ES2969495T3 - Sistema de gestión de baterías y procedimiento de gestión - Google Patents

Sistema de gestión de baterías y procedimiento de gestión Download PDF

Info

Publication number
ES2969495T3
ES2969495T3 ES20834303T ES20834303T ES2969495T3 ES 2969495 T3 ES2969495 T3 ES 2969495T3 ES 20834303 T ES20834303 T ES 20834303T ES 20834303 T ES20834303 T ES 20834303T ES 2969495 T3 ES2969495 T3 ES 2969495T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
communication
management system
battery
communication channel
battery management
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
ES20834303T
Other languages
English (en)
Inventor
Seong Yeol Yang
Ji Won Hwang
Chan Ha Park
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
Application granted granted Critical
Publication of ES2969495T3 publication Critical patent/ES2969495T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0668—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery by dynamic selection of recovery network elements, e.g. replacement by the most appropriate element after failure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0805—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability
    • H04L43/0817—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability by checking functioning
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/40—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the exchange of charge or discharge related data
    • 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]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • 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]
    • G01R31/371—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with remote indication, e.g. on external chargers
    • 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
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40169—Flexible bus arrangements
    • H04L12/40176—Flexible bus arrangements involving redundancy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/44—Star or tree networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0823—Errors, e.g. transmission errors
    • 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
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema de gestión de batería que comprende: una unidad de comunicación inalámbrica para comunicarse con un primer sistema de gestión de batería superior que se comunica utilizando un primer canal de comunicación; una unidad de detección de anomalías en la comunicación para detectar una anomalía en las comunicaciones del primer sistema de gestión de batería superior que se comunica utilizando el primer canal de comunicación; y una unidad de cambio de canal para cambiar un canal de comunicación de la unidad de comunicación inalámbrica a un segundo canal de comunicación diferente del primer canal de comunicación, si la unidad de detección de anomalías de comunicación detecta la anomalía de comunicación del primer sistema de gestión de batería superior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de gestión de baterías y procedimiento de gestión
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un sistema y un procedimiento para gestionar una batería para realizar la comunicación con un controlador de nivel superior a través de otro sistema de gestión de batería de nivel superior cuando se produce una anomalía en la comunicación en un sistema de gestión de batería de nivel superior asociado.
Estado de la técnica
Recientemente, se están llevando a cabo activamente investigaciones y desarrollo sobre una batería secundaria. Aquí, la batería secundaria es una batería que puede cargarse y descargarse, y está destinada a incluir todas las baterías convencionales de Ni/Cd, de Ni/MH, etc. y una batería reciente de iones de litio. Entre las baterías secundarias, la batería de iones de litio tiene la ventaja de tener una densidad de energía mucho mayor en comparación con la batería convencional de Ni/Cd, Ni/MH, etc. Además, la batería de iones de litio se puede fabricar en un tamaño pequeño y ligero y, por tanto, la batería de iones de litio se utiliza como fuente de potencia para un dispositivo móvil. Además, la batería de iones de litio está atrayendo la atención como medio de almacenamiento de energía de próxima generación, ya que su ámbito de uso se ha ampliado a una fuente de potencia para un vehículo eléctrico.
Además, la batería secundaria se utiliza en general como un paquete de baterías que incluye un módulo de batería en el que se conectan una pluralidad de celdas de batería en serie y/o en paralelo. Además, el estado y el funcionamiento del paquete de baterías se gestionan y controlan mediante un sistema de gestión de baterías (BMS). Una pluralidad de módulos de batería se conecta en serie/en paralelo para configurar un bastidor de baterías, y una pluralidad de bastidores de baterías se conecta en paralelo para configurar un banco de baterías. Un banco de baterías de este tipo se puede utilizar como sistema de almacenamiento de energía (ESS). Cada módulo de batería es monitorizado y controlado por un BMS esclavo correspondiente. Un BMS maestro, que es el controlador de nivel superior en cada bastidor de baterías, monitoriza y controla cada BMS esclavo, y monitoriza y controla todo el estado del bastidor de baterías en función de la información obtenida del BMS esclavo.
En este caso, en el sistema de gestión de baterías para ESS, la transmisión y recepción de datos entre el sistema de gestión de baterías de nivel superior y un sistema de gestión de baterías de nivel inferior se realizan principalmente en una estructura en árbol. En dicha estructura en árbol, cuando no se puede realizar la comunicación porque se produce una anomalía en una ruta intermedia, había el problema de que el rendimiento de la comunicación entre el sistema de gestión de baterías de nivel inferior y el controlador de nivel superior se deshabilita.
Además, para evitar dicha deshabilitación de la comunicación, una estructura de comunicación entre los sistemas de gestión de baterías de nivel superior e inferior debe estar equipada con una interfaz adicional para realizar la comunicación en una estructura de malla en lugar de la estructura en árbol, que tiene problemas tales como el trenzado, gestión, etc. de cables adicionales durante la instalación y la puesta a punto.
Se describe más estado de la técnica en el documento US 2014/347014 A1.
Objeto de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de gestión de batería y un procedimiento de gestión de batería que mantengan la continuidad de la comunicación sin configuración adicional incluso si se produce una anomalía en la comunicación al realizar la comunicación en la estructura en árbol entre el nivel superior y el nivel inferior de los sistemas de gestión de batería.
Solución técnica
Un sistema para gestionar una batería según la realización de la presente invención incluye una unidad de comunicación inalámbrica que se comunica con un primer sistema de gestión de batería de nivel superior que realiza la comunicación usando un primer canal de comunicación, una unidad de detección de anomalías en la comunicación que detecta una anomalía en la comunicación del primer sistema de gestión de batería de nivel superior que realiza la comunicación usando el primer canal de comunicación, y una unidad de cambio de canal que cambia el canal de comunicación de la unidad de comunicación inalámbrica a un segundo canal de comunicación diferente del primer canal de comunicación cuando la unidad de detección de anomalías en la comunicación detecta la anomalía en la comunicación del primer sistema de gestión de batería de nivel superior.
En el sistema para gestionar la batería según la realización de la presente invención, la unidad de detección de anomalías en la comunicación detecta una anomalía en la comunicación si no se recibe una señal del primer sistema de gestión de batería de nivel superior a través del primer canal de comunicación durante un tiempo preestablecido, y el segundo canal de comunicación es un canal de comunicación preestablecido.
En el sistema para gestionar la batería según la realización de la presente invención, a través del segundo canal de comunicación, una pluralidad de sistemas de gestión de batería de nivel superior diferentes del primer sistema de gestión de batería de nivel superior se conecta de manera alternada y periódica y se comunica entre sí.
El sistema para gestionar la batería según la realización de la presente invención incluye además una unidad de control que permite que la unidad de comunicación inalámbrica se comunique con un segundo sistema de gestión de batería de nivel superior conectado al segundo canal de comunicación cuando se realiza la comunicación al cambiar al segundo canal de comunicación y permite que una señal de anomalía en la comunicación del primer sistema de gestión de batería de nivel superior se transmita, a través de la unidad de comunicación inalámbrica, al segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través del segundo canal de comunicación.
El sistema para gestionar la batería según la realización de la presente invención incluye además una unidad de medición del estado de la batería que mide un estado de la batería, en el que la unidad de control permite que los datos medidos relacionados con el estado de la batería se transmitan al segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través de la unidad de comunicación inalámbrica.
Un sistema para gestionar una batería según una implementación particular de la presente invención incluye una unidad de comunicación inalámbrica que se comunica utilizando una pluralidad de sistemas de gestión de batería de nivel inferior asociados dispuestos en el mismo bastidor de baterías a través de un tercer canal de comunicación, una unidad de cambio de canal que permite que la unidad de comunicación inalámbrica se comunique usando un segundo canal de comunicación diferente del tercer canal de comunicación durante un tiempo preestablecido en un período preestablecido, y una unidad de comunicación que transmite y recibe datos con una unidad de control de nivel superior.
El sistema para gestionar la batería según la realización particular de la presente invención incluye además una unidad de control que permite una señal de anomalía en la comunicación a la unidad de control de nivel superior si la unidad de comunicación inalámbrica recibe la señal de anomalía en la comunicación de un sistema de gestión de batería de nivel superior de un sistema de gestión de batería de nivel inferior no asociado se recibe desde el sistema de gestión de batería de nivel inferior no asociado correspondiente no dispuesto en el mismo bastidor de baterías cuando la unidad de comunicación inalámbrica realiza de forma inalámbrica la comunicación inalámbrica utilizando el segundo canal de comunicación. En el sistema para gestionar la batería según la realización particular de la presente invención, si la señal de anomalía en la comunicación del sistema de gestión de batería de nivel superior se recibe del sistema de gestión de batería de nivel inferior no asociado a través del segundo canal de comunicación, la unidad de control permite que una señal de comando recibido de la unidad de control de nivel superior antes de un tiempo preestablecido se transmita al sistema de gestión de batería de nivel inferior no asociado.
En el sistema para gestionar la batería según la realización particular de la presente invención, cuando la unidad de comunicación inalámbrica realiza la comunicación inalámbrica utilizando la unidad de comunicación inalámbrica recibe datos de medición de la batería medidos por el sistema de gestión de batería de nivel inferior desde el sistema de gestión de batería de nivel inferior no asociado y transmite los datos de medición de la batería al sistema de nivel superior.
Un procedimiento para gestionar una batería según la realización de la presente invención incluye detectar una anomalía en la comunicación de un primer sistema de gestión de batería de nivel superior que realiza la comunicación usando un primer canal de comunicación y cambiar el primer canal de comunicación de una unidad de comunicación inalámbrica a un segundo canal de comunicación diferente del primer canal de comunicación para realizar la comunicación cuando se detecta la anomalía en la comunicación del primer sistema de gestión de batería de nivel superior en la detección de la anomalía en la comunicación.
En el procedimiento para gestionar la batería según la realización de la presente invención, la anomalía en la comunicación se detecta si no se recibe una señal del primer sistema de gestión de batería de nivel superior a través del primer canal de comunicación durante un tiempo preestablecido, y el segundo canal de comunicación es un canal de comunicación preestablecido.
En el procedimiento para gestionar la batería según la realización de la presente invención, a través del segundo canal de comunicación, una pluralidad de sistemas de gestión de batería de nivel superior diferentes del primer sistema de gestión de batería de nivel superior se conecta de manera alternada y periódica y se comunica entre sí. El procedimiento para gestionar la batería según la realización de la presente invención incluye además comunicarse con un segundo sistema de gestión de batería de nivel superior conectado al segundo canal de comunicación cuando se realiza la comunicación al cambiar al segundo canal de comunicación y transmitir una señal de anomalía en la comunicación del primer sistema de gestión de batería de nivel superior al segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través del segundo canal de comunicación.
En el procedimiento para gestionar la batería según la realización de la presente invención, los datos medidos relacionados con el estado de la batería se transmiten al segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través del segundo canal de comunicación, o un comando recibido del controlador de nivel superior se recibe del segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través del segundo canal de comunicación.
Efectos ventajosos
La presente invención tiene el efecto de mantener la continuidad de la comunicación sin configuración adicional incluso si se produce una anomalía en la comunicación al realizar la comunicación en una estructura en árbol entre los sistemas de gestión de batería de nivel superior e inferior.
Descripción de las figuras
Las figuras siguientes adjuntas a la memoria descriptiva ilustran ejemplos preferidos de la presente invención, por ejemplo, y sirven para permitir que los conceptos técnicos de la presente invención se comprendan mejor junto con la descripción detallada de la invención que se proporciona a continuación y, por lo tanto, la presente invención no debe interpretarse solo con las cuestiones en dichas figuras.
La figura 1 es un diagrama que ilustra esquemáticamente una configuración de una pluralidad de bastidores de baterías en un ESS según una realización de la presente invención;
la figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración de un sistema para gestionar una batería; la figura 3A es un diagrama de configuración de un sistema de gestión para módulo de batería según una realización de la presente invención;
la figura 3B es un diagrama de configuración de un sistema de gestión para bastidor de baterías según una realización de la presente invención;
la figura 4 es un diagrama que ilustra un ejemplo de traslado de un canal de comunicación sencillo entre los sistemas para gestionar una batería según una realización de la presente invención;
la figura 5 es un diagrama de flujo de un procedimiento para gestionar una batería según una realización de la presente invención;
la figura 6 es un diagrama de flujo de un procedimiento para gestionar una batería según una realización de la presente invención; y
la figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración de hardware del sistema para gestionar la batería según la realización de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
A continuación, en la presente memoria, se describirán diversas realizaciones de la presente invención con referencia a las figuras adjuntas. Sin embargo, esto no pretende limitar la presente invención a una realización específica; se debe entender que incluye diversas modificaciones, equivalentes y/o alternativas de las realizaciones de la presente invención. En relación con la descripción de las figuras, se pueden utilizar números de referencia parecidos para elementos constituyentes parecidos.
Los términos utilizados en la presente memoria solo se utilizan para describir una realización específica y no pueden pretender limitar el alcance de otras realizaciones. Las expresiones en singular pueden incluir expresiones en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Todos los términos utilizados en la presente memoria, incluidos los términos técnicos o científicos, pueden tener el mismo significado que entiende en general una persona experta en la materia. Se puede interpretar que los términos definidos en un diccionario de uso general tienen un significado igual o parecido al significado en el contexto de la tecnología relacionada, y no deben interpretarse como un significado ideal o excesivamente formal a menos que se definan explícitamente en la presente memoria. En algunos casos, incluso los términos definidos en la presente memoria no pueden interpretarse para excluir realizaciones de la presente invención.
Además, al describir los elementos constituyentes de la realización de la presente invención, se pueden utilizar términos tales como primero, segundo, A, B, (a) y (b). Estos términos sirven únicamente para distinguir el elemento constituyente de otros elementos constituyentes, y la naturaleza, secuencia u orden del componente no está limitado por el término. Cuando un determinado elemento constituyente se describe como "conectado", "acoplado" o "vinculado" a otro elemento constituyente, se debe entender que el elemento constituyente puede estar directamente conectado o vinculado al otro componente, pero otro componente puede estar "conectado", "acoplado" o "vinculado" entre los componentes.
La figura 1 ilustra esquemáticamente una configuración de una pluralidad de bastidores de baterías en un ESS según una realización de la presente invención.
Un ESS 15 incluye una pluralidad de bastidores 20, 30 y 40 de baterías. Cada bastidor de baterías incluye una pluralidad de módulos de baterías 100 a 110 conectados en serie o en paralelo.
Cada uno de los módulos de batería 100 a 110 incluye un sistema de gestión de batería (BMS) que controla y monitoriza el módulo de batería. En el BMS, existe un MBMS (módulo BMS) que controla y monitoriza cada uno de los módulos de batería, y existe un RBMS (bastidor BMS) que controla una pluralidad de MBMS y transfiere los datos recibidos del MBMS a un sistema de nivel superior. Además, el RBMS puede transmitir un comando recibido del sistema de nivel superior a cada módulo de batería o al módulo de batería correspondiente. Aquí, MBMS es un sistema de gestión de batería de nivel inferior de RBMS, y RBMS es un sistema de gestión de batería de nivel superior del MBMS.
Cada MBMS monitoriza el estado de la batería al detectar la temperatura, la tensión y la corriente de cada módulo de batería o celda de batería, y transmite datos de información monitorizados al RBMS de forma inalámbrica o por cable.
El RBMS que ha recibido la información sobre el estado de la batería o los datos de información sobre el estado del módulo de batería desde cada MBMS puede transmitir estos datos directamente al controlador de nivel superior, o puede transmitir los datos de información obtenidos al determinar un estado del módulo de batería basándose en estos datos al controlador de nivel superior.
La figura 2 ilustra esquemáticamente una conexión de comunicación entre el sistema de gestión de batería de nivel superior y el sistema de gestión de batería de nivel inferior.
El paquete 1 de baterías incluye un módulo 10 de batería compuesto por una o más celdas de batería y que puede cargar y descargar, una unidad 14 de conmutación conectada en serie al lado del terminal positivo o al lado del terminal negativo del módulo 10 de batería para controlar un flujo de corriente de carga/descarga del módulo 10 de batería, y el MBMS 102 que monitoriza la tensión, corriente, temperatura, etc. del módulo 10 de batería y controla y logra impedir la sobrecarga y la sobredescarga.
Aquí, la unidad 14 de conmutación es un elemento de conmutación semiconductor para controlar el flujo de corriente para cargar o descargar el módulo 10 de batería y, por ejemplo, se puede utilizar por lo menos un MOSFET.
Además, el MBMS 102 puede medir o calcular una tensión y corriente de una puerta, fuente, drenaje, etc. del elemento de conmutación semiconductor para monitorizar una tensión, corriente, temperatura, etc. del módulo 10 de batería, y puede medir también la corriente, tensión, temperatura, etc. del módulo de batería utilizando un sensor 12 dispuesto adyacente al elemento de conmutación semiconductor. El MBMS 102 es una interfaz que recibe los valores obtenidos al medir los diversos parámetros descritos anteriormente, y puede incluir una pluralidad de terminales y un circuito conectado a estos terminales para realizar el procesamiento de los valores de entrada. Además, el MBMS 102 puede controlar el encendido/apagado del MOSFET y puede conectarse al módulo 10 de batería para monitorizar el estado del módulo 10 de batería.
Dado que la configuración del paquete 1 de baterías y la configuración del MBMS 102 son configuraciones conocidas, se omitirá una descripción más detallada.
Mientras tanto, el MBMS 102 según las realizaciones de la presente invención está conectado a un RBMS 100 de nivel superior, y el funcionamiento del mismo puede controlarse basándose en una señal aplicada desde el BMS de nivel superior. Además, el RBMS 100 de nivel superior se puede conectar al controlador 2 de nivel superior. El funcionamiento del RBMS 100 de nivel superior también se puede controlar basándose en una señal aplicada desde el controlador 2 de nivel superior.
A continuación, en la presente memoria, se describirá en detalle una configuración y un procedimiento en el que se realiza la comunicación entre el MBMS 102 y el controlador 2 de nivel superior cuando se produce una anomalía en la comunicación en el RBMS 100 de nivel superior.
La figura 3A es un diagrama de configuración de un sistema de gestión para módulo de batería según una realización de la presente invención.
Un sistema 300 de gestión para módulo de batería correspondiente al MBMS 102 incluye una unidad 301 de comunicación inalámbrica, una unidad 302 de detección de anomalías en la comunicación, una unidad 304 de medición del estado de la batería, una unidad 306 de cambio de canal y una unidad 308 de control.
La unidad 301 de comunicación inalámbrica se comunica de forma inalámbrica con un sistema de gestión para bastidor de baterías (correspondiente al RBMS 100), que es un sistema de gestión de batería de nivel superior que está ubicado en el mismo bastidor que el módulo de batería y controla mediante la recepción de diversos datos del módulo de batería y la transmisión de los datos al controlador de nivel superior y la recepción de comandos desde el controlador de nivel superior y la transmisión de los comandos al módulo de batería, a través de un primer canal de comunicación preestablecido. Típicamente, la unidad 301 de comunicación inalámbrica puede recibir un comando de medición del estado de la batería o un comando de cálculo del SOC de la batería, etc. desde el sistema de gestión para bastidor de baterías. O bien, la unidad 301 de comunicación inalámbrica puede transmitir datos relacionados con el estado de la batería, por ejemplo, datos de tensión, corriente o temperatura de la batería al sistema de gestión para bastidor de baterías, de forma inalámbrica. O bien, la unidad 301 de comunicación inalámbrica transmite una señal de anomalía en la batería al sistema de gestión para bastidor de baterías a través del primer canal de comunicación cuando se determina que existe una anomalía en la batería. Cuando existe una anomalía en la batería, es necesario tomar medidas inmediatas y, por tanto, es importante que la señal de anomalía en la batería se transmita rápidamente al controlador de nivel superior a través del sistema de gestión para bastidor de baterías. Sin embargo, si se produce una anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías (en lo sucesivo denominado "primer sistema de gestión para bastidor de baterías"), que es un nodo de comunicación intermedio, y los datos del estado de la batería no se pueden transferir al controlador de nivel superior o el comando recibido del controlador de nivel superior no se puede recibir, la batería no se puede utilizar de manera eficaz y efectiva. Por lo tanto, cuando se determina que se ha producido una anomalía en la comunicación en el sistema de gestión para bastidor de baterías ubicado en el mismo bastidor, la unidad 301 de comunicación inalámbrica intenta la comunicación a través de un segundo canal de comunicación diferente del primer canal de comunicación que se ha utilizado para comunicarse con el primer sistema de gestión para bastidor de baterías.
Cuando se produce la anomalía en la comunicación en el primer sistema de gestión para bastidor de baterías, los sistemas de gestión para módulo de batería intentan la comunicación a través del segundo canal de comunicación con cualquier otro sistema de gestión para bastidor de baterías ubicado en otro bastidor para mantener la continuidad de la comunicación. Aquí, cada uno de los sistemas de gestión para bastidores de baterías en la pluralidad de bastidores de baterías se comunica con el sistema de gestión para módulo de batería en el mismo bastidor a través de un canal predeterminado, pero realiza periódicamente la comunicación a través del segundo canal de comunicación durante un tiempo predeterminado. Cada uno de la pluralidad de sistemas de gestión para bastidores de baterías realiza de manera alternada la comunicación a través de un segundo canal de comunicación en cada período. Cuando la unidad 301 de comunicación inalámbrica realiza la comunicación a través del segundo canal de comunicación debido a una anomalía en la comunicación del primer sistema de gestión para bastidor de baterías mientras la pluralidad de sistemas de gestión para bastidores de baterías realiza de manera alternada la comunicación a través del segundo canal de comunicación, la unidad 301 de comunicación inalámbrica realiza la comunicación con un sistema de gestión para bastidor de baterías (en lo sucesivo denominado segundo sistema de gestión para bastidor de baterías) que realiza la comunicación a través del segundo canal de comunicación.
La unidad 301 de comunicación inalámbrica transmite la señal de anomalía en la comunicación del primer sistema de gestión para bastidor de baterías al segundo sistema de gestión para bastidor de baterías a través del segundo canal de comunicación. Además, la unidad 301 de comunicación inalámbrica transmite los datos del estado de la batería al segundo sistema de gestión para bastidor de baterías a través del segundo canal de comunicación.
Además, la unidad 301 de comunicación inalámbrica recibe diversos comandos recibidos del controlador de nivel superior del segundo sistema de gestión para bastidor de baterías a través del segundo canal de comunicación.
La unidad 302 de detección de anomalías en la comunicación determina una anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías en el mismo bastidor. Se incluyen todos los procedimientos para determinar anomalías en la comunicación. Por ejemplo, cuando se transmite periódicamente una señal de confirmación de comunicación al sistema de gestión para bastidor de baterías en el mismo bastidor, y se recibe una señal de respuesta a la señal de confirmación de comunicación correspondiente, se determina que no existe ninguna anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías, y cuando no se recibe la señal de respuesta, se determina que existe una anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente.
O, por ejemplo, la unidad 301 de comunicación inalámbrica recibe periódicamente un comando del sistema de gestión para bastidor de baterías, y si no se recibe ninguna señal del sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente durante un tiempo predeterminado, la unidad 302 de detección de anomalías en la comunicación determina que existe una anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente.
La unidad 304 de medición del estado de la batería es una configuración para medir el estado de la batería y puede incluir una configuración que mide la tensión, la corriente o la temperatura de la batería. En general, existen procedimientos para medir la tensión de la batería, por ejemplo, un procedimiento para usar un amplificador operacional y un procedimiento para usar un relé y un condensador. Además, en general, la medición de la corriente de la batería se puede realizar usando un sensor de corriente correspondiente en por lo menos uno de un procedimiento de transformador de corriente, un procedimiento de elemento de Hall y un procedimiento de fusible. Además, en general, la medición de la temperatura de la batería se puede medir mediante, por ejemplo, un termistor. El termistor es un elemento semiconductor que se obtiene combinando óxidos como manganeso, níquel, cobre, cobalto, cromo y hierro para mezclarlos y sinterizarlos, y es un elemento que tiene la característica de que el valor de la resistencia eléctrica cambia según la temperatura. Por ejemplo, el termistor puede ser un termistor de coeficiente de temperatura positivo (PTC) que tiene valores de temperatura y resistencia que tienen una característica proporcional, un termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC) que tiene valores de temperatura y resistencia que tienen una característica proporcional inversa, y una resistencia de temperatura crítica en el cual un valor de resistencia cambia rápidamente a una temperatura específica.
Los datos de tensión, corriente o temperatura de la batería medidos por la unidad 304 de medición del estado de la batería pueden transmitirse a un sistema de gestión para bastidor de baterías, que es un sistema de gestión de batería de nivel superior. Además, se puede calcular el SOC de la batería usando los datos de tensión, corriente o temperatura de la batería medidos por la unidad 304 de medición del estado de la batería, y la determinación de anomalías en la batería se puede realizar usando la información calculada del SOC de la batería. El SOC de la batería o una señal de anomalía en la batería determinada en función del SOC de la batería se transmite al sistema de gestión para bastidor de baterías, que es el sistema de gestión de batería de nivel superior.
La unidad 306 de cambio de canal permite que la unidad 301 de comunicación inalámbrica realice la comunicación a través de un segundo canal de comunicación preestablecido cuando la unidad 302 de detección de anomalías en la comunicación detecta la anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías en el mismo bastidor de baterías. Cuando el sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente tiene una anomalía en la comunicación, la unidad 306 de cambio de canal almacena la información del segundo canal de comunicación para que la unidad 301 de comunicación inalámbrica pueda realizar la comunicación a través del segundo canal de comunicación.
Cuando la unidad 302 de detección de anomalías en la comunicación detecta la anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente, la unidad 308 de control recibe la señal de anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente desde la unidad 302 de detección de anomalías en la comunicación. Cuando la unidad 308 de control recibe la señal de anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente desde la unidad 302 de detección de anomalías en la comunicación, la unidad 308 de control hace que la unidad 301 de comunicación inalámbrica transmita datos que incluyen la información de que se ha producido una anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente al sistema de gestión para bastidor de baterías de otro bastidor a través del segundo canal de comunicación.
La figura 3B es un diagrama de configuración de un sistema de gestión para bastidor de baterías según una realización de la presente invención.
El sistema 309 de gestión para bastidor de baterías incluye una unidad 310 de comunicación inalámbrica, una unidad 312 de cambio de canal, una unidad 314 de comunicación y una unidad 316 de control.
La unidad 310 de comunicación inalámbrica básicamente realiza la comunicación inalámbrica con el sistema de gestión para módulo de batería en el mismo bastidor a través de un canal de comunicación preestablecido, por ejemplo, un tercer canal de comunicación. La unidad 310 de comunicación inalámbrica transmite lod comandos recibidos del controlador de nivel superior a un módulo de batería en el mismo bastidor de baterías a través del tercer canal de comunicación.
La unidad 310 de comunicación inalámbrica realiza la comunicación a través del segundo canal de comunicación, que es el canal de comunicación preestablecido, durante un tiempo predeterminado en un período preestablecido. La unidad 310 de comunicación inalámbrica puede realizar la comunicación con el sistema 300 de gestión para módulo de batería dispuesto en otro bastidor a través del segundo canal de comunicación. En este caso, como se describe anteriormente, cuando se produce una anomalía en la comunicación en el sistema de gestión para módulo de batería en el mismo bastidor, el sistema 300 de gestión para módulo de batería dispuesto en otro bastidor, el sistema 300 de gestión para módulo de batería intenta la comunicación cambiando un canal a un canal de comunicación preestablecido, por ejemplo, el segundo canal de comunicación. En este caso, a través del segundo canal de comunicación preestablecido, cada uno de los sistemas de gestión para bastidores de baterías dispuestos en una pluralidad de otros bastidores realiza de manera alternada la comunicación cambiando al segundo canal de comunicación durante un tiempo preestablecido en un período preestablecido. Cuando el sistema 300 de gestión para módulo de batería en el cual se produce una anomalía en la comunicación en el sistema de gestión de batería de nivel superior cambia al segundo canal de comunicación para realizar la comunicación, el sistema 300 de gestión para módulo de batería puede realizar la comunicación con un sistema de gestión para bastidor de baterías, que está en comunicación a través del segundo canal de comunicación, entre otra pluralidad de sistemas de gestión para bastidores de baterías.
Es decir, cuando se produce la anomalía en la comunicación en el sistema de gestión para bastidor de baterías de otro bastidor, la unidad 310 de comunicación inalámbrica puede realizar la comunicación con el sistema 300 de gestión para módulo de batería en el bastidor correspondiente, y recibir una señal de anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías en el bastidor correspondiente del sistema 300 de gestión para módulo de batería a través del segundo canal de comunicación. Además, la unidad 310 de comunicación inalámbrica puede recibir los datos de información sobre el estado de la batería desde el sistema 300 de gestión para módulo de batería en el bastidor, en el que se ha producido la anomalía en la comunicación, a través del segundo canal de comunicación. Además, si existe un comando, que se recibe del controlador 2 de nivel superior durante un tiempo determinado antes de que se establezca la conexión de comunicación a través del segundo canal de comunicación al sistema 300 de gestión para módulo de batería, en el bastidor en el que se ha producido una anomalía en la comunicación, la unidad 310 de comunicación inalámbrica transmite los comandos correspondientes al sistema 300 de gestión para módulo de batería a través del segundo canal de comunicación.
La unidad 312 de cambio de canal cambia el canal de comunicación de la unidad 310 de comunicación inalámbrica. La unidad 310 de comunicación inalámbrica normalmente realiza la comunicación con sistemas de gestión para módulo de batería en el mismo bastidor a través de un tercer canal de comunicación. Sin embargo, cuando la anomalía en la comunicación se produce en el sistema de gestión para módulo de batería en otro bastidor específico y la comunicación con el sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente es imposible, la continuidad de la comunicación se puede mantener cambiando a un canal específico, por ejemplo, el segundo canal de comunicación, e intentar comunicarse con un sistema de gestión para bastidor de baterías de otro bastidor. En este momento, para realizar la comunicación con el sistema de gestión para módulo de batería dispuesto en otro bastidor que intenta la comunicación cambiando al segundo canal de comunicación, los sistemas de gestión para bastidores de baterías en un bastidor distinto del bastidor, en el que se ha producido la anomalía en la comunicación, realizan la comunicación cambiando de manera alternada y periódica al segundo canal de comunicación.
En consecuencia, la unidad 312 de cambio de canal cambia el canal de comunicación de la unidad 310 de comunicación inalámbrica para realizar la comunicación a través de un canal de comunicación preestablecido durante un tiempo preestablecido en un período preestablecido.
La unidad 314 de comunicación realiza la comunicación con el controlador 2 de nivel superior. La unidad 314 de comunicación puede ser una unidad de comunicación inalámbrica o una unidad de comunicación por cable. En el caso de la unidad de comunicación inalámbrica, se puede utilizar integrándola con la unidad 310 de comunicación inalámbrica.
La unidad 314 de comunicación transmite la información sobre el estado de la batería recibida del sistema de gestión para módulo de batería en el mismo bastidor recibido por la unidad 310 de comunicación inalámbrica al controlador 2 de nivel superior.
Además, la unidad 314 de comunicación recibe comandos de control del controlador 2 de nivel superior.
Además, la unidad 314 de comunicación transmite la señal de anomalía en la comunicación y los datos del estado de la batería del sistema de gestión para bastidor de baterías recibidos del sistema 300 de gestión para módulo de batería en otro bastidor mediante la unidad 310 de comunicación inalámbrica al controlador 2 de nivel superior a través del segundo canal de comunicación.
Cuando la señal de anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías se recibe desde el sistema de gestión para módulo de batería no asociado a través del segundo canal de comunicación, la unidad 316 de control hace que la unidad 310 de comunicación inalámbrica transmita una señal de comando, que se ha recibido de la unidad de control superior antes de un tiempo preestablecido, a un sistema de gestión para módulo de batería que no está asociado al estar dispuesto en otro bastidor.
La figura 4 ilustra un ejemplo de un canal de comunicación entre los sistemas para gestionar una batería según una realización de la presente invención.
BBMS (BANCO DE BMS) está conectado de forma comunicativa al RBMS_A, RBMS_B y RBMS_C a través de comunicación CAN. En este caso se establece una conexión por cable a través de comunicación CAN, pero se podrá conectar de forma inalámbrica.
Cada RBMS realiza la comunicación inalámbrica con una pluralidad de MBMS dispuestos en cada bastidor. Cada RBMS se comunica de forma inalámbrica con cada uno de la pluralidad de MBMS dispuestos en cada bastidor a través de cada canal de comunicación establecido.
Por ejemplo, el RBMS_A se comunica de forma inalámbrica a través del canal A con la pluralidad de MBMS en el mismo bastidor. El RBMS_A puede transmitir diversas señales de comando, tales como un comando de control o un comando de monitorización, etc. recibidas del BBMS, que es un controlador de nivel superior, al MBMS, un sistema de gestión de batería de nivel inferior, respectivamente, a través del canal A. Además, cada MBMS también puede transmitir información sobre el estado de la batería o información de las anomalías de la batería, etc. al RBMS_A a través del canal A.
Sin embargo, los MBMS en el mismo bastidor que el RBMS_A básicamente transmiten y reciben señales hacia y desde el BBMS, que es un controlador de nivel superior, solo a través del RBMS_A, a través del canal A. Sin embargo, si se produce una anomalía en la comunicación en el RBMS_A, los MBMS que realizaron la comunicación con el BBMS a través del RBMS_A pasan a un estado de comunicación deshabilitada.
Por lo tanto, para eliminar el estado de comunicación deshabilitada de estos MBMS, se forma un canal separado para comunicarse cambiando el canal a, por ejemplo, el canal E, de modo que los MBMS puedan comunicarse con el sistema de gestión para bastidor de baterías de otro bastidor de baterías.
Específicamente, cada uno de la pluralidad de RBMS realiza la comunicación al conectarse periódicamente a un canal de emergencia preestablecido, por ejemplo, el canal E como el segundo canal de comunicación descrito anteriormente, mientras básicamente realiza la comunicación con el MBMS en el bastidor de baterías correspondiente a través de un canal de comunicación establecido. Una pluralidad de RBMS realizan de manera alternada la comunicación a través del canal E. Los MBMS cuya comunicación está deshabilitada debido a una anomalía en la comunicación del RBMS_A pueden detectar la anomalía en la comunicación del RBMS_A y cambian el canal de comunicación al canal E, y pueden realizar la comunicación con el RBMS_B de otro bastidor que está en comunicación a través del canal E en ese momento.
A través del canal E, la pluralidad de MBMS en un estado de comunicación deshabilitada puede recibir un comando de BBMS, que es un controlador de nivel superior, o transmitir información sobre el estado de la batería o información sobre anomalías de la batería a través del RBMS_B de otro bastidor sin un cortocircuito en la comunicación.
La figura 5 es un diagrama de flujo de un procedimiento de gestión según una realización de la presente invención. El sistema 300 de gestión para módulo de batería, que es un sistema de gestión de batería de nivel inferior, detecta una anomalía en la comunicación de un sistema de gestión para bastidor de baterías, que es un primer sistema de gestión de batería de nivel superior que realiza la comunicación de forma inalámbrica a través de un primer canal de comunicación (S500). El sistema de gestión para bastidor de baterías en el mismo bastidor que el sistema 300 de gestión para módulo de batería es un sistema asociado con el sistema de gestión para módulo de batería, y el sistema de gestión para bastidor de baterías en otro bastidor es un sistema no asociado con el sistema de gestión para módulo de batería.
Por ejemplo, se transmite periódicamente una señal de confirmación de comunicación al sistema de gestión para bastidor de baterías en el mismo bastidor, y cuando se recibe una señal de respuesta a la señal de confirmación de comunicación, se determina que no existe ninguna anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente, y cuando no se recibe la señal de respuesta, se determina que existe una anomalía en la comunicación en el sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente.
O, por ejemplo, la unidad 301 de comunicación inalámbrica recibe periódicamente un comando desde el sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente, y cuando no se recibe ninguna señal del sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente durante un tiempo predeterminado, la unidad 302 de detección de anomalías determina que existe una anomalía en la comunicación en el sistema de gestión para bastidor de baterías correspondiente.
El sistema 300 de gestión para módulo de batería inicia la comunicación inalámbrica utilizando un segundo canal de comunicación diferente del primer canal de comunicación (S502).
El segundo canal de comunicación es un canal preestablecido y es un canal a través del cual los sistemas de gestión para bastidores de baterías de otros bastidores cambian periódicamente de canal para realizar la comunicación inalámbrica.
En consecuencia, cuando el sistema 300 de gestión para módulo de batería inicia la comunicación utilizando el segundo canal de comunicación, el sistema 300 de gestión para módulo de batería transmite una señal de anomalía en la comunicación del primer sistema de gestión de batería de nivel superior al segundo sistema de gestión de batería de nivel superior que realiza la comunicación utilizando el segundo canal de comunicación (S504).
El segundo sistema de gestión de batería de nivel superior es un sistema de gestión para bastidor de baterías que realiza la comunicación a través del segundo canal de comunicación cuando el sistema 300 de gestión para módulo de batería realiza la comunicación utilizando el segundo canal de comunicación.
El sistema 300 de gestión para módulo de batería se comunica con el segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través del segundo canal de comunicación (S506).
La unidad 301 de comunicación inalámbrica transmite los datos del estado de la batería al segundo sistema de gestión para bastidor de baterías a través del segundo canal de comunicación. Además, la unidad 301 de comunicación inalámbrica recibe diversos comandos recibidos del controlador de nivel superior del segundo sistema de gestión para bastidor de baterías a través del segundo canal de comunicación.
La figura 6 es un diagrama de flujo de un procedimiento de gestión según una realización de la presente invención. El sistema 309 de gestión para bastidor de baterías se comunica con un sistema de gestión de batería de nivel inferior, que es un sistema de gestión para módulo de batería en el mismo bastidor, a través de un tercer canal de comunicación (S600).
La unidad 310 de comunicación inalámbrica del sistema de gestión para bastidor de baterías típicamente realiza la comunicación inalámbrica con el sistema de gestión para módulo de batería en el mismo bastidor a través de un canal de comunicación preestablecido, por ejemplo, un tercer canal de comunicación. La unidad 310 de comunicación inalámbrica transmite los comandos recibidos desde un controlador de nivel superior a un módulo de batería en el mismo bastidor de baterías a través del tercer canal de comunicación.
Además, el sistema 309 de gestión para bastidor de baterías realiza la comunicación a través de un segundo canal de comunicación preestablecido durante un tiempo preestablecido en un período preestablecido (S602).
La unidad 310 de comunicación inalámbrica del sistema 309 de gestión para bastidor de baterías realiza la comunicación a través del segundo canal de comunicación que es el canal de comunicación preestablecido durante un tiempo predeterminado en un período preestablecido.
Si el sistema 309 de gestión para bastidor de baterías recibe una señal de anomalía en la comunicación del primer sistema de gestión de batería de nivel superior desde un sistema de batería de nivel inferior en otro bastidor mientras realiza la comunicación a través del segundo canal de comunicación, la señal de anomalía en la comunicación se transmite al controlador de nivel superior (S604).
Es decir, cuando se produce una anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías de otro bastidor, la unidad 310 de comunicación inalámbrica puede realizar la comunicación con el sistema 300 de gestión para módulo de batería en el bastidor correspondiente y recibe la señal de anomalía en la comunicación del sistema de gestión para bastidor de baterías en el bastidor correspondiente desde el sistema 300 de gestión para módulo de batería a través del segundo canal de comunicación.
El sistema 309 de gestión para bastidor de baterías transmite los datos del estado de la batería recibidos desde el sistema de gestión de batería de nivel inferior al controlador de nivel superior a través del segundo canal de comunicación (S606).
Específicamente, la unidad 310 de comunicación inalámbrica del sistema 309 de gestión para bastidor de baterías puede recibir los datos de información sobre el estado de la batería desde el sistema 300 de gestión para módulo de batería en el bastidor en el que se ha producido la anomalía en la comunicación a través del segundo canal de comunicación.
Además, el sistema 309 de gestión para bastidor de baterías transmite el comando recibido desde el controlador de nivel superior antes de un tiempo predeterminado al sistema de gestión para módulo de batería, que es un sistema de gestión de batería de nivel inferior, a través del segundo canal de comunicación (S608).
Si se recibe el comando desde el controlador 2 de nivel superior durante un tiempo predeterminado antes de que se establezca la conexión de comunicación a través del segundo canal de comunicación al sistema 300 de gestión para módulo de batería en el bastidor donde se ha producido una anomalía en la comunicación, la unidad 310 de comunicación inalámbrica del sistema 309 de gestión para bastidor de baterías transmite las órdenes correspondientes al sistema 300 de gestión para módulo de batería a través del segundo canal de comunicación. La figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración de hardware del sistema para gestionar la batería según la realización de la presente invención.
Un sistema 700 para gestionar una batería puede incluir un microcontrolador (MCU) 710 que controla diversos procesos y configuraciones, una memoria 720 en la que se registran un programa del sistema operativo y diversos programas (p. ej., un programa de diagnóstico de anomalía en el paquete de baterías o un programa de estimación de la temperatura del paquete de baterías), etc., una interfaz 730 de entrada y salida que proporciona una interfaz de entrada y una interfaz de salida entre el módulo de celda de batería y/o el elemento de conmutación semiconductor, y una interfaz 740 de comunicación que puede realizar la comunicación con el exterior a través de un cable o red de comunicación inalámbrica. De esta manera, el programa informático según la presente invención se registra en la memoria 720 y se procesa mediante el microcontrolador 710, de este modo puede implementarse como un módulo que realiza los bloques funcionales respectivos que se ilustran en las figuras 3A y 3B.
En esta memoria descriptiva, la referencia a "una realización" de los principios de la presente invención y diversas modificaciones de dicha expresión, en conexión con esta realización, significa que un rasgo, estructura, característica, etc. particular están incluidos en por lo menos una realización de los principios de la presente invención. En consecuencia, la expresión "en una realización" y cualquier otro ejemplo modificado divulgado a lo largo de esta memoria descriptiva no necesariamente se refieren todos a la misma realización.
Todas las realizaciones y ejemplos condicionales divulgados a través de la presente memoria descriptiva se describen con la intención de ayudar a un experto en la materia del campo técnico de la presente invención a comprender los principios y conceptos de la presente invención.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (300) para gestionar una batería, comprendiendo el sistema:
una unidad (301) de comunicación inalámbrica configurada para comunicarse con un primer sistema (100) de gestión de batería de nivel superior que realiza la comunicación utilizando un primer canal de comunicación; una unidad (302) de detección de anomalías en la comunicación configurada para detectar una anomalía en la comunicación del primer sistema (100) de gestión de batería de nivel superior que realiza la comunicación utilizando el primer canal de comunicación;
caracterizado por queademás comprende una unidad (306) de cambio de canal configurada para cambiar el canal de comunicación de la unidad (301) de comunicación inalámbrica a un segundo canal de comunicación diferente del primer canal de comunicación en base a la anomalía en la comunicación del primer sistema (100) de gestión de batería de nivel superior que se detecta mediante la unidad (302) de detección de anomalías en la comunicación, y en el que, a través del segundo canal de comunicación, una pluralidad de sistemas de gestión de batería de nivel superior diferentes del primer sistema (100) de gestión de batería de nivel superior están configurados para conectarse y comunicarse entre sí de manera alternada y periódica.
2. El sistema de la reivindicación 1,
en el que la unidad de detección de anomalías en la comunicación está configurada para detectar una anomalía en la comunicación si no se recibe una señal del primer sistema de gestión de batería de nivel superior a través del primer canal de comunicación durante un tiempo preestablecido, y
el segundo canal de comunicación es un canal de comunicación preestablecido.
3. El sistema de la reivindicación 1, que además comprende:
una unidad de control configurada para permitir que la unidad de comunicación inalámbrica se comunique con un segundo sistema de gestión de batería de nivel superior conectado al segundo canal de comunicación cuando se realiza la comunicación al cambiar al segundo canal de comunicación y permitir una señal de anomalía en la comunicación de la primera batería de nivel superior sistema de gestión que se transmitirá, a través de la unidad de comunicación inalámbrica, al segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través del segundo canal de comunicación.
4. El sistema de la reivindicación 3, que además comprende:
una unidad (304) de medición del estado de la batería configurada para medir un estado de la batería,
en el que la unidad de control está configurada para permitir que los datos medidos relacionados con el estado de la batería se transmitan al segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través de la unidad de comunicación inalámbrica.
5. Un procedimiento para gestionar una batería, comprendiendo el procedimiento:
detectar (S500) una anomalía en la comunicación de un primer sistema (100) de gestión de batería de nivel superior que realiza la comunicación utilizando un primer canal de comunicación;
caracterizado por queademás comprende cambiar (S502) el primer canal de comunicación de una unidad de comunicación inalámbrica a un segundo canal de comunicación diferente del primer canal de comunicación para realizar la comunicación cuando la anomalía en la comunicación del primer sistema (100) de gestión de batería de nivel superior se detecta en la detección de la anomalía en la comunicación,
y en el que, a través del segundo canal de comunicación, una pluralidad de sistemas de gestión de batería de nivel superior diferentes del primer sistema (100) de gestión de batería de nivel superior se conectan de manera alternada y periódica y se comunican entre sí.
6. El procedimiento de la reivindicación 5,
en el que la anomalía en la comunicación se detecta si no se recibe una señal del primer sistema de gestión de batería de nivel superior a través del primer canal de comunicación durante un tiempo preestablecido, y en el que el segundo canal de comunicación es un canal de comunicación preestablecido.
7. El procedimiento de la reivindicación 5,
en el que, a través del segundo canal de comunicación, una pluralidad de sistemas de gestión de batería de nivel superior diferentes del primer sistema de gestión de batería de nivel superior se conecta de manera alternada y periódica y se comunica entre sí.
8. El procedimiento de la reivindicación 7, que además comprende:
comunicarse (S502) con un segundo sistema de gestión de batería de nivel superior conectado al segundo canal de comunicación cuando se realiza la comunicación al cambiar al segundo canal de comunicación; y
transmitir (S504) una señal de anomalía en la comunicación del primer sistema de gestión de batería de nivel superior al segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través del segundo canal de comunicación.
9. El procedimiento de la reivindicación 8,
en el que los datos medidos relacionados con el estado de la batería se transmiten al segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través del segundo canal de comunicación, o un comando recibido desde el controlador de nivel superior se recibe desde el segundo sistema de gestión de batería de nivel superior a través del segundo canal de comunicación.
ES20834303T 2019-07-03 2020-06-30 Sistema de gestión de baterías y procedimiento de gestión Active ES2969495T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190080269A KR102679115B1 (ko) 2019-07-03 2019-07-03 배터리 관리 시스템 및 관리 방법
PCT/KR2020/008546 WO2021002658A1 (ko) 2019-07-03 2020-06-30 배터리 관리 시스템 및 관리 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2969495T3 true ES2969495T3 (es) 2024-05-20

Family

ID=74100227

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES23186553T Active ES3031711T3 (en) 2019-07-03 2020-06-30 System and method for managing battery
ES20834303T Active ES2969495T3 (es) 2019-07-03 2020-06-30 Sistema de gestión de baterías y procedimiento de gestión

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES23186553T Active ES3031711T3 (en) 2019-07-03 2020-06-30 System and method for managing battery

Country Status (7)

Country Link
US (2) US12218530B2 (es)
EP (3) EP4236236B1 (es)
JP (1) JP7278428B2 (es)
KR (1) KR102679115B1 (es)
ES (2) ES3031711T3 (es)
HU (2) HUE071665T2 (es)
WO (1) WO2021002658A1 (es)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102743585B1 (ko) * 2019-09-09 2024-12-17 주식회사 엘지에너지솔루션 중간 노드를 이용하여 통신하는 배터리 관리 시스템 및 방법
KR102325445B1 (ko) * 2021-04-28 2021-12-01 주식회사 네오세미텍 배터리팩 및 배터리팩 관리 시스템
CN113442793A (zh) * 2021-05-27 2021-09-28 苏州艾比柯电子有限公司 一种锂电池组智能监控系统及方法
AU2023209310A1 (en) * 2022-01-19 2024-04-11 Lg Energy Solution, Ltd. Energy storage system
WO2023206507A1 (zh) * 2022-04-29 2023-11-02 时代电服科技有限公司 电池管理设备的无线连接控制方法、装置和电池管理设备
CN114977427B (zh) * 2022-06-28 2026-02-10 珠海冠宇电源有限公司 通信控制方法、装置、终端设备及存储介质
EP4415209B1 (en) * 2022-09-27 2025-12-17 LG Energy Solution, Ltd. Battery control device for responding to loss of communication situation, and energy storage system comprising same
EP4414730B1 (en) * 2022-09-27 2026-04-22 LG Energy Solution, Ltd. Energy storage system for responding to abnormal communication situation and method thereof
KR20250049870A (ko) * 2023-10-05 2025-04-14 주식회사 엘지에너지솔루션 데이터 처리 장치 및 그것의 동작 방법
CN117395684A (zh) * 2023-10-26 2024-01-12 欣旺达动力科技股份有限公司 一种自适应最优信道无线通讯电池管理系统及方法
KR20250071684A (ko) * 2023-11-15 2025-05-22 주식회사 엘지에너지솔루션 통신 상태를 점검하는 방법 및 이를 수행하는 배터리 관리 시스템
DE102023213166B3 (de) * 2023-12-21 2025-06-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Ermitteln einer Einbauposition eines Batteriemoduls in einer Batterie
CN117930028B (zh) * 2024-03-21 2024-05-17 成都赛力斯科技有限公司 新能源车辆电池热失效的预测方法、系统、设备及介质

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5734690A (en) * 1980-08-11 1982-02-25 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Method of producing sheathed heater
KR101514660B1 (ko) 2010-03-03 2015-04-24 배명한 배터리 관리시스템 및 이를 이용한 서비스 제공방법
CN103270666B (zh) 2010-11-02 2018-01-30 纳维达斯解决方案有限公司 用于智能电池管理的无线电池区域网络
US9559530B2 (en) 2010-11-02 2017-01-31 Navitas Solutions Fault tolerant wireless battery area network for a smart battery management system
US9564762B2 (en) * 2010-11-02 2017-02-07 Navitas Solutions Fault tolerant wireless battery area network for a smart battery management system
JP5537468B2 (ja) 2011-03-01 2014-07-02 株式会社日立製作所 蓄電池制御システムおよび蓄電池制御方法
CN104885326B (zh) 2012-12-28 2017-06-13 日立麦克赛尔株式会社 组合电池系统、蓄电池系统以及组合电池系统的监视控制方法
US10193190B2 (en) * 2013-11-01 2019-01-29 Hitachi, Ltd. Battery control system
WO2015189898A1 (ja) 2014-06-09 2015-12-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池システム
JP6194857B2 (ja) 2014-06-27 2017-09-13 日立化成株式会社 電池システム
KR20160019237A (ko) 2014-08-11 2016-02-19 조주현 배터리 방전 제어방법 및 장치
KR101726930B1 (ko) 2014-12-08 2017-04-13 주식회사 엘지화학 배터리 관리 시스템 간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법
KR101641435B1 (ko) 2014-12-16 2016-07-20 중소기업은행 배터리 관리 시스템 및 이를 탑재한 전기자동차
KR101749390B1 (ko) 2015-01-28 2017-06-20 주식회사 엘지화학 캔 통신 시스템 및 캔 통신 장치
KR101588664B1 (ko) 2015-09-22 2016-01-25 주식회사 대영 중앙제어전용통합입출력수단을 이용한 원클릭 수리시설관리 자동화시스템
JP6494567B2 (ja) 2016-06-27 2019-04-03 矢崎総業株式会社 通信管理装置および通信システム
KR102273770B1 (ko) 2016-07-19 2021-07-06 삼성에스디아이 주식회사 배터리 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
JP7278428B2 (ja) 2023-05-19
EP4236236A3 (en) 2023-11-01
EP3972198A1 (en) 2022-03-23
JP2022535123A (ja) 2022-08-04
WO2021002658A1 (ko) 2021-01-07
KR102679115B1 (ko) 2024-06-28
HUE071665T2 (hu) 2025-09-28
ES3031711T3 (en) 2025-07-10
EP4236236A2 (en) 2023-08-30
EP3972198A4 (en) 2022-08-03
EP3972198B1 (en) 2023-12-20
HUE064877T2 (hu) 2024-04-28
US20250141239A1 (en) 2025-05-01
US20220329086A1 (en) 2022-10-13
KR20210004216A (ko) 2021-01-13
EP4546735A2 (en) 2025-04-30
EP4236236B1 (en) 2025-04-30
US12218530B2 (en) 2025-02-04
EP4546735A3 (en) 2025-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2969495T3 (es) Sistema de gestión de baterías y procedimiento de gestión
ES2986194T3 (es) Aparato y método de diagnóstico de batería
ES2989980T3 (es) Sistema y método de inspección de BMS esclavo
ES2997182T3 (en) Device for managing battery and method for managing battery
ES3013691T3 (en) Parallel battery relay diagnosis device and method
KR102390394B1 (ko) 메인 배터리와 서브 배터리를 제어하기 위한 장치 및 방법
EP3525314A1 (en) Overcharge prevention device and method
US20160240894A1 (en) Battery Management System for Monitoring and Regulating the Operation of a Rechargeable Battery, and Battery System with such a Battery Management System
TW201539937A (zh) 電池系統及操作電池系統的方法
KR20180026947A (ko) 전력 공급 회로 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102809159B1 (ko) 전류 센서 진단 장치 및 이를 포함하는 배터리 팩
ES2993249T3 (en) Apparatus and method for determining abnormality of a battery cell
KR102603205B1 (ko) 배터리 운용 장치 및 방법
ES3025092T3 (en) Apparatus and method for diagnosing battery
US12308687B2 (en) Battery charge/discharge control device and battery management device
KR20210069916A (ko) 배터리 관리 장치 및 배터리 이중 관리 시스템
KR102836759B1 (ko) 배터리 가열을 위한 장치 및 상기 장치를 포함하는 배터리팩과, 상기 장치를 제어하는 방법
KR20210017910A (ko) 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법
WO2017163358A1 (ja) 蓄電池装置及びその制御方法