JP6828866B2 - 複数のスレーブ管理モジュールにｉｄを割り当てるための無線バッテリー制御システム、方法及びバッテリーパック - Google Patents

Description

本発明は、無線バッテリー制御システム、方法及びバッテリーパックに関し、より詳しくは、複数のスレーブ管理モジュールに各スレーブ管理モジュールの位置に関わるＩＤを順次割り当てるための無線バッテリー制御システム、方法及びバッテリーパックに関する。

本出願は、２０１８年２月２２日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−００２１２２４号及び２０１９年２月１３日出願の韓国特許出願第１０−２０１９−００１６８８５号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

最近、ノートブックＰＣ、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電の可能な高性能バッテリーについての研究が活発に進行しつつある。

現在、商用化したバッテリーとしては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウムバッテリーなどがあり、このうち、リチウムバッテリーは、ニッケル系のバッテリーに比べてメモリ効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。

電気自動車のように大容量でありながら高電圧が要求される装置のためのバッテリーパックは、通常相互直列に接続した複数のバッテリーモジュール及び複数の管理モジュールを含む。各管理モジュールは、ＢＭＳ（ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）とも呼ばれ、自分が管理するバッテリーモジュールの状態をモニター及び制御する。このようなバッテリーパックに含まれた各バッテリーモジュールの状態を効率的に管理するために、マルチスレーブ体系を有するバッテリー制御システムが開示されている。マルチスレーブ体系を有するバッテリー制御システムは、各バッテリーモジュールの状態をモニターするために設けられる複数のスレーブ管理モジュールと、複数のスレーブ管理モジュールを統合管制するマスター管理モジュールと、を含む。マスター管理モジュールが各スレーブ管理モジュールから各バッテリーモジュールの状態情報を収集し、各スレーブ管理モジュールに各バッテリーモジュールに対する制御命令を伝達するためには、各スレーブ管理モジュールが複数のバッテリーモジュールのうち何番目のバッテリーモジュールを管理するかを示すＩＤの割当てを受けなければならない。

特許文献１にはマスターが複数のスレーブに順次にＩＤを割り当てる技術が開示されている。ところが、特許文献１によるＩＤ割当方式は、マスターと各スレーブとの有線連結を前提にするため、断線などの恐れと空間の制約が非常に大きい。

韓国公開特許公報第１０−２０１１−００１３７４７号（公開日：２０１１年０２月１０日）

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数のスレーブ管理モジュールの各々が配置された物理的位置によって無線でＩＤを割り当てることができる無線バッテリー制御システム、方法及びバッテリーパックを提供することを目的とする。

本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。

本発明の一面による複数のバッテリーモジュールを含むバッテリーパックのための無線バッテリー制御システムは、第１〜第Ｎバッテリーモジュールを含むバッテリーパックのために提供される。Ｎは、２以上の自然数である。無線バッテリー制御システムは、マスター管理モジュールと、第１〜第Ｎバッテリーモジュールの状態をモニターするように構成され、マスター管理モジュールからの距離が相異なるように順次配置された第１〜第Ｎスレーブ管理モジュールと、を含む。マスター管理モジュールは、ＩＤ割当モードへの進入時、動作カウントを初期化し、準備信号を無線伝送するように構成される。各スレーブ管理モジュールは、待機モードにおける動作中に、マスター管理モジュールまたは他のスレーブ管理モジュールから準備信号を無線受信するとき、準備信号のＲＳＳＩをマスター管理モジュールに無線伝送するように構成される。マスター管理モジュールは、準備信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩを無線伝送したスレーブ管理モジュールに、動作カウントに関わるＩＤを無線伝送するように構成される。各スレーブ管理モジュールは、マスター管理モジュールから自分に無線伝送されたＩＤを受信したことに応じ、準備信号を無線伝送し、待機モードを終了するように構成される。マスター管理モジュールは、各スレーブ管理モジュールにＩＤを無線伝送する度に動作カウントを１だけ増加させるように構成される。

各スレーブ管理モジュールは、第１スレーブアンテナ及び第２スレーブアンテナを含み得る。第１スレーブアンテネは、第２スレーブアンテナよりもマスター管理モジュールに近く位置し得る。

各スレーブ管理モジュールは、第１スレーブアンテナによって準備信号を無線受信するように構成され得る。第１スレーブアンテナによってＩＤを無線受信するように構成され得る。第１スレーブアンテナによってＲＳＳＩを無線伝送するように構成され得る。第２スレーブアンテナによって準備信号を無線伝送するように構成され得る。

相互隣接して配置された二つのスレーブ管理モジュールのいずれか一方の第１スレーブアンテナ及び他方の第２スレーブアンテナは、所定の距離内に配置され得る。

第１〜第Ｎスレーブ管理モジュールのうちマスター管理モジュールに最も近くに配置されたスレーブ管理モジュールの第１スレーブアンテナは、マスター管理モジュールのマスターアンテナから所定の距離内に配置され得る。

マスター管理モジュールは、最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩ以下である場合、動作カウントが目標値と一致するか否かを判定するように構成され得る。マスター管理モジュールは、動作カウントが目標値と一致する場合、ＩＤ割当モードを終了するように構成され得る。

マスター管理モジュールは、最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩ以下である場合、動作カウントが目標値と一致するか否かを判定するように構成され得る。マスター管理モジュールは、動作カウントが目標値と一致しない場合、リセット信号を無線伝送するように構成され得る。各スレーブ管理モジュールは、リセット信号に応じて、自分に既に割り当てられていたＩＤを無効化するように構成され得る。

各スレーブ管理モジュールは、マスター管理モジュールから自分に無線伝送されたＩＤを受信したことに応じて、応答信号を無線伝送するように構成され得る。各スレーブ管理モジュールは、他のスレーブ管理モジュールによって無線伝送された応答信号のＲＳＳＩをマスター管理モジュールに無線伝送するように構成され得る。マスター管理モジュールは、第１〜第Ｎスレーブ管理モジュールのうちｋ番目にＩＤが割り当てられたスレーブ管理モジュールによって応答信号が無線伝送された場合、第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から応答信号のＲＳＳＩを無線受信するように構成され得る。ｋは、２以上かつＮ以下の自然数である。マスター管理モジュールは、第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から無線受信された応答信号に対するＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩが、第ｋ−１スレーブ管理モジュールから無線受信された応答信号のＲＳＳＩと同一である場合、動作カウントを１だけ増加させるように構成され得る。

マスター管理モジュールは、第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から受信された応答信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩが、第ｋ−１スレーブ管理モジュールから受信された応答信号のＲＳＳＩと同じではない場合、リセット信号を無線伝送するように構成され得る。各スレーブ管理モジュールは、リセット信号に応じて、自分に既に割り当てられていたＩＤを無効化するように構成され得る。

本発明の他面によるバッテリーパックは、無線バッテリー制御システムを含む。

本発明のさらに他面による方法は、マスター管理モジュールからの距離が相異なるように順次配置された第１〜第Ｎスレーブ管理モジュールにＩＤを割り当てるためのものである。Ｎは、２以上の自然数である。上記方法は、マスター管理モジュールが、ＩＤ割当モードへの進入時、動作カウントを初期化し、準備信号を無線伝送する段階と、マスター管理モジュールが、待機モードにある各スレーブ管理モジュールから準備信号のＲＳＳＩを無線受信する段階と、マスター管理モジュールが、準備信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩよりも大きい場合、最大ＲＳＳＩを無線伝送したスレーブ管理モジュールに動作カウントに関わるＩＤを無線伝送する段階と、マスター管理モジュールが、各スレーブ管理モジュールにＩＤを無線伝送する度に動作カウントを１だけ増加させる段階と、を含む。

上記方法は、マスター管理モジュールが、最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩ以下である場合、動作カウントが目標値と一致するか否かを判定する段階をさらに含み得る。動作カウントが目標値と一致する場合、ＩＤ割当モードは終了し得る。

上記方法は、マスター管理モジュールが、最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩ以下である場合、動作カウントが目標値と一致するか否かを判定する段階と、マスター管理モジュールが、動作カウントが目標値と一致しない場合、リセット信号を無線伝送する段階と、をさらに含み得る。各スレーブ管理モジュールは、リセット信号に応じて、自分のＩＤを無効化するように構成され得る。

上記方法は、マスター管理モジュールが、第１〜第Ｎスレーブ管理モジュールのうちｋ番目にＩＤが割り当てられたスレーブ管理モジュールによって応答信号が無線伝送された場合、第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から応答信号のＲＳＳＩを無線受信する段階と、マスター管理モジュールが、第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から無線受信された応答信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩが、第ｋ−１スレーブ管理モジュールから無線受信された応答信号のＲＳＳＩと同一である場合、動作カウントを１だけ増加させる段階と、をさらに含み得る。ｋは、２以上かつＮ以下の自然数である。各スレーブ管理モジュールは、マスター管理モジュールから自分に無線伝送されたＩＤを受信したことに応じて、応答信号を無線伝送するように構成され得る。各スレーブ管理モジュールは、他のスレーブ管理モジュールによって無線伝送された応答信号のＲＳＳＩをマスター管理モジュールに無線伝送するように構成され得る。

上記方法は、マスター管理モジュールが、第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から無線受信された応答信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩが、第ｋ−１スレーブ管理モジュールから無線受信された応答信号のＲＳＳＩと同一ではない場合、リセット信号を無線伝送する段階をさらに含み得る。各スレーブ管理モジュールは、リセット信号に応じて、自分に既に割り当てられていたＩＤを無効化するように構成され得る。

本発明の実施例の少なくとも一つによれば、マスター管理モジュールからの距離が相異なるように順次配置された複数のスレーブ管理モジュールに無線で ＩＤを割り当てることができる。これによって、マスター管理モジュールと各スレーブ管理モジュールとの有線連結が必須である従来のＩＤ割当方式に比べ、ケーブルなどの断線の恐れがなく、空間活用性も増大する。

また、本発明の実施例の少なくとも一つによれば、マスターからの距離が相異なるようにスレーブ管理モジュールに備えられた二つのアンテナを選択的に用いることで、無線でＩＤを割り当てる過程における信号干渉を抑制することができる。

また、本発明の実施例の少なくとも一つによれば、各スレーブにＩＤを割り当てる度に、複数のスレーブ管理モジュールの物理的な手順に合わせてＩＤが割り当てられるか否かを検証することができる。

なお、本発明の効果は前述の効果に制限されず、言及していないさらに他の効果は、請求範囲の記載から当業者にとって明確に理解されるであろう。

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

本発明の一実施例による無線バッテリー制御システムを含むバッテリーパックの構成を例示的に示す図である。 図１のスレーブ管理モジュールの構成を例示的に示す図である。 本発明の他の実施例による無線バッテリー制御システムを含むバッテリーパックの構成を例示的に示す図である。 図３のスレーブ管理モジュールの構成を例示的に示す図である。 無線バッテリー制御システムに含まれた複数のスレーブ管理モジュールにＩＤを順次に割り当てるための方法を示すフローチャートである。 無線バッテリー制御システムに含まれた複数のスレーブ管理モジュールにＩＤを順次に割り当てるための他の方法を示すフローチャートである。 無線バッテリー制御システムに含まれた複数のスレーブ管理モジュールにＩＤを順次に割り当てるための他の方法を示すフローチャートである。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。

したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

また、本発明に関連する公知の機能または構成についての具体的な説明が、本発明の要旨をぼやかすと判断される場合、その説明を省略する。

第１、第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素のうちいずれか一つを残りと区別する目的として使用され、このような用語によって構成要素が限定されることではない。

なお、明細書の全体にかけて、ある部分が、ある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反する記載がない限り、他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載の「制御ユニット」のような用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を示し、これはハードウェアやソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの結合せにより具現され得る。

さらに、明細書の全体に亘って、ある部分が他の部分と「連結（接続）」されているとするとき、これは、「直接的に連結（接続）」されている場合のみならず、その中間に他の素子を介して「間接的に連結（接続）」されている場合も含む。

図１は、本発明の一実施例による無線バッテリー制御システム３０を含むバッテリーパック１０の構成を例示的に示す図であり、図２は、図１のスレーブ管理モジュールの構成を例示的に示す図である。

図１を参照すれば、バッテリーパック１０は、複数のバッテリーモジュール（２０＿１〜２０＿Ｎ、Ｎは２以上の自然数である。）及び無線バッテリー制御システム３０を含む。バッテリーパック１０は、電気自動車に装着され、電気自動車の電気モーターの駆動に要求される電力を供給できる。

複数のバッテリーモジュール２０＿１〜２０＿Ｎは、相互直列または直並列接続する。各バッテリーモジュール２０は、少なくとも一つのバッテリーセル２１を含む。

無線バッテリー制御システム３０は、マスター管理モジュール１００及び複数のスレーブ管理モジュール２００＿１〜２００＿Ｎを含む。以下では、説明の便宜のために、マスター管理モジュール１００を「マスター」と称し、スレーブ管理モジュール２００を「スレーブ」と称する。

マスター１００は、バッテリーパック１０を統合制御するように構成される。マスター１００は、複数のスレーブ管理モジュール２００＿１〜２００＿Ｎに動作可能に結合する。マスター１００は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような有線ネットワークを介して外部のメインコントローラー（例えば、電気自動車のＥＣＵ）と通信し得る。

マスター１００は、マスターアンテナＭＡを含み、マスターアンテナＭＡによって複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの各々と無線通信し得る。

複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎは、複数のバッテリーモジュール２０＿１〜２０＿Ｎに一対一に電気的に接続する。ｉ＝１〜（Ｎ−１）とするとき、スレーブ２００＿ｉは、バッテリーモジュール２０＿ｉに接続し、バッテリーモジュール２０＿ｉ及びバッテリーモジュール２０＿ｉに含まれた各バッテリーセル２１の状態をモニターするように構成される。また、スレーブ２００＿ｉは、モニターされた状態を示すデータをマスター１００に無線伝送する。マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎから無線で収集したデータに基づき、各バッテリーモジュール２０及び各スレーブ２００が正常であるかまたは非正常であるかを診断するように構成され得る。

複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎは、マスター１００からの距離が相異なるように順次配置される。即ち、スレーブ２００＿ｉは、図１を参照すれば、スレーブ２００＿ｉは、自分と隣接して配置されたスレーブ２００＿ｉ＋１よりもマスター１００に近く配置される。スレーブ２００＿ｉは、スレーブ２００＿ｉ＋１の上流側に配置され、スレーブ２００＿ｉ＋１は、スレーブ２００＿ｉの下流側に配置されるといえる。

図２を参照すれば、スレーブ２００＿ｉは、センシング部２１０、無線通信回路２２０、一つのスレーブアンテナＳＡ＿ｉ及び制御部２３０を含む。

センシング部２１０は、電圧測定回路２１１及び温度センサー２１２を含む。センシング部２１０は、電流センサーをさらに含み得る。電圧測定回路２１１は、少なくとも一つの電圧センサーを含む。電圧測定回路２１１は、バッテリーモジュール２０のモジュール電圧を測定する。電圧測定回路２１１は、バッテリーモジュール２０に含まれた各バッテリーセル２１のセル２１電圧を測定し得る。電圧測定回路２１１は、測定されたモジュール電圧及びセル２１電圧を示す電圧信号を制御部２３０に伝送する。温度センサー２１２は、バッテリーモジュール２０から所定の距離内に配置され、バッテリーモジュール２０の温度を示す温度信号を制御部２３０に伝送する。電流センサーは、バッテリーパック１０の充放電電流経路に設けられ、バッテリーパック１０の充放電時に流れる電流を測定し、測定された電流を示す電流信号を制御部２３０に伝送する。

無線通信回路２２０は、スレーブアンテナＳＡ＿ｉに接続する。無線通信回路２２０は、ハードウェア的にＲＦ ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）を用いて具現され得る。無線通信回路２２０は、スレーブアンテナＳＡ＿ｉによって、マスター１００または他のスレーブ２００にデータを無線伝送するか、または、マスター１００または他のスレーブ２００からのデータを無線受信し得る。図１を参照すれば、スレーブ２００＿ｉのスレーブアンテナＳＡ＿ｉは、スレーブ２００＿ｉ＋１のスレーブアンテナＳＡ＿ｉ＋１よりもマスター１００のマスターアンテナＭＡに近く配置される。スレーブ２００＿ｉのスレーブアンテナＳＡ＿ｉは、スレーブ２００＿ｉ＋１のスレーブアンテナＳＡ＿ｉ＋１の上流側に配置され、スレーブ２００＿ｉ＋１のスレーブアンテナＳＡ＿ｉ＋１は、スレーブ２００＿ｉのスレーブアンテナＳＡ＿ｉの下流側に配置されるといえる。結果的に、マスター１００が準備信号を無線伝送するとき、待機モードで動作中である複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎによって検出される準備信号のＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は、相異なるようになる。

制御部２３０は、センシング部２１０、電源及び無線通信回路２２０に動作可能に結合し、これらの各々の動作を個別的に制御し得る。制御部２３０は、ハードウェア的にＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、マイクロプロセッサー（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、その他の機能遂行のための電気的ユニットのうち少なくとも一つを用いて具現され得る。制御部２３０には、メモリーデバイスが内蔵され得、メモリーデバイスとしては、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、レジスター、ハードディスク、光記録媒体または磁気記録媒体を用い得る。メモリーデバイスは、制御部２３０によって実行される各種制御ロジッグを含むプログラム、及び／または制御ロジッグが実行されるときに発生するデータを保存、更新及び／または消去し得る。

無線通信回路２２０は、スレーブアンテナＳＡ＿ｉによって無線受信されたマスター１００または他のスレーブ２００からの信号に応じて、予め決められた機能のうち少なくとも一つを選択的に実行するように構成される。

無線通信回路２２０は、スレーブアンテナＳＡ＿ｉによって準備信号が受信された場合、受信された準備信号のＲＳＳＩを測定し得る。無線通信回路２２０は、測定されたＲＳＳＩをスレーブアンテナＳＡ＿ｉによってマスター１００に無線伝送し得る。本明細書において、ＲＳＳＩを無線伝送するというのは、ＲＳＳＩを示す信号を無線伝送するということを意味し得る。他の例で、無線通信回路２２０は、スレーブアンテナＳＡ＿ｉによってＩＤが受信された場合、受信されたＩＤを制御部２３０に保存した後、応答信号をマスター１００に無線伝送し得る。応答信号は、ＩＤが正常に無線受信されたことをマスター１００に報告するための信号である。

複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの各々は、マスター１００によって自分のＩＤが割り当てられる前までは待機モードで動作し、マスター１００からのＩＤを無線受信したことに応じて、待機モードを終了し得る。複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの各々は、待機モードで動作中には、マスター１００または他のスレーブ２００から無線受信される準備信号のＲＳＳＩを測定し、測定されたＲＳＳＩをマスター１００に無線伝送するように構成される。一方、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの各々は、待機モードで動作中ではない場合（即ち、マスター１００から自分のＩＤの割当を受けた場合）には、マスター１００または他のスレーブ２００から無線受信した準備信号のＲＳＳＩを測定しないように構成され得る。

スレーブ２００＿ｉは、マスター１００からＩＤの割当を受けず待機モードで動作中、マスター１００に伝送しようとするデータと自分の固有情報（例えば、アドレス、シリアルナンバー）を示すデータを合成した後、スレーブアンテナＳＡ＿ｉによってマスター１００に無線伝送し得る。マスター１００は、スレーブ２００＿ｉによって無線伝送された信号から固有情報を抽出することで、スレーブ２００＿ｉにＩＤが割り当てられる前であっても、スレーブ２００＿ｉを識別できる。

以下で使用される「動作カウント」という用語は、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎに相異なるＩＤが順次に割り当てられるように、所定の条件が満たされる度にマスター１００によってアップデートされる値を意味し得る。

以下、図１に示した無線バッテリー制御システム３０内でマスター１００によって複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎに順次にＩＤが割り当てられる過程について説明する。

マスター１００は、ＩＤ割当モードを始め、動作カウントを初期化し、マスターアンテナＭＡによって準備信号を無線伝送する。マスターアンテナＭＡから無線伝送された準備信号は、スレーブアンテナＳＡ＿１〜ＳＡ＿Ｎによって複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎのうち少なくとも一つによって受信され得る。

待機モードで動作中である複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎは、マスター１００からの準備信号のＲＳＳＩを測定し、測定されたＲＳＳＩをマスター１００に無線伝送する。そうすれば、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの各々からのＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩを決定する。スレーブ２００＿１がマスター１００に最も近いため、スレーブ２００＿１が故障していない限り、スレーブ２００＿１が無線伝送したＲＳＳＩが最大 ＲＳＳＩとして決定されるであろう。マスター１００は、最大ＲＳＳＩを無線伝送したスレーブ２００＿１に現在の動作カウントに関わるＩＤを割り当て、割り当てられたＩＤをスレーブ２００＿１に無線伝送する。スレーブ２００＿１は、マスター１００からのＩＤを自分のメモリーデバイスに保存した後、自分のＩＤが正常に割り当てられたことを示す応答信号をマスター１００に無線伝送し、待機モードを終了する。マスター１００は、スレーブ２００＿１からの応答信号を受信したことに応じて、動作カウントを１だけ増加させる。

スレーブ２００＿１は、スレーブアンテナＳＡ＿１によって応答信号をマスター１００に無線伝送した後、マスター１００の代わりにスレーブアンテナＳＡ＿１によって準備信号を無線伝送する。

待機モードで動作中であるスレーブ２００＿２〜２００＿Ｎの各々は、スレーブ２００＿１からの準備信号のＲＳＳＩを測定し、測定されたＲＳＳＩをマスター１００に無線伝送する。そうすれば、マスター１００は、スレーブ２００＿２〜２００＿Ｎの各々からのＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩを決定する。スレーブ２００＿２がスレーブ２００＿１に最も近いので、スレーブ２００＿２が故障していない限り、スレーブ２００＿２が無線伝送したＲＳＳＩが最大ＲＳＳＩとして決定されるであろう。マスター１００は、最大ＲＳＳＩを無線伝送したスレーブ２００＿２に現在の動作カウントに関わるＩＤを割り当て、割り当てられたＩＤをスレーブ２００＿２に無線伝送する。スレーブ２００＿２は、マスター１００からのＩＤを自分のメモリーデバイスに保存した後、自分のＩＤが正常に割り当てられたことを示す応答信号をマスター１００に無線伝送し、待機モードを終了する。マスター１００は、スレーブ２００＿２からの応答信号を受信したことに応じて、動作カウントを１だけ増加させる。

以上のような方式でマスター１００によって残りのスレーブ２００＿３〜２００＿Ｎに相異なるＩＤが順次に割り当てられる。最後にＩＤが割り当てられたスレーブ２００＿Ｎは、スレーブアンテナＳＡ＿Ｎによって準備信号を無線伝送する。ところが、スレーブ２００＿Ｎが準備信号を無線伝送した時点では、全てのスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎが待機モードを終了した状態である。したがって、マスター１００は、臨界ＲＳＳＩよりも大きいＲＳＳＩを受信できない。

マスター１００は、臨界ＲＳＳＩよりも大きいＲＳＳＩの受信に失敗した場合、動作カウントと目標値とが同一であるかをチェックする。目標値は、所定の自然数であり得、例えば、Ｎと同一であり得る。前述のように、ＩＤの割当が１回完了する度に動作カウントが１だけ増加するので、全てのスレーブ２００＿１〜２００＿ＮにＩＤが正常に割り当てられたとしたら、動作カウントは目標値と一致するはずである。マスター１００は、動作カウントと目標値と同一である場合、ＩＤ割当モードを終了し得る。

一方、臨界ＲＳＳＩよりも大きいＲＳＳＩが受信されなかったにも関わらず動作カウントが目標値と一致しなければ、マスター１００は、ＩＤ割当モードを終了する代わりに、リセット信号を全てのスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎに無線伝送した後、ＩＤ割当モードを再開し得る。既にＩＤの割当を受けた各スレーブ２００は、マスター１００からのリセット信号に応じて、自分のメモリーデバイスに保存されたＩＤを無効化し、待機モードに再進入し得る。

図３は、本発明の他の実施例による無線バッテリー制御システム３０を含むバッテリーパック１０の構成を例示的に示す図であり、図４は、図３のスレーブ管理モジュールの構成を例示的に示す図である。

図３及び図４を参照すれば、図１及び図２とは異なり、ｉ＝１〜（Ｎ−１）とするとき、スレーブ２００＿ｉが二つのスレーブアンテナＳＡ１＿ｉ、ＳＡ２＿ｉを含むという点で主な差があり、その他に同じ構成要素についての反復的な説明は省略する。

スレーブ２００＿ｉは、センシング部２１０、無線通信回路２２０、第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ、第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉ及び制御部２３０を含む。無線通信回路２２０は、第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ及び第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉに接続する。無線通信回路２２０は、第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ及び第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉの少なくとも一つを選択的に用いることで、マスター１００または他のスレーブ２００にデータを無線伝送するか、マスター１００または他のスレーブ２００からのデータを無線受信し得る。

図３を参照すれば、スレーブ２００＿ｉの第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉは、スレーブ２００＿ｉ＋１の第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ＋１よりもマスター１００に近く配置される。また、スレーブ２００＿ｉの第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉは、スレーブ２００＿ｉ＋１の第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉ＋１よりもマスター１００に近く配置される。スレーブ２００＿ｉの第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ及び第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉは、スレーブ２００＿ｉ＋１の第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ＋１及び第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉ＋１の上流側に配置され、スレーブ２００＿ｉ＋１の第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ＋１及び第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉ＋１は、スレーブ２００＿ｉの第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ及び第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉの下流側に配置されるといえる。

また、スレーブ２００＿ｉの第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉは、第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉよりもマスター１００に近く配置される。スレーブ２００＿ｉの第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉは、第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉの上流側に配置され、第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉは、第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉの下流側に配置されるといえる。結果的に、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎのうち二つ以上によって無線受信された準備信号の ＲＳＳＩは相異なるようになる。

相互隣接して配置された二つのスレーブ（例えば、２００＿ｉ及び２００＿ｉ＋１）のうち上流側に配置されたスレーブ２００＿ｉの第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉと、下流側に配置されたスレーブ２００＿ｉ＋１の第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ＋１とは、所定の距離（例えば、５ｃｍ）内で相互対向するように配置される。また、マスター１００と最も近接して配置されたスレーブ２００−１の第１スレーブアンテナＳＡ１＿１は、マスター１００のマスターアンテナＭＡと所定の距離内で相互対向して配置される。

スレーブ２００＿ｉは、無線伝送しようとする信号や無線受信された信号に応じて、第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ及び第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉのいずれか一つを選択的に活性化し得る。第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉ及び第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉのいずれか一つが活性化すれば、他の一つは非活性化し得る。

スレーブ２００＿ｉは、第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉによって準備信号を無線受信し得る。例えば、スレーブ２００＿ｉの第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉによって無線受信された準備信号は、スレーブ２００＿ｉの上流側に配置されたスレーブ２００＿１〜２００＿ｉ−１またはマスター１００によって無線伝送されたものであり得る。

スレーブ２００＿ｉは、無線受信された準備信号のＲＳＳＩを測定した後、測定されたＲＳＳＩを第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉによってマスター１００に無線伝送し得る。

スレーブ２００＿ｉは、第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉによってマスター１００からのＩＤを無線受信し得る。スレーブ２００＿ｉは、無線受信された ＩＤを保存した後、第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉによってマスター１００に応答信号を無線伝送し得る。応答信号は、ＩＤが正常に無線受信されたことをマスター１００に報告するための信号である。また、スレーブ２００＿ｉは、マスター１００からのＩＤを受信したとき、受信されたＩＤを保存すると同時にまたは別に待機モードを終了し得る。

スレーブ２００＿ｉは、第１スレーブアンテナＳＡ１＿ｉによってマスター１００に応答信号を無線伝送した後、マスター１００の代わりに、第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉによって準備信号を無線伝送する。一例で、スレーブ２００＿ｉの第２スレーブアンテナＳＡ２＿ｉによって無線伝送された準備信号は、スレーブ２００＿ｉの下流側に配置されたスレーブ２００＿ｉ＋１〜２００＿Ｎに無線伝送され得る。

以下、図３に示した無線バッテリー制御システム３０に含まれた複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎに順次にＩＤを割り当てる例示的な過程について説明する。

マスター１００は、ＩＤ割当モードを始め、動作カウントを初期化（例えば、動作カウント＝１）し、マスターアンテナＭＡによって準備信号を無線伝送する。マスターアンテナＭＡから無線伝送された準備信号は、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎのうち少なくとも一つの第１スレーブアンテナＳＡ１によって受信される。

ｉ＝１〜（Ｎ−１）であるとすれば、スレーブ２００＿ｉは、待機モードにおける動作中に、マスター１００からの準備信号のＲＳＳＩを測定し、測定されたＲＳＳＩをマスター１００に第１スレーブアンテナ（ＳＡ１＿ｉ）によって無線伝送する。

そうすれば、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの各々からのＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩを決定する。スレーブ２００＿１がマスター１００に最も近いので、スレーブ２００＿１が故障していない限り、スレーブ２００＿１が無線伝送したＲＳＳＩが最大ＲＳＳＩとして決められるであろう。マスター１００は、最大ＲＳＳＩを無線伝送したスレーブ２００＿１に現在の動作カウントに関わるＩＤを割り当て、割り当てられたＩＤをスレーブ２００＿１に無線伝送する。スレーブ２００＿１は、第１スレーブアンテナＳＡ１＿１によってマスター１００からのＩＤを無線受信し、自分のメモリーデバイスに保存した後、自分のＩＤが正常に割り当てられたことを示す応答信号を第１スレーブアンテナＳＡ１＿１によってマスター１００に無線伝送し、待機モードを終了する。マスター１００は、スレーブ２００＿１からの応答信号を受信したことに応じて、動作カウントを１だけ増加させる。

スレーブ２００＿１は、第１スレーブアンテナＳＡ１＿１によって応答信号をマスター１００に無線伝送した後、第２スレーブアンテナＳＡ２＿１によって準備信号を無線伝送する。待機モードで動作中であるスレーブ２００＿２〜２００＿Ｎの各々は、スレーブ２００＿１からの準備信号のＲＳＳＩを測定し、測定されたＲＳＳＩを第１スレーブアンテナＳＡ１によってマスター１００に無線伝送する。そうすれば、マスター１００は、スレーブ２００＿２〜２００＿Ｎの各々からのＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩを決定する。スレーブ２００＿２がスレーブ２００＿１に最も近いので、スレーブ２００＿２が故障していない限り、スレーブ２００＿２が無線伝送したＲＳＳＩが最大ＲＳＳＩとして決められるであろう。マスター１００は、最大ＲＳＳＩを無線伝送したスレーブ２００＿２に、現在の動作カウントに関わるＩＤを割り当て、割り当てられたＩＤをスレーブ２００＿２に無線伝送する。スレーブ２００＿２は、第１スレーブアンテナＳＡ１＿２によってマスター１００からのＩＤを受信し、自分のメモリーデバイスに保存した後、自分のＩＤが正常に割り当てられたことを示す応答信号を第１スレーブアンテナＳＡ１＿２によってマスター１００に無線伝送し、待機モードを終了する。マスター１００は、スレーブ２００＿２からの応答信号を受信したことに応じて、動作カウントを１だけ増加させる。

以上のような方式によって、マスター１００によって残りのスレーブ２００＿３〜２００＿Ｎに相異なるＩＤが 順次に割り当てられる。最後にＩＤが割り当てられたスレーブ２００＿Ｎは、第２スレーブアンテナＳＡ２＿Ｎによって準備信号を無線伝送する。

以下に説明する図５及び図６の方法は、マスター１００がＩＤ割当モードに進入することで始まり得る。マスター１００は、外部デバイス（例えば、電気車のＥＣＵ）からの命令に応じて、ＩＤ割当モードに進入し得る。以下では、マスター１００がＩＤ割当モードに進入した時点で複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎは全て待機モードにあると仮定する。

図５は、無線バッテリー制御システム３０に含まれた複数のスレーブ管理モジュールにＩＤを順次に割り当てるための方法を示すフローチャートである。

図１〜図５を参照すれば、段階Ｓ５００において、マスター１００は、動作カウントを初期化する。初期化した動作カウントは、予め決められた値（例えば、１）を有するようになる。動作カウント値は、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿ＮのうちＩＤを割り当てようとするスレーブ（例えば、２００＿ｋ）の物理的な手順に関わる。

段階Ｓ５０５において、マスター１００は、準備信号を無線伝送する。準備信号は、ブロードキャスト方式で無線伝送され得る。段階Ｓ５０５で無線伝送された準備信号は、待機モードにある各スレーブ２００によって無線受信され得る。待機モードにある各スレーブは、準備信号の受信に応じて、準備信号の ＲＳＳＩをマスター１００に無線伝送する。

段階Ｓ５１０において、マスター１００は、待機モードで動作中である各スレーブ２００から準備信号のＲＳＳＩを無線受信する。動作カウントの値がｋである場合、Ｎ−ｋ個のスレーブ２００が待機モードで動作中であろう。ＲＳＳＩは、ユニキャスト方式で各スレーブ２００からマスター１００に無線伝送され得る。図１〜図４を参照すれば、スレーブ２００＿ｉがスレーブ２００＿ｉ＋１よりもマスター１００のマスターアンテナＭＡに近接するので、スレーブ２００＿ｉによって受信された準備信号のＲＳＳＩがスレーブ２００＿ｉ＋１によって受信された準備信号のＲＳＳＩよりも大きいことを容易に理解できる。

段階Ｓ５１５において、マスター１００は、待機モードにある各スレーブ２００から無線受信したＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩを決定する。例えば、動作カウントの値がｋである場合、マスター１００は、最大Ｎ−ｋ個のＲＳＳＩを無線受信するようになる。マスター１００は、段階Ｓ５１０によって無線受信されたＲＳＳＩを相互比較することで、Ｎ−ｋ個のＲＳＳＩのうち最大値を決定し得る。全てのスレーブ２００＿ｉ〜２００＿Ｎが待機モードで動作中ではない場合、複数のスレーブ２００＿ｉ〜２００＿Ｎのうちいずれもマスター１００にＲＳＳＩを無線伝送しない。したがって、マスター１００は、ただ一つのＲＳＳＩも無線受信されない場合、最大ＲＳＳＩを０であると決定し得る。

段階Ｓ５２０において、マスター１００は、最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩよりも大きいか否かを判定する。（ｉ）複数のスレーブ２００＿ｉ〜２００＿Ｎの全てに対するＩＤ割当が完了した場合、または（ｉｉ）準備信号またはＲＳＳＩの送受信過程中にエラーが発生した場合に、最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩ以下になり得る。段階Ｓ５２０の値が「はい」である場合、段階Ｓ５３０へ進む。段階Ｓ５２０の値が「いいえ」である場合、段階Ｓ５６０へ進む。

段階Ｓ５３０において、マスター１００は、最大ＲＳＳＩを無線伝送したいずれか一つのスレーブ２００にＩＤを無線伝送する。マスター１００によって無線伝送される各ＩＤは、現在の動作カウントに対応するものであって、複数のスレーブ２００＿ｉ〜２００＿Ｎ間の相対的な位置関係を示す情報である。即ち、ＩＤは、複数のスレーブ２００＿ｉ〜２００＿Ｎの各々がマスター２００から近いか、または遠い手順を示す。マスター１００は、自分が各スレーブ２００に割り当てたＩＤに基づき、各スレーブ２００が複数のバッテリーモジュール２０のうちいずれを管理するかを識別することができる。マスター１００からＩＤを無線受信したスレーブ２００は、準備信号を無線伝送し、待機モードを終了し得る。例えば、スレーブ２００＿ｉがＩＤを無線受信した場合、スレーブ２００＿ｉはＩＤを自分のメモリーデバイスに保存し、マスター１００に応答信号を無線伝送する。その後、スレーブ２００＿ｉは、準備信号をブロードキャスト方式でスレーブ２００＿ｉ＋１〜２００−Ｎに無線伝送し、待機モードを終了し得る。スレーブ２００＿ｉによって無線伝送された準備信号は、まだ待機モードで動作中である残りのスレーブによって受信され得る。これによって、マスター１００がＩＤ割当モードへ進み、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎのうちいずれか一つ（例えば、２００＿１）に最初にＩＤが割当てられてからは、準備信号は、マスター１００ではなく最も最近にＩＤが割り当てられたスレーブ２００によって無線伝送される。

段階Ｓ５４０において、マスター１００は、最大ＲＳＳＩを無線伝送したいずれか一つのスレーブ２００からの応答信号を無線受信する。マスター１００が応答信号を無線受信したというのは、最大ＲＳＳＩを無線伝送したいずれか一つのスレーブに対するＩＤが正常に割り当てられたことを示す。

スレーブ２００＿１からスレーブ２００＿ｉまで順次にＩＤが割り当てられたとするとき、残りのスレーブ２００＿ｉ＋１〜２００＿Ｎの各々は、スレーブ２００＿ｉから無線受信した準備信号のＲＳＳＩをマスター１００に無線伝送し得る。

段階Ｓ５５０において、マスター１００は、応答信号の受信に応じて、動作カウントを１だけ増加させる。段階Ｓ５５０が行われた後、段階Ｓ５１０へ戻り得る。各スレーブ２００にＩＤが割り当てられる度に動作カウントが１ずつ増加するので、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎに相異なるＩＤの割当てが行われる。

段階Ｓ５６０において、マスター１００は、動作カウントが目標値と一致するか否かを判定する。目標値は、無線バッテリー制御システム３０に含まれたスレーブ２００の総個数であるＮに対応する。複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの全てにＩＤが割り当てられた場合、動作カウントと目標値とは相互一致するようになる。一方、少なくとも一つのスレーブにＩＤがまだ割り当てられていない場合、動作カウントは目標値よりも小さい。段階Ｓ５２０の値と段階Ｓ５６０の値とが両方とも「いいえ」であるというのは、準備信号または ＲＳＳＩの送受信過程中にエラーが発生したことを示す。段階Ｓ５６０の値が 「はい」である場合、マスター１００のＩＤ割当モードが終了する。段階Ｓ５６０の値が「いいえ」である場合、段階Ｓ５７０へ進む。

段階Ｓ５７０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎにリセット信号を無線伝送する。リセット信号は、ブロードキャスト方式で複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの全てに無線伝送され得る。各スレーブ２００は、リセット信号に応じて、自分に既に割り当てられていたＩＤを無効化し、待機モードへ進入し得る。段階Ｓ５７０の後に段階Ｓ５００へ戻ることで、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎに対するＩＤ割当が再開され得る。

図６及び図７は、無線バッテリー制御システム３０に含まれた複数のスレーブ管理モジュールにＩＤを順次に割り当てるための他の方法を示すフローチャートである。

図３、図４、図６及び図７を参照すれば、段階Ｓ６００において、マスター１００は、動作カウントを初期化する。初期化した動作カウントは、所定の自然数（例えば、１）と同一であり得る。

段階Ｓ６０５において、マスター１００は、準備信号を無線伝送する。準備信号は、ブロードキャスト方式で無線伝送され得る。段階Ｓ６０５で無線伝送された準備信号は、待機モードにある複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎのうち少なくとも一つの第１スレーブアンテナＳＡ１または第２スレーブアンテナＳＡ２によって無線受信され得る。複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎのうち少なくとも一つは、待機モードで準備信号の受信に応じて、準備信号のＲＳＳＩを第１スレーブアンテナＳＡ１によってマスター１００に無線伝送する。

段階Ｓ６１０において、マスター１００は、第１グループに属するスレーブ２００＿ｋ〜２００＿Ｎの少なくとも一つから準備信号のＲＳＳＩを無線受信する。マスター１００は、段階Ｓ６１０で最大Ｎ−ｋ＋１個のＲＳＳＩを無線受信し得る。図６の方法を説明するために用いられる符号「ｋ」は、動作カウントを示す。第１グループは、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿ＮのうちＩＤがまだ割り当てられていないスレーブ２００＿ｋ〜２００＿Ｎを含む。例えば、動作カウントが１である場合、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの全てが第１グループに属し得る。他の例で、動作カウントが３である場合、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎのうちスレーブ２００＿３〜２００＿Ｎのみが第１グループに属し得る。

段階Ｓ６１５において、マスター１００は、第１グループの最大ＲＳＳＩを決定する。具体的に、マスター１００は、第１グループに属するスレーブ２００＿ｋ〜２００＿Ｎのうち少なくとも一つからの準備信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩを決定する。段階Ｓ６１０から２以上のＲＳＳＩがマスター１００によって受信された場合、２以上のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩを第１グループの最大ＲＳＳＩとして決定し得る。段階Ｓ６１０でただ一つのＲＳＳＩがマスター１００によって受信された場合、受信された一つのＲＳＳＩを第１グループの最大ＲＳＳＩとして決定し得る。もし、段階Ｓ６１０でマスター１００によって受信された準備信号のＲＳＳＩがない場合、第１グループの最大ＲＳＳＩを０であると決定し得る。

図３を参照すれば、ｘ＝１〜Ｎ−１、ｙ＝２〜Ｎ、ｘ＜ｙであるとするとき、スレーブ２００＿ｘがスレーブ２００＿ｙよりもマスター１００のマスターアンテナＭＡに近接するので、スレーブ２００＿ｘによって受信された準備信号のＲＳＳＩがスレーブ２００＿ｙによって受信された準備信号のＲＳＳＩよりも大きければ、正常である。但し、外部からのノイズなどによって、スレーブ２００＿ｘによって受信された準備信号のＲＳＳＩがスレーブ２００＿ｙによって受信された準備信号のＲＳＳＩと同一であるか、またはより小さい非正常的な状況が発生し得る。したがって、段階Ｓ６１５で決められた第１グループの最大ＲＳＳＩが第１グループに属するスレーブ２００＿ｋ〜２００＿Ｎのうちマスター１００に最も近く位置するスレーブ２００＿ｋによって検出されたものかを検証する必要がある。

段階Ｓ６２０において、マスター１００は、第１グループの最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩよりも大きいか否かを判定する。（ｉ）複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの全てに対するＩＤ割当が完了した場合、または（ｉｉ）準備信号またはＲＳＳＩの送受信に如何なる問題（例えば、信号干渉）が発生した場合などにおいて、第１グループの最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩ以下になり得る。段階Ｓ６２０の値が「はい」である場合、段階Ｓ６３０へ進む。段階Ｓ６２０の値が「いいえ」である場合、段階Ｓ６６０へ進む。

段階Ｓ６３０において、マスター１００は、第１グループの最大ＲＳＳＩを無線伝送したスレーブ２００＿ｍにＩＤを無線伝送する。段階Ｓ６３０で無線伝送されるＩＤは、動作カウントｋに関わるものであって、「第ｋのＩＤ」と称し得る。スレーブ２００＿ｍは、第１グループに属しているスレーブ２００＿ｋ〜２００＿Ｎのいずれか一つであろう。スレーブ２００＿ｍは、段階Ｓ６３０でマスター１００によって無線伝送されたＩＤを自分のメモリーデバイスに保存し、応答信号をブロードキャスト方式で無線伝送し得る。その次、スレーブ２００＿ｍは、マスター１００の代わりに準備信号をブロードキャスト方式で無線伝送し、待機モードを終了し得る。第１グループのスレーブ２００＿ｋ〜２００＿Ｎのうちスレーブ２００＿ｋがマスター１００に最も近いので、スレーブ２００＿ｍがスレーブ２００＿ｋであればこそＩＤがまともに割り当てられたと言える。スレーブ２００＿ｍがスレーブ２００＿ｋであるか否かは、後述する段階Ｓ６４２、段階Ｓ６４４、段階Ｓ６４６及び段階Ｓ６４８を経て検証される。

スレーブ２００＿ｍによって無線伝送された応答信号は、マスター１００及び第２グループに属するスレーブ２００＿１〜２００＿ｋ−１によって受信され得る。第２グループに属するスレーブ２００＿１〜２００＿ｋ−１の各々は、自分の第２スレーブアンテナＳＡ２によってスレーブ２００＿ｍからの応答信号を無線受信し、受信された応答信号のＲＳＳＩを検出した後、検出されたＲＳＳＩを自分の第１スレーブアンテナＳＡ１によってマスター１００に無線伝送し得る。第２グループのスレーブ２００＿１〜２００＿ｋ−１は、第ｋスレーブ２００＿ｋよりも上流側に配置されている。

スレーブ２００＿ｍによって無線伝送された準備信号は、第１グループに属するスレーブ２００＿ｋ＋１〜２００＿Ｎによって受信され得る。これによって、マスター１００によってスレーブ２００＿１のＩＤが割り当てられた以後には、最も最近にＩＤが割り当てられたスレーブ２００＿ｍがマスター１００の代わりに準備信号を無線伝送するようになる。これによって、第１グループのスレーブ２００＿ｋ＋１〜２００＿Ｎの少なくとも一つは、スレーブ２００＿ｍによって無線伝送された準備信号のＲＳＳＩをマスター１００に無線伝送し得る。

段階Ｓ６４０において、マスター１００は、第１グループの最大ＲＳＳＩを無線伝送したスレーブ２００＿ｍからの応答信号を無線受信する。

段階Ｓ６４２において、マスター１００は、動作カウントが１と同一であるか否かを判定する。段階Ｓ６４２の値が「いいえ」である場合、段階Ｓ６４４へ進む。段階Ｓ６４２の値が「はい」である場合、段階Ｓ６５０へ進む。

段階Ｓ６４４において、マスター１００は、第２グループに属するスレーブ２００＿１〜２００＿ｋ−１の各々からの応答信号のＲＳＳＩを無線受信する。

段階Ｓ６４６において、マスター１００は、第２グループの最大ＲＳＳＩを決定する。具体的に、マスター１００は、第２グループに属するスレーブ２００＿１〜２００＿ｋ−１の各々から無線受信した応答信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩを第２グループの最大ＲＳＳＩに決定する。

段階Ｓ６４８において、マスター１００は、第ｋ−１スレーブ２００＿ｋ−１から無線受信された応答信号のＲＳＳＩが第２グループの最大ＲＳＳＩと同一であるか否かを判定する。段階Ｓ６４８の値が「はい」である場合、段階Ｓ６５０へ進む。段階Ｓ６４８の値が「いいえ」である場合、段階Ｓ６７０へ進む。

段階Ｓ６５０において、マスター１００は、動作カウントｋを１だけ増加させる。段階Ｓ６５０が行われた後、上記方法は段階Ｓ６１０へ戻り得る。複数のスレーブ２００＿１〜２００＿ＮにＩＤが順次に割り当てられる度に動作カウントが１ずつ増加するので、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎに相異なるＩＤの割当が行われる。

段階Ｓ６６０において、マスター１００は、動作カウントが目標値と一致するか否かを判定する。目標値は、無線バッテリー制御システム３０に含まれたスレーブ２００の総個数であるＮよりも１だけ大きい自然数であり得る。複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの全てにＩＤが割り当てられた場合、動作カウントと目標値とは相互一致するようになる。一方、少なくとも一つのスレーブ（例えば、２００＿Ｎ）にＩＤがまだ割り当てられていない場合、動作カウントは目標値よりも小さい。段階Ｓ６２０の値と段階Ｓ６６０の値とが両方とも「いいえ」であるというのは、スレーブ２００＿ｋに第ｋ ＩＤを割り当てる過程中にエラーが発生したことを示す。段階Ｓ６６０の値が「いいえ」である場合、段階Ｓ６７０へ進む。段階Ｓ６６０の値が「はい」である場合、上記方法は終了する。

段階Ｓ６７０において、マスター１００は、リセット信号を無線伝送する。リセット信号は、ブロードキャスト方式で複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎに無線伝送され得る。複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎの各々は、リセット信号に応じて、自分に既に割り当てられていたＩＤを無効化し、待機モードに進入し得る。段階Ｓ６７０の後に段階Ｓ６００へ戻ることで、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎに対するＩＤ割当が再開始され得る。

マスター１００は、リセット信号を無線伝送する度にリセットカウントを １だけ増加させる動作を並行し得る。マスター１００は、リセットカウントが所定のフォールト値に到達する場合、複数のスレーブ２００＿１〜２００＿Ｎに対するＩＤを順次に割り当てることが不能であることを示すエラーメッセージを外部デバイスへ伝送するか、または、複数のバッテリーモジュール２０＿１〜２０＿Ｎの充放電を停止し得る。

以上で説明した本発明の実施例は、必ずしも装置及び方法を通じて具現されることではなく、本発明の実施例の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体を通じて具現され得、このような具現は、本発明が属する技術分野における専門家であれば、前述した実施例の記載から容易に具現できるはずである。

以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

また、上述の本発明は、本発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想から脱しない範囲内で多様な置換、変形及び変更が可能であるため、上述の実施例及び添付された図面によって限定されず、多様な変形が行われるように各実施例の全部または一部を選択的に組み合わせて構成可能である。

１０ バッテリーパック
２０ バッテリーモジュール
３０ 無線バッテリー制御システム
１００ マスター管理モジュール
２００ スレーブ管理モジュール

Claims (15)

1. 第１〜第Ｎバッテリーモジュールを含むバッテリーパックのための無線バッテリー制御システムであって、
   マスター管理モジュールと、
   前記第１〜第Ｎバッテリーモジュールの状態をモニターするように構成され、前記マスター管理モジュールからの距離が相異なるように順次配置された第１〜第Ｎスレーブ管理モジュールと、を含み、
   前記マスター管理モジュールは、ＩＤ割当モードへの進入時、動作カウントを初期化し、準備信号を無線伝送するように構成され、
   各スレーブ管理モジュールは、待機モードにおける動作中に、前記マスター管理モジュールまたは他のスレーブ管理モジュールから前記準備信号を無線受信するとき、前記準備信号のＲＳＳＩを前記マスター管理モジュールに無線伝送するように構成され、
   前記マスター管理モジュールは、前記準備信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩを無線伝送したスレーブ管理モジュールに、前記動作カウントに関わるＩＤを無線伝送するように構成され、
   前記各スレーブ管理モジュールは、前記マスター管理モジュールから無線伝送されたＩＤを受信したことに応じ、前記準備信号を無線伝送し、前記待機モードを終了するように構成され、
   前記マスター管理モジュールは、前記各スレーブ管理モジュールにＩＤを無線伝送する度に前記動作カウントを１だけ増加させるように構成され、
   Ｎが２以上の自然数である、無線バッテリー制御システム。
2. 前記各スレーブ管理モジュールは、
   第１スレーブアンテナ及び第２スレーブアンテナを含み、
   前記第１スレーブアンテナが、前記第２スレーブアンテナよりも前記マスター管理モジュールに近く位置する、請求項１に記載の無線バッテリー制御システム。
3. 前記各スレーブ管理モジュールは、
   前記第１スレーブアンテナによって前記準備信号を無線受信するように構成され、
   前記第１スレーブアンテナによって前記ＩＤを無線受信するように構成され、
   前記第１スレーブアンテナによって前記ＲＳＳＩを無線伝送するように構成され、
   前記第２スレーブアンテナによって前記準備信号を無線伝送するように構成される、請求項２に記載の無線バッテリー制御システム。
4. 相互隣接して配置された二つのスレーブ管理モジュールのいずれか一方の前記第１スレーブアンテナ及び他方の前記第２スレーブアンテナは、所定の距離内に配置される、請求項２または３に記載の無線バッテリー制御システム。
5. 前記第１〜第Ｎスレーブ管理モジュールのうち前記マスター管理モジュールに最も近くに配置されたスレーブ管理モジュールの前記第１スレーブアンテナは、前記マスター管理モジュールのマスターアンテナから所定の距離内に配置される、請求項２から４のいずれか一項に記載の無線バッテリー制御システム。
6. 前記マスター管理モジュールは、
   前記最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩ以下である場合、前記動作カウントが目標値と一致するか否かを判定するように構成され、
   前記動作カウントが前記目標値と一致する場合、前記ＩＤ割当モードを終了するように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の無線バッテリー制御システム。
7. 前記マスター管理モジュールは、
   前記最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩ以下である場合、前記動作カウントが目標値と一致するか否かを判定するように構成され、
   前記動作カウントが前記目標値と一致しない場合、リセット信号を無線伝送するように構成され、
   前記各スレーブ管理モジュールは、
   前記リセット信号に応じて、既に割り当てられていたＩＤを無効化するように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載の無線バッテリー制御システム。
8. 各スレーブ管理モジュールは、
   前記マスター管理モジュールから無線伝送されたＩＤを受信したことに応じて、応答信号を無線伝送し、
   前記他のスレーブ管理モジュールによって無線伝送された前記応答信号のＲＳＳＩを前記マスター管理モジュールに無線伝送するように構成され、
   前記マスター管理モジュールは、
   前記第１〜第Ｎスレーブ管理モジュールのうちｋ番目にＩＤが割り当てられたスレーブ管理モジュールによって前記応答信号が無線伝送された場合、第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から前記応答信号のＲＳＳＩを無線受信し、
   前記第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から無線受信された前記応答信号に対するＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩが、前記第ｋ−１スレーブ管理モジュールから無線受信された前記応答信号のＲＳＳＩと同一である場合、前記動作カウントを１だけ増加させるように構成され、
   ｋは、２以上かつＮ以下の自然数である、請求項１から７のいずれか一項に記載の無線バッテリー制御システム。
9. 前記マスター管理モジュールは、
   前記第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から受信された前記応答信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩが、前記第ｋ−１スレーブ管理モジュールから受信された前記応答信号のＲＳＳＩと同じではない場合、リセット信号を無線伝送するように構成され、
   前記各スレーブ管理モジュールは、
   前記リセット信号に応じて、既に割り当てられていたＩＤを無効化するように構成される、請求項８に記載の無線バッテリー制御システム。
10. 請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の無線バッテリー制御システムを含む、バッテリーパック。
11. マスター管理モジュールからの距離が相異なるように順次配置された第１〜第Ｎスレーブ管理モジュールにＩＤを割り当てるための方法であって、
    前記マスター管理モジュールが、ＩＤ割当モードへの進入時、動作カウントを初期化し、準備信号を無線伝送する段階と、
    前記マスター管理モジュールが、待機モードにある各スレーブ管理モジュールから前記準備信号のＲＳＳＩを無線受信する段階と、
    前記マスター管理モジュールが、前記準備信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩよりも大きい場合、前記最大ＲＳＳＩを無線伝送したスレーブ管理モジュールに前記動作カウントに関わるＩＤを無線伝送する段階と、
    前記マスター管理モジュールが、前記各スレーブ管理モジュールにＩＤを無線伝送する度に前記動作カウントを１だけ増加させる段階と、を含み、
    Ｎは、２以上の自然数である、方法。
12. 前記マスター管理モジュールが、前記最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩ以下である場合、前記動作カウントが目標値と一致するか否かを判定する段階をさらに含み、
    前記動作カウントが前記目標値と一致する場合、前記ＩＤ割当モードは終了する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記マスター管理モジュールが、前記最大ＲＳＳＩが臨界ＲＳＳＩ以下である場合、前記動作カウントが目標値と一致するか否かを判定する段階と、
    前記マスター管理モジュールが、前記動作カウントが前記目標値と一致しない場合、リセット信号を無線伝送する段階と、をさらに含み、
    前記各スレーブ管理モジュールは、前記リセット信号に応じて、ＩＤを無効化するように構成される、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記マスター管理モジュールが、前記第１〜第Ｎスレーブ管理モジュールのうちｋ番目にＩＤが割り当てられたスレーブ管理モジュールによって応答信号が無線伝送された場合、第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から前記応答信号のＲＳＳＩを無線受信する段階と、
    前記マスター管理モジュールが、前記第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から無線受信された前記応答信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩが、前記第ｋ−１スレーブ管理モジュールから無線受信された前記応答信号のＲＳＳＩと同一である場合、前記動作カウントを１だけ増加させる段階と、をさらに含み、
    各スレーブ管理モジュールは、
    前記マスター管理モジュールから無線伝送されたＩＤを受信したことに応じて、前記応答信号を無線伝送し、
    他のスレーブ管理モジュールによって無線伝送された前記応答信号のＲＳＳＩを前記マスター管理モジュールに無線伝送するように構成され、
    ｋは、２以上かつＮ以下の自然数である、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記マスター管理モジュールが、前記第１〜第ｋ−１スレーブ管理モジュールの各々から無線受信された前記応答信号のＲＳＳＩのうち最大ＲＳＳＩが、前記第ｋ−１スレーブ管理モジュールから無線受信された前記応答信号のＲＳＳＩと同一ではない場合、リセット信号を無線伝送する段階をさらに含み、
    前記各スレーブ管理モジュールは、前記リセット信号に応じて、既に割り当てられていたＩＤを無効化するように構成される、請求項１４に記載の方法。

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