JP2022530976A - 電池管理システムおよび上位システムにデータを送信する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の下位BMSからまとめられたデータを効率的に上位システムに送信するための技術に関する。
本発明の一実施形態に係るBMSにおいて、前記第2データ通信部は、前記第2データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信することを特徴とする。
本発明の一実施形態に係るBMSにおいて、前記BMSは、ESS用BMSであることを特徴とする。
本発明の他の実施形態に係るBMSにおいて、前記第2データ通信部は、前記第2データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信することを特徴とする。
本発明の他の実施形態に係るBMSにおいて、前記BMSは、ESS用BMSであることを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る上位システムにデータを送信する方法において、前記上位システムにデータを送信する方法は、ESS用BMSにより行われることを特徴とする。
ESS15は、複数の電池ラック20、30、40を含む。それぞれの電池ラックは、直列または並列に連結されている複数の電池モジュールを含む。
ESSラック20は、複数の電池ラックを含む。それぞれの電池ラックは、直列または並列に連結されている複数の電池モジュールを含む。それぞれの電池モジュールは、それぞれのモジュールBMSによりモニターされ制御される。
また、本明細書では、RBMSおよびMBMSをもって例示的に説明するが、上位システムにデータを伝送するBMSおよびその下位BMSであれば何れの構成であってもよい。
RBMS100は、受信部300、データ処理部302、第1データ送信部304、第2データ格納部306、および第2データ通信部308を含む。
データ処理部302において、第2データに分類されたデータは、第2データ格納部306に伝達される。
受信部300が複数の下位BMS102~110からデータをリアルタイムで受信する(S300)。受信されるデータには、それぞれの電池モジュールまたは電池セルにおいて測定された電圧、電流、温度データ、およびMBMS102~110においてそれぞれ電池状態を診断した情報データのうち正常状態情報データまたは異常データ(例えば、過電圧状態、低電圧状態、急激な温度変化などの電池の異常と関連した全ての情報)が含まれることができる。また、受信されるデータには、電池モジュールに付着しているファン状態データなどの電池および電池モジュールと関連した状態情報が全て含まれることができる。
データ処理部302は、第1データと判断されたデータを第1データ送信部304に伝達する。第1データ送信部304は、第1データをリアルタイムでCAN方式で上位システム10に送信する(S306)。
データ処理部302は、受信されたデータが、予め設定された基準により、緊急に送信されなければならないデータではないと、第2データと判断する(S308)。
データ処理部302は、第2データと判断したデータを第2データ格納部306に伝達する。
第2データは、上位システム10から送信要請信号を受信するか、または予め設定された周期で、上位システム10にストリーミングで送信される(S312)。
RBMS100は、複数の端子401、403、405、D/Aデータ変換部400、第1データ送信部402、受信部404、第2データ格納部406、および第2データ通信部408を含む。
D/Aデータ変換部400から第1データを受信した第1データ送信部402は、上位システムにリアルタイムでCAN方式で送信する。
受信部404が受信したデータは、第2データであって、第2データ格納部406に伝送される。
複数の端子401、403、405からデジタル信号を受信する(S500)。RBMS100が受信するデジタル信号は、上位システムに直ちに伝達しなければならない異常信号、例えば、MCCB(配線用遮断器)または保護リレーから直接受信される信号、各種センサ(ドアオープン、過電圧/過電流継電器など)から直接受信される信号であってもよい。例示のみならず、前記デジタル信号は、センサを介して直接デジタル信号として入力を受けてもよく、上位システム10にリアルタイムで伝達しなければならない緊急な情報である場合は、何れも本構成により実現されることができる。このように直接受信されるデジタル信号は、アナログに変換され、リアルタイムで上位システム10に送信されなければならない信号として予め構成された装置により受信される。
D/Aデータ変換部400は、デジタル信号をアナログ信号に変換した後、当該アナログ信号のデータである第1データを第1データ送信部402に伝送する。
受信部404は、複数のMBMSからデータを受信する(S600)。複数のMBMSから受信されるデータは、事件発生の順序が重要なデータであるか、またはグローバル(global)時間データが必要なデータであってもよく、例えば、電池セルの電圧、温度、電池モジュールの診断データなどであってもよい。第2データは、例えば、測定された時間を示すタイムスタンプを含むことができる。
受信部404が受信したデータは、第2データであって、第2データ格納部406に伝送される。
電池管理システムは、各種処理および各構成を制御するマイクロコントローラ(MCU)710と、オペレーティングシステムプログラムおよび各種プログラム(例えば、電池パックの異常可否の診断プログラムあるいは電池パックの温度推定プログラム)などが記録されるメモリ720と、電池セルモジュールおよび/または半導体スイッチング素子との間で入力インターフェースおよび出力インターフェースを提供する入出力インターフェース730と、有無線通信網を介して外部と通信可能な通信インターフェース740と、を備えることができる。このように、本発明に係るコンピュータプログラムは、メモリ720に記録され、マイクロコントローラ710により処理されることで、例えば、図3aおよび図4に示した各機能ブロックを行うモジュールとして実現されてもよい。
15 ESS
20 ESSラック、電池ラック
100 RBMS(ラックMBS)
102、104、106、108、110 下位BMS、MBMS(モジュールBMS)
300 受信部
302 データ処理部
304 第1データ送信部
306 第2データ格納部
308 第2データ通信部
400 D/Aデータ変換部
401 端子
402 第1データ送信部
403 端子
404 受信部
405 端子
406 第2データ格納部
408 第2データ通信部
710 マイクロコントローラ(MCU)
720 メモリ
730 入出力インターフェース
740 通信インターフェース
Claims (20)
- 複数の下位BMSからリアルタイムで受信されるデータを予め決定された基準により緊急に送信しなければならないデータと判断すると第1データに分類し、そうでなければ第2データに分類するデータ処理部と、
前記第1データを上位システムに第1通信プロトコルで送信する第1データ送信部と、
前記第2データを累積格納する第2データ格納部と、
前記第2データ格納部に格納された前記第2データを前記上位システムに前記第1通信プロトコルとは異なる第2通信プロトコルで送信する第2データ通信部と、
を含む、BMS。 - 前記第1通信プロトコルはCAN方式で送信するものであり、
前記第2通信プロトコルはストリーミング方式で送信するものである、請求項1に記載のBMS。 - 前記第2データ通信部は、イーサネットベースのUDPまたはTCP、またはwi-fiで前記第2データをブロックの形態で送信する、請求項1又は2に記載のBMS。
- 前記第2データ格納部は、前記第2データを、前記第2データとともに受信されたタイムスタンプとともに格納する、請求項1から3のいずれか一項に記載のBMS。
- 前記第2データ通信部は、前記第2データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信する、請求項1から4のいずれか一項に記載のBMS。
- 前記データ処理部は、前記下位BMSから受信したデータが異常または危険データであるか、または電池の過電圧、低電圧、端子開放、予め設定された値以上の電池の温度変化のうち少なくとも1つに関するデータであると判断する場合、当該データを前記緊急に送信しなければならないデータと判断して第1データに分類し、
前記受信したデータが電池セルの電圧、温度または診断データ、自己診断の結果データ、ファン状態データのうち少なくとも1つに関するデータであると判断する場合、当該データを第2データに分類する、請求項1から5のいずれか一項に記載のBMS。 - 前記BMSは、ESS用BMSである、請求項1から6のいずれか一項に記載のBMS。
- 複数の端子からデジタル信号を受信してアナログデータに変換するデジタル-ツー-アナログデータ変換部と、
前記デジタル-ツー-アナログデータ変換部から前記アナログデータを受信し、上位システムに第1通信プロトコルで送信するデータ送信部と、
複数の下位BMSから第2データを受信する受信部と、
前記第2データを累積格納する第2データ格納部と、
前記第2データ格納部に格納された前記第2データを前記上位システムに前記第1通信プロトコルとは異なる第2通信プロトコルで送信する第2データ通信部と、
を含む、BMS。 - 前記第1通信プロトコルはCAN方式で送信するものであり、
前記第2通信プロトコルはストリーミング方式で送信するものである、請求項8に記載のBMS。 - 前記第2データ通信部は、イーサネットベースのUDPまたはTCP、またはwi-fiで前記第2データをブロックの形態で送信する、請求項8又は9に記載のBMS。
- 前記第2データ格納部は、前記第2データを、前記第2データとともに受信されたタイムスタンプとともに格納する、請求項8から10のいずれか一項に記載のBMS。
- 前記第2データ通信部は、前記第2データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信する、請求項8から11のいずれか一項に記載のBMS。
- 前記第1データは、配線用遮断器または保護リレーから直接受信される信号データ、各種センサから直接受信される信号データのうち少なくとも1つに関するデータであり、
前記第2データは、電池セルの電圧、温度または診断データ、自己診断の結果データ、ファン状態データのうち少なくとも1つに関するデータである、請求項8から12のいずれか一項に記載のBMS。 - 前記BMSは、ESS用BMSである、請求項8から13のいずれか一項に記載のBMS。
- 電池管理システムにより行われる上位システムにデータを送信する方法であって、
下位BMSから受信されたデータが、予め設定された基準により、緊急に送信しなければならないデータであるか否かを判断するステップと、
前記データが、前記予め設定された基準により、緊急に送信しなければならないデータであると判断される場合、前記受信されたデータを第1データと判断し、上位システムに第1通信プロトコルで送信するステップと、
前記データが緊急に送信しなければならないデータではない場合、前記受信されたデータを第2データと判断して格納するステップと、
前記格納された第2データを前記上位システムに第2通信プロトコルで送信するステップと、
を含む、上位システムにデータを送信する方法。 - 前記第1通信プロトコルはCAN方式で送信するものであり、
前記第2通信プロトコルはストリーミング方式で送信するものである、請求項15に記載の上位システムにデータを送信する方法。 - 前記第2データは、イーサネットベースのUDPまたはTCP、またはwi-fiでブロックの形態で送信される、請求項15又は16に記載の上位システムにデータを送信する方法。
- 前記第2データは、前記第2データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信される、請求項15から17のいずれか一項に記載の上位システムにデータを送信する方法。
- 前記予め設定された基準により、緊急に送信しなければならないデータであると判断される場合には、前記データが、前記下位BMSから受信したデータが異常または危険データであるか、または電池の過電圧、低電圧、端子開放、予め設定された値以上の電池の温度変化のうち少なくとも1つに関するデータの場合である、請求項15から18のいずれか一項に記載の上位システムにデータを送信する方法 。
- 前記上位システムにデータを送信する方法は、ESS用BMSにより行われる、請求項15から19のいずれか一項に記載の上位システムにデータを送信する方法。
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