具体实施方式

在下文中，参考附图公开了本发明的各种实施例。然而，这并不旨在将本发明限制为特定的实施例，并且应当理解，本发明包括各种修改、等同形式和/或替代形式。关于附图的描述，类似的附图标记指代类似的元件。

在此使用的术语仅出于描述特定示例性实施例的目的，并且不旨在限制其他实施例的范围。单数形式的术语可以包括复数形式，除非它们在上下文中具有明显不同的含义。除非本文另外指出，否则本文使用的所有术语，包括技术或科学术语，可以具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。通常，在字典中定义的术语应被认为具有与现有技术的上下文含义相同的含义，并且，除非在此明确定义，否则不应被理解为具有理想的或过于正式的含义。在任何情况下，即使在本说明书中定义的术语也不能被解释为排除本发明的实施例。

另外，在描述本发明的实施例的构件时，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。这些术语仅是为了将构件与其他构件区分开，并且构件的性质、次序或顺序不受这些术语限制。另外，当构件被描述为“连接到”、“耦合到”或“链接到”另一个构件时，这些构件可以直接地彼此连接或链接，但是应当理解，其他构件可以被“连接”、“耦合”或“链接”在每个构件之间。

图1是包括根据本发明的实施例的电池管理系统的电池组的配置图。

多个电池单体2、4和6被串联或并联连接到电池组1。从电池管理系统12、14和16被分别地布置在电池单体2、4和6中。从电池管理系统12、14和16中的每一个通过测量该多个电池单体2、4和6中的每一个的温度、电压或电流来进行监视，将监视的信息发送到上级系统，并从上级系统接收电池单体的控制命令，以控制所连接的电池单体。

该多个电池单体2、4和6被串联或并联连接以形成电池组1。电池组1设置有主电池管理系统10。主电池管理系统10测量并监视电池组1的温度、电压或电流。另外，主电池管理系统10从布置在电池单体中的从电池管理系统12、14和16接收每个电池单体的监视信息，并将其发送到上级系统，并从上级系统接收特定的作业执行命令并将其发送到对应的从电池管理系统12、14和16。

此时，在电池管理系统之间的信号被无线地发送和接收，并且当主电池管理系统10从上级系统接收到特定的作业执行命令并将其发送到对应的从电池管理系统时，信号可能由于空中损失而延迟。此时，有必要在每个对应的从电池管理系统中在执行相同的特定作业时执行同步。当设计无线网络协议时，使用无线网络协议的系统的作业被预设。另外，由于嵌入的性质，所有功能必须在固定的时间内执行，并且不应超过固定的时间。在此前提下，可以在系统之间同步作业的作业执行时间。当每个电池管理系统需要执行的每个作业被划分成功能单元并且每个功能被称为一个作业时，这些作业是在电池管理系统的嵌入式设计阶段期间确定的，并且取决于所选IC的性能，每个作业具有平均执行时间和最大执行时间。每个系统具有要由彼此执行的作业和用于每个系统的ID，并且这些作业的最大执行时间和平均执行时间具有用于系统作业执行时间的时间表。电池管理系统中的每一个在广播(或多播)中将用于开始或完成作业的信号发送到需要同步作业的开始或完成时间的系统。

通过广播接收作业的开始或完成信号的系统可以使用由系统当前执行的作业和通过广播接收开始或完成信号的作业、以及所存储的时间表来计算接收开始或完成信号的作业的开始时间。

因此，所有电池管理系统能够计算每个系统的作业执行定时，并通过同步每个作业执行的定时而在可允许范围内的最小误差内同时地执行相同的作业，而无需附加的配置或单独的控制信号。

这将在后面更详细地描述。

图2是根据本发明的实施例的电池管理系统的配置图。

电池管理系统可以是从电池管理系统或主电池管理系统。对于该附图，将以从电池管理系统12作为示例进行描述。

从电池管理系统12包括接收单元200、发送单元202、存储单元204、同步单元206、作业执行单元208和误差计算单元210。

接收单元200从上级系统接收特定作业执行命令。上级系统能够是主电池管理系统。另外，接收单元200从另一个从电池管理系统或主电池管理系统接收特定作业的执行开始信号或完成信号。接收单元200例如接收通过广播或多播发送的特定作业的执行开始信号或完成信号。

当在作业执行单元208中特定作业开始或完成时，发送单元202以广播或多播发送特定作业开始信号或完成信号。

存储单元204存储时间表，该时间表包括对应的从电池管理系统12的执行作业代码、每个执行作业的执行优先级、每个执行作业的执行时间，和每个执行作业的周期。

同步单元206使用从接收单元200接收到的特定作业的执行开始信号、完成信号和时间表来计算特定作业的执行开始时间，并且在每个系统之间同步对应的作业执行时间。

例如，当接收单元200接收到第一作业的执行开始信号时，同步单元206确定在时间表上的执行作业中是否包括对应的第一作业。当第一作业被包括在时间表上的执行作业中时，从电池管理系统12将优先级与当前执行作业进行比较。当第一作业的优先级高于当前执行作业的优先级时，从电池管理系统停止当前执行作业并首先执行第一作业。

另一方面，当第一作业的优先级低于当前执行作业的优先级时，从电池管理系统继续执行当前执行作业并计算第一作业的执行开始时间。第一作业的执行开始时间被如下地计算：

(a)第一作业的开始信号的接收时间；

(b)当前执行作业完成时的时间；

(c)直至第一作业的执行开始剩余的时间＝((b)-(a))/第一作业的周期；

即，能够通过使用时间(c)以知道自第一作业开始以来已经流逝了多少时间来计算第一作业的执行开始时间，并且基于此，与其他电池管理系统的第一作业执行开始时间能够被同步。

另外，当接收单元200接收到第一作业的执行完成信号时，同步单元206确定时间表上的执行作业中是否包括对应的第一作业。当第一作业被包括在时间表上的执行作业中时，从电池管理系统12将优先级与当前执行作业进行比较。当第一作业的优先级高于当前执行作业的优先级时，第一作业执行开始时间被如下地计算：

(d)第一作业的完成信号接收时间；

(e)当前执行作业完成时的时间；

(f)通过从第一作业周期减去执行时间而获得的时间；

(g)直至第一作业的执行开始剩余的时间＝(f)-((e)-(d))；

即，第一作业在(g)时间之后开始执行，并且必须在对应的时间之后开始，以与其他电池管理系统同步第一作业执行开始时间。

当第一作业的优先级低于当前执行作业的优先级时，从电池管理系统继续执行当前执行作业并计算第一作业的执行开始时间。第一作业的执行开始时间被如下地计算：

(h)第一作业的完成信号接收时间；

(i)当前执行作业完成时的时间；

(j)通过从当前执行作业完成时的时间减去第一作业的完成信号接收时间而获得的值＝(i)-(h)；

(k)当第一作业的周期小于(j)时，

[第一作业的周期-(j)]＝直至第一作业的执行开始剩余的时间；

(l)当第一作业的周期大于(j)时，

找到使得第一作业的周期-当前执行作业的执行时间+(n-1)×(第一作业的周期)大于(j)的最小n值，并且使用所获得的n值，

[第一作业的周期–当前执行作业的执行时间+(n-1)×(第一作业的周期)]-(j)＝直至第一作业的执行开始剩余的时间；

第一作业在时间k或时间l之后开始执行，并且必须在对应的时间之后开始，以与其他电池管理系统同步第一作业执行开始时间。

作业执行单元208根据优先级执行在存储在存储单元204中的时间表中包括的多个作业。然而，对于每个作业的执行开始时间，根据由同步单元206计算的开始时间来执行每个作业。结果，执行相同作业的其他电池管理系统的作业执行时间能够被同步。

误差计算单元210使用开始信号或完成信号接收时间和在接收单元处接收的特定作业的时间表来计算误差。例如，使用在开始信号接收时间和完成信号接收时间之间的差和时间表上的特定作业的执行时间的差来计算误差，并且该误差被发送到同步单元206。当计算第一作业的执行时间时，同步单元206能够通过反映所计算的误差来对其进行计算。

图3示出根据本发明的实施例的每个电池管理系统的时间表的示例。使用电池模块控制器(BMC)和单体模块控制器(CMC)示例性地描述由每个电池管理系统执行的作业。(BMC和CMC中的每一个被称为节点)。

在对嵌入式系统的设计阶段中，如图3所示时间表所示，用于每个作业的优先级、执行时间和周期被确定。当接收到对应信号的所有控制单元由于特性而必须同时地执行作业时，BMC指示批量作业的信号被无线地发送，并且存在该信号在空中丢失的可能性。因此，当通过广播将特定作业的开始通知执行相同作业的所有BMC或CMC时，由于某种误差，执行另一个作业的节点接收到对应的信号，并根据优先级执行具有更高优先级的作业，从而增加了系统的稳定性。另外，由于可以知道执行特定作业的开始时间点，因此可以使在节点之间可能发生的时间同步的误差最小化。

例如，当节点CMC3在当前正在执行作业E时从节点CMC2接收作业A开始的信号时，在停止当前执行的作业E之后，它执行作业A。

而且，例如，在节点CMC2当前执行作业A并接收到作业B开始的信号的情况下，当通过从当作业B完成时的时间p减去接收到作业B的时间o而获得的值q被除以作业B的周期时，可以知道自作业B的执行周期已经流逝了多少时间。基于此，能够计算作业B的下一开始时间。

同时，当每个节点接收到特定作业的完成信号时，能够使用它来计算作业的执行开始时间。

例如，当节点CMC3在作业E当前正在执行的情况下从其他节点接收到作业A执行完成的信号时，计算通过从当前执行的作业E的执行完成时间r减去作业A的执行完成信号的接收时间s而获得的值t。随后，通过从自作业A周期减去执行时间而获得的值u减去t，能够计算作业A的下一个周期的开始时间。由于作业A能够在时间v之后执行，因此所有节点能够同步作业A的执行时间。

另外，例如，当节点CMC2在作业A当前正在执行的情况下从其他节点接收到作业B完成的信号时，通过从作业A完成时间w减去作业B的完成信号的接收时间x而获得的值y。

当y小于作业B的周期时，对应于从该周期减去y而获得的值的时间可以被计算为作业B的下一个开始时间。

当y大于作业B的周期时，计算使得作业B的周期-作业A的执行时间+(n-1)×作业B的周期大于y的最小n值，

计算时间：作业B的周期–作业A的执行时间+(n-1)×作业B的周期-(y)＝(z)。

在等待时间z之后执行作业B。每个节点通过计算时间z来同步作业B的执行开始时间。

此外，能够使用所接收的特定作业的开始信号和完成信号来校正误差。

例如，当节点CMC1接收到作业C的执行开始信号和完成信号时，能够通过比较差值和时间表上的预设作业C的执行时间来获得误差。当计算作业C的执行开始时间时，能够参考所计算的误差。以此方式，能够使同步的误差最小化。

图4是根据本发明的实施例的用于同步作业开始时间的方法的流程图。

接收单元200从另一个从电池管理系统或主电池管理系统接收第一作业的执行开始信号(S400)。接收单元200接收例如通过广播或多播发送的特定作业的执行开始信号或完成信号。

同步单元206确定在所存储的时间表中是否列出了第一作业(S402)。当第一作业在时间表上的执行作业上被列出时，确定时间表上的第一作业的优先级高还是当前执行作业的优先级高(S404)。当第一作业的优先级高于当前执行作业的优先级时，从电池管理系统停止当前执行作业并首先执行第一作业(S406)。

另一方面，当第一作业的优先级低于当前执行作业的优先级时，从电池管理系统继续执行当前执行作业并计算第一作业的执行开始时间(S408)。

第一作业的执行开始时间被如下地计算：

(a)第一作业的开始信号的接收时间；

(b)当当前执行作业完成时的时间；

(c)直至第一作业的执行开始剩余的时间＝((b)-(a))/第一作业的周期；

即，能够通过使用时间(c)以知道自第一作业开始以来已经流逝了多少时间来计算第一作业的执行开始时间，并且基于此，其他电池管理系统的第一作业执行开始时间能够同步。

在所计算的时间之后，第一作业的执行开始(S410)。

图5是根据本发明的另一个实施例的用于同步作业开始时间的方法的流程图。

接收单元200接收第一作业的执行完成信号(S500)。接收单元200接收通过广播接收的第一作业执行完成信号。

当接收单元200接收到第一作业的执行完成信号时，同步单元206确定在时间表上的执行作业中是否列出了第一作业(S502)。

当第一作业在时间表上被列出为执行作业时，从电池管理系统12将优先级与当前执行作业进行比较(S504)。

当第一作业的优先级高于当前执行作业的优先级时，如下根据第一算法计算第一作业执行开始时间(S506)：

(a)第一作业的完成信号接收时间；

(b)当前执行作业完成时的时间；

(c)通过从第一作业的周期减去执行时间而获得的时间；

(d)直至第一作业的执行开始剩余的时间＝(f)-((e)-(d))；

即，第一作业在(g)时间之后开始，并且必须在对应的时间之后开始，以使第一作业执行开始时间与其他电池管理系统同步。

随后，根据所计算的时间，第一作业的执行开始(S510)。

另一方面，当第一作业的优先级低于当前执行作业时，从电池管理系统继续执行当前执行作业，并根据第二算法计算第一作业的执行开始时间(S508)。根据第二算法的第一作业的执行开始时间被如下地计算：

(a)第一作业的完成信号接收时间；

(b)当前执行作业完成时的时间；

(c)通过从当前执行作业完成时的时间减去第一作业的完成信号接收时间而获得的值＝(i)-(h)；

(d)当第一作业的周期小于(j)时，

[第一作业的周期-(j)]＝直至第一作业的执行开始剩余的时间；

(e)当第一作业的周期大于(j)时，

找到使得第一作业的周期-当前执行作业的执行时间+(n-1)×(第一作业的周期)大于(j)的最小n值，并且使用所获得的n值，

[第一作业的周期–当前执行作业的执行时间+(n-1)×(第一作业的周期)]-(j)＝直至第一作业的执行开始剩余的时间；

第一作业在时间k或时间l之后开始执行，并且必须在对应的时间之后开始，以使第一作业执行开始时间与其他电池管理系统同步。

随后，根据所计算的时间，第一作业的执行开始(S510)。

图6是根据本发明的实施例的同步误差校正的流程图。

接收单元200接收特定作业的开始信号和完成信号(S600)。

在作业的开始信号接收时间和完成信号接收时间之间的差与时间表上的作业的执行时间进行比较(S602)。误差计算单元210使用在接收单元处接收的特定作业的时间表和开始信号或完成信号接收时间来计算误差。例如，使用在开始信号接收时间和完成信号接收时间之间的差与时间表上的特定作业的执行时间的差来计算误差，并且该误差被发送到同步单元206。

接收到误差值的同步单元206在特定作业的执行时间同步中反映该误差值(S604)。

图7是示意根据本发明的实施例的电池管理系统的硬件配置的框图。

电池管理系统700可以包括用于控制各种过程和构件的微控制器(MCU)710、其中记录操作系统程序和各种程序(例如，电池组异常诊断程序或电池组温度估计程序)的存储器720、在电池单体模块和/或半导体开关元件之间提供输入接口和输出接口的输入/输出接口730、和能够通过有线/无线通信网络与外部进行通信的通信接口740。如上所述，根据本发明的计算机程序可以被记录在存储器720中并且由微控制器710处理，以被实现为用于执行图2所示的各个功能块的模块。

在本文中对本发明原理的“一个实施例”的引用和这种表达的各种修改意味着，相对于该实施例，特定特征、结构、特性等被包括在本发明的原理的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中公开的表达“在一个实施例中”和任何其他修改未必都指同一实施例。

描述了在该说明书中公开的所有实施例和条件实例以旨在帮助本领域技术人员理解本发明的原理和概念，从而本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在形式上和细节上作出各种改变。因此，所公开的实施例应仅在描述性意义上而不是在限制观点的意义上考虑。本发明的范围不是由本发明的详细描述限定的，而是由所附的权利要求书限定，并且该范围内的所有差将被解释为包括在本发明中。