CN110720157A - 电池组和控制电池组的方法 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的各种实施方式，公开了一种电池组以及用于控制电池组的方法。电池组包括：电池，包括至少一个电池单元；多个从电池模块，每个从电池模块包括用于控制电池的充电和放电的从控制器；主电池模块，包括用于控制从控制器的主控制器；以及通信电缆，具有主控制器与其连接的第一端口和从控制器与其连接的多个第二端口，其中第一端口还包括用于输出识别信号的识别端子，该识别信号是与第二端口的数量相对应的电信号。

Description

电池组和控制电池组的方法
技术领域
本公开涉及电池组和控制电池组的方法。
背景技术
随着便携式电子设备例如移动电话、数码相机、笔记本电脑等被广泛使用，正在积极开发用于供电以使便携式电子设备运行的电池。电池以具有保护电路的电池组的形式提供，该保护电路用于控制电池的充电和放电，并且已经对用于有效地对电池充电的方法和装置进行了各种研究。
电池组可以包括多个电池模块。每个电池模块包括控制器，该控制器用于控制电池的充电和放电以管理电池。此外，电池组可以包括用于控制包括在多个电池模块中的控制器的主控制器。
在电池组中，考虑连接到其的负载的功耗和额定电压，预先确定电池模块的数量及其连接。然而，当电池组中包括的电池模块的数量小于预设值时，电池组不能向负载供给适当量的电力，此外，可能要求来自电池模块的过多输出，从而对电池模块的稳定性和寿命有负面影响。因此，主控制器需要预先识别和评估将被包括在电池组中的电池模块的数量。
发明内容
技术问题
提供了电池组和控制该电池组的方法。在电池组中，主控制器可以从专用通信电缆获得计划要被连接的多个从控制器的数量，因此，当所获得的从控制器的数量与实际连接的从控制器的数量不匹配时，电池组不运行。
技术方案
根据本公开的一方面，一种电池组包括：多个从电池模块，所述多个从电池模块中的每个包括电池和从控制器，该电池包括至少一个电池单元，该从控制器被配置为控制电池的充电和放电；主电池模块，包括配置为控制从控制器的主控制器；和通信电缆，其上形成有主控制器与其连接的第一端口和所述从控制器与其连接的多个第二端口，其中第一端口包括被配置为输出识别信号的识别端子，该识别信号是与所述多个第二端口的数量相对应的电信号。
当主控制器电连接到识别端子时，主控制器还可以被配置为基于识别信号来检测所述多个第二端口的数量，并估计电池组中包括的电池模块的数量。
主控制器还可以被配置为检测连接到第二端口的从控制器的数量，并且当所检测到的从控制器的数量与根据识别端子的所述多个第二端口的数量彼此不同时，停止操作。
识别端子可以包括多个识别引脚，识别信号可以是与所述多个识别引脚当中的彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序相对应的电信号。
可以通过电连接识别端子的所述多个识别引脚当中的至少两个识别引脚来制造通信电缆。
主控制器还可以被配置为预先存储数据库，该数据库包括关于与彼此电连接的所述多个识别引脚的数量和布置顺序相对应的所述多个第二端口的数量的信息。
当主控制器电连接至识别端子时，主控制器还可以被配置为检测彼此电连接的所述多个识别引脚的数量和布置顺序，并从数据库获得与彼此电连接的所述多个识别引脚的数量和布置顺序相对应的所述多个第二端口的数量。
在所述多个识别引脚当中，彼此不电连接的识别引脚可以是悬空的，并且彼此电连接的所述多个识别引脚可以接地。
电池组还可以包括通知单元，该通知单元被配置为在主控制器的控制下产生通知信号，其中主控制器还被配置为：当未连接与所述多个第二端口的数量相对应的数量的从控制器时，控制通知单元生成通知信号。
根据本公开的另一方面，一种控制电池组的方法，该电池组包括多个电池模块、分别包括在所述多个电池模块中的多个从控制器以及配置为控制从控制器的主控制器，该方法包括：通过从设置在通信电缆的第一端口中的识别端子接收识别信号来检测多个第二端口的数量，在通信电缆中，形成了连接到主控制器的第一端口和分别连接到所述多个从控制器的所述多个第二端口；检测连接到所述多个第二端口的所述多个从控制器的数量；和通过将所述多个第二端口的数量与连接到所述多个第二端口的所述多个从控制器的数量进行比较，确定电池组的操作。
确定电池组的操作可以包括：当所述多个第二端口的数量和所述多个从控制器的数量彼此不同时，停止电池组的操作。
确定电池组的操作还可以包括：当所述多个第二端口的数量和所述多个从控制器的数量彼此匹配时，恢复电池组的操作。
识别信号可以是与所述多个识别引脚当中的彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序相对应的电信号。
可以根据所述多个第二端口的数量来确定彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序。
检测所述多个第二端口的数量可以包括：根据识别信号，检查彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序；和检测与彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序相对应的所述多个第二端口的数量。
该方法还可以包括当所述多个第二端口的数量和所述多个从控制器的数量彼此不同时，向外部输出通知信号。
有益效果
在根据各种实施方式的电池组和控制电池组的方法中，主控制器可以从专用通信电缆预先估计要被连接的从控制器的数量，并且当所估计的从控制器的数量和实际连接的从控制器的数量彼此不匹配时，电池组停止操作，从而可以防止由于所连接的从控制器的数量与所估计的从控制器的数量不同而引起的由于电池组的不稳定输出导致的损坏以及电池组中包括的电池的过度输出。
附图说明
图1是一般电池模块的内部结构的示意性框图。
图2示意性地示出根据一实施方式的电池组。
图3示意性地示出根据一实施方式的通信电缆。
图4示出根据一实施方式的通信电缆与控制器之间的连接关系的示例。
图5是根据一实施方式的电池组的内部结构的示意性框图。
图6是根据一实施方式的控制电池组的充电和放电的方法的流程图。
具体实施方式
提供一种控制电池组的方法以及由该方法控制的电池组。电池组包括：多个从电池模块，每个从电池模块包括电池和从控制器，电池包括至少一个电池单元，从控制器被配置为控制电池的充电和放电；主电池模块，包括配置为控制从控制器的主控制器；以及通信电缆，其上形成有与主控制器连接的第一端口和与从控制器连接的多个第二端口。第一端口包括配置为输出识别信号的识别端子，该识别信号是与第二端口的数量对应的电信号。提供了一种控制电池组的方法。
由于本公开允许各种改变和许多实施方式，所以实施方式将在附图中被示出并且将在书面描述中被详细描述。然而，这并不旨在将本公开限制为特定的实践模式，将理解，不脱离本公开的精神和技术范围的所有改变、等同物和替代物都被包括在本公开中。在本公开的描述中，当认为对现有技术的某些详细解释可能不必要地使本公开的本质模糊时，将省略这些详细解释。
在本说明书中使用的术语用于解释特定实施方式，不是限制本公开。因此，除非在上下文中另外明确指出，否则在本说明书中以单数形式使用的表达也包括其复数形式的表达。而且，诸如“包括”或“包含”的术语可以被解释为表示某些特性、数量、步骤、操作、组成元件或其组合，但是可以不被解释为排除一个或更多个其它特征、数量、步骤、操作、组成元件或其组合的存在或添加可能性。诸如“第一”和“第二”的术语在这里仅用于描述各种组成元件，但是这些组成元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个组成元件与另一组成元件区分开的目的。
在下文中，将通过参考附图解释本公开的实施方式来详细描述本公开。附图中相同的附图标记表示相同的元件。省略其冗余描述。
图1是一般电池模块的内部结构的示意性框图。
参照图1，电池模块103可以包括充电/放电开关120、电池140和控制器130。
电池140可以包括作为用于存储电力的部分的至少一个电池单元141。电池140可以包括一个电池单元141或多个电池单元141。电池单元141可以串联、并联或以串联和并联连接的组合连接。电池140中包括的电池单元141的数量和连接方法可以根据期望的输出电压和储能容量来确定。
电池单元141可以包括可再充电二次电池。例如，电池单元141可以包括镍镉电池、镍金属氢化物电池(NiMH)、锂离子电池或锂聚合物电池。
控制器130可以包括能够通过监视电池140的电压和电流来分析电池140的状态并且基于所分析的电池140的状态控制电池140的充电和放电来处理数据的所有类型的装置，诸如处理器。处理器可以是指例如嵌入在硬件中并具有物理结构的电路的数据处理装置，以执行由程序中包括的代码或命令实现的功能。这样，嵌入在硬件中的数据处理装置的示例可以包括诸如微处理器、中央处理单元(CPU)、处理器核、多处理器、专用集成电路(ASIC)或域可编程门阵列(FPGA)的处理器，但是本公开不限于此。
详细地，基于电池140的监视状态，在存在电池140的过充电、过放电、过电流、过电压或过热的可能性时，控制器130可以停止电池140的充电或放电以保护电池140。换句话说，当检测到其中电池140可能由于过充电、过放电、过电流和高温而损坏的情况时，控制器130可以断开充电和放电开关中的至少一个以停止电池140的充电或放电。
此外，控制器130可以基于电池140的电压和电流来计算剩余电量、劣化程度或充电状态。控制器130可以基于关于计算出的电池140的剩余电量、劣化程度和充电状态的信息来校正电池140的过充电或过放电的参考值，或者可以通过在外部显示部分上显示该信息来向用户提供该信息。
充电/放电开关120根据控制器130的控制而断开或接通。充电/放电开关120可以位于电池140的充电或放电电流沿其流动的路径上，因此，当通过控制器130的控制将充电/放电开关120断开时，电池140的充电或放电电流的流动可以停止。充电/放电开关120可以包括晶体管或继电器。
例如，充电/放电开关120可以包括具有寄生二极管的FET开关。在充电开关的寄生二极管中，电池140的放电电流流动的方向为正方向，在放电开关的寄生二极管中，电池140的充电电流流动的方向为正方向。在这种情况下，当充电开关断开且放电开关接通时，电池140的充电电流的流动可以停止，但是电池140的放电电流可以流过充电开关的寄生二极管和放电开关。相反，当充电开关接通并且放电开关断开时，电池140的放电电流的流动可以停止，但是电池140的充电电流可以流过放电开关的寄生二极管和充电开关。
电池模块103的外部端子可以并联或串联连接到外部负载装置或充电器、或另一个电池模块103。电池模块103可以包括多个电池模块，并且电池模块103可以串联、并联或以串联和并联连接的组合彼此连接以具有期望的电压和储能容量。
在这种情况下，任何一个电池模块103的控制器130可以配置为控制其它电池模块103的控制器130。在下面的描述中，将控制其它电池模块103的控制器130的控制器130定义为主控制器131，将由主控制器131控制的控制器130定义为从控制器133。
图2示意性地示出了根据一实施方式的电池组。
参照图2，电池组100可以包括主控制器131和从控制器133。
多个从控制器133a至133d，类似于参考图1描述的控制器130，可以获得关于电池140的电压和电流的信息，并基于所获得的关于电池140的电压和电流的信息来检测电池140的状态，诸如电池140的充电状态。从控制器133a至133d可以根据主控制器131的控制信号被控制，或者可以响应于主控制器131的控制信号而将响应信号发送至主控制器131。
当存在来自主控制器131的请求时，从控制器133a至133d可以将该信息发送到主控制器131。响应于从控制器133从主控制器131接收到的请求信号，响应信号可以包括关于电池140的电压和电流的信息或关于电池140的状态的信息。
主控制器131可以基于从控制器133a至133d发送的关于电池140的电压和电流的信息来确定每个电池140的充电状态或劣化程度。主控制器131可以基于由从控制器133a至133d发送的信息来发送与从控制器133a至133d的充电和放电的控制有关的控制信号。
根据一实施方式，主控制器131和从控制器133可以通过单个通信线230收发控制信号和响应信号。主控制器131和每个从控制器133不是通过分离的通信线而是通过单个通信线230彼此连接。在这种情况下，对每个从控制器133设置标识符，并且主控制器131包括与从控制器中作为要被控制的对象的从控制器相对应的标识符。因此，主控制器131可以将控制信号输出到通信线230，使得仅预定的从控制器被控制。例如，主控制器131和从控制器133可以通过使用通信线230来使用控制器局域网络(CAN)通信协议。然而，本公开不限于此，能够使用总线传输数据或命令的任何通信协议可以用于其。
图3示意性地示出了根据一实施方式的通信电缆。
参考图3，如参考图2所述，通信电缆200可以通过将主控制器131电连接到从控制器133a至133d来提供通信线230。连接至主控制器131的第一端口210和分别连接至从控制器133a至133d的第二端口220a至220d设置在通信电缆200(其是单一的线)上，使得主控制器131在单一线上连接至每个从控制器133a至133d。
通信电缆200可以设置有第一端口210和多个第二端口220。在通信电缆200上，主控制器131连接到第一端口210，从控制器133连接到第二端口220。通信电缆200在连接到第一端口210的主控制器131和分别连接到第二端口220的从控制器133之间提供作为单一线的通信线230。在这种情况下，主控制器131使用作为单一线的通信线230控制每个从控制器133。
通信电缆200还可包括与通信线230分开的识别端子，该识别端子将识别信号提供给第一端口210。识别端子可以包括以预设的布置顺序布置的多个识别引脚。在识别端子中，多个识别引脚中的至少两个识别引脚彼此电连接，以输出与第二端口220的数量相对应的识别信号。识别端子被制造为使得根据形成在通信电缆200上的第二端口的数量预先确定识别引脚中的彼此电连接的识别引脚。在这种情况下，识别端子可以通过改变彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序来输出作为各种电信号的识别信号。
例如，识别端子可以包括多个识别引脚，并且至少两个识别引脚在通信电缆200中彼此电连接，而其它识别端子是悬空的(open)。在这种情况下，识别端子可以在彼此电连接的识别引脚与不彼此电连接的识别引脚之间输出不同的电压。主控制器131可以感测所述不同的电压并检测识别信号。
此外，当以预设的布置顺序布置第一识别引脚至第六识别引脚，并且第一识别引脚至第三识别引脚彼此电连接时，主控制器131可以将彼此电连接的识别引脚定义为1，并将其它标识引脚定义为0。因此，主控制器131可以检测根据彼此电连接的第一识别引脚至第三识别引脚的布置顺序被二进制化的识别信号111000。
主控制器131可以通过通信线230向连接到第二端口220a至220d的每个的从控制器133发送控制信号。主控制器131可以通过施加包括与从控制器133a至133d当中的要被控制的从控制器相对应的标识符的控制信号来仅控制与该标识符相对应的某从控制器。换句话说，预先为每个从控制器133a至133d设置单独的标识符，并且主控制器131可以输出控制信号，该控制信号包括与从控制器133a至133d当中的要被控制的从控制器相对应的标识符，并且通过作为单一线的通信线230仅控制要被控制的该从控制器。
详细地，主控制器131向第一端口210输出控制信号，该控制信号包括关于与从控制器133a至133d当中的要被控制的从控制器相对应的标识符的信息。即使当从主控制器131输出的控制信号被发送到从控制器133a至133d时，也可以响应于该控制信号而仅控制与包括在控制信号中的标识符相对应的从控制器。换句话说，即使当主控制器131和从控制器133a至133d通过作为单一线的通信线230连接时，主控制器131也可以通过使用标识符来仅控制特定的从控制器。由于可以采用主控制器131使用作为单一线的通信线230控制从控制器133a至133d当中的要被控制的特定从控制器的所有方法，所以本公开不限于使用标识符的上述控制方法。
图4示出根据一实施方式的在通信电缆和控制器之间的连接关系的示例。
参考图4，通信电缆200可以包括第一端口210以及第二端口220a和220b。第一端口210以及第二端口220a和220b可以包括电连接到通信线230的通信引脚。第一端口210可以包括产生预设电信号的识别端子212。
第二端口220a和220b中的每一个可以包括第一引脚至第四引脚。彼此相邻定位的从控制器133通过第一至第四引脚彼此电连接，从而形成作为单一线的通信线230。例如，连接到第二端口220b的某从控制器通过第一通信引脚和第二通信引脚电连接到与其相邻并连接的从控制器133a，并通过第三通信引脚和第四通信引脚电连接到另一从控制器133c(参见图3)。在这个方法中，连接到第二端口220的从控制器133a和133b可以连接到作为单一线的通信线230。
第一端口210可以包括两个通信引脚211，该两个通信引脚211通过一条通信线电连接到第二端口220a和220b并且能够通信，第一端口210另外包括识别端子212，该识别端子212包括七个用于产生识别信号的识别引脚。第一端口210的两个通信引脚211中的每个电连接至第二端口220b的第一引脚至第四引脚中的至少一个，因此，主控制器131以及从控制器133a和133b通过作为单一线的通信线230电连接。识别端子中包括的识别引脚的数量不限于图4中所示的七个，并且根据需要，可以是几个到几十个识别引脚。然而，为了便于说明，在下面的描述中将识别端子描述为具有七个识别引脚。
识别端子212可以包括七个识别引脚，并且七个识别引脚中的至少两个引脚彼此电连接。识别信号可以是根据七个识别引脚中彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序的电信号。例如，当彼此电连接的识别引脚接地并且其它识别引脚悬空时，彼此电连接的识别引脚处于低(Low)状态，而其它识别引脚处于高阻抗(Hi-Z)状态。在这种状态下，识别信号可以将根据彼此电连接的识别引脚的布置顺序而变化的电信号提供到与识别端子212连接的主控制器131。换句话说，当识别端子212包括七个识别引脚时，识别端子212可以通过改变电连接的识别引脚的数量和布置顺序来输出128个各种识别信号。
尽管七个识别引脚彼此电连接，但是通信线230与第二端口220a和220b不彼此电连接。
例如，当识别端子212包括四个识别引脚，第一识别引脚和第二识别引脚彼此电连接，并且第三识别引脚和第四识别引脚悬空时，识别端子212可以输出其中第一识别引脚和第二识别引脚处于低状态并且第三识别引脚和第四识别引脚处于高状态的识别信号。在这种状态下，主控制器131可以根据识别引脚中的彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序来检测识别信号。在这种情况下，主控制器131可以将二进制化为0011的电信号检测为识别信号。
根据一实施方式，主控制器131可以通过检查识别端子212的七个识别引脚中的彼此电连接的识别引脚来检测识别信号。在这种状态下，主控制器131基于彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序来检测识别信号。例如，当识别端子212包括第一识别引脚至第六识别引脚，其中第一识别引脚、第三识别引脚和第四识别引脚彼此电连接时，主控制器131可以检查第一识别引脚、第三识别引脚和第四识别引脚彼此电连接。在这种状态下，主控制器131可以根据预设条件将彼此电连接的识别引脚二进制化为1，并且将其它识别引脚二进制化为0。在这种情况下，主控制器131可以将101100的二进制信号检测为识别信号。
彼此电连接的识别引脚的布置顺序和数量被定义为根据第二端口220的数量的识别引脚组合信息。主控制器131可以通过测量识别引脚的电压来检测彼此电连接的识别引脚从而检查识别引脚的组合信息。在这点上，由主控制器检查的识别引脚的组合信息是识别信号，所以包括关于与识别信号对应的第二端口220的数量的信息的数据库(DB)160被预先存储。
例如，当识别端子包括四个识别引脚，并且主控制器131检测到彼此电连接的识别引脚为1，并且其它识别引脚为0时，数据库160可以包括关于识别信号与第二端口的数量之间的相关性的信息，例如，当识别信号为1000时，第二端口220的数量为2，当识别信号为1001时，第二端口220的数量为3，当识别信号为1100时，第二端口220的数量为4。换句话说，主控制器131可以根据彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序来检测第一至第四识别引脚的识别信号，并从数据库160获得与所检测到的识别信号相对应的第二端口220的数量。
根据一实施方式，多个识别引脚中的彼此电连接的识别引脚被接地，并且其它识别引脚悬空。在这种情况下，每个识别引脚为0或处于高阻抗(Hi-Z)状态。在这种状态下，主控制器131可以通过测量每个识别引脚的电压电平而获得识别引脚的组合信息(即，彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序)来检测识别信号。主控制器131从数据库160获得与检测到的识别信号相对应的第二端口220的数量。
图5是根据一实施方式的电池组的内部结构的示意性框图。
参照图5，电池组100可以包括从电池模块103a至103d、主电池模块101和通信电缆200。通信电缆200可以包括第一端口210、第二端口220a至220d以及通信线230。
电池组100可以包括彼此串联连接、并联连接或以串联和并联连接的组合连接的从电池模块103a至103d。电池组100可以包括串联或并联连接的从电池模块103a至103d，以具有与要连接的负载的功耗相对应的额定功率。例如，当作为负载的电动自行车具有3000W的功耗和100V的额定电压时，可以包括串联和并联连接的混合形式的适当数量的电池模块103，以适当地输出功耗和额定电压。
每个从电池模块103a至103d可以包括从控制器133a至133d的与其对应的从控制器。从控制器133a至133d中的每个可以监视相应电池的电流和电压，主控制器131可以控制从控制器133a至133d。主电池模块101可以包括主控制器131和电池140，或者仅包括主控制器131。在下面的描述中，为了便于解释，假定主电池模块101仅包括主控制器131。
电池组100可以包括通信电缆200，该通信电缆200提供作为单一线的通信线230。通信电缆200可以包括主控制器131电连接到其的第一端口210和从控制器133a至133d分别一一连接到其的第二端口220a至220d。连接到第一端口210的主控制器131可以将控制信号施加到分别连接到第二端口220a至220d的从控制器133a至133d，或者从从控制器133a至133d接收响应信号。
根据一实施方式，当开始操作时，主控制器131通过通信线230将请求响应信号的控制信号施加到从控制器133a至133d中的每个。施加有控制信号的每个从控制器133a至133d通过通信线230输出对控制信号的响应信号。主控制器131可以基于接收到的响应信号来检查从控制器133a至133d的数量。在这种状态下，可以假设连接到第二端口220a至220d的从控制器133a至133d的数量对应于电池组100中包括的从电池模块103a至103d的数量。在下面的描述中，从控制器133a至133d的数量和从电池模块103a至103d的数量被描述为彼此对应。
从控制器133a至133d连接至第二端口220a至220d，并接收施加至第一端口210的主控制器131的控制信号。从控制器133a至133d中的每一个被分配有与其对应的标识符。在这种状态下，从控制器133a至133d中的从控制器(其被分配有与主控制器131施加的控制信号中包括的标识符相对应的标识符)相应于该控制信号被控制，其它从控制器不受该控制信号控制。
主控制器131通过第一端口210连接至通信线230，从控制器133a至133d电连接至该通信线230，此外，主控制器131一一电连接至另外设置在第一端口210中的识别端子212的多个识别引脚。识别端子212可以输出识别信号，该识别信号是与设置在通信电缆200上的第二端口220的数量相对应的信号，并且主控制器131可以通过检测和分析该识别信号来识别第二端口220的数量。
详细地，主控制器131通过测量每个识别引脚的电压电平来检测识别引脚中的电连接的识别引脚。主控制器131可以根据检测到的识别引脚的数量和布置顺序来检测识别信号。主控制器131可以从数据库160获得与检测到的识别信号相对应的第二端口220的数量，该数据库160包括与对应于识别信号的第二端口220的数量有关的信息。
根据一实施方式，主控制器131通过将作为连接到通信线230的从控制器133的数量的第一数量与作为第二端口220的数量的第二数量进行比较，来确定是开始还是停止电池组100的充电或放电。主控制器131从识别端子212检测与识别信号对应的作为第二端口220的数量的第二数量，并通过通信线230检测作为从控制器133的数量的第一数量。主控制器131将第一数量与第二数量进行比较，并且当第一数量和第二数量彼此匹配时，开始电池组100的充电或放电。与上述相反，当第一数量和第二数量彼此不同时，主控制器131停止电池组100的充电或放电。例如，根据图5的图示，主控制器131可以检测四个第一数量和四个第二数量。
根据一实施方式，当第一数量和第二数量彼此不同并且因此停止电池组100的充电或放电时，主控制器131可以频繁地再次检测第一数量以重复确定第一数量是否与第二数量匹配。在这种状态下，当第一数量不同于第二数量时，主控制器131停止电池组100的充电或放电，并通过外部通知单元150通知连接了错误数量的从电池模块103。在这种状态下，当用户随后连接了与第二数量匹配的正确数量的从控制器133(或从电池模块)时，主控制器131可以检测该连接，并恢复电池组100的充电或放电。
这样，当第二端口220的数量和从控制器133的数量彼此不同时，主控制器131可以停止电池组100的输出，并防止由于电池组100中包括的电池模块103的过度输出而造成的损坏和破损。
例如，当通信电缆200的第二端口220的数量为三个时，电池组100被设计为根据三个从电池模块103的连接将作为额定输出的输出供给到负载。然而，当由于用户的任意设计改变而仅连接两个从电池模块103时，电池组100不能向负载供给适当的输出，并且需要这两个从电池模块103的过量输出，因而这两个从电池模块103可能被损坏和破坏。
为了预先解决以上问题，主控制器131可以从第二端口220的数量、从识别端子212检测计划被包括在电池组100中的从电池模块103的数量，并且当检测到的从电池模块103的数量(即，第二端口的数量)和实际连接至通信线230的从控制器133的数量彼此不同时，停止电池组100的充电或放电以保护负载和包括在电池组100中的从电池模块103。
换句话说，仅当先前计划数量的从电池模块103连接到专用通信电缆200时，主控制器131才开始电池组100的充电或放电，在专用通信电缆200上形成与先前计划数量的电池模块103相对应的多个第二端口220。因此，用户对从电池模块103的数量和类型的任意设计改变使电池组100具有与电池140的输出和电压的要求值不同的值，并且由于从电池模块103的数量和类型的改变而导致产生从电池模块103的异常状态。
图6是根据一实施方式的控制电池组的充电和放电的方法的流程图。
参照图6，当电池组100电连接至识别端子212时，检查识别端子212中包括的多个识别引脚中的彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序(S101)。
电池组100可以根据检查到的彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序来检测识别信号。例如，当以预先设置的布置顺序布置第一识别引脚至第六识别引脚，并且第一识别引脚至第三识别引脚彼此电连接时，电池组100可以测量识别引脚的电压电平，检查第一识别引脚至第三识别引脚是否彼此电连接，并检测二进制化为111000的识别信号(S103)。
电池组100可以从先前存储的数据库160获得与识别信号相对应的第二端口220的数量。数据库160可以包含关于第二端口220的数量的信息，第二端口220的数量与根据电连接的识别引脚的数量和布置顺序的识别信号相对应。例如，当识别端子212包括第一识别引脚至第四识别引脚时，数据库160包括关于识别信号与第二端口的数量之间的相关性的信息，例如，当识别信号为1000时，有两个第二端口220，当识别信号为1001时，有三个第二端口220，当识别信号为1100时，有四个第二端口220。在这种情况下，电池组100可以从先前存储的数据库160获得与检测到的识别信号相对应的第二端口220的数量(S105)。
电池组100将与识别信号相对应的第二端口220的数量与连接到第二端口220的从控制器133的数量进行比较。连接到第二端口220的从控制器133的数量可以被检测为通过通信线230响应于主控制器131的控制信号的从控制器133的数量(S107)。
当作为第二端口220的数量的第二数量和作为连接到第二端口220的从控制器133的数量的第一数量彼此不同时，电池组100停止或不开始充电或放电。电池组100确定当前未连接先前计划的适当数量的电池模块103，并停止电池140的充电或放电，直到连接了先前计划数量的电池模块103。因此，当电池组100不是处于向电连接的负载提供稳定电力的状态时，电池组100停止充电或放电，以防止电池组100中包括的电池140由于电池组100的过度输出而损坏，或者防止电池组100的不期望的输出根据用户的任意设计改变而传输到负载，从而保证了电池组100的安全使用和电池组100的稳定供电(S109)。
此外，即使当从控制器由于故障而不能正常响应时，第一数量和第二数量也被检测为彼此不同，因此，为了安全，电池组可以停止电池的充电和放电。
与以上相反，当第一数量和第二数量彼此匹配时，可以将预定输出稳定地提供给电连接的负载，从而电池组100可以开始或恢复充电和放电(S111)。
尽管已经参考附图描述了一个或更多个实施方式，但是本领域普通技术人员将理解，可以在不脱离如由以下权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下在形式和细节上进行各种改变。

Claims (16)

1.一种电池组，包括：
多个从电池模块，所述多个从电池模块中的每个包括电池和从控制器，所述电池包括至少一个电池单元，所述从控制器配置为控制所述电池的充电和放电；
主电池模块，包括配置为控制所述从控制器的主控制器；和
通信电缆，其上形成有所述主控制器与其连接的第一端口和所述从控制器与其连接的多个第二端口，
其中，所述第一端口包括识别端子，所述识别端子配置为输出识别信号，所述识别信号是与所述多个第二端口的数量相对应的电信号。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，当所述主控制器电连接到所述识别端子时，所述主控制器还被配置为基于所述识别信号来检测所述多个第二端口的数量并估计所述电池组中包括的所述电池模块的数量。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中，所述主控制器还被配置为检测连接到所述第二端口的所述从控制器的数量，并且当所检测到的所述从控制器的数量与根据所述识别信号的所述多个第二端口的数量彼此不同时，停止操作。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述识别端子包括多个识别引脚，以及
所述识别信号是与所述多个识别引脚当中的彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序相对应的电信号。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，通过电连接所述识别端子的所述多个识别引脚当中的至少两个识别引脚，制造所述通信电缆。
6.根据权利要求5所述的电池组，其中，所述主控制器还被配置为预先存储数据库，所述数据库包括关于与彼此电连接的所述多个识别引脚的数量和布置顺序相对应的所述多个第二端口的数量的信息。
7.根据权利要求6所述的电池组，其中，当所述主控制器电连接至所述识别端子时，所述主控制器还被配置为检测彼此电连接的所述多个识别引脚的数量和布置顺序，并从所述数据库获得与彼此电连接的所述多个识别引脚的数量和布置顺序相对应的所述多个第二端口的数量。
8.根据权利要求4所述的电池组，其中，在所述多个识别引脚当中，彼此不电连接的识别引脚是悬空的，并且彼此电连接的所述多个识别引脚接地。
9.根据权利要求3所述的电池组，还包括通知单元，所述通知单元被配置为在所述主控制器的控制下产生通知信号，
其中，所述主控制器还被配置为：当未连接与所述多个第二端口的数量相对应的数量的所述从控制器时，控制所述通知单元生成所述通知信号。
10.一种控制电池组的方法，该电池组包括多个电池模块、分别包括在所述多个电池模块中的多个从控制器以及配置为控制所述从控制器的主控制器，所述方法包括：
通过从设置在通信电缆的第一端口中的识别端子接收识别信号来检测多个第二端口的数量，在所述通信电缆中，形成了连接到所述主控制器的所述第一端口和分别连接到所述多个从控制器的所述多个第二端口；
检测连接到所述多个第二端口的所述多个从控制器的数量；和
通过将所述多个第二端口的数量与连接到所述多个第二端口的所述多个从控制器的数量进行比较，确定所述电池组的操作。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定所述电池组的操作包括：当所述多个第二端口的数量和所述多个从控制器的数量彼此不同时，停止所述电池组的操作。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述电池组的操作还包括：当所述多个第二端口的数量和所述多个从控制器的数量彼此匹配时，恢复所述电池组的操作。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述识别信号是与所述多个识别引脚当中彼此电连接的识别引脚的数量和布置顺序相对应的电信号。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，根据所述多个第二端口的数量来确定彼此电连接的所述识别引脚的数量和布置顺序。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，检测所述多个第二端口的数量包括：
根据所述识别信号，检查彼此电连接的所述识别引脚的数量和布置顺序；和
检测与彼此电连接的所述识别引脚的数量和布置顺序相对应的所述多个第二端口的数量。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括当所述多个第二端口的数量和所述多个从控制器的数量彼此不同时，向外部输出通知信号。
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