JP2015076890A - デイジーチェーン通信バスおよびプロトコル - Google Patents
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Abstract
Description
この特許文書は、米国特許法第119条の下、2013年10月10日に出願された「Daisy Chain Bidirectional Communication Bus」と称する米国仮特許出願第61/889,408号明細書の利益を主張し、この文献は、参照により本明細書に完全に組み込まれる。
Claims (20)
- 各々が双方向データ経路の2つの方向のうちの一方に沿ってセル状態データを伝達するように構成された第1の接続ノードおよび第2の接続ノードであって、前記セル状態データは、複数のセルのうちの少なくとも1つのセルを特徴付ける、第1の接続ノードおよび第2の接続ノードと、
前記第1および第2の接続ノードの各々に接続された通信回路であって、
前記双方向データ経路の一方の方向に、前記第1の接続ノードを介して、第1の側の回路まで前記セル状態データを伝達することによって、および、前記双方向データ経路が不完全であるという表示に応答して、前記双方向データ経路の他方の方向に、前記第2の接続ノードを介して、第2の側の回路まで伝達することによって、前記双方向データ経路上で前記セル状態データを伝達するように構成された方向性駆動回路、ならびに、
前記方向性駆動回路を制御するように構成された通信プロトコル回路
を含む、通信回路と
を備える、装置。 - 前記セル、前記第1および第2の接続ノード、前記通信回路ならびに前記複数のセルのうちの前記少なくとも1つのセルは、バッテリパックの複数のセクションのうちの第1のセクションを形成する装置であって、前記装置は、前記バッテリパックの複数のセクションのうちの他のセクションをさらに含み、前記複数のセクションのうちの前記他のセクションの各々は、前記複数のセルのうちのそれぞれのセルと、それぞれの第1の接続ノードと、それぞれの第2の接続ノードと、前記複数のセクションのうちの前記第1のセクションと同様のそれぞれの通信回路とを含み、
前記バッテリパックの前記複数のセクションは、前記複数のセクションの前記第1および第2の接続ノードを介して直列に接続され、デイジーチェーンバスを形成し、前記デイジーチェーンバスは、前記デイジーチェーンバスの第1の端部に前記複数のセクションのうちの前記第1のセクションの前記第1の接続ノードを有し、前記デイジーチェーンバスの第2の端部に前記複数のセクションのうちの第2のセクションの前記第2の接続ノードを有する、請求項1に記載の装置。 - 前記セル状態データに応答して前記複数のセクションを制御するように構成されたバッテリマネージャ回路と、
前記バッテリマネージャ回路と前記デイジーチェーンバスの前記第1および第2の端部とに結合され、前記デイジーチェーンバスを介して、前記バッテリマネージャ回路と前記複数のセクションの前記通信回路との間でデータを伝達するように構成および配列される、通信インターフェース回路と
をさらに含む、請求項2に記載の装置。 - 前記通信インターフェース回路は、
第1のモードで動作している間、前記デイジーチェーンバスの前記第1の端部を介して、前記バッテリマネージャ回路と前記通信回路の各々との間で前記データを伝達し、応答しなくなった前記通信回路のうちの1つまたは複数に応答して第2のモードに移行し、
第2のモードで動作している間、
前記デイジーチェーンバスの前記第1の端部を介して、前記バッテリマネージャ回路と前記通信回路の第1のサブセットとの間で前記データを伝達し、
前記デイジーチェーンバスの前記第2の端部を介して、前記バッテリマネージャ回路と前記通信回路の第2のサブセットとの間で前記データを伝達し、
前記デイジーチェーンバスの前記第1の端部を介して、前記デイジーチェーンバスにおける前記通信回路の前記応答しない第2のサブセットに隣接する、前記通信回路の第1のサブセットの前記通信ノードの前記第2の接続ノードを使用不能にし、
前記デイジーチェーンバスの前記第2の端部を介して、前記デイジーチェーンバスにおける前記通信回路の前記第1のサブセットに隣接する、前記通信回路の第2のサブセットの前記通信ノードの前記第1の接続ノードを使用不能にする
ように構成される、請求項3に記載の装置。 - 前記デイジーチェーンバスにおける前記複数のセクションの隣接する対は、マスタ−スレーブ通信プロトコルを使用して互いに連通するように構成される、請求項3に記載の装置。
- 前記通信インターフェース回路と結合された第1の端部と、前記デイジーチェーンバスの前記第2の端部と結合された第2の端部とを有するガルバニック絶縁回路をさらに備える、請求項3に記載の装置。
- 前記複数のセクションの各々は、モニタ回路をさらに含み、前記モニタ回路は、前記それぞれのセルと結合され、前記それぞれの通信回路に前記セル状態データを提供するように構成および配列され、前記セル状態データは、前記それぞれのセルの電流、前記それぞれのセルの電圧および前記それぞれのセルの温度を含む少なくとも1セットの測定値を含む、請求項3に記載の装置。
- 前記複数のセクションの各々に対し、前記デイジーチェーンバスの第1の端部における前記複数のセクションのうちの前記第1のセクション以外、前記第1の接続ノードは、前記複数のセクションのうちの別のセクションの前記第2の接続ノードに接続される、請求項2に記載の装置。
- 前記通信回路は、
前記第1の接続ノードを介して第1のデータコマンドを受信することに応答して、
前記第1の接続ノードを介して、前記第1の側の回路に前記セル状態データを伝達し、
前記第2の接続ノードを介して、前記第2の側の回路に前記第1のデータコマンドを伝達し、
前記第2の接続ノードを介して前記第1のデータコマンドを受信することに応答して、
前記第2の接続ノードを介して、前記第2の側の回路に前記セル状態データを伝達し、
前記第1の接続ノードを介して、前記第1の側の回路に前記第1のデータコマンドを伝達する
ように構成および配列される、請求項1に記載の装置。 - 前記セル、前記第1および第2の接続ノードならびに前記通信回路は、バッテリパックの複数のセクションのうちの第1のセクションを形成し、前記複数のセクションのうちの各々は、それぞれの一意識別子を有し、
前記通信回路は、前記第1および第2の接続ノードのうちの第1の接続ノードを介して第2のデータコマンドを受信することに応答して、
前記第1および第2の接続ノードのうちの他方の接続ノードを介して、前記第2のデータコマンドを伝達し、
前記通信回路を含む前記複数のセクションのうちの前記第1のセクションの前記それぞれの一意識別子を示す前記第2のデータコマンドに応答して、前記第1および第2の接続ノードのうちの前記第1の接続ノードを介して前記セル状態データを伝達し、
前記複数のセクションのうちの前記別のセクションの前記それぞれの一意識別子を示す前記第2のデータコマンドに応答して、前記セル状態データを含まない承認メッセージを伝達する
ようにさらに構成および配列される、請求項9に記載の装置。 - 前記通信回路は、半二重通信リンクとして前記双方向データ経路を動作するように構成および配列される、請求項9に記載の装置。
- 複数のバッテリセクションであって、各々が、
電池、
第1の接続ノードおよび第2の接続ノードであって、前記複数のバッテリセクションが、第1の端部および第2の端部を有するデイジーチェーンバスを形成するように接続され、前記第1の端部と前記第2の端部との間で前記第1および第2の接続ノードを介して直列に接続される、第1の接続ノードおよび第2の接続ノード、ならびに、
前記電池に接続され、前記第1の接続ノードを介して前記セル状態データを伝達することによって、および、前記デイジーチェーンバスが不完全であるという表示に応答して、前記第2の接続ノードを介して前記セル状態データを伝達することによって、前記デイジーチェーンバス上で、前記電池を特徴付けるセル状態データを伝達するように構成される通信回路
を含む、複数のバッテリセクションと、
前記複数のセクションのセルを特徴付ける前記セル状態データに基づいて前記複数のバッテリセクションを制御するように構成されたバッテリマネージャ回路と、
前記バッテリマネージャ回路と前記デイジーチェーンバスの前記第1および第2の端部とに結合され、前記デイジーチェーンバスを介して、前記バッテリマネージャ回路と前記複数のセクションの前記通信回路との間でデータを伝達するように構成および配列される、通信インターフェース回路と
を備える、装置。 - 前記通信インターフェース回路は、
第1のモードで動作している間、前記デイジーチェーンバスの前記第1の端部を介して、前記バッテリマネージャ回路と前記通信回路の各々との間で前記データを伝達し、応答しなくなった前記通信回路のうちの1つまたは複数に応答して第2のモードに移行し、
第2のモードで動作している間、
前記デイジーチェーンバスの前記第1の端部を介して、前記バッテリマネージャ回路と前記通信回路の第1のサブセットとの間で前記データを伝達し、
前記デイジーチェーンバスの前記第2の端部を介して、前記バッテリマネージャ回路と前記通信回路の第2のサブセットとの間で前記データを伝達する
ように構成される、請求項12に記載の装置。 - 前記バッテリマネージャ回路は、
前記通信インターフェース回路を介して前記通信回路の各々に第1のデータコマンドを伝送し、
前記第1のデータコマンドに応答して前記バッテリマネージャ回路にデータを実際に伝達する前記通信回路のうちのいくつかの通信回路を決定する
ことによって前記通信回路のうちの応答しない通信回路を検出し、
前記通信回路のうちの1つまたは複数の応答しない通信回路を検出することに応答して、前記通信インターフェース回路を前記第2のモードで動作させる
ように構成される、請求項13に記載の装置。 - 前記通信回路の各々は、
前記第1の接続ノードを介して第1のデータコマンドを受信することに応答して、
前記第1の接続ノードを介して、前記バッテリマネージャ回路に前記セル状態データを伝達し、
前記第2の接続ノードを介して、前記バッテリマネージャ回路に前記第1のデータコマンドを伝達し、
前記第2の接続ノードを介して前記第1のデータコマンドを受信することに応答して、
前記第2の接続ノードを介して、前記バッテリマネージャ回路に前記セル状態データを伝達し、
前記第1の接続ノードを介して、前記バッテリマネージャ回路に前記第1のデータコマンドを伝達する
ように構成される、請求項12に記載の装置。 - 前記複数のセクションの各々は、それぞれの一意識別子を有し、
前記通信回路は、前記第1および第2の接続ノードのうちの第1の接続ノードを介して第2のデータコマンドを受信することに応答して、
前記第1および第2の接続ノードのうちの他方の接続ノードを介して、前記第2のデータコマンドを伝達し、
前記通信回路を含む前記複数のセクションのうちの前記第1のセクションの前記それぞれの一意識別子を示す前記第2のデータコマンドに応答して、前記第1および第2の接続ノードのうちの前記第1の接続ノードを介して前記セル状態データを伝達し、
前記複数のセクションのうちの前記別のセクションの前記それぞれの一意識別子を示す前記第2のデータコマンドに応答して、前記セル状態データを含まない承認メッセージを伝達する
ようにさらに構成および配列される、請求項15に記載の装置。 - 前記複数のセクションの各々は、モニタ回路をさらに含み、前記モニタ回路は、前記それぞれの電池と結合され、前記それぞれの通信回路に前記セル状態データを提供するように構成および配列され、前記セル状態データは、前記それぞれの電池の電流、前記それぞれの電池の電圧および前記それぞれの電池の温度を含む少なくとも1セットの測定値を含む、請求項12に記載の装置。
- 前記バッテリマネージャは、前記デイジーチェーンバスにおける前記複数のセクションのうちの1つまたは複数が応答しなくなったかどうかを検出し、
前記複数のセクションのうちの1つまたは複数が応答しなくなったことを検出することに応答して、前記デイジーチェーンバスにおける前記複数のセクションのうちの前記応答しないセクションに隣接する前記複数のセクションのうちの前記1つのセクションに対応する一意識別子を含む特定のデータコマンドを送信することによって、前記複数のセクションのうちの前記1つまたは複数のセクションと前記複数のセクションのうちの他のセクションとの間の通信を使用不能にする
ようにさらに構成される、請求項12に記載の装置。 - 前記通信回路の各々は、
マスタ−スレーブ通信プロトコルを使用して、前記第1および第2の接続ノードを介してデータを伝達し、
前記第1の接続ノードを介して第1のデータコマンドを受信することに応答して、マスタインターフェースとして前記第1の接続ノードを動作し、スレーブインターフェースとして前記第2の接続ノードを動作し、
前記第2の接続ノードを介して前記第1のデータコマンドを受信することに応答して、スレーブインターフェースとして前記第1の接続ノードを動作し、マスタインターフェースとして前記第2の接続ノードを動作する
ように構成される、請求項12に記載の装置。 - マネージャ回路と、
複数のセクションと
を備える装置であって、前記複数のセクションの各々は、
それぞれのセルと、それぞれの通信回路とを備え、前記それぞれの通信回路は、前記セルに接続され、双方向デイジーチェーンバス上の第1の方向に、前記マネージャ回路まで、前記セルを特徴付けるセル状態データを伝達し、前記双方向デイジーチェーンバスが不完全であるという表示に応答して、前記双方向デイジーチェーンバス上の第2の方向に、前記マネージャ回路まで伝達するように構成される、装置。
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