CN115732775A - 用于电池管理的系统和方法 - Google Patents

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CN115732775A CN202211030374.9A CN202211030374A CN115732775A CN 115732775 A CN115732775 A CN 115732775A CN 202211030374 A CN202211030374 A CN 202211030374A CN 115732775 A CN115732775 A CN 115732775A
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守屋强夫
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沼田达宏
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Abstract

一种电池管理系统包括监控设备和控制器。监控设备布置在容纳电池的外壳中。监控设备监控电池并获取包括指示电池状态的信息的电池监控信息。控制器执行与监控设备的无线通信,并基于电池监控信息执行预定过程。控制器单独地执行与每个监控设备的无线通信过程。无线通信过程包括无线通信的连接过程,以及其中在连接过程完成后每个监控设备周期性地向控制器发送电池监控信息的周期性通信过程。控制器按照预定优先级的顺序执行与监控设备的无线通信过程。

Description

用于电池管理的系统和方法
技术领域
本公开涉及一种用于电池管理的系统和方法。
背景技术
专利文献1(US 8,399,115 B2)公开了一种电池管理系统。现有技术文献的公开内容通过引用并入本文以解释本文呈现的技术要素。
发明内容
在使用无线通信的电池管理系统中,在控制器和每个监控设备(monitoringdevice)之间执行无线通信。因此,例如,在激活时,监控设备的连接过程可能会重叠并引起无线电波的干扰。结果,连接过程所需的时间可能会变长。此外,由于监控设备按照完成连接过程的顺序执行周期性通信过程,一些监控设备可能需要等待通信。因此,未完成连接过程的一些监控设备的连接过程所需的时间可能会变长。此外,可以通过其他监控设备的通信中的大量数据来防止执行周期性通信过程。因此,直到执行下一个周期性通信过程的时间可能变长。这样,无线通信过程所需的时间可能会变长。在上述观点或未提及的其他观点中,电池管理系统和电池管理方法需要进一步改进。
本发明的目的在于提供一种用于电池管理的系统和方法,其能够缩短无线通信过程所需的时间。
根据本公开的一个方面,一种电池管理系统包括监控设备和控制器。监控设备布置在容纳电池的外壳中。监控设备监控电池并获取电池监控信息,电池监控信息包括指示电池状态的信息。控制器执行与监控设备的无线通信,并基于电池监控信息执行预定过程。控制器单独地与每个监控设备执行无线通信过程。无线通信过程包括:无线通信的连接过程;以及在连接过程完成后,其中每个监控设备周期性地向控制器发送电池监控信息的周期性通信过程。控制器按照预定优先级的顺序执行与监控设备的无线通信过程。
根据电池管理系统,控制器和监控设备之间的无线通信过程按照预定优先级的顺序执行。与没有优先级的无线通信相比,可以缩短无线通信过程所需的时间。
根据本公开的另一方面,公开了一种用于管理电池的方法。电池容纳在外壳中。在该方法中,在监控设备和控制器之间执行无线通信。监控设备设置在外壳中以监控电池并获取电池监控信息,电池监控信息包括指示电池状态的信息。控制器基于电池监控信息执行预定过程。在该方法中,控制器单独地与每个监控设备执行无线通信过程。在执行无线通信过程中,执行无线通信的连接过程和周期性通信过程。在周期性通信过程中,每个监控设备在连接过程完成后周期性地向控制器发送电池监控信息。由控制器按照预定优先级的顺序与监控设备执行无线通信过程。
根据电池管理方法,控制器和监控设备之间的无线通信过程按照预定优先级的顺序执行。与没有优先级的无线通信相比,可以缩短无线通信过程所需的时间。
附图说明
图1是示出包括电池组的车辆的图。
图2是示出电池组的示意结构的立体图。
图3是示出组装电池的俯视图。
图4是示出根据第一实施例的电池管理系统的结构的框图。
图5是示出激活时的无线通信的示例的时序图。
图6是示出在激活时由控制器执行的过程的流程图。
图7是示出在激活时由监控设备执行的过程的流程图。
图8是示出根据比较示例在激活时的无线通信的流程的图。
图9是示出根据第一实施例的在激活时的无线通信的流程的图。
图10是示出根据第二实施例的电池管理系统中的重新连接时的无线通信的示例的时序图。
图11是示出重新连接时由控制器执行的过程的流程图。
图12是示出由连接目标监控设备执行的过程的流程图。
图13是示出由非目标监控设备执行的过程的流程图。
图14是示出根据第三实施例的电池管理系统中按优先级顺序的连接过程的时序图。
图15是示出由控制器执行的过程的流程图。
图16是示出由优先目标监控设备执行的过程的流程图。
图17是示出由非目标监控设备执行的过程的流程图。
图18是示出修改的图。
图19是示出修改的图。
图20是示出修改的图。
图21是示出修改的图。
图22是根据第四实施例的电池管理系统中的优先级顺序示出周期性通信过程的时序图。
图23是示出由控制器执行的过程的流程图。
图24是示出由优先目标监控设备执行的过程的流程图。
图25是示出由非目标监控设备执行的过程的流程图。
图26是示出根据第五实施例的包括电池管理系统的检查系统的图。
图27是示出由检查设备执行的过程的流程图。
图28是示出由监控设备执行的过程的流程图。
图29是示出检查设备与监控设备之间的无线通信的流程的图。
图30是示出根据修改的电池管理系统的框图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图描述多个实施例。实施例中相同或相应的元素被分配相同的附图标记,并且将不再重复对其的描述。当在一个实施例中仅描述了结构的一部分时,结构的其他部分可以采用与一个实施例之前的另一实施例中的对应结构有关的描述。此外,不仅是在相应实施例的说明中明确示出的结构的组合,多个实施例的结构也可以部分地组合,即使当它们没有明确示出,只要组合没有特别困难即可。
(第一实施例)
首先,将参照图1描述其上安装有根据本实施例的电池管理系统的车辆的结构。具体地,将描述与包括电池管理系统的电池组有关的车辆。图1是示出车辆的示意配置的图。车辆是电动车辆,例如电池电动车辆(BEV)、混合动力电动车辆(HEV)或插电式混合动力电动车辆(PHEV)。电池管理系统也可以应用于车辆以外的移动体,并且例如,可以应用于诸如无人机、船舶、建筑机械或农业机械之类的飞行体。电池管理系统也可以应用于家庭用、商业用等的固定电池(蓄电池)。
<车辆>
如图1所示,车辆10包括电池组(BAT)11、PCU 12、MG 13和ECU 14。“PCU”是“电力控制单元(Power Control Unit)”的缩写。“MG”是“电动发电机(Motor Generator)”的缩写。“ECU”是“电子控制单元(Electronic Control Unit)”的缩写。
电池组11包括后述的组装电池20,并且提供可充电且可放电的直流电压源。电池组11向车辆10的电负载供应电力。例如,电池组11通过PCU 12向MG 13提供电力。电池组11通过PCU 12充电。电池组11可以称为主机电池(main machine battery)。
例如,如图1所示,电池组11设置在车辆10的前车厢中。电池组11可以设置在后车厢中、座椅下方、地板下方等。例如,在混合动力电动车辆的情况下,可以将其中设置有发动机的隔室称为发动机隔室或发动机室。
电池组11的温度通过流入行驶的车辆10的空气和从安装在车辆10上的风扇供应的冷却空气来调节。电池组11的温度可以通过在车辆10内部循环的冷却液来调节。上述温度调节减少了电池组11的过度温度变化。电池组11可以以导热方式简单地耦合到具有大热容量的构件,例如车辆10的车身。
PCU 12根据来自ECU 14的控制信号在电池组11和MG 13之间执行双向电力转换。PCU 12可以被称为电力转换器。PCU 12可以包括逆变器和转换器。转换器设置在电池组11和逆变器之间的通电路径(energization path)中。转换器具有升高和降低直流电压的功能。逆变器将由转换器升高的直流电压转换为诸如三相交流电压之类的交流电压,并将交流电压输出到MG 13。逆变器将MG 13的产生的电力转换为直流电压并向转换器输出直流电压。
MG 13是交流旋转机,例如三相交流同步电机,其中永磁体嵌入在转子中。MG 13用作车辆10行驶的驱动源,即电动机。MG 13由PCU 12驱动以产生旋转驱动力。由MG 13产生的驱动力被传递到驱动轮。MG 13在车辆10制动时用作发电机并且执行再生发电。MG 13的产生的电力通过PCU12供应给电池组11并存储在电池组11内的组装电池20中。
ECU 14包括计算机,包括处理器、存储器、输入/输出接口、连接这些组件的总线。处理器是用于算术处理的硬件。处理器包括例如作为核心的CPU。“CPU”是“中央处理单元”的缩写。存储器是非暂时性的有形存储介质,其非暂时性地存储计算机可读程序、数据等。存储器存储要由处理器执行的各种程序。
ECU 14例如从电池组11获取关于组装电池20的信息,并且控制PCU 12以控制MG13的驱动以及电池组11的充电和放电。ECU 14可以从电池组11获取诸如组装电池20的电压、温度、电流、SOC和SOH之类的信息。ECU 14可以获取电池信息,例如组装电池20的电压、温度和电流,并计算SOC和SOH。“SOC”是“充电状态”的缩写。“SOH”是“健康状况”的缩写。
ECU 14的处理器执行例如包含于被存储在存储器中的PCU控制程序中的多个指令。结果,ECU14构建用于控制PCU 12的多个功能单元。如上所述,在ECU 14中,存储在存储器中的程序使处理器执行多个指令,从而构建功能单元。ECU 14可以被称为EVECU。
<电池组>
接下来,将参照图2和图3描述电池组11的结构示例。图2是示意性地示出电池组11的内部的立体图。在图2中,外壳50由双点划线表示。图3是示出每个电池堆(batterystack)的上表面的俯视图。
如图2所示,电池组11包括组装电池20、监控设备30、控制器40和外壳50。下文中,如图2中所示,在附接到车辆10的外壳50的安装表面上,纵向称为X方向,并且横向称为Y方向,该安装表面是外壳50的表面之一,其具有基本上长方体的形状。在图2中,外壳50的下表面是安装表面。垂直于安装表面的上下方向称为Z方向。X方向、Y方向和Z方向被布置为彼此正交。在本实施例中,车辆10的左右方向对应于X方向,车辆10的前后方向对应于Y方向,并且车辆10的上下方向对应于Z方向。图2和图3的布置仅是示例,并且电池组11可以相对于车辆10以任何方式布置。
组装电池20包括在X方向上并排布置的电池堆21。电池堆21可以被称为电池块、电池模块等。组装电池20由串联和/或并联连接的电池堆21形成。在本实施例中,电池堆21串联连接。
每个电池堆21具有电池单元22。电池单元22容纳在壳体(case)中。结果,电池单元22的相对位置被固定。壳体由金属或树脂制成。当壳体由金属制成时,电绝缘构件可以部分地或完全地介于外壳的壁表面和电池单元22之间。
固定构件的形式没有特别限制,只要电池单元22的相对位置可以固定即可。例如,可以采用电池单元22由具有条带形状(strip shape)的带(band)约束的结构。在这种情况下,用于保持电池单元22之间的分离距离的隔板(separator)可以介于电池单元22之间。
每个电池堆21包括串联连接的电池单元22。在本实施例的电池堆21中,将沿Y方向并排布置的电池单元22串联连接。组装电池20提供上述直流电压源。组装电池20、电池堆21和电池单元22对应于电池。
每个电池单元22是通过化学反应产生电动势的二次电池(secondary battery)。作为二次电池,可以采用锂离子二次电池、镍金属氢化物二次电池、有机自由基电池等。锂离子二次电池是使用锂作为电荷载体的二次电池。可以用作电池单元22的二次电池不仅可以是电解质为液体的二次电池,而且可以是使用固体电解质的所谓全固态电池。
电池单元22包括发电元件和容纳发电元件的电池壳体。如图3所示,每个电池单元22的电池壳体形成为扁平形状。电池壳体具有面向Z方向的两个端面,并且具有总共四个侧面,包括两个面向X方向的侧面和两个面向Y方向的侧面。本实施例的电池壳体由金属制成。
电池单元22被堆叠使得电池壳体的侧面在Y方向上彼此接触。每个电池单元22在X方向上的不同端处具有正极端子25和负极端子26。正极端子25和负极端子26在Z方向、更具体而言向上方的Z+方向上突出。对于每个电池单元22,正极端子25和负极端子26从其突出的端面的位置在Z方向上是相同的。电池单元22被堆叠使得正极端子25和负极端子26在Y方向上交替布置。
线性汇流条单元(linear bus bar unit)23在X方向上设置在每个电池堆21的上表面的两端处。汇流条单元23设置在正极端子25和负极端子26从其突出的电池壳体的端面的在X方向上的两端。也就是说,一对汇流条单元23设置在每个电池堆21中。
每个汇流条单元23包括:将沿Y方向交替布置的正极端子25和负极端子26电连接的汇流条24,以及覆盖汇流条24的汇流条罩(bus bar cover)27。每个汇流条24是由具有良好导电性的金属(例如铜或铝)制成的板材。汇流条24将在Y方向上彼此相邻的电池单元22的正极端子25和负极端子26电连接。结果,在每个电池堆21中,电池单元22串联连接。
根据这种连接结构,在每个电池堆21中,位于沿Y方向布置的电池单元22的相对端处的两个电池单元22中的一个具有最高电位,而另一个具有最低电位。预定线缆连接至具有最高电位的电池单元22的正极端子25和具有最低电位的电池单元22的负极端子26中的至少一个。
如图2所示,电池堆21沿X方向布置。在X方向上彼此相邻的两个电池堆21中的一个中具有最高电位的电池单元22的正极端子25经由预定线缆连接到两个电池堆21中的另一个中具有最低电位的电池单元22的负极端子26。因此,电池堆21串联连接。
根据这样的连接结构,位于沿X方向布置的电池堆21的相对端处的两个电池堆21中的一个成为最高电位电池堆21,并且另一个成为最低电位的电池堆21。输出端子与最高电位的电池堆21的电池单元22之中具有最高电位的电池单元22的正极端子25连接。输出端子与最低电位电池堆21中的电池单元22之中具有最低电位的电池单元22中的负极端子26连接。这两个输出端子连接到安装在车辆10上的电气设备,例如PCU 12。
在X方向上彼此相邻的两个电池堆21可以不经由预定线缆电连接。沿X方向布置的任意两个电池堆21可以经由预定线缆电连接。经由预定线缆电连接的正极端子25和负极端子26在Y方向上的位置可以相同或不同。即,正极端子25和负极端子26可以在X方向上至少部分地面向彼此或完全不面对彼此。正极端子25和负极端子26中的一个可以至少部分地位于或根本不位于通过将正极端子25和负极端子26中的另一个在X方向上投影而获得的投影区域中。
每个汇流条罩27由诸如树脂之类的电绝缘材料形成。汇流条罩27沿Y方向从电池堆21的一端到另一端线性地设置,使得汇流条罩27覆盖多个汇流条24。汇流条罩27可以具有分隔壁。分隔壁增强了在Y方向上彼此相邻的两个汇流条24之间的绝缘。
监控设备30是为电池堆21单独设置的。如图2所示,在每个电池堆21的一对汇流条单元23之间布置有监控设备30。监控设备30在Z方向上面对电池壳体的端面,正极端子25及负极端子26从该端面突出。监控设备30与端面可以在Z方向上彼此分离,也可以在Z方向上面对彼此且彼此接触。诸如绝缘片之类的物体可以介于监控设备30和端面之间。
监控设备30用螺钉等固定于汇流条单元23。如后所述,监控设备30能够执行与控制器40的无线通信。监控设备30中所包括的后述的天线37被设置以便在Z方向上不与汇流条单元23重叠(即,以便在Z方向上比汇流条单元23突出更多)。
用于将监控设备30和汇流条单元23耦合的耦合构件(例如,螺钉)的材料可以是例如非磁性材料,以便避免干扰无线通信。除了螺钉之外,在设置在电池堆21中的部件之中,不需要特别具有磁性的部件还可以采用非磁性材料作为其构成材料。
在本实施例中,监控设备30沿X方向布置。监控设备30在Y方向的位置相同。通过上述配置,监控设备30的分离间隔的延长被减小。
控制器40附接至设置在X方向上的一端处的电池堆21的外侧表面。控制器40能够执行与每个监控设备30的无线通信。控制器40中所包括的后述的天线42在Z方向上设置在与监控设备30的天线37大致相同的高度处。即,控制器40的天线42被设置以便在Z方向上比汇流条单元23突出更多。
在电池组11中,监控设备30和控制器40提供后述的电池管理系统60。也就是说,电池组11包括电池管理系统60。
为了避免电池组11成为电磁噪声源,可能需要减少无线通信的无线电波泄漏到在其中执行监控设备30和控制器40之间的无线通信的通信空间的外部。相反,为了减少无线通信的干扰,可能需要减少电磁噪声进入通信空间。
出于该原因,例如,外壳50能够反射电磁波。外壳50包括用于反射电磁波的材料,以下作为示例进行描述。例如,外壳50包括诸如金属之类的磁性材料。外壳50包括树脂材料和覆盖树脂材料表面的磁性材料。外壳50包括树脂材料和嵌入树脂材料中的磁性材料。外壳50包括碳纤维。外壳50可以能够吸收电磁波而不是反射电磁波。
外壳50可以具有与外壳50内部的容纳空间和外壳50外部的空间(外部空间)连通的孔。孔由耦合表面限定,该耦合表面介于外壳50的内表面和外表面之间并连接外壳50的内表面和外表面。例如,该孔用于通风、电源线的引出和信号线的引出。在具有孔的结构的情况下,可以在孔上设置盖(cover)。盖阻止容纳空间和外部空间之间的连通。盖可以堵住孔的全部或一部分。
例如,盖设置在外壳50的内表面、外表面或耦合表面中的任一个上。盖可以设置为面对孔以覆盖孔,而不是设置在内表面、外表面或耦合表面中任一个上。在盖和孔彼此分离的情况下,它们之间的分离间隙比孔的长度短。孔的长度是内表面和外表面之间的尺寸,或者是在与内表面和外表面之间的距离正交的方向上的尺寸。
盖例如是连接器、电磁屏蔽构件、密封材料等。盖包括以下作为示例描述的材料。盖包括例如磁性材料,例如金属。盖包括树脂材料和覆盖树脂材料表面的磁性材料。盖包括树脂材料和嵌入树脂材料中的磁性材料。盖包括碳纤维。盖包括树脂材料。
外壳50的孔可以被容纳在外壳50的容纳空间中的元件中的至少一个覆盖。容纳的元件和孔之间的分离间隙比上述孔的长度短。电源线和信号线可以跨容纳空间和外部空间设置,同时由形成外壳50的壁的一部分的电绝缘构件保持。
<电池管理系统>
接下来,将参照图4描述电池管理系统的示意性结构。图4是示出电池管理系统的结构的框图。
如图4所示,电池管理系统60包括监控设备(SBM)30和控制器(ECU)40。在下文中,监控设备可以称为SBM。控制器40可以被称为电池ECU或BMU。BMU是电池管理单元的缩写。电池管理系统60是使用无线通信来管理电池的系统。该无线通信使用在近距离通信中使用的频带,例如2.4GHz频带或5GHz频带。
电池管理系统60根据由监控设备30和/或控制器40执行的无线通信的节点数量来采用一对一通信或网络通信。节点数量可以根据监控设备30和/或控制器40的休息状态而变化。当节点数量为两个时,电池管理系统60采用一对一通信。当节点的数量为3个或更多时,电池管理系统60采用网络通信。网络通信的一个示例是星形通信,其中在作为主节点的一个节点和作为从节点的其他节点之间执行无线通信。网络通信的另一个示例是链式通信,其中多个节点串联连接以执行无线通信。网络通信的另一个示例是网状通信。
电池管理系统60还包括传感器70。传感器70包括:物理量检测传感器,其检测每个电池单元22的物理量;以及确定传感器。物理量检测传感器包括例如电压传感器、温度传感器和电流传感器。
电压传感器包括耦合到汇流条24的检测线。电压传感器检测每个电池单元22的电压(单元电压)。确定传感器确定是否附接了正确的电池。
温度传感器选择性地设置在电池堆21中包括的一些电池单元22中。温度传感器检测选择的一个电池单元22的温度(单元温度)作为电池堆21的温度。例如,在被包括在一个电池堆21中的电池单元22之中,预期具有最高温度的电池单元22、预期具有最低温度的电池单元22、预期具有中间温度的电池单元22设置有温度传感器。用于一个电池堆21的温度传感器的数量没有特别限定。
电流传感器设置在电池堆21中。电流传感器检测通常流过串联连接的电池单元22和串联连接的电池堆21的电流(单元电流)。在本实施例中,因为所有的电池堆21串联连接,因此设置了一个电流传感器。然而,电流传感器的数量不限于该示例。
<监控设备>
首先,将描述监控设备30。每个监控设备30具有共同的配置。监控设备30包括供电装置电路(PSC)31、复用器(MUX)32、监控IC(MIC)33、微控制器(MC)34、无线IC(WIC)35、前端电路(FE)36和天线(ANT)37。监控设备30内的元件之间的通信经由线缆执行。
供电装置电路31使用从电池堆21供给的电压来产生监控设备30中所包括的其他电路元件的工作电力。在本实施例中,供电装置电路31包括供电装置电路311、312、313。供电装置电路311使用从电池堆21供给的电压产生预定电压并将产生的电压供应给监控IC33。供电装置电路312使用由供电装置电路311产生的电压产生预定电压并将产生的电压供应给微控制器34。供电装置电路313使用由供电装置电路311产生的电压产生预定电压,并将产生的电压供应给无线IC 35。
复用器32是选择被包括在电池组11中的至少一些传感器70的检测信号之一并输出所选择的信号的选择电路。复用器32根据来自监控IC 33的选择信号来选择(切换)输入,并将输入作为一个信号输出。
监控IC 33感测(获取)电池信息,例如单元电压和单元温度,并将电池信息传送到微控制器34。例如,监控IC 33直接从电压传感器获取单元电压,并通过复用器32获取诸如单元温度之类的信息。监控IC 33获取单元电压并确定哪个电池单元22对应于单元电压。即,监控IC 33在执行单元确定的同时获取单元电压。由电流传感器检测到的单元电流可以输入到监控IC 33,或者可以通过有线传输输入到控制器40。
监控IC 33可以被称为单元监控电路(CSC)。CSC是单元监督电路(CellSupervising Circuit)的缩写。监控IC 33对包括监控IC 33自身的监控设备30的电路部分进行故障诊断。即,监控IC 33将包括电池信息和故障诊断信息的电池监控信息发送到微控制器34。监控设备30可以将获取的电池监控信息存储(保持)在诸如微控制器34之类的存储器中。在接收到请求获取从微控制器34发送的电池监控信息的数据时,监控IC 33感测电池信息并将包括电池信息的电池监控信息发送给微控制器34。除了上述示例之外,电池监控信息还可以包括例如信息,例如烟气温度、阻抗、单元电压的平衡状态、堆电压、与控制器40的同步状态、或检测接线的异常的存在或不存在。
微控制器34是微型计算机并且包括作为处理器的CPU、作为存储器的ROM和RAM、输入/输出接口、连接这些组件的总线。CPU通过在使用RAM的临时存储功能的同时执行存储在ROM中的各种程序来构建多个功能单元。ROM是只读存储器的缩写。RAM是随机存取存储器的缩写。
微控制器34控制由监控IC 33执行的感测和自诊断的时间表。微控制器34接收从监控IC 33发送的电池监控信息并将电池监控信息发送到无线IC 35。微控制器34将请求获取电池监控信息的数据发送到监控IC 33。例如,在接收到从无线IC 35发送的请求获取电池监控信息的数据时,微控制器34可以将请求获取电池监控信息的数据发送到监控IC 33。微控制器34可以自主地请求监控IC33获取电池监控信息。例如,微控制器34可以循环地请求监控IC 33获取电池监控信息。
无线IC 35包括RF电路和微控制器(未示出)以便无线地发送和接收数据。无线IC35的微控制器包括存储器。无线IC 35具有调制发送数据并以RF信号的频率振荡的发送功能。无线IC 35具有对接收到的数据进行解调的接收功能。RF是射频的缩写。
无线IC 35对从微控制器34发送的包括电池监控信息的数据进行调制,并经由前端电路36和天线37将调制后的数据发送到诸如控制器40之类的另一节点。无线IC 35将对于诸如通信控制信息之类的无线通信必要的数据添加到包括电池监控信息的发送数据,并且然后发送数据。对于无线通信必要的数据包括例如标识符(ID)和检错码。例如,无线IC35控制与另一节点的无线通信中的数据大小、通信格式、时间表和错误检测。
无线IC 35经由天线37和前端电路36接收从另一个节点发送的数据,并且然后解调数据。例如,在接收到包括对电池监控信息的发送请求的数据时,无线IC 35响应于该请求而将包括电池监控信息的数据发送到另一节点。除了上述电池监控信息之外,监控设备30还可以将电池可追溯性信息和/或制造历史信息发送到另一节点。电池可追溯性信息例如是充放电次数、故障次数、充/放电总时间。制造历史信息例如是制造日期、地点、制造商、序列号和制造编号。制造历史信息被存储在监控设备30中所包括的存储器中。监控设备30可以将电池可追溯性信息和/或制造历史信息代替上述电池监控信息发送到另一节点。
前端电路36包括用于在无线IC 35和天线37之间进行阻抗匹配的匹配电路,以及用于去除不必要的频率分量的滤波电路。
天线37将电信号转换成无线电波并且将无线电波发射到空间中。天线37接收在空间中传播的无线电波并将无线电波转换为电信号。
<控制器>
接下来,将参照图4描述控制器40。控制器40包括供电装置电路(PSC)41、天线(ANT)42、前端电路(FE)43、无线IC(WIC)44、主微控制器(MMC)45和子微控制器(SMC)46。控制器40内的元件之间的通信通过线缆执行。
供电装置电路41使用从电池(BAT)15供给的电压来产生用于控制器40中包括的其他电路元件的工作电源。电池15是安装在车辆10上并且与电池组11不同的DC电压源。电池15向车辆10的辅机提供电力,因此可以称为辅机电池。在本实施例中,供电装置电路41包括供电装置电路411和412。供电装置电路411使用从电池15供应的电压产生预定电压,并将产生的电压供应给主微控制器45和子微控制器46。为简化附图,供电装置电路411与子微控制器46之间的电连接被省略。供电装置电路412使用由供电装置电路411产生的电压产生预定电压,并将预定电压供应给无线IC44。
天线42将电信号转换成无线电波并且将无线电波发射到空间中。天线42接收在空间中传播的无线电波并将无线电波转换为电信号。
前端电路43包括用于在无线IC 44和天线42之间进行阻抗匹配的匹配电路,以及用于去除不必要的频率分量的滤波电路。
无线IC 44包括RF电路和微控制器(未示出)以便无线地发送和接收数据。无线IC44与无线IC 35一样具有发送功能和接收功能。无线IC 44经由天线42和前端电路43接收从监控设备30发送的数据,并且然后对该数据进行解调。无线IC 44向主微控制器45发送包括电池监控信息的数据。无线IC 44接收并调制从主微控制器45发送的数据,并经由前端电路43和天线42将数据发送给监控设备30。无线IC 44将诸如通信控制信息之类的对于无线通信所必要的数据添加到发送数据并发送该数据。对于无线通信所必要的数据包括例如标识符(ID)和检错码。无线IC 44控制与其他节点的无线通信中的数据大小、通信格式、时间表和错误检测。
主微控制器45是包括CPU、ROM、RAM、输入/输出接口以及连接这些组件的总线的微型计算机。ROM存储要由CPU执行的各种程序。主微控制器45生成请求监控设备30执行预定过程的命令,并将包括该命令的发送数据发送到无线IC 44。主微控制器45生成例如用于请求发送电池监控信息的命令。主微控制器45可以生成用于不仅请求获取电池监控信息而且还请求发送电池监控信息的命令。这里描述的请求可以称为指令。
主微控制器45接收包括从无线IC 44发送的电池监控信息的数据,并基于电池监控信息执行预定过程。在本实施例中,主微控制器45从电流传感器获取单元电流,并基于电池监控信息和获取的单元电流执行预定过程。例如,主微控制器45执行将获取的电池监控信息发送到ECU 14的过程。主微控制器45可以基于电池监控信息计算电池单元22的内阻抗、开路电压(OCV)、SOC和SOH中的至少一个,并将包括计算的数据的信息发送到ECU 14。OCV是开路电压的缩写。
主微控制器45基于例如单元电压和单元电流来执行估计过程以估计电池单元22的内阻抗和开路电压。开路电压是与电池单元22的SOC相对应的单元电压。开路电压是在没有电流流动时的单元电压。由监控设备30获取的开路电压和单元电压根据内阻抗和单元电流而具有电压降的差。内阻抗根据单元温度而变化。单元温度越低,内阻抗值越大。主微控制器45执行估计过程以估计电池单元22的内阻抗和开路电压,还考虑到例如单元温度。
主微控制器45可以基于电池监控信息指示执行用于均衡电池单元22的电压的平衡过程。主微控制器45可以获取车辆10的IG信号并根据车辆10的行驶状态执行上述过程。主微控制器45可以基于电池监控信息执行检测电池单元22或电路的异常的过程,并且可以将异常检测信息发送到ECU14。
子微控制器46是包括CPU、ROM、RAM、输入/输出接口以及连接这些组件的总线的微型计算机。ROM存储要由CPU执行的各种程序。子微控制器46在控制器40内部执行监控过程。例如,子微控制器46可以监控无线IC 44和主微控制器45之间的数据。子微控制器46可以监控主微控制器45的状态。子微控制器46可以监控无线IC 44的状态。
<激活时的无线通信>
将参照图5至图7描述要按照优先级顺序执行的激活时的无线通信的示例。图5是示出激活时的无线通信的示例的时序图。图5示出控制器40与每个监控设备30之间的通信状态。图5示出了包括n个监控设备30(n≥4)的示例。图6是示出在激活时由控制器40执行的过程的流程图。图7是示出在激活时由每个监控设备30执行的过程的流程图。在说明书和附图中,监控设备30可以称为SBM,并且控制器40可以称为ECU。
本实施例的电池管理系统60在节点数为3个或更多时执行星型网络通信。例如,控制器40执行与每个监控设备30的无线通信。监控设备30和控制器40在激活时首先执行连接过程。然后,在连接过程完成后,监控设备30和控制器40执行周期性通信过程,用于周期性地发送和接收电池监控信息。在后述的图6和图7中所示的连接过程(步骤S12、S22)和周期性通信过程(步骤S15、S25)是无线通信的基本过程。
激活时间例如是提供工作电力的时间。在从电池堆21和电池15持续供电的配置中,监控设备30和控制器40在车辆10的制造过程或在维修店更换零件之后激活。激活时间可以是提供诸如IG信号或SMR打开信号之类的激活信号的时间。例如,激活时间是IG信号通过用户操作从关闭切换到打开的时间。SMR是系统主继电器的缩写。SMR设置在连接电池组11和PCU 12的电源线上。SMR被打开以电连接电池组11和PCU 12,并且被关闭以断开电池组11和PCU 12。在本实施例中,激活时间是IG信号从关闭切换到打开的时间。控制器40执行与作为连接目标的所有监控设备30的连接过程。
在图5所示的时刻t1,向控制器40和每个监控设备30供给工作电源。通过工作供电装置,控制器40被激活,如图6所示(步骤S11),并且开始与监控设备30的连接过程(步骤S12)。类似地,通过工作供电装置,每个监控设备30被激活,如图7所示(步骤S21),并且开始与控制器40的连接过程(步骤S22)。结果,如图5所示,在时刻t1,通信状态从断开状态切换到连接过程下的状态。
连接过程至少包括连接建立过程。在连接建立过程中,例如,控制器40执行扫描操作,并且监控设备30执行通告操作。当控制器40通过扫描操作检测到通告分组时,在控制器40和已经发送通告分组的监控设备30之间建立连接。可替代地,监控设备30可以执行扫描操作,并且控制器40可以执行通告操作。连接过程还可以包括配对过程。配对过程是用于执行加密数据通信的过程,并且在连接建立过程之后执行。配对过程包括唯一的信息交换过程。因此,使用唯一信息的加密是可能的。
接下来,控制器40确定与监控设备30之一的连接过程是否已经完成,如图6所示(步骤S13)。类似地,监控设备30确定与控制器40的连接过程是否已经完成,如图7所示(步骤S23)。
这里,监控设备30之一是指监控设备30中的连接过程尚未完成的一个监控设备。如上所述,当连接建立并完成配对过程时,连接过程完成。当与任何一个监控设备30的连接过程没有完成时,控制器40返回到步骤S12。类似地,当与控制器40的连接过程没有完成时,监控设备30返回到步骤S22。监控设备30循环发送通告分组直到建立连接。
当控制器40完成与监控设备30之一的连接过程时,控制器40向对应的监控设备30发送完成通知。当接收到完成通知时,监控设备30确定与控制器40的连接过程在步骤S23中已经完成。结果,控制器40和监控设备30之一之间的连接过程完成。
图5中所示的时刻t2是监控设备30(SBM1)第一个完成连接过程的连接完成时间。时刻t3是监控设备30(SBM2)第二个完成连接过程的连接完成时间。
当控制器40在步骤S13中确定与监控设备30之一的连接过程已经完成时,控制器40然后确定与作为通信目标的所有监控设备30的连接过程是否已经完成(步骤S14)。当在步骤S14中与所有监控设备30的连接过程尚未完成时,控制器40返回步骤S12以继续与尚未完成连接过程的监控设备30的连接过程。当与所有监控设备30的连接过程已完成时,控制器40接下来执行周期性通信过程(步骤S15)。在周期性通信过程中,控制器40发送指示所有监控设备30转换到周期性通信过程的信号。
当监控设备30在步骤S23中确定与控制器40的连接过程已经完成时,监控设备30然后确定是否可执行周期性通信过程,即是否可以转换到周期性通信过程(步骤S24)。直到监控设备30从控制器40获取转换指示信号,监控设备30确定不可能转换到周期性通信过程,并且重复步骤S24的过程。当监控设备30从控制器40获取转换指示信号时,监控设备30确定可以转换到周期性通信过程,并执行周期性通信过程(步骤S25)。
如上所述,控制器40和监控设备30不执行周期性通信过程,直到控制器40和所有监控设备30之间的连接过程已经完成。图5所示的时刻t4是监控设备30(SBMn)第n个即最终完成连接过程的完成时间。如图5所示,控制器40和监控设备30在从时刻t1到时刻t4的时段期间不执行周期性通信过程,并且在时刻t4之后执行周期性通信过程。即,控制器40和监控设备30在单独的连接过程完成后不立即执行周期性通信过程,而是等待周期性通信过程的开始直到所有连接过程已经完成。
当周期性通信过程被执行时,控制器40将请求数据发送到监控设备30以获取和发送电池监控信息。在完成连接过程之后发送到每个监控设备30的第一请求数据也可以用作上述转换指示信号。当然,可以使用与请求数据不同的转换指示信号。
在接收到请求数据时,监控设备30的监控IC 33获取电池监控信息并将其发送到无线IC 35。然后,无线IC 35响应于请求数据而将包括所获取的电池监控信息的数据作为响应数据发送到控制器40。控制器40接收包括电池监控信息的响应数据。控制器40周期性地向每个监控设备30发送电池监控信息并从每个监控设备30接收电池监控信息。控制器40基于所获取的电池监控信息执行诸如电池单元22的内阻的估计之类的预定过程(步骤S16)。
尽管已经描述了监控设备30基于来自控制器40的获取请求获取电池监控信息的示例,但是本发明不限于该示例。监控设备30可以自主地获取电池监控信息并基于来自控制器40的发送请求而将电池监控信息发送到控制器40。
<第一实施例的概要>
图8示出了根据比较示例的激活时的无线通信的流程。图9示出了根据本实施例的激活时的无线通信的流程。在图9中,监控设备30被示出为SBM,并且控制器40被示出为ECU。此外,如图5所示,电池管理系统60包括n个监控设备30(n≥4)。这同样适用于图8。
在图8所示的比较示例中,控制器与监控设备之间的无线通信过程中没有优先级。因此,在激活时,首先从第一个完成与控制器(ECU)的连接过程的监控设备(SBM)执行周期性通信过程。此外,周期性通信过程中的数据量大于连接过程中的数据量。因此,周期性通信过程占用了控制器的通信机会。结果,控制器无法接收通告分组,并且与未完成连接过程的监控设备的连接过程所需的时间变长。随着监控设备的数量增加,监控设备之中的最后完成连接过程的监控设备的连接过程所需的时间变得更长。特别是,从最终第n个完成连接过程的监控设备(SBMn)获取电池获取信息的时间显著延迟了。
在本实施例中,控制器40优先于与任何监控设备30的周期性通信过程来执行与监控设备30的连接过程。即,连接过程的优先级高于周期性通信过程的优先级。例如,优先级可以被称为优先度。因此,可以缩短连接过程所需的时间。
本公开不限于控制器40的如下配置:其中与任意监控设备30的连接过程优先于与除了任意监控设备30之外的其他监控设备30(剩余监控设备30)的周期性通信过程。控制器40可以优先于与其他监控设备30的至少一部分的周期性通信过程来执行与任意监控设备30的连接过程。控制器40可以优先于与其他监控设备30的一部分的周期性通信过程来执行与任意监控设备30的连接过程。控制器40可以在与其他监控设备30的一部分执行周期性通信过程之前执行与任意监控设备30的连接过程。
特别地,如图9所示,控制器40等待与已经完成与控制器40的连接过程的监控设备30的周期性通信过程的开始,直到在激活时已经完成与所有监控设备30的连接过程。控制器40在与最终第n个完成连接过程的监控设备30(SBMn)的连接过程完成之前,不开始与已经完成与控制器40的连接过程的监控设备30的周期性通信过程。由于在已经完成所有连接过程之后执行周期性通信过程,因此可以在激活时缩短控制器40和监控设备30之间的连接过程所需的时间。即,可以缩短完成连接过程所需的时间,即所谓的激活时间。
本公开不限于如下配置:其中控制器40等待与已经完成与控制器40的连接过程的监控设备30的周期性通信过程的开始,直到在激活时与所有监控设备30的连接过程已经完成。在激活时,控制器40可以等待与已经完成连接过程的监控设备30的周期性通信过程而不开始周期性通信过程,直到与两个或更多个监控设备30的连接过程已经完成。可以缩短控制器40与两个或更多个监控设备30中的每一个监控设备之间的连接过程所需的时间。
此外,在包括许多监控设备30的配置中,可以减少从一些监控设备30获取电池监控信息的延迟。因此,例如可以提前检测电池单元22中的异常或电路中的异常的时间。此外,可以减少对包括电池组11、PCU 12、MG 13和ECU 14的车辆系统的影响。
在本实施方式中,控制器40与监控设备30之间的无线通信过程按照预定的优先的顺序执行。如图8和9所示,与没有优先级的无线通信相比,无线通信过程所需的时间可以缩短。
(第二实施例)
本实施例是基于前述实施例的修改,并且可以并入前述实施例的描述。在本实施例中,在通信中断后重新连接时,按照预定优先级的顺序执行无线通信过程。
图10是示出发生通信中断时的无线通信的示例的时序图。类似于图5,图10示出了控制器40和每个监控设备30之间的通信状态。监控设备数量为n。图11是示出重新连接时由控制器40执行的过程的流程图。图12是示出由作为连接目标并且需要重新连接的监控设备30执行的过程的流程图。图13是示出在另一监控设备30的重新连接时由不是连接目标的监控设备30执行的过程的流程图。在描述和附图中,监控设备30可以称为SBM,并且控制器40可以称为ECU。
当在周期性通信过程期间无线通信中断时,控制器40执行与中断的监控设备30的连接过程。即,监控设备30和控制器40执行重新连接。例如,通信中断由于通信环境的恶化而发生。
在图10所示的时刻t11,控制器40和作为监控设备30之一的SBM2之间的无线通信被中断。如图11所示,控制器40确定是否已经发生了通信中断(步骤S31)。控制器40可以以预定的周期重复执行图11所示的过程。控制器40可以在通信中断的时刻执行图11所示的过程。
当没有发生中断时,控制器40结束过程。另一方面,当发生中断时,控制器40停止与除了其中发生中断的监控设备30之外的所有监控设备30的周期性通信过程。即,控制器40停止与不是连接目标的即未中断的监控设备30的周期性通信过程(步骤S32)。接着,控制器40开始与其中已经发生中断的监控设备30的连接过程(步骤S33)。
如图12所示,作为连接目标的监控设备30(SBM2)确定是否已经发生了通信中断(步骤S41),并且如果没有发生中断则结束过程。由于监控设备30(SBM2)已经发生中断,因此监控设备30(SBM2)开始与控制器40的连接过程(步骤S42)。在图10所示的时刻t12,控制器40和作为连接目标的监控设备30开始连接过程以进行重新连接。
如图13所示,不是连接目标的监控设备30响应于由控制器40执行的步骤S32的过程,在步骤S51停止与控制器40的周期性通信过程。例如,当来自控制器40的请求数据的接收被停止时,不是连接目标的监控设备30停止周期性通信过程。监控设备30可以在周期性通信过程停止时从控制器40接收停止信号,并且然后可以停止与控制器40的周期性通信过程。由于周期性通信过程的停止,如图10所示,控制器40和不是连接目标的监控设备30之间的通信状态进入等待状态。
接下来,如图11所示(步骤S34),控制器40确定与作为连接目标的监控设备30之一的连接过程是否已经完成。当与监控设备30之一的连接过程已经完成时,控制器40然后确定与所有连接目标的连接过程是否已经完成(步骤S35)。在作为连接目标的监控设备30的数量仅为1时,能够将步骤S34、S35的过程共享为一个过程。如图12所示,作为连接目标的监控设备30确定与控制器40的连接过程是否完成(步骤S43)。
当作为连接目标的监控设备30剩余时,控制器40返回步骤S33并重复步骤S33、S34和S35的过程,直到完成与所有连接目标的连接过程。类似地,作为连接目标的监控设备30反复进行步骤S42、S43的过程,直到与控制器40的连接过程结束。
当与所有连接目标的连接过程已经完成时,控制器40接下来继续开始周期性通信过程(步骤S36)。在周期性通信过程中,控制器40发送指示所有监控设备30转换到周期性通信过程的信号。
当作为连接目标的监控设备30在步骤S43中完成与控制器40的连接过程时,监控设备30然后确定是否可执行周期性通信过程,即是否可以转换到周期性通信过程(步骤S44)。直到作为连接目标的监控设备30从控制器40获取转换指示信号,监控设备30确定不可能转换到周期性通信过程,并且重复步骤S44的过程。当监控设备30从控制器40获取转换指示信号时,监控设备30确定可以转换到周期性通信过程,并且继续开始周期性通信过程(步骤S45)。
不是连接目标的监控设备30确定是否可执行周期性通信过程,即,在周期性通信过程停止之后是否可以转换到周期性通信过程(步骤S52)。直到不是连接目标的监控设备30从控制器40获取转换指示信号,监控设备30确定不可能转换到周期性通信过程,并且重复步骤S52的过程。当监控设备30从控制器40获取转换指示信号时,监控设备30确定可以转换到周期性通信过程,并且继续开始周期性通信过程(步骤S53)。
如在前述实施例中,在连接过程之后由控制器40发送到每个监控设备30的第一请求数据也可以用作转换指示信号。可替代地,可以使用与请求数据不同的转换指示信号。
如图10所示,控制器40和不是连接目标的监控设备30不执行周期性通信过程,直到控制器40和作为连接目标的监控设备30(SBM2)之间的连接过程在时刻t13完成。不是连接目标的监控设备30在通信中断时停止周期性通信过程,并且在重新连接完成的时刻t13之后继续开始周期性通信过程。
图11至图13中所示的重新连接时的过程是在周期性通信过程期间由控制器40和监控设备30执行的中断过程。这些过程例如在图6和图7所示的步骤S15、S25的过程期间被执行。当然,在从图6和图7中排除了步骤S13、S14、S23和S24的过程的配置中,即在基本过程的配置中,可以在周期性通信过程期间执行上述重新连接过程。其他配置与前述实施例中描述的配置类似。
<第二实施例的概要>
在本实施例中,与前述实施例类似,控制器40和监控设备30之间的无线通信过程以预定优先级的顺序执行。因此,与没有优先级的无线通信相比,可以缩短无线通信过程所需的时间。此外,控制器40优先于与其他监控设备30的至少一部分的周期性通信过程来执行与任意监控设备30的连接过程。即,与任意监控设备30的连接过程的优先级高于与其他监控设备30的至少一部分的周期性通信过程的优先级。因此,可以缩短连接过程所需的时间。特别是,在本实施例中,控制器40优先于与任何监控设备30的周期性通信过程来执行与监控设备30的连接过程。因此,能够更肯定地缩短连接过程所需的时间。
特别地,在本实施例中,控制器40暂时停止与除了任意监控设备30之外的监控设备30的周期性通信过程,直到与需要重新连接的任意监控设备30的连接过程完成。由于在重新连接完成后重新开始周期性通信过程,因此可以缩短重新连接时的连接过程所需的时间。因此,能够缩短期间不能获取电池监控信息的时间段。例如,即使在重新连接时电池电压、电路等中发生异常,连接过程所需的时间也短。因此,可以立即重新开始周期性通信过程以检测异常并采取措施应对异常。
其中与控制器40的通信中断的监控设备30的数量不限于一个。可以中断多个监控设备30。在这种情况下,控制器40暂时停止与除了被中断的监控设备30之外的监控设备30的周期性通信过程,直到与所有被中断的监控设备30的连接过程完成。
(第三实施例)
本实施例是基于前述实施例的修改,并且可以并入前述实施例的描述。在本实施例中,控制器40与每个监控设备30的连接过程按照预定的优先级顺序执行。
图14是示出激活时的无线通信的示例的时序图。类似于图5,图14示出了控制器40和每个监控设备30之间的通信状态。监控设备数量为n。图15是示出由控制器40在激活时执行的过程的流程图。在图15中,为了方便,省略了基于电池监控信息执行的周期性过程。图16是示出由在激活时作为优先目标的目标监控设备30执行的过程的流程图。图17是示出由不是优先处理目标的非目标监控设备30中的每一个执行的过程的流程图。在说明书和附图中,监控设备30可以称为SBM,并且控制器40可以称为ECU。此外,优先目标可以简称为目标。与作为优先目标的监控设备30的连接过程的优先级高于与不是优先目标的监控设备30的连接过程的优先级。例如,n个监控设备30中的SBM3为优先目标。优先级顺序例如预先确定,并存储在控制器40和监控设备30的相应存储器中。
在图14所示的时刻t21,向控制器40和每个监控设备30供给工作电力。通过工作供电装置,控制器40如图15所示激活(步骤S61),并且开始与目标监控设备30(SBM3)的连接过程(步骤S62)。类似地,通过工作供电装置,目标监控设备30被激活,如图16所示(步骤S71),并且开始与控制器40的连接过程(步骤S72)。结果,如图14所示,控制器40与作为优先目标的监控设备30(SBM3)之间的通信状态在时刻t21从断开状态切换到连接过程下的状态。
另一方面,如图17所示,激活每个非目标监控设备30(步骤S81),并且然后确定目标监控设备30的连接过程是否完成(步骤S82)。然后,每个非目标监控设备30重复步骤S82的过程,直到目标监控设备30的连接过程完成。即,非目标监控设备30在激活后不立即执行连接过程。
接下来,控制器40确定与目标监控设备30的连接过程是否已经完成,如图15所示(步骤S63)。当与目标监控设备30的连接过程未完成时,过程返回到步骤S62,并且重复步骤S62和S63的过程直到完成。当与目标监控设备30的连接过程完成时,控制器40开始与目标监控设备30的周期性通信过程(步骤S64)。类似地,如图16所示,目标监控设备30确定与控制器40的连接过程是否已经完成(步骤S73)。当与控制器40的连接过程没有完成时,过程返回到步骤S72,并且重复步骤S72和S73的过程直到完成。当与控制器40的连接过程完成时,目标监控设备30开始与控制器40的周期性通信过程(步骤S74)。结果,如图14所示,控制器40与作为优先目标的监控设备30(SBM3)之间的通信状态在时刻t22从连接过程下的状态切换到周期性通信过程下的状态。控制器40从已经完成连接过程的监控设备30获取电池监控信息,并开始关于监控设备30的预定过程。
接下来,如图15所示,控制器40向非目标监控设备30通知与目标监控设备30的连接过程完成(步骤S65)。然后,控制器40开始与非目标监控设备30的连接过程(步骤S66)。接下来,控制器40确定与所有非目标监控设备30的连接过程是否已经完成(步骤S67)。控制器40重复步骤S66和S67的过程,直到完成与所有非目标监控设备30的连接过程。当与所有非目标监控设备30的连接过程完成时,控制器40开始与非目标监控设备30的周期性通信过程(步骤S68)。当开始周期性通信过程时,控制器40发送信号,以指示每个非目标监控设备30执行周期性通信过程,即转换到周期性通信过程。
在从控制器40接收到完成通知时,非目标监控设备30在步骤S82中确定目标监控设备30的连接过程已经完成。接着,非目标监控设备30开始与控制器40的连接过程,如图17所示(步骤S83)。结果,如图14所示,控制器40与每个非目标监控设备30之间的通信状态在时刻t22从等待状态切换到连接过程下的状态。
然后,非目标监控设备30确定与控制器40的连接过程是否已经完成(步骤S84)。当与控制器40的连接过程没有完成时,过程返回到步骤S83,并且重复步骤S83和S84的过程直到完成。当与控制器40的连接过程完成时,非目标监控设备30确定是否可执行周期性通信过程,即是否可以转换到周期性通信过程(步骤S85)。直到非目标监控设备30从控制器40获取转换指示信号,非目标监控设备30确定不可能转换到周期性通信过程,并且重复步骤S85的过程。当非目标监控设备30从控制器40获取转换指示信号时,非目标监控设备30确定可以转换到周期性通信过程,并且开始周期性通信过程(步骤S86)。结果,控制器40使用从非目标监控设备30获取的电池监控信息来执行预定过程。其他配置类似于前述实施例中描述的配置。
<第三实施例的概要>
在本实施例中,与前述实施例类似,控制器40和监控设备30之间的无线通信过程以预定优先级的顺序执行。因此,与没有优先级的无线通信相比,可以缩短无线通信过程所需的时间。
特别地,在本实施例中,控制器40按照与监控设备30的连接过程的优先级的顺序执行与每个监控设备30的连接过程。控制器40不执行与具有低优先级的监控设备30的连接过程,直到完成与具有高优先级的监控设备30(SBM3)的连接过程。因此,可以减少连接过程中无线电波的干扰。因此,能够缩短与优先级高的监控设备30的连接过程所需的时间。通过缩短连接过程所需的时间,控制器40可以获取具有高优先级的监控设备30(其优先级先于其他监控设备30)的电池监控信息。
在本实施例中,示出了其中优先级在两个阶段中被设置的示例,但是本公开不限于此。优先级可以设置在3个或更多阶段中。本实施例示出了其中具有高优先级的监控设备30的数量为1的示例,但是本公开不限于此。可以有多个具有高优先级的监控设备30。例如,具有高优先级的监控设备30的数量可以是二,并且可以在这两个之间进一步区分优先级。
连接过程被优先处理的监控设备30没有特别限制。例如,在其中电池堆21串联连接的组装电池20中,监控最高电位的电池单元22和/或最低电位的电池单元22的监控设备30可以是优先目标。当由监控设备30监控的电池单元22的数量彼此不同时,监控最大数量的电池单元22的监控设备30可以是优先目标。
在监控设备30之中通过稀疏化(thin out)选择的一些监控设备30可以是优先目标。在这种情况下,控制器40可以基于所选择的监控设备30的电池监控信息来执行预定过程,例如内阻的估计。据此,与其中使用所有监控设备30的电池监控信息来执行预定过程的配置相比,可以缩短估计内阻等所需的时间。
(修改)
以上示出了其中预先确定优先级的示例,但本公开不限于此。控制器40可以基于电池单元22的状态和/或外部命令来设置连接过程的优先级顺序。
在执行周期性通信过程的同时,如图18所示,例如,控制器40确定是否存在预测为处于异常状态的电池单元22,即是否预测到异常(步骤S91)。控制器40在执行周期性通信过程时,例如基于从监控设备30获取的电池监控信息和使用电池监控信息估计的SOH来确定是否存在被预测为处于异常状态的电池单元22。当没有预测到异常时,控制器40结束该过程。
当预测到电池单元22的异常状态时,控制器40设置优先级顺序,以便优先处理与监控被预测处于异常状态的电池单元22的监控设备30的连接过程(步骤S92)。在步骤S92中,控制器40将连接过程的优先级信息发送到监控设备30。结果,在下次激活时,与监控被预测处于异常状态的电池单元22的监控设备30的连接过程相对于与其他监控设备30的连接过程被优先处理。即,控制器40可以快速获取关于被预测为处于异常状态的电池单元22的电池监控信息。可以执行异常的早期检测,并可以在异常发生之前提供对策。
在执行周期性通信过程的同时,如图19所示,例如,控制器40确定是否已经获取了来自外部设备的命令(步骤S101)。当没有获取外部命令时,控制器40结束过程。外部设备是在例如经销商的检查工厂中使用的工具。当执行故障分析等时,外部设备通过线缆向控制器40发送命令,以便优先处理与以下监控设备30的连接过程:其监控要被优先检查的电池单元22。
当获取外部命令时,控制器40基于命令来设置连接过程的优先级顺序(步骤S102)。在步骤S92中,控制器40将连接过程的优先级信息发送给监控设备30。结果,在下一次激活时,根据来自外部设备的命令按照优先级顺序执行与监控设备30的连接过程。因此,外部设备能够快速地获取对于执行故障分析必要的关于电池单元22的电池监控信息。结果,可以快速执行分析。在故障分析时,电池管理系统60可以安装在车辆10上或者可以从车辆10上移除。
在图19中,示出了其中控制器40从外部设备获取命令并设置优先级顺序的示例。可替代地,外部设备可以在检查时执行控制器40的功能,并设置连接过程的优先级顺序。在这种情况下,如图20所示,外部设备80执行与每个监控设备30的无线通信。外部设备执行与每个监控设备30的连接过程,并且在连接过程之后执行周期性通信过程。外部设备设置连接过程的优先级顺序,以便优先处理与以下监控设备30的连接过程:其监控要被优先检查的电池单元22。
当外部设备80被配置为执行控制器40的功能时,电池管理系统60可以安装在车辆10上或者可以从车辆10移除。电池管理系统60可以至少提供有电池单元22(即,组装电池20)、监控设备30和传感器70,而电池管理系统60从车辆移除。也就是说,电池管理系统60可以被配置为能够经由无线通信将电池监控信息发送到外部设备80。因此,不包括外壳50的配置和不包括控制器40的配置可以用于电池管理系统60。当然,电池管理系统60可以具有与当被安装在车辆上时相同的配置。如果没有提供控制器40,则外部设备80可以从电流传感器获取单元电流。
在本实施例中,示出了其中在控制器40与每个监控设备30之间的无线通信中按照预定优先级的顺序执行连接过程的示例。然而,其中根据预定优先级执行连接过程的配置不限于上述示例。例如,在图21所示的示例中,电池管理系统60包括监控设备30。监控设备30包括与控制器40进行无线通信的监控设备30m、以及与监控设备30m进行无线通信的多个监控设备30s。
监控设备30m执行与每个监控设备30s的无线通信,并且获取电池监控信息。当监控设备30m从控制器40获取请求数据时,监控设备30m请求每个监控设备30s获取并发送电池监控信息。监控设备30s响应于该请求而获取电池监控信息并将其发送给监控设备30m。即,监控设备30m充当主设备,并且监控设备30s充当从设备。监控设备30m将响应数据发送到控制器40。该响应数据包括:由监控设备30m自身响应于请求数据而获取的电池监控信息,以及经由无线通信从其他监控设备30s获取的电池监控信息。以此方式,监控设备30m汇总监控设备30的电池监控信息,并将电池监控信息发送到控制器40。
在上述配置中,监控设备30m可以优先于与监控设备30s的连接过程来执行与控制器40的连接过程。因此,控制器40和监控设备30m之间的连接过程以及它们之间的周期性通信过程可以被快速执行。此外,监控设备30m可以优先于与另一部分的连接过程来执行与一部分监控设备30s的连接过程。
(第四实施例)
本实施例是基于前述实施例的修改,并且可以并入前述实施例的描述。在本实施例中,以预定优先级的顺序执行周期性通信过程。
图22是示出当预测到异常时无线通信的示例的时序图。类似于图5,图22示出了控制器40与每个监控设备30之间的通信状态。监控设备数量为n。图23是示出由控制器40执行的过程的流程图。图24是示出由作为优先目标的目标监控设备30执行的过程的流程图。图25是示出由不是优先目标的非目标监控设备30中的每一个执行的过程的流程图。在说明书和附图中,监控设备30可以称为SBM,并且控制器40可以称为ECU。
在执行周期性通信过程的同时,如图23所示,控制器40确定是否存在预测为处于异常状态的电池单元22,即是否预测到异常(步骤S111)。控制器40可以在获取电池信息时执行图23所示的过程。控制器40可以在预测到异常状态时执行图23所示的过程。控制器40在执行周期性通信过程时,例如基于从监控设备30获取的电池监控信息和使用电池监控信息估计的SOH来确定是否存在被预测为处于异常状态的电池单元22。
当没有预测到异常时,控制器40结束过程。当预测到异常状态时,控制器40暂时停止与除了监控被预测为处于异常状态的电池单元22的监控设备30之外的监控设备30的周期性通信过程,即与非目标监控设备30的周期性通信过程(步骤S112)。控制器40维持与作为优先目标的目标监控设备30的周期性通信过程,并且停止与非目标监控设备30的周期性通信过程。
图22中所示的时刻t31是控制器40检测到被预测为处于异常状态的电池单元22(即,在不久的将来可能变为异常)的时刻。作为示例,预测到由作为监控设备30之一的SBM2监控的电池单元22的异常。
如图24所示,作为优先目标的目标监控设备30(SBM2)维持与控制器40的周期性通信过程(步骤S121)。目标监控设备30周期性地获取电池监控信息并将其发送给控制器40。
如图25所示,非目标监控设备30确定是否有来自控制器40的停止请求(步骤S131)。即使在预定时间已经过去之后,当由于请求数据的发送的停止,监控设备30没有从控制器40接收到请求数据时,监控设备30可以确定存在停止请求。在控制器40在步骤S112的过程中发送停止请求信号的配置中,当监控设备30接收到停止请求信号时,监控设备30可以确定存在停止请求。非目标监控设备30可以重复执行图25所示的过程,例如,以预定的周期。非目标监控设备30可以在停止请求信号的接收时执行图25所示的过程。
在没有停止请求的情况下,非目标监控设备30结束过程。另一方面,当有停止请求时,监控设备30暂时停止与控制器40的周期性通信过程(步骤S132)。结果,如图22所示,除了SBM2以外的监控设备30与控制器40之间的通信状态在时刻t31变为等待状态。如上所述,即使在时间t31之后,作为优先目标的目标监控设备30(SBM2)和控制器40之间的周期性通信过程也被维持。
在执行步骤S112之后,控制器40确定预定过程是否已经完成,如图23所示(步骤S113)。预定过程是用于避免在步骤S111中预测到的异常的过程。预定过程例如是平衡过程。预定过程例如是充电或放电。控制器40重复步骤S113的过程直到完成预定过程。当预定过程完成时,控制器40继续开始与非目标监控设备30的周期性通信过程(步骤S114)。在周期性通信过程重新开始了时,控制器40发送指示非目标监控设备30转换到周期性通信过程的信号。
如图25所示,非目标监控设备30在执行了步骤S132之后,确定是否可执行周期性通信过程,即是否可以转换到周期性通信过程(步骤S133)。直到非目标监控设备30从控制器40获取转换指示信号,非目标监控设备30确定不可能转换到周期性通信过程,并且重复步骤S133的过程。当非目标监控设备30从控制器40获取转换指示信号时,非目标监控设备30确定可以转换到周期性通信过程,并继续开始周期性通信过程(步骤S134)。
在与非目标监控设备30的周期性通信过程重新开始之后由控制器40发送到每个监控设备30的第一请求数据也可以用作转换指示信号。可替代地,可以使用与请求数据不同的转换指示信号。
如图22所示,在时刻t32,针对预测到的异常的预定过程完成。控制器40和非目标监控设备30从时刻t31到时刻t32停止周期性通信过程,并且从时刻t32继续开始周期性通信过程。
图23至图25中所示的异常预测时的过程是由控制器40和监控设备30在周期性通信过程期间执行的中断过程。这些过程例如在图6和图7所示的步骤S15、S25的过程期间被执行。在从图6和图7中排除步骤S13、S14、S23和S24的过程的基本过程的配置中,可以在周期性通信过程期间执行上述异常预测时的过程。其他配置与前述实施例中描述的配置类似。
<第四实施例的概要>
在本实施例中,与前述实施例类似,控制器40和监控设备30之间的无线通信过程以预定优先级的顺序执行。因此,与没有优先级的无线通信相比,可以缩短无线通信过程所需的时间。
特别是,在本实施例中,控制器40按照周期性通信过程的优先级的顺序与每个监控设备30执行周期性通信过程。控制器40优先于与其他监控设备30的周期性通信过程来执行与预定监控设备30的周期性通信过程。结果,可以提前从预定监控设备30获取电池监控信息的时间。
例如,相对于与其他监控设备30的周期性通信过程,与监控被预测为处于异常状态的电池单元22的监控设备30的周期性通信过程被优先处理。在这种情况下,控制器40可以快速获取关于被预测为处于异常状态的电池单元22的电池监控信息。可以执行对异常的早期检测,并在异常发生之前提供快速对策。
此外,相对于具有低优先级的周期性通信过程,具有高优先级的周期性通信过程被优先处理。结果,能够降低由于低优先级的周期性通信过程中的大量数据而使高优先级的周期性通信过程花费大量时间而导致的下一个周期性通信过程的执行延迟。
(第五实施例)
本实施例是基于前述实施例的修改,并且可以并入前述实施例的描述。在本实施例中,将对适合于检查组装电池20是否可重复使用的结构进行描述。
<检查系统>
在将组装电池20从车辆10中移除的同时,电池组11的组装电池20(电池单元22)由检查设备90检查(即,诊断)并被确定组装电池20是否可重复使用。如图26中所示,从车辆10移除的检查设备90和电池管理系统60连同组装电池20一起建立检查系统100。检查设备90检查组装电池20。检查系统100包括从车辆10移除的电池管理系统60中的至少一个和检查设备90。
由检查设备90对电池单元22的检查可以针对电池管理系统60单独执行,但是集体地针对多个电池管理系统60执行检查是高效的。在图26所示的示例中,检查系统100包括三个电池管理系统60(60A、60B、60C),并且检查设备90集体地检查与电池管理系统60A、60B、60C相对应的电池单元22。
在检查系统100中,检查设备90与每个监控设备30无线通信,并且获取电池监控信息以进行检查。该电池监控信息至少包括上述电池信息和故障诊断信息。
检查设备90检查电池单元22的劣化状态和/或异常,并基于检查结果确定电池单元22是否可重复使用。检查设备90确定电池单元22(即,组装电池20)是否适合重复使用或再循环。例如,检查设备90可以被称为外部设备的检查工具、诊断设备。
当电池管理系统60与组装电池20一起从车辆10移除的同时,电池管理系统60可以至少设置有监控设备30和传感器70。即,电池管理系统60可以被配置为能够经由无线通信将电池监控信息发送到检查设备90。因此,不包括外壳50的配置和不包括控制器40的配置可以用于电池管理系统60。当然,电池管理系统60可以具有与安装在车辆上时相同的配置。如果没有提供控制器40,则检查设备90可以从电流传感器获取单元电流。
<检查方法>
当组装电池20与负载(未图示)连接时,即在其中由组装电池20对负载激励(energize)的状态下,检查设备90执行与监控设备30的无线通信,获取电池监控信息,并检查(即,诊断)电池单元22的劣化状态或异常。然后,基于检查结果,检查设备90确定电池单元22是否可重复使用。
类似于控制器40,检查设备90执行与每个监控设备30的无线通信过程。无线通信过程包括电池监控信息的连接过程和周期性通信过程。然后,检查设备90按照预定的优先级顺序执行与监控设备30的无线通信过程。
检查设备90和监控设备30可以按照优先级顺序执行与在控制器40和监控设备30之间执行的无线通信过程类似的过程。下面示出其中执行与第一实施例的过程类似的过程的示例。
图27是示出激活时由检查设备90执行的过程的流程图。图28是示出激活时由每个监控设备30执行的过程的流程图。图29是示出激活时的检查设备90与监控设备30之间的无线通信的流程的图。在图29中,与检查设备90进行无线通信的监控设备30的数量为n。在说明书和附图中,监控设备30可以称为SBM,并且控制器40可以称为ECU。
通过工作供电装置,检查设备90(IE)被激活,如图27所示(步骤S211),并且开始与监控设备30的连接过程(步骤S212)。类似地,通过工作供电装置,每个监控设备30(SBM)被激活,如图28所示(步骤S221),并且开始与检查设备90的连接过程(步骤S222)。
接下来,控制器40确定与监控设备30之一的连接过程是否已经完成(步骤S213)。类似地,监控设备30确定与控制器40的连接过程是否完成(步骤S223)。检查设备90重复步骤S212和S213的过程,直到完成与任何监控设备30的连接过程。监控设备30重复步骤S222和S223的过程,直到完成与检查设备90的连接过程。
当检查设备90完成与监控设备30之一的连接过程时,控制器40向监控设备30之一发送完成通知。当接收到完成通知时,监控设备30之一确定在步骤S223中已完成了与检查设备90的连接过程。结果,检查设备90与监控设备30之一之间的连接过程完成。
当检查设备90在步骤S213中确定与监控设备30之一的连接过程已经完成时,控制器40然后确定与作为通信目标的所有监控设备30的连接过程是否已经完成(步骤S214)。当在步骤S214中没有完成与所有监控设备30的连接过程时,检查设备90返回到步骤S212以继续与没有完成连接过程的监控设备30的连接过程。当与所有监控设备30的连接过程已经完成时,检查设备90接下来执行周期性通信过程(步骤S215)。在周期性通信过程中,检查设备90发送指示所有监控设备30转换到周期性通信过程的信号。
当监控设备30在步骤S223中确定与检查设备90的连接过程已经完成时,监控设备30然后确定是否可执行周期性通信过程,即是否可以转换到周期性通信过程(步骤S224)。直到监控设备30从检查设备90获取转换指示信号,监控设备30确定不可能转换到周期性通信过程,并且重复步骤S224的过程。当监控设备30从检查设备90获取转换指示信号时,监控设备30确定可以转换到周期性通信过程,并且执行周期性通信过程(步骤S225)。
检查设备90基于在周期性通信过程中接收到的电池监控信息来执行预定过程(步骤S216)。检查设备90可以包括基于例如在预定采样周期期间接收到的电池监控信息而执行的过程,作为预定过程。检查设备90可以包括每次获取电池监控信息时执行的过程,作为预定过程。
例如,检查设备90通过基于所获取的单元电压和单元电流来估计电池单元22的内阻或SOH来检查电池单元22的劣化状态。检查设备90例如基于故障诊断信息来检查电池单元22的异常或监控设备30的异常。当集体地检查与多个电池管理系统60相对应的组装电池20时,例如,组装电池20(即,电池堆21)串联连接。
<第五实施例的概要>
在本实施例中,检查设备90优先于与任何监控设备30的周期性通信过程来执行与监控设备30的连接过程。即,连接过程的优先级高于周期性通信过程的优先级。因此,可以缩短连接过程所需的时间。
特别地,如图29所示,检查设备90等待与以下监控设备30的周期性通信过程的开始,直到在激活时已经完成与所有监控设备30的连接过程:该监控设备30已完成与检查设备90的连接过程。检查设备90在与最终第n个完成连接过程的监控设备30(SBMn)的连接过程完成之前,不开始与已经完成与检查设备90的连接过程的监控设备30的周期性通信过程。由于在已经完成所有连接过程之后执行周期性通信过程,因此可以在激活时缩短检查设备90和监控设备30之间的连接过程所需的时间。即,可以缩短完成连接过程所需的时间,即所谓的激活时间。
在可重用性检查中,一次检查大量的组装电池20。因此,与检查设备90进行无线通信的监控设备30的数量也多。在这种配置中,通过采用上述检查方法,可以减少从一些监控设备30、特别是在最后阶段完成连接过程的监控设备30获取电池监控信息的显著延迟。因此,例如可以提前检测到电池单元22中的异常或电路中的异常的时间。
检查设备90能够执行与在每个上述实施例所示的配置中的控制器40所执行的过程相同的过程。即,检查设备90与监控设备30之间执行的过程不限于图27至图29所示的示例。在任何配置中,检查设备90按照预定的优先级顺序,执行与监控设备30的无线通信过程。因此,与没有优先级的无线通信相比,可以缩短无线通信过程所需的时间。
检查设备90可以经由周期性通信过程来从监控设备30获取制造历史信息。制造历史信息例如是制造ID(序列号)和制造日期和时间。在这种情况下,检查设备90可以基于制造历史信息来检查(即,确定)劣化状态。检查设备90基于例如所获取的制造历史信息来检查(即,确定)电池单元22的劣化状态。检查设备90例如基于从制造日期起经过的时间来检查电池单元22的劣化状态。检查设备90可以获取包括电池监控信息和/或制造历史信息的检查信息,并且基于检查信息来检查电池单元22的劣化状态或异常。
在其中将组装电池20和电池管理系统60从移动体中移除的同时由检查设备90检查组装电池20的情况不限于检查组装电池20的可重用性。例如,这种情况可以是在制造时对电池组11的检查,或者在维修店进行的检查。在这些检查中,检查设备90可以按照预定优先级的顺序执行与监控设备30的无线通信过程。
(其他实施例)
本说明书、附图等中的公开内容不限于示例性实施例。本公开包含说明性实施例及其由本领域技术人员所做出的变体。例如,本公开不限于实施例中所示的部件和/或元件的组合。本公开通过各种组合是可行的。本公开可以具有可以添加到实施例的附加部分。本公开包括其中省略了一些组件和/或元件的实施例。本公开涵盖一个实施例与另一个实施例之间的组件和/或元件的替换或组合。公开的技术范围不限于实施例的描述。所公开的若干技术范围由权利要求的描述来指示,并且应进一步理解为包括与权利要求的描述等同的含义以及范围内的所有修改。
说明书、附图等中的公开不受权利要求的描述限制。说明书、附图等中的公开包含权利要求中描述的技术思想,并且进一步扩展到比权利要求中的技术思想更广泛的技术思想。因此,可以从说明书、附图等的公开中提取各种技术思想,而不受权利要求的描述的约束。
当一个元素或层被称为“在……上”、“耦合”、“连接”或“组合”时,它可以直接在另一个元素或层上、直接地耦合、连接或组合到另一个元素或层,或者进一步,可能存在介入元素或层。相比之下,当一个元素被称为“直接在另一个元素或层上”、“直接耦合到”、“直接连接到”或“直接结合”另一个元素或层时,不存在中间元素或层。用于描述元素之间关系的其他术语应以类似方式解释(例如,“在……之间”和“直接在……之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。如本文所用,术语“和/或”包括与一个或更多个相关所列项目相关的任何组合和所有组合。例如,术语A和/或B包括仅A、仅B、或者A和B二者。
在此使用诸如“内部”、“外部”、“背面”、“下方”、“低”、“上方”和“高”之类的空间相对术语来促进描述如图所示的一个元素或特征与另一元素或特征的关系。除了附图中描绘的取向之外,空间相关术语还可以旨在包括设备在使用或操作中的不同取向。例如,当附图中的设备被翻转时,被描述为在其他元件或特征的“下方”或“正下方”的元件被定向为在其他元件或特征“上方”。因此,术语“下方”可以包括上方和下方二者。该设备可以被定向在另一个方向(旋转90度或任何其他方向)上,并且在此使用的空间相对术语被相应地解释。
本公开中描述的设备、系统及其方法可以由形成处理器的专用计算机实现,该处理器被编程为执行体现在计算机程序中的一个或多个特定功能。可替代地,本申请中描述的装置和方法可以完全由专用硬件逻辑电路来实现。进一步可替代地,本申请中描述的装置和方法可以由专用计算机实现,该专用计算机由执行计算机程序的处理器以及与其耦合的硬件逻辑电路的组合来创建。计算机程序可以作为由计算机执行的指令存储在计算机可读的非暂时性有形记录介质中。
例如,已经描述了监控设备30包括微控制器34的示例,但是本公开不限于此。如图30所示,可以采用其中监控设备30不包括微控制器34的电池管理系统60。图30对应于图4。在这种配置中,无线IC 35向监控IC 33发送数据并从监控IC 33接收数据。无线IC 35可以执行由监控IC 33进行的感测和自诊断的时间表控制,或者控制器40的主微控制器45可以执行感测和时间表控制。
已经示出了为相应电池堆21中的每一个布置监控设备30的示例,但是本公开不限于此。例如,可以为多个电池堆21布置一个监控设备30。可以为一个电池堆21布置多个监控设备30。
尽管已经描述了其中电池组11包括一个控制器40的示例,但是本发明不限于此。电池组11可以包括多个控制器40。尽管已经描述了其中控制器40包括一个无线IC 44的示例,但是本发明不限于此。控制器40可以包括多个无线IC 44。多个无线IC 44中的每一个可以与不同的监控设备30无线通信。
已经描述了其中监控设备30包括一个监控IC 33的示例,但是本公开不限于此。监控设备30可以包括多个监控IC 33。在这种情况下,可以为每个监控IC 33提供无线IC 35,或者可以为多个监控IC 33提供一个无线IC 35。
尽管示出了其中控制器40布置在外壳50中的示例,但是本发明不限于此。控制器40可以布置在外壳50的外部。
构成组装电池20的电池堆21和电池单元22的布置和数量不限于上述示例。在电池组11中,监控设备30和/或控制器40的布置不限于上述示例。

Claims (11)

1.一种电池管理系统,包括:
监控设备,其布置在容纳电池的外壳中,并且被配置为监控所述电池并且获取电池监控信息,所述电池监控信息包括指示所述电池的状态的信息;以及
控制器,其被配置为执行与所述监控设备的无线通信,并且基于所述电池监控信息来执行预定过程,其中
所述控制器被配置为单独地执行与所述监控设备中的每一个监控设备的无线通信过程,所述无线通信过程包括:
所述无线通信的连接过程;以及
周期性通信过程,在所述周期性通信过程中,所述监控设备中的每一个监控设备在所述连接过程的完成之后周期性地向所述控制器发送所述电池监控信息,并且
所述控制器按照预定的优先级顺序执行与所述监控设备的所述无线通信过程。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统,其中
所述控制器被配置为:相对于与除了所述监控设备中的任意一个监控设备之外的所述监控设备中的至少一部分的周期性通信过程,优先处理与所述监控设备中的所述任意一个监控设备的连接过程。
3.根据权利要求2所述的电池管理系统,其中
所述控制器被配置为:在所述控制器和所述监控设备的激活时,等待与所述监控设备中的已经完成所述连接过程的一个监控设备的周期性通信过程,直到所述监控设备中的至少两个监控设备已经完成所述连接过程。
4.根据权利要求2所述的电池管理系统,其中
所述控制器被配置为:在所述控制器与所述监控设备中的任意一个监控设备之间的无线通信中断时,停止与除了所述监控设备中的所述任意一个监控设备之外的监控设备的周期性通信过程,直到与所述监控设备中的所述任意一个监控设备的连接过程完成。
5.根据权利要求1所述的电池管理系统,其中
所述控制器按照与所述监控设备的连接过程的优先级顺序,执行与所述监控设备中的每一个监控设备的连接过程。
6.根据权利要求5所述的电池管理系统,其中
所述控制器基于所述电池的状态和/或外部命令来设置所述连接过程的所述优先级顺序。
7.根据权利要求5所述的电池管理系统,为安装在移动体上,所述电池管理系统包括:
外部设备,其被配置为单独地执行与所述监控设备中的每一个监控设备的无线通信过程,所述无线通信过程包括:
所述外部设备与所述监控设备中的每一个监控设备之间的无线通信的连接过程;以及
周期性通信过程,在所述周期性通信过程中,所述监控设备中的每一个监控设备在所述连接过程完成之后周期性地向所述外部设备发送所述电池监控信息,其中
所述外部设备被配置为:相对于与除了所述监控设备中的特定一个监控设备之外的监控设备的连接过程,优先处理与所述监控设备中的所述特定一个监控设备的连接过程。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电池管理系统,其中
所述控制器按照所述周期性通信过程的优先级顺序执行与所述监控设备中的每个监控设备的周期性通信过程。
9.根据权利要求8所述的电池管理系统,其中
所述控制器被配置为:当所述电池被预测处于异常状态时,相对于与除了对应于所述电池的所述监控设备中的一个监控设备之外的监控设备的周期性通信过程,优先处理与所述监控设备中的所述一个监控设备的周期性通信过程。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的电池管理系统,为安装在移动体上,其中
所述监控设备和所述电池被从所述移动体中移除,
所述电池管理系统包括检查设备,所述检查设备被配置为单独地执行与所述监控设备中的每一个监控设备的无线通信过程,所述无线通信过程包括:
所述检查设备与所述监控设备中的每一个监控设备之间的无线通信的连接过程;以及
周期性通信过程,在所述周期性通信过程中,所述监控设备中的每一个监控设备在所述连接过程完成之后周期性地向所述检查设备发送所述电池监控信息和/或制造历史信息,其中所述检查设备按照预定的优先级顺序执行与所述监控设备的无线通信过程。
11.一种用于通过执行在监控设备与控制器之间的无线通信来管理容纳在外壳中的电池的方法,所述监控设备被布置在所述外壳中以监控所述电池并且获取电池监控信息,所述电池监控信息包括指示所述电池的状态的信息,所述控制器被配置为基于所述电池监控信息来执行预定过程,所述方法包括:
由所述控制器单独地执行与所述监控设备中的每一个监控设备的无线通信过程,执行所述无线通信过程包括:
执行所述无线通信的连接过程;以及
执行周期性通信过程,在所述周期性通信过程中,所述监控设备中的每一个监控设备在所述连接过程完成之后周期性地向所述控制器发送所述电池监控信息,其中
所述无线通信过程由所述控制器按照预定的优先级顺序与所述监控设备执行。
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