CN111788798B - 无线控制系统、无线控制方法和电池组 - Google Patents

无线控制系统、无线控制方法和电池组 Download PDF

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Abstract

提供了一种无线控制系统、无线控制方法和电池组。该无线控制系统包括：被配置为无线地发送第一命令分组的主设备；以及分别被分配了第一至第N ID的第一至第N从设备。当第一从设备接收到第一命令分组时，第一从设备无线地发送包括第一电池信息和第一ID的第一响应分组。当第k+1从设备接收到第一命令分组时，第k+1从设备在准备时间段待机以接收第k响应分组，并无线地发送包括第k+1电池信息和第k+1ID的第k+1响应分组。当在准备时间段内由第k+1从设备接收到第k响应分组时，第k+1响应分组进一步包括第k电池信息和第k ID。

Description

无线控制系统、无线控制方法和电池组
技术领域
本公开涉及用于无线地收集电池信息的无线控制系统和无线控制方法以及包括该无线控制系统的电池组。
本申请要求于2018年11月21日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0144857的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
背景技术
最近，存在对诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话的便携式电子产品的急剧增长的需求，并且随着电动汽车、储能蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，正在对能够重复地再充电的高性能电池进行许多研究。
目前，市售电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，在它们中，锂电池几乎没有或没有记忆效应，并且因此由于锂电池的只要方便就可以进行再充电、自放电率非常低和能量密度高的优点，锂电池比镍基电池得到更多的关注。
用于诸如电动车辆的需要高容量和高电压的设备的电池组通常包括串联连接的多个电池模块。为了单独且有效地管理多个电池模块的状况，公开了具有多从设备的控制系统。具有多从设备的控制系统包括：多个从设备(slave)，其用于监视每个电池模块的状况；以及主设备(master)，其控制多个从设备的整体操作。
然而，当在主设备和多个从设备之间执行无线通信时，由于外部噪声，主设备和至少一个从设备之间的无线连接可能被不期望地断连。
发明内容
技术问题
本公开被设计为解决上述问题，并且因此本公开旨在提供一种无线控制系统、一种无线控制方法和一种电池组，其中至少一个从设备向主设备不仅无线地转发耦合到该从设备的电池模块的电池信息，还无线地转发来自其他从设备的附加电池信息，使得主设备可以以高可靠性无线地收集指示多个电池模块中每个的状况的电池信息。
本公开的这些和其他目的和优点可以通过以下描述来理解，并且根据本公开的实施例将变得显而易见。另外，将容易地理解，可以通过所附权利要求中阐述的手段及其组合来实现本公开的目的和优点。
技术方案
根据本公开的一方面的无线控制系统用于无线地收集第一至第N电池模块中的每个、的电池信息。该无线控制系统包括：主设备，其被配置为无线地发送第一命令分组；以及，第一至第N从设备，分别为第一至第N从设备分配第一至第N ID。第一从设备被配置为：当第一从设备接收到第一命令分组时，无线地发送包括指示第一电池模块的状况的第一电池信息和第一ID的第一响应分组。第k+1从设备被配置为：当第k+1从设备接收到第一命令分组时，在准备时间段待机以从第k从设备接收第k响应分组，并无线地发送包括指示第k+1电池模块的状况的第k+1电池信息和第k+1ID的第k+1响应分组。当在准备时间段内第k+1从设备接收到第k响应分组时，第k+1响应分组进一步包括指示第k电池模块的状况的第k电池信息和第k ID。N为2以上的自然数，并且k为1以上且N-1以下的自然数。
第N从设备可以被配置为：当第N从设备接收到第一命令分组时，无线地发送包括指示第N电池模块的状况的第N电池信息和第N ID的第N响应分组至少两次。
第N从设备可以被配置为：当第N从设备接收到第一命令分组时，无线地发送包括指示第N电池模块的状况的第N电池信息和第N ID的第N响应分组。第N-1从设备可以被配置为：当第N-1从设备接收到第N响应分组时，无线地发送包括第N电池信息和第N ID的附加响应分组。
当在准备时间段内第k+1从设备未接收到第k响应分组时，第k+1响应分组不包括第k ID和第k电池信息。
主设备可以被配置为：当在从无线地发送第一命令分组的时间点起的预定时间段内由主设备接收到第k+1响应分组时，将第k+1从设备设置为第一组。主设备可以被配置为：当在从无线地发送第一命令分组的时间点起的预定时间段内主设备未接收到第k+1响应分组时，将第k+1从设备设置为第二组。
主设备可以被配置为当第一至第N从设备中的至少一个被设置为第二组时，无线地发送第二命令分组。第二命令分组包括被设置为第二组的每个从设备的ID。
主设备可以被配置为以第一信号强度无线地发送第一命令分组。主设备可以被配置为以第一放大信号强度无线地发送第二命令分组。第一放大信号强度高于第一信号强度。
第k+1从设备可以被配置为当第二命令分组包括第k+1ID时，无线地发送第k+1响应分组。
第k+1从设备可以被配置为当第二命令分组包括第k+1ID时，确定第二命令分组中包括的所有ID当中的第k+1ID的相对等级(rank)。第k+1从设备可以被配置为在与相对等级相关联的时隙中无线地发送第k+1响应分组。
根据本公开的另一方面的电池组包括无线控制系统。
根据本公开的又一方面的无线控制方法，用于由主设备分别从被分配有第一至第N ID的第一至第N从设备无线地收集指示第一至第N电池模块的状况的第一至第N电池信息。该无线控制方法包括：由主设备向第一至第N从设备无线地发送第一命令分组；当第一从设备接收到第一命令分组时，由第一从设备无线地发送包括第一电池信息和第一ID的第一响应分组；以及当第k+1从设备接收到第一命令分组时，第k+1从设备在准备时间段待机以从第k从设备接收第k响应分组，并无线地发送包括第k+1电池信息和第k+1ID的第k+1响应分组。当在准备时间段内第k+1从设备接收到第k响应分组时，第k+1响应分组进一步包括指示第k电池模块的状况的第k电池信息和第k ID。N为2以上的自然数，并且k为1以上且N-1以下的自然数。
无线控制方法可以进一步包括当第N从设备接收到第一命令分组时，由第N从设备无线地发送包括第N电池信息和第N ID的第N响应分组至少两次。
无线控制方法可以进一步包括当第N从设备接收到第一命令分组时，由第N从设备无线地发送包括第N电池信息和第N ID的第N响应分组，以及当第N-1从设备接收到第N响应分组时，由第N-1从设备无线地发送包括第N电池信息和第N ID的附加响应分组。
有益效果
根据本公开的实施例中的至少一个，至少一个从设备可以不仅将耦合到该从设备的电池模块的电池信息无线地转发到主设备，而且还将来自其他从设备的附加电池信息无线地转发到主设备。
另外，根据本公开的实施例中的至少一个，主设备可以仅在所有从设备当中选择具有与主设备的失败的无线连接的每个从设备，然后重试与所选择的从设备的无线连接。
此外，根据本公开的实施例中的至少一个，当主设备和特定从设备之间的无线连接失败时，主设备可以将具有比正常状况(即，当建立无线连接时)更高的信号强度的信号无线地发送到特定从设备。
结果，主设备可以以高可靠性无线地收集指示多个电池模块中的每个的状况的电池信息。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求中清楚地理解这些以及其他效果。
附图说明
附图说明了本公开的优选实施例，并且与以下描述的本公开的详细描述一起用于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被理解为限于附图。
图1是示出包括无线控制系统的电池组的配置的示例图。
图2是示出图1的主设备和从设备的详细配置的示例图。
图3是说明了其中图1的主设备无线地收集来自多个从设备的响应分组的过程的示例性时序图。
图4是说明了其中图1的主设备无线地收集来自多个从设备的响应分组的过程的另一示例性时序图。
图5是示出根据本公开的第一实施例的由主设备无线地收集来自多个从设备的响应分组的方法的流程图。
图6是示出根据本公开的第二实施例的由主设备无线地收集来自多个从设备的响应分组的方法的流程图。
图7是与第二实施例相关联的查找表的示例图。
图8是示出根据本公开的第三实施例的由主设备无线地收集来自多个从设备的响应分组的方法的流程图。
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，应该理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语或单词不应被解释为限于一般含义和词典含义，而是在允许发明人适当地限定术语以获得最佳解释的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此，本文描述的实施例和附图中示出的图示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，在提交申请时可以对其进行各种其他的等同和修改。
另外，在描述本公开时，当认为相关的已知元件或功能的某些详细描述使本公开的关键主题模糊时，在此省略详细描述。
包括诸如“第一”、“第二”等的序数的术语可用于区分各种元件当中的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指示，否则将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”指定所述元件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他元件。另外，这里使用的术语<控制单元>意指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，在整体说明书中，将进一步理解，当元件被称为“连接”到另一元件时，它能够直接连接到其他元件或者可以存在介入元件。
图1是示出根据本公开的实施例的包括无线控制系统30的电池组10的配置的示例图。
参照图1，电池组10包括N个电池模块20和无线控制系统30。N是2或更大的自然数。在附图中，为了识别N个电池模块20，将参考标记20_1～20_N以顺序次序给予N个电池模块20。电池组10可以被安装在电动车辆中，以供应驱动电动车辆的电动机所需的电力。
N个电池模块20_1～20_N串联和/或并联电气连接。每个电池模块20包括至少一个电池单体21。
无线控制系统30包括主设备100和N个从设备200。在附图中，为了识别N个从设备200，将参考标记200_1～200_N以顺序次序给予N个从设备200。
主设备100被配置为控制整个电池组10。多个从设备200_1～200_N中的每个被配置为使用从主设备100分配的每个从设备200_1～200_N的ID来与主设备100执行无线通信。主设备100存储分配给多个从设备200_1～200_N的ID。ID是用于识别多个从设备200_1～200_N的识别信息。
主设备100可以经由诸如控制器局域网(CAN)的有线网络与外部主控制器(例如，电动车辆的电子控制单元(ECU))通信。主设备100包括主天线MA，并且可以通过主天线MA与每个从设备200无线通信。
多个从设备200_1～200_N一对一地设置到多个电池模块20_1～20_N。当i＝1～N时，从设备200_i被电连接到电池模块20_i的每个电池单体21的正极和负极，并且被配置为监视电池模块20_i的状况(例如，电压、电流，温度)。从设备200_i的操作所需的电力可以从电池模块20_i供应。
另外，从设备200_i可以向主设备100无线地发送指示电池模块20_i的所监视的状况的数据(以下称为“电池信息”)。
主设备100可以基于来自于从设备200_i的电池信息，计算电池模块20_i的每个电池单体21的充电状态(SOC)和健康状态(SOH)，或确定电池模块20_i的过电压、欠电压、过充电或过放电。
从设备200_1～200_N被定位在电池组10内部的不同区域，使得到主设备100的通信距离彼此不同。从设备200_i与主设备100之间的通信距离可以是从设备200_i的天线SA_i与主设备100的天线MA之间的直线距离。在下文中，假设从设备200_i与主设备100之间的通信距离比从设备200_i+1与主设备100之间的通信距离更短。例如，参照图1，从设备200_i的天线SA_i被定位为比从设备200_i+1的天线SA_i+1更靠近主设备100的天线MA。从设备200_i的天线SA_i可以说是被定位在从设备200_i+1的天线SA_i+1的“上游侧”，并且从设备200_i+1的天线SA_i+1可以说是被定位在从设备200_i的天线SA_i的“下游侧”。
在下文中，假设将更高等级的ID分配给与主设备100具有更短通信距离的从设备。例如，从设备200_i的ID的等级高于从设备200_i+1的ID的等级。
主设备100被配置为在每个预定周期中将多个从设备200_1～200_N中的每个分类到第一组和第二组中的任何一个。主设备100可以在从主设备100无线地发送命令分组的时间点起的待机时间段内扫描来自第二组的响应分组。
当命令分组包括从设备200的ID时，响应于命令分组，对应从设备200可以被配置为向主设备100无线地发送响应分组。
当主设备100在从发送命令分组的时间点起的预定时间段内从属于第二组的特定从设备(例如，200_2)接收到响应分组时，主设备100将对应特定从设备从第二组分类到第一组。相反，当主设备100在从发送命令分组的时间点起的预定时间段内未从属于第二组的特定从设备接收到响应分组时，主设备100将对应特定从设备保持为第二组。
图2是示出图1的主设备100和从设备200的详细配置的示例图。
参照图2，主设备100包括天线MA、无线通信电路110和控制单元120。主设备100的操作所需的电力可以从多个电池模块20_1～20_N中的至少一个或诸如铅酸电池的外部电力源(未示出)来供应。
无线通信电路110被配置为通过天线MA向从设备200无线地发送命令分组。另外，无线通信电路110被配置为通过天线MA从从设备200接收响应分组。
控制单元120可操作地连接到无线通信电路110。控制单元120可以基于通过天线MA接收到的信号(例如，指示电池信息的信号)来确定对多个从设备200_1～200_N中的至少一个的请求信息(例如，单体电压平衡)，并向多个从设备200_1～200_N中的至少一个无线地发送包括指示请求信息的数据的命令分组。
控制单元120可以使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器和用于执行其他功能的电气单元中的至少一种通过硬件来实现。控制单元120可以具有嵌入其中的存储设备，并且该存储设备可以包括例如RAM、ROM、寄存器、硬盘、光学记录介质或磁性记录介质。存储设备可以存储、更新和/或擦除包括由控制单元120执行的各种类型的控制逻辑的程序，和/或在执行控制逻辑时创建的数据。
从设备200包括天线SA、感测单元210、无线通信电路220和控制单元230。
感测单元210包括电压测量电路211和温度传感器212。感测单元210可以进一步包括电流传感器(未示出)。电压测量电路211包括至少一个电压传感器。
电压测量电路211测量电池模块20的模块电压。模块电压是跨电池模块20的电压。另外，电压测量电路211可以进一步测量包括在电池模块20中的每个电池单体21的单体电压。单体电压是跨电池单元21的电压。电压测量电路211将指示模块电压和单体21的电压的电压信号发送到控制单元230。
温度传感器212被定位在距电池模块20预定距离之内，并将指示电池模块20的温度的温度信号发送到控制单元230。
电流传感器被安装在为电池组10的充电/放电提供的电流路径上以测量在电池组10的充电/放电期间流动的电流，并将指示测量的电流的幅度和方向的电流信号发送到控制单元230。
无线通信电路220被连接到控制单元230和天线SA。无线通信电路220可以使用片上无线电射频系统(RF SoC)通过硬件来实现。无线通信电路220可以通过天线SA向主设备100或从设备200无线地发送数据，或者从主设备100或从设备200无线地接收数据。
控制单元230可以可操作地耦合到感测单元210和无线通信电路220，以单独地控制感测单元210和无线通信电路220中的每个的操作。控制单元230可以使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器和用于执行其他功能的电气单元中的至少一种通过硬件来实现。控制单元230可以具有嵌入其中的存储设备，并且该存储设备可以包括例如RAM、ROM、寄存器、硬盘、光学记录介质或磁性记录介质。存储设备可以存储、更新和/或擦除包括由控制单元230执行的各种类型的控制逻辑的程序，和/或在执行控制逻辑时创建的数据。
响应于通过天线SA无线地接收的来自主设备100或从设备200的信号，无线通信电路220被配置为选择性地执行预定义功能中的至少一个。
当通过天线SA接收到信号时，无线通信电路220可以测量接收到的信号的信号强度。当无线通信电路220通过天线SA从主设备100接收到命令分组时，响应于该命令分组无线通信电路220可以将响应分组无线地发送到主设备100。响应分组是用于向主设备100报告从设备200成功接收了命令分组的信号。
图3是说明了其中图1的主设备100无线地收集来自多个从设备200_1～200_N的响应分组的过程的示例性时序图。为了识别来自N个从设备200_1～200_N的响应分组，参考符号RP_1～RP_N被顺序次序地给予N个响应分组。
在图3中，为了识别来自N个从设备200_1～200_N的响应分组，参考符号RP_1～RP_N被顺序次序地给予N个响应分组。在图3中，时间点T10可以指示任意周期的开始时间，且时间点T20可以指示下一周期的开始时间。另外，假设每个周期的时间间隔ΔTcyc被划分为N个或更多个时隙，并且N个时隙以顺序次序被分配给多个从设备200_1～200_N。
在时间点T10，主设备100向多个从设备200_1～200_N无线地发送命令分组CP1。主设备100可以以预定第一信号强度无线地发送命令分组CP1。可以通过广播方法一次全部将命令分组CP1从主设备100发送到多个从设备200_1～200_N。命令分组CP1包括第一数据D11和第二数据D12，并且可以进一步包括第三数据D13。第一数据D11指示主设备100是否在当前周期中第一次发送了对应命令分组。例如，第一数据D11是第一值(例如0)，其指示在当前周期中第一次发送了对应命令分组CP1。第二数据D12包括对多个从设备200_1～200_N的请求信息。该请求信息用于请求属于第二组的从设备执行特定功能(例如，电压测量、单体电压平衡)。第三数据D13可以包括全部多个从设备200_1～200_N的ID。
当无线地接收命令分组CP1时，多个从设备200_1～200_N中的每个在分配给每个从设备200_1～200_N的时隙无线地发送响应分组RP。
当i＝1～N时，从设备200_i在N个或更多个时隙当中的第i个时隙无线地发送响应分组RP。响应分组RP_i包括分配给从设备200_i的第i ID和指示电池模块20_i的状况的第i电池信息。可以通过广播方法以预定第二信号强度或分配给从设备200_i的参考信号强度来无线地发送响应分组RP_i。因此，响应分组RP_i不仅可以由主设备100接收，而且可以由除了从设备200_i之外的从设备(例如200_i-1、200_i+1)接收。
当k＝1～N-1时，第k+1从设备200_k+1被配置为在第k+1准备时间段中待机以从具有比第k+1从设备200_k+1的ID更高的等级的ID的至少一个从设备(例如200_k)接收响应分组(例如RP_k)，并且无线地发送第k+1响应分组RP_k+1。第k+1准备时间段可以是i)从由第k+1从设备200_k+1接收到命令分组CP1的时间点到从命令分组CP1的接收起已经经过预定时间段的时间点的时间段，或者ii)从由第k+1从设备200_k+1接收到命令分组CP1的时间点到分配给第k+1从设备200_k+1的时隙已经到达的时间点的时间段。
当第k+1从设备200_k+1在第k+1准备时间段内成功接收第k响应分组RP_k时，第k+1响应分组RP_k+1包括第k+1ID和第k+1电池信息，以及甚至包括在第k响应分组RP_k中的第k ID和第k电池信息。当第k+1从设备200_k+1成功接收到除第k响应分组RP_k以外的其他响应分组(例如，RP_k-1)时，第k+1响应分组RP_k+1可以进一步包括第k-1ID和第k-1电池信息。
相反，当第k+1从设备200_k+1在第k+1准备时间段内未接收到第k响应分组RP_k时，第k+1响应分组RP_k+1包括第k+1ID和第k+1电池信息，但不包括第k ID和第k电池信息。
当第N从设备200_N接收到命令分组CP1时，第N从设备200_N可以无线地发送第N响应分组RP_N至少两次。例如，第N从设备200_N可以响应于命令分组CP1而第一次无线地发送第N响应分组RP_N，这之后，在预定时间内再次无线地发送第N响应分组RP_N一次或多次。
可替代地，当第N-1从设备200_N-1在无线地发送第N-1响应分组RP_N-1之后接收第N响应分组RP_N时，第N-1从设备200_N-1可以无线地发送附加响应分组RPA_N-1。附加响应分组RPA_N-1包括第N-1ID和第N-1电池信息，并且进一步包括第N ID和第N电池信息。可以以预定第二信号强度或分配给从设备200_N-1的参考信号强度来无线地发送附加响应分组RPA_N-1。
主设备100在从时间点T10的预定时间段ΔT1中扫描来自多个从设备200_1～200_N的响应分组RP_1～RP_N。当主设备100在从时间点T10起的预定时间段ΔT1中成功接收到来自第一至第N从设备200_1～200_N的响应分组RP_1～RP_N时，主设备100可以终止从多个从设备200_1～200_N无线地收集第一至第N电池信息的过程。因此，在从时间点T10直到到达时间点T20的时间段内，第一至第N电池信息中的每一个被无线地发送到主设备100两次或更多次，从而降低了主设备100未能收集第一至第N电池信息中的至少一个的可能性。
图3示出了其中主设备100在从时间点T10起的预定时间段ΔT1内接收到所有响应分组RP_1～RP_N的情况。下面将参照图4描述当主设备100在从时间点T10起的预定时间段ΔT1内未能接收响应分组RP_1～RP_N中的至少一个时的操作。
图4是示出了其中图1的主设备100从多个从设备200_1～200_N无线地收集响应分组的过程的另一示例性时序图。
参照图4，以与图3相同的方式，主设备100在时间点T10无线地发送命令分组CP1，并且在预定时间段ΔT1内扫描来自多个从设备200_1～200_N的响应分组RP_1～RP_N。
与图3的情况相反，主设备100在从时间点T10的预定时间段ΔT1内从从设备200_1、200_3～200_N-2、200_N接收响应分组RP_1、RP_3～RP_N-2、RP_N，但是未能从一些从设备200_2、200_N-1接收响应分组RP_2、RP_N-1。同时，响应分组RP_2、RP_N-1可以通过广播方法无线地发送，并且其他从设备(例如200_3、200_N)将分别接收到响应分组RP_2、RP_N-1。
然后，主设备100可以将被分配有响应分组RP_1、RP_3～RP_N-2、RP_N中包括的ID的从设备200_1、200_3～200_N-2、200_N中的每一个设置为第一组，并且将剩余从设备200_2、200_N-1中的每个设置为第二组。另外，主设备100可以通过使用在被设置为第二组的从设备200_2、200_N-1的ID当中等级最低的从设备200_N-1的ID(即，最低等级的ID)作为索引来从查找表(参见图7中的附图编号“700”)确定增益值(参见图6中的步骤S645和图8中的步骤S845)。
在时间点T11，仅将两个从设备200_2、200_N-1设置为第二组，而将剩余从设备200_1、200_3～200_N-2、200_N设置为第一组。在时间点T11，主设备100无线地发送命令分组CP2。主设备100可以以预定第一信号强度或第一放大信号强度无线地发送命令分组CP2。第一放大信号强度可以比第一信号强度更高。命令分组CP2包括第一数据D21、第二数据D22和第三数据D23，并且可以进一步包括第四数据D24。第一数据D21具有第二值(例如1)，并且第二值指示命令分组CP2用于重试与第二组的无线连接。第二数据D22包括对被设置为第二组的从设备200_2、200_N-1的请求信息。第三数据D23包括属于第二组的所有从设备200_2、200_N-1的ID。命令分组CP2可以被所有多个从设备200_1～200_N接收，而命令分组CP2仅包括属于第二组的两个从设备200_2、200_N-1的ID，并且因此，被设置为第一组的从设备200_1、200_3～200_N-2、200_N可以从其存储设备中删除命令分组CP2。
相反，当属于第二组的从设备200_2、200_N-1中的每个接收到命令分组CP2时，属于第二组的从设备200_2、200_N-1中的每个可以确定其ID相对于包括在第三数据D23中的所有ID的相对等级。当从设备200_2接收到命令分组CP2时，从设备200_2确定从设备200_2的ID的等级为最高，因为在第三数据D23中包括的所有ID当中不存在具有比从设备200_2的ID更高的等级的ID。当从设备200_N-1接收到命令分组CP2时，从设备200_N-1可以确定从设备200_N-1的ID的等级为第二高，因为在第三数据D23中包括的所有ID当中存在具有比从设备200_N-1的ID更高的等级的一个ID。
从设备200_2在与从设备200_2的ID的相对等级相关联的定时(即，第一时隙)无线地发送响应分组RP_2'。包括在响应分组RP_2'中的信息可以与包括在响应分组RP_2中的信息相同。
从设备200_N-1可以待机以从被分配有比从设备200_N-1的ID更高等级的ID的从设备200_2接收响应分组RP_2'，直到与从设备200_N-1的ID的相对等级相关联的定时到达为止。当从设备200_N-1接收到响应分组RP_2'时，从设备200_N-1向主设备100发送响应分组RP_N-1'。响应分组RP_N-1'可以包括第N-1ID和第N-1电池信息，并且甚至包括在响应分组RP_2'中包括的第二ID和第二电池信息。当然，响应分组RP_N-1'可以进一步包括在时间点T11之前接收到的响应分组RP_N-2中包括的第N-2ID和第N-2电池信息。
属于第二组的两个从设备200_2、200_N-1可以以预定第二信号强度或分配给每个从设备200_2、200_N中的每个的参考信号强度分别无线地发送响应分组RP_2'、RP_N-1'。当i＝1～N时，分配给从设备200_i的参考信号强度可以高于分配给从设备200_i-1的参考信号强度。即，可以将更高的参考信号强度分配给与主设备100具有更长通信距离的从设备。
主设备100在从时间点T11起的预定时间段ΔT2中扫描来自属于第二组的从设备200_2、200_N-1的响应分组RP_2'，RP_N-1'。ΔT2可以等于或短于或长于ΔT1。
假设主设备100在从时间点T11起的预定时间段ΔT2内从被设置为第二组的所有从设备200_2、200_N-1接收到响应分组RP_2'、RP_N-1'。然后，主设备100可以将从设备200_2、200_N-1从第二组设置到第一组，并且终止从多个从设备200_1～200_N无线地收集第一至第N电池信息的过程。因此，第一至第N电池信息中的每一个被无线地发送给主设备100两次或更多次，从而降低了主设备100未能接收第一至第N电池信息中的至少一个的可能性。
相反，当在从时间点T11起的预定时间段ΔT2内没有接收到响应分组RP_2'、RP_N-1'中的至少一个(例如，RP_2)时，主设备100可以将从设备(例如，200_N-1)分类到第一组，并将从设备(例如，200_2)保留为第二组。随后，主设备100可以无线地发送新的命令分组以诱导保留为第二组的从设备(例如，200_2)来再次无线地发送响应分组RP_2’。
在下文中，“第一命令分组”指具有第一值作为第一数据的命令分组，并且“第二命令分组”指具有第二值作为第一数据的命令分组。
图5是示出根据本公开的第一实施例的用于由主设备100无线地收集来自多个从设备200_1～200_N的响应分组的无线控制方法的流程图。可以在每个预定周期中执行图5的方法。
参照图1至图5，在步骤S510中，主设备100无线地发送第一命令分组。可以以预定第一信号强度无线地发送第一命令分组。第一命令分组包括第一数据和第二数据，并且可以进一步包括第三数据。第一命令分组的第一数据具有第一值，该第一值指示第一命令分组用于在当前周期中第一次尝试与多个从设备200_1～200_N的无线连接。第一命令分组的第二数据包括用于请求多个从设备200_1～200_N执行特定功能(例如，电压测量、单体电压平衡)的数据。第一命令分组的第三数据包括多个从设备200_1～200_N的ID。
当i＝1～N时，在第一命令分组的第一数据具有第一值的情况下，从设备200_i可以执行由第一命令分组的第二数据所请求的功能，并无线地发送包括从设备200_i的ID的响应分组RP_i。
在步骤S520中，主设备100在第一待机时间段中扫描来自多个从设备200_1～200_N的响应分组RP_1～RP_N。也就是说，主设备100收集由多个从设备200_1～200_N无线地发送的响应分组RP_1～RP_N，直到从发送第一命令分组的时间点已经经过预定时间段为止。
在步骤S530中，主设备100将多个从设备200_1～200_N中的每个分类为第一组和第二组中的任何一个。详细地，主设备100可以将被分配有在第一待机时间段中扫描的每个响应分组的ID的每个从设备200分类为第一组，并且将剩余从设备200分类为第二组。也就是说，未发送响应分组或已经发送未由主设备100接收到的响应分组的从设备200可以被主设备100分类为第二组。
在步骤S540中，主设备100确定是否多个从设备200_1～200_N中的至少一个被分类为第二组。也就是说，主设备100检查在当前周期中是否至少一个从设备200仍未与主设备100无线地连接。当步骤S540的值为“是”时，执行步骤S550。步骤S540的值为“否”指示主设备100与所有多个从设备200_1～200_N的成功无线连接，并且无线控制方法可以结束。
在步骤S550中，主设备100无线地发送第二命令分组。第二命令分组可以以预定第一信号强度被无线地发送。第二命令分组包括第一数据、第二数据和第三数据。第二命令分组的第一数据具有第二值，该第二值指示第二命令分组用于重试主设备100与第二组之间的无线连接。第二命令分组的第二数据包括用于请求属于第二组的所有从设备200执行特定功能的数据。第二命令分组的第三数据包括属于第二组的所有从设备200的ID。
当接收到第二命令分组时，响应于具有第二值的第二命令分组的第一数据，多个从设备200_1～200_N中的每个确定第二命令分组的第三数据是否包括其ID。属于第二组的从设备200执行由其第三数据包括对应从设备200的ID的第二命令分组的第二数据所请求的功能，并且以预定第二信号强度或分配给其的参考信号强度将包括对应从设备200的ID的响应分组发送给主设备100。相反，属于第一组的从设备200不发送响应分组，因为第二命令分组的第二数据不包括对应从设备200的ID，并且可以从对应从设备200的存储设备删除第二命令分组(即，忽略第二命令分组的第三数据进行的请求)。
在步骤S560中，主设备100在第二待机时间段中扫描来自被分类为第二组的从设备200的响应分组。也就是说，主设备100收集由属于第二组的每个从设备200无线地发送的响应分组，直到从发送第二命令分组的时间点已经经过预定时间段。
在步骤S570中，主设备100将多个从设备200_1～200_N中的每个分类为第一组和第二组中的任何一个。详细地，主设备100可以将被分配有在第二待机时间段中扫描的每个响应分组的ID的从设备200从第二组分类到第一组，并且将属于第二组的剩余从设备200保持为第二组。在步骤S570之后，无线控制方法可以前进至步骤S540。
图6是示出根据本公开的第二实施例的用于由主设备100无线地收集来自多个从设备200_1～200_N的响应分组的无线控制方法的流程图，且图7是与第二实施例相关联的查找表700的示例图。可以在每个预定周期中执行图6的步骤。
参照图1至图4、图6和图7，在步骤S610中，主设备100无线地发送第一命令分组。可以以预定第一信号强度无线地发送第一命令分组。第一命令分组包括第一数据和第二数据，并且可以进一步包括第三数据。第一命令分组的第一数据具有第一值，该第一值指示第一命令分组用于在当前周期中第一次尝试与多个从设备200_1～200_N的无线连接。第一命令分组的第二数据包括用于请求多个从设备200_1～200_N执行特定功能的数据。第一命令分组的第三数据包括多个从设备200_1～200_N的ID。
当第一命令分组的第一数据具有第一值时，多个从设备200_1～200_N中的每个可以执行由第一命令分组的第二数据所请求的功能，并以预定第二信号强度或分配给其的参考信号强度无线地发送包括其ID的响应分组。
在步骤S620中，主设备100在第一待机时间段中扫描来自多个从设备200_1～200_N的响应分组。也就是说，主设备100收集由多个从设备200_1～200_N无线地发送的响应分组，直到从发送第一命令分组的时间点已经经过预定时间段。
在步骤S630中，主设备100将多个从设备200_1～200_N中的每个分类为第一组和第二组中的任何一个。详细地，主设备100可以将被分配有在第一待机时间段中扫描的每个响应分组的ID的从设备200分类为第一组，并且将剩余从设备200分类为第二组。也就是说，未发送响应分组或已经发送未由主设备100接收到的响应分组的从设备200可以被主设备100分类为第二组。
在步骤S640中，主设备100确定是否多个从设备200_1～200_N中的至少一个被分类为第二组。也就是说，主设备100检查在当前周期中是否至少一个从设备200仍未与主设备100无线连接。当步骤S640的值为“是”时，执行步骤S645。步骤S640的值为“否”指示主设备100与所有多个从设备200_1～200_N无线地连接，并且无线控制方法可以结束。
在步骤S645中，主设备100使用属于第二组的至少一个从设备200的ID当中的最低等级的ID作为索引，从查找表700确定第一增益值。详细地，查找表700存储分别与多个从设备200_1～200_N的ID S1～SN相关联的多个增益值G1～GN。多个增益值G1～GN中的至少一个大于1。例如，G1＞1。在查找表700中，更低等级的ID与更大增益值相关联。例如，当i＝1～N时，Si是从设备200_i的ID，并且与Gi关联，Gi-1<Gi。当如图3所示从设备200_2和从设备200_N-1属于第二组时，SN-1是最低等级的ID，并且因此GN-1被确定为第一增益值。
在步骤S650中，主设备100以第一放大信号强度无线地发送第二命令分组。第一放大信号强度等于在步骤S645中确定的第一增益值乘以第一信号强度。第二命令分组包括第一数据、第二数据和第三数据。第二命令分组的第一数据具有第二值，该第二值指示第二命令分组用于重试主设备100与第二组之间的无线连接。第二命令分组的第二数据包括用于请求属于第二组的所有从设备200执行特定功能的数据。第二命令分组的第三数据包括属于第二组的所有从设备200的ID。
当接收到第二命令分组时，响应于具有第二值的第二命令分组的第一数据，多个从设备200_1～200_N中的每个确定第二命令分组的第二数据是否具有其ID。属于第二组的从设备200执行由其第三数据包括对应从设备200的ID的第二命令分组的第二数据所请求的功能，并且以预定第二信号强度或分配给对应从设备200的参考信号强度将包括对应从设备200的ID的响应分组发送给主设备100。相反，属于第一组的从设备200不发送响应分组，因为第二命令分组的第二数据不包括对应从设备200的ID，并且从对应从设备200的存储设备删除第二命令分组(即，忽略由第二命令分组的第三数据进行的请求)。
在步骤S660中，主设备100在第二待机时间段中扫描来自被分类为第二组的从设备200的响应分组。也就是说，主设备100从发送第二命令分组的时间点到从第二命令分组的传输起已经经过预定时间段的时间点，收集由属于第二组的每个从设备200无线地发送的响应分组。
在步骤S670中，主设备100将多个从设备200_1～200_N中的每个分类为第一组和第二组中的任何一个。详细地，主设备100可以将被分配有在第二待机时间段中扫描的每个响应分组的ID的从设备200从第二组分类到第一组，并且将属于第二组的剩余从设备200保持为第二组。在步骤S670之后，无线控制方法可以移至步骤S640。
图8是示出根据本公开的第三实施例的由主设备100从多个从设备200_1～200_N无线地收集响应分组的方法的流程图。可以在每个预定周期中执行图8的步骤。不仅在第二实施例中，而且在第三实施例中参考图7中所示的查找表700。
参照图1至图4、图7和图8，在步骤S810中，主设备100无线地发送第一命令分组。可以以预定第一信号强度无线地发送第一命令分组。第一命令分组包括第一数据和第二数据，并且可以进一步包括第三数据。第一命令分组的第一数据具有第一值，该第一值指示第一命令分组用于在当前周期中第一次尝试与多个从设备200_1～200_N的无线连接。第一命令分组的第二数据包括用于请求多个从设备200_1～200_N执行特定功能的数据。第一命令分组的第三数据包括多个从设备200_1～200_N的ID。
当第一命令分组的第一数据具有第一值时，多个从设备200_1～200_N中的每个可以执行由第一命令分组的第二数据所请求的功能，并以预定第二信号强度或分配给其的参考信号强度无线地发送包括其ID的响应分组。
在步骤S820中，主设备100在第一待机时间段中扫描来自多个从设备200_1～200_N的响应分组。也就是说，主设备100从发送第一命令分组的时间点到从第一命令分组的传输起已经经过预定时间段的时间点，收集由多个从设备200_1～200_N无线地发送的响应分组。
在步骤S830中，主设备100将多个从设备200_1～200_N中的每个分类为第一组和第二组中的任何一个。详细地，主设备100可以将被分配有在第一待机时间段中扫描的每个响应分组的ID的从设备200分类为第一组，并且将剩余从设备200分类为第二组。也就是说，未发送响应分组或已经发送未由主设备100接收到的响应分组的从设备200可以被主设备100分类为第二组。
在步骤S840中，主设备100确定是否多个从设备200_1～200_N中的至少一个被分类为第二组。也就是说，主设备100检查在当前周期中是否至少一个从设备200仍未与主设备100无线地连接。当步骤S840的值为“是”时，执行步骤S845。步骤S840的值为“否”指示主设备100与所有多个从设备200_1～200_N无线地连接，并且无线控制方法可以结束。
在步骤S845中，主设备100确定第二增益值。主设备100通过使用属于第二组的至少一个从设备200的ID当中的最低等级的ID作为索引来从查找表700确定第二增益值。当如图3所示从设备200_2和从设备200_N-1属于第二组时，SN-1是最低等级的ID，并且因此GN-1被确定为第二增益值。
在步骤S850中，主设备100无线地发送第二命令分组。可以以预定第一信号强度或第一放大信号强度无线地发送第二命令分组。第一放大信号强度可以通过参考图6和图7描述的方法来确定。第二命令分组包括第一数据、第二数据和第三数据，并且进一步包括第四数据。第二命令分组的第一数据具有第二值，该第二值指示第二命令分组用于重试主设备100与第二组之间的无线连接。第二命令分组的第二数据包括用于请求属于第二组的所有从设备200执行特定功能的数据。第二命令分组的第三数据包括属于第二组的所有从设备200的ID。第二命令分组进一步包括第四数据。第二命令分组的第四数据指示在步骤S845中确定的第二增益值。
当接收到第二命令分组时，响应于具有第二值的第二命令分组的第一数据，多个从设备200_1～200_N中的每个确定第二命令分组的第三数据是否包括其ID。属于第二组的从设备200可以执行由其第三数据包括从设备200的ID的第二命令分组的第二数据所请求的功能。
属于第二组的从设备200通过将预定第二信号强度或分配给对应从设备200的参考信号强度乘以由第二命令分组的第四数据所指示的第二增益值来确定第二放大信号强度。随后，属于第二组的每个从设备200以第二放大信号强度将包括对应从设备200的ID的响应分组发送给主设备100。相反，属于第一组的从设备200不发送响应分组，因为第二命令分组的第二数据不包括对应从设备200的ID，并且可以从对应从设备200的存储设备中删除第二命令分组(即，忽略由第二命令分组的第三数据进行的请求)。
在步骤S860中，主设备100在第二待机时间段中扫描来自被分类为第二组的从设备200的响应分组。也就是说，主设备100收集由属于第二组的每个从设备200无线地发送的响应分组，直到从发送第二命令分组的时间点起已经经过预定时间段。
在步骤S870中，主设备100将多个从设备200_1～200_N中的每个分类为第一组和第二组中的任何一个。详细地，主设备100可以将被分配有在第二待机时间段中扫描的每个响应分组的ID的从设备200从第二组分类到第一组，并且将属于第二组的剩余从设备200保持为第二组。在S870之后，无线控制方法可以移至步骤S840。
上面描述的本公开的实施例不仅通过装置和方法来实现，并且可以通过执行与本公开的实施例的配置相对应的功能的程序或者在其上记录有该程序的记录介质来实现，并且本领域技术人员可以从上述实施例的公开中容易地实现该实施方式。
尽管以上已经针对有限数量的实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员而言显而易见的是，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改变。
另外，由于本领域技术人员可以在不背离本公开的技术方面的情况对上文描述的本公开做出许多替换、修改和改变，因此本公开不限于上述实施例和附图，以及一些或全部实施例可以被选择性地组合以允许各种修改。

Claims (13)

1.一种用于无线地收集第一至第N电池模块中的每个的电池信息的无线控制系统，所述无线控制系统包括：
主设备，所述主设备被配置为向第一至第N从设备无线地发送第一命令分组；以及
所述第一至第N从设备，分别被分配第一至第NID，
其中，所述第一从设备被配置为：当所述第一从设备接收到所述第一命令分组时，向所述主设备和其他从设备无线地发送包括指示所述第一电池模块的状况的第一电池信息和第一ID的第一响应分组，
其中，第k+1从设备被配置为：当所述第k+1从设备接收到所述第一命令分组时，在准备时间段待机以从第k从设备接收第k响应分组，并向所述主设备和其他从设备无线地发送包括指示第k+1电池模块的状况的第k+1电池信息和第k+1ID的第k+1响应分组，
其中，当在所述准备时间段内所述第k+1从设备接收到所述第k响应分组时，所述第k+1响应分组进一步包括指示第k电池模块的状况的第k电池信息和第kID；以及
其中，N为2以上的自然数，并且k为1以上且N-1以下的自然数。
2.根据权利要求1所述的无线控制系统，其中，所述第N从设备被配置为：当所述第N从设备接收到所述第一命令分组时，无线地发送包括指示所述第N电池模块的状况的第N电池信息和所述第N ID的第N响应分组至少两次。
3.根据权利要求1所述的无线控制系统，其中，所述第N从设备被配置为：当所述第N从设备接收到所述第一命令分组时，无线地发送包括指示所述第N电池模块的状况的第N电池信息和所述第N ID的第N响应分组，以及
其中，第N-1从设备被配置为：当所述第N-1从设备接收到所述第N响应分组时，无线地发送包括所述第N电池信息和所述第N ID的附加响应分组。
4.根据权利要求1所述的无线控制系统，其中，当在所述准备时间段内所述第k+1从设备未接收到所述第k响应分组时，所述第k+1响应分组不包括所述第kID和所述第k电池信息。
5.根据权利要求1所述的无线控制系统，其中，所述主设备被配置为：
当在从无线地发送所述第一命令分组的时间点起的预定时间段内由所述主设备接收到所述第k+1响应分组时，将所述第k+1从设备设置为第一组，以及
当在从无线地发送所述第一命令分组的时间点起的所述预定时间段内所述主设备未接收到所述第k+1响应分组时，将所述第k+1从设备设置为第二组。
6.根据权利要求5所述的无线控制系统，其中，所述主设备被配置为：当所述第一至第N从设备中的至少一个被设置为所述第二组时，无线地发送第二命令分组，以及
其中，所述第二命令分组包括被设置为所述第二组的每个从设备的ID。
7.根据权利要求6所述的无线控制系统，其中，所述主设备被配置为：
以第一信号强度无线地发送所述第一命令分组，
以第一放大信号强度无线地发送所述第二命令分组，以及
其中，所述第一放大信号强度高于所述第一信号强度。
8.根据权利要求6所述的无线控制系统，其中，所述第k+1从设备被配置为：当所述第二命令分组包括所述第k+1ID时，无线地发送所述第k+1响应分组。
9.根据权利要求8所述的无线控制系统，其中，所述第k+1从设备被配置为：
当所述第二命令分组包括所述第k+1ID时，
确定所述第二命令分组中包括的所有ID当中的所述第k+1ID的相对等级，
在与所述相对等级相关联的时隙中无线地发送所述第k+1响应分组。
10.一种包括根据权利要求1至9中的任一项所述的无线控制系统的电池组。
11.一种用于由主设备分别从被分配有第一至第NID的第一至第N从设备无线地收集指示第一至第N电池模块的状况的第一至第N电池信息的无线控制方法，所述无线控制方法包括：
由所述主设备向所述第一至第N从设备无线地发送第一命令分组；
当所述第一从设备接收到所述第一命令分组时，由所述第一从设备向所述主设备和其他从设备无线地发送包括所述第一电池信息和所述第一ID的第一响应分组；以及
当第k+1从设备接收到所述第一命令分组时，所述第k+1从设备在准备时间段待机以从第k从设备接收第k响应分组，并向所述主设备和其他从设备无线地发送包括第k+1电池信息和第k+1ID的第k+1响应分组，
其中，当在所述准备时间段内所述第k+1从设备接收到所述第k响应分组时，所述第k+1响应分组进一步包括指示第k电池模块的状况的第k电池信息和第kID；
其中，N为2以上的自然数，并且k为1以上且N-1以下的自然数。
12.根据权利要求11所述的无线控制方法，进一步包括：
当所述第N从设备接收到所述第一命令分组时，由所述第N从设备无线地发送包括所述第N电池信息和所述第N ID的第N响应分组至少两次。
13.根据权利要求11所述的无线控制方法，进一步包括：
当所述第N从设备接收到所述第一命令分组时，由所述第N从设备无线地发送包括所述第N电池信息和所述第NID的第N响应分组；以及
当第N-1从设备接收到所述第N响应分组时，由所述第N-1从设备无线地发送包括所述第N电池信息和所述第NID的附加响应分组。
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