电池组

文档序号:1958104 发布日期:2021-12-10 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 电池组 (Battery pack ) 是由 黄智援 于 2020-09-17 设计创作,主要内容包括:根据本公开的实施例的一种电池组包括:被配置为在内部和外部之间阻挡光的通信模块,该通信模块在内部中包括主光发射单元和从光接收单元,从光接收单元被配置为使得从主光发射单元输出的第一信号被输入于此;主BMS,其被连接到主光发射单元并被配置为通过使所连接的主光发射单元闪烁来输出第一信号;和从BMS,其被连接到从光接收单元并被配置为当从光接收单元从主光发射单元接收第一信号时改变其操作模式。(A battery pack according to an embodiment of the present disclosure includes: a communication module configured to block light between an inside and an outside, the communication module including a master light emitting unit and a slave light receiving unit in the inside, the slave light receiving unit being configured such that a first signal output from the master light emitting unit is input thereto; a main BMS connected to the main light emitting units and configured to output a first signal by flashing the connected main light emitting units; and a slave BMS connected to the slave light receiving unit and configured to change an operation mode thereof when the slave light receiving unit receives the first signal from the master light emitting unit.)

电池组

技术领域

本申请要求在2019年9月26日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2019-0119187的优先权,其公开内容通过引用结合于此。

本公开涉及一种电池组,并且更具体地,涉及一种允许在主BMS和从BMS之间进行有效通信的电池组。

背景技术

近来,对诸如笔记本计算机、摄像机和便携式电话的便携式电子产品的需求已经急剧增加,并且电动车辆、能量存储电池、机器人、卫星等已得到认真研发。因此,正在积极地研究允许重复充电和放电的高性能二次电池。

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。其中,锂二次电池备受瞩目,因为与镍基二次电池相比,它们几乎没有记忆效应,并且还具有非常低的自充电率和高能量密度。

电池被用于各个领域,并且近年来电池在其中被广泛使用的领域,诸如电动车辆或智能电网系统,通常要求大容量。为了增加电池组的容量,可以增加二次电池——即,电池单体本身——的容量。然而,在这种情况下,容量没有大大增加,二次电池的尺寸受到物理限制,并且管理不便。因此,其中多个电池模块被串联和并联连接的电池组被广泛地使用。

同时,随着近来对具有大容量结构的电池组的需求增加,对具有其中多个电池模块被串联和/或并联连接的多模块结构的电池组的需求正在增加。

由于具有多模块结构的电池组包括多个电池,因此使用单个BMS(电池管理系统)来控制所有电池的充电和放电状态存在限制。因此,近来,为在电池组中包括的每个电池模块安装了BMS,BMS中的一个被指定为主BMS,并且其余的BMS被指定为从BMS,并且然后通过主从方法对每个电池模块执行充电和放电。

在主从方法中,为了管理在电池组中包括的电池模块的充电/放电,主BMS与从BMS通信以收集用于负责从BMS的电池模块的各种充电/放电监视数据,或向对应从BMS发送控制命令以控制每个电池模块的充电/放电操作。

传统上,当主BMS想要改变从BMS的操作模式时,主BMS使用有线或无线通信网络读取从BMS的标识信息,并且然后通过程序算法来改变每个从BMS的操作模式。传统的电池组结构的缺点在于,硬件电路结构对于在多个从BMS和主BMS之间的通信而言是复杂的,并且要求高性能处理器来执行复杂的软件算法。

发明内容

技术问题

本公开被设计为解决相关技术的问题,并且因此,本公开旨在提供一种电池组,该电池组允许在主BMS和从BMS之间进行有效的通信。

本公开的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述得到理解,并且根据本公开的示例性实施例,将变得更加显而易见。而且,将容易理解,本公开的目的和优点可以通过在所附权利要求中示出的装置及其组合来实现。

技术方案

在本公开的一个方面,提供了一种电池组,包括:被配置为在内部和外部之间阻挡光的通信模块,该通信模块在内部中包括主光发射单元和从光接收单元,从光接收单元被配置为使得从主光发射单元输出的第一信号被输入到此;主BMS,其被连接到主光发射单元并被配置为通过使所连接的主光发射单元闪烁来输出第一信号;和从BMS,其被连接到从光接收单元并被配置为当从光接收单元从主光发射单元接收第一信号时改变其操作模式。

通信模块可以被配置为可附接到电池组和可从电池组拆卸。

当被附接到电池组时,通信模块可以被配置为电连接主光发射单元的一端和主BMS的一端,并且电连接从光接收单元的一端和从BMS的一端。

可以在电池组内部设置多个从BMS。

通信模块可以被配置为包括至少一个主光发射单元和对应于多个从BMS的多个从光接收单元。

通信模块可以包括多个主光发射单元以对应于多个从光接收单元,并且可以进一步包括置放在多个主光发射单元之间的第一屏障。

通信模块可以进一步在内部中包括多个从光发射单元和多个主光接收单元,从多个从光发射单元当中的对应从光发射单元输出的第二信号被输入到该多个主光接收单元。

多个从BMS可以分别地被连接到多个从光发射单元当中的对应从光发射单元,并且被配置为通过使所连接的从光发射单元闪烁来输出第二信号。

主BMS可以被连接到多个主光接收单元,并且被配置为取决于第二信号是否被输入到多个所连接的主光接收单元中的每一个来确定多个从BMS中的每一个是否具有故障。

通信模块可以进一步包括被置放在多个主光发射单元和多个主光接收单元之间的第二屏障。

通信模块可以进一步包括反射部件,该反射部件被置放于通信模块的内壁、第一屏障的外壁和第二屏障的外壁中的至少一个以反射光。

通信模块可以进一步在内部中包括对应于多个从BMS的多个从光发射单元。

多个从BMS可以被连接到多个从光发射单元当中的对应从光发射单元,并且被配置为:当所连接的从光接收单元接收到第一信号时,改变其操作模式,并且然后通过使所连接的从光发射单元闪烁来输出第一信号。

通信模块可以进一步包括主光接收单元,其被配置为接收从多个从光发射单元当中的对应从光发射单元输出的信号。

主BMS可以被连接到主光接收单元,并被配置为通过使主光发射单元闪烁来输出第三信号,并且然后取决于第三信号是否被输入主光接收单元来诊断通信模块的状态。

根据本公开的另一个实施例的一种车辆可以包括根据本公开的实施例的电池组。

有利的效果

根据本公开的一个方面,由于在主BMS和从BMS之间的通信是通过根据即时的光发射和光接收的信号传输来执行的,因此可以防止由在主BMS和从BMS之间的通信干扰引起的通信延迟现象。

另外,根据本公开的一个方面,由于电池组包括可拆卸的通信模块,所以可以便于光发射单元和光接收单元的管理,诸如维护。

另外,根据本公开的一个方面,由于采用了用于将光有效地输入光接收单元的通信模块结构,因此可以在主BMS和多个从BMS之间更有效地进行光通信。

此外,本公开可以具有各种其他效果,并且本公开的其他效果将通过以下描述而得到理解,并且通过本公开的实施例而更清楚地理解。

附图说明

附图示意本公开的优选实施例,并且与前述公开一起,用于提供对本公开的技术特征的进一步理解,并且因此,本公开不被解释为限于附图。

图1是概略地示出根据本公开的实施例的电池组的配置的图。

图2是概略地示出根据本公开的另一个实施例的电池组的配置的图。

图3是概略地示出根据本公开的另一个实施例的电池组的配置的图,该电池组包括另一个通信模块。

图4是概略地示出在图3中描绘的通信模块的配置的图。

图5是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的配置的图。

图6是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的配置的图,该电池组包括另一个通信模块。

图7是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的配置的图,该电池组包括又一个通信模块。

图8是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的配置的图,该电池组包括又一个通信模块。

图9是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的配置的图。

图10是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的连接配置的图。

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,应该理解,在说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般的和词典的含义,而是在允许发明人为最佳解释适当定义术语的原则的基础上,基于与本发明的技术方面相对应的含义和概念来解释。

因此,本文中提出的描述仅是出于示意目的的优选示例,而非旨在限制本公开的范围,因此应当理解,在不脱离本公开范围的情况下,可以对其作出其他等同替换和修改。

另外,在描述本公开时,当认为相关的已知元件或功能的详细描述使本公开的关键主题不明确时,在此省略该详细描述。

在整个说明书中,当一部分被称为“包括”或“包含”任何元件时,这意味着该部分可以进一步包括其他元件,而不排除其他元件,除非另有明确说明。

另外,在整个说明书中,当一部分被称为“连接”到另一个部分时,不限于它们被“直接连接”的情况,而是还包括它们利用被置入其间的另一个元件“间接连接”的情况。

图1是概略地示出根据本公开的实施例的电池组的配置的图。

参考图1,电池组可以包括电池模块1、从BMS 200、通信模块300和主BMS 100。

这里,电池模块1可以是包括至少一个电池单体10的单体组件。另外,电池单体10指具有负极端子和正极端子并且在物理上可分离的独立单体。例如,一个袋型锂聚合物单体可以被视为电池单体10。

另外,从BMS 200可以被电连接到包括在电池组中的电池模块1。在这种情况下,从BMS 200可以对所连接的电池模块1执行充电/放电控制、均衡控制、切换、电特性值测量和监视、错误指示、接通/关断控制、SOC(充电状态)估计等。

另外,主BMS 100可以使用有线或无线通信网络与从BMS 200交换电信号。即,主BMS 100和从BMS 200可以使用有线或无线通信网络以及通过在以后解释的通信模块300的光通信来交换电信号。优选地,连接主BMS 100和从BMS 200的通信网络可以是无线Wi-Fi(无线保真)通信网络或CAN(控制器局域网)通信网络。

在根据本公开的实施例的电池组中包括的通信模块300可以被配置为在内部和外部之间阻挡光。即,通信模块300可以具有封闭的结构,其中内部的光不被输出到外部并且外部的光不被输入到内部。例如,通信模块300可以是被形成为多面体暗室结构的腔室。优选地,通信模块300可以是被形成为六面体暗室结构的腔室。

另外,通信模块300可以在内部中包括主光发射单元310和从光接收单元320。

这里,主光发射单元310可以被配置为光发射元件。例如,主光发射单元310可以被实现为光发射二极管。另外,从光接收单元320可以被配置为光接收元件。例如,从光接收单元320可以被实现为光接收二极管。

优选地,主光发射单元310可以被附接到以多面暗室结构形成的通信模块300的一个表面。另外,从光接收单元320可以被附接到通信模块300的与附接有主光发射单元310的一个表面相对的表面。

例如,如在图1的实施例中,主光发射单元310和从光接收单元320可以在通信模块300内部被附接在彼此相对的位置处。

从光接收单元320可以被配置为接收从主光发射单元310输出的第一信号。

具体地,如果设置在通信模块300中的主光发射单元310通过产生光来输出第一信号,则置放在与主光发射单元310相对的位置处的从光接收单元320可以接收该输出的第一信号。即,主光发射单元310和从光接收单元320可以执行光通信。

主BMS 100可以被配置为连接到主光发射单元310。即,主BMS100可以被电连接到主光发射单元310并且可以使主光发射单元310闪烁。这里,闪烁可以意味着,通过从主BMS100接收信号,主光发射单元310闪光至少一次。

例如,假设电池组的电板被形成为印刷电路板。主BMS 100可以被耦合在印刷电路板上,并且通过设置在印刷电路板上的布线或单独的线被连接到通信模块300。优选地,主BMS 100可以通过设置在印刷电路板上的布线被连接到主光发射单元310。

参考图1的实施例,通信模块300可以在电池组内部被设置在与主BMS 100和从BMS200分开的区域中。即,通信模块300可以通过电池组内部的布线或单独的输入线等被电连接到主BMS 100和从BMS200。

主BMS 100可以被配置为通过使所连接的主光发射单元310闪烁来输出第一信号。

这里,根据预设规则来定义第一信号,并且例如,可以预定义闪烁周期和闪烁时间。

另外,第一信号可以是用于改变从BMS 200的操作的操作模式改变信号。操作模式改变信号可以是用于将处于睡眠模式状态中的BMS改变为唤醒模式状态的信号。可替代地,操作模式改变信号可以是用于将处于唤醒模式状态中的BMS改变为睡眠模式状态的信号。即,从BMS 200的操作模式可以包括唤醒模式和睡眠模式。

具体地,主BMS 100可以将电信号发送到主光发射单元310。主光发射单元310可以闪烁以对应于从主BMS 100接收的电信号。即,主光发射单元310可以通过输出对应于从主BMS 100接收的电信号的光来输出第一信号。

从BMS 200可以被配置为连接到从光接收单元320。即,从BMS200可以被电连接到从光接收单元320并且从从光接收单元320接收电信号。

例如,如在上一实施例中那样,假设电池组的电板被形成为印刷电路板。从BMS200被耦合到印刷电路板上,并通过设置在印刷电路板上的布线或单独的线被连接到通信模块300。优选地,从BMS 200可以通过设置在印刷电路板上的布线被连接到从光接收单元320。

参考图1的实施例,从BMS 200可以被连接到设置在通信模块300中的从光接收单元320。

从BMS 200可以被配置为,如果从光接收单元320从主光发射单元310接收到第一信号,则改变其操作模式。

即,如果连接到从BMS 200的从光接收单元320从主光发射单元310接收到第一信号,则从BMS 200可以从已经接收到第一信号的从光接收单元320接收对应于第一信号的电信号。在这种情况下,从BMS200可以被配置为改变操作模式。

如上所述,从主光发射单元310输出的第一信号可以被输入到从光接收单元320。另外,由于从光接收单元320和从BMS 200被电连接,所以从BMS 200可以接收对应于与输入到从光接收单元320的第一信号的电信号。即,如果从BMS 200通过从光接收单元320接收对应于从主光发射单元310输出的第一信号的信号,则从BMS 200可以改变操作模式。

例如,如果当从BMS 200处于睡眠模式中时接收到对应于第一信号的信号,则从BMS 200可以将操作模式改变为唤醒模式。相反,如果当从BMS 200处于唤醒模式中时接收到对应于第一信号的信号,则从BMS 200可以将操作模式改变为睡眠模式。

即,由于根据本公开的实施例的电池组通过通信模块300通过根据光发射和光接收的信号传输执行光通信,因此可以防止由于在主BMS 100和从BMS 200之间的通信干扰而引起的通信延迟。

另外,由于电池组根据光发射和光接收执行光通信,所以可以大大地降低从BMS200的待机功率。例如,如果从BMS 200和主BMS 100无线通信,则从BMS 200必须接通无线通信信道从而检测输入的无线信号。因此,从BMS 200具有为无线通信消耗太多待机功率的问题。同时,根据本公开的实施例的电池组的从BMS 200可以基于从光接收单元320的接收的光信号检测从主BMS 100输出的信号。因此,从BMS的待机功率BMS 200可以大大地降低。

另外,由于从光接收单元320在暗室结构的通信模块300内部接收从主光发射单元310输出的光,因此可以防止在无线通信环境中的通信延迟或故障。通常,能够说无线电波的速度与光速相同。因此,在使用主光发射单元310和从光接收单元320的光通信环境中,与在无线通信环境中的情况相比,通信延迟可以不发生。

同时,在根据本公开的实施例的电池组中包括的每一个BMS可以包括处理器和存储装置。

处理器可以执行电池组的每个操作。另外,存储装置可以预先存储电池组的操作所必要的信息。

同时,处理器可以被实现为选择性地包括本领域中已知的处理器、专用集成电路(ASIC)、另一个芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器和/或数据处理装置从而执行上述操作。

同时,只要它是能够记录和擦除信息的存储介质,存储装置关于类型就没有特别限制。例如,存储装置可以是RAM、ROM、寄存器、硬盘、光记录介质或磁记录介质。存储装置还可以通过例如数据总线被电连接到每个处理器,从而由处理器访问。存储装置可以存储和/或更新和/或擦除和/或发送程序,该程序包括由处理器执行的各种控制逻辑和/或当执行控制逻辑时产生的数据。

通信模块300可以被配置为可附接到电池组或可从电池组拆卸。

参考图1,通信模块300可以被附接到电池组的内部。优选地,通信模块300可以在电池组内部被附接到除了置放主BMS 100和从BMS 200的区域之外的区域。

例如,通信模块300可以包括可以被连接到主BMS 100的第一端子和可以被连接到从BMS 200的第二端子。另外,通信模块300的第一端子和第二端子可以被连接到预先设置在电池组的电板中的区域。通过这样,通信模块300可以被附接到电池组,通过第一端子被连接到主BMS 100,并且通过第二端子被连接到从BMS 200。

如果通信模块300被附接到电池组,则主BMS 100可以被电连接到主光发射单元310,并且从BMS 200可以被电连接到从光接收单元320。

由于包括主光发射单元310和从光接收单元320的通信模块300可附接到电池组和可从电池组拆卸,因此可以便于通信模块300的维护。

例如,与本公开不同,假设主光发射单元310被设置在主BMS 100中,并且从光接收单元320被设置在从BMS 200中。在这种情况下,如果主光发射单元310和/或从光接收单元320处于故障状态中,则存在需要更换主BMS 100和/或从BMS 200本身的问题。即,因为BMS本身由于光发射元件和/或光接收元件的故障而需要被更换,所以与光发射元件和/或光接收元件被更换的情况相比,更换成本可能大大地增加。

同时,根据本公开的电池组可以被配置为使得通信模块300可附接于此和可从其拆卸。另外,如果通信模块300被附接到电池组,则主BMS 100和主光发射单元310可以通过内部布线或单独的线连接,并且从BMS 200和从光接收单元320可以被连接。因此,如在上一实施例中那样,如果主光发射单元310和/或从光接收单元320处于故障状态中,则能够通过更换通信模块300而简单地解决该问题。由此,因为根据本公开的实施例的电池组被配置为使得通信模块300可以被附接到电池组或从电池组拆卸,所以可以降低通信模块300的更换成本并且可以便于维护。

如果被附接到通信模块300,则电池组可以电连接主光发射单元310的一端和主BMS 100的一端。

如上所述,电池组可以具有通信模块300可以被附接到的单独的区域。通信模块300被附接到设置在电池组中的该单独的区域,并且通信模块300的端子可以被电连接到电池组的内部布线。

例如,主BMS 100和从BMS 200可以被耦合到电池组的基板。即,主BMS 100和从BMS200的引脚可以被插入一个基板或不同基板中,使得主BMS 100和从BMS 200在电池组内部彼此电连接。例如,主BMS的引脚可以被插入位于多个电池模块上方的电板中,并且从BMS的引脚可以被插入位于每个电池模块前方的感测基板中。另外,对应于通信模块300的引脚的插入端子可以被设置于在电池组中设置的单独区域中。例如,用于插入通信模块的引脚的端子可以被设置于电板,从而通信模块被安装并连接到电板。另外,电池组的基板,例如电板,可以包括用于连接插入端子和主BMS 100的内部布线。因此,通过将通信模块300的引脚插入对应插入端子中,通信模块300可以被附接到电池组。另外,如果通信模块300被附接到电池组,则主BMS 100和主光发射单元310可以被连接。

作为另一个示例,通信模块300可以具有直接连接到主BMS 100的引脚,并且主BMS100可以具有通信模块300的引脚可以被插入其中的插入端子。另外,通信模块300可以被固定地耦合到的预定的耦合部件可以被设置在电池组的基板上。在这种情况下,如果通信模块300被固定地耦合到基板上的耦合部件,并且通信模块300的引脚被连接到设置于主BMS100的插入端子,则主光发射单元310和主BMS 100可以彼此连接。

作为又一个示例,主BMS 100可以具有可以被连接到通信模块300的引脚,并且通信模块300可以具有主BMS 100的引脚可以被插入其中的插入端子。

另外,通信模块300可以被配置为当被附接到电池组时电连接从光接收单元320的一端和从BMS 200的一端。

如在上一示例中那样,通过被插入设置在电池组的基板上的插入端子中,通信模块300的引脚可以被附接到电池组。另外,当通信模块300的引脚被插入设置在电池组的基板上的插入端子中时,从BMS200和从光接收单元320可以被连接。

作为另一个示例,当通信模块300被固定地耦合到电池组的耦合部件并且通信模块300的引脚被直接插入设置于从BMS 200的插入端子中时,从BMS 200和从光接收单元320可以被连接。

作为又一个示例,当设置于从BMS 200的引脚被直接插入设置于通信模块300的插入端子中时,从BMS 200和从光接收单元320可以彼此连接。

即,在根据本公开的实施例的电池组中,通过将通信模块300附接到电池组,可以简单地连接通信模块300、主BMS 100和从BMS 200。因此,可以大大简化连接通信模块300和主BMS 100以及连接通信模块300和从BMS 200的过程,并且可以节省连接所要求的时间。因此,可以非常容易地进行通信模块300的更换和维护。

可以在电池组内部设置多个从BMS 200。具体地,将参考图2描述在电池组中包括多个从BMS 200的结构。

图2是概略地示出根据本公开的另一个实施例的电池组的配置的图。

参考图2,电池组可以包括多个从BMS 200。在这种情况下,多个从BMS 200中的每一个可以对所连接的电池模块1执行充电/放电控制、平滑控制、切换、电特性值测量和监视、错误指示、接通/关断控制、SOC估计等。即,电池组可以包括多个从BMS 200和多个电池模块1。

另外,多个从BMS 200中的每一个和主BMS 100可以彼此通信。多个从BMS 200和主BMS 100可以通过通信模块300彼此通信。

通信模块300可以被配置为包括至少一个主光发射单元310和对应于多个从BMS200的多个从光接收单元320。

该至少一个主光发射单元310和多个从光接收单元320中的每一个可以彼此通信。例如,一个主光发射单元310和多个从光接收单元320中的每一个可以彼此通信。另外,多个主光发射单元310和多个从光接收单元320可以分别地匹配以彼此通信。

优选地,通信模块300可以包括与多个从BMS 200相同数目的从光接收单元320。然而,这里,至少一个主光发射单元310和多个从光接收单元320这两者可以被包括在一个通信模块300中。可替代地,每个通信模块300可以成对地包括一个主光发射单元310和一个从光接收单元320。

图2的实施例是其中在通信模块300中成对地包括一个主光发射单元310和一个从光接收单元320的示例。这里,多个单元通信模块可以完全地形成一个通信模块300。然而,在下文中,为了便于描述,单元通信模块和通信模块300没有被具体区分,而是仅被描述为通信模块300。

在通信模块300中包括的从光接收单元320和主光发射单元310的数目可以对应于从BMS 200的数目。优选地,从光接收单元320和主光发射单元310的数目可以与从BMS 200的数目相同。此外,从光接收单元320和主光发射单元310的数目可以对应于在电池组中包括的电池模块1的数目。

另外,在图2的实施例中,通信模块300可以彼此替换。即,包括在每个通信模块300中的主光发射单元310可以被连接到主BMS100,并且从光接收单元320可以被连接到从BMS200。即,因为可以被附接到电池组的通信模块300具有相同的规格,所以通信模块300可以彼此替换。

因此,由于根据本公开的实施例的电池组可以包括多个从光接收单元320,所以可以形成用于连接主BMS 100和多个从BMS 200中的每一个的光通信线。

另外,主BMS 100可以基于多个从光接收单元320向多个从BMS200中的每一个单独地发送用于改变操作模式的第一信号。例如,假设电池组包括第一从BMS 200、第二从BMS200、第三从BMS 200和第四从BMS 200。当打算仅改变第一从BMS 200和第三从BMS 200的操作模式时,主BMS 100可以使对应于第一从BMS 200和第三从BMS200的主光发射单元310闪烁。在这种情况下,在包括在电池组中的多个从光接收单元320当中,仅对应于第一从BMS200和第三从BMS 200的从光接收单元320可以接收第一信号。因此,可以仅改变第一从BMS200和第三从BMS 200的操作模式。

即,根据本公开的实施例的电池组不仅可以容易地改变所有的多个从BMS 200的操作模式,而且可以容易地改变多个从BMS 200中的一些的操作模式。

通信模块300可以包括对应于多个从光接收单元320的多个主光发射单元310。

优选地,通信模块300可以包括相同数目的从光接收单元320和主光发射单元310。在这种情况下,多个从光接收单元320中的每一个可以与一个对应主光发射单元310通信。例如,多个从光接收单元320中的每一个可以与面向的主光发射单元310通信。

通信模块300可以被配置为进一步包括置放在多个主光发射单元310之间的第一屏障350。这里,第一屏障350用于分隔或分离通信模块300的空间,并且可以使其具有防止光通过或折射的材料和/或形状。将参考图3描述在通信模块300中包括的第一屏障350。

图3是概略地示出根据本公开的另一个实施例的电池组的配置的图,该电池组包括另一个通信模块300。

参考图3,通信模块300可以不被配置为多个单元通信模块的集合,而是被形成为一个集成模块。在这种情况下,通信模块300可以在其中包括所有的多个主光发射单元310和多个从光接收单元320。

然而,在图3的通信模块300中,由于从主光发射单元310输出的第一信号(即,光)具有散射特性,所以输出的第一信号不仅可以被输入面向主光发射单元310的从光接收单元320,也可以被输入另一个非面向的从光接收单元320。

因此,由于通信模块300进一步包括置放在多个主光发射单元310之间的第一屏障350,所以可以防止从非面向的主光发射单元310向多个从光接收单元320中的每一个输出第一信号。

例如,在图3的实施例中,假设通信模块300被配置为具有六面体形状,并且该六面体形状沿一个方向——例如左右方向——伸长。在通信模块300的内表面当中(具体地,在该六个表面当中),在朝向主BMS 100置放的表面(图3中的下部内表面)上,多个主光发射单元310可以沿纵向方向(图3中的左右方向)以预定间隔置放。另外,在面向朝向主BMS 100的表面的表面上,即,在朝向位于相对侧上的从BMS 200的表面(图3中的上部内表面)上,多个从光接收单元320可以沿纵向方向以预定间隔置放。

优选地,为了有效地进行通信,多个主光发射单元310和分别地与其对应的从光接收单元320可以被置放为面向彼此。另外,第一屏障350可以被设置在多个主光发射单元310之间。即,第一屏障350可以具有对应于通信模块300的竖直截面的区域,并且将通信模块300划分成多个单元区域。即,在多个单元区域中的每一个中可以包括一个主光发射单元310和一个从光接收单元320。在这种情况下,由于从包括在通信模块300的一个单元区域中的主光发射单元310输出的第一信号不能到达另一个单元区域,因此可以预先防止由从非对应的主光发射单元310输出的第一信号引起的通信干扰。

因此,由于根据本公开的实施例的电池组可以进一步包括第一屏障350,因此可以防止在通信模块300内部的通信干扰。因此,存在在主BMS 100和多个从BMS 200之间的通信可以被更准确和快速地执行的优点。

图4是概略地示出在图3中描绘的通信模块300的配置的图。

参考图4,用于反射光的反射部件360可以被进一步设置于通信模块300的内壁和第一屏障350的外壁中的至少一个。

例如,图4示出了其中反射部件360被设置于通信模块300的内壁和第一屏障350的外壁这两者的实施例。反射部件360可以由反射光的材料制成,并且可以被形成为板状结构或其他结构。例如,如果反射部件360被形成为板状结构,则反射部件360可以被附接到通信模块300的内壁和/或第一屏障350的外壁。

如果如上所述在通信模块300中进一步包括反射部件360,则从主光发射单元310输出的信号(光)可以被反射部件360反射并被输入到对应从光接收单元320。即,由于反射部件360被设置在通信模块300中,因此可以改进光接收单元的光拦截,并且最终可以提高在主BMS 100和多个从BMS 200之间的通信效率。

因此,根据本公开的实施例的电池组可以通过可附接到电池组和可从电池组拆卸的通信模块300来便于主光发射单元310和从光接收单元320的更换和维护。另外,由于第一屏障350和反射部件360被进一步包括在通信模块300中,所以存在防止由光的散射引起的通信干扰并且显著提高光通信效率的优点。

因此,基于提高的通信效率,主BMS 100可以在最小地消耗系统资源和功率的同时改变多个从BMS 200中的每一个的操作模式。

通信模块300可以在其内部中进一步包括多个从光发射单元340,和从多个从光发射单元340当中的对应从光发射单元340输出的第二信号被输入到的多个主光接收单元330。

这里,从光发射单元340和主光接收单元330这两者都被包括在通信模块300中。例如,从光发射单元340可以是光发射元件,并且主光接收单元330可以是光接收元件。

类似于上一实施例的从光接收单元320和主光发射单元310的结构,如果通信模块300被附接到电池组,则从光发射单元340和主光接收单元330可以被电连接到电池组。

图5是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的配置的图。

参考图5,通信模块300可以进一步包括主光接收单元330和从光发射单元340以及主光发射单元310和从光接收单元320。例如,主光接收单元330和从光发射单元340可以被置放在通信模块300内部以面向彼此。因此,从从光发射单元340输出的信号(光)可以被输入到主光接收单元330。

多个从BMS 200可以被分别地连接到多个从光发射单元340当中的对应从光发射单元340。即,多个从光发射单元340中的每一个可以被电连接到对应从BMS 200。

另外,多个从BMS 200可以被配置为通过使所连接的从光发射单元340闪烁来输出第二信号。

例如,从BMS 200可以通过使所连接的从光发射单元340闪烁来输出第二信号,从而对应于通过使连接到主BMS 100的主光发射单元310闪烁来输出第一信号。

这里,第二信号是根据预设规则定义的,并且可以是当从BMS 200处于故障状态中时通过使从光发射单元340闪烁而通过从光发射单元340输出的信号。

在图5的实施例中,多个从BMS 200中的每一个可以独立地使所连接的从光发射单元340闪烁。

主BMS 100可以被连接到多个主光接收单元330。即,多个主光接收单元330可以被电连接到主BMS 100。

优选地,多个主光接收单元330和多个从光发射单元340的数目可以相同。

主BMS 100可以被配置为取决于第二信号是否被输入多个连接的主光接收单元330中的每一个来确定多个从BMS 200中的每一个是否处于故障状态中。

即,如果主BMS 100从已经接收到第二信号的主光接收单元330接收到对应于第二信号的电信号,则主BMS 100可以确定对应于已经接收到第二信号的主光接收单元330的从BMS 200处于故障状态中。

根据本公开的实施例的电池组具有基于使用暗室结构的通信模块300的光通信将从BMS 200的故障状态快速地发送到主BMS 100的优点。另外,由于主BMS 100不需要总是接通用于从从BMS 200接收信号的无线通信信道,所以可以节省在主BMS 100和从BMS 200之间的通信所要求的资源。

通信模块300可以被配置为进一步包括第二屏障355,该第二屏障355被置放在多个主光发射单元310和多个主光接收单元330之间。

即,通信模块300可以进一步包括在主光发射单元310和主光接收单元330之间的第二屏障355,以及上一实施例的第一屏障350。这里,如第一屏障350那样,第二屏障355可以由吸收或反射光从而光不能通过其的材料制成。

图6是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的配置的图,该电池组包括另一个通信模块300。

首先,参考图6,电池组可以包括集成的通信模块300。即,电池组可以包括具有多个主光发射单元310、多个从光接收单元320、多个主光接收单元330和多个从光发射单元340的通信模块300。

另外,电池组可以包括置放在多个主光发射单元310之间的第一屏障350,以便提高通信效率。在这种情况下,基于第一屏障350,通信模块300可以被划分成单元区域。因此,可以防止从任何一个主光发射单元310输出的信号被输入非面向的从光接收单元320。

图7是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的配置的图,该电池组包括又一个通信模块300。

参考图7,第二屏障355可以被进一步包括在通信模块300中。具体地,第二屏障355可以被置放在主光发射单元310和主光接收单元330之间。即,第二屏障355可以被置放在对应于一个从BMS 200的从光接收单元320和从光发射单元340之间。

例如,在图6和7的通信模块300的结构中,如果不存在第二屏障355,则从主光发射单元310输出的第一信号可能被输入到主光接收单元330或从从光发射单元340输出的第二信号可能被输入到从光接收单元320。另外,当从主光发射单元310输出的第一信号到达从光发射单元340时,从光发射单元340可能受到损坏。相反,当从从光发射单元340输出的第二信号到达主光发射单元310时,主光发射单元310可能受到损坏。为了解决该问题,通信模块300可以进一步包括第二屏障355。

因此,参考图7的实施例,由第一屏障350划分的通信模块300的多个单元区域中的每一个可以进一步包括置放在主光发射单元310和主光接收单元330之间的第二屏障355。因此,通信模块300的由第一屏障350划分的单元区域可以进一步由第二屏障355划分。

因此,由于根据本公开的实施例的电池组包括第一屏障350和第二屏障355,因此可以进一步提高通信效率。

图8是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的配置的图,该电池组包括又一个通信模块300。

参考图8,可以进一步包括用于将光反射到通信模块300的内壁、第一屏障350的外壁和第二屏障355的外壁中的至少一个的反射部件360。

具体地,通信模块300可以被配置为进一步包括反射部件360,该反射部件360被置放于通信模块300的内壁、第一屏障350的外壁和第二屏障355的外壁中的至少一个以反射光。

例如,如在上一实施例中那样,反射部件360可以由反射光的材料制成,并且可以被形成为具有板状结构或其他结构。例如,如果反射部件360被形成为板状结构,则反射部件360可以被附接到通信模块300的内壁和/或第一屏障350的外壁和/或第二屏障355的外壁。

如果如上在通信模块300中进一步包括反射部件360,则从主光发射单元310输出的第一信号(光)可以被反射部件360反射并被输入到对应从光接收单元320。另外,从从光发射单元340输出的第二信号(光)可以被反射部件360反射,并且被输入到对应主光接收单元330。即,由于反射部件360被设置于通信模块300,所以可以提高从光接收单元320和主光接收单元330的光接收率,并且最终可以提高在主BMS 100和多个从BMS 200之间的通信效率。

通信模块300可以进一步包括对应于多个从BMS 200的多个从光发射单元340。

即,通信模块300可以被配置为包括至少一个主光发射单元310,并且还可以包括对应于多个从BMS 200的多个从光接收单元320和多个从光发射单元340。

另外,多个从BMS 200可以被连接到多个从光发射单元340当中的对应从光发射单元340。

多个从BMS 200中的每一个可以被连接到从光接收单元320和从光发射单元340中的至少一个。具体地,多个从BMS 200中的每一个可以被连接到在设置在通信模块300中的多个从光接收单元320当中的对应从光接收单元320,并且可以被连接到在设置在通信模块300中的多个从光发射单元340当中的对应从光发射单元340。

图9是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的配置的图。图10是概略地示出根据本公开的又一个实施例的电池组的连接配置的图。

具体地,图9和10是概略地示出其中主BMS 100和多个从BMS200被连接到通信模块300的电池组的配置的图。

例如,电池组可以不具有从BMS 200被置放在通信模块300内部的结构,而是可以具有如图10所示主BMS 100和多个从BMS 200中的每一个被连接到通信模块300的结构。即,电池组可以具有其中主BMS 100和多个从BMS 200中的每一个被连接到一体地形成的通信模块300的结构。

在图9和10的实施例中,主BMS 100可以被连接到主光发射单元310,并且多个从BMS 200可以被连接到对应从光接收单元320和对应从光发射单元340。这里,多个从光接收单元320和多个从光发射单元340可以被置放在设置在通信模块300内部的第三屏障370的外表面上。第三屏障370可以被配置为划分通信模块300的内部,并防止从非对应光发射单元输出的信号被输入到光接收单元。

在这种情况下,如果所连接的从光接收单元320接收到第一信号,则多个从BMS200可以被配置为改变操作模式,并且然后通过使所连接的从光发射单元340闪烁来输出第一信号。

即,如果所连接的从光接收单元320接收到第一信号,则多个从BMS 200可以首先改变操作模式。例如,操作模式可以从睡眠模式状态改变为唤醒模式状态。此后,其操作模式被改变的从BMS 200可以使所连接的从光发射单元340闪烁以输出第一信号。

例如,如果主BMS 100使主光发射单元310闪烁以输出第一信号,则最靠近主BMS100的从BMS 200可以通过从光接收单元320接收第一信号。另外,接收到第一信号的从BMS200可以改变操作模式。另外,其操作模式被改变的从BMS 200可以使从光发射单元340闪烁以输出第一信号。可以执行该过程,直到所有从BMS 200接收到第一信号并改变操作模式为止。

图9和10所示电池组可以具有其中可以从邻近于主BMS 100的从BMS 200依次改变操作模式的结构。即,从光发射单元340和从光接收单元320可以在通信模块300中被置放为面向彼此,并且因此电池组可以被配置为使得从BMS 200彼此通信。

例如,当包括在电池组中的多个从BMS 200的操作模式全部为睡眠模式时,如果主BMS 100通过主光发射单元310输出第一信号以改变相邻的从BMS 200的操作模式,则通过在从BMS 200之间的通信,所有从BMS 200的操作模式可以被依次地从睡眠模式改变为唤醒模式。

因此,根据本公开的实施例的电池组具有在消耗主BMS 100的最小量的资源的同时改变在电池组中包括的多个从BMS 200的操作状态的优点。

通信模块300可以被配置为进一步包括主光接收单元330,以接收从多个从光发射单元340当中的对应从光发射单元340输出的信号。

例如,参考图9和10,通信模块300可以进一步包括被置放为面向多个从光发射单元340当中的对应从光发射单元340的主光接收单元330。

主BMS 100可以被配置为连接到主光接收单元330。这里,主光接收单元330可以接收从面向的从光发射单元340输出的信号。

主BMS 100可以使主光发射单元310闪烁以输出第三信号,并且然后取决于第三信号是否被输入到主光接收单元330来诊断通信模块300的状态。即,第三信号可以是用于诊断通信模块300的状态的信号。例如,第三信号可以是以与第一信号和第二信号不同的周期闪烁的信号。

例如,在图9和10的实施例中,如果主BMS 100使主光发射单元310闪烁以输出第三信号,则面向主光发射单元310的从光接收单元320可以接收第三信号。连接到接收第三信号的从光接收单元320的从BMS 200可以改变操作模式,并且然后通过使从光发射单元340闪烁来输出第三信号。

在依次地执行在多个从BMS 200之间的光通信之后,对应于主光接收单元330的从光发射单元340可以闪烁以输出第三信号。所输出的第三信号可以被输入到主光接收单元330,并且主BMS 100可以识别出第三信号被输入到主光接收单元330。在这种情况下,主BMS100可以诊断出通信模块300处于正常状态中。具体地,主BMS 100可以诊断出所有的主光发射单元310、多个从光接收单元320、主光接收单元330和多个从光发射单元340处于正常状态中。

作为另一个示例,如果主BMS 100使主光发射单元310闪烁以输出第三信号,并且然后未识别出第三信号被输入到主光接收单元330,则主BMS 100可以诊断出通信模块300处于故障状态中。具体地,主BMS 100可以诊断出设置在通信模块300中的主光发射单元310、多个从光接收单元320、主光接收单元330和多个从光发射单元340中的至少一个处于故障状态中。

即,因为根据本申请的又一个实施例的电池组包括具有能够执行连续和相继的光通信的结构的通信模块300,所以它具有方便地诊断通信模块300的状态的优点。因此,可以更加便于通信模块300的管理。

同时,主BMS 100可以将标识信息分配给多个从BMS 200中的每一个。

例如,在图2、3、5到8的实施例中,主BMS 100可以一个接一个地依次闪烁所连接的主光发射单元310,以将标识信息分配给多个从BMS 200中的每一个。优选地,主BMS 100可以基于多个从BMS 200中的每一个被安装到电池组的位置依次地分配多个从BMS 200的标识信息。这里,对于数目N的从BMS 200,标识信息可以包括从1到N的序列号信息。

具体地,由主BMS 100闪烁的主光发射单元310可以输出第三信号。这里,第三信号可以是用于将标识信息分配给从BMS 200的信号。对应于输出第三信号的主光发射单元310的从光接收单元320可以接收从主光发射单元310输出的第三信号。另外,接收第三信号的从光接收单元320可以将对应于所接收的第三信号的电信号发送到所连接的从BMS 200。因此,接收对应于第三信号的电信号的从BMS 200的标识信息可以被分配。此后,主BMS 100可以依次地使其余的主光发射单元310闪烁,以将标识信息分配给多个从BMS 200中的每一个。

作为另一个示例,在图9的实施例中,一个主光发射单元310可以被包括在通信模块300中。在这种情况下,主BMS 100可以使主光发射单元310闪烁以输出第三信号。面向主光发射单元310的从光接收单元320可以接收所输出的第三信号,并且连接到从光接收单元320的从BMS 200的标识信息可以被分配。此后,可以通过使连接到向其分配标识信息的从BMS 200的从光发射单元340闪烁来输出第三信号。

即,可以通过在从BMS 200之间的光通信来依次地分配从BMS200的标识信息。在分配了设置在该布置结构中的最后位置处的从BMS200的标识信息之后,从BMS 200可以发送由主BMS 100分配的其自身的标识信息。在这种情况下,从BMS 200可以通过有线或无线通信发送从主BMS 100分配的其自身的标识信息。主BMS 100可以通过接收分配给设置在该布置结构中的最后位置处的从BMS 200的标识信息来终止到多个从BMS 200的标识信息的分配。

因此,根据本公开的实施例的电池组具有即使在主BMS 100和多个从BMS 200被无线连接的环境中也通过使用通信模块300有效地向多个从BMS 200中的每一个分配识别信息的优点。

另外,根据本公开的电池组可以用作包括从电池单体10或电池模块1接收电力的负载的装置或系统的构件。装置的示例包括车辆、电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、电动自行车(E-Bike)、电动工具、能量存储系统(ESS)、不间断电源(UPS)、便携式计算机、便携式电话、便携式音频装置、便携式视频装置等。而且,负载可以是例如通过由电池供应的电力提供旋转力的电动机,或将由电池供应的电力转换成各种电路零部件要求的电力的电力转换电路。

已经详细描述了本公开。然而,应当理解,详细说明和具体示例虽然指示了本公开的优选实施例,但是仅以示意的方式给出,因为从该详细描述,在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

(附图标记)

1:电池模块

10:电池单体

100:主BMS

200:从BMS

300:通信模块

310:主光发射单元

320:从光接收单元

330:主光接收单元

340:从光发射单元

350:第一屏障

355:第二屏障

360:反射部件

370:第三屏障

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