(57)【要約】【課題】バッテリシステム及びバッテリシステムの管理方法を提供する。【解決手段】バッテリシステム及びバッテリシステムの管理方法に係わり、該バッテリ管理システムは、複数のスレーブ・コントローラ、及び複数のスレーブ・コントローラに連結されたマスター・コントローラを含み、該複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、対応するバッテリ・モジュールに連結され、対応するスレーブ・コントローラ識別子を有し、該スレーブ・コントローラ識別子は、複数のスレーブ・コントローラによって遂行されるスレーブ・コントローラ識別子割り当て動作によって割り当てられ、該マスター・コントローラは、スレーブ・コントローラから、スレーブ・コントローラ識別子を受信する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスレーブ・コントローラ、及び前記複数のスレーブ・コントローラに連結されたマスター・コントローラを含み、
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、対応するバッテリ・モジュールに連結され、対応するスレーブ・コントローラ識別子を有し、
前記スレーブ・コントローラ識別子は、前記複数のスレーブ・コントローラによって遂行されるスレーブ・コントローラ識別子割り当て動作によって割り当てられ、
前記マスター・コントローラは、前記スレーブ・コントローラから、前記スレーブ・コントローラ識別子を受信するバッテリ管理システム。
【請求項２】
前記複数のスレーブ・コントローラは、前記スレーブ・コントローラの連結順序により、前記スレーブ・コントローラ識別子を割り当てることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ管理システム。
【請求項３】
前記複数のスレーブ・コントローラは、直列信号線を含み、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれが、前記直列信号線によって順次に連結されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ管理システム。
【請求項４】
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、前記直列信号線で制御信号を順次に受信し、遅延後に、前記制御信号を、次のスレーブ・コントローラに出力することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ管理システム。
【請求項５】
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、前記それぞれのスレーブ・コントローラによって受信される制御信号の遅延により、前記直列信号線に沿って、相対的位置を決定することを特徴とする請求項４に記載のバッテリ管理システム。
【請求項６】
前記制御信号は、それぞれのスレーブ・コントローラによって漸進的に遅延され、順次に連結される前記複数のスレーブ・コントローラのうち最後のスレーブ・コントローラは、前記複数のスレーブ・コントローラのうち最も遅れて前記制御信号を受信することを特徴とする請求項４に記載のバッテリ管理システム。
【請求項７】
前記それぞれのスレーブ・コントローラは、駆動時間タイマを含み、前記駆動時間タイマは、前記制御信号が前記スレーブ・コントローラによって受信されるとき、カウンティングを始めることを特徴とする請求項４に記載のバッテリ管理システム。
【請求項８】
前記駆動時間タイマは、前記スレーブ・コントローラ内のマイクロプロセッサによって制御され、前記マイクロプロセッサは、前記スレーブ・コントローラが、前記制御信号を受信するとき、前記駆動時間タイマを動作させることを特徴とする請求項７に記載のバッテリ管理システム。
【請求項９】
それぞれのスレーブ・コントローラは、前記制御信号を遅延させるための遅延回路を含み、前記遅延回路は、抵抗・キャパシタ（ＲＣ）遅延回路、抵抗・インダクタ（ＲＬ）遅延回路及びバッファ回路からなるグループから選択される回路を含むことを特徴とする請求項４に記載のバッテリ管理システム。
【請求項１０】
前記複数のコントローラは、第１スレーブ・コントローラ、及び少なくとも１つの後続スレーブ・コントローラを含み、前記後続スレーブ・コントローラは、直前スレーブ・コントローラから、遅延後に、制御信号を受信し、
それぞれのスレーブ・コントローラは、前記受信された制御信号によって活性化される駆動時間カウンタを含み、
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、前記複数のスレーブ・コントローラの少なくとも１つの他のスレーブ・コントローラから駆動時間値を受信し、前記受信された駆動時間値と、自体の駆動時間カウンタからの駆動時間値とを比較することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ管理システム。
【請求項１１】
前記比較結果、前記受信された駆動時間値がさらに大きい値である場合、前記スレーブ・コントローラは、自体のスレーブ・コントローラ識別子を増分し、前記第１スレーブ・コントローラが最も低いスレーブ・コントローラ識別子を有し、後続するスレーブ・コントローラは、連続して大きいスレーブ・コントローラ識別子を有することを特徴とする請求項１０に記載のバッテリ管理システム。
【請求項１２】
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、自体のスレーブ・コントローラ識別子を設定し、前記設定されたスレーブ・コントローラ識別子を、前記マスター・コントローラに提供することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ管理システム。
【請求項１３】
電力変換システム、負荷及び系統の間に連繋され、請求項１ないし１２のうち、いずれか１項に記載のバッテリ管理システムを含むエネルギー保存システム。
【請求項１４】
請求項１ないし１２のうち、いずれか１項に記載のバッテリ管理システムを含む運送装置。
【請求項１５】
順次に連結される複数のスレーブ・コントローラ及びマスター・コントローラを含むバッテリシステムの管理方法であって、
前記マスター・コントローラにおいて、前記複数のスレーブ・コントローラのうち、第１スレーブ・コントローラに制御信号を伝送する段階と、
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記制御信号を受信し、前記制御信号に応答し、対応する駆動時間カウンタを動作開始させ、遅延後に、前記制御信号を、前記複数のスレーブ・コントローラのうち、次のスレーブ・コントローラに出力する段階と、
前記マスター・コントローラにおいて、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれに、スレーブ・コントローラ識別子割り当て命令を同時に伝送する段階と、
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記スレーブ・コントローラ識別子割り当て命令に応答し、駆動時間カウンタ値を保存する段階と、
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記複数のスレーブ・コントローラのうち、他のスレーブ・コントローラから受信された少なくとも１つの他の駆動時間カウンタ値と、前記保存された駆動時間カウンタ値とを比較する段階と、
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記比較された駆動時間カウンタ値を基に、スレーブ・コントローラ識別子を設定する段階と、を含むバッテリシステムの管理方法。
【請求項１６】
前記マスター・コントローラにおいて、前記スレーブ・コントローラ識別子割り当て命令を伝送した後、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれから、前記設定されたスレーブ・コントローラ識別子を受信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のバッテリシステムの管理方法。
【請求項１７】
前記比較する段階で、前記受信された駆動時間カウンタ値がさらに大きい値である場合、前記スレーブ・コントローラは、自体のスレーブ・コントローラ識別子を増分させることを特徴とする請求項１５に記載のバッテリシステムの管理方法。
【請求項１８】
前記順次に連結されるスレーブ・コントローラのうち第１スレーブ・コントローラは、最も低いスレーブ・コントローラ識別子を設定し、連続的なスレーブ・コントローラは、連続してさらに大きいスレーブ・コントローラ識別子を設定することを特徴とする請求項１７に記載のバッテリシステムの管理方法。
【請求項１９】
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、自体の保存された駆動時間カウンタ値を、前記複数のスレーブ・コントローラのうち、あらゆる他のスレーブ・コントローラに伝送することを特徴とする請求項１５に記載のバッテリシステムの管理方法。
【請求項２０】
マスター・コントローラ及び前記マスター・コントローラに順次に連結される複数のスレーブ・コントローラを含むバッテリシステムの管理方法であって、
前記マスター・コントローラにおいて、前記複数のスレーブ・コントローラに駆動電源を順次に供給する段階と、
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記駆動電源を受信することによって動作を順次に開始し、対応する駆動時間カウンタを順次に活性化する段階と、
前記マスター・コントローラにおいて、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれに、スレーブ・コントローラ識別子割り当て命令を同時に伝送する段階と、
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記スレーブ・コントローラ識別子割り当て命令に応答し、駆動時間カウンタ値を保存する段階と、
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記複数のスレーブ・コントローラのうち、他のスレーブ・コントローラから受信された少なくとも１つの他の駆動時間カウンタ値と、前記保存された駆動時間カウンタ値とを比較する段階と、
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記比較された駆動時間カウンタ値を基に、スレーブ・コントローラ識別子を設定する段階を含むバッテリシステムの管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリシステム、バッテリシステムを含むエネルギー保存システム及び運送装置、並びにバッテリシステムの管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境破壊、資源枯渇などが深刻な問題として提起されるにつれて、エネルギーを保存し、保存されたエネルギーを効率的に活用することができるシステムへの関心が高まっている。また、それと共に、発電過程で殆ど汚染を発生しないような新再生エネルギーへの関心も高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１１−００３５２４７号公報
【特許文献２】韓国公開特許第２０１２−０００４７６８号公報
【特許文献３】韓国公開特許第２０１１−０１０７６２６号公報
【特許文献４】韓国公開特許第２００９−００５２５３２号公報
【特許文献５】韓国公開特許第２０１１−００１３７４７号公報
【特許文献６】韓国公開特許第２０１１−００２１７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、バッテリシステム、バッテリシステムを含むエネルギー保存システム及び運送装置、並びにバッテリシステムの管理方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明の一実施形態は、バッテリ管理システムに係わるものである。前記バッテリ管理システムは、複数のスレーブ・コントローラ、及び前記複数のスレーブ・コントローラに連結されたマスター・コントローラを含む。前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、対応するバッテリ・モジュールに連結され、対応するスレーブ・コントローラ識別子を有する。前記スレーブ・コントローラ識別子は、前記複数のスレーブ・コントローラによって遂行されるスレーブ・コントローラ識別子割り当て動作によって割り当てられる。前記マスター・コントローラは、前記スレーブ・コントローラから、前記スレーブ・コントローラ識別子を受信する。
【０００６】
前記複数のスレーブ・コントローラは、前記スレーブ・コントローラの連結順序により、前記スレーブ・コントローラ識別子を割り当てることができる。
【０００７】
前記複数のスレーブ・コントローラは、直列信号線を含み、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれが、前記直列信号線によって順次に連結される。
【０００８】
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、前記直列信号線で制御信号を順次に受信し、遅延後に、前記制御信号を次のスレーブ・コントローラに出力することができる。
【０００９】
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、前記それぞれのスレーブ・コントローラによって受信される制御信号の遅延により、前記直列信号線に沿って相対的位置を決定することができる。
【００１０】
前記制御信号は、それぞれのスレーブ・コントローラによって漸進的に遅延され、順次に連結される前記複数のスレーブ・コントローラのうち最後のスレーブ・コントローラは、前記複数のスレーブ・コントローラのうち最も遅れて前記制御信号を受信することができる。
【００１１】
前記それぞれのスレーブ・コントローラは、駆動時間タイマを含み、前記駆動時間タイマは、前記制御信号が前記スレーブ・コントローラによって受信されるとき、カウンティングを始めることができる。
【００１２】
前記駆動時間タイマは、前記スレーブ・コントローラ内のマイクロプロセッサによって制御され、前記マイクロプロセッサは、前記スレーブ・コントローラが前記制御信号を受信するとき、前記駆動時間タイマを動作させることができる。
【００１３】
それぞれのスレーブ・コントローラは、前記制御信号を遅延させるための遅延回路を含み、前記遅延回路は、抵抗・キャパシタ（ＲＣ）遅延回路、抵抗・インダクタ（ＲＬ）遅延回路及びバッファ回路からなるグループから選択される回路を含んでもよい。
【００１４】
前記複数のコントローラは、第１スレーブ・コントローラ、及び少なくとも１つの後続スレーブ・コントローラを含み、前記後続スレーブ・コントローラは、直前スレーブ・コントローラから、遅延後に、制御信号を受信することができる。それぞれのスレーブ・コントローラは、前記受信された制御信号によって活性化される駆動時間カウンタを含んでもよい。前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、前記複数のスレーブ・コントローラの少なくとも１つの他のスレーブ・コントローラから駆動時間値を受信し、前記受信された駆動時間値と、自体の駆動時間カウンタからの駆動時間値とを比較することができる。
【００１５】
前記比較結果、前記受信された駆動時間値がさらに大きい値である場合、前記スレーブ・コントローラは、自体のスレーブ・コントローラ識別子を増分し、前記第１スレーブ・コントローラが最も低いスレーブ・コントローラ識別子を有し、後続するスレーブ・コントローラは、連続して大きいスレーブ・コントローラ識別子を有することができる。
【００１６】
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、自体のスレーブ・コントローラ識別子を設定し、前記設定されたスレーブ・コントローラ識別子を前記マスター・コントローラに提供することができる。
【００１７】
前記課題を解決するために、本発明の他の一実施形態は、電力変換システム、負荷及び系統の間に連繋され、前記バッテリ管理システムを含むエネルギー保存システムに係わるものである。
【００１８】
前記課題を解決するために、本発明の他の一実施形態は、前記バッテリ管理システムを含む運送装置に係わるものである。
【００１９】
前記課題を解決するために、本発明の他の一実施形態は、順次に連結される複数のスレーブ・コントローラ及びマスター・コントローラを含むバッテリシステムの管理方法に係わるものである。前記バッテリシステムの管理方法は、前記マスター・コントローラにおいて、前記複数のスレーブ・コントローラのうち第１スレーブ・コントローラに制御信号を伝送する段階、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記制御信号を受信し、前記制御信号に応答し、対応する駆動時間カウンタを動作開始させ、遅延後に、前記制御信号を、前記複数のスレーブ・コントローラのうち次のスレーブ・コントローラに出力する段階、前記マスター・コントローラにおいて、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれに、スレーブ・コントローラ識別子割り当て命令を同時に伝送する段階、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記スレーブ・コントローラ識別子割り当て命令に応答し、駆動時間カウンタ値を保存する段階、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記複数のスレーブ・コントローラのうち他のスレーブ・コントローラから受信された少なくとも１つの他の駆動時間カウンタ値と、前記保存された駆動時間カウンタ値とを比較する段階、及び前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記比較された駆動時間カウンタ値を基に、スレーブ・コントローラ識別子を設定する段階を含む。
【００２０】
前記マスター・コントローラにおいて、前記スレーブ・コントローラ識別子割り当て命令を伝送した後、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれから、前記設定されたスレーブ・コントローラ識別子を受信する段階をさらに含んでもよい。
【００２１】
前記比較する段階で、前記受信された駆動時間カウンタ値がさらに大きい値である場合、前記スレーブ・コントローラは、自体のスレーブ・コントローラ識別子を増分させる。
【００２２】
前記順次に連結されるスレーブ・コントローラのうち第１スレーブ・コントローラは、最も低いスレーブ・コントローラ識別子を設定し、連続的なスレーブ・コントローラは、連続してさらに大きいスレーブ・コントローラ識別子を設定することができる。
【００２３】
前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれは、自体の保存された駆動時間カウンタ値を、前記複数のスレーブ・コントローラのうちあらゆる他のスレーブ・コントローラに伝送することができる。
【００２４】
前記課題を解決するために、本発明の他の一実施形態は、マスター・コントローラ及び前記マスター・コントローラに順次に連結される複数のスレーブ・コントローラを含むバッテリシステムの管理方法に係わるものである。前記バッテリシステムの管理方法は、前記マスター・コントローラにおいて、前記複数のスレーブ・コントローラに駆動電源を順次に供給する段階、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記駆動電源を受信することによって動作を順次に開始し、対応する駆動時間カウンタを順次に活性化する段階、前記マスター・コントローラにおいて、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれに、スレーブ・コントローラ識別子割り当て命令を同時に伝送する段階、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記スレーブ・コントローラ識別子割り当て命令に応答し、駆動時間カウンタ値を保存する段階、前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記複数のスレーブ・コントローラのうち他のスレーブ・コントローラから受信された少なくとも１つの他の駆動時間カウンタ値と、前記保存された駆動時間カウンタ値とを比較する段階、及び前記複数のスレーブ・コントローラそれぞれで、前記比較された駆動時間カウンタ値を基に、スレーブ・コントローラ識別子を設定する段階を含む。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、スレーブ・コントローラは、物理的連結順序と一致する識別子を割り当てるために、物理的連結順序を検出するための別途の回路を追加したり、あるいは一つ一つ別途に、ハードウェア的にまたはソフトウェア的に管理したりする必要がない。スレーブ・コントローラは、本発明の実施形態による方法によって、自ら自体の物理的連結順序を把握することができ、物理的連結順序に対応する識別子を割り当てることができる。従って、スレーブ・コントローラは、互いに全くの制約なしに、手軽く互換して使用することができ、追加回路による製造コストの増加が招かれず、別途に管理する手間も要求されない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】例示的な実施形態によるエネルギー保存システムを示すブロック図である。
【図２Ａ】例示的な実施形態によるバッテリシステムを示すブロック図である。
【図２Ｂ】例示的な実施形態によるバッテリラックを示すブロック図である。
【図３Ａ】例示的な実施形態による電気自動車を概略的に示すブロック図である。
【図３Ｂ】例示的な実施形態による電気自動車のバッテリシステムを示すブロック図である。
【図４】例示的な実施形態によって、マスター・スレーブ構造を有する通信システムを示すブロック図である。
【図５】ＣＡＮ通信プロトコルのフレーム構造を示す図面である。
【図６】例示的な実施形態による通信システムを示すブロック図である。
【図７Ａ】例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラを示すブロック図である。
【図７Ｂ】他の例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラを示すブロック図である。
【図７Ｃ】他の例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラを示すブロック図である。
【図８Ａ】例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラに含まれる遅延回路を示す回路図である。
【図８Ｂ】例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラに含まれる遅延回路を示す回路図である。
【図８Ｃ】例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラに含まれる遅延回路を示す回路図である。
【図８Ｄ】例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラに含まれる遅延回路を示す回路図である。
【図８Ｅ】例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラに含まれる遅延回路を示す回路図である。
【図８Ｆ】例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラに含まれる遅延回路を示す回路図である。
【図８Ｇ】例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラに含まれる遅延回路を示す回路図である。
【図９】例示的な実施形態によって、図８Ａの遅延回路を採用したスレーブ・コントローラを示すブロック図である。
【図１０】例示的な実施形態によって、図９に図示されたスレーブ・コントローラが連結された場合の電力配線対の等価回路図を示す図面である。
【図１１】図９に図示された等価回路に駆動電圧が供給された場合の電圧Ｖ１〜ＶＮのグラフである。
【図１２】例示的な実施形態によって、図６に図示された通信システムで、スレーブ・コントローラが自体の物理的連結順序に対応し、固有識別子を割り当てる方法を説明するためのタイミング図である。
【図１３】例示的な実施形態によって、図６に図示された通信システムでのマスター・コントローラの動作フローチャートである。
【図１４】例示的な実施形態によって、図６に図示された通信システムでのスレーブ・コントローラの動作フローチャートである。
【図１５】例示的な実施形態によって、図６に図示された通信システムでのスレーブ・コントローラが識別子を算出する過程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
例示的な実施形態について、添付図面を参照しつつ、以下でさらに詳細に説明する。しかし、例示的な実施形態は、多様な形態に具体化され、本明細書に提示される実施形態に限定されると見なされるものではない。かような実施形態は、本開示が、本技術分野の当業者に、本発明の範囲をさらに徹底して完全に伝達するために提供される。図面で、寸法は、明確な図示のために誇張されていることがある。同一の図面番号は、明細書全体にわたって同一の構成要素を指す。
【００２８】
本明細書で使用される用語は、ただ特定実施形態について説明するための目的にのみ使用され、例示的な実施形態に限定するための意図で使用されるものではない。本明細書で使用される単数形態の記載は、文脈上明確に規定のない限り、複数形態を含むものと意図される。本明細書で使用される「含む」、「含むところの」、「有する」及び／または「有するところの」のような用語は、羅列された特徴、数字、段階、動作、構成要素及び／または部品の存在を示し、他の一つ以上の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、及び／またはそれらのグループの存在または付加を排除するものではない。
【００２９】
本明細書で、「第１」、「第２」のような用語が、多様な構成要素について説明するために使用されるが、かような構成要素は、かような用語によって限定されるものではない。かような用語は、ただ１つの構成要素を他の構成要素と区別するためにのみ使用される。図１は、例示的な実施形態によるエネルギー保存システムを示すブロック図である。
【００３０】
図１に図示された例示的な実施形態によれば、エネルギー保存システム１は、発電システム２及び系統（grid）３と連繋し、負荷４に電力を供給する。
【００３１】
本例示的な実施形態によれば、発電システム２は、エネルギー源から電力を生産するシステムである。発電システム２は、生産した電力をエネルギー保存システム１に供給することができる。発電システム２は、例えば、太陽光発電システム、風力発電システム及び潮力発電システムなどのうち少なくとも一つを含んでもよい。例えば、太陽熱や地熱のような新再生エネルギー（new generation energy）を利用して電力を生産するあらゆる発電システムが発電システム２に含まれる。例えば、太陽光を利用して電力を生産する太陽電池は、家庭や工場に容易に設置されるので、家庭や工場のエネルギー保存システム１と共に使用される。発電システム２は、電力を生産することができる多数の発電モジュールを並列に配することにより、大容量エネルギーシステムを構成することができる。
【００３２】
系統３は、発電所、変電所、送電線などを含んでもよい。系統３が正常状態である場合、系統３は、エネルギー保存システム１、すなわち、負荷４及びバッテリシステム２０のうち少なくとも一つに電力を供給したり、あるいはエネルギー保存システム１、すなわち、バッテリシステム２０から電力を供給されたりする。系統３が正常ではない状態である場合、系統３とエネルギー保存システム１との間の電力供給は、中断される。
【００３３】
負荷４は、発電システム２で生産された電力、バッテリシステム２０に保存された電力、または系統３から供給された電力を消費する。家庭や工場の電気装置が、負荷４の例である。
【００３４】
本例示的な実施形態によれば、エネルギー保存システム１は、発電システム２で生産した電力を、バッテリシステム２０に保存したり、あるいは系統３に供給することができ、例えば、エネルギー保存システム１は、バッテリシステム２０に保存された電力を、系統３に供給したり、あるいは系統３から供給された電力を、バッテリシステム２０に保存することもできる。また、エネルギー保存システム１は、発電システム２で生産された電力や、バッテリシステム２０に保存されている電力を、負荷４に供給することができる。また、エネルギー保存システム１は、系統３が正常ではない状態である場合、例えば、停電が発生した場合に、ＵＰＳ（uninterruptible power supply）機能を遂行し、発電システム２で生産された電力や、バッテリシステム２０に保存されている電力を、負荷４に供給することができる。
【００３５】
本例示的な実施形態によれば、エネルギー保存システム１は、電力を変換する電力変換システム（ＰＣＳ：power conversion system）１０を含み、バッテリシステム２０、第１スイッチ３０及び第２スイッチ４０を含んでもよい。
【００３６】
本例示的な実施形態によれば、ＰＣＳ １０は、発電システム２、系統３及びバッテリシステム２０から提供される電力を、適切な形態の電力に変換し、必要なところに供給することができる。ＰＣＳ １０は、電力変換部１１、ＤＣ（direct current）リンク部１２、インバータ１３、コンバータ１４、統合コントローラ１５を含んでもよい。
【００３７】
電力変換部１１は、発電システム２とＤＣリンク部１２との間に連結される電力変換装置でもあり、発電システム２で生産した電力を、直流リンク電圧に変換してＤＣリンク部１２に伝達することができる。
【００３８】
電力変換部１１は、発電システム２の種類によって、コンバータ回路、整流回路のような電力変換回路を含んでもよい。発電システム２が直流電力を生産する場合、電力変換部１１は、発電システム２が生産した直流電力を他の直流電力に変換するためのＤＣ・ＤＣコンバータ回路を含んでもよい。発電システム２が交流電力を生産する場合、電力変換部１１は、交流電力を直流電力に変換するための整流回路を含んでもよい。
【００３９】
発電システム２が太陽光発電システムである場合、電力変換部１１は、日射量、温度などの変化によって、発電システム２で生産する電力を最大に得ることができるように、最大電力ポイント追跡（ＭＰＰＴ：maximum power point tracking）制御を行うＭＰＰＴコンバータを含んでもよい。また、発電システム２で生産される電力がないときには、電力変換部１１の動作が停止されることによって、コンバータや整流回路のような電力変換装置で消費する電力が最小化または低減される。
【００４０】
直流リンク電圧が、コンバータ１４とインバータ１３との正常動作のために、安定していることが望ましいが、発電システム２または系統３での瞬時電圧降下、または負荷４でのピーク負荷発生のような問題によって、直流リンク電圧が不安定になることがある。本例示的な実施形態によれば、ＤＣリンク部１２は、電力変換部１１とインバータ１３との間に連結され、直流リンク電圧を一定に、あるいは実質的に一定に維持することができる。ＤＣリンク部１２の一例として、大容量キャパシタを含んでもよい。
【００４１】
インバータ１３は、ＤＣリンク部１２と第１スイッチ３０との間に連結される電力変換装置でもある。インバータ１３は、発電システム２及びバッテリシステム２０のうち少なくとも一つから出力される直流リンク電圧を、系統３の交流電圧に変換して出力するインバータを含んでもよい。また、インバータ１３は、充電モードで、系統３の電力をバッテリシステム２０に保存するために、系統３からの交流電圧を直流電圧に変換し、直流リンク電圧を出力する整流回路を含んでもよい。インバータ１３は、入力と出力との方向が変わる双方向インバータでもある。
【００４２】
インバータ１３は、系統３に出力される交流電圧から高調波（harmonic wave）を除去するためのフィルタを含んでもよい。また、インバータ１３は、無効電力の発生を抑制または制限するために、インバータ１３から出力される交流電圧の位相と、系統３の交流電圧の位相とを同期化させるための位相同期ループ（ＰＬＬ）回路を含んでもよい。また、インバータ１３は、電圧変動範囲制限、力率（power factor）改善、直流成分除去、過渡現象（transient phenomena）の保護または低減のような機能を遂行することができる。
【００４３】
コンバータ１４は、ＤＣリンク部１２とバッテリシステム２０との間に連結される電力変換装置でもある。コンバータ１４は、放電モードで、バッテリシステム２０に保存された電力を適切な電圧レベルの直流リンク電圧にＤＣ・ＤＣ変換し、インバータ１３に出力するＤＣ・ＤＣコンバータを含んでもよい。また、コンバータ１４は、充電モードで、電力変換部１１から出力される電力や、インバータ１３から出力される電力の電圧を適切な電圧レベル、すなわち、バッテリシステム２０の充電電圧レベルにＤＣ・ＤＣ変換し、バッテリシステム２０に出力するＤＣ・ＤＣコンバータを含む。コンバータ１４は、入力と出力との方向が変わる双方向コンバータでもある。バッテリシステム２０の充電または放電が行われない場合には、コンバータ１４の動作が中断されることにより、電力消費が最小化または低減される。
【００４４】
本例示的な実施形態によれば、統合コントローラ１５は、発電システム２、系統３、バッテリシステム２０及び負荷４の状態をモニタリングすることができる。例えば、統合コントローラ１５は、系統３に停電が発生したか否かということ、発電システム２で電力が生産されるか否かということ、発電システム２で電力が生産される場合に生産される電力量、バッテリシステム２０の充電状態、負荷４の消費電力量及びその電力消費時間などをモニタリングすることができる。
【００４５】
本例示的な実施形態によれば、統合コントローラ１５は、モニタリング結果及び既定のアルゴリズムにより、電力変換部１１、インバータ１３、コンバータ１４、バッテリシステム２０、第１スイッチ３０、第２スイッチ４０の動作を制御することができる。例えば、系統３に停電が発生する場合、統合コントローラ１５は、バッテリシステム２０に保存された電力、または発電システム２で生産された電力が、負荷４に供給されるように制御することができる。また、統合コントローラ１５は、負荷４に十分な電力が供給されない場合に、負荷４の電気装置に対して優先順位を決め、優先順位が高い電気装置に電力を供給するように、負荷４を制御することもできる。また、統合コントローラ１５は、バッテリシステム２０の充電及び放電を制御することができる。
【００４６】
本例示的な実施形態によれば、第１スイッチ３０及び第２スイッチ４０は、インバータ１３と系統３との間に直列で連結され、統合コントローラ１５の制御によってオン／オフ動作を遂行し、発電システム２と系統３との間の電流フローを制御する。発電システム２、系統３及びバッテリシステム２０の状態によって、第１スイッチ３０と第２スイッチ４０とのオン／オフ状態が決定される。
【００４７】
例えば、発電システム２及びバッテリシステム２０のうち少なくとも一つからの電力を、負荷４に供給したり、あるいは系統３からの電力を、バッテリシステム２０に供給したりする場合、第１スイッチ３０は、オン状態になる。発電システム２及びバッテリシステム２０のうち少なくとも一つからの電力を、系統３に供給したり、あるいは系統３からの電力を、負荷４及びバッテリシステム２０のうち少なくとも一つに供給したりする場合には、第２スイッチ４０は、オン状態になる。
【００４８】
系統３で、停電が発生した場合には、第２スイッチ４０は、オフ状態になり、第１スイッチ３０は、オン状態になる。従って、発電システム２及びバッテリシステム２０のうち少なくとも一つからの電力を、負荷４に供給する同時に、負荷４に供給される電力が、系統３側に流れることを防止する。このように、エネルギー保存システム１を、単独運転システム（stand alone system）で動作させることにより、系統３の電力線などで作業する作業員が発電システム２またはバッテリシステム２０からの電力によって感電する事故を防止することが可能になる。
【００４９】
第１スイッチ３０及び第２スイッチ４０は、強電流に耐えることができたり、あるいは強電流を処理することができたりするリレー（relay）のようなスイチング装置を含んでもよい。
【００５０】
本例示的な実施形態によれば、バッテリシステム２０は、発電システム２及び系統３のうち少なくとも一つから電力を供給されて保存し、保存している電力を、負荷４及び系統３のうち少なくとも一つに供給することができる。バッテリシステム２０は、電力を保存する部分と、それを制御及び保護する部分とを含んでもよい。バッテリシステム２０の充電及び放電は、統合コントローラによって制御される。
【００５１】
次に、図２Ａを参照し、バッテリシステム２０について、さらに具体的に説明する。
【００５２】
図２Ａは、例示的な実施形態によるバッテリシステムを示すブロック図である。
【００５３】
図２Ａに図示された例示的な実施形態によれば、バッテリシステム２０は、システムＢＭＳ（battery management system）２００、複数のバッテリラック２１０−１〜２１０−ｌ、及びデータ通信のための第１バスライン２５０を含む。
【００５４】
複数のバッテリラック２１０−１〜２１０−ｌは、外部、すなわち、発電システム２及び／または系統３から供給された電力を保存し、保存している電力を、系統３及び／または負荷４に供給することができる。複数のバッテリラック２１０−１〜２１０−ｌは、ラック２２０、ラックＢＭＳ ２３０、ラック保護回路２４０をそれぞれ含んでもよい。
【００５５】
ラック２２０は、電力を保存し、直列、並列、または直列と並列との組み合わせに連結された少なくとも１つのトレイ２２２（図２Ｂ）を含む。ラック２２０は、ラックＢＭＳ ２３０によって、充電動作及び放電動作が制御される。それぞれのラック２２０は、要求される出力電圧によって、直列または並列に連結される。図２Ａで、バッテリラック２１０−１〜２１０−ｌのラック２２０が、並列に連結されるように図示されているが、バッテリシステム２０の要求により、ラック２２０は、直列に連結されたり、あるいは直列と並列との組み合わせに連結されもする。
【００５６】
ラックＢＭＳ ２３０は、対応するバッテリラック２１０−１〜２１０−ｌの全般的な動作をそれぞれ制御することができる。ラックＢＭＳ ２３０は、ラック保護回路２４０を制御することによって、ラック２２０の充電動作及び放電動作を制御することができる。例えば、過電流が流れたり、あるいは過放電されたりした場合、ラックＢＭＳ ２３０は、保護回路２４０のスイッチを開放させ、ラック２２０と入出力端子との電力伝達を遮断することができる。また、ラックＢＭＳ ２３０は、ラック２２０の状態、例えば、温度、電圧、電流などをモニタリングし、測定されたデータを、システムＢＭＳ ２００に伝送することができる。また、ラックＢＭＳ ２３０は、測定されたデータ及び既定のアルゴリズムによって、ラック２２０に含まれたバッテリセルのセルバランシング動作を制御することができる。
【００５７】
ラック保護回路２４０は、ラックＢＭＳ ２３０からの制御によって、電力供給のために、スイッチを短絡させたり、あるいは電力供給を遮断したりすることができる。また、ラック保護回路２４０は、ラック２２０の出力電圧及び出力電流、及びスイッチ及びヒューズの状態などを、ラックＢＭＳ ２３０に提供することができる。
【００５８】
ラック２２０から出力される電力は、ラック保護回路２４０を介して、コンバータ１４（図１）に供給され、コンバータ１４から供給された電力は、ラック保護回路２４０を介して、ラック２２０に保存される。ラック保護回路２４０から延長される電力線は、ラック２２０から出力される電力量、ラック２２０の出力電圧の大きさなどによって、並列、直列、または直列及び並列の混合形態に構成される。
【００５９】
ラックＢＭＳ ２３０は、ラック２２０及びラック保護回路２４０からデータを収集することができる。ラック保護回路２４０から収集されるデータには、出力電流値、出力電圧値、スイッチ状態及びヒューズの状態などが含まれ、ラック２２０から収集されるデータには、バッテリセルの電圧及び温度などが含まれる。
【００６０】
ラックＢＭＳ ２３０は、収集されたデータから、残余電力量、寿命、充電状態（ＳＯＣ：state of charge）などを算出したり、あるいはラック２２０に異常が発生したか否かということを判断したりすることができる。例えば、過充電、過放電、過電流、過電圧、過熱、バッテリセル・インバランシング、バッテリセルの劣化のような異常が発生したか否かということを判断することができる。異常が発生した場合、ラックＢＭＳ ２３０は、内部のアルゴリズムによって決められた動作を遂行することができる。例えば、ラックＢＭＳ ２３０は、ラック保護回路２４０を動作させることができる。
【００６１】
第１バスライン２５０は、システムＢＭＳ ２００とラックＢＭＳ ２３０との間で、データや命令を伝送する経路である。システムＢＭＳ ２００とラックＢＭＳ ２３０との間の通信プロトコルとして、ＣＡＮ（controller area network）通信、またはバスラインを使用して、データや命令を伝送する他の通信プロトコルが使用される。
【００６２】
ラックＢＭＳ ２３０は、ラック２２０及びラック保護回路２４０から収集したデータを、第１バスライン２５０を介して、システムＢＭＳ ２００に提供することができる。ラックＢＭＳ ２３０は、異常発生の有無、異常発生形態に係わる情報も、システムＢＭＳ ２００に提供することができる。その場合、システムＢＭＳ ２００は、ラックＢＭＳ ２３０を制御することもできる。例えば、システムＢＭＳ ２００が、バッテリラック２１０−１〜２１０−ｌのラック保護回路２４０が動作するように、制御命令をラックＢＭＳ ２３０に送信することができる。
【００６３】
システムＢＭＳ ２００は、ラックＢＭＳ ２３０から収集されたデータを、図１の統合コントローラ１５に伝送することができる。システムＢＭＳ ２００は、バッテリラック２１０−１〜２１０−ｌの異常発生の有無、異常発生形態に係わる情報も、統合コントローラ１５に提供することができる。また、統合コントローラ１５は、ＰＣＳ １０の状態、例えば、コンバータ１４の状態に係わる情報を、システムＢＭＳ ２００に提供することができる。例えば、統合コントローラ１５は、コンバータ１４と入出力端子とが開放されているということや、コンバータ１４の電流フローに係わる情報を、システムＢＭＳ ２００に提供することができる。システムＢＭＳ ２００は、統合コントローラ１５から提供された情報を基に、バッテリシステム２０の動作を制御することができる。例えば、システムＢＭＳ ２００は、ＰＣＳ １０の状態によって、バッテリラック２１０−１〜２１０−ｌがオンになるように、制御命令をラックＢＭＳ ２３０に送信することができる。
【００６４】
次に、バッテリラック２１０−１〜２１０−ｌの一例として、第１バッテリラック２１０−１について、図２Ｂを参照して具体的に説明する。
【００６５】
図２Ｂは、例示的な実施形態によるバッテリラックを示すブロック図である。
【００６６】
図２Ｂに図示された例示的な実施形態によれば、バッテリラック２１０−１は、複数のバッテリトレイ２２１−１〜２２１−ｍ、ラックＢＭＳ ２３０、及びデータ通信のための第２バスライン２２４を含んでもよい。また、バッテリラック２１０−１は、ラック保護回路２４０（図２Ａ）を含んでもよい。
【００６７】
複数のバッテリトレイ２２１−１〜２２１−ｍは、ラックの下位構成であり、系統３及び／または発電システム２から供給された電力を保存し、保存している電力を、系統３及び／または負荷４に供給する。かようなバッテリトレイ２２１−１〜２２１−ｍは、トレイ２２２、及びトレイＢＭＳ ２２３をそれぞれ含んでもよい。
【００６８】
トレイ２２２は、電力を保存する部分であり、直列、並列、または直列と並列との組み合わせに連結される少なくとも１つのバッテリセルを含んでもよい。トレイ２２２に含まれるバッテリセルの個数は、要求される出力電圧によって決定される。前記バッテリセルは、充電可能な二次電池を含んでもよい。例えば、前記バッテリセルは、ニッケル・カドミウム電池（nickel-cadmium battery）、鉛蓄電池、ニッケル・水素電池（ＮｉＭＨ：nickel metal hydride battery）、リチウムイオン電池（lithium ion battery）、リチウムポリマー電池（lithium polymer battery）などを含んでもよい。
【００６９】
トレイ２２２は、トレイＢＭＳ ２２３によって充電動作及び放電動作が制御される。また、複数のトレイ２２２は、互いに直列に連結され、ラック２２０に要求される出力電圧を生成することができる。また、直列に連結されたトレイ２２２のうち両端トレイ２２２から電力線が延長され、ラック保護回路２４０を介して、コンバータ１４（図１）に電力が供給される。
【００７０】
トレイＢＭＳ ２２３は、トレイ２２２の充電動作及び放電動作を制御することができる。また、トレイＢＭＳ ２２３は、トレイ２２２の状態、例えば、温度や電圧、流れる電流などをモニタリングし、測定されたデータを、ラックＢＭＳ ２３０に伝送することができる。
【００７１】
第２バスライン２２４は、ラックＢＭＳ ２３０とトレイＢＭＳ ２２３との間でデータや命令を伝送する経路である。ラックＢＭＳ ２３０とトレイＢＭＳ ２２３との間の通信プロトコルとして、ＣＡＮ通信、またはバスラインを使用してデータや命令を伝送する他の通信プロトコルが使用される。
【００７２】
一実施形態によれば、システムＢＭＳ ２００とラックＢＭＳ ２３０との間の通信プロトコル、及びラックＢＭＳ ２３０とトレイＢＭＳ ２２３との間の通信プロトコルがいずれもバスラインを使用する。他の具現例によれば、システムＢＭＳ ２００とラックＢＭＳ ２３０との間の通信プロトコル、及びラックＢＭＳ ２３０とトレイＢＭＳ ２２３との間の通信プロトコルのうち少なくとも一つは、バスラインを使用する通信プロトコルを使用することができる。
【００７３】
図３Ａは、例示的な実施形態により、運送手段、例えば、電気自動車５０を概略的に示すブロック図である。
【００７４】
図３Ａに図示された例示的な実施形態によれば、電気自動車５０は、ＥＣＵ（electronic control unit）５１、インバータ・コントローラ５２、インバータ５３、モータ（Ｍ）５４及びバッテリシステム３００を含む。バッテリシステム３００は、ＢＭＳ ３０１及びバッテリパック３０２を含む。
【００７５】
バッテリパック３０２は、電気自動車５０の駆動時、モータ５４に電圧を供給し、モータ５４の出力パワーを支援し、制動時、発電機で動作するモータ５４の回生（regeneration）制動エネルギーを回収して保存することができる。バッテリパック３０２は、電力充電所の電力変換システム、またはエネルギー保存システムのようなＤＣ充電部５５から供給されるＤＣ電力を充電することができる。
【００７６】
また、バッテリパック３０２は、商用電源のようなＡＣ（alternating current）充電部５７から供給されるＡＣ電力を充電することもできる。そのために、電気自動車５０は、電力変換部５６を含んでもよく、バッテリパック３０２は、電力変換部５６に連結され、電力変換部５６は、ＡＣ充電部５７から供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換することができる。
【００７７】
ＢＭＳ ３０１は、バッテリパック３０２の電圧、電流、温度などの情報を検出し、バッテリパック３０２の充電状態（ＳＯＣ）を診断及び管理することができる。ＢＭＳ ３０１は、電気自動車５０の通信ライン、例えば、ＣＡＮ通信ラインを介して、ＥＣＵ ５１に、バッテリパック３０２の電圧、電流、温度、充電状態（ＳＯＣ）、診断情報のような情報を提供することができる。
【００７８】
ＥＣＵ ５１は、電気自動車５０の車両状態や走行モードなどを全般的に制御し、ＢＭＳ ３０１から提供されるバッテリパック３０２の情報を参照し、安定した車両運行を可能にさせる。ＥＣＵ ５１は、インバータ・コントローラ５２を介して、インバータ５３を制御することができる。インバータ５３は、バッテリパック３０２から提供されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換し、モータ５４を駆動するためのＡＣ電力を供給することができる。また、インバータ５３は、制動時モータ５４から提供されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換し、バッテリパック３０２に提供することもできる。
【００７９】
図３Ａに図示された電気自動車５０は、単に一例のみであり、当該実施形態は、ハイブリッド自動車、電気自転車、電気バイクのような、電気を利用した多種の運送手段、またはバッテリシステムを含む多種の装置及びシステムに適用される。
【００８０】
図３Ｂは、例示的な実施形態による電気自動車のバッテリシステム３００を示すブロック図である。
【００８１】
図３Ｂに図示された例示的な実施形態によれば、バッテリシステム３００は、ＢＭＳ ３０１及びバッテリパック３０２を含む。
【００８２】
バッテリパック３０２は、複数のバッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎを含んでもよい。
【００８３】
バッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎは、電力を保存する部分であり、バッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎそれぞれは、直列、並列、または直列と並列との組み合わせに連結される少なくとも１つのバッテリセルを含んでもよい。バッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎに含まれるバッテリセルの個数は、要求される出力電圧によって決定される。前記バッテリセルは、充電可能な二次電池を含んでもよい。例えば、前記バッテリセルは、ニッケル・カドミウム電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素電池（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などを含んでもよい。
【００８４】
ＢＭＳ ３０１は、マスターＢＭＳ ３１０と、複数のスレーブＢＭＳ ３２０−１〜３２０−ｎとを含んでもよい。マスターＢＭＳ ３１０と、複数のスレーブＢＭＳ ３２０−１〜３２０−ｎは、第３バスライン３４０を介して、通信可能に連結される。
【００８５】
マスターＢＭＳ ３１０は、バッテリパック３０２全体を管理して制御することができ、複数のスレーブＢＭＳ ３２０−１〜３２０−ｎから収集された情報を基に、バッテリパック３０２の情報、例えば、電圧、電流、温度、充電状態（ＳＯＣ）などを算出し、それをＥＣＵ ５１に提供することができる。
【００８６】
複数のスレーブＢＭＳ ３２０−１〜３２０−ｎは、バッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎをそれぞれ管理して制御することができる。スレーブＢＭＳ ３２０−１〜３２０−ｎは、対応するバッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎに含まれるバッテリセルのセル電圧、バッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎの温度などを収集し、バッテリセルに対して、セルバランシング動作を遂行することができる。スレーブＢＭＳ ３２０−１〜３２０−ｎは、収集したセル電圧、温度のような情報を、第３バスライン３４０を介して、マスターＢＭＳ ３１０に提供することができる。
【００８７】
バッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎは、複数のスレーブＢＭＳ ３２０−１〜３２０−ｎによって、それぞれ充電動作及び放電動作が制御される。また、バッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎは、互いに直列に連結され、バッテリパック３０２に要求される出力電圧を生成することができる。また、直列に連結されたバッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎのうち、両端に位置したバッテリ・モジュール３３０−１，３３０−ｎから電力線が延長され、インバータ５３（図３Ａ）に電力が供給される。図３Ｂで、バッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎは、直列に連結されるが、それは、一例であるのみ、バッテリ・モジュール３３０−１〜３３０−ｎは、並列、または直列と並列との組み合わせに連結されもする。
【００８８】
第３バスライン３４０は、マスターＢＭＳ ３１０と、複数のスレーブＢＭＳ ３２０−１〜３２０−ｎと間でデータや命令を伝送する経路である。マスターＢＭＳ ３１０と、複数のスレーブＢＭＳ ３２０−１〜３２０−ｎとの間の通信プロトコルとして、ＣＡＮ通信、またはバスラインを使用してデータや命令を伝送する他の通信プロトコルが使用される。
【００８９】
以下、図２Ａ及び図２Ｂ、並びに図３Ａ及び図３Ｂで説明したマスター・スレーブ構造について説明する。
【００９０】
図４は、例示的な実施形態によって、マスター・スレーブ構造を有する通信システム４００を示すブロック図である。
【００９１】
図４に図示された例示的な実施形態によれば、通信システム４００は、マスター・コントローラ４１０、複数のスレーブ・コントローラ４２０−１〜４２０−ｎ及び第４バスライン４３０を含む。
【００９２】
マスター・コントローラ４１０は、第４バスライン４３０に、コマンドを含むフレーム信号Ｃｓを伝送することができる。第１スレーブ・コントローラ４２０−１〜第ｎスレーブ・コントローラ４２０−ｎは、前記フレーム信号Ｃｓを受信し、フレーム信号Ｃｓに含まれたコマンドに対応する動作を遂行することができる。フレーム信号Ｃｓは、ＩＤ（identification）割り当て命令を含んでもよく、ブロードキャスト方式で、あらゆるスレーブ・コントローラ４２０−１〜４２０−ｎに伝送される。フレーム信号Ｃｓは、スレーブ・コントローラ４２０−１〜４２０−ｎを制御するための命令を含んでもよく、識別子（ＩＤ）を使用して、特定スレーブ・コントローラ４２０−１〜４２０−ｎに伝送される。
【００９３】
また、各スレーブ・コントローラ４２０−１〜４２０−ｎは、データを含むフレーム信号Ｄ１〜Ｄｎを、第４バスライン４３０に伝送することができる。第１スレーブ・コントローラ４２０−１〜第ｎスレーブ・コントローラ４２０−ｎは、データの衝突を防止するために、自体のＩＤを含むフレーム信号Ｄ１〜Ｄｎを、マスター・コントローラ４１０に伝送することができる。マスター・コントローラ４１０は、伝送されたフレーム信号Ｄ１〜Ｄｎを受信し、必要な処理を行うことができる。
【００９４】
フレーム信号Ｄ１〜Ｄｎは、マスター・コントローラ４１０だけではなく、スレーブ・コントローラ４２０−１〜４２０−ｎにも伝送される。例えば、第１スレーブ・コントローラ４２０−１が送信したフレーム信号Ｄ１は、ブロードキャスト方式で、残りのスレーブ・コントローラ４２０−２〜４２０−ｎに伝送される。フレーム信号Ｄ１〜Ｄｎには、駆動時間カウンタ値を示すデータ、及びＩＤ割り当て完了信号が含まれる。
【００９５】
マスター・コントローラ４１０は、図２ＡのシステムＢＭＳ ２００に対応し、第１スレーブ・コントローラ４２０−１〜第ｎスレーブ・コントローラ４２０−ｎは、図２ＡのラックＢＭＳ ２３０に対応する。マスター・コントローラ４１０は、図２ＢのラックＢＭＳ ２３０に対応し、第１スレーブ・コントローラ４２０−１〜第ｎスレーブ・コントローラ４２０−ｎは、図２ＢのトレイＢＭＳ ２２３に対応する。
【００９６】
マスター・コントローラ４１０は、図３ＢのマスターＢＭＳ ３１０に対応し、第１スレーブ・コントローラ４２０−１〜第ｎスレーブ・コントローラ４２０−ｎは、図３ＢのスレーブＢＭＳ ３２０−１〜３２０−ｎに対応する。
【００９７】
次に、かようなマスター・スレーブ構造の通信システム４００で、データを伝送する方法について説明する。
【００９８】
図５は、ＣＡＮ通信プロトコルのフレーム構造を示す図面である。ＣＡＮは、自動車産業分野に適用するために、ボッシュ（BOSCH）社で開発された通信プロトコルであり、最近では、自動車分野だけではなく、多様な産業分野で適用されており、ＩＳＯ １１８９８規格（specification）の速度に規定された多重（multi-master）メッセージ方式の直列（serial）ネットワーク通信方式である。
【００９９】
図５を参照すれば、「ＳＯＦ（start of frame）」でもって、メッセージフレームの開始を表示する。「ＳＯＦ」は、メッセージフレームの最優先に位置し、デフォルトとして、優性（dominant）ビットである「０」値を有する。
【０１００】
「arbitration field」は、ＩＤと遠隔伝送要求（ＲＴＲ：remote transmission request）ビットを有する。ＲＴＲビットは、メッセージフレームがデータフレームであるか、あるいは遠隔フレームであるかということを示す。現在メッセージフレームがデータを伝送するデータフレームである場合、ＲＴＲビットは、「０」値（すなわち、優性ビット）を有する。一方、現在メッセージフレームがデータ伝送を要請する遠隔フレームである場合、ＲＴＲビットは、「１」値（すなわち、劣勢ビット）を有する。
【０１０１】
「control field」は、６ビットからなる。そのうち２ビットは、予約されている（reserved）予備領域であり、残りの４ビットは、データフィールドのバイト数を示すデータ長コード（data length code）領域である。
【０１０２】
「data field（データフィールド）」は、データフレームで伝送するデータを含む。「data field」の大きさは、０〜８バイトであり、それぞれのバイトは、８ビットを含む。そのとき、データは、各バイトでは、ＭＳＢ（most significant bit）０から伝送される。
【０１０３】
「ＣＲＣ（cyclic redundancy code） field」は、周期的な重複確認コードを示す。「ＣＲＣ field」は、「ＣＲＣ sequence」、及び「１」値を有する「ＣＲＣ delimiter」からなる。
【０１０４】
「ＡＣＫ field」は、２ビットから構成され、「ＡＣＫ slot」と「ＡＣＫ delimiter」とからなる。最初のビットである「ＡＣＫ slot」は、「０」値を有し、２番目のビットである「ＡＣＫ delimiter」は、「１」値を有する。しかし、「ＡＣＫ slot」は、メッセージを成功して受信した他のノードから伝送された「１」値として記録されもする。
【０１０５】
「ＥＯＦ（end of frame）」は、いずれも１の値を有する７ビットから構成され、メッセージフレーム終了を示す。
【０１０６】
「interframe space」は、「intermission」及び「bus idle」を含み、以前または次のメッセージフレームと現在メッセージフレームとを区分する。
【０１０７】
次に、例示的な実施形態によって、マスター・コントローラと、複数のスレーブ・コントローラとを含む通信システムにおいて、スレーブ・コントローラの物理的連結順序に対応してＩＤを割り当てる方法について説明する。
【０１０８】
図６は、例示的な実施形態による通信システムを示すブロック図である。
【０１０９】
図６に図示された例示的な実施形態によれば、通信システム６００は、マスター・コントローラ６１０、及び複数のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎを含む。容易な理解のために、図６の実施形態で、マスター・コントローラ６１０と、複数のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎとがＣＡＮ通信方式で通信を行うが、他種の通信方法も同一の原理で使用可能である。
【０１１０】
マスター・コントローラ６１０とスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、製１配線対６５１−１〜６５１−ｎ、及び第２配線対６５３を介して、通信可能に連結される。マスター・コントローラ６１０からの制御信号は、第１配線対６５１−１〜６５１−ｎを介して、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに順次に伝達される。
【０１１１】
マスター・コントローラ６１０からの通信信号は、第２配線対６５３を介して、複数のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに、実質的に同時に伝達される。複数のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎからの通信信号も、第２配線対６５３を介して、マスター・コントローラ６１０及び／または他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに伝達される。
【０１１２】
図６に図示された例示的な実施形態で、ＣＡＮ通信が使用される。従って、制御信号が、第１配線対６５１−１〜６５１−ｎを介して伝送され、通信信号が、第２配線対６５３を介して伝送される。制御信号は、単一ラインを介して伝送されるか、あるいは光通信方式または無線方式で送信されもする。また、通信信号も第２配線対６５３を通じる直列通信方式外に、複数の配線を利用した並列通信方式、光通信方式、または無線通信方式で伝送されもする。
【０１１３】
前記制御信号は、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに電源を供給する電源信号でもある。マスター・コントローラ６１０は、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの駆動電源を生成し、前記駆動電源を、第１配線対６５１−１〜６５１−ｎを介して、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに供給することができる。第１配線対６５１−１〜６５１−ｎのうち一つは、電源電圧ＶＣＣ（図７Ａ）を伝達し、第１配線対６５１−１〜６５１−ｎのうち残りの一つは、接地電圧ＧＮＤ（図７Ａ）を伝達することができる。
【０１１４】
前記制御信号は、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎを活性化させるためのデジタル制御信号でもある。例えば、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、活性化されたデジタル制御信号に応答して活性化され、デジタル制御信号が非活性化されれば、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、非活性化される。一例によれば、デジタル制御信号は、シングルエンド信号（single-ended signal）でもあり、第１配線対６５１−１〜６５１−ｎのうち一つは、信号がローディングされる信号ラインであり、第１配線対６５１−１〜６５１−ｎのうち残りの一つは、接地の役割を行う接地ラインでもある。他の例によれば、デジタル制御信号は、差動信号でもあり、その場合、第１配線対６５１−１〜６５１−ｎのうち一つには、信号がローディングされ、残りの一つには、反転信号がローディングされる。以下では、容易な理解のために、デジタル制御信号がシングルエンド信号である場合を中心に説明するが、同一の発明的原理が、差動信号としてデジタル制御信号が伝送される場合にも適用される。
【０１１５】
第１配線対６５１−１〜６５１−ｎは、デイジーチェーン方式で、マスター・コントローラ６１０と、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎとの間に連結される。従って、第１−１配線対６５１−１は、マスター・コントローラ６１０と、第１スレーブ・コントローラ６２０−１との間に連結され、第１−２配線対６５１−２は、第１スレーブ・コントローラ６２０−１と、第２スレーブ・コントローラ６２０−２との間に連結され、第１−３配線対６５１−３は、第２スレーブ・コントローラ６２０−２と、第３スレーブ・コントローラ６２０−３との間に連結される。かような方式で、第１−ｎ配線対６５１−ｎは、第ｎ−１スレーブ・コントローラ６２０−（ｎ−１）と、第ｎスレーブ・コントローラ６２０−ｎとの間に連結される。
【０１１６】
第２配線対６５３は、マスター・コントローラ６１０と、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎとの間に連結される。しかし、それは、例示的な実施形態であり、通信方式によって、第２配線対６５３もデイジーチェーン方式のような他の方式で連結されもする。
【０１１７】
スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、それぞれ遅延回路６３０及びＭＰＵ（micro processor unit）６４０を含んでもよい。遅延回路６３０は、第１−ｎ配線対６５１−ｎを介して入力される制御信号を、所定時間の間遅延させた後、遅延された制御信号、を第１−（ｎ＋１）配線対６５１−（ｎ＋１））を介して出力することができる。第１配線対６５１−１〜６５１−ｎは、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの遅延回路６３０によって連結される。
【０１１８】
遅延回路６３０は、通信方式によって多様に設計される。例えば、制御信号がアナログ信号である場合、遅延回路６３０は、抵抗、キャパシタまたはコイルを含んでもよい。制御信号がデジタル信号である場合、遅延回路６３０は、直列に連結されたバッファを含んでもよい。
【０１１９】
ＭＰＵ ６４０は、対応するスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの全般的な動作を制御することができる。スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎが、図２Ａに図示されたラックＢＭＳ ２３０、または図２Ｂに図示されたトレイＢＭＳ ２２３に対応する場合、ＭＰＵ ６４０は、ラックＢＭＳ ２３０またはトレイＢＭＳ ２２３のバッテリ管理動作を制御することができる。ＭＰＵ ６４０は、受信された制御信号に応答して活性化され、第２配線対６５３を介した通信信号の送受信を制御することができる。ＭＰＵ ６４０は、第２配線対６５３を介して受信された通信信号に含まれたマスター・コントローラ６１０からの制御命令に応答し、前記制御命令に対応する動作を遂行することができ、遂行結果を含む通信信号を、第２配線対６５３を介して伝送することができる。
【０１２０】
例えば、ＭＰＵ ６４０は、受信された制御信号に応答して活性化されれば、内部の駆動時間カウンタ（図示せず）を動作させることができる。ＭＰＵ ６４０は、マスター・コントローラ６１０からＩＤ割り当て命令を受信し、前記ＩＤ割り当て命令に応答し、前記駆動時間カウンタの駆動時間カウンタ値を保存することができる。ＭＰＵ ６４０は、保存された駆動時間カウンタ値を、他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに伝送することができる。ＭＰＵ ６４０は、他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎから受信された駆動時間カウンタ値と、自体が保存した駆動時間カウンタ値とを比較し、自体のＩＤを算出することができ、算出されたＩＤをフレーム信号に含め、マスター・コントローラ６１０に伝送することができる。
【０１２１】
次に、複数のスレーブ・コントローラについて詳細に説明する。容易な理解のために、マスター・コントローラと複数のスレーブ・コントローラとがＣＡＮ通信方式で通信すると仮定して説明する。
【０１２２】
図７Ａは、例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラを示すブロック図である。
【０１２３】
図７Ａに図示された例示的な実施形態によれば、スレーブ・コントローラ６２０ａは、ＭＰＵ ６４０、遅延回路６３０、及び端子６６１，６６２，６６３を含む。ＭＰＵ ６４０は、駆動時間カウンタ６４５を含む。
【０１２４】
スレーブ・コントローラ６２０ａのＭＰＵ ６４０は、マスター・コントローラ６１０（図６）から供給される駆動電力を利用して駆動される。スレーブ・コントローラ６２０ａは、以前スレーブ・コントローラまたはマスター・コントローラ６１０から伝達される駆動電力が入力される電力入力端子６６１、次のスレーブ・コントローラに駆動電力を伝達するための電力出力端子６６２、及び通信信号を送受信するための通信信号端子６６３を含んでもよい。
【０１２５】
電力入力端子６６１は、第１電力配線対６７１に連結され、電力出力端子６６２は、第２電力配線対６７２に連結される。第１電力配線対６７１を介して、電力入力端子６６１に入力される駆動電力は遅延回路６３０に入力される。遅延回路６３０は、入力された駆動電力を遅延させた後、電力出力端子６６２を介して、第２電力配線対６７２に伝達する。第１電力配線対６７１は、電源電圧ＶＣＣが供給される配線Ｖｉｎ＋と、接地電圧ＧＮＤが供給される配線Ｖｉｎ−とを含んでもよい。第２電力配線対６７２は、電源電圧ＶＣＣが伝達される配線Ｖｏｕｔ＋と、接地電圧ＧＮＤが伝達される配線Ｖｏｕｔ−とを含んでもよい。
【０１２６】
通信信号端子６６３は、通信配線対６７３に連結され、通信配線対６７３は、第１配線ＣＡＮ＿Ｈ及び第２配線ＣＡＮ＿Ｌを含んでもよい。
【０１２７】
電力入力端子６６１を介して供給された駆動電力は、ＭＰＵ ６４０に提供され、ＭＰＵ ６４０は、供給された駆動電力を利用して駆動を始める。図７Ａには、ＭＰＵ ６４０に、遅延回路６３０から出力される遅延された駆動電力が供給されると図示されているが、それは例示的なものであり、遅延回路６３０に入力される遅延されていない駆動電力がＭＰＵ ６４０に印加される。従って、ＭＰＵ ６４０は、電力出力端子６６２に連結されていると図示されているが、ＭＰＵ ６４０は、電力入力端子６６１に連結されもする。
【０１２８】
ＭＰＵ ６４０は、駆動開始と同時に、駆動時間カウンタ６４５を動作させることができる。通信信号端子６６３を介してＩＤ割り当て命令が受信されれば、ＭＰＵ ６４０は、駆動時間カウンタ６４５の値を保存し、保存された駆動時間カウンタ値を、通信信号端子６６３を介して出力することができる。ＭＰＵ ６４０は、他のスレーブ・コントローラから受信される駆動時間カウンタ値を受信することができ、保存された駆動時間カウンタ値と、受信された駆動時間カウンタ値とを比較し、自体のＩＤを算出することができる。ＭＰＵ ６４０は、算出されたＩＤをフレーム信号に含め、マスター・コントローラ６１０に提供することができる。
【０１２９】
図７Ｂは、他の例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラを示すブロック図である。
【０１３０】
図７Ｂに図示された例示的な実施形態によれば、スレーブ・コントローラ６２０ｂは、ＭＰＵ ６４０、遅延回路６３０、電力供給部６８０、及び端子６６１’，６６２’，６６３，６６４を含む。ＭＰＵ ６４０は、駆動時間カウンタ６４５を含む。
【０１３１】
本例示的な実施形態によれば、スレーブ・コントローラ６２０ｂのＭＰＵ ６４０は、マスター・コントローラ６１０（図６）から提供される駆動電力を利用して駆動されるものではなく、別途の電源部から供給される電力を利用して駆動される。前記別途の電源部は、スレーブ・コントローラ６２０ｂの外部に設置されたバッテリまたはパワーサプライでもある。他の例によれば、スレーブ・コントローラ６２０ｂは、電源部を含んでもよい。図７Ｂに図示された実施形態では、スレーブ・コントローラ６２０ｂのＭＰＵ ６４０は、外部の電源部（図示せず）から駆動電力を供給されて駆動するとして説明するが、それは、例示的なものであり、多様な形態に変形される。
【０１３２】
電力配線対６７４は、電力入力端子６６４を、前記外部の電源部に連結することができる。電力供給部６８０は、電力入力端子６６４、制御信号入力端子６６１’及びＭＰＵ ６４０に連結される。電力供給部６８０は、電力入力端子６６４を介して供給される駆動電力を受信し、活性化された制御信号に応答し、受信された電力をＭＰＵ ６４０に供給することができる。電力供給部６８０は、制御信号に応答して動作を始める電力回路を含んでもよい。前記電力回路は、例えば、ＬＤＯ（low drop out）のようなレギュレータ回路またはコンバータを含んでもよい。電力供給部６８０は、制御信号に応答し、電力入力端子６６４とＭＰＵ ６４０とを連結するスイッチを含んでもよい。
【０１３３】
スレーブ・コントローラ６２０ｂは、以前スレーブ・コントローラまたはマスター・コントローラ６１０から伝達される制御信号が、制御信号入力端子６６１’、次のスレーブ・コントローラに制御信号を伝達するための制御信号出力端子６６２’、及び通信信号を送受信するための通信信号端子６６３を含んでもよい。
【０１３４】
制御信号入力端子６６１’は、第１制御配線対６７１’に連結され、第１制御配線対６７１’は、第１配線Ｓｉｎ＋と第２配線Ｓｉｎ−とを含んでもよい。制御信号出力端子６６２’は、第２制御配線対６７２’に連結され、第２制御配線対６７２’は、第１配線Ｓｏｕｔ＋と第２配線Ｓｏｕｔ−とを含んでもよい。通信信号端子６６３は、通信配線対６７３に連結され、通信配線対６７３は、第１配線ＣＡＮ＿Ｈ及び第２配線ＣＡＮ＿Ｌを含んでもよい。
【０１３５】
第１制御配線対６７１’を介して制御信号入力端子６６１’に入力される制御信号は、遅延回路６３０に入力される。遅延回路６３０は、入力された制御信号を遅延させた後、遅延された制御信号を、制御信号出力端子６６２’を介して、第２制御配線対６７２’に伝達する。
【０１３６】
制御信号入力端子６６１’から供給された制御信号は、電源供給部６８０に提供され、電源供給部６８０は、活性化された制御信号に応答し、ＭＰＵ ６４０に駆動電力を供給することができる。ＭＰＵ ６４０は、電源供給部６８０から供給された駆動電力を利用して駆動を始める。図７Ｂには、電源供給部６８０が制御信号入力端子６６１’に入力された制御信号に応答するに図示されているが、それは、例示的なものであり、電源供給部６８０は、遅延回路６３０から出力される遅延された制御信号に応答して動作することもできる。
【０１３７】
ＭＰＵ ６４０は、駆動開始と同時に、駆動時間カウンタ６４５を動作させることができる。通信信号端子６６３を介して、ＩＤ割り当て命令が受信されれば、ＭＰＵ ６４０は、駆動時間カウンタ６４５の値を保存し、保存された駆動時間カウンタ値を、通信信号端子６６３を介して出力することができる。ＭＰＵ ６４０は、他のスレーブ・コントローラから、通信信号端子６６３を介して受信される駆動時間カウンタ値を受信することができ、保存された駆動時間カウンタ値と、受信された駆動時間カウンタ値とを比較し、自体のＩＤを算出することができる。ＭＰＵ ６４０は、通信信号端子６６３を介して、算出されたＩＤをフレーム信号に含め、マスター・コントローラ６１０に提供することができる。
【０１３８】
図７Ｃは、他の例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラを示すブロック図である。
【０１３９】
図７Ｃに図示された例示的な実施形態によれば、スレーブ・コントローラ６２０ｃは、ＭＰＵ ６４０、遅延回路６３０、電力供給部６８０、及び端子６６１，６６２，６６３を含む。ＭＰＵ ６４０は、駆動時間カウンタ６４５を含む。
【０１４０】
スレーブ・コントローラ６２０ｃのＭＰＵ ６４０は、マスター・コントローラ６１０から供給される駆動電力を利用して駆動される。スレーブ・コントローラ６２０ｃは、以前スレーブ・コントローラまたはマスター・コントローラ６１０（図６）から伝達される駆動電力が入力される電力入力端子６６１、次のスレーブ・コントローラに駆動電力を伝達するための電力出力端子６６２、及び通信信号を送受信するための通信信号端子６６３を含んでもよい。
【０１４１】
電力入力端子６６１は、第１電力配線対６７１に連結され、第１電力配線対６７１は、電源電圧ＶＣＣが供給される配線Ｖｉｎ＋と、接地電圧ＧＮＤが供給される配線Ｖｉｎ−とを含んでもよい。電力出力端子６６２は、第２電力配線対６７２に連結され、第２電力配線対６７２は、電源電圧ＶＣＣが伝達される配線Ｖｏｕｔ＋と、接地電圧ＧＮＤが伝達される配線Ｖｏｕｔ−とを含んでもよい。第１電力配線対６７１を介して、電力入力端子６６１に入力される駆動電力は、遅延回路６３０に入力される。遅延回路６３０は、入力された駆動電力を遅延させた後、電力出力端子６６２を介して、第２電力配線対６７２に伝達する。
【０１４２】
通信信号端子６６３は、通信配線対６７３に連結され、通信配線対６７３は、第１配線ＣＡＮ＿Ｈ及び第２配線ＣＡＮ＿Ｌを含んでもよい。
【０１４３】
電力供給部６８０は、電力入力端子６６１、電力出力端子６６２及びＭＰＵ ６４０に連結される。電力供給部６８０は、電力入力端子６６１を介して供給される駆動電力を受信することができる。遅延回路６３０から出力される遅延された駆動電力は、活性化された制御信号として、電力供給部６８０に提供される。電力供給部６８０は、遅延回路６３０から出力される活性化された制御信号に応答し、電力入力端子６６１を介して供給される駆動電力を、ＭＰＵ ６４０に供給することができる。
【０１４４】
電力供給部６８０は、前記活性化された制御信号に応答し、動作を始めることができ、ＬＤＯのようなレギュレータ回路またはコンバータを含んでもよい。電力供給部６８０は、前記活性化された制御信号に応答し、電力入力端子６６１とＭＰＵ ６４０とを連結するスイッチを含んでもよい。
【０１４５】
電力入力端子６６１を介して供給された駆動電力は、電力供給部６８０を経てＭＰＵ ６４０に提供され、ＭＰＵ ６４０は、供給された駆動電力を利用して駆動を始めることができる。
【０１４６】
ＭＰＵ ６４０は、駆動開始と同時に、駆動時間カウンタ６４５を動作させることができる。通信信号端子６６３を介してＩＤ割り当て命令が受信されれば、ＭＰＵ ６４０は、駆動時間カウンタ６４５の値を保存し、保存された駆動時間カウンタ値を、通信信号端子６６３を介して出力することができる。ＭＰＵ ６４０は、他のスレーブ・コントローラから通信信号端子６６３を介して受信される駆動時間カウンタ値を受信することができ、保存された駆動時間カウンタ値と、受信された駆動時間カウンタ値とを比較し、自体のＩＤを算出することができる。ＭＰＵ ６４０は、通信信号端子６６３を介して、算出されたＩＤをフレーム信号に含め、マスター・コントローラ６１０に提供することができる。
【０１４７】
次に、遅延回路について詳細に説明する。
【０１４８】
図８Ａないし図８Ｇは、多様な例示的な実施形態によるスレーブ・コントローラに含まれる遅延回路を示す回路図である。
【０１４９】
図８Ａを参照すれば、遅延回路６３０ａは、第１入力端子ｉｎ＋と、第１出力端子ｏｕｔ＋との間に連結された抵抗Ｒ；及び第１出力端子ｏｕｔ＋と、第２出力端子ｏｕｔ−との間に連結されたキャパシタＣ；を含んでもよい。第２入力端子ｉｎ−と、第２出力端子ｏｕｔ−は、互いに連結される。
【０１５０】
第１入力端子ｉｎ＋と、第２入力端子ｉｎ−は、図７Ａあるいは図７Ｃに図示された入力端子６６１に対応し、第１出力端子ｏｕｔ＋と、第２出力端子ｏｕｔ−は、図７Ａあるいは図７Ｃに図示された出力端子６６２に対応する。
【０１５１】
マスター・コントローラ６１０（図６）から駆動電力が、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに伝達される場合、第１入力端子ｉｎ＋には、電源電圧ＶＳＳ（図７Ａ）が印加され、第２入力端子ｉｎ−には、接地電圧ＧＮＤ（図７Ｂ）が印加される。第１出力端子ｏｕｔ＋には、遅延された電源電圧ＶＳＳが出力され、第２出力端子ｉｎ−には、接地電圧ＧＮＤが出力される。実際、ユニットパルス（unit pulse）形態で、電源電圧ＶＳＳ（図１１）が第１入力端子ｉｎ＋に印加される場合、第１出力端子ｏｕｔ＋には、緩慢に増加する電源電圧波形が示される。第１入力端子ｉｎ＋に電源電圧ＶＳＳが印加された後、第１出力端子ｏｕｔ＋の電圧は、所定時間ほど遅延され、ＭＰＵ ６４０が駆動する駆動電圧Ｖｔｈ（図１１）に逹する。前記所定時間は、抵抗Ｒ及びキャパシタＣの値によって決定される。前記所定時間は、抵抗ＲとキャパシタＣとを乗じた時定数ＲＣによって決定される。
【０１５２】
マスター・コントローラ６１０から、デジタル制御信号が、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎが伝達される場合、第１入力端子ｉｎ＋には、デジタル制御信号がローディングされる信号ラインが連結され、第２入力端子ｉｎ−には、接地ラインが連結される。
【０１５３】
図８Ｂを参照すれば、遅延回路６３０ｂは、第１入力端子ｉｎ＋と、第１出力端子ｏｕｔ＋との間に連結された抵抗Ｒ；及び第１入力端子ｉｎ＋と、第２入力端子ｉｎ−との間に連結されたキャパシタＣ；を含む。第２入力端子ｉｎ−と、第２出力端子ｏｕｔ−は、互いに連結される。
【０１５４】
図８Ｃを参照すれば、遅延回路６３０ｃは、第１入力端子ｉｎ＋と、第１出力端子ｏｕｔ＋との間に直列に連結された２個の抵抗Ｒ；直列に連結された２個の抵抗Ｒ間のノードＮと、第２入力端子ｉｎ−との間に連結されたキャパシタＣ；を含む。第２入力端子ｉｎ−と、第２出力端子ｏｕｔ−は、互いに連結される。
【０１５５】
図８Ｄを参照すれば、遅延回路６３０ｄは、第１入力端子ｉｎ＋と、第１出力端子ｏｕｔ＋との間に連結された抵抗Ｒ；第２入力端子ｉｎ−と、第２出力端子ｏｕｔ−との間に連結された抵抗Ｒ；及び第１出力端子ｏｕｔ＋と、第２出力端子ｏｕｔ−との間に連結されたキャパシタＣ；を含む。遅延回路６３０ｄは、マスター・コントローラ６１０から、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに伝送されるデジタル制御信号が差動信号である場合に、特に有用である。キャパシタＣは、第１出力端子ｏｕｔ＋と、第２出力端子ｏｕｔ−との間に連結されず、第１入力端子ｉｎ＋と、第２入力端子ｉｎ−との間に連結されもする。また、第１出力端子ｏｕｔ＋と、キャパシタＣとの間に、抵抗Ｒがさらに連結され、第２出力端子ｏｕｔ−と、キャパシタＣとの間に、抵抗Ｒがさらに連結されてもよい。
【０１５６】
図８Ｅを参照すれば、遅延回路６３０ｅは、第１入力端子ｉｎ＋と、第１出力端子ｏｕｔ＋との間に直列に連結された抵抗Ｒ；及びコイルＬ；を含む。第２入力端子ｉｎ−と、第２出力端子ｏｕｔ−は、互いに連結される。
【０１５７】
図８Ｆを参照すれば、遅延回路６３０ｆは、第１入力端子ｉｎ＋と、第１出力端子ｏｕｔ＋との間に直列に連結された抵抗Ｒ；及びコイルＬ：並びに第２入力端子ｉｎ−と、第２出力端子ｏｕｔ−との間に直列に連結された抵抗Ｒ；及びコイルＬ：を含む。遅延回路６３０ｆは、マスター・コントローラ６１０から、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに伝送されるデジタル制御信号が、差動信号である場合に、特に有用である。
【０１５８】
図８Ｇを参照すれば、遅延回路６３０ｇは、第１入力端子ｉｎ＋と、第１出力端子ｏｕｔ＋との間に連結されたバッファを含む。第２入力端子ｉｎ−と、第２出力端子ｏｕｔ−は、互いに連結される。前記バッファは、直列に連結された偶数個のインバータによって構成される。遅延回路６３０ｇは、マスター・コントローラ６１０から、デジタル制御信号がスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに伝送される場合に、有用である。前記デジタル制御信号が差動信号である場合、遅延回路６３０ｇは、第２入力端子ｉｎ−と、第２出力端子ｏｕｔ−との間に連結されたバッファをさらに含んでもよい。
【０１５９】
図９は、例示的な実施形態によって、図８Ａの遅延回路を採用したスレーブ・コントローラを示すブロック図である。
【０１６０】
図９に図示された例示的な実施形態によれば、第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋ、と第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１が図示される。
【０１６１】
第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋと、第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１は、それぞれ図８Ａに図示された遅延回路６３０ａ、及びＭＰＵ ６４０（図７Ａ）を含む。また、第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋと、第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１は、それぞれ入力端子６６５及び出力端子６６６を含む。
【０１６２】
第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋの入力端子６６５は、４本の配線を介して、第（ｋ−１）スレーブ・コントローラ（図示せず）の出力端子に連結される。前記４本の配線は、駆動電力が伝送される第１電力配線Ｖｉｎ＋及び第２電力配線Ｖｉｎ−、並びにＣＡＮ通信方式の通信信号が伝送される第１通信配線ＣＡＮ＿Ｈ及び第２通信配線ＣＡＮ＿Ｌを含む。
【０１６３】
第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋの出力端子６６６は、４本の配線を介して、第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１の入力端子６６５に連結される。前記４本の配線も、駆動電力が伝送される第１電力配線Ｖｉｎ＋及び第２電力配線Ｖｉｎ−、並びにＣＡＮ通信方式の通信信号が伝送される第１通信配線ＣＡＮ＿Ｈ及び第２通信配線ＣＡＮ＿Ｌを含む。
【０１６４】
また、第ｋ＋１スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１の出力端子６６６は、４本の配線を介して、第（ｋ＋２）スレーブ・コントローラ（図示されず）の入力端子に連結される。図９に図示される例示的な実施形態で、第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋと、第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１は、マスター・コントローラ６１０から提供される駆動電力を利用して動作すると仮定して説明する。しかし、それは、例示的なものであり、第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋと、第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１は、多様な形態を有することができる。
【０１６５】
第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋ内で、入力端子６６５に連結された第１通信配線ＣＡＮ＿Ｈと、第２通信配線ＣＡＮ＿Ｌは、それぞれ内部配線を介して、出力端子６６６に連結された第１通信配線ＣＡＮ＿Ｈと、第２通信配線ＣＡＮ＿Ｌとに直接連結される。また、入力端子６６５に連結された第１通信配線ＣＡＮ＿Ｈと、第２通信配線ＣＡＮ＿Ｌは、それぞれ内部配線を介して、ＭＰＵ ６４０の通信端子に連結される。
【０１６６】
第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋ内で、入力端子６６５に連結された第２電力配線Ｖｉｎ−は、接地され、内部配線を介して、出力端子６６６に連結された第２電力配線Ｖｉｎ−に直接連結される。
【０１６７】
入力端子６６５に連結された第１電力配線Ｖｉｎ＋は、遅延回路６３０ａに連結される。出力端子６６６に連結された第１電力配線Ｖｉｎ＋は、遅延回路６３０ａのノードＮに連結される。遅延回路６３０ａは、入力端子６６５に連結された第１電力配線Ｖｉｎ＋とノードＮとの間に連結された抵抗Ｒ；及びノードＮと接地ＧＮＤとの間のキャパシタＣ；を含む。ノードＮは、ＭＰＵ ６４０の電源端子ＶＣＣに連結され、ＭＰＵ ６４０の接地端子ＧＮＤは、接地される。ＭＰＵ ６４０の電源端子ＶＣＣには、ノードＮの電圧が印加される。
【０１６８】
第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋの入力端子６６５に連結された第１電力配線Ｖｉｎ＋を介して、電源電圧が印加される場合、キャパシタＣによって、ノードＮの電圧が徐々に上昇する。従って、入力端子６６５に連結された第１電力配線Ｖｉｎ＋に電源電圧が印加される時点に比べて、所定の時間が過ぎた後、第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋのＭＰＵ ６４０が駆動を始める。
【０１６９】
また、第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１のノードＣにも、キャパシタＣが連結されるので、第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１のノードＮの電圧は、第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋのノードＮの電圧よりも徐々に上昇する。従って、第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１のＭＰＵ ６４０は、第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋのＭＰＵ ６４０が駆動を始めた後、所定時間が過ぎた後になって初めて駆動を始める。
【０１７０】
従って、第ｋスレーブ・コントローラ６２０ｋのＭＰＵ ６４０が先に活性化され、第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ６２０ｋ＋１のＭＰＵ ６４０が後に活性化される。
【０１７１】
図１０は、例示的な実施形態によって、図９に図示されたスレーブ・コントローラが連結された場合の電力配線対の等価回路図を示している。
【０１７２】
図１０を参照すれば、第１電力端子Ｖｉｎ＋と、第２電力端子Ｖｉｎ−は、マスター・コントローラ６１０（図６）に連結され、マスター・コントローラ６１０は、第１電力端子Ｖｉｎ＋と、第２電力端子Ｖｉｎ−とを介して、駆動電力をスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎ（図６）に供給することができる。
【０１７３】
第１スレーブ・コントローラ６２０−１は、第１ノードＮ１の電圧Ｖ１を駆動電力として使用し、第２スレーブ・コントローラ６２０−２は、第２ノードＮ２の電圧Ｖ２を駆動電力として使用することができる。第ｎスレーブ・コントローラ６２０−ｎは、第ｎノードＮＮの電圧ＶＮを駆動電力として使用することができる。第２電力端子Ｖｉｎ−には、接地電圧ＧＮＤが印加される。
【０１７４】
第１電力端子Ｖｉｎ＋と、第ＮノードＮＮとの間に、ｎ個の抵抗Ｒが直列に連結され、抵抗Ｒ間のノードが、それぞれ第１ノードＮ１ないし第（ｎ−１）ノードＮ（Ｎ−１）に対応することによって、等価的に表現される。また、第１ノードＮ１ないし第ＮノードＮＮと、第２電力端子Ｖｉｎ−との間には、キャパシタＣがそれぞれ連結されることによって、等価的に表現される。
【０１７５】
図１１は、図９に図示された等価回路に駆動電圧が供給された場合の電圧Ｖ１〜ＶＮのグラフを図示している。
【０１７６】
図１１に図示された例示的な実施形態によれば、第２電力端子Ｖｉｎ−は、接地され、電源電圧ＶＳＳが、時間ｔ０で第１電力端子Ｖｉｎ＋に印加される。駆動電圧Ｖｔｈは、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎのＭＰＵ ６４０が駆動を始める電圧である。
【０１７７】
第１ノードＮ１の第１電圧Ｖ１は、時間ｔ１で駆動電圧Ｖｔｈに逹し、第１スレーブ・コントローラ６２０−１のＭＰＵ ６４０は、時間ｔ１で活性化される。第２ノードＮ２の第２電圧Ｖ２は、時間ｔ２で駆動電圧Ｖｔｈに逹し、第２スレーブ・コントローラ６２０−２のＭＰＵ ６４０は、時間ｔ２で活性化される。第３ノードＮ３の第３電圧Ｖ３は、時間ｔ３で駆動電圧Ｖｔｈに逹し、第３スレーブ・コントローラ６２０−３のＭＰＵ ６４０は、時間ｔ３で活性化される。かような方式で、第ｎノードＮＮの第ｎ電圧ＶＮは、時間ｔｎで駆動電圧Ｖｔｈに逹し、第ｎスレーブ・コントローラ６２０−ＮのＭＰＵ ６４０は、時間ｔｎで活性化される。例えば、図１０の等価回路図で、抵抗Ｒが１０Ωであり、キャパシタＣが１μＦである場合、時間ｔ０〜ｔｎの時間間隔は、それぞれ約２０μｓである。また、図１０の等価回路図で、抵抗Ｒが１０ΩであってキャパシタＣが０．１μＦである場合、時間ｔ０〜ｔｎの時間間隔は、それぞれ約２ｍｓである。抵抗ＲとキャパシタＣは、前記時間間隔を、ＭＰＵ ６４０内の駆動時間カウンタ６４５が感知することが可能なように設定する。
【０１７８】
図１２は、例示的な実施形態によって、図６に図示された通信システムで、スレーブ・コントローラが自体の物理的連結順序に対応し、固有ＩＤを割り当てる方法について説明するためのタイミング図である。
【０１７９】
図１２に図示された例示的な実施形態によれば、マスター・コントローラ６１０が、時間ｔ０が制御信号を活性化させれば、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、前記活性化された制御信号に応答して順次に活性化される。
【０１８０】
図１１のグラフに図示されているように、マスター・コントローラ６１０が、時間ｔ０で、制御信号をハイレベルに遷移したとしても、遅延回路６３０によって、第１スレーブ・コントローラ６２０−１の電圧Ｖ１は、時間ｔ１で駆動電圧Ｖｔｈに逹する。また、第２スレーブ・コントローラ６２０−２の電圧Ｖ２は、時間ｔ２で駆動電圧Ｖｔｈに逹する。かような方式で、第ｎスレーブ・コントローラ６２０−ｎの電圧ＶＮは、時間ｔＮで駆動電圧Ｖｔｈに逹する。従って、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎのＭＰＵ ６４０は、対応するスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの物理的連結順序によって、順次に活性化される。スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎのＭＰＵ ６４０が活性化されれば、ＭＰＵ ６４０の駆動時間カウンタ６４５が動作し始める。駆動時間カウンタ６４５は、ＭＰＵ ６４０が活性化された時点以後の時間をカウントすることができる。
【０１８１】
マスター・コントローラ６１０は、既定の時間ｓ０で、ＩＤ割り当て命令を行う。既定の時間ｓ０は、あらゆるスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎのＭＰＵ ６４０が活性化されるように決定されなければならない。ＩＤ割り当て命令は、通信信号として、あらゆるスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに同時に提供される。ＩＤ割り当て命令は、ブロードキャスト方式で提供される。
【０１８２】
スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、時間ｓ１で、ＩＤ割り当て命令を受信し、駆動時間カウンタ６４５のカウント値を保存することができる。スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、第１スレーブ・コントローラ６２０−１から第ｎスレーブ・コントローラ６２０−ｎまで順次に活性化されるので、同一時点で、第１スレーブ・コントローラ６２０−１のカウント値が最も大きく、第ｎスレーブ・コントローラ６２０−ｎのカウント値が最も小さい。
【０１８３】
例えば、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、ＩＤ割り当て命令を受信した時間ｓ１で、第１スレーブ・コントローラ６２０−１のカウント値が１，３００であり、第２スレーブ・コントローラ６２０−２のカウント値が１，２００であり、第３スレーブ・コントローラ６２０−３のカウント値が１，１００であり、第ｎスレーブ・コントローラ６２０−ｎのカウント値が６００でもある。
【０１８４】
時間ｓ２で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、時間ｓ１で保存したカウント値を、他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに、通信信号として伝送することができる。スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、時間ｓ２で、実質的に同時にカウント値を伝送するが、ＭＰＵ ６４０内の通信コントローラによって、優先順位よって、伝送順序が決定される。優先順位は、ＩＤによって決定され、そのために、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、保存されたカウント値を、臨時ＩＤとして使用して、カウント値を含む通信信号を出力することができる。
【０１８５】
時間ｓ３で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎのカウント値をいずれも受信し、自体のカウント値と、受信したカウント値とを比較し、自体のＩＤを決定することができる。自体のカウント値と、受信したカウント値とを比較し、自体のＩＤを決定する方法は、図１５を参照して詳細に説明する。
【０１８６】
時間ｓ４で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、自体のＩＤが割り当てられたことを示すＩＤ割り当て完了メッセージを送信することができる。マスター・コントローラ６１０は、前記ＩＤ割り当て完了メッセージを受信し、割り当てられたＩＤを基に、通信を行うことができる。
【０１８７】
図１３は、例示的な実施形態による、図６に図示された通信システムでのマスター・コントローラの動作フローチャートである。
【０１８８】
図１３に図示された例示的な実施形態によれば、段階（Ｓ１３１）で、マスター・コントローラ６１０は、制御信号を出力する。図１２に図示されたように、マスター・コントローラ６１０は、時間ｔ０で、活性化された制御信号を出力することができる。活性化された制御信号は、遅延回路６３０によって、順次にスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに逹する。活性化された制御信号が逹した順序によって、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎが活性化される。
【０１８９】
段階（Ｓ１３２）で、マスター・コントローラ６１０は、あらゆるスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎが活性化されるように、所定時間待機する。
【０１９０】
段階（Ｓ１３３）で、マスター・コントローラ６１０は、ＩＤ割り当て命令を、あらゆるスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに伝送する。ＩＤ割り当て命令には、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数に係わる情報が含まれる。マスター・コントローラ６１０は、ＩＤ割り当て命令以外に、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数に係わる情報が含まれたメッセージを伝送することもできる。
【０１９１】
スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、ＩＤ割り当て命令を受信し、内部駆動時間カウンタの駆動時間カウンタ値を利用して、ＩＤを割り当てる。スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、ＩＤ割り当てが終われば、ＩＤ割り当て終了メッセージを送信する。
【０１９２】
段階（Ｓ１３４）で、マスター・コントローラ６１０は、あらゆるスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎから、ＩＤ割り当て終了メッセージを受信したか否かということを判断し、あらゆるスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎから、ＩＤ割り当て終了メッセージを受信すれば、新たに割り当てられたＩＤを利用して、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎと通信を行う。
【０１９３】
図１４は、例示的な実施形態による、図６に図示された通信システムでのスレーブ・コントローラの動作フローチャートである。
【０１９４】
図１４に図示された例示的な実施形態によれば、段階（Ｓ１４１）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、マスター・コントローラ６１０から出力された制御信号を受信する。前述のように、制御信号は、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの遅延回路により、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、順次に制御信号を受信する。
【０１９５】
段階（Ｓ１４２）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、受信した制御信号に応答し、駆動時間カウンタを動作させる。駆動時間カウンタは、制御信号を受信した時点以後の時間をカウントする。
【０１９６】
段階（Ｓ１４３）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、ＩＤ割り当て命令を受信するまで駆動時間カウンタの駆動時間カウンタ値を増加させる。
【０１９７】
段階（Ｓ１４４）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎが、ＩＤ割り当て命令を受信すれば、駆動時間カウンタの駆動時間カウンタ値を保存する。ＩＤ割り当て命令に、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数に係わる情報が含まれているか、あるいはスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数に係わる情報を含むメッセージを受信した場合、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数に係わる情報を得ることができる。
【０１９８】
段階（Ｓ１４５）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、保存した駆動時間カウンタ値を、他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎに伝送する。
【０１９９】
段階（Ｓ１４６）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎから、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎのカウント値を受信する。
【０２００】
段階（Ｓ１４７）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、自体の保存された駆動時間カウンタ値と、他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎから受信したカウント値とを比較し、自体のＩＤを算出する。
【０２０１】
段階（Ｓ１４８）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、算出されたＩＤを自ら割り当て、ＩＤ割り当て完了メッセージを、マスター・コントローラ６１０に伝送する。
【０２０２】
図１５は、例示的な実施形態による、図６に図示された通信システムでのスレーブ・コントローラが、ＩＤを算出する過程を示すフローチャートである。
【０２０３】
図１５に図示された例示的な実施形態によれば、段階（Ｓ１５１）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、臨時ＩＤを１に初期化し、メッセージカウンタを１に初期化する。前述のように、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数に係わる情報を、マスター・コントローラ６１０から得ることができる。また、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、段階（Ｓ１４４）（図１４）で、自体の駆動時間カウンタ値を保存している。
【０２０４】
段階（Ｓ１５２）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎからカウント値を受信する。
【０２０５】
段階（Ｓ１５３）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎからカウント値を受信すれば、メッセージカウンタを１ほど増加させる。
【０２０６】
段階（Ｓ１５４）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、段階（Ｓ１５２）で受信したカウント値と、段階（Ｓ１４４）で保存した自体のカウント値とを比較する。
【０２０７】
段階（Ｓ１５５）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、段階（Ｓ１５２）で受信したカウント値が、段階（Ｓ１４４）で保存した自体のカウント値より大きい場合、臨時ＩＤを１ほど増加させる。一方、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、段階（Ｓ１５２）で受信したカウント値が、段階（Ｓ１４４）で保存した自体のカウント値より大きくない場合、臨時ＩＤを増加させず、段階（Ｓ１５６）に進む。
【０２０８】
段階（Ｓ１５６）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、メッセージカウンタが、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数と一致するか否かということを判断する。メッセージカウンタが、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数と一致する場合、段階（Ｓ１５７）に進み、メッセージカウンタが、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数と一致しない場合、段階（Ｓ１５２）に進む。
【０２０９】
段階（Ｓ１５７）で、メッセージカウンタが、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数と一致するので、それ以上受信する他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎのカウント値がないので、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、臨時ＩＤをＩＤとして設定する。それにより、ＩＤ割り当てが完了し、段階（Ｓ１４８）で、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、ＩＤ割り当て完了メッセージを、マスター・コントローラ６１０に伝送する。
【０２１０】
スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎの総個数が８であり、第１スレーブ・コントローラ６２０−１ないし第８スレーブ・コントローラ６２０−８のカウント値が、それぞれ８００、７００、６００、５００、４００、３００、２００及び１００であると仮定する。
【０２１１】
第５スレーブ・コントローラ６２０−５の場合、保存したカウント値が４００である。第５スレーブ・コントローラ６２０−５は、第１スレーブ・コントローラ６２０−１ないし第４スレーブ・コントローラ６２０−４のカウント値（８００，７００，６００，５００）が受信されるとき、臨時ＩＤを増加させる。臨時ＩＤが１に初期化されたので、臨時ＩＤは、１ほど回増加される。他のスレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−４，６２０−６〜６２０−８からカウント値をいずれも受信した場合、臨時ＩＤは、５になる。従って、第５スレーブ・コントローラ６２０−５は、自体の物理的連結順序と同一のＩＤを有することになる。
【０２１２】
従って、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、物理的連結順序と一致するＩＤを割り当てるために、物理的連結順序を検出するための別途の回路を追加したり、あるいは一つ一つ別途にハードウェア的にまたはソフトウェア的に、管理したりする必要がない。スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、例示的な実施形態による方法によって、自ら自体の物理的連結順序を把握することができ、物理的連結順序に対応するＩＤを割り当てることができる。従って、スレーブ・コントローラ６２０−１〜６２０−ｎは、互いにいかなる制約もなしに、簡便に互換して使用することができ、追加回路による製造コストの増加が招来されず、別途に管理する手間も要求されない。
【０２１３】
要約すれば、エネルギー保存システムは、新再生エネルギーを生成する発電システム、電力を保存するバッテリシステム、そして既存の系統を連繋させるシステムに具現される。
【０２１４】
該エネルギー保存システムで、バッテリシステムは、バッテリシステムによって電力が供給される負荷の負荷量によって、多様に設計される。バッテリシステムは、外部から電力を供給されて電力を保存することができ、保存されている電力を外部に供給することができる。すなわち、バッテリシステムは、充電動作及び放電動作を遂行することができる。
【０２１５】
該バッテリシステムは、安定的な動作のために、内部状態をモニタリングし、モニタリングによって測定されたデータを集めることができる。該バッテリシステムは、マスター・スレーブ構造を有する多様なバッテリ管理部を含んでもよい。スレーブに該当するバッテリ管理部（または、スレーブ・コントローラ）は、マスターに該当するバッテリ管理部（または、マスター・コントローラ）で測定されたデータを伝送することができ、マスター・コントローラは、データをいずれも受信して集めることができる。
【０２１６】
スレーブ・コントローラは、それぞれ固有識別子（ＩＤ）を有し、マスター・コントローラは、固有ＩＤを介して、スレーブ・コントローラを識別することができる。管理の容易性のために、固有ＩＤは、スレーブ・コントローラの連結順序に対応するように決定される。しかし、スレーブ・コントローラが、連結順序に対応する固有ＩＤをそれぞれ有するため、スレーブ・コントローラの連結順序または位置を検出することができる別途の回路、または装置が追加されなければならないとしたら、製品のコストが上昇するであろう。別途の追加回路または装置を追加せずに、スレーブ・コントローラに連結順序に対応する固有ＩＤを割り当てるために、スレーブ・コントローラのハードウェアを異なってセッティングしたり、あるいは他のソフトウェアをアップロードしなければならないが、その方法は、スレーブ・コントローラごとに、ハードウェアまたはソフトウェアを別途に開発して管理したりしなければならないという問題がある。
【０２１７】
詳細な説明または特許請求の範囲で使用される「前記」の用語、及びそれと類似した指示用語の使用は、単数及び複数のいずれにも該当するものである。また、範囲（range）が記載された場合、矛盾する記載がない限り、前記範囲に属する個別的な値が記載されたものであると解釈されなければならない。方法を構成する段階の順序が明確に記載されていないのであれば、前記段階は、適切な順序で実行されるのである。実施形態は、動作の順序に係わる説明に限定されるものではない。あらゆる例示または例示的な用語（例えば、「など」）は、単に例示的な実施形態について説明するためのものである。
【０２１８】
例示的な実施形態が本明細書に提示され、特定用語が使用されたとしても、限定を目的に使用されたものではなく、ただ一般的なものであり、説明のためのものであると解釈されなければならない。一部例において、本明細書の出願時の当業者に自明なことであろうが、特定実施形態と係わって記述された特徴、特性及び／または構成要素は、明示上な特定する記載がない限り、単独で使用されもし、他の実施形態と係わって記述された他の特徴、特性及び／または構成要素と組み合わせて使用されもする。従って、本発明の思想は、前述の実施形態に限って決められるものではなく、特許請求の範囲だけではなく、その特許請求の範囲と均等であるか、あるいはそれから等価的に変更されたあらゆる範囲が本発明の思想の範疇に属するものである。
【産業上の利用可能性】
【０２１９】
本発明のバッテリシステム及びバッテリシステムの管理方法は、例えば、エネルギー活用関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【符号の説明】
【０２２０】
１    エネルギー保存システム
２    発電システム
３    系統
４    負荷
１０    電力変換システム
１１，５６    電力変換部
１２    ＤＣリンク部
１３    インバータ
１４    コンバータ
１５    統合コントローラ
２０，３００    バッテリシステム
２００    システムＢＭＳ
２１０−１ないし２１０−Ｉ    バッテリラック
２２０    ラック
２２１−１ないし２２１−ｍ    バッテリトレイ
２２２   トレイ
２２３    トレイＢＭＳ
２２４    第２バスライン
２３０    ラックＢＭＳ
２４０    ラック保護回路
２５０    第１バスライン
３０    第１スイッチ
４０    第２スイッチ
５０    電気自動車
５１    ＥＣＵ
５２    インバータ・コントローラ
５３    インバータ
５４    モータ
５５    ＤＣ充電部
５７    ＡＣ充電部
３０１    ＢＭＳ
３０２    バッテリパック
３１０    マスターＢＭＳ
３２０−１ないし３２０−ｎ    スレーブＢＭＳ
３３０−１ないし
３３０−ｎ    バッテリ・モジュール
３４０    第２バスライン
４００，６００    通信システム
４１０，６１０    マスター・コントローラ
４２０−１ないし４２０−ｎ，６２０−１ないし６２０−ｎ，６２０ａ，６２０ｂ，６２０ｃ    スレーブ・コントローラ
４３０    第４バスライン
６２０ｋ    第ｋスレーブ・コントローラ
６２０ｋ＋１    第（ｋ＋１）スレーブ・コントローラ
６３０，６３０ａ，６３０ｂ，６３０ｃ，６３０ｄ，６３０ｅ，６３０ｆ，６３０ｇ    遅延回路
６４０    ＭＰＵ
６４５    カウンタ
６５１−１ないし６５１−ｎ    第１配線対
６５３    第２配線対
６６１，６６４    電力入力端子
６６１’    制御信号入力端子
６６２，６６４    電力出力端子
６６２’    制御信号出力端子
６６３    通信信号端子
６６５    入力端子
６６６    出力端子
６７１    第１電力配線対
６７１’    第１制御配線対
６７２    第２電力配線対
６７２’    第２制御配線対
６７３    通信配線対
６８０    電力供給部
【図１】
2014239639.tif 000003
【図２Ａ】
2014239639.tif 000004
【図２Ｂ】
2014239639.tif 000005
【図３Ａ】
2014239639.tif 000006
【図３Ｂ】
2014239639.tif 000007
【図４】
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【図５】
2014239639.tif 000009
【図６】
2014239639.tif 000010
【図７Ａ】
2014239639.tif 000011
【図７Ｂ】
2014239639.tif 000012
【図７Ｃ】
2014239639.tif 000013
【図８Ａ】
2014239639.tif 000014
【図８Ｂ】
2014239639.tif 000015
【図８Ｃ】
2014239639.tif 000016
【図８Ｄ】
2014239639.tif 000017
【図８Ｅ】
2014239639.tif 000018
【図８Ｆ】
2014239639.tif 000019
【図８Ｇ】
2014239639.tif 000020
【図９】
2014239639.tif 000021
【図１０】
2014239639.tif 000022
【図１１】
2014239639.tif 000023
【図１２】
2014239639.tif 000024
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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