JP7249129B2 - マスターコントローラとスレーブコントローラ間の通信方法、そのためのスレーブコントローラ、およびそれを用いたバッテリー管理システム - Google Patents
マスターコントローラとスレーブコントローラ間の通信方法、そのためのスレーブコントローラ、およびそれを用いたバッテリー管理システム Download PDFInfo
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Description
1100:制御部
1200:第1送受信部
1300:第2送信部
1400:第2受信部
2000:スレーブコントローラグループ
2100:第1スレーブコントローラ
2110:マイクロコントローラ
2111:中央処理部
2112:通信モジュール
2113:アナログデジタルコンバータ
2114:コンパレータ
2115:指示信号出力部
2120:電圧検出部
2121:第1電圧検出部
2122:第2電圧検出部
2200:第2スレーブコントローラ
2300:第Nスレーブコントローラ
3000:バスライン
4000:バッテリーセルグループ
4100:第1バッテリーセル
4200:第2バッテリーセル
4300:第3バッテリーセル
Claims (21)
- マスターコントローラが第1通信チャネルを通じて第1~第N(Nは2以上の正の整数)スレーブコントローラと並列に接続され、前記マスターコントローラと、前記第1~第Nスレーブコントローラのそれぞれは、前記第1通信チャネルを通じて双方向通信する工程、および
前記マスターコントローラが第2通信チャネルを通じて前記第1~第Nスレーブコントローラとデイジーチェーン方式で直列に接続され、前記マスターコントローラが前記第2通信チャネルを通じて前記第1~第Nスレーブコントローラを経て指示信号の送信を受ける工程を含み、
前記マスターコントローラが、送信端子に接続された第1スレーブコントローラに、第1指示信号を前記第2通信チャネルを通じて送信し、受信端子に接続された前記第Nスレーブコントローラから、前記第1~第Nスレーブコントローラに接続されたそれぞれのバッテリーセルが正常であるか異常であるかに応じて、前記第1指示信号及び第2指示信号のいずれか一つを前記第2通信チャネルを通じて受信し、
前記指示信号を受信する際に、
前記第1~第Nスレーブコントローラは、前記第1~第Nスレーブコントローラに接続されたそれぞれのバッテリーセルの検出電圧又は検出温度に基づいて、それぞれのバッテリーセルが異常であるか否かを決定し、
前記第1指示信号が前記第2通信チャネルを通じて入力され、それぞれのバッテリーセルが正常であると決定された場合に、前記第1~第Nスレーブコントローラは、前記第1指示信号を前記第2通信チャネルを通じてそのまま出力し、
前記第1指示信号が前記第2通信チャネルを通じて入力され、それぞれのバッテリーセルが異常であると決定された場合に、前記第1~第Nスレーブコントローラは、前記第1指示信号と異なる前記第2指示信号を前記第2通信チャネルを通じて出力し、
前記第2指示信号が前記第2通信チャネルを通じて入力された場合に、前記第1~第Nスレーブコントローラは、前記第2指示信号を前記第2通信チャネルを通じて出力し、
前記第1スレーブコントローラは、前記第1指示信号又は前記第2指示信号を前記第2通信チャネルを通じて第2スレーブコントローラに伝送する、
通信方法。 - Nは2であり、
前記マスターコントローラが前記指示信号の送信を受ける工程は、
前記マスターコントローラが前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラに第1指示信号を送信する工程と、
前記第1スレーブコントローラが、第1バッテリーセルの検出電圧または検出温度に基づいて前記第1バッテリーセルの異常有無を判断する工程と、
前記第1スレーブコントローラは、前記第1バッテリーセルが異常と判断された場合には、前記第2通信チャネルを通じて前記第2スレーブコントローラに前記第1指示信号と異なる第2指示信号を送信する工程、および
前記第1スレーブコントローラは、前記第1バッテリーセルが正常と判断された場合には、前記第2スレーブコントローラに前記第1指示信号をそのまま伝送する工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載の通信方法。 - Nは3以上の整数であり、
前記マスターコントローラが前記指示信号の送信を受ける工程は、
前記第2スレーブコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラから前記第1指示信号が入力する場合には、第2バッテリーセルの検出電圧または検出温度に基づいて前記第2バッテリーセルの異常有無を判断する工程、
前記第2スレーブコントローラは、前記第2バッテリーセルが異常と判断された場合には、前記第2通信チャネルを通じて前記第3スレーブコントローラに前記第2指示信号を送信する工程、および
前記第2スレーブコントローラは、前記第2バッテリーセルが正常と判断された場合には、前記第3スレーブコントローラに前記第1指示信号をそのまま伝送する工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載の通信方法。 - 前記マスターコントローラが前記指示信号の送信を受ける工程は、
前記第2スレーブコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラから前記第2指示信号が入力する場合、前記第2通信チャネルを通じて前記第3スレーブコントローラに前記第2指示信号をそのまま伝送する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載の通信方法。 - 前記マスターコントローラが前記指示信号の送信を受ける工程が、
前記第Nスレーブコントローラが前記第2通信チャネルを通じて前記マスターコントローラに前記第1指示信号または前記第2指示信号を送信する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の通信方法。 - 前記マスターコントローラが、
前記第2指示信号が入力する場合、前記第1~第Nバッテリーセルのいずれかが異常と判断する工程、および
前記マスターコントローラは、前記第1通信チャネルを通じて前記第1~第Nスレーブコントローラのそれぞれと通信し、異常なバッテリーセルを検索する工程をさらに含む、請求項5に記載の通信方法。 - バッテリーセルの両端部に接続され、前記バッテリーセルの電圧を検出する第1電圧検出部及び第2電圧検出部、および
前記第1電圧検出部からの第1検出電圧をデジタルデータである電圧情報データに変換して、第1通信チャネルに出力し、前記第2電圧検出部からの第2検出電圧に基づいて前記バッテリーセルの過充電または過放電の有無を判断した後、指示信号を第2通信チャネルに出力するマイクロコントローラを含み、
前記スレーブコントローラが、前記マスターコントローラの送信端子に接続された第1スレーブコントローラである場合、前記スレーブコントローラが、前記マスターコントローラから第1指示信号を前記第2通信チャネルを通じて受信し、前記スレーブコントローラが、前記マスターコントローラの受信端子に接続された第Nスレーブコントローラである場合、前記スレーブコントローラが、前記第1指示信号及び、前記第1指示信号と異なる第2指示信号のいずれか一つを、前記第1~第Nスレーブコントローラに接続されたそれぞれのバッテリーセルが正常であるか異常であるかに応じて伝送し、
前記スレーブコントローラは、前記スレーブコントローラに接続されたバッテリーセルの検出電圧又は検出温度に基づいて、それぞれのバッテリーセルが異常であるか否かを決定し、
前記第1指示信号が前記第2通信チャネルを通じて入力され、前記バッテリーセルが、過充電でも過放電でもなく正常であると決定された場合に、前記マイクロコントローラは、前記第1指示信号を前記第2通信チャネルを通じてそのまま出力し、
前記第1指示信号が前記第2通信チャネルを通じて入力され、前記バッテリーセルが、過充電又は過放電であり異常であると決定された場合に、前記マイクロコントローラは、前記第2指示信号を前記第2通信チャネルを通じて出力し、
前記第2指示信号が前記第2通信チャネルを通じて入力された場合に、前記マイクロコントローラは、前記第2指示信号を前記第2通信チャネルを通じて出力し、
前記スレーブコントローラが前記第1スレイブコントローラである場合、前記スレーブコントローラは、前記第1指示信号又は前記第2指示信号を前記第2通信チャネルを通じて第2スレーブコントローラに伝送する、
スレーブコントローラ。 - 前記マイクロコントローラが、
前記第2検出電圧が第1電圧閾値と第2電圧閾値の間である場合、第1比較信号を出力し、前記第2検出電圧が前記第1電圧閾値以上または前記第2電圧閾値以下である場合、第2比較信号を出力するコンパレータを含むことを特徴とする、請求項7に記載のスレーブコントローラ。 - 前記マイクロコントローラが、
前記バッテリーセルの前記検出温度をデジタルデータである温度情報データに変換して前記第1通信チャネルに出力し、前記検出温度に基づいて前記バッテリーセルの過熱有無を判断した後、前記指示信号を前記第2通信チャネルに出力することを特徴とする、請求項8に記載のスレーブコントローラ。 - 前記コンパレータが、
前記検出温度が第1温度閾値と第2温度閾値の間である場合、第1比較信号を出力し、前記検出温度が前記第1温度閾値以上または前記第2温度閾値以下である場合、第2比較信号を出力することを特徴とする、請求項9に記載のスレーブコントローラ。 - 前記マイクロコントローラが、
前記第2通信チャネルを通じて第1指示信号が入力し、前記コンパレータから前記第1比較信号が入力する場合、前記第2通信チャネルで前記第1指示信号をそのまま出力し、前記第2通信チャネルを通じて前記第1指示信号が入力し、前記コンパレータから前記第2比較信号が入力する場合、前記第2通信チャネルで第2指示信号を出力し、前記第2通信チャネルを通じて前記第2指示信号が入力する場合、前記第2通信チャネルで前記第2指示信号をそのまま出力する指示信号出力部を含むことを特徴とする、請求項10に記載のスレーブコントローラ。 - 前記マイクロコントローラが、
前記第1検出電圧をデジタルデータである前記電圧情報データに変換し、前記検出温度をデジタルデータである前記温度情報データに変換するアナログデジタルコンバータ、
前記電圧情報データと前記温度情報データを前記第1通信チャネルに適した通信パケットに変換して前記第1通信チャネルに送信する通信モジュール、および
前記アナログデジタルコンバータからの前記電圧情報データと前記温度情報データを前記通信モジュールに出力する中央処理部をさらに含むことを特徴とする、請求項9に記載のスレーブコントローラ。 - 前記第1電圧検出部の複数の信号ラインを利用して、差動信号の形態で前記第1検出電圧を前記アナログデジタルコンバータに送信し、
前記第2電圧検出部は、1つの信号ラインを利用して、前記第2検出電圧を前記コンパレータに伝送することを特徴とする、請求項12に記載のスレーブコントローラ。 - 第1~第N(Nは2以上の正の整数)のバッテリーセル、
前記第1~第Nバッテリーセルにそれぞれ接続した第1~第Nスレーブコントローラ、および
第1通信チャネルを通じ前記第1~第Nスレーブコントローラと並列に接続し、第2通信チャネルを通じて前記第1~第Nスレーブコントローラとデイジーチェーン方式で直列に接続するマスターコントローラを含み、
前記マスターコントローラが、送信端子に接続された第1スレーブコントローラに、第1指示信号を前記第2通信チャネルを通じて送信し、受信端子に接続された前記第Nスレーブコントローラから、前記第1~第Nスレーブコントローラに接続されたそれぞれのバッテリーセルが正常であるか異常であるかに応じて、前記第1指示信号及び第2指示信号のいずれか一つを前記第2通信チャネルを通じて受信し、
前記第1~第Nスレーブコントローラは、前記第1~第Nスレーブコントローラに接続されたそれぞれのバッテリーセルの検出電圧又は検出温度に基づいて、それぞれのバッテリーセルが異常であるか否かを決定し、
前記第1指示信号が前記第2通信チャネルを通じて入力され、それぞれのバッテリーセルが正常であると決定された場合に、前記第1~第Nスレーブコントローラは、前記第1指示信号を前記第2通信チャネルを通じてそのまま出力し、
前記第1指示信号が前記第2通信チャネルを通じて入力され、それぞれのバッテリーセルが異常であると決定された場合に、前記第1~第Nスレーブコントローラは、前記第1指示信号と異なる前記第2指示信号を前記第2通信チャネルを通じて出力し、
前記第2指示信号が前記第2通信チャネルを通じて入力された場合に、前記第1~第Nスレーブコントローラは、前記第2指示信号を前記第2通信チャネルを通じて出力し、
前記第1スレーブコントローラは、前記第1指示信号又は前記第2指示信号を前記第2通信チャネルを通じて第2スレーブコントローラに伝送する、
バッテリー管理システム。 - 前記マスターコントローラと、前記第1~第Nスレーブコントローラのそれぞれは、前記第1通信チャネルを通じ双方向通信し、
前記マスターコントローラは、前記第2通信チャネルを通じて前記第1~第Nスレーブコントローラを経て前記指示信号の送信を受けることを特徴とする、請求項14に記載のバッテリー管理システム。 - 前記第1~第Nスレーブコントローラが、スレーブコントローラグループと定義され、
前記第1通信チャネルは、前記マスターコントローラと前記スレーブコントローラグループの間に配置されたバスラインを含み、
前記マスターコントローラと、前記第1~第Nスレーブコントローラのそれぞれは、前記バスラインを通じて通信することを特徴とする、請求項14に記載のバッテリー管理システム。 - Nは2であり、
前記マスターコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラに前記第1指示信号を送信し、前記第1スレーブコントローラは、第1バッテリーセルの検出電圧または検出温度に基づいて前記第1バッテリーセルの異常有無を判断し、前記第1バッテリーセルが異常と判断された場合、前記第2通信チャネルを通じて前記第2スレーブコントローラに前記第1指示信号と異なる前記第2指示信号を送信し、前記第1バッテリーセルが正常と判断された場合、前記第2スレーブコントローラに前記第1指示信号をそのまま伝送することを特徴とする、請求項14に記載のバッテリー管理システム。 - Nは3以上の整数であり、
前記第2スレーブコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラから前記第1指示信号が入力する場合には、第2バッテリーセルの検出電圧または検出温度に基づいて前記第2バッテリーセルの異常有無を判断し、前記第2バッテリーセルが異常と判断された場合、前記第2通信チャネルを通じて前記第3スレーブコントローラに前記第2指示信号を送信し、前記第2バッテリーセルが正常と判断される場合には、前記第3スレーブコントローラに前記第1指示信号をそのまま伝送することを特徴とする、請求項17に記載のバッテリー管理システム。 - 前記第2スレーブコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラから前記第2指示信号が入力する場合には、前記第2通信チャネルを通じて前記第3スレーブコントローラに前記第2指示信号をそのまま伝送することを特徴とする、請求項18に記載のバッテリー管理システム。
- 前記第Nスレーブコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記マスターコントローラに前記第1指示信号または前記第2指示信号を送信することを特徴とする、請求項19に記載のバッテリー管理システム。
- 前記第1~第Nスレーブコントローラのそれぞれが、請求項7~請求項13項のいずれか一項によるスレーブコントローラであることを特徴とする、請求項14に記載のバッテリー管理システム。
Applications Claiming Priority (2)
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