无线电池管理系统和包括该无线电池管理系统的电池组技术方案

公开了一种无线电池管理系统和包括其的电池组。无线电池管理系统包括：主BMS，被配置成通过第一无线信道发送包括状态检测命令的第一RF信号；和多个从BMS，基于一对一分别安装在多个电池模块中，每个从BMS被配置成响应第一RF信号检测其中从BMS被耦合到的电池模块的状态信息，并通过第一无线信道发送指示电池模块的状态信息的第二RF信号。

Radio Battery Management System and Battery Pack Including the Radio Battery Management System

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线电池管理系统和包括该无线电池管理系统的电池组
本公开涉及一种无线电池管理系统，并且更具体地，涉及一种用于减小电池模块之间的剩余容量偏差的无线电池管理系统和包括该电池管理系统的电池组。本申请要求于2017年7月20日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-009251的优先权，其公开内容通过引用被合并在此。
技术介绍
最近，对诸如膝上型计算机、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求急剧增长，并且随着电动车辆、用于储能的蓄电池、机器人和卫星的广泛开发，正在对能够被重复地充电的高性能二次电池进行许多研究。目前，市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，并且其中，锂二次电池具有很少或没有记忆效应，并且因此它们是由于其自由充电和放电、非常低的自放电和高能量密度的优点，比镍基二次电池更受关注。应用于电动车辆的电池组通常包括串联连接的多个电池模块和多个电池管理系统(BMS)。每个BMS监视和控制BMS管理的电池模块的状态。近来，为了满足对高容量高输出电池组的需求，电池组中包括的电池模块的数量也增加。为了有效地管理包括在电池组中的每一个的状态，公开单主-多从结构。单主-多从结构包括安装在每个电池模块中的多个从BMS和控制多个从BMS的整体操作的主BMS。在这种情况下，可以通过无线方法来执行多个从BMS和主BMS之间的通信。多个从BMS中的每一个使用从BMS耦合在其中的电池模块的电能将无线信号发送到主BMS，或者从主BMS接收无线信号。同时，由于电池组运行的环境或各个电池模块的电气和化学特性，在多个电池模块之间经常发生剩余容量偏差。为了减少多个电池模块之间的剩余容量偏差，平衡控制是必需的。然而，与平衡相关的大多数传统技术在设计用于通过诸如电缆的有线装置在多个从BMS和主BMS之间进行通信的系统中具有应用。
技术实现思路
技术问题本公开旨在提供一种无线电池管理系统和包括该无线电池管理系统的电池组，该无线电池管理系统用于通过使用电池模块中的至少一个的电能，通过非通信无线信道发送射频(RF)信号来执行模块平衡以减少电池模块之间的剩余容量偏差。本公开的这些和其他目的和优点将通过以下描述理解，并且从本公开的实施例将显而易见。此外，将容易理解的是，本公开的目的和优点能够通过所附权利要求及其组合中阐述的手段来实现。技术解决方案用于实现上述目的的本公开的各种实施例如下。根据本公开的一个方面的无线电池管理系统包括主BMS，该主BMS被配置成通过第一无线信道发送包括状态检测命令的第一射频(RF)信号。无线电池管理系统还包括以一对一的对应关系耦合到多个电池模块的多个从BMS。多个从BMS中的每一个被配置成响应于第一RF信号检测对应的从BMS耦合到的电池模块的状态信息，并且通过第一无线信道发送指示电池模块的状态信息的第二RF信号。主BMS被配置成基于第二RF信号确定多个电池模块中的每一个的无线平衡时间，并且通过第一无线信道将包括指示无线平衡时间的模块平衡命令的第三RF信号发送到多个从BMS。多个从BMS中的每一个被配置成，根据被包括在第三RF信号中的模块平衡命令，使用对应的从BMS被耦合到的电池模块的电能，在无线平衡时间期间，通过第二无线信道发送第四RF信号。第一无线信道可以具有预设的第一频率范围。在这种情况下，第二无线信道可以具有与第一频率范围分离的预设的第二频率范围。主BMS可以基于第二RF信号计算存储在多个电池模块中的每一个中的模块剩余容量，并且基于多个电池模块中的每一个的模块剩余容量确定多个电池模块中的每一个的无线平衡时间。主BMS可以将多个电池模块中的一个的模块剩余容量设置为第一目标剩余容量，并且基于第一目标剩余容量和其他模块剩余容量中的每一个之间的差来确定多个电池模块中的每一个的无线平衡时间。电池模块的状态信息可以包括电池模块中包括的每个电池单体的状态信息。主BMS可以基于第二RF信号计算包括在多个电池模块中的每一个中的每个电池单体的单体剩余容量，并且基于多个电池模块中的每一个中包括的每个电池单体的单体剩余容量确定多个电池模块中的每一个的无线平衡时间。主BMS可以将包括在多个电池模块中的所有电池单体的单体剩余容量的最小单体剩余容量确定为第二目标剩余容量，并且进一步基于第二目标剩余容量和其他电池模块的最小单体剩余容量之间的差来确定多个电池模块中的每一个的无线平衡时间。主BMS可以基于多个电池模块中的每一个的最小单体剩余容量与其他单体剩余容量中的每一个之间的差来确定包括在多个电池模块中的每一个中的每个电池单体的有线平衡时间。在这种情况下，第三RF信号还可以包括指示有线平衡时间的单体平衡命令。多个从BMS中的每一个可以包括有线平衡单元，该有线平衡单元电连接到包括在对应的从BMS被耦合到的电池模块中的每个电池单体的两端。多个从BMS中的每一个可以根据包括在第三RF信号中的单体平衡命令，通过控制有线平衡单元，来平衡包括在对应的从BMS被耦合到的电池模块中的每个电池单体的单体剩余容量。根据本公开的另一方面的电池组包括无线电池管理系统和多个电池模块。有益效果根据本公开的至少一个实施例，能够通过使用电池模块中的至少一个的电能通过非通信无线信道发送射频(RF)信号来执行模块平衡以减少电池模块之间的剩余容量偏差。另外，根据本公开的至少一个实施例，即使在检测到来自每个电池模块的状态信息时也能够执行模块平衡，从而减少完全地完成模块平衡和单体平衡所需的时间。另外，根据本公开的至少一个实施例，首先基于每个电池模块的最小单体剩余容量来执行模块平衡并且然后执行单体平衡，因此存在用于单体平衡的可用时间。本公开的效果不限于上述效果，并且本领域的技术人员将从所附权利要求中清楚地理解本文未提及的其他效果。附图说明附图图示本公开的优选实施例，并且与下面描述的本公开的详细描述一起，用作提供对本公开的技术方面的进一步理解，并且因此，本公开不应解释为限于附图。图1是示出根据本公开的实施例的无线电池管理系统的配置和包括该无线电池管理系统的电池组的示意图。图2是示出图1中所示的从BMS的配置的示意图。图3是示出根据本公开的实施例的有线平衡单元的配置的示意图。图4是示出图1中所示的主BMS的配置的示意图。图5和图6是用于在描述通过根据本公开的实施例的无线电池管理系统根据第一平衡规则平衡多个电池模块的操作中的用于参考的图。图7和图8是用于在描述根据本公开的实施例的无线电池管理系统根据第二平衡规则平衡多个电池模块的操作中的用于参考的图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解，说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于一般和词典含义，而是基于允许专利技术人适当地定义术语以获得最佳解释的原则基于对应于本公开的技术方面的含义和概念来解释。因此，这里描述的实施例和附图中示出的图示仅仅是本公开的最优选实施例，但是并不旨在完全描述本公开的技术方面，因此应理解的是，在提交申请时可以对其进行各种其他的等同和修改。另外，在描述本公开时，当认为相关已知元件或功能的某些详细描述使本公开的关键主题不明确时，在此省略详细描述。包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可用于在各种元件中区分一个元件与另一元件，但不旨在通过术语限制元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线电池管理系统，包括：主BMS，所述主BMS被配置成通过第一无线信道发送包括状态检测命令的第一射频(RF)信号；和多个从BMS，所述多个从BMS以一对一的对应关系耦合到多个电池模块，其中所述多个从BMS中的每一个被配置成响应于所述第一RF信号检测所述从BMS被耦合到的所述电池模块的状态信息，并且通过所述第一无线信道发送指示所述电池模块的状态信息的第二RF信号，其中，所述主BMS被配置成，基于所述第二RF信号确定所述多个电池模块中的每一个的无线平衡时间，并且通过所述第一无线信道将包括指示所述无线平衡时间的模块平衡命令的第三RF信号发送到所述多个从BMS，并且其中，所述多个从BMS中的每一个被配置成，根据被包括在所述第三RF信号中的所述模块平衡命令，使用对应的从BMS被耦合到的电池模块的电能，在所述无线平衡时间期间，通过第二无线信道发送第四RF信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.07.20 KR 10-2017-00921511.一种无线电池管理系统，包括：主BMS，所述主BMS被配置成通过第一无线信道发送包括状态检测命令的第一射频(RF)信号；和多个从BMS，所述多个从BMS以一对一的对应关系耦合到多个电池模块，其中所述多个从BMS中的每一个被配置成响应于所述第一RF信号检测所述从BMS被耦合到的所述电池模块的状态信息，并且通过所述第一无线信道发送指示所述电池模块的状态信息的第二RF信号，其中，所述主BMS被配置成，基于所述第二RF信号确定所述多个电池模块中的每一个的无线平衡时间，并且通过所述第一无线信道将包括指示所述无线平衡时间的模块平衡命令的第三RF信号发送到所述多个从BMS，并且其中，所述多个从BMS中的每一个被配置成，根据被包括在所述第三RF信号中的所述模块平衡命令，使用对应的从BMS被耦合到的电池模块的电能，在所述无线平衡时间期间，通过第二无线信道发送第四RF信号。2.根据权利要求1所述的无线电池管理系统，其中，所述第一无线信道具有预设的第一频率范围，并且其中，所述第二无线信道具有与所述第一频率范围分离的预设的第二频率范围。3.根据权利要求1所述的无线电池管理系统，其中，所述主BMS被配置成，基于所述第二RF信号计算存储在所述多个电池模块中的每一个中的模块剩余容量，并且基于所述多个电池模块中的每一个的所述模块剩余容量确定所述多个电池模块中的每一个的所述无线平衡时间。4.根据权利要求3所述的无线电池管理系统，其中，所述主BMS被配置成，将所述多个电池模块中的一个的所述模块剩余容量设置为第一目标剩余容量，并且基于所述第一目标剩余容量和其他模块剩余容量中的每...

【专利技术属性】
技术研发人员：金之恩，李相勋，崔然植，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR