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JP2011034964A - バッテリーｉｄ設定システム及びその駆動方法 - Google Patents

バッテリーｉｄ設定システム及びその駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】多数のバッテリーそれぞれを効率的に管理することができるバッテリーＩＤ設定システム及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】一例で、外部端子を含むバッテリーＩＤ設定システムは、ＩＤ設定信号を出力するマスターバッテリー管理システムと、及び前記ＩＤ設定信号に応答してバッテリーのバッテリー固有ＩＤとバッテリー電位差を含むバッテリー情報信号を前記マスターバッテリー管理システムに伝送する多数のスレーブバッテリー管理システムを含む。ここで、マスターバッテリー管理システムは、バッテリー情報信号を受信してバッテリーのバッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを割り当て及び保存することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリーＩＤ設定システム及びその駆動方法に関するものである。
一般的に、二次電池(secondary battery)は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電及び放電が可能な電池を称するものであり、携帯電話、ノート型パソコン、キャムコーダ、及びハイブリッド自動車分野に至るまで広く使用されている。特に、リチウム二次電池の出力電圧は約４．２Ｖであり、電子装備電源として多く使用されているニッケル-カドミウム電池やニッケル-水素電池より３倍も高いので、単位重量当たりのエネルギー密度が高いという側面で急速に使用が伸びている。
このようなリチウム二次電池は、高出力を要求する分野に適用されるために、多数のバッテリーセルで構成されており、多数のバッテリーセルのセル電圧センシング及びバッテリーセルバランシングなどの制御を管理するためのバッテリー管理システム(Battery Management System；以下ＢＭＳと称する)を採用している。このようなバッテリー管理システムは、多数のバッテリーセルの制御をより効率的に管理できるように継続的に研究されている。
本発明は、多数のバッテリーそれぞれを効率的に管理することができるバッテリーＩＤ設定システム及びその駆動方法を提供する。
本発明の実施例である、外部端子を含むバッテリーＩＤ設定システムは、ＩＤ設定信号を出力するマスターバッテリー管理システムと、及び前記ＩＤ設定信号に応答してバッテリーのバッテリー固有ＩＤとバッテリー電位差を含むバッテリー情報信号を前記マスターバッテリー管理システムに伝送する多数のスレーブバッテリー管理システムを含んで、前記マスターバッテリー管理システムは、前記バッテリー情報信号を受信して、前記バッテリーのバッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを割り当て及び保存することを特徴とする。
前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれは、前記マスターバッテリー管理システムから前記バッテリーのバッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを含むバッテリー相対ＩＤ信号を受信して、前記バッテリーに該当する相対ＩＤを保存することができる。
前記バッテリー固有ＩＤは、前記バッテリーの製品番号を含むことができる。
前記バッテリー電位差は、前記バッテリーのマイナス端子と前記スレーブバッテリー管理システムのグラウンド端子との間の電位差であることができる。
前記バッテリー相対ＩＤは、前記バッテリーのバッテリー電位差によって一番低いバッテリー電位差を有するバッテリーから順次に割り当てされるように設定されることができる。
前記バッテリー相対ＩＤは、前記バッテリーのバッテリー電位差によって前記バッテリーの一方向から他の方向に順次、ハードウェア的手順に対応して設定されることができる。
また、本発明の実施例によって外部端子を含むバッテリーＩＤ設定システムは、前記外部端子と前記多数のスレーブバッテリー管理システムとの間に並列に連結されて、前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれによって制御される多数の連結スイッチを含むことができる。
前記多数の連結スイッチそれぞれは、前記ＩＤ設定信号が前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれに送信されると、前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれのバッテリーのプラス端子と連結されることができる。
前記マスターバッテリー管理システムは、前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれとの通信を制御するマスター制御部と、前記ＩＤ設定信号と前記バッテリー相対ＩＤ信号が送信されて、前記バッテリー情報信号が受信される通信端子と、グラウンド電圧が出力されるグラウンド端子を含むマスター通信部と、及び前記バッテリー固有ＩＤと前記バッテリー相対ＩＤが相応するように保存するマスターメモリーを含むことができる。
前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれは、前記マスターバッテリー管理システムとの通信を制御するスレーブ制御部と、前記ＩＤ設定信号と前記バッテリー相対ＩＤ信号が受信されて、前記バッテリー情報信号が送信される通信端子と、グラウンド電圧が印加されるグラウンド端子を含むスレーブ通信部と、前記バッテリー電位差を測定するスレーブ電位測定部と、及び前記バッテリー固有ＩＤと前記バッテリー相対ＩＤを相応するように保存するスレーブメモリーを含むことができる。
前記スレーブ電位測定部は、前記バッテリーのマイナス端子と連結される充電スイッチと、該充電スイッチと連結されて前記バッテリーの電位差を測定するための抵抗と、前記スレーブバッテリー管理システムのグラウンドと前記抵抗との間に連結されて、前記抵抗に流れる電流を充電するコンデンサと、及び前記抵抗と前記スレーブバッテリー管理システムのグラウンド端子との間で前記コンデンサと並列に連結されて、前記コンデンサに充電された電流を放電させる放電スイッチを含むことができる。
本発明の実施例に係る、マスターバッテリー管理システム及び多数のスレーブバッテリー管理システムを備えるバッテリーＩＤ設定システムの駆動方法は、前記マスターバッテリー管理システムが前記多数のスレーブバッテリー管理システムでＩＤ設定信号を伝送するステップと、前記ＩＤ設定信号に回答して前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれから送信されるバッテリーのバッテリー固有ＩＤとバッテリー電位差を含むバッテリー情報信号のうちでいずれか一つを選択して受信したかを確認するステップと、前記バッテリー情報信号のうちでいずれか一つを選択して受信したことを確認すると、前記受信したバッテリー情報信号から前記バッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを割り当て及び保存するステップと、及び前記バッテリー相対ＩＤを含むバッテリー相対ＩＤ信号を前記多数のスレーブバッテリー管理システムのうちで該当するスレーブバッテリー管理システムに伝送するステップを含むことを特徴とする。
前記マスターバッテリー管理システムは、前記バッテリー情報信号受信確認ステップ、前記バッテリー相対ＩＤ割り当て及び保存ステップ、及びバッテリー相対ＩＤ信号送信ステップを繰り返すことができる。
前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれは、前記ＩＤ設定信号が受信されたかを確認するステップと、前記ＩＤ設定信号が受信されると前記バッテリー電位差を測定するステップと、及び前記バッテリー情報信号を前記マスターバッテリー管理システムに伝送するステップと、を含むことができる。
前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれは、前記マスターバッテリー管理システムから前記バッテリー相対ＩＤ信号を受信したかを確認するステップと、及び前記バッテリー相対ＩＤ信号を受信すると前記バッテリー相対ＩＤを保存するステップを含むことができる。
前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれは、前記バッテリー相対ＩＤ信号が受信されなければ前記バッテリー情報信号送信段階を再び遂行することができる。
本発明の実施例によるバッテリーＩＤ設定システムは、多数のバッテリーそれぞれに対してバッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを設定することで、多数のバッテリーそれぞれに対するＳＯＣ(State Of Charge)及びＳＯＨ(State Of Health)などの管理を体系的に可能にすることができる。これによって、本発明の実施例によるバッテリーＩＤ設定システムは多数のバッテリーをより効率的に管理することができる。
また、本発明の実施例によるバッテリーＩＤ設定システムは、多数のバッテリーそれぞれのバッテリー電位差を考慮して、多数のバッテリーの相対ＩＤを多数のバッテリーのハードウェア的な位置順に設定することができる。これによって、本発明の実施例によるバッテリーＩＤ設定システムは、多数のバッテリーに対する入れ替え及び維持管理を容易にすることができる。
本発明の一実施例によるバッテリーＩＤ設定システムの構成を示す概略ブロック図である。 図１に示されたバッテリーＩＤ設定システムの詳細ブロック図である。 図２に示されたマスターメモリーに保存されたテーブルの例を示す図面である。 図２に示された第１スレーブ電位測定部の詳細回路図である。 図２に示された第１スレーブメモリーに保存されたテーブルの例を示す図面である。 図２に示されたバッテリーＩＤ設定システムのうちでマスターバッテリー管理システムの動作を示すフローチャートである。 図２に示されたバッテリーＩＤ設定システムのうちでスレーブバッテリー管理システムの動作を示すフローチャートである。
明細書全体で、ある部分が他の部分と“連結”されているとする時、これは“直接的に連結”されている場合だけではなく、その中間に他の素子を間に置いて電気的に連結“されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を“含む”とする時、これは特別に注意を促す記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
以下、図面を参照しながら実施例を通じて本発明をより詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施例によるバッテリーＩＤ設定システムの構成を示す概略ブロック図であり、図２は図１に示されたバッテリーＩＤ設定システムの詳細ブロック図であり、図３は図２に示されたマスターメモリーに保存されたテーブルの例を示す図面であり、図４は図２に示された第１スレーブ電位測定部の詳細回路図であり、図５は図２に示された第１スレーブメモリーに保存されたテーブルの例を示す図面である。
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例によるバッテリーＩＤ設定システム１００は、マスターバッテリー管理システム(以下、マスターＢＭＳと称する)１１０、多数のスレーブバッテリー管理システム(以下、スレーブＢＭＳと称する、１２０_１乃至１２０_n；ｎは自然数)、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_n；ｎは自然数)、多数の連結スイッチ１４０_１乃至１４０_n；ｎは自然数)及び外部端子１５０を含んで構成されることができる。前記のように構成されたバッテリーＩＤ設定システム１００は、外部端子１５０を通じて無停電電源装置(ＵＰＳ)またはハイブリッド自動車のような外部システム２００に連結されて、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nに対する充電または放電を遂行することができる。
前記マスターＢＭＳ１１０は、多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nと最初連結時多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nに含まれた多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれに対するＩＤ設定のための情報を要求するためにＩＤ設定信号を出力する。ここで、前記マスターＢＭＳ１１０はＣＡＮ(Controller area network)通信方式などを通じて多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nと１:１通信または１:ｎ通信をすることができる。前記マスターＢＭＳ１１０は、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nのバッテリー固有ＩＤを利用して、多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nと通信が可能である。
このようなマスターＢＭＳ１１０は、多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nから多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nのバッテリー固有ＩＤとバッテリー電位差を含むバッテリー情報信号を受信して、バッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを割り当てて保存する。そして、前記マスターＢＭＳ１１０は、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのバッテリー相対ＩＤを含んだバッテリー相対ＩＤ信号を多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれに伝送する。ここで、バッテリー固有ＩＤは多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれの製品番号を含むことができるし、バッテリー電位差は多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのマイナス端子と多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれのグラウンド端子との間の電位差であることができる。また、バッテリー相対ＩＤは、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれを管理するためにマスターＢＭＳ１１０に設定される多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nの間の相対的な住所である。例えば、バッテリー相対ＩＤは、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nのバッテリー電位差によってＶ１、Ｖ２．．．Ｖｎで設定されることができるし、あらかじめ決まるバッテリー固有ＩＤとは相異する。
前記マスターＢＭＳ１１０は、具体的にマスター制御部１１１、マスター通信部１１２及びマスターメモリー１１３を含んで構成されることができる。
前記マスター制御部１１１は、多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれとの通信を制御して、マスター通信部１１２及びマスターメモリー１１３それぞれを制御する。このようなマスター制御部１１１は実質的に多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nから受信したバッテリー情報信号から多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれに対してバッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを割り当てる。例えば、前記マスター制御部１１１は、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nのうちバッテリー電位差が低いバッテリーから順にバッテリー相対ＩＤであるＶ１、Ｖ２、．．．Ｖｎを割り当てることができる。
前記マスター通信部１１２は、マスター制御部１１１の制御によって多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれと実質的に通信する役割をする。このようなマスター通信部１１２は、前記ＩＤ設定信号と、前記バッテリー相対ＩＤを含むバッテリー相対ＩＤ信号が送信されて、前記バッテリー情報信号が受信される通信端子(ＣＯＭ)を含むことができる。また、マスター通信部１１２は、基準電圧が出力される基準電圧端子(Ｖｒｅｆ)と、グラウンド電圧が出力されるグラウンド端子(ＧＮＤ)を含むことができる。
前記マスターメモリー１１３は、前記マスターＢＭＳ１１０に送信されたバッテリー情報信号によって多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのバッテリー固有ＩＤと、前記マスター制御部１１１から割り当てされた多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのバッテリー相対ＩＤが相応するように保存する。このために、前記マスターメモリー１１３は、図３に示されたようなテーブルを構成する。図３で日付部は、バッテリー相対ＩＤが割り当てされる日付を入力するための部分である。
前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれは、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれを含むことができるし、前記マスターＢＭＳ１１０のＩＤ設定信号に応答して前記多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのバッテリー固有ＩＤとバッテリー電位差を含むバッテリー情報信号を前記マスターＢＭＳ１１０に伝送する。これによって、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれは、前記マスターＢＭＳ１１０が多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nのバッテリー情報信号から多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nの固有ＩＤ別に相対ＩＤを設定することができるようにする。よって、前記マスターＢＭＳ１１０は多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nの固有ＩＤ別に相対ＩＤを参照して多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれに対してＳＯＣ(State Of Charge)及びＳＯＨ(State Of Health)などの管理を体系的に遂行することができる。一方、図示しなかったが、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれは多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれの電圧及び電流などを測定して、充放電状態を管理する構成を含む。
また、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれは自分が含むバッテリーのバッテリー相対ＩＤが含まれたバッテリー相対ＩＤ信号を前記マスターＢＭＳ１１０から受信して、バッテリー相対ＩＤを保存する。これによって、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれは自分が含むバッテリーのバッテリー相対ＩＤを把握することができる。よって、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれは前記多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのバッテリー固有ＩＤの他にバッテリー相対ＩＤを利用して前記マスターＢＭＳ１１０と通信することができる。
前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nは、具体的に第１スレーブＢＭＳ１２０_１乃至第ｎスレーブＢＭＳ１２０_nに区分されることができる。以下では、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれの構成に対して第１スレーブＢＭＳ１２０_１を例であげて説明する。
第１スレーブＢＭＳ１２０_１は、具体的に第１スレーブ制御部１２１_１、第１スレーブ通信部１２２_１、第１スレーブ電位測定部１２３_１及び第１スレーブメモリー１２４_１を含んで構成されることができる。
前記第１スレーブ制御部１２１_１は、前記マスターＢＭＳ１１０との通信を制御して、第１スレーブ通信部１２２_１、第１スレーブ電位測定部１２３_１及び第１スレーブメモリー１２４_１それぞれを制御する。
前記第１スレーブ通信部１２２_１は、前記第１スレーブ制御部１２１_１の制御によってマスターＢＭＳ１１０と実質的に通信する。このような第１スレーブ通信部１２２_１は、前記ＩＤ設定信号と前記バッテリー相対ＩＤ信号を受信し、さらに前記バッテリー情報信号を送信する通信端子(ＣＯＭ)を含むことができる。また、前記第１スレーブ通信部１２２_１は、マスターＢＭＳ１１０の基準電圧が印加される基準電圧端子(Vref)と、マスターＢＭＳ１１０のグラウンド電圧が印加されるグラウンド端子(ＧＮＤ)を含むことができる。
前記第１スレーブ電位測定部１２３_１は、前記第１スレーブ制御部１２１_１の制御によって第１バッテリー１３０_１のバッテリー電位差を測定する。具体的に、前記第１スレーブ電位測定部１２３_１は、図４に示したように充電スイッチ１１、抵抗１２、コンデンサ１３及び放電スイッチ１４を含むことができる。
前記充電スイッチ１１は、前記第１バッテリー１３０_１のマイナス端子(S１−)と連結される。前記充電スイッチ１１は、前記第１スレーブＢＭＳ１２０_１がマスターＢＭＳ１１０からＩＤ設定信号を受信すると、第１スレーブ制御部１２１_１の制御によってターン-オンされる。
前記抵抗１２は、前記充電スイッチ１１と前記第１スレーブＢＭＳ１２０_１のグラウンド端子(ＧＮＤ)の間に連結される。前記充電スイッチ１１がターン-オンされると、前記抵抗１２を通じて電流が流れる。これによって、前記抵抗１２の両端を通じて前記第１スレーブＢＭＳ１２０_１のグラウンド端子(ＧＮＤ)と前記第１バッテリー１３０_１のマイナス端子(Ｓ１−)の間のバッテリー電位差(Ｖ)が求められる。
前記コンデンサ１３は、前記抵抗１２と前記第１スレーブＢＭＳ１２０_１のグラウンド端子(ＧＮＤ)との間に連結される。このようなコンデンサ１３は、前記抵抗１２を通じて流れる電流を充電することで電流が前記第１スレーブＢＭＳ１２０_１に急に流れることを防止する役割をする。
前記放電スイッチ１４は、前記抵抗１２と前記第１スレーブＢＭＳ１２０_１のグラウンド端子(ＧＮＤ)との間で前記コンデンサ１３と並列で連結されて、充電スイッチ１１のターンオフ時にターンオンされて、前記コンデンサ１３に充電された電流を放電させる。これによって、前記放電スイッチ１４は前記コンデンサ１３が放電状態になるようにする。
前記第１スレーブメモリー１２４_１は、第１バッテリー１３０_１のバッテリー固有ＩＤとバッテリー相対ＩＤが相応するように保存する。このために、前記第１スレーブメモリー１２４_１は図５に示されたテーブルを構成する。図５で日付部はバッテリー相対ＩＤが割り当てされる日付を入力するための部分である。
前記多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれは、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれに含まれることができるが、図２では便宜上別に位置するものとして示した。前記多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nは、具体的にお互いに直列で連結された第１バッテリー１３０_１乃至第ｎバッテリー１３０_nに区分されることができる。
前記多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれの構成に対して第１バッテリー１３０_１を例にあげて説明する。第１バッテリー１３０_１は大きい電力を一定時間外部システム２００に供給できるように多数のバッテリーセル(Ｂ１１乃至Ｂ１３)を並列で連結して構成されることができる。ここで、多数のバッテリーセル(Ｂ１１乃至Ｂ１３)は、充電可能な電池、例えばリチウム二次電池であることができる。一方、図面ではバッテリーセルが３個で構成されるものとして示したが、このような個数でのみバッテリーセルの構成を限定するものではない。
前記多数の連結スイッチ１４０_１乃至１４０_nそれぞれは、前記外部端子１５０と前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nの間に並列で連結されて、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれによって制御される。前記多数の連結スイッチ１４０_１乃至１４０_nは、具体的に第１連結スイッチ１４０_１乃至第ｎ連結スイッチ１４０_nに区分されることができる。
前記多数の連結スイッチ１４０_１乃至１４０_nそれぞれは、前記マスターＢＭＳ１１０からＩＤ設定信号が前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれに送信されると多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのプラス端子と連結される。例えば、第１連結スイッチ１４０_１は前記マスターＢＭＳ１１０からＩＤ設定信号が第１スレーブＢＭＳ１２０_１に送信されると前記第１スレーブＢＭＳ１２０_１の制御によって第１バッテリー１３０_１のプラス端子(Ｓ１+)に連結される。また、第ｎ連結スイッチ１４０_nも前記マスターＢＭＳ１１０からＩＤ設定信号が第ｎスレーブＢＭＳ１２０_nに送信されると前記第ｎスレーブＢＭＳ１２０_nの制御によって第ｎバッテリー１３０_nのプラス端子(Ｓn+)に連結される。このように前記多数の連結スイッチ１４０_１乃至１４０_nそれぞれが多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのプラス端子(Ｓ１+乃至Ｓｎ+)と連結されると、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nのバッテリー電位差(Ｖ)それぞれが求められる環境が作られることができる。
前記外部端子１５０は、多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nと連結されて、外部システム２００に連結されて、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nへの充電または多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nによる放電時端子として作動する。図面でＰ+は第ｎバッテリー１３０_nのプラス端子(Ｓｎ+)と連結されるプラス端子を、Ｐ−は第１バッテリー１３０_１のマイナス端子(Ｓ１−)と連結されるマイナス端子を示す。
前記のように、本発明の一実施例によるバッテリーＩＤ設定システム１００は、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれに対してバッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを設定することで、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれに対するＳＯＣ(State Of Charge)及びＳＯＨ(State Of Health)などの管理を体系的に可能にすることができる。これによって、本発明の一実施例によるバッテリーＩＤ設定システム１００は、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nをより効率的に管理することができる。
また、本発明の一実施例によるバッテリーＩＤ設定システム１００は、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nのバッテリー電位差を考慮して多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nの相対ＩＤを多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nの一方向から他の方向に順次なハードウェア的位置手順に対応して設定することができる。これによって、本発明の一実施例によるバッテリーＩＤ設定システム１００は、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nのうちいずれか一つのバッテリーに問題が起こって入れ替えようととする場合、交替管理者がどの位置にあるバッテリーを入れ替えなければならないか容易に把握できるようにすることができる。よって、本発明の一実施例によるバッテリーＩＤ設定システム１００は、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nに対する入れ替え及び維持管理を容易にすることができる。
次は、図１乃至図５を参照して、本発明の一実施例によるバッテリーＩＤ設定システム１００の駆動方法について説明する。
図６は、図２に示されたバッテリーＩＤ設定システムについての駆動方法のうちでマスターバッテリー管理システムの動作を説明するためのフローチャートであり、図７は図２に示されたバッテリーＩＤ設定システムのうちでスレーブバッテリー管理システムの動作を説明するためのフローチャートである。
本発明の一実施例によるバッテリーＩＤ設定システム１００は、前述したように、大きく分けて、マスターＢＭＳ１１０、多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_n、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_n、多数の連結スイッチ１４０_１乃至１４０_n及び外部端子１５０を備える。以下では、マスターＢＭＳ１１０と多数のスレーブＢＭＳ１２０_乃至１２０_nを中心にバッテリーＩＤ設定システム１００の駆動方法についてその動作を説明する。
先ず、多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nに含まれる多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれは同一の出力電圧、例えば４Ｖ電圧を出力するものと仮定する。
図６を参照すると、バッテリーＩＤ設定システムの駆動方法のうちでマスターＢＭＳ１１０は、ＩＤ設定信号送信ステップ(Ｓ１)、バッテリー情報信号受信確認ステップ(Ｓ２)、バッテリー相対ＩＤ割り当て及び保存ステップ(Ｓ３)及びバッテリー相対ＩＤ信号送信ステップ(Ｓ４)を含む。
前記ＩＤ設定信号送信ステップ(Ｓ１)では、前記マスターＢＭＳ１１０が前記多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれに対するＩＤ設定のための情報を要請するためにＩＤ設定信号を前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれに伝送する。前記ＩＤ設定信号送信ステップ(Ｓ１)は、前記マスターＢＭＳ１１０と前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nが最初に連結される時に実施される。
前記バッテリー情報信号受信確認ステップ(Ｓ２)では、前記マスターＢＭＳ１１０が前記ＩＤ設定信号に回答する前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nから送信される前記多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのバッテリー固有ＩＤとバッテリー電位差を含むバッテリー情報信号のうちでいずれか一つを選択して受信したかを確認する。ここで、前記マスターＢＭＳ１１０は、前記多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nのうち一番小さなバッテリー電位差を有するバッテリーのバッテリー情報信号を受信する。例えば、第１バッテリー１３０_１のバッテリー固有ＩＤがシリアル番号１であり、バッテリー電位差が０Ｖであり、第２バッテリー１３０_２のバッテリー固有ＩＤがシリアル番号２であり、バッテリー電位差が４Ｖである場合、前記マスターＢＭＳ１１０は、第１バッテリー１３０_１のバッテリー情報信号を受信する。そして、前記マスターＢＭＳ１１０は第２バッテリー１３０_２のバッテリー情報信号を無視する。
前記バッテリー相対ＩＤ割り当て及び保存ステップ(Ｓ３)では、前記マスターＢＭＳ１１０が前記多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれの前記バッテリー情報信号のうちでいずれか一つを選択して受信したことを確認すると前記受信したバッテリー情報信号からバッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを割り当て及び保存する。ここで、バッテリー電位差が０Ｖである第１バッテリー１３０_１のバッテリー情報信号が受信されたものとして確認すると、前記マスターＢＭＳ１１０は、第１バッテリー１３０_１のバッテリー固有ＩＤであるシリアル番号１に対してバッテリー相対ＩＤであるＶ１を割り当てて、バッテリー固有ＩＤであるシリアル番号１とバッテリー相対ＩＤであるＶ１が相応するように保存する。前記第１バッテリー１３０_１のバッテリー相対ＩＤがＶ１で設定された理由は、マスターＢＭＳ１１０が一番低いバッテリー電位差を有するバッテリーから順次にバッテリー相対ＩＤをＶ１、Ｖ２、Ｖ３、．．．Ｖｎで割り当てるように設定されたためである。
前記バッテリー相対ＩＤ信号送信ステップ(Ｓ４)では、前記マスターＢＭＳ１１０が前記バッテリー相対ＩＤを含むバッテリー相対ＩＤ信号を前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nのうち該当するスレーブＢＭＳに伝送することで、前記スレーブＢＭＳが、自分が含むバッテリーのバッテリー相対ＩＤを認識できるようにする。例えば、前記マスターＢＭＳ１１０が第１バッテリー１３０_１のバッテリー相対ＩＤであるＶ１を含むバッテリー相対ＩＤ信号を第１スレーブＢＭＳ１２０_１に送って、第１スレーブＢＭＳ１２０_１が第１バッテリー１３０_１のバッテリー相対ＩＤであるＶ１を認識できるようにする。
一方、前記マスターＢＭＳ１１０は、バッテリー相対ＩＤ信号送信ステップ(Ｓ４)後、バッテリー情報信号受信確認ステップ(Ｓ２)で再びバッテリー情報信号が受信されたかを確認して、バッテリー相対ＩＤ割り当て及び保存ステップ(Ｓ３)及びバッテリー相対ＩＤ信号送信ステップ(Ｓ４)を遂行する。例えば、前記マスターＢＭＳ１１０は前記バッテリー相対ＩＤを受信した第１スレーブＢＭＳ１２０_１を除いた多数のスレーブＢＭＳ１２０_２乃至１２０_nから多数のバッテリー１３０_２乃至１３０_nそれぞれのバッテリー固有ＩＤとバッテリー電位差を含むバッテリー情報信号のうちでいずれか一つを選択して受信したかを確認する。ここでも、前記マスターＢＭＳ１１０は、前記多数のバッテリー１３０_２乃至１３０_nのうち一番小さなバッテリー電位差を有するバッテリーのバッテリー情報信号を受信する。例えば、第２バッテリー１３０_２のバッテリー固有ＩＤがシリアル番号２であり、バッテリー電位差が４Ｖであり、第３バッテリー１３０_３のバッテリー固有ＩＤがシリアル番号３であり、バッテリー電位差が８Ｖである場合、前記マスターＢＭＳ１１０は第２バッテリー１３０_２のバッテリー情報信号を受信する。そして、前記マスターＢＭＳ１１０は第３バッテリー１３０_３のバッテリー情報信号を無視する。
このような方式で、前記マスターＢＭＳ１１０は、通信衝突なしに多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれに対して、バッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを順次に割り当てて保存する。
図７を参照すると、バッテリーＩＤ設定システムの駆動方法のうちで多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nは、ＩＤ設定信号受信確認ステップ(Ｓ１１)、バッテリー電位差測定ステップ(Ｓ１２)、バッテリー情報信号送信ステップ(Ｓ１３)、バッテリー相対ＩＤ信号受信確認ステップ(Ｓ１４)及びバッテリー相対ＩＤ保存ステップ(Ｓ１５)を含む。
前記ＩＤ設定信号受信確認ステップ(Ｓ１１)では、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_乃至１２０_nが前記マスターＢＭＳ１１０からＩＤ設定信号を受信したかを確認する。ＩＤ設定信号が受信されたことが確認されると、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_乃至１２０_nそれぞれは、外部端子１５０と多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nを連結するように多数の連結スイッチ１４０_１乃至１４０_nそれぞれのスイッチをターンオンさせる。例えば、第ｎスレーブＢＭＳ１２０_nは、外部端子１５０のプラス端子(Ｐ+)と第ｎバッテリー１３０_nのプラス端子(Ｓn+)を連結するように第ｎ連結スイッチ１４０_nをターンオンさせる。
前記バッテリー電位差測定ステップ(Ｓ１２)では、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_乃至１２０_nがＩＤ設定信号を受信して、外部端子１５０と多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれを連結すると多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのバッテリー電位差を測定する。バッテリー電位差は、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのマイナス端子と多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれのグラウンド端子の間の電位差であることができる。例えば、多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれのグラウンド電圧が０Ｖである時、多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nの出力電圧が４Ｖであることを考慮すると、第１バッテリー１３０_１のバッテリー電位差は０Ｖであり、第２バッテリー１３０_２のバッテリー電位差は４Ｖであり、第３バッテリー１３０_３のバッテリー電位差は８Ｖであり、第ｎバッテリー１３０_nのバッテリー電位差は(n−１)×４Ｖであることがある。このような多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのバッテリー電位差はマスターＢＭＳ１１０が多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのバッテリー相対ＩＤを割り当てる時、参照されることができるようにする情報である。
前記バッテリー情報信号送信ステップ(Ｓ１３)では、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nが通信を通じて多数のバッテリー１３０_１乃至１３０_nそれぞれのバッテリー固有ＩＤとバッテリー電位差を含んだバッテリー情報信号を前記マスターＢＭＳ１１０に伝送する。
前記バッテリー相対ＩＤ信号受信確認ステップ(Ｓ１４)では、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれが前記マスターＢＭＳ１１０から割り当てされたバッテリー相対ＩＤを含んだバッテリー相対ＩＤ信号を受信したかを確認する。
前記バッテリー相対ＩＤ保存ステップ（Ｓ１５）では、前記多数のスレーブＢＭＳ１２０_１乃至１２０_nそれぞれが前記バッテリー相対ＩＤ信号を受信すると自分が含むバッテリーに該当するバッテリー相対ＩＤを保存する。
一方、前記バッテリー相対ＩＤ信号受信確認ステップ(Ｓ１４)で前記多数のスレーブバッテリー管理システム１２０_１乃至１２０_nそれぞれが一定時間の間バッテリー相対ＩＤ信号を受信しなければ、前記バッテリー情報信号送信ステップ(Ｓ１３)から再び遂行する。
本発明は、図示された実施例を中心に説明されたが、これは例示的なことに過ぎなくて、本発明が本発明の技術分野で通常の知識を有した者ができる多様な変形及び均等な他の実施例を包括することができることを理解するであろう。
１００ バッテリーＩＤ設定システム
１１０ マスターバッテリー管理システム
１２０_１乃至１２０_n 多数のスレーブバッテリー管理システム
１３０_１乃至１３０_n 多数のバッテリー
１４０_１乃至１４０_n 多数の連結スイッチ
１５０ 外部端子
２００ 外部システム

Claims (16)

  1. 外部端子を含むバッテリーＩＤ設定システムにおいて、
    ＩＤ設定信号を出力するマスターバッテリー管理システムと、及び
    前記ＩＤ設定信号に応答してバッテリーのバッテリー固有ＩＤとバッテリー電位差を含むバッテリー情報信号を前記マスターバッテリー管理システムに伝送する多数のスレーブバッテリー管理システムを含んで、
    前記マスターバッテリー管理システムは、前記バッテリー情報信号を受信して前記バッテリーのバッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを割り当て及び保存することを特徴とするバッテリーＩＤ設定システム。
  2. 前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれは、前記マスターバッテリー管理システムから前記バッテリーのバッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを含むバッテリー相対ＩＤ信号を受信して、前記バッテリーに該当する相対ＩＤを保存することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーＩＤ設定システム。
  3. 前記バッテリー固有ＩＤは、前記バッテリーの製品番号を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーＩＤ設定システム。
  4. 前記バッテリー電位差は、前記バッテリーのマイナス端子と前記スレーブバッテリー管理システムのグラウンド端子との間の電位差であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーＩＤ設定システム。
  5. 前記バッテリー相対ＩＤは、前記バッテリーのバッテリー電位差について一番低いバッテリー電位差を有するバッテリーから順次に割り当てされるように設定されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーＩＤ設定システム。
  6. 前記バッテリー相対ＩＤは、前記バッテリーのバッテリー電位差によって前記バッテリーの一方向から他の方向に順次なハードウェア的手順に対応して設定されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーＩＤ設定システム。
  7. 前記外部端子と前記多数のスレーブバッテリー管理システムとの間に並列で連結されて、前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれによって制御される多数の連結スイッチを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーＩＤ設定システム。
  8. 前記多数の連結スイッチそれぞれは、前記ＩＤ設定信号が前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれに送信されると前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれのバッテリーのプラス端子と連結されることを特徴とする請求項７に記載のバッテリーＩＤ設定システム。
  9. 前記マスターバッテリー管理システムは、
    前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれとの通信を制御するマスター制御部と、
    前記ＩＤ設定信号と前記バッテリー相対ＩＤ信号が送信されて、前記バッテリー情報信号が受信される通信端子と、グラウンド電圧が出力されるグラウンド端子を含むマスター通信部と、及び
    前記バッテリー固有ＩＤと前記バッテリー相対ＩＤを相応するように保存するマスターメモリーを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーＩＤ設定システム。
  10. 前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれは、
    前記マスターバッテリー管理システムとの通信を制御するスレーブ制御部と、
    前記ＩＤ設定信号と前記バッテリー相対ＩＤ信号が受信されて、前記バッテリー情報信号が送信される通信端子と、グラウンド電圧が印加されるグラウンド端子を含むスレーブ通信部と、
    前記バッテリー電位差を測定するスレーブ電位測定部と、及び
    前記バッテリー固有ＩＤと前記バッテリー相対ＩＤを相応するように保存するスレーブメモリーを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーＩＤ設定システム。
  11. 前記スレーブ電位測定部は、
    前記バッテリーのマイナス端子と連結される充電スイッチと、
    前記充電スイッチと連結されて前記バッテリーの電位差を測定するための抵抗と、
    前記スレーブバッテリー管理システムのグラウンドと前記抵抗との間に連結されて前記抵抗に流れる電流を充電するコンデンサと、及び
    前記抵抗と前記スレーブバッテリー管理システムのグラウンド端子との間で前記コンデンサと並列で連結されて、前記コンデンサの充電された電流を放電させる放電スイッチを含むことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリーＩＤ設定システム。
  12. マスターバッテリー管理システム及び多数のスレーブバッテリー管理システムを備えるバッテリーＩＤ設定システムの駆動方法において、
    前記マスターバッテリー管理システムは、
    前記多数のスレーブバッテリー管理システムにＩＤ設定信号を伝送するステップと、
    前記ＩＤ設定信号に回答して前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれから送信されるバッテリーのバッテリー固有ＩＤとバッテリー電位差を含むバッテリー情報信号のうちでいずれか一つを選択して受信したかを確認するステップと、
    前記バッテリー情報信号のうちでいずれか一つを選択して受信したことを確認すると、前記受信したバッテリー情報信号から前記バッテリー固有ＩＤ別にバッテリー相対ＩＤを割り当て及び保存するステップと、及び
    前記バッテリー相対ＩＤを含むバッテリー相対ＩＤ信号を前記多数のスレーブバッテリー管理システムのうちで該当するスレーブバッテリー管理システムに伝送するステップを含むことを特徴とするバッテリーＩＤ設定システムの駆動方法。
  13. 前記マスターバッテリー管理システムは、前記バッテリー情報信号受信確認ステップ、前記バッテリー相対ＩＤ割り当て及び保存ステップ、及びバッテリー相対ＩＤ信号送信ステップを繰り返すことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーＩＤ設定システムの駆動方法。
  14. 前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれは、
    前記ＩＤ設定信号が受信されたかを確認するステップと、
    前記ＩＤ設定信号が受信されると前記バッテリー電位差を測定するステップと、及び
    前記バッテリー情報信号を前記マスターバッテリー管理システムに伝送するステップを含むことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーＩＤ設定システムの駆動方法。
  15. 前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれは、
    前記マスターバッテリー管理システムから前記バッテリー相対ＩＤ信号を受信したかを確認するステップと、及び
    前記バッテリー相対ＩＤ信号を受信すると前記バッテリー相対ＩＤを保存するステップと、を含むことを特徴とする請求項１４に記載のバッテリーＩＤ設定システムの駆動方法。
  16. 前記多数のスレーブバッテリー管理システムそれぞれは、
    前記バッテリー相対ＩＤ信号が受信されなければ前記バッテリー情報信号送信ステップを再び遂行することを特徴とする請求項１５に記載のバッテリーＩＤ設定システムの駆動方法。
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