用作隔离元件时，发送器可以是RF XMTR，并且接收器可以是RF RCVR。
隔离元件的发送器和接收器中的一个可以被电连接到高压域侧，而另一个可以被电连接到低压域侧。
第二隔离电路142可以包括数量等于或大于电池模块20中包括的电池单体21的数量的隔离元件。优选地，第二隔离电路142可以包括至少m+1个隔离元件。其中，m个隔离元件将表示由感测单元110输出的m个电池单体21中的每一个的电压的信号发送到控制单元170。一个剩余的隔离元件将控制单元170输出的控制信号发送到感测单元110。
单体平衡单元150被配置成响应于来自通信单元130或控制单元170的平衡命令，选择性地执行包括在每个电池模块20中的多个电池单体21中的每一个的单体平衡。单体平衡单元150执行单体平衡。例如，单体平衡单元150对包括在公共电池模块20中的多个电池单体21-1～21-m中的具有比其他电池单体21更高的剩余容量的电池单体21进行放电，以均衡包括在公共电池模块20中的多个电池单体21-1～21-m之间的剩余容量。
参考图3，单体平衡单元150包括多个平衡电阻器RC和多个平衡开关SW。包括一个平衡电阻器RC和一个平衡开关SW的串联电路连接在每个电池单体21的两端之间。因此，每个电池模块20的电池单体21的数量可以等于被包括在每个单体平衡单元150中平衡开关SW的数量和平衡电阻器RC的数量。
当电池单体21-j的电压或剩余容量(j是1～m之间的自然数)高于其他电池单体21时，连接在电池单体21-j的两端之间平衡开关SW被接通，并且电池单体21的电能被平衡电阻器Rc消耗。
单体平衡单元150还可以包括多个诊断电阻器Ra、多个保护电阻器Rb和/或多个保护电容器C。
多个诊断电阻器Ra被用于检测单体平衡单元150中的故障。每个电池单体21的每个电极连接到一个诊断电阻器Ra。单体平衡单元150中的故障可以是例如，连接每个电池单体21和单体平衡单元150的电线的断开或平衡开关SW的故障。参考图3，相邻的两个电池单体21被一起连接到诊断电阻器Ra，并且因此单体平衡单元150可以包括总共m+1个诊断电阻器Ra。
多个保护电阻器Rb防止过电流流入感测单元110。每个串联电路的每一端连接到一个保护电阻器Rb。因此，单体平衡单元150可以包括总共m+1个保护电阻器Rb。
多个保护电容器C与多个保护电阻器Rb一起用作RC滤波器。RC滤波器用于滤除通过单体平衡单元150进入感测单元110的噪声(例如，电流的急剧变化)。每个保护电容器C并联连接到每个电池单体21，并且因此单体平衡单元150可以包括总共m个保护电阻器Rb。
无线通信电路132可以输出控制信号以接通或切断包括在单体平衡单元150中的每个平衡开关SW，并接收由感测单元110输出的检测信号。当每个平衡开关SW被接通或切断时，由感测单元110输出的检测信号指示的每个电池单体21的电压可以改变。因此，无线通信电路132的MCU 132b可以进行测试以基于检测信号确定每个平衡开关SW中的故障或者单体平衡单元150中的电线的断开。
控制单元170包括使用从第二供电单元122供应的电源电压进行操作的至少一个处理器和存储器171。存储器171可以包括在控制单元170中。
控制单元170可以通过第一隔离电路141可操作地连接到通信单元130，并且可以通过第二隔离电路142可操作地连接到感测单元110。当供应电源电压时，控制单元170被配置成管理包括控制单元170的从BMU 100的整体操作。
具体地，控制单元170可以基于通过第二隔离电路142从感测单元110接收的检测信号输出用于控制感测单元110的控制信号。输出以控制感测单元110的控制信号通过第二隔离电路142被发送到感测单元110。在这种情况下，控制单元170可以通过串行通信模式之一，例如串行外围接口(SPI)模式，与感测单元110通信。
在控制单元170中包括的每个处理器可以选择性地包括处理器、专用集成电路(ASIC)、芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器和本领域已知的执行各种控制逻辑的数据处理设备。可以组合控制单元170的各种控制逻辑中的至少一个，并且可以将组合控制逻辑写入计算机可读代码系统中并记录在计算机可读记录介质中。记录介质不限于特定类型，并且包括能够由包括在计算机中的处理器访问的任何类型。例如，记录介质包括从由ROM、RAM、寄存器、CD-ROM、磁带、硬盘、软盘和光学数据记录设备组成的组中选择的至少一个。另外，代码系统可以被调制成载波信号并且在特定时间点被包括在通信载波中，并且可以以分布式方式在经由网络连接的计算机中存储和执行。另外，用于实现组合控制逻辑的功能程序、代码和代码段可以由本公开所属的技术领域中的程序员容易地推断。
从BMU 100可以具有一对信号端子TDO、TDI。控制单元170可以通过一对信号端子TDO、TDI与其他从BMU100和主BMU200执行有线通信。例如，控制单元170可以通过输入端子TDI从其他从BMU 100或主BMU 200接收信号，并且通过输出端子TDO将信号发送到主BMU200。
存储器171存储指配给包括存储器171的从BMU 100的ID。可以在制造包括存储器171的从BMU 100时指配ID。该ID可以用于每个从BMU 100执行与主BMU 200的无线通信。指配给多个从BMU100-1～100-n中的一个的ID可以与指配给每个剩余的从BMU的ID不同。
每个ID可以用于主BMU 200区分每个从BMU 100与其他从BMU100。另外，每个ID可以指示多个电池模块20-1～20-n当中的其中安装指配有ID的从BMU 100的电池模块。
存储器171不限于特定类型，并且包括能够记录、删除、更新和读取数据的任何已知信息存储装置。例如，存储器171可以是DRAM、SDRAM、闪存、ROM、EEPROM和寄存器。存储器171可以存储定义能够由控制单元170执行的处理的程序代码。
当从第二供电单元122供应操作电压时，控制单元170可以将开关信号输出到通信单元130。相反，当停止从第二供电单元122供应操作电压时，控制单元170可以停止向通信单元130输出开关信号。这里，开关信号可以是具有预设电平的电压信号。由控制单元170输出的开关信号可以通过第二隔离电路142发送到通信单元130。
通信单元130通过第二输入端口IN2从控制单元170接收开关信号。具有预设电平的电压信号导致在第二输入端口IN2上的高于预设阈值电压的电压。
电连接到第二输入端口IN2的有线通信电路133将施加到第二输入端口IN2的电压与预设阈值电压进行比较。当通过天线131接收到由主BMU 200无线发送的通知信号的同时将高于阈值电压的电压施加到第二输入端口IN2时，有线通信电路133使第一输入端口IN1停用，并激活定向通信端口COM。下面将参考图4详细描述通知信号。
一旦第一输入端口IN1停用，有线通信电路133就不能通过第一输入端口IN1从感测单元110接收检测信号，直到控制单元170停止输出开关信号。
相反，在通过将高于阈值电压的电压施加到第二输入端口IN2而使第一输入端口IN1停用之后，通信单元130通过定向通信端口COM启动与控制单元170的通信。
具体地，通信单元130解调由天线131接收到的来自主BMU 200的RF信号，并且通过定向通信端口COM输出与通过解调获得的数据相对应的控制信号。从定向通信端口COM输出的控制信号通过第一隔离电路141发送到控制单元170。控制单元170可以基于从定向通信端口COM输出的控制信号控制感测单元110和单体平衡单元150中的至少一个。
同时，当通过第二隔离电路142接收由感测单元110输出的检测信号时，控制单元170通过第一隔离电路141将接收到的检测信号发送到通信单元130的定向通信端口COM。然后，通信单元130的有线通信电路133可以将通过定向通信端口COM接收到的检测信号发送到无线通信电路132，并且无线通信电路可以通过天线131将与检测信号相对应的RF信号发送到主设备BMU 200。
图4是示出根据本公开的实施例的主BMU 200的配置的示意图。
参考图1至图4，主BMU 200可以包括感测单元210、主供电单元221～223、通信单元230、OR电路240、隔离单元250、控制单元260和存储器261中的至少一个。
感测单元210被配置成检测表示电池组10的状态的电参数，并基于检测到的电参数产生电池组信息。具体地，感测单元210可以包括用于检测电池组10的电池组电压VP的电压测量电路，并且可选地还可以包括用于检测电池组10的电流的电流检测电路和/或用于检测电池组10的温度的温度检测电路。电池组10的电压VP是具有最高电位的第一电池模块20-1的正电极和具有最低电位的第n电池模块20-n的负电极之间的电压。
当多个电池模块20-1～20-n的模块电压之和与电池组10的电池组电压VP之间的差超过阈值差时，如下所描述的控制单元260可以向上级控制单元1或操作员终端2输出通知发生电压测量误差的信号。
每个主供电单元221～223可以包括能够进行DC-DC电压转换的装置，例如，包括低压降(LDO)调节器、线性调节器和开关模式电源(SMPS)中的至少一个的电压转换电路。
第一主供电单元221电连接到多个电池模块20-1～20-n的最高电位端子(即，电池模块20-1的正电极端子)和最低电位端子(即，电池模块20-n的负电极端子)中的每一个。第一主供电单元221通过设置在主BMU 200中的一对电力端子TPP、TPN转换从多个电池模块20-1～20-n供应的电池组电压VP，以产生预设的操作电压VM1。一对电力端子TPP、TPN均电连接到多个电池模块20-1～20-n的最高电位端子和最低电位端子。
随后，第一主供电单元221将操作电压VM1供应给通信单元230。当电池组电压VP等于或高于预定电平时，第一主供电单元221可以具有默认模式，其中第一主供电单元221能够在没有来自诸如控制单元260的其他元件的任何命令的情况下操作。
类似于第一主供电单元221，第二主供电单元222转换通过主BMU 200中设置的一对电力端子TPP、TPN供应的电池组电压VP，以产生预设的操作电压VM2。随后，第二主供电单元222可以将操作电压VM2供应给第三主供电单元223。
第二主供电单元222可以响应于来自通信单元230的第一开关信号产生操作电压VM2。仅当电池组电压VP等于或高于预定电平，并且第一开关信号被供应给第二主供电单元222中设置的使能端口ENA时，第二主供电单元222可以在激活状态下操作以从电池组电压VP产生操作电压VM2。
第三主供电单元223可以转换从第二主供电单元222供应的操作电压VM2以产生预设的操作电压VM3。随后，第三主供电单元223可以将操作电压VM3供应给控制单元260。当操作电压VM2等于或高于预定电平时，第三主供电单元223可以具有默认模式，其中第三主供电单元223能够在没有来自诸如控制单元260的其他元件的任何命令的情况下操作。
同时，根据实现实施例，可以从电池管理系统30省略第三主供电单元223。在这种情况下，第二主供电单元222可以将操作电压VM2供应给控制单元260，而不是第三主供电单元223，并且控制单元260可以使用操作电压VM2执行各种预设功能。在这种情况下，操作电压VM2可以等于操作电压VM3。
通信单元230包括可操作地彼此耦合的天线231和无线通信电路232，并且被配置成使用从第一主供电单元221供应的操作电压VM1进行操作。
无线通信电路232可以包括无线收发器232a和微控制单元(MCU)232b。无线收发器232a和MCU 232b可以实现为集成到单个芯片中的半导体。
通信单元230响应于操作电压VM1输出第一开关信号。具体地，在通过操作电压VM1启动其操作之后，通信单元230输出第一开关信号。从通信单元130输出的第一开关信号被输入到OR电路240的任何一个输入端子。
通信单元230可以通过隔离单元250从控制单元260接收测试结果信息，并且将指示接收到的测试结果信息的RF信号发送到操作员终端2。
通信单元230可以处理(例如，解调)从上级控制单元1、操作员终端2和/或从BMU100-1～100-n接收到的RF信号，并通过隔离单元250输出到控制单元260。
通信单元230可以通过隔离单元250从控制单元260接收电池组信息，并且将指示所接收的电池组信息的RF信号发送到上级控制单元1。电池组信息可以包括通过感测单元210检测到的电池组电压VP、电池组电流和/或电池组温度。与此一起或除此之外，电池组信息可以包括经由有线或无线网络自从BMU 100-1～100-n收集的模块信息。模块信息可以包括多个电池模块20-1～20-n中的至少一个的模块电压、模块电流和/或模块温度。
OR电路240包括两个或更多个输入端子、一个输出端子和OR运算器。OR电路240输出表示输入到两个或更多个输入端子的信号的逻辑和的信号。具体地，OR电路240的一个输入端子从通信单元230接收第一开关信号的输入，并且另一个输入端子可以通过隔离单元250从控制单元260接收第一开关信号的输入。
通信单元230在供应操作电压VM1的同时输出第一开关信号。控制单元260可以在供应操作电压VM3的同时独立于通信单元230输出第一开关信号。
当从通信单元230和控制单元260中的至少一个输入第一开关信号时，OR电路240可以通过输出终端将第一开关信号输出到第二主供电单元222的使能端口ENA。
同时，其中安装电池组10的物体(例如，电动车辆)可能具有辅助电源BAUX2。即使供应操作电压VM3，当控制单元260通过设置在主BMU 200中的辅助电力端子TAUX电连接到辅助电源BAUX2时，控制单元260可以停止输出第一开关信号并输出独立于第一开关信号的第二开关信号。仅当由于主BMU 200执行的测试的结果，主BMU 200被确定为正常时，电池组10可以安装在对象中，并且第二开关信号可以用于阻止通信单元230和操作员终端2之间的无线连接。
从主BMU 200输出的第二开关信号可以通过隔离单元250施加到第一主供电单元221的禁用端口DIS。第一主供电单元221可以响应于被供应到禁用端口DIS的第二开关信号停止产生为了通信单元230的操作而供应的操作电压VM1。因此，在通信单元230停用之后，第二主供电单元222和第三主供电单元223也可以随后停用，并且控制单元260可以被供应辅助电源BAUX2的操作电压VM4并使用操作电压VM4进行操作。
当然，即使在将电池组10安装在物体中之后，控制单元260也可以连续输出第一开关信号，而不是输出第二开关信号。在这种情况下，控制单元260可以选择性地供应有操作电压VM3和操作电压VM4中的一个并使用其进行操作。例如，当包括在电池组10中的预定数量或更多的电池单体21处于诸如过放电的异常状态时，可以向控制单元260供应操作电压VM4而不是操作电压VM3，并且使用操作电压VM4进行操作。否则，可以向控制单元260供应操作电压VM3并使用操作电压VM3进行操作。
隔离单元250被配置成中继多个从BMU 100-1～100-n、感测单元210和通信单元230中的至少一个与控制单元260之间的通信。隔离单元250包括至少一个隔离元件。每个隔离元件包括发送器和接收器，并且可以是在输入侧和输出侧之间具有隔离屏障的RF隔离器、光耦合器或数字隔离器。
控制单元260可操作地耦合到感测单元210、至少一个主供电单元221～223、通信单元230、OR电路240和隔离电路250。控制单元260被配置成管理主BMU 200的整体操作。另外，控制单元260可以基于在通过主天线221接收到的无线信号当中的对应于多个从BMU100中的每一个的感测信息的无线信号计算多个从BMU 100中的每一个的充电状态(SOC)和/或健康状态(SOH)。另外，控制单元260可以基于计算的SOC和/或SOH产生用于控制多个从设备BMU 100中的每一个的充电、放电和/或平衡的控制信号，并且通过主天线231和通信单元230选择性地将其发送到多个从BMU 100中的至少一个。
控制单元260包括至少一个MCU，并且每个MCU可以选择性地包括专用集成电路(ASIC)、芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器和本领域中已知以执行各种控制逻辑的数据处理设备。可以组合控制单元260的至少一个控制逻辑，并且可以将组合控制逻辑写入计算机可读代码系统中并记录在计算机可读记录介质中。记录介质不限于特定类型，并且包括能够由包括在计算机中的处理器访问的任何类型的记录介质。例如，记录介质包括从由ROM、RAM、寄存器、CD-ROM、磁带、硬盘、软盘和光学数据记录设备组成的组中选择的至少一个。另外，代码系统可以被调制成载波信号并且在指定的时间点包括在通信载波中，并且可以以分布式方式在经由网络连接的计算机中存储和执行。另外，用于实现组合控制逻辑的功能程序、代码和代码段可以由本公开所属的技术领域中的程序员容易地推断。
控制单元260可以基于来自感测单元110的电池组信息和来自多个从BMU 100-1～100-n的模块信息中的至少一个来测试与至少一个电池模块20和/或至少一个从BMU 100相关的至少一个项目，直到电池组10被安装在物体(例如，电动车辆)中。例如，要测试的项目可以包括感测单元210中的故障，以及多个电池模块20-1～20-n的模块电压的和与电池组10的电池组电压VP之间的差超过阈值差。
另外，控制单元260通过隔离单元250将表示由控制单元260执行的测试结果的测试结果信息发送到无线收发器232a。无线收发器232a可以通过天线231向操作员终端2发送包括来自于控制单元260的测试结果信息的RF信号。
存储器261可以存储ID表。ID表包括被指配给多个从BMU100-1～100-n的每个ID。存储器261不限于特定类型，并且包括能够记录、删除、更新和读取数据的任何已知信息存储装置。例如，存储器261可以是DRAM、SDRAM、闪存、ROM、EEPROM和寄存器。存储器261可以存储定义能够由控制单元170执行的处理的程序代码。同时，存储器261可以与控制单元260物理分离，或者可以与控制单元260集成到芯片中。
参考图1至图4，在包括电池管理系统30的电池组10安装在物体(例如，电动车辆)中之后，电池管理系统30可以根据被设置物体中的上级控制单元1的命令单独管理多个电池模块20-1～20-n。
当主BMU 200第一次从上级控制单元1接收到点火信号时，主BMU 200可以将通知信号发送到多个从BMU 100-1～100-n。点火信号可以用于通知包括电池管理系统30的电池组10正常安装在指定对象中并且能够根据来自上级控制单元1的命令操作。另外，通知信号可以用于向多个从BMU 100-1～100-n通知已经开始使用电池组10。
上级控制单元1从主BMU 200接收由主BMU 200收集的多个电池模块100-1～100-n的状态信息。另外，上级控制单元1向主BMU 200输出用于基于从主BMU 200接收到的多个电池模块100-1～100-n的状态信息来控制电池管理系统30的各种命令。
主BMU 200可以选择性地使用有线网络和无线网络与多个从BMU 100-1～100-n或上级控制单元1执行通信。
当所有多个从BMU 100-1～100-n和主BMU 200能够正常操作时，主BMU 200可以经由作为菊花链(DC)的有线网络与多个从BMU100-1～100-n通信，并且在多个从BMU 100-1～100-n 200或有线网络中的至少一个中发生故障的情况下，可以经由无线网络与多个从BMU100–1～100-n通信。
主BMU 200可以经由有线网络和/或无线网络向多个从BMU100-1～100-n发送指示有线网络拥塞等级和/或无线网络拥塞等级的信息。当有线网络的拥塞等级超过阈值时，主BMU 200可以使用无线网络与多个从BMU 100-1～100-n通信。相反，当无线网络的拥塞等级超过阈值时，主BMU 200可以使用有线网络与多个从BMU 100-1～100-n通信。
上文描述的本公开的实施例不是仅通过装置和方法实现，并且可以通过实现与本公开的实施例的配置相对应的功能的程序或者具有记录在其上的程序的记录介质来实现，并且本领域的技术人员可以从前面描述的实施例的公开内容中容易地实现此实施方式。
虽然已经关于有限数量的实施例和附图在上文中描述本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域的技术人员来说显而易见的是，可以在本公开的技术方面和所附权利要求的等同范围内对其进行各种修改和变化。
另外，在不脱离本公开的技术方面的情况下，本领域的技术人员可以对本文所述的本公开进行许多替换、修改和变化，并且本公开不限于上述实施例和附图，并且每个实施例可以被部分地或全部地选择性地组合以允许各种修改。
<附图标记的列表>
1：上级控制单元
2：操作员终端
10：电池组
20：电池模块
30：电池管理系统
100：从BMU
200：主BMU
210：感测单元
221、222、223：主供电单元
230：通信单元
240：OR电路
250：隔离单元
260：控制单元

Claims (8)

1.一种主电池管理单元，所述主电池管理单元用于电池组，所述电池组包括多个电池模块和一对一地安装在所述多个电池模块中的多个从电池管理单元，所述主电池管理单元包括：
感测单元，所述感测单元被配置成检测包括所述电池组的电池组电压的电参数，并且基于所检测到的电参数产生电池组信息；
第一主供电单元，所述第一主供电单元被配置成使用从所述多个电池模块供应的所述电池组电压产生第一操作电压；
通信单元，所述通信单元包括可操作地彼此连接的天线和无线通信电路，并且被配置成使用从所述第一主供电单元供应的所述第一操作电压进行操作，并且响应于所述第一操作电压输出第一开关信号；
第二主供电单元，所述第二主供电单元被配置成响应于所述第一开关信号使用从所述多个电池模块供应的所述电池组电压来产生第二操作电压；以及
控制单元，所述控制单元被配置成使用从所述第二主供电单元供应的所述第二操作电压进行操作，并且基于来自所述多个从电池管理单元的所述电池组信息和模块信息中的至少一个来测试预设项目，
其中，所述控制单元被配置成，当所述控制单元电连接到设置在所述电池组被安装在其中的物体中的辅助电源时，停止输出所述第一开关信号并输出与所述第一开关信号无关的第二开关信号，并且
所述第一主供电单元被配置成，响应于所述第二开关信号而停止产生为了所述通信单元的操作而供应的所述第一操作电压。
2.根据权利要求1所述的主电池管理单元，还包括：
第三主供电单元，所述第三主供电单元被配置成使用从所述第二主供电单元供应的所述第二操作电压来产生第三操作电压，
其中所述控制单元使用所述第三操作电压进行操作。
3.根据权利要求1所述的主电池管理单元，还包括：
隔离单元，所述隔离单元被配置成在所述多个从电池管理单元、所述感测单元和所述通信单元中的至少一个与所述控制单元之间中继通信。
4.根据权利要求1所述的主电池管理单元，其中，所述控制单元被配置成在所述控制单元操作时独立于所述通信单元输出所述第一开关信号。
5.根据权利要求4所述的主电池管理单元，还包括：
OR电路，所述OR电路包括第一输入端子、第二输入端子和输出端子，
其中，所述OR电路的第一输入端子从所述通信单元接收所述第一开关信号的输入，
所述OR电路的第二输入端子从所述控制单元接收所述第一开关信号的输入，并且
所述OR电路的输出端子将来自所述通信单元的所述第一开关信号或来自所述控制单元的所述第一开关信号输出到所述第二主供电单元。
6.根据权利要求1所述的主电池管理单元，其中，所述通信单元被配置成，通过所述天线和所述无线通信电路将指示测试结果的RF信号发送到外部操作员终端。
7.一种电池管理系统，包括：
根据权利要求1至6中的任意一项所述的主电池管理单元。
8.一种电池组，包括：
根据权利要求7所述的电池管理系统。
CN201880006349.2A 2017-07-25 2018-06-14 主电池管理单元和包括主电池管理单元的电池组 Active CN110178261B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170094254A KR102173777B1 (ko) 2017-07-25 2017-07-25 마스터 배터리 관리 유닛 및 이를 포함하는 배터리팩
KR10-2017-0094254 2017-07-25
PCT/KR2018/006719 WO2019022377A1 (ko) 2017-07-25 2018-06-14 마스터 배터리 관리 유닛 및 이를 포함하는 배터리팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110178261A CN110178261A (zh) 2019-08-27
CN110178261B true CN110178261B (zh) 2022-08-30

Family

ID=65041181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880006349.2A Active CN110178261B (zh) 2017-07-25 2018-06-14 主电池管理单元和包括主电池管理单元的电池组

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11125824B2 (zh)
EP (1) EP3561940B1 (zh)
JP (1) JP6884965B2 (zh)
KR (1) KR102173777B1 (zh)
CN (1) CN110178261B (zh)
ES (1) ES2927457T3 (zh)
HU (1) HUE060038T2 (zh)
PL (1) PL3561940T3 (zh)
WO (1) WO2019022377A1 (zh)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102150147B1 (ko) * 2017-05-24 2020-09-01 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 균등화 장치 및 방법
KR102173778B1 (ko) * 2017-07-25 2020-11-03 주식회사 엘지화학 배터리 관리 유닛 및 이를 포함하는 배터리팩
KR102202613B1 (ko) * 2017-09-27 2021-01-12 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 균등화 장치, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR102236384B1 (ko) 2017-10-27 2021-04-05 주식회사 엘지화학 배터리 밸런싱을 위한 장치 및 그것을 포함하는 배터리팩
KR102270232B1 (ko) * 2017-12-11 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩의 양극 컨택터 진단 장치 및 방법
CN112564238B (zh) * 2018-06-28 2023-03-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池组管理系统及其控制方法
KR102443667B1 (ko) * 2018-10-26 2022-09-14 주식회사 엘지에너지솔루션 밸런싱 장치, 및 그것을 포함하는 배터리 관리 시스템과 배터리팩
JP6898904B2 (ja) 2018-10-31 2021-07-07 株式会社豊田中央研究所 電源装置
JP6960898B2 (ja) * 2018-10-31 2021-11-05 株式会社豊田中央研究所 電源装置
JP6960897B2 (ja) 2018-10-31 2021-11-05 株式会社豊田中央研究所 電源装置
KR20200052132A (ko) * 2018-11-06 2020-05-14 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈 시스템
KR102481113B1 (ko) * 2019-02-11 2022-12-26 주식회사 엘지에너지솔루션 슬레이브 bms 점검 시스템 및 방법
WO2020184513A1 (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 株式会社デンソー 電池監視装置
JP7031648B2 (ja) * 2019-03-13 2022-03-08 株式会社デンソー 電池監視装置
US11418041B2 (en) * 2019-03-15 2022-08-16 Lg Energy Solution, Ltd. Battery system
KR20210007719A (ko) 2019-07-12 2021-01-20 삼성전자주식회사 배터리 관리 시스템의 전원 제어 방법 및 장치
WO2021015066A1 (ja) * 2019-07-25 2021-01-28 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 電池管理回路、蓄電装置および電池管理方法
KR20210016795A (ko) * 2019-08-05 2021-02-17 주식회사 엘지화학 에너지 허브 장치 및 에너지 관리 방법
KR20210035384A (ko) * 2019-09-23 2021-04-01 주식회사 엘지화학 배터리 관리 시스템, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량
EP4095976A4 (en) 2020-01-23 2023-06-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power storage pack authentication method, power storage pack, charging device, electric mobile body, and electric mobile body control device
CN115485950A (zh) * 2020-04-29 2022-12-16 森萨塔科技公司 电池管理系统中的多功能无线模块监测系统
WO2021243550A1 (en) 2020-06-02 2021-12-09 Inventus Power, Inc. Large-format battery management system
US11476677B2 (en) 2020-06-02 2022-10-18 Inventus Power, Inc. Battery pack charge cell balancing
US11594892B2 (en) 2020-06-02 2023-02-28 Inventus Power, Inc. Battery pack with series or parallel identification signal
US11489343B2 (en) 2020-06-02 2022-11-01 Inventus Power, Inc. Hardware short circuit protection in a large battery pack
US11509144B2 (en) 2020-06-02 2022-11-22 Inventus Power, Inc. Large-format battery management system with in-rush current protection for master-slave battery packs
US11552479B2 (en) 2020-06-02 2023-01-10 Inventus Power, Inc. Battery charge balancing circuit for series connections
US11588334B2 (en) 2020-06-02 2023-02-21 Inventus Power, Inc. Broadcast of discharge current based on state-of-health imbalance between battery packs
US11245268B1 (en) 2020-07-24 2022-02-08 Inventus Power, Inc. Mode-based disabling of communiction bus of a battery management system
US10992149B1 (en) * 2020-10-08 2021-04-27 Element Energy, Inc. Safe battery energy management systems, battery management system nodes, and methods
US11791642B2 (en) 2020-10-08 2023-10-17 Element Energy, Inc. Safe battery energy management systems, battery management system nodes, and methods
FR3117274B1 (fr) * 2020-12-08 2022-10-21 Renault Sas Procédé d’équilibrage
US11411407B1 (en) 2021-02-24 2022-08-09 Inventus Power, Inc. Large-format battery management systems with gateway PCBA
US11404885B1 (en) 2021-02-24 2022-08-02 Inventus Power, Inc. Large-format battery management systems with gateway PCBA
JP7081710B1 (ja) 2021-04-21 2022-06-07 株式会社デンソー 電池管理システム
US20220352755A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 Nucurrent, Inc. Wirelessly Powered Battery Pack For Retrofit In Battery Powered Devices
US11831192B2 (en) 2021-07-07 2023-11-28 Element Energy, Inc. Battery management controllers and associated methods
CN113541251B (zh) * 2021-07-14 2024-05-07 江苏纳通能源技术有限公司 一种主从式户用电池管理系统及启动方法
US11269012B1 (en) 2021-07-19 2022-03-08 Element Energy, Inc. Battery modules for determining temperature and voltage characteristics of electrochemical cells, and associated methods
EP4181524A1 (en) * 2021-11-11 2023-05-17 Dukosi Limited An auxiliary device for monitoring an electric battery system
US11699909B1 (en) 2022-02-09 2023-07-11 Element Energy, Inc. Controllers for managing a plurality of stacks of electrochemical cells, and associated methods
US11664670B1 (en) 2022-08-21 2023-05-30 Element Energy, Inc. Methods and systems for updating state of charge estimates of individual cells in battery packs

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140122776A (ko) * 2013-04-10 2014-10-21 주식회사 레보 다양한 전압 제품 통합용 모듈형 ｂｍｓ 장치 및 이의 데이터 제어 방법
CN104428975A (zh) * 2012-10-04 2015-03-18 株式会社Lg化学 用于唤醒多bms的设备
CN106300546A (zh) * 2016-09-26 2017-01-04 绍兴文理学院 一种用于电池管理系统的隔离均衡电路及均衡方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6483275B1 (en) 1999-04-23 2002-11-19 The Board Of Trustees Of The Univesity Of Illinois Consumer battery having a built-in indicator
KR100846710B1 (ko) 2006-09-07 2008-07-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
KR100995075B1 (ko) 2008-08-26 2010-11-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법
JP5576498B2 (ja) 2010-11-17 2014-08-20 株式会社日立製作所 電力管理システム及び電力管理方法
KR101448526B1 (ko) 2010-12-30 2014-10-08 한국델파이주식회사 자동차의 자동 온도 조절기용 배터리 탈장착 감지 제어 장치
KR101251812B1 (ko) 2011-10-05 2013-04-09 기아자동차주식회사 차량용 전원관리시스템
US9065296B2 (en) * 2012-04-03 2015-06-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack, method of measuring voltage of the battery pack, and energy storage system including the battery pack
KR20140028350A (ko) 2012-08-28 2014-03-10 에스케이이노베이션 주식회사 셀밸런싱 보조 셀을 이용한 배터리 장치
JP5879294B2 (ja) * 2013-03-29 2016-03-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池システム
US9537328B2 (en) * 2013-05-23 2017-01-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery management system and method of driving the same
KR101613230B1 (ko) 2013-08-20 2016-04-18 주식회사 엘지화학 통신라인에 고장 발생 시 통신 프로토콜을 변경하는 유선통신유닛 및 이를 포함하는 유선통신시스템
JP6171027B2 (ja) 2013-12-16 2017-07-26 株式会社日立製作所 電池システム
JP6274947B2 (ja) 2014-03-31 2018-02-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載制御装置のマイクロプロセッサの異常診断方法
KR20150125433A (ko) * 2014-04-30 2015-11-09 삼성전자주식회사 슬레이브 장치의 식별자를 생성하는 방법 및 장치
KR101818515B1 (ko) * 2014-05-30 2018-01-15 주식회사 엘지화학 배터리팩 생산공정에서의 불량검출장치 및 그 방법
KR101621857B1 (ko) 2014-06-26 2016-05-17 주식회사 사람과기술 어린이 통학용 차량을 위한 지능형 문끼임 방지 시스템 및 동작방법
US10374444B2 (en) * 2014-08-26 2019-08-06 Elite Power Innovations, Llc. Method and system for battery management
JP6392088B2 (ja) * 2014-11-13 2018-09-19 株式会社日立製作所 無線電池システム並びにこれに用いるセルコントローラ及びバッテリコントローラ
WO2016075797A1 (ja) * 2014-11-14 2016-05-19 株式会社日立製作所 電池システム
KR101641435B1 (ko) 2014-12-16 2016-07-20 중소기업은행 배터리 관리 시스템 및 이를 탑재한 전기자동차
US9847658B2 (en) * 2014-12-31 2017-12-19 Meridian Design, Inc. Systems and methods for performing battery management
KR101799564B1 (ko) 2015-03-12 2017-12-20 주식회사 엘지화학 전력 저장 장치
KR101917913B1 (ko) * 2015-07-23 2018-11-12 주식회사 엘지화학 배터리 스택 밸런싱 장치
KR101597320B1 (ko) 2015-09-30 2016-02-24 문충환 Dc모터의 통합 제어장치
EA037312B1 (ru) 2016-01-07 2021-03-10 Сами Лабс Лимитед Способ терапевтического лечения синдрома раздражённого кишечника с преобладанием диареи
KR102155331B1 (ko) * 2017-07-06 2020-09-11 주식회사 엘지화학 무선 배터리 관리 시스템 및 이를 포함하는 배터리팩
KR102180138B1 (ko) * 2017-11-24 2020-11-17 주식회사 엘지화학 무선 배터리 관리 시스템 및 그것을 이용하여 배터리팩을 보호하는 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104428975A (zh) * 2012-10-04 2015-03-18 株式会社Lg化学 用于唤醒多bms的设备
KR20140122776A (ko) * 2013-04-10 2014-10-21 주식회사 레보 다양한 전압 제품 통합용 모듈형 ｂｍｓ 장치 및 이의 데이터 제어 방법
CN106300546A (zh) * 2016-09-26 2017-01-04 绍兴文理学院 一种用于电池管理系统的隔离均衡电路及均衡方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190361075A1 (en) 2019-11-28
US11125824B2 (en) 2021-09-21
CN110178261A (zh) 2019-08-27
ES2927457T3 (es) 2022-11-07
HUE060038T2 (hu) 2023-01-28
EP3561940A4 (en) 2020-04-29
PL3561940T3 (pl) 2022-11-14
JP6884965B2 (ja) 2021-06-09
KR20190011567A (ko) 2019-02-07
EP3561940A1 (en) 2019-10-30
EP3561940B1 (en) 2022-08-31
JP2020504422A (ja) 2020-02-06
WO2019022377A1 (ko) 2019-01-31
KR102173777B1 (ko) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110178261B (zh) 主电池管理单元和包括主电池管理单元的电池组
CN110192303B (zh) 电池管理单元和包括电池管理单元的电池组
US10571523B2 (en) Wireless battery management system and battery pack including same
US11349159B2 (en) Battery management system and battery pack including same
CN110546849B (zh) 无线电池管理系统和使用其保护电池组的方法
JP6392997B2 (ja) 制御装置、蓄電装置及び蓄電システム
US11356824B2 (en) Wireless control system, wireless control method, and battery pack
US20060097700A1 (en) Method and system for cell equalization with charging sources and shunt regulators
US20220329086A1 (en) System and method for managing battery
CN113748046B (zh) 电池管理系统、电池管理方法、电池组件和电动车辆
JP7222488B2 (ja) スイッチ診断装置及び方法
EP3996237A1 (en) Battery control system, battery pack, electrical vehicle, and id setting method for battery control system
JP7315142B2 (ja) 並列バッテリーリレー診断装置及び方法
KR20200058999A (ko) Bms의 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법
KR20200060147A (ko) Bms의 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220311

Address after: Seoul, South Kerean

Applicant after: LG Energy Solution,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Applicant before: LG CHEM, Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant