JP7048855B2 - Ｂｍｓ間の通信システム及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ＢＭＳ間の通信システム及び方法に関し、より詳しくは、バッテリーパックに備えられたマスターＢＭＳと複数のスレーブＢＭＳとの通信応答遅延を減少させることができるＢＭＳ間の通信システム及び方法に関する。
本出願は、２０１８年１０月４日出願の韓国特許出願第１０－２０１８－０１１８５２０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二次電池についての研究が活発に進行しつつある。
現在、商用化した二次電池としては、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、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー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。
バッテリーは多様な分野で用いられているが、電気駆動車またはスマートグリッドシステムのように最近にバッテリーがよく活用される分野では、大きい容量を要する場合が多い。バッテリーパックの容量を増加するためには、二次電池、即ち、バッテリーセルそのものの容量を増加させる方法が挙げられるが、この場合、容量増大の効果が大きくなく、二次電池の大きさの拡張に物理的制限があり、管理が不便であるという短所を有する。したがって、通常は、複数のバッテリーモジュールが直列及び並列に接続したバッテリーパックが広く用いられる。
一方、近来、バッテリーパックの大容量構造の必要性が高くなるにつれ、複数の二次電池が直列及び／または並列に接続した複数のバッテリーモジュールを集めたマルチモジュール構造のバッテリーパックに対する需要が増加しつつある。
このようなマルチモジュール構造のバッテリーパックは、複数のバッテリーを含んでいるため、一つのＢＭＳを用いて全てのバッテリーの充放電状態を制御するには限界がある。したがって、最近は、バッテリーパックに含まれている各々のバッテリーモジュールごとにＢＭＳを装着し、いずれか一つのＢＭＳをマスターＢＭＳに指定し、残りのＢＭＳをスレーブＢＭＳに指定した後、マスター・スレーブ方式によって各バッテリーモジュールの充放電を制御する技術が使用されている。
マスター・スレーブ方式ではマスターＢＭＳがバッテリーパックに含まれたバッテリーモジュールの充放電を統合的に管理するためにスレーブＢＭＳと通信を行ってスレーブＢＭＳが担当するバッテリーモジュールに関する各種充放電モニターデータを集めるか、または各バッテリーモジュールの充放電動作を制御するための制御命令を当該スレーブＢＭＳへ伝送する。
このように通信網を介してデータを集めるか、制御命令などを伝達するためには、マスターＢＭＳが各スレーブＢＭＳを固有に識別できる通信識別子（ＩＤ）が各スレーブＢＭＳに割り当てられなければならない。
このような通信識別子は、各スレーブＢＭＳを区別するために優先順位を有する。また、通常、通信識別子は、通信識別子の大きさが小さいほど優先順位が高い。
しかし、二つ以上のスレーブＢＭＳが同時にマスターＢＭＳへデータを伝送した場合、優先順位の高いスレーブＢＭＳによって優先順位の低いスレーブＢＭＳのデータが損失する恐れがある。また、このような状態が累積する場合、マスターＢＭＳと優先順位の低いスレーブＢＭＳとの通信応答の遅延する問題が発生する恐れがある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーパックに備えられたマスターＢＭＳと複数のスレーブＢＭＳとの間の通信応答遅延を減少させることができる、改善したＢＭＳ間の通信システム及び方法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、本発明の実施形態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。
上記の課題を達成するための本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムは、並列通信網に接続した複数のＢＭＳを含むバッテリーパックのＢＭＳ間の通信システムであって、可変フィールドを含む通信識別子が各々相違して割り当てられた複数のスレーブＢＭＳと、前記並列通信網を介して前記複数のスレーブＢＭＳに対して各々通信識別子を割り当て、前記可変フィールドに割り当てられる優先順位決定値を予め決められた条件によって変更し、前記通信識別子に基づいて前記複数のスレーブＢＭＳと通信を行うように構成されたマスターＢＭＳと、を含む。
また、前記マスターＢＭＳは、前記複数のスレーブＢＭＳから受信されるデータ総量と各スレーブＢＭＳから受信されるデータ量に基づいて各スレーブＢＭＳに対応するデータ受信率を演算するように構成され得る。
また、前記マスターＢＭＳは、演算された前記データ受信率に基づいて各スレーブＢＭＳの前記可変フィールドに割り当てられる前記優先順位決定値を変更するように構成され得る。
また、前記マスターＢＭＳは、前記複数のスレーブＢＭＳ各々の前記データ受信率の平均値を演算し、前記平均値に基づいて前記データ受信率が前記平均値よりも小さいスレーブＢＭＳの前記優先順位決定値を変更するように構成され得る。
また、前記マスターＢＭＳは、前記データ受信率の値が小さいほど前記優先順位決定値が小さくなるように前記優先順位決定値を変更するように構成され得る。
また、前記マスターＢＭＳは、前記複数のスレーブＢＭＳ各々の前記データ受信率の平均値を演算し、前記平均値に基づいて前記データ受信率が前記平均値よりも大きいスレーブＢＭＳの前記優先順位決定値を変更するように構成され得る。
また、前記マスターＢＭＳは、前記データ受信率の値が大きいほど前記優先順位決定値が大きくなるように前記優先順位決定値を変更するように構成され得る。
また、前記マスターＢＭＳは、前記可変フィールドが前記通信識別子の最前部に配置されるように前記複数のスレーブＢＭＳに前記通信識別子を各々割り当てるように構成され得る。
また、前記マスターＢＭＳは、前記通信識別子に基づいて前記複数のスレーブＢＭＳの通信優先順位を判断し、判断された前記通信優先順位によって各スレーブＢＭＳと通信を行うように構成され得る。
また、上記の課題を達成するための本発明の一実施形態によるバッテリーパックは、本発明によるＢＭＳ間の通信システムを含む。
また、上記の課題を達成するための本発明の一実施形態による車両は、本発明によるＢＭＳ間の通信システムを含む。
また、上記の課題を達成するための本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信方法は、並列通信網に接続した複数のＢＭＳを含むバッテリーパックのＢＭＳ間の通信方法であって、前記並列通信網を介して複数のスレーブＢＭＳに可変フィールドを含む通信識別子を各々割り当てる段階と、前記可変フィールドに割り当てられる優先順位決定値を予め決められた条件によって変更する段階と、前記通信識別子に基づいて、前記複数のスレーブＢＭＳ及びマスターＢＭＳが通信を行う段階と、を含む。
本発明の一面によれば、データ受信率に基づいてスレーブＢＭＳの優先順位決定値を変更することで、データ受信率を効果的に管理することができる。
本発明の他面によれば、複数のスレーブＢＭＳに対して同じ比重で通信応答遅延なく通信を行うことができるという長所がある。
本発明のさらに他面によれば、データ受信率を均等に維持することで、特定のスレーブＢＭＳに対するデータの急激な損失を防止することができる。
本発明のさらに他面によれば、通信識別子に可変フィールドを配置することで、通信優先順位の先後関係を容易に変更できるという長所がある。
この外にも本発明は他の多様な効果を奏することができ、このような本発明の他の効果は下記する説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。
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形態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。
本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムの構成を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムでマスターＢＭＳが受信する各スレーブＢＭＳの送信データを例示した図である。 本発明の他の実施形態によるＢＭＳ間の通信システムの構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信方法を概略的に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形態を詳しく説明する。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形態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形態に過ぎず、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。
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。
本明細書において、二次電池は、負極端子及び正極端子を備え、物理的に分離可能な一つの独立したセルを意味する。一例で、一つのパウチ型リチウムポリマーセルが二次電池として看做され得る。
本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムは、バッテリーパックに備えられ、並列通信網５０に接続した複数のＢＭＳ間の通信システムであり得る。より具体的に、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムは、バッテリーパックに備えられたマスターＢＭＳ１００と複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４との間の通信応答遅延を減少することができるＢＭＳ間の通信システムであり得る。
例えば、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムに備えられた複数のＢＭＳは、本発明によるマスターＢＭＳ１００とスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４との間の通信のためのアルゴリズムが適用されたＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ，バッテリーマネジメントシステム）であり得る。また、複数のＢＭＳの各々は、自らが担当する一つ以上の二次電池を制御できる。このような複数のＢＭＳの制御機能は、二次電池の充放電制御、平滑化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）制御、スイチング、電気的特性値の測定及びモニタリング、異常表示、オン・オフ制御、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ，充電状態）測定などを含み得る。
マスターＢＭＳ１００と複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４は、図１の構成に示したように、電気的信号を交換できるように並列通信網５０を介して電気的に接続し得る。また、マスターＢＭＳ１００と複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４とを各々接続する並列通信網５０は、複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４がマスターＢＭＳ１００から通信識別子を受けるための情報を送受信するのに使われ得る。望ましくは、前記並列通信網５０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ，コントローラーエリアネットワーク）通信網であり得る。
望ましくは、本発明の一実施形態によるマスターＢＭＳ１００及び複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４は、各々プロセッサ及びメモリーデバイスを含み得る。
前記プロセッサは、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムの各動作を行い得る。また、前記メモリーデバイスは、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムの動作に必要な情報を予め保存し得る。例えば、メモリーデバイスは、通信識別子を保存し得る。
一方、プロセッサは、上述したような動作を行うために、当業界に知られたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ‐Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ，特定用途向け集積回路）、他のチップセット、論理回路、レジスター、通信モデム及び／またはデータ処理装置などを選択的に含む形態で具現され得る。
一方、メモリーデバイスは、情報を記録及び消去可能な保存媒体であれば、その種類は特に制限されない。例えば、メモリーデバイスは、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であり得る。また、メモリーデバイスは、プロセッサによって各々接近可能に、例えば、データバスなどによってプロセッサと各々電気的に接続し得る。さらに、メモリーデバイスは、プロセッサが各々行う各種制御ロジックを含むプログラム、及び／または制御ロジックが実行されるときに発生するデータを保存及び／または更新及び／または消去及び／または伝送し得る。
図１は、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムの構成を概略的に示す図であり、図２は、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムにおいて、マスターＢＭＳが受信する各スレーブＢＭＳの送信データの例を示した図である。また、図３は、本発明の他の実施形態によるＢＭＳ間の通信システムの構成を概略的に示す図である。
図１～図３を参照すれば、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムは、複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４及びマスターＢＭＳ１００を含む。
前記複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４は、可変フィールドを含む通信識別子が各々相違して割り当てられ得る。例えば、前記通信識別子は、マスターＢＭＳ１００が各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４と通信を行うために、マスターＢＭＳ１００が各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４を認識する識別子（ＩＤ）であり得る。また、通信識別子は、各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４ごとに相異なる識別子（ＩＤ）が割り当てられ得る。また、通信識別子は、複数の文字または数字を含むコーディング言語で具現されたコードであり得る。
例えば、図１に示した構成のように、第１通信識別子２１１は、第１スレーブＢＭＳ２０１に割り当てられ、マスターＢＭＳ１００と第１スレーブＢＭＳ２０１との間の通信のための識別子（ＩＤ）であり得る。例えば、第１通信識別子２１１は、０ｘ０１であり得る。また、第２通信識別子２１２は、第２スレーブＢＭＳ２０２に割り当てられ、マスターＢＭＳ１００と第２スレーブＢＭＳ２０２との間の通信のための識別子（ＩＤ）であり得る。例えば、第２通信識別子２１２は、０ｘ０２であり得る。また、第３通信識別子２１３は、第３スレーブＢＭＳ２０３に割り当てられ、マスターＢＭＳ１００と第３スレーブＢＭＳ２０３との間の通信のための識別子（ＩＤ）であり得る。例えば、第３通信識別子２１３は、０ｘ０３であり得る。また、第４通信識別子２１４は、第４スレーブＢＭＳ２０４に割り当てられ、マスターＢＭＳ１００と第４スレーブＢＭＳ２０４との間の通信のための識別子（ＩＤ）であり得る。例えば、第４通信識別子２１４は、０ｘ０４であり得る。
また、前記可変フィールドは、通信識別子に含まれる領域であり得る。より具体的に、可変フィールドは通信識別子の一部に含まれ、一つ以上の文字または数字を含むコーディング言語が含まれる領域であり得る。
例えば、図３の構成に示したように、第１可変フィールド２２１は、第１通信識別子２１１の数字「１」の前に設定される領域であり得る。また、第２可変フィールド２２２は、第２通信識別子２１２の数字「２」の前に設定される領域であり得る。また、第３可変フィールド２２３は、第３通信識別子２１３の数字「３」の前に設定される領域であり得る。また、第４可変フィールド２２４は、第４通信識別子２１４の数字「４」の前に設定される領域であり得る。
前記マスターＢＭＳ１００は、並列通信網５０を介して複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に対して各々通信識別子を割り当て得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に対して予め決められた条件によって通信識別子を割り当て得る。例えば、図１に示した構成のように、マスターＢＭＳ１００は、スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の連結順序に応じて順次に各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に対して通信識別子を割り当て得る。
また、マスターＢＭＳ１００は、可変フィールドに割り当てられる優先順位決定値を予め決められた条件によって変更し得る。例えば、図３に示した構成のように、可変フィールドには、優先順位決定値が割り当てられ得る。例えば、優先順位決定値は、一つ以上の文字または数字を含むコーディング言語であり得る。例えば、優先順位決定値は、０または１であり得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、一つ以上のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に対して優先順位決定値を変更し得る。より具体的に、マスターＢＭＳ１００は、一つ以上のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に対して優先順位決定値を変更し、変更された優先順位決定値を一つ以上のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に各々割り当て得る。
また、マスターＢＭＳ１００は、通信識別子に基づいて複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４と通信を行い得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、通信識別子によって各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４を識別し、通信識別子に基づいてマスターＢＭＳ１００と各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４との間の通信を行い得る。
例えば、図１の構成に示したように、マスターＢＭＳ１００は、０ｘ０１の値を有している第１通信識別子２１１に基づいて第１スレーブＢＭＳ２０１を識別し、第１通信識別子２１１に基づいて第１スレーブＢＭＳ２０１と通信を行い得る。また、マスターＢＭＳ１００は、０ｘ０２の値を有している第２通信識別子２１２に基づいて第２スレーブＢＭＳ２０２を識別し、第２通信識別子２１２に基づいて第２スレーブＢＭＳ２０２と通信を行い得る。また、マスターＢＭＳ１００は、０ｘ０３の値を有している第３通信識別子２１３に基づいて第３スレーブＢＭＳ２０３を識別し、第３通信識別子２１３に基づいて第３スレーブＢＭＳ２０３と通信を行い得る。また、マスターＢＭＳ１００は、０ｘ０４の値を有している第４通信識別子２１４に基づいて第４スレーブＢＭＳ２０４を識別し、第４通信識別子２１４に基づいて第４スレーブＢＭＳ２０４と通信を行い得る。
望ましくは、本発明の実施形態によるマスターＢＭＳ１００は、各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に対応するデータ受信率を演算し得る。より具体的に、マスターＢＭＳ１００は、複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４から受信されるデータ総量及び各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４から受信されるデータ量に基づいて、各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に対応するデータ受信率を演算し得る。
例えば、図１及び図２に示した構成のように、マスターＢＭＳ１００は、通信識別子に基づいて各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４と通信を行い、各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に対応するデータ受信率を演算し得る。例えば、図２の実施形態を参照すれば、マスターＢＭＳ１００は、各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４から発送されるデータを受信し得る。より具体的に、マスターＢＭＳ１００は、第１スレーブＢＭＳ２０１から受信される第１データ１０のデータ量、第２スレーブＢＭＳ２０２から受信される第２データ２０のデータ量、第３スレーブＢＭＳ２０３から受信される第３データ３０のデータ量及び第４スレーブＢＭＳ２０４から受信される第４データ４０のデータ量を全て合わせてデータ総量を演算し得る。例えば、データ量は、データの大きさ（例えば、バイト（Ｂｙｔｅ））であり得る。また、マスターＢＭＳ１００は、演算されたデータ総量及び各スレーブＢＭＳから受信されるデータのデータ量に基づいて、マスターＢＭＳ１００が受信した各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に対するデータ受信の割合を示すデータ受信率を演算し得る。
また、望ましくは、本発明の一実施形態によるマスターＢＭＳ１００は、通信識別子に基づいて各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４と通信を行い得る。より具体的に、マスターＢＭＳ１００は、通信識別子に基づいて複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の通信優先順位を判断し、判断された通信優先順位に応じて各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４と通信を行い得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４からデータを受信する場合、通信識別子の値に基づいてデータを受信するスレーブＢＭＳを選別し、選別されたスレーブＢＭＳからデータを受信し得る。
例えば、図１及び図２の実施形態を参照すれば、マスターＢＭＳ１００は、第１スレーブＢＭＳ２０１及び第４スレーブＢＭＳ２０４からデータを同時に受信するａ領域の場合、通信識別子の値が小さい第１スレーブＢＭＳ２０１のデータを受信し、第４スレーブＢＭＳ２０４のデータは受信しない。ここで、第１スレーブＢＭＳ２０１の第１通信識別子２１１は０ｘ０１であり、第４スレーブＢＭＳ２０４の第４通信識別子２１４は０ｘ０４であり得る。また、マスターＢＭＳ１００は、第１スレーブＢＭＳ２０１及び第２スレーブＢＭＳ２０２からデータを同時に受信するｂ領域の場合、通信識別子の値が小さい第１スレーブＢＭＳ２０１のデータを受信し、第２スレーブＢＭＳ２０２のデータは受信しない。ここで、第１スレーブＢＭＳ２０１の第１通信識別子２１１は０ｘ０１であり、第２スレーブＢＭＳ２０２の第２通信識別子２１２は０ｘ０２であり得る。
より望ましくは、本発明の一実施形態によるマスターＢＭＳ１００は、各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の可変フィールドに割り当てられる優先順位決定値を変更し得る。より具体的に、マスターＢＭＳ１００は、演算されたデータ受信率に基づいて優先順位決定値を変更し得る。
まず、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率を演算し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、第１～第４スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の通信識別子が各々、０ｘ０１、０ｘ０２、０ｘ０３及び０ｘ０４である場合、第１スレーブＢＭＳ２０１から最も多いデータを受信し、第４スレーブＢＭＳ２０４から最も少ないデータを受信し得る。即ち、第１～第４スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の通信識別子が各々、０ｘ０１、０ｘ０２、０ｘ０３及び０ｘ０４である場合、第１スレーブＢＭＳ２０１のデータ受信率が高く、第４スレーブＢＭＳ２０４のデータ受信率が低い。
また、マスターＢＭＳ１００は、演算したデータ受信率に基づいて優先順位決定値を変更し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率が最も高い第１スレーブＢＭＳ２０１の優先順位決定値を変更し得る。例えば、第２～第４スレーブＢＭＳ２０２、２０３、２０４の通信識別子はそのまま置き、第１スレーブＢＭＳ２０１の通信識別子を０ｘ０１から０ｘ１１に変更し得る。
より望ましくは、本発明の一実施形態によるマスターＢＭＳ１００は、複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４各々のデータ受信率の平均値を演算し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、第１スレーブＢＭＳ２０１に対するデータ受信率が１００％であり、第２スレーブＢＭＳ２０２に対するデータ受信率が９０％であり、第３スレーブＢＭＳ２０３に対するデータ受信率が７０％であり、第４スレーブＢＭＳ２０４に対するデータ受信率が１０％である場合、データ受信率の平均値を６７．５％に演算し得る。
また、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率の平均値に基づいてデータ受信率が平均値よりも小さいスレーブＢＭＳの優先順位が高くなるように複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の少なくとも一つ以上の優先順位決定値を変更し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率がデータ受信率の平均値である６７．５％よりも小さい第４スレーブＢＭＳ２０４の優先順位決定値を変更し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、第４スレーブＢＭＳ２０４の通信識別子値の大きさが小さくなるように第４スレーブＢＭＳ２０４の優先順位決定値を変更し得る。
このような構成によって、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムは、データ受信率が最も高いか、または最も低いスレーブＢＭＳの優先順位決定値を変更してデータ受信率を効果的に管理できる効果を奏する。
また、望ましくは、本発明の一実施形態によるマスターＢＭＳ１００は、データ受信率の平均値に基づいてデータ受信率が平均値よりも大きいスレーブＢＭＳの優先順位が低くなるように複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の少なくとも一つ以上の優先順位決定値を変更し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率がデータ受信率の平均値である６７．５％よりも高い第１スレーブＢＭＳ２０１、第２スレーブＢＭＳ２０２及び第３スレーブＢＭＳ２０３の優先順位決定値を変更し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、第１スレーブＢＭＳ２０１、第２スレーブＢＭＳ２０２及び第３スレーブＢＭＳ２０３の通信識別子値の大きさが大きくなるように第１スレーブＢＭＳ２０１、第２スレーブＢＭＳ２０２及び第３スレーブＢＭＳ２０３の優先順位決定値を変更し得る。
より望ましくは、本発明の一実施形態によるマスターＢＭＳ１００は、データ受信率の値が小さいほど通信識別子値が小さくなるように優先順位決定値を変更し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、第１スレーブＢＭＳ２０１に対するデータ受信率が１００％であり、第２スレーブＢＭＳ２０２に対するデータ受信率が９０％であり、第３スレーブＢＭＳ２０３に対するデータ受信率が７０％であり、第４スレーブＢＭＳ２０４に対するデータ受信率が１０％である場合、第１スレーブＢＭＳ２０１、第２スレーブＢＭＳ２０２、第３スレーブＢＭＳ２０３及び第４スレーブＢＭＳ２０４の順で通信識別子値が小さくなるように第１～第４スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の少なくとも一つ以上の優先順位決定値を変更し得る。
より望ましくは、本発明の一実施形態によるマスターＢＭＳ１００は、データ受信率の値が大きいほど通信識別子値が大きくなるように優先順位決定値を変更し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、第１スレーブＢＭＳ２０１に対するデータ受信率が１００％であり、第２スレーブＢＭＳ２０２に対するデータ受信率が９０％であり、第３スレーブＢＭＳ２０３に対するデータ受信率が７０％であり、第４スレーブＢＭＳ２０４に対するデータ受信率が１０％である場合、第４スレーブＢＭＳ２０４、第３スレーブＢＭＳ２０３、第２スレーブＢＭＳ２０２及び第１スレーブＢＭＳ２０１の順で通信識別子値が大きくなるように第１～第４スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の少なくとも一つ以上の優先順位決定値を変更し得る。
このような構成によって、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムは、複数のスレーブＢＭＳの優先順位決定値を変更してデータ受信率を均等に維持することで、特定のスレーブＢＭＳに対するデータの急激な損失を防止することができる。即ち、ＢＭＳ間の通信システムは、特定のスレーブＢＭＳに対するデータ損失の累積を防止することができる。
また、望ましくは、本発明の一実施形態によるマスターＢＭＳ１００は、複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に通信識別子を各々割り当て得る。より具体的に、マスターＢＭＳ１００は、可変フィールドが通信識別子の最前部に配置されるように複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に通信識別子を各々割り当て得る。例えば、図３に示した構成のように、マスターＢＭＳ１００は、通信識別子の領域において最前桁の数字または文字が優先順位決定値になるように通信識別子の最前部に可変フィールドを配置し得る。このような構成によって、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信システムは、通信優先順位の先後関係を容易に変更できるという長所がある。望ましくは、通信識別子の値が大きいほど優先順位が低く設定され得る。
本発明によるＢＭＳ間の通信システムは、複数の二次電池を含むバッテリーパックの一構成要素になり得る。ここで、バッテリーパックは、一つ以上の二次電池、前記ＢＭＳ間の通信システム、電装品（ＢＭＳやリレー、ヒューズなど）及びケースなどを含み得る。前記複数のバッテリーセルは、Ｎ個のグループに分けられ得、各セルグループは、Ｎ個のＢＭＳと１：１の関係で各々結合し得る。各セルグループ内でバッテリーセルは、直列及び／または並列に接続可能であることは自明である。
また、本発明によるＢＭＳ間の通信システムは、バッテリー及び該バッテリーから電力を受ける負荷を含むバッテリー駆動システムの一構成要素になり得る。前記バッテリー駆動システムの一例は、車両（Ｖｅｈｉｃｌｅ）、電気車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、電気自転車（Ｅ‐Ｂｉｋｅ）、電動工具（Ｐｏｗｅｒ ｔｏｏｌ）、電力貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、無停電電源装置（ＵＰＳ）、携帯用ＰＣ、携帯電話、携帯用オーディオ装置、携帯用ビデオ装置などがあり、前記負荷の一例には、バッテリーが供給する電力によって回転力を提供するモーター、またはバッテリーが供給する電力を各種回路部品が要する電力に変換する電力変換回路であり得る。
図４は、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信方法を概略的に示すフローチャートである。
図４を参照して、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信方法を説明する。ここで、本発明の一実施形態によるＢＭＳ間の通信方法は、ＢＭＳ間の通信システムによって行われ得る。
段階Ｓ１００において、マスターＢＭＳ１００は、複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に可変フィールドを含む通信識別子を各々割り当て得る。
続いて、段階Ｓ１１０において、マスターＢＭＳ１００は、各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４に対するデータ受信率を演算し得る。
続いて、段階Ｓ１２０において、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率の平均値を演算し、各スレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４のデータ受信率が、データ受信率の平均値よりも小さいか否かを判断し得る。段階Ｓ１２０の結果が「はい」であれば、本方法は段階Ｓ１３０へ進み、そうでなければ、本方法は段階Ｓ１４０へ進む。
続いて、段階Ｓ１３０において、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率の平均値よりもデータ受信率の低いスレーブＢＭＳの優先順位決定値を変更し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率が平均値よりも小さいスレーブＢＭＳの通信識別子の値が小さくなるように優先順位決定値を変更し得る。即ち、マスターＢＭＳ１００は、通信識別子の値を小さく設定することで、前記データ受信率が平均値よりも低いスレーブＢＭＳの優先順位を高く設定し得る。
続いて、段階Ｓ１３５において、マスターＢＭＳ１００は、変更された優先順位決定値を含む通信識別子を対象スレーブＢＭＳに割り当て得る。ここで、前記対象スレーブＢＭＳは、優先順位決定値の変更対象になったスレーブＢＭＳであり得る。例えば、対象スレーブＢＭＳの個数は一つであってもよく、複数であってもよい。続いて、本方法は、段階Ｓ１１０へ戻り得る。
例えば、可変フィールドに優先順位決定値として０及び１のいずれか一つが割り当てられると仮定する。そして、第２スレーブＢＭＳ２０２の通信識別子が０ｘ０２であり、第２スレーブＢＭＳ２０２のデータ受信率が平均値よりも小さい場合、マスターＢＭＳ１００は、第２スレーブＢＭＳ２０２の優先順位決定値を変更して通信識別子の値をより低めることができないため、第２スレーブＢＭＳ２０２の通信識別子の値を変更しない。そして、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率が平均値よりも大きいスレーブＢＭＳの通信識別子を変更することで、結果的に第２スレーブＢＭＳ２０２の優先順位を高く設定する。即ち、マスターＢＭＳ１００は、複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の通信識別子の変更可否を判断し、判断した結果に基づいて複数のスレーブＢＭＳ２０１、２０２、２０３、２０４の各々の通信識別子を変更できる。
また、段階Ｓ１４０において、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率の平均値よりもデータ受信率が大きいスレーブＢＭＳの優先順位決定値を変更し得る。例えば、マスターＢＭＳ１００は、データ受信率が大きいスレーブＢＭＳの通信識別子の値が大きくなるように優先順位決定値を変更し得る。即ち、マスターＢＭＳ１００は、通信識別子の値を大きく設定することで、前記データ受信率が平均値よりも大きいスレーブＢＭＳの優先順位を低く設定できる。
続いて、段階Ｓ１４５において、マスターＢＭＳ１００は、変更された優先順位決定値を含む通信識別子を対象スレーブＢＭＳに割り当て得る。続いて、本方法は、段階Ｓ１１０へ戻り得る。
また、前記制御ロジックがソフトウェアとして具現されるとき、プロセッサは、プログラムモジュールの集合で具現され得る。この際、プログラムモジュールはメモリー装置に保存され、プロセッサによって実行され得る。
また、プロセッサの多様な制御ロジックは、一つ以上が組み合わせられ、組み合わせられた制御ロジックはコンピューターが判読可能なコード体系で作成され、コンピューターがアクセス可能なものであれば、その種類は特に制限されない。一例として、前記記録媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスター、ＣＤ‐ＲＯＭ、磁気デープ、ハードディスク、フロッピーディスク及び光データ記録装置を含む群より選択された一つ以上を含む。また、前記コード体系は、ネットワークで連結されたコンピューターに分散して保存し実行され得る。また、前記組み合わせられた制御ロジックを具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマーによって容易に推論できる。
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、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。
５０ 並列通信網
１００ マスターＢＭＳ
２０１ 第１スレーブＢＭＳ
２０２ 第２スレーブＢＭＳ
２０３ 第３スレーブＢＭＳ
２０４ 第４スレーブＢＭＳ
２１１ 第１通信識別子
２１２ 第２通信識別子
２１３ 第３通信識別子
２１４ 第４通信識別子
２２１ 第１可変フィールド
２２２ 第２可変フィールド
２２３ 第３可変フィールド
２２４ 第４可変フィールド

Claims (11)

  1. 並列通信網に接続した複数のＢＭＳを含むバッテリーパックのＢＭＳ間の通信システムであって、
    可変フィールドを含む通信識別子が各々相違して割り当てられた複数のスレーブＢＭＳと、
    前記並列通信網を介して前記複数のスレーブＢＭＳに対して各々通信識別子を割り当て、前記可変フィールドに割り当てられる優先順位決定値を予め決められた条件によって変更し、前記通信識別子に基づいて前記複数のスレーブＢＭＳと通信を行うように構成されたマスターＢＭＳと、を含み、
    前記マスターＢＭＳは、前記複数のスレーブＢＭＳから受信されるデータ総量と各スレーブＢＭＳから受信されるデータ量に基づいて各スレーブＢＭＳに対応するデータ受信率を演算するように構成されたことを特徴とする、ＢＭＳ間の通信システム。
  2. 前記マスターＢＭＳは、演算された前記データ受信率に基づいて各スレーブＢＭＳの前記可変フィールドに割り当てられる前記優先順位決定値を変更するように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載のＢＭＳ間の通信システム。
  3. 前記マスターＢＭＳは、前記複数のスレーブＢＭＳ各々の前記データ受信率の平均値を演算し、前記平均値に基づいて前記データ受信率が前記平均値よりも小さいスレーブＢＭＳの前記優先順位決定値を変更するように構成されたことを特徴とする、請求項２に記載のＢＭＳ間の通信システム。
  4. 前記マスターＢＭＳは、前記データ受信率の値が小さいほど前記優先順位決定値が小さくなるように前記優先順位決定値を変更するように構成されたことを特徴とする、請求項３に記載のＢＭＳ間の通信システム。
  5. 前記マスターＢＭＳは、前記複数のスレーブＢＭＳ各々の前記データ受信率の平均値を演算し、前記平均値に基づいて前記データ受信率が前記平均値よりも大きいスレーブＢＭＳの前記優先順位決定値を変更するように構成されたことを特徴とする、請求項２に記載のＢＭＳ間の通信システム。
  6. 前記マスターＢＭＳは、前記データ受信率の値が大きいほど前記優先順位決定値が大きくなるように前記優先順位決定値を変更するように構成されたことを特徴とする請求項５に記載のＢＭＳ間の通信システム。
  7. 前記マスターＢＭＳは、前記可変フィールドが前記通信識別子の最前部に配置されるように前記複数のスレーブＢＭＳに前記通信識別子を各々割り当てるように構成されたことを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＢＭＳ間の通信システム。
  8. 前記マスターＢＭＳは、前記通信識別子に基づいて前記複数のスレーブＢＭＳの通信優先順位を判断し、判断された前記通信優先順位によって各スレーブＢＭＳと通信を行うように構成されたことを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＢＭＳ間の通信システム。
  9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のＢＭＳ間の通信システムを含む、バッテリーパック。
  10. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のＢＭＳ間の通信システムを含む、車両。
  11. 並列通信網に接続した複数のＢＭＳを含むバッテリーパックのＢＭＳ間の通信方法であって、
    前記並列通信網を介して複数のスレーブＢＭＳに可変フィールドを含む通信識別子を各々割り当てる段階と、
    前記複数のスレーブＢＭＳから受信されるデータ総量と各スレーブＢＭＳから受信されるデータ量に基づいて各スレーブＢＭＳに対応するデータ受信率を演算する段階と、
    前記可変フィールドに割り当てられる優先順位決定値を予め決められた条件によって変更する段階と、
    前記通信識別子に基づいて、前記複数のスレーブＢＭＳ及びマスターＢＭＳが通信を行う段階と、を含むことを特徴とする、ＢＭＳ間の通信方法。
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