(57)【要約】      （修正有）【課題】無線通信を用いてバッテリセルの情報を送受信する技術を提供する。【解決手段】バッテリセルの情報を取得して変換するコンバータ６１２と、コントローラ６１１の命令に応答して前記変換された情報を隣接するバッテリセルに対して送受信するアンテナ６１５−１、６１５−２と、コントローラ６１１の他の命令に応答して隣接するバッテリセルに対して無線充電又は無線放電を行うためのコイル６１３−１、６１３−２とを含む。コントローラ６１１は、隣接するバッテリセルの情報に基づいて無線充電又は無線放電を制御する。【選択図】図１３
2019041566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリセルの情報を取得して変換するコンバータと、
コントローラの命令に応答して前記変換された情報を隣接するバッテリセルに対して送受信するアンテナと、
前記コントローラの他の命令に応答して前記隣接するバッテリセルに対して無線充電又は無線放電を行うためのコイルと、
を含み、
前記コントローラは、前記隣接するバッテリセルの情報に基づいて前記無線充電又は前記無線放電を制御する、
バッテリ管理装置。
【請求項２】
前記アンテナは、ＮＦＣアンテナで具現される、請求項１に記載のバッテリ管理装置。
【請求項３】
前記アンテナは、前記バッテリセルの両側面に具現される、請求項１または２に記載のバッテリ管理装置。
【請求項４】
前記バッテリセルの情報は、前記バッテリセルの電圧、電流、及び温度のうち少なくとも１つを含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置。
【請求項５】
前記コンバータは、前記バッテリセルの情報をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータで具現される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置。
【請求項６】
複数のバッテリと、
前記複数のバッテリから取得した情報に基づいて、前記複数のバッテリの状態を決定する第１コントローラと、
前記複数のバッテリから前記情報を受信し、前記第１コントローラの命令に応答して前記状態を前記複数のバッテリに送信する第１アンテナと、
を含み、
前記複数のバッテリは、
バッテリセルと、
前記バッテリセルの情報を取得して変換するコンバータと、
変換された情報の送受信を制御する第２コントローラと、
前記第２コントローラの命令に応答して、前記変換された情報を隣接するバッテリセルに対して送受信する第２アンテナと、
前記第２コントローラの他の命令に応答して、前記隣接するバッテリセルに対して無線充電又は無線放電を行うためのコイルと、
を含み、
前記第２コントローラは、前記隣接するバッテリセルの情報に基づいて前記無線充電又は前記無線放電を制御し、
前記情報は、前記複数のバッテリに含まれた前記バッテリセルの情報を含む、
バッテリ管理装置。
【請求項７】
前記複数のバッテリは直列に接続される、請求項６に記載のバッテリ管理装置。
【請求項８】
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、ＮＦＣアンテナで具現される、請求項６または７に記載のバッテリ管理装置。
【請求項９】
前記第２アンテナは、前記バッテリセルの両側面に具現される、請求項６乃至８のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置。
【請求項１０】
前記バッテリセルの情報は、前記バッテリセルの電圧、電流、及び温度のうち少なくとも１つを含む、請求項６乃至９のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置。
【請求項１１】
前記コンバータは、前記バッテリセルの情報をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータで具現される、請求項６乃至１０のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置。
【請求項１２】
前記状態は、前記複数のバッテリの充電状態（ＳＯＣ）及び寿命状態（ＳＯＨ）のうち少なくとも１つを含む、請求項６乃至１１のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置。
【請求項１３】
前記第１コントローラは、前記情報に基づいて前記複数のバッテリに対してバッテリバランシングを行う、請求項６乃至１２のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置。
【請求項１４】
前記第１コントローラは、前記情報に基づいて前記第２コントローラが前記隣接するバッテリセルに対して前記無線充電又は前記無線放電を行うように制御する、請求項１３に記載のバッテリ管理装置。
【請求項１５】
前記第１コントローラは、前記複数のバッテリの充電状態（ＳＯＣ）に基づいて前記バッテリバランシングを行う、請求項１３に記載のバッテリ管理装置。
【請求項１６】
前記第１コントローラは、
前記充電状態が最小に該当する少なくとも１つのバッテリを決定し、
前記複数のバッテリのうち前記少なくとも１つのバッテリを除いたバッテリの前記第２コントローラが無線放電を制御する、請求項１５に記載のバッテリ管理装置。
【請求項１７】
前記第１コントローラは、
前記充電状態が最小に該当する少なくとも１つのバッテリを決定し、
前記少なくとも１つのバッテリの前記第２コントローラが、隣接するバッテリから無線充電されたエネルギーの無線放電を制御する、請求項１５に記載のバッテリ管理装置。
【請求項１８】
前記第１コントローラは、前記複数のバッテリの前記充電状態（ＳＯＣ）が全て一致する場合、前記バッテリバランシングを終了する、請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置。
【請求項１９】
前記第２コントローラは、前記第１コントローラに前記複数のバッテリの個数を提供する、請求項６に記載のバッテリ管理装置。
【請求項２０】
前記第１コントローラは、前記複数のバッテリのうち１つ以上の温度と基準温度との比較に基づいて前記温度を制御する、請求項６に記載のバッテリ管理装置。
【請求項２１】
前記複数のバッテリの状態は、充電状態（ＳＯＣ）、寿命状態（ＳＯＨ）、コールドクランキングアンプ（ＣＣＡ）、分極抵抗（ＰＲ）、内部抵抗（ＩＲ）のうち少なくとも１つを含む、請求項６に記載のバッテリ管理装置。
【請求項２２】
前記第２アンテナは、フェライトシート上に提供される、請求項６に記載のバッテリ管理装置。
【請求項２３】
マスタバッテリ管理装置（Ｍ−ＢＭＳ）が複数のバッテリモジュールのうち第１バッテリモジュールの第１スレーブバッテリ管理装置（Ｓ−ＢＭＳ）にウェイクアップ信号を送信するステップと、
前記第１Ｓ−ＢＭＳが前記ウェイクアップ信号に応答して、前記第１バッテリモジュールの情報を取得するステップと、
前記第１Ｓ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報を前記複数のバッテリモジュールのうち第２バッテリモジュールの第２Ｓ−ＢＭＳに送信するステップと、
前記第２Ｓ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報に応答して、前記第２バッテリモジュールの情報を取得するステップと、
前記第２Ｓ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報及び前記第２バッテリモジュールの情報を前記Ｍ−ＢＭＳに送信するステップと、
前記Ｍ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報及び前記第２バッテリモジュールの情報に基づいて前記複数のバッテリモジュールの状態を決定するステップと、
を含むバッテリ管理方法。
【請求項２４】
前記第１Ｓ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報を前記複数のバッテリモジュールのうち第２バッテリモジュールの第２Ｓ−ＢＭＳに送信するステップは、前記第１バッテリモジュールの情報を第１方向に前記第２Ｓ−ＢＭＳに送信するステップを含み、
前記第２Ｓ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報及び前記第２バッテリモジュールの情報を前記Ｍ−ＢＭＳに送信するステップは、前記第１バッテリモジュールの情報及び前記第２バッテリモジュールの情報を前記Ｍ−ＢＭＳに第２方向へ送信するステップを含み、
前記第１方向は前記第２方向と反対である、請求項２３に記載のバッテリ管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態はバッテリ管理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境、エネルギー及び資源の問題が問題視される中、電気自動車が未来の運送手段として注目を浴びている。電気自動車は、充放電可能な複数の２次電池（ｃｅｌｌ）が１つのパックで形成されたバッテリを主な動力源として利用する。
【０００３】
そのため、電気自動車の場合、バッテリパックの寿命が重要である。バッテリパックの容量が大きいほど、バッテリパックの寿命は増加する。ここで、バッテリパックの寿命を増加させるために、より多くのバッテリセルをバッテリパックに搭載することはバッテリパックに対するコストが増加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態の目的は、無線通信を用いてバッテリセルの情報を送受信する技術を提供することである。
【０００５】
また、実施形態の目的は、バッテリセルの情報に基づいてバッテリバランシングを行う技術を提供することである。
【０００６】
また、実施形態の目的は、バッテリセルの情報に基づいて温度を制御する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係るバッテリ管理装置は、バッテリセルの情報を取得して変換するコンバータと、コントローラの命令に応答して前記変換された情報を隣接するバッテリセルに対して送受信するアンテナと、前記コントローラの他の命令に応答して前記隣接するバッテリセルに対して無線充電又は無線放電を行うためのコイルとを含み、前記コントローラは、前記隣接するバッテリセルの情報に基づいて前記無線充電又は前記無線放電を制御する。
【０００８】
前記アンテナは、ＮＦＣアンテナで具現され得る。
【０００９】
前記アンテナは、前記バッテリセルの両側面に具現され得る。
【００１０】
前記バッテリセルの情報は、前記バッテリセルの電圧、電流、及び温度のうち少なくとも１つを含み得る。
【００１１】
前記コンバータは、前記バッテリセルの情報をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータで具現され得る。
【００１２】
一実施形態に係るバッテリ管理装置は、複数のバッテリと、前記複数のバッテリから取得した情報に基づいて、前記複数のバッテリの状態を決定する第１コントローラと、前記複数のバッテリから前記情報を受信し、前記第１コントローラの命令に応答して前記状態を前記複数のバッテリに送信する第１アンテナとを含み、前記複数のバッテリは、バッテリセルと、前記バッテリセルの情報を取得して変換するコンバータと、変換された情報の送受信を制御する第２コントローラと、前記第２コントローラの命令に応答して、前記変換された情報を隣接するバッテリセルに対して送受信する第２アンテナと、前記第２コントローラの他の命令に応答して、前記隣接するバッテリセルに対して無線充電又は無線放電を行うためのコイルとを含み、前記第２コントローラは、前記隣接するバッテリセルの情報に基づいて前記無線充電又は前記無線放電を制御し、前記情報は、前記複数のバッテリに含まれた前記バッテリセルの情報を含む。
【００１３】
前記複数のバッテリは直列に接続され得る。
【００１４】
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、ＮＦＣアンテナで具現され得る。
【００１５】
前記第２アンテナは、前記バッテリセルの両側面に具現され得る。
【００１６】
前記バッテリセルの情報は、前記バッテリセルの電圧、電流、及び温度のうち少なくとも１つを含み得る。
【００１７】
前記コンバータは、前記バッテリセルの情報をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータで具現され得る。
【００１８】
前記状態は、前記複数のバッテリの充電状態（ＳＯＣ）及び寿命状態（ＳＯＨ）のうち少なくとも１つを含み得る。
【００１９】
前記第１コントローラは、前記情報に基づいて前記複数のバッテリに対してバッテリバランシングを行う。
【００２０】
前記第１コントローラは、前記情報に基づいて前記第２コントローラが前記隣接するバッテリセルに対して前記無線充電又は前記無線放電を行うように制御し得る。
【００２１】
前記第１コントローラは、前記複数のバッテリの充電状態（ＳＯＣ）に基づいて前記バッテリバランシングを行う。
【００２２】
前記第１コントローラは、前記充電状態が最小に該当する少なくとも１つのバッテリを決定し、前記複数のバッテリのうち前記少なくとも１つのバッテリを除いたバッテリの前記第２コントローラが無線放電を制御し得る。
【００２３】
前記第１コントローラは、前記充電状態が最小に該当する少なくとも１つのバッテリを決定し、前記少なくとも１つのバッテリの前記第２コントローラが、隣接するバッテリから無線充電されたエネルギーの無線放電を制御し得る。
【００２４】
前記第１コントローラは、前記複数のバッテリの前記充電状態（ＳＯＣ）が全て一致する場合、前記バッテリバランシングを終了し得る。
【００２５】
前記第２コントローラは、前記第１コントローラで前記複数のバッテリの個数を提供し得る。
【００２６】
前記第１コントローラは、前記複数のバッテリのうち１つ以上の温度と基準温度との比較に基づいて前記温度を制御し得る。
【００２７】
前記複数のバッテリの状態は、充電状態（ＳＯＣ）、寿命状態（ＳＯＨ）、コールドクランキングアンプ（ＣＣＡ）、分極抵抗（ＰＲ）、内部抵抗（ＩＲ）のうち少なくとも１つを含み得る。
【００２８】
前記第２アンテナは、フェライトシート上に提供され得る。
【００２９】
一実施形態に係るバッテリ管理方法は、Ｍ−ＢＭＳ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）が複数のバッテリモジュールのうち第１バッテリモジュールの第１Ｓ−ＢＭＳ（Ｓｌａｖｅ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）にウェイクアップ信号を送信するステップと、前記第１Ｓ−ＢＭＳが前記ウェイクアップ信号に応答して、前記第１バッテリモジュールの情報を取得するステップと、前記第１Ｓ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報を前記複数のバッテリモジュールのうち第２バッテリモジュールの第２Ｓ−ＢＭＳに送信するステップと、前記第２Ｓ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報に応答して、前記第２バッテリモジュールの情報を取得するステップと、前記第２Ｓ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報及び前記第２バッテリモジュールの情報を前記Ｍ−ＢＭＳに送信するステップと、前記Ｍ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報及び前記第２バッテリモジュールの情報に基づいて前記複数のバッテリモジュールの状態を決定するステップとを含む。
【００３０】
前記第１Ｓ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報を前記複数のバッテリモジュールのうち第２バッテリモジュールの第２Ｓ−ＢＭＳに送信するステップは、前記第１バッテリモジュールの情報を第１方向に前記第２Ｓ−ＢＭＳに送信するステップを含み、前記第２Ｓ−ＢＭＳが前記第１バッテリモジュールの情報及び前記第２バッテリモジュールの情報を前記Ｍ−ＢＭＳに送信するステップは、前記第１バッテリモジュールの情報及び前記第２バッテリモジュールの情報を前記Ｍ−ＢＭＳに第２方向へ送信するステップを含み、前記第１方向は前記第２方向と反対であり得る。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、無線通信を用いてバッテリセルの情報を送受信する技術を提供することができる。
【００３２】
本発明によると、バッテリセルの情報に基づいてバッテリバランシングを行う技術を提供することができる。
【００３３】
本発明によると、バッテリセルの情報に基づいて温度を制御する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一実施形態に係るバッテリ装置の概略的なブロック図を示す。
【図２】図１に示されたバッテリ装置のブロック図の一例を示す。
【図３】一実施形態に係るバッテリ装置の斜視図を示す。
【図４Ａ】図３に示された第１バッテリモジュールの斜視図の一例を示す。
【図４Ｂ】図３に示された第１バッテリモジュールの斜視図の他の例を示す。
【図５Ａ】図３に示された第１バッテリモジュールの側面図の一例を示す。
【図５Ｂ】図３に示された第１バッテリモジュールの側面図の他の例を示す。
【図６】図３に示されたＳ−ＢＭＳを説明するための図である。
【図７】図３に示されたＭ−ＢＭＳを説明するための図である。
【図８】図１に示されたバッテリ装置の動作を説明するための図面の一例である。
【図９】図１に示されたバッテリ装置の動作を説明するための図面の異なる例である。
【図１０】図１に示されたバッテリ装置の動作を説明するための図面の異なる例である。
【図１１】一実施形態に係るバッテリ装置の斜視図を示す。
【図１２Ａ】図１１に示された第１バッテリモジュールの斜視図の一例を示す。
【図１２Ｂ】図１１に示された第１バッテリモジュールの斜視図の一例を示す。
【図１３】図１１に示されたＳ−ＢＭＳを説明するための図である。
【図１４】図１に示されたバッテリ装置の動作を説明するための図面の異なる例である。
【図１５】図１に示されたバッテリ装置の動作を説明するための図面の異なる例である。
【図１６】図１に示されたバッテリ装置のバッテリ管理方法を説明するための図面の一例である。
【図１７】図１に示されたバッテリ装置のバッテリ管理方法を説明するための図面の異なる例である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
実施形態に対する特定な構造的又は機能的な説明は単なる例示のための目的として開示されたものとして、様々な形態に変更され得る。したがって、実施形態は特定な開示形態に限定されるものではなく、本明細書の範囲は技術的な思想に含まれる変更、均等物ないし代替物を含む。
【００３６】
第１又は第２などの用語を複数の構成要素を説明するために用いることがあるが、このような用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ解釈されなければならない。例えば、第１構成要素は第２構成要素と命名することができ、同様に第２構成要素は第１構成要素にも命名することができる。
【００３７】
いずれかの構成要素が他の構成要素に「接続されて」いると言及された場合、その次の構成要素に直接的に接続されてもよく、又は中間に他の構成要素が存在することもあり得ると理解されなければならない。
【００３８】
単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。
【００３９】
異なるように定義さがれない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。
【００４０】
以下、実施形態を添付する図面を参照しながら詳細に説明する。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。
【００４１】
図１は、一実施形態に係るバッテリ装置の概略的なブロック図を示し、図２は、図１に示されたバッテリ装置のブロック図の一例を示す。
【００４２】
図１及び図２を参照すると、バッテリ装置１０は、バッテリパック１００及びバッテリ管理システム（ｂａｔｔｅｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ（ＢＭＳ））２００を含む。
【００４３】
バッテリ装置１０は、バッテリが用いられる全ての装置に具現され得る。例えば、バッテリ装置１０は、エネルギー格納システム（ｅｎｅｒｇｙ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｓｙｓｔｅｍ（ＥＳＳ））、電子装置、移動手段などに具現される。例えば、移動手段は、自動車、トラック、トラクター、スクーター、バイク、サイクル、水陸両用車両、雪上車、ボート、公共交通、バス、モノレール、汽車、路面電車、無人航空機（ＵＡＶ））、ドローン、自律走行車両、スマート移動手段、電気自動車、知能型車両、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、又は、ハイブリッド自動車のような運送、引渡し、又は通信の任意のモードを称する。
【００４４】
例えば、バッテリ装置１０は、スマート機器、スマートホーム環境、スマートビルディング環境、スマートホーム環境の部品、２次電池、電池セル、又はエネルギー源として充電及び放電可能なバッテリモジュールである。充電及び放電充電の可能なバッテリモジュールは、携帯電話、セルラーフォン、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ラップトップ、ノート型パソコン、サブノート型パソコン、ネットブック、ウルトラモバイルパーソナルコンピュータ（ＵＭＰＣ）、タブレットＰＣ、ファブレット、モバイルインターネットデバイス（ＭＩＤ）、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＥＤＡ（ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯用ゲームコンソール、ＭＰ３プレーヤー、ＰＭＰ（ｐｏｒｔａｂｌｅ／ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ｐｌａｙｅｒ）、ハンドヘルド電子書籍、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）、ナビゲーション、個人用／携帯用ナビゲーション装置（ＰＮＤ）、ハンドヘルドゲームコンソール（ｈａｎｄｈｅｌｄ  ｇａｍｅ  ｃｏｎｓｏｌｅ）、電子書籍、及びＨＤＴＶ（ｈｉｇｈ  ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）、光ディスクプレーヤー、ＤＶＤプレーヤー、ブルーレイプレーヤー、セットアップボックス、ロボット掃除機、家電製品、コンテンツプレーヤー、通信システム、イメージ処理システム、グラフィック処理システム、家電／ＩＴ（ｃｏｎｓｕｍｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ／ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）装置のような様々なデジタル装置に内蔵されたり、又は相互作用する。
【００４５】
また、デジタルデバイスは、ユーザの体に着用される着用可能なウェアラブル装置として具現される。例えば、ウェアラブル装置は、ユーザの身体それ自体に装着されるリング、時計、一対のメガネ、メガネタイプ装置、ブレスレット、足首ブラケット、ベルト、ネックレス、イヤリング、ヘアバンド、ヘルメット、服に埋め込まれた装置、又は、一目メガネ（ｏｎｅ−ｅｙｅｄ  ｇｌａｓｓ）又は２目メガネ（ｔｗｏ−ｅｙｅｄ  ｇｌａｓｓｅｓ）が含まれたＥＧＤ（ｅｙｅ  ｇｌａｓｓ  ｄｉｓｐｌａｙ）のような装置である。例えば、バッテリ装置１０は、電子装置、移動手段などを構成する要素に電源として動作する。
【００４６】
バッテリパック１００は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３を含む。複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３はバッテリと命名される。複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３は直列に接続される。ここで、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３のそれぞれは複数のバッテリセルを含む。バッテリセルは直列に接続された２次電池であってもよい。
【００４７】
バッテリ管理システム２００は、マスタバッテリ管理装置（ｍａｓｔｅｒ  ｂａｔｔｅｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ（Ｍ−ＢＭＳ））２２０及び複数のスレーブバッテリ管理装置（ｓｌａｖｅ  ｂａｔｔｅｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ（Ｓ−ＢＭＳ））２１０−１、２１０−２、２１０−３を含む。以下では、説明の便宜のためにマスタバッテリ管理装置２２０はＭ−ＢＭＳ２２０に、スレーブバッテリ管理装置２１０−１、２１０−２、２１０−３はＳ−ＢＭＳ２１０−１、２１０−２、２１０−３に命名して説明する。
【００４８】
バッテリパック１００とバッテリ管理システム２００は、互いに接続され得る。例えば、第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は第１バッテリモジュール１１０−１に接続され、第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２は第２バッテリモジュール１１０−２に接続され、第３Ｓ−ＢＭＳ２１０−３は第３バッテリモジュール１１０−３に接続されてもよい。
【００４９】
バッテリ管理システム２００は、バッテリパック１００の情報を取得する。バッテリパック１００の情報は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３を構成するバッテリセルの電圧、電流、及び温度のうち少なくとも１つを含む。
【００５０】
例えば、第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、第１バッテリモジュール１１０−１の情報を取得する。同様に、第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２は、第２バッテリモジュール１１０−２の情報を取得し、第３Ｓ−ＢＭＳ２１０−３は第３バッテリモジュール１１０−３の情報を取得する。
【００５１】
複数のＳ−ＢＭＳ２１０−１、２１０−２、２１０−３は取得した情報をＭ−ＢＭＳ２２０に送信する。複数のＳ−ＢＭＳ２１０−１、２１０−２、２１０−３、及びＭ−ＢＭＳ２２０はアンテナを含む。すなわち、複数のＳ−ＢＭＳ２１０−１、２１０−２、２１０−３、及びＭ−ＢＭＳ２２０はアンテナを用いて無線通信を行う。
【００５２】
アンテナは、バッテリパック１００の両側面に具現されてもよい。例えば、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３のそれぞれは第１面にアンテナを含み、第２面にもアンテナを含んでもよい。ここで、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３のそれぞれのアンテナは、隣接するバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、又は１１０−３のアンテナと通信する。アンテナは、近距離通信を行うためのＮＦＣアンテナとして具現され得る。
【００５３】
ここで、バッテリ装置１０は、ＥＭＣ（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）ノイズを効率よく減少させることができる。また、バッテリ装置１０の構造が軽量化及び簡素化されてエネルギーの密度が向上し、製造コスト及びメンテナンスコストが最小化される。バッテリ装置１０は、有線通信ではない無線通信を使用することで、バッテリセルの分離及び交換が容易になり、拡張性及び適用の柔軟性が増加する。
【００５４】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のＳ−ＢＭＳ２１０−１、２１０−２、２１０−３から取得したバッテリパック１００の情報に基づいてバッテリパック１００の状態を決定する。バッテリパック１００の状態は、充電状態（ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ（ＳＯＣ））、寿命状態（ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｈｅａｌｔｈ（ＳＯＨ））、コールドクランキングアンプ（ｃｏｌｄ  ｃｒａｎｋｉｎｇ  ａｍｐ（ＣＣＡ））、分極抵抗（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＰＲ））、内部抵抗（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＩＲ））のうち少なくとも１つを含む。
【００５５】
例えば、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、バッテリパック１００を構成する複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３それぞれの状態を決定する。Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１バッテリモジュール１１０−１の情報に基づいて第１バッテリモジュール１１０−１の状態を決定する。同様に、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第２バッテリモジュール１１０−２の情報に基づいて第２バッテリモジュール１１０−２の状態を決定し、第３バッテリモジュール１１０−３の情報に基づいて第３バッテリモジュール１１０−３の状態を決定する。Ｍ−ＢＭＳ２２０は、決定された状態に基づいてバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３の出力電力を制御する。
【００５６】
バッテリ管理システム２００は、バッテリパック１００の情報に基づいて温度を制御する。例えば、バッテリ管理システム２００は、アンテナを用いてバッテリパック１００の温度を制御する。ここで、バッテリ装置１０は、低温環境で異常なく作動可能であり、寿命が長くなる。
【００５７】
バッテリ管理システム２００は、バッテリパック１００のうち温度が基準値以下であるバッテリモジュール１００−１、１１０−２、又は１１０−３の温度を上昇させてもよい。例えば、バッテリ管理システム２００は、温度が−５°Ｃ以下であるバッテリモジュール１００−１、１１０−２、又は１１０−３を決定し、アンテナを用いて温度を上昇させてもよい。バッテリ管理システム２００は、アンテナに電圧又は電流を供給することで温度を上昇させることができる。
【００５８】
また、バッテリ管理システム２００は、バッテリパック１００の情報に基づいてバッテリバランシングを行う。すなわち、バッテリ管理システム２００は、バッテリパック１００に対して充電又は放電を行ってもよい。バッテリ管理システム２００は、無線で充電又は放電を行う。ここで、バッテリ管理システム２００は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３と隣接するバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、又は１１０−３に対して無線充電又は無線放電を行うためのコイルを含み得る。
【００５９】
コイルは、バッテリパック１００の両側面に具現されてもよい。例えば、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３のそれぞれは第１面にコイルを含み、第２面にもコイルを含む。ここで、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３のそれぞれのコイルは、隣接するバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、又は１１０−３を充電又は放電する。
【００６０】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３それぞれの状態に基づいて、複数のＳ−ＢＭＳ２１０−１、２１０−２、２１０−３のそれぞれに充電又は放電を行ってもよい。すなわち、複数のＳ−ＢＭＳ２１０−１、２１０−２、２１０−３のそれぞれは、Ｍ−ＢＭＳ２２０の命令に応答して、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３のそれぞれに充電又は放電を行ってもよい。
【００６１】
例えば、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３の充電状態（ＳＯＣ）に基づいて充電又は放電を行ってもよい。Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３それぞれの充電状態（ＳＯＣ）を決定し、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当する少なくとも１つのバッテリモジュール（例えば、１１０−１）を決定する。
【００６２】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３のうち、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当しないバッテリモジュール（例えば、１１０−２及び１１０−３）に無線放電を命令する。すなわち、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３のうち充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当する少なくとも１つのバッテリモジュール１１０−１を除いたバッテリモジュール１１０−２及び１１０−３のＳ−ＢＭＳ２１０−２及び２１０−３に無線放電を命令する。ここで、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当しないバッテリモジュール１１０−２、１１０−３は、隣接するバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３にエネルギーを放電する。例えば、第２バッテリモジュール１１０−２は、第１バッテリモジュール１１０−１及び第３バッテリモジュール１１０−３にエネルギーを放電し、第３バッテリモジュール１１０−３は、第２バッテリモジュール１１０−２にエネルギーを放電する。
【００６３】
また、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３のうち充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当する少なくとも１つのバッテリモジュール１１０−１に無線充電及び無線放電を行ってもよい。すなわち、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３のうち充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当する少なくとも１つのバッテリモジュール１１０−１のＳ−ＢＭＳ２１０−１に無線充電及び無線放電を命令する。
【００６４】
充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当する少なくとも１つのバッテリモジュール１１０−１は、隣接するバッテリモジュール１１０−２からエネルギーを充電及び放電する。例えば、第１バッテリモジュール１１０−１は、隣接する第２バッテリモジュール１１０−２からエネルギーを受信（充電）し得る。ここで、第２バッテリモジュール１１０−２は、隣接する第３バッテリモジュール１１０−３から受信した（充電した）エネルギーと自分のエネルギーを第１バッテリモジュール１１０−１に放電する。第２バッテリモジュール１１０−２が第１バッテリモジュール１１０−１に放電する自分のエネルギーは、現在の第２バッテリモジュール１１０−２の充電量と第１バッテリモジュール１１０−１の充電量との差に該当するエネルギーである。
【００６５】
第１バッテリモジュール１１０−１はＳ−ＢＭＳ２１０−１の命令に応答し、第２バッテリモジュール１１０−２から受信した（充電された）エネルギーを放電する。例えば、第１バッテリモジュール１１０−１は、ＬＤＣ（ｌｏｗ  ｖｏｌｔａｇｅ  ＤＣ／ＤＣ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）にエネルギーを放電する。ＬＤＣは補助バッテリを充電したり、又は、低電圧負荷（０．５ｋＷ〜３ｋＷ）に１２〜１４ＶＤＣの電力を供給する。
【００６６】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３の充電状態（ＳＯＣ）が全て一致する場合、バッテリバランシングを終了する。
【００６７】
以上では、説明の便宜のために複数のバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３がバッテリ管理システム２００の外部にあるものとして示したが、必ずこれに限定されることなく、バッテリ管理システム２００の内部にあるものとして具現されてもよい。
【００６８】
また、バッテリパック１００は、３つのバッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３を含むものと示したが、必ずこれに限定されることなく、複数に具現されることは自明である。
【００６９】
図３は、一実施形態に係るバッテリ装置の斜視図を示し、図４Ａは、図３に示された第１バッテリモジュールの斜視図の一例を示し、図４Ｂは、図３に示された第１バッテリモジュールの斜視図の他の例を示す。
【００７０】
図３を参照すると、バッテリ装置１０は、Ｍ−ＢＭＳ２２０、第１アンテナ３２１、３２２、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ、Ｓ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｎ、及び第２アンテナ２１５−１ないし２１５−２ｎを含む。第１アンテナ３２１、３２２及び第２アンテナ２１５−１ないし２１５−２ｎは、近距離通信を行うＮＦＣアンテナとして具現し得る。
【００７１】
図４Ａ及び図４Ｂを参照して第１バッテリモジュール１１０−１について説明すると、第２アンテナ２１５−１は第１面１１１に具現され、第２アンテナ２１５−２は第２面１１２に具現される。また、図４Ａ及び図４Ｂでは説明の便宜のために第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１が第１バッテリモジュール１１０−１の側面に位置するものと示したが、必ずこれに限定されることなく、第１バッテリモジュール１１０−１の上段面又は下段面のように他の面に具現されてもよい。
【００７２】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１アンテナ３２１、３２２によって隣接するバッテリモジュール１１０−１及び１１０−ｎのＳ−ＢＭＳ２１０−１及び２１０−ｎと通信する。例えば、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１アンテナ３２１を介して第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１と通信し、第１アンテナ３２２を介して第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎと通信する。ここで、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報を取得する。
【００７３】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１アンテナ３２１を介して第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１にウェイクアップ信号を送信する。第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、ウェイクアップ信号を受信すると、アイドルモードからアクティブモードに切り替えられる。アイドルモードは休眠モードであり、アクティブモードはバッテリモジュールの情報を取得するためのモードである。
【００７４】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１バッテリモジュール１１０−１の第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１にバッテリモジュール１１０−１及び１１０−ｎの個数確認をリクエストする。例えば、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）メッセージを使用する。第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１から第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎまでＣＡＮメッセージが通過すると、第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎは、Ｍ−ＢＭＳ２２０にバッテリモジュール１１０−１及び１１０−ｎの個数がｎ個であることを知らせる。
【００７５】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎに情報をリクエストする。例えば、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１バッテリモジュール１１０−１の第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１に第１バッテリモジュール１１０−１の情報をリクエストする。
【００７６】
第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、接続された第１バッテリモジュール１１０−１から情報を取得する。情報は、電圧、電流、及び温度のうち少なくとも１つを含む。すなわち、第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、第１バッテリモジュール１１０−１の電圧、電流、及び温度のうち少なくとも１つを取得する。
【００７７】
第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、取得した情報及びＭ−ＢＭＳ２２０のリクエストを第２アンテナ２１５−２を介して第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２に送信する。ここで、第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２は、第２アンテナ２１５−３を介して第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１から情報及びリクエストを受信する。
【００７８】
第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２は、接続された第２バッテリモジュール１１０−２の電圧、電流、及び温度のうち少なくとも１つを取得して第３Ｓ−ＢＭＳ２１０−３に送信する。
【００７９】
同様に、第ｎ−１Ｓ−ＢＭＳ２１０−ｎ−１は、第２アンテナ２１５−２ｎ−２を介して第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎに取得した情報をＭ−ＢＭＳ２２０のリクエストと共に送信する。ここで、第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎは、第２アンテナ２１５−２ｎ−１を介して第ｎ−１Ｓ−ＢＭＳ２１０−ｎ−１から情報を受信する。
【００８０】
第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎは、取得した複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報をＭ−ＢＭＳ２２０に送信する。例えば、第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎは、第２アンテナ２１５−２ｎを介して複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報を送信する。Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１アンテナ３２２を介して複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報を受信する。
【００８１】
また、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報に基づいて複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態を決定する。ここで、状態は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎそれぞれの充電状態（ＳＯＣ）、寿命状態（ＳＯＨ）、コールドクランキングアンプ（ＣＣＡ）、分極抵抗（ＰＲ）、内部抵抗（ＩＲ）のうち少なくとも１つを含む。
【００８２】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態を複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎに送信する。複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのそれぞれは自分の状態を格納する。
【００８３】
図５Ａは、図３に示された第１バッテリモジュールの側面図の一例を示し、図５Ｂは、図３に示された第１バッテリモジュールの側面図の他の例を示す。
【００８４】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、バッテリモジュール１１０−１、１１０−２、１１０−３には、Ｓ−ＢＭＳ２１０−１、２１０−２、２１０−３、及び第２アンテナ２１５−２、２１５−３、２１５−４、２１５−５を含む。
【００８５】
ここで、第２アンテナ２１５−２、２１５−３、２１５−４、２１５−５はフェライトシート（ｆｅｒｒｉｔｅ  ｓｈｅｅｔ）２１４−２、２１４−３、２１４−４、２１４−５上に設けられる。例えば、フェライトシート２１４−２、２１４−３、２１４−４、２１４−５は、保護回路モジュール（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｍｏｄｕｌｅ（ＰＣＢ））を含む。ここで、第２アンテナ２１５−２、２１５−３、２１５−４、２１５−５は、それぞれの保護回路モジュール（ＰＣＢ）上に形成され得る。保護回路モジュール（ＰＣＢ）は、フレキシブルプリント回路板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ＰＣＢ（ＦＰＣＢ））であってもよい。
【００８６】
Ｓ−ＢＭＳ２１０−１、２１０−２、２１０−３及び第２アンテナ２１５−２、２１５−３、２１５−４、２１５−５は、スタブ（ｓｔｕｂ）２１２−２、２１２−３、２１２−４、２１２−５に接続される。スタブ２１２−２、２１２−３、２１２−４、２１２−５は、Ｓ−ＢＭＳ２１０−１、２１０−２、２１０−３と第２アンテナ２１５−２、２１５−３、２１５−４、２１５−５の間で通信を補助する。スタブ２１２−２、２１２−３、２１２−４、２１２−５の最大の長さは５ないし１０ｃｍであり、迅速に命令及び情報などを送受信できる。
【００８７】
例えば、第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、スタブ２１２−２によって第２アンテナ２１５−２を制御する。第２アンテナ２１５−２は、第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１の命令に応答して第２アンテナ２１５−３に情報を送信する。第２アンテナ２１５−３は、受信した情報をスタブ２１２−３によって第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２に送信する。第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２は、スタブ２１２−４によって第２アンテナ２１５−４に情報を送信する。
【００８８】
同様に、バッテリモジュール１１０−２の第２アンテナ２１５−４は、第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２の命令に応答して、バッテリモジュール１１０−３の第２アンテナ２１５−５に情報を送信する。第２アンテナ２１５−５は、受信した情報をスタブ２１２−５によって第３Ｓ−ＢＭＳ２１０−３に送信する。
【００８９】
図６は、図３に示されたＳ−ＢＭＳを説明するための図である。
【００９０】
図６を参照すると、第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、極性を合わせて第１バッテリモジュール１１０−１と接続する。例えば、第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１のプラス極と第１バッテリモジュール１１０−１のプラス極が互いに接続し、第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１のマイナス極と第１バッテリモジュール１１０−１のマイナス極が互いに接続する。
【００９１】
第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、コントローラ２１１、コンバータ２１３、第２アンテナ２１５−１、２１５−２、及び無線通信回路（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ）２１７−１、２１７−２を含む。
【００９２】
コントローラ２１１は、第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１の全般的な動作を制御する。例えば、コントローラ２１１は、第１バッテリモジュール１１０−１の情報を取得したり、取得した情報を変換したり、変換された情報を送信したり、又は、隣接するバッテリモジュールの情報を受信するように制御する。コントローラ２１１は、ＭＣＵ（ｍｉｃｒｏ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  ｕｎｉｔ）で具現される。
【００９３】
コンバータ２１３は、コントローラ２１１の制御（命令）に応答して、第１バッテリモジュール１１０−１の情報を取得して変換する。例えば、コンバータ２１３は、アナログ形態の情報をデジタル信号に変換する。コンバータ２１３は、Ａ／Ｄコンバータで具現される。
【００９４】
無線通信回路２１７−１、２１７−２は、コントローラ２１１の制御（命令）に応答して、変換されたデジタル信号を第２アンテナ２１５−１、２１５−２に送信する。
【００９５】
第２アンテナ２１５−１、２１５−２は、変換されたデジタル信号を隣接するアンテナ（第１アンテナ又は第２アンテナ）に放射する。
【００９６】
図７は、図３に示されたＭ−ＢＭＳを説明するための図である。
【００９７】
図７を参照すると、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、コントローラ２２１、第１アンテナ３２１、３２２、及び無線通信回路２２７−１、２２７−２を含む。図７に示された第１アンテナ３２１、３２２、及び無線通信回路２２７−１、２２７−２は、図６に示された第２アンテナ２１５−１、２１５−２、及び無線通信回路２１７−１、２１７−２と構成及び動作が実質的に同一であってもよい。ここで、第１アンテナ３２１、３２２、及び無線通信回路２２７−１、２２７−２に対する説明は省略する。
【００９８】
コントローラ２２１は、Ｍ−ＢＭＳ２２０の全般的な動作を制御する。コントローラ２２１はＭＣＵで具現される。例えば、コントローラ２２１は、複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのＳ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｎにリクエスト、命令、又は情報などの送受信を制御し得る。コントローラ２２１は、複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報をリクエストして取得する。
【００９９】
コントローラ２２１は、取得した複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報に基づいて複数のバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態を決定する。コントローラ２２１は、決定された状態を第１アンテナ３２１、３２２、及び無線通信回路２２７−１、２２７−２によってＳ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｎに送信する。第１アンテナ３２１、３２２は、決定された状態を隣接する第２アンテナに放射する。
【０１００】
図８は、図１に示されたバッテリ装置の動作を説明するための図面の一例である。
【０１０１】
図８を参照すると、バッテリ装置１０は、Ｍ−ＢＭＳ２２０、第１アンテナ３２５、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ、Ｓ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｎ、及び第２アンテナ２１５−１ないし２１５−２ｎを含む。
【０１０２】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１アンテナ３２５を介して第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１にウェイクアップ信号を送信し、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報をリクエストする。
【０１０３】
第２アンテナ２１５−１を介してウェイクアップ信号を受信した第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、アイドルモードからアクティブモードに切り替えられ、第１バッテリモジュール１１０−１の情報を取得する。ここで、隣接して向かい合う第１アンテナ３２５及び第２アンテナ２１５−１はアンテナペアー（ａｎｔｅｎｎａ  ｐａｉｒ）と命名され得る。第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、取得した第１バッテリモジュール１１０−１の情報を第２アンテナ２１５−２を介して第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２に送信する。
【０１０４】
第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２は、第２アンテナ２１５−３を介して第１バッテリモジュール１１０−１の情報を取得するとともに、アイドルモードからアクティブモードに切り替えられ、第２バッテリモジュール１１０−２の情報を取得する。同様に、隣接して向かい合っている第２アンテナ２１５−２及び第２アンテナ２１５−３はアンテナペアーとし得る。
【０１０５】
第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎは、第２アンテナ２１５−２ｎ−１を介してバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ−１の情報を取得するとともに、アイドルモードからアクティブモードに切り替えられ、第ｎバッテリモジュール１１０−ｎの情報を取得する。第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎは、取得したバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報を第ｎ−１Ｓ−ＢＭＳ２１０−ｎ−１に送信する。すなわち、第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎは、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報を逆方向へ送信する。
【０１０６】
第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１がバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報を取得すると、第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、第２アンテナ２１５−１を介してバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報をＭ−ＢＭＳ２２０に送信する。
【０１０７】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１アンテナ３２５を介してバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報を取得し、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態を決定する。Ｍ−ＢＭＳ２２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態に基づいて、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの出力電力を制御する。
【０１０８】
図９は、図１に示されたバッテリ装置の動作を説明するための図面の異なる例である。
【０１０９】
図９を参照すると、バッテリ装置１０は、Ｍ−ＢＭＳ２２０、第１アンテナ３２７、３２９、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ、Ｓ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｎ、及び第２アンテナ２１５−１ないし２１５−２ｎを含む。
【０１１０】
Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１アンテナ３２７を介して第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１にウェイクアップ信号を送信し、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報をリクエストする。第１Ｓ−ＢＭＳ２１０−１は、第１バッテリモジュール１１０−１の情報を取得して隣接する第２Ｓ−ＢＭＳ２１０−２に送信する。
【０１１１】
図８を参照して説明したものと同様な原理が適用され、第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎは、第２アンテナ２１５−２ｎ−１によってバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ−１の情報を取得するとともに、アイドルモードからアクティブモードに切り替えられ、第ｎバッテリモジュール１１０−ｎの情報を取得する。すなわち、図８を参照した説明は、図９に示す説明に同一に適用される。したがって、重複する説明はここで繰り返すことはない。
【０１１２】
第ｎＳ−ＢＭＳ２１０−ｎは、取得したバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報を第２アンテナ２１５−２ｎを介してＭ−ＢＭＳ２２０に送信する。すなわち、Ｍ−ＢＭＳ２２０は、第１アンテナ３２９を介してバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報を取得し、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態を決定する。Ｍ−ＢＭＳ２２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態に基づいてバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの出力電力を制御する。
【０１１３】
図１０は、図１に示されたバッテリ装置の動作を説明するための図面の異なる例である。
【０１１４】
図１０を参照すると、バッテリ装置１０は、Ｍ−ＢＭＳ２２０、第１アンテナ３３１、３３２、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｍ、Ｓ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｍ、第２アンテナ２１５−１ないし２１５−２ｍ、インターフェース４００−１ないし４００−ｎ、及び第３アンテナ４０１−１ないし４０１−２ｎを含む。
【０１１５】
インターフェース４００−１ないし４００−ｎは、Ｍ−ＢＭＳ２２０と構成及び動作が実質的に同一であってもよい。Ｍ−ＢＭＳ２２０の構成及び動作は図７を参照して説明した。すなわち、以下では図７を参照した説明が図１０の説明に同一に適用される。したがって、重複する説明はここで繰り返すことはない。
【０１１６】
第１インターフェース４００−１は、モジュール１を制御する。モジュール１は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｍ、Ｓ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｍ、及び第２アンテナ２１５−１ないし２１５−２ｍを含む。第２インターフェース４００−２はモジュール２を制御し、第ｎインターフェース４００−ｎはモジュールｎを制御する。
【０１１７】
第１インターフェース４００−１は、第３アンテナ４０１−１を介してＳ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｍにリクエスト、命令、又は、情報などを送信する。また、第１インターフェース４００−１は、第３アンテナ４０１−２を介してバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｍの情報を取得する。第１インターフェース４００−１は、第３アンテナ４０１−１を介してＭ−ＢＭＳ２２０にバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｍの情報を送信する。
【０１１８】
同様に、残りのインターフェース４００−２ないし４００−ｎもバッテリモジュールの情報を取得してＭ−ＢＭＳ２２０に送信する。
【０１１９】
ここで、モジュール内ではＳ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｍ間に無線通信を行って、モジュールの外ではインターフェース４００−１ないし４００−ｎとＭ−ＢＭＳ２２０間に無線通信を行うことによって、情報の送受信速度を向上させることができる。
【０１２０】
図１１は、一実施形態に係るバッテリ装置の斜視図を示し、図１２Ａは、図１１に示された第１バッテリモジュールの斜視図の一例を示し、図１２Ｂは、図１１に示された第１バッテリモジュールの斜視図の一例を示す。
【０１２１】
図１１を参照すると、バッテリ装置１０は、Ｍ−ＢＭＳ５２０、第１アンテナ５２１、５２２、第１コイル５３１、５３２、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ、Ｓ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−ｎ、第２アンテナ６１５−１ないし６１５−２ｎ、及び第２コイル６１３−１ないし６１３−２ｎを含む。
【０１２２】
図１１に示されたＭ−ＢＭＳ５２０、第１アンテナ５２１、５２２、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ、Ｓ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−ｎ、及び第２アンテナ６１５−１ないし６１５−２ｎは、図３に示されたＭ−ＢＭＳ２２０、第１アンテナ３２１、３２２、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ、Ｓ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｎ、及び第２アンテナ２１５−１ないし２１５−２ｎと構成及び動作が実質的に同一であり得る。ここで、これに対する説明は省略する。
【０１２３】
図１２Ａ及び図１２Ｂを参照し、第１バッテリモジュール１１０−１について説明すると、第２アンテナ６１５−１は第１面１１１に具現され、第２アンテナ６１５−２は第２面１１２に具現される。また、図１２Ａ及び図１２Ｂでは、説明の便宜のために第１Ｓ−ＢＭＳ６１０−１が第１バッテリモジュール１１０−１の側面に位置するものと示すが、必ずこれに限定されることなく、第１バッテリモジュール１１０−１の上段面又は下段面のよう他の面に具現されてもよい。
【０１２４】
バッテリ装置１０は、第１コイル５３１、５３２及び第２コイル６１３−１ないし６１３−２ｎによってバッテリバランシングを行ってもよい。第１コイル５３１、５３２はＭ−ＢＭＳ５２０の両側に具現する。第２コイル６１３−１ないし６１３−２ｎは、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの両側面に具現される。
【０１２５】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報に基づいて無線で充電又は放電を行う。例えば、Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報に基づいて、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態を決定する。Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態に基づいて、Ｓ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−ｎのそれぞれに充電又は放電を行ってもよい。Ｓ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−ｎのそれぞれはＭ−ＢＭＳ５２０の命令に応答して、第２コイル６１３−１ないし６１３−２ｎを用いて無線で充電又は放電を行ってもよい。
【０１２６】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの充電状態（ＳＯＣ）に基づいて充電又は放電を行ってもよい。Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎそれぞれの充電状態（ＳＯＣ）を決定し、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当する少なくとも１つのバッテリモジュール（例えば、１１０−１）を決定する。
【０１２７】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのうち充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当しないバッテリモジュール（例えば、１１０−２ないし１１０−ｎ）に無線放電を命令する。すなわち、Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのうち充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当する少なくとも１つのバッテリモジュール１１０−１を除いたバッテリモジュール１１０−２ないし１１０−ｎのＳ−ＢＭＳ６１０−２ないし６１０−ｎに無線放電を命令する。ここで、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当しないバッテリモジュール１１０−２ないし１１０−ｎは、第２コイル６１３−１ないし６１３−２ｎを用いて隣接するバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎにエネルギーを放電する。バッテリモジュール１１０−２ないし１１０−ｎのそれぞれが放電するエネルギーは、バッテリモジュール１１０−２ないし１１０−ｎそれぞれの充電量と第１バッテリモジュール１１０−１の充電量との差に該当するエネルギーである。
【０１２８】
また、Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのうち充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当する少なくとも１つのバッテリモジュール１１０−１に無線充電及び無線放電を行ってもよい。すなわち、Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのうち充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当する少なくとも１つのバッテリモジュール１１０−１のＳ−ＢＭＳ６１０−１に無線充電及び無線放電を命令する。充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当する少なくとも１つのバッテリモジュール１１０−１は、第２コイル６１３−１、６１３−２を用いて隣接するバッテリモジュール１１０−２ないし１１０−ｎからエネルギーを充電及び放電し得る。
【０１２９】
第１バッテリモジュール１１０−１はＳ−ＢＭＳ６１０−１の命令に応答して、隣接するバッテリモジュール１１０−２ないし１１０−ｎから受信した（充電された）エネルギーを放電する。例えば、第１バッテリモジュール１１０−１は、第２コイル６１３−１、６１３−２を用いてＭ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣ（ｌｏｗ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ（ＤＣ）−ｔｏ−ＤＣ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）へエネルギーを放電する。
【０１３０】
Ｍ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣは、第１コイル５３１、５３２を用いて無線充電を行ってもよい。Ｍ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣは補助バッテリを充電したり、又は、低電圧負荷に電力を供給し得る。例えば、Ｍ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣは、低電圧負荷（０．５ｋＷ〜３ｋＷ）に１２〜１４ＶＤＣの電力を供給してもよい。
【０１３１】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの充電状態（ＳＯＣ）が全て一致する場合、バッテリバランシングを終了する。
【０１３２】
図１３は、図１１に示されたＳ−ＢＭＳを説明するための図である。
【０１３３】
図１３を参照すると、第１Ｓ−ＢＭＳ６１０−１は、極性を合わせて第１バッテリモジュール１１０−１と接続する。例えば、第１Ｓ−ＢＭＳ６１０−１のプラス極と第１バッテリモジュール１１０−１のプラス極が互いに接続し、第１Ｓ−ＢＭＳ６１０−１のマイナス極と第１バッテリモジュール１１０−１のマイナス極が互いに接続する。
【０１３４】
第１Ｓ−ＢＭＳ６１０−１は、コントローラ６１１、コンバータ６１２、第２コイル６１３−１、６１３−２、リニアレギュレータ（ｌｉｎｅａｒ  ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）６１４、第２アンテナ６１５−１、６１５−２、及び集積回路（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ（ＩＣ））６１７−１、６１７−２を含む。
【０１３５】
図１３に示されたコントローラ６１１、コンバータ６１２、及び第２アンテナ６１５−１、６１５−２は、図６に示されたコントローラ２１１、コンバータ２１３、及び第２アンテナ２１５−１、２１５−２と構成及び動作が実質的に同一であってもよい。したがって、これに対する説明は省略する。
【０１３６】
第１Ｓ−ＢＭＳ６１０−１は、第１バッテリモジュール１１０−１の情報をＭ−ＢＭＳ５２０に送信し、Ｍ−ＢＭＳ５２０の命令に応答してバッテリバランシングを行う。
【０１３７】
リニアレギュレータ６１４は、コントローラ６１１から入力される電圧を制御する。例えば、リニアレギュレータ６１４は、２．５〜３Ｖの電圧をコントローラ６１１に入力させてもよい。リニアレギュレータ６１４は、ＬＤＯ（ｌｏｗ  ｄｒｏｐ  ｏｕｔ）レギュレータで具現し得る。
【０１３８】
コントローラ６１１は、第１Ｓ−ＢＭＳ６１０−１の全般的な動作を制御する。例えば、コントローラ６１１は、第１バッテリモジュール１１０−１の情報を取得したり、取得した情報を変換したり、変換された情報を送信したり、又は、隣接するバッテリモジュールの情報を受信するように制御する。コントローラ６１１は、ＭＣＵ（ｍｉｃｒｏ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  ｕｎｉｔ）で具現し得る。
【０１３９】
コンバータ６１２は、コントローラ６１１の制御（命令）に応答して取得した情報を変換する。例えば、コンバータ６１２は、取得した情報をデジタル信号に変換する。
【０１４０】
集積回路６１７−１、６１７−２は、コントローラ６１１の制御（命令）に応答して、変換されたデジタル信号を第２アンテナ６１５−１、６１５−２に出力する。
【０１４１】
第２アンテナ６１５−１、６１５−２は、変換されたデジタル信号を隣接するアンテナ（第１アンテナ又は第２アンテナ）に放射する。
【０１４２】
また、集積回路６１７−１、６１７−２は、コントローラ６１１の制御（命令）に応答して、充電信号又は放電信号を第２コイル６１３−１、６１３−２に出力する。
【０１４３】
第２コイル６１３−１、６１３−２は、第１Ｓ−ＢＭＳ６１０−１の命令に応答して、隣接するバッテリモジュールで無線で充電又は放電を行う。
【０１４４】
図１４は、図１に示されたバッテリ装置の動作を説明するための図面の異なる例である。
【０１４５】
図１４を参照すると、バッテリ装置１０は、Ｍ−ＢＭＳ５２０、第１アンテナ５３３、第１コイル５２３、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ、Ｓ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−ｎ、第２コイル６１３−１ないし６１３−２ｎ、及び第２アンテナ６１５−１ないし６１５−２ｎを含む。
【０１４６】
図１４に示されたＭ−ＢＭＳ５２０、第１アンテナ５３３、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ、Ｓ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−ｎ、及び第２アンテナ６１５−１ないし６１５−２ｎは、図８に示されたＭ−ＢＭＳ２２０、第１アンテナ３２５、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎ、Ｓ−ＢＭＳ２１０−１ないし２１０−ｎ、及び第２アンテナ２１５−１ないし２１５−２ｎと構成及び動作が実質的に同一であり得る。したがって、これに対する説明は省略する。
【０１４７】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、第１コイル５２３を用いてバッテリバランシングを行う。例えば、Ｍ−ＢＭＳ５２０は、第１コイル５２３によってエネルギーを充電又は放電させ得る。
【０１４８】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報に基づいて、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態を決定する。Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの状態に基づいてバッテリバランシングを行う。
【０１４９】
例えば、Ｍ−ＢＭＳ５２０は、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当するバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのうち少なくとも１つを決定する。
【０１５０】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当しないバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのうち少なくとも１つのＳ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−ｎのうち少なくとも１つに放電を命令する。すなわち、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当しないバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのうち少なくとも１つのＳ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−ｎのうち少なくとも１つは、充電状態（ＳＯＣ）が最小になるまでエネルギーを放電させる。
【０１５１】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当するバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのうち少なくとも１つのＳ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−ｎのうち少なくとも１つに充電及び放電を命令する。すなわち、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当するバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎのうち少なくとも１つのＳ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−ｎのうち少なくとも１つは、隣接するバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎから伝達されたエネルギーを通過させ得る。
【０１５２】
Ｍ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣは、第１コイル５２３を用いて無線充電を行う。Ｍ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣは補助バッテリを充電したり、又は、低電圧負荷に電力を供給する。例えば、Ｍ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣは、低電圧負荷（０．５ｋＷ〜３ｋＷ）に１２〜１４ＶＤＣの電力を供給する。
【０１５３】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの充電状態（ＳＯＣ）が全て一致する場合、バッテリバランシングを終了する。
【０１５４】
図１５は、図１に示されたバッテリ装置の動作を説明するための図面の異なる例である。
【０１５５】
図１５を参照すると、バッテリ装置１０は、Ｍ−ＢＭＳ５２０、第１アンテナ５３５、５３７、第１コイル５２５、５２７、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−４、Ｓ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−４、第２コイル６１３−１ないし６１３−８、及び第２アンテナ６１５−１ないし６１５−８を含む。
【０１５６】
ここで、第１バッテリモジュール１１０−１の充電率は８０％であり、第２バッテリモジュール１１０−２の充電率は８０％であり、第３バッテリモジュール１１０−３の充電率は７０％であり、第４バッテリモジュール１１０−４の充電率は７０％である。説明の便宜のために、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−４の充電率を任意に設定したが、必ずこれに限定されることはない。
【０１５７】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、第１コイル５２５、５２７を用いてバッテリバランシングを行う。例えば、Ｍ−ＢＭＳ５２０は、第１コイル５２５、５２７によってエネルギーを充電又は放電させ得る。
【０１５８】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−４の情報に基づいて、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当するバッテリモジュール１１０−３、１１０−４を決定する。充電状態（ＳＯＣ）は充電率を含む。
【０１５９】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当しないバッテリモジュール１１０−１、１１０−２のＳ−ＢＭＳ６１０−１、６１０−２に放電を命令する。すなわち、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当しないバッテリモジュール１１０−１、１１０−２のＳ−ＢＭＳ６１０−１、６１０−２は、バッテリモジュール１１０−１、１１０−２の充電状態（ＳＯＣ）が最小になるまでエネルギーを放電させ得る。バッテリモジュール１１０−１、１１０−２は、充電率が７０％になるまでエネルギーを放電させ得る。
【０１６０】
例えば、第１バッテリモジュール１１０−１は、第２コイル６１３−１、６１３−２によってエネルギーを放電させ得る。Ｍ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣは、第２コイル６１３−１によって放電されたエネルギーを第１コイル５２５を介して受信する。第２バッテリモジュール１１０−２は、第２コイル６１３−２によって放電されたエネルギーを第２コイル６１３−３を介して受信する。
【０１６１】
また、第２バッテリモジュール１１０−２は、第２コイル６１３−３、６１３−４によってエネルギーを放電させ得る。すなわち、第２バッテリモジュール１１０−２は、第１バッテリモジュール１１０−１又は第３バッテリモジュール１１０−３にエネルギーを放電させ得る。
【０１６２】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当するバッテリモジュール１１０−３、１１０−４のＳ−ＢＭＳ６１０−３及び６１０−４に充電及び放電を命令する。すなわち、充電状態（ＳＯＣ）が最小に該当するバッテリモジュール１１０−３、１１０−４のＳ−ＢＭＳ６１０−３、６１０−４は、隣接するバッテリモジュール１１０−１、１１０−２から伝達されたエネルギーを通過させ得る。
【０１６３】
第３バッテリモジュール１１０−３及び第４バッテリモジュール１１０−４は、第１バッテリモジュール１１０−１及び第２バッテリモジュール１１０−２から受信したエネルギーを通過させ得る。第４バッテリモジュール１１０−４は、第２コイル６１３−７、６１３−８によってエネルギーを放電させ得る。Ｍ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣは、第２コイル６１３−８によって放電されたエネルギーを第１コイル５２７を介して受信する。
【０１６４】
Ｍ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣは、第１コイル５２５、５２７から充電されたエネルギーを用いて補助バッテリを充電したり、又は、低電圧負荷に電力を供給する。例えば、Ｍ−ＢＭＳ５２０又はＬＤＣは、低電圧負荷（０．５ｋＷ〜３ｋＷ）に１２〜１４ＶＤＣの電力を供給する。
【０１６５】
Ｍ−ＢＭＳ５２０は、バッテリモジュール１１０−１ないし１１０−４の充電状態（ＳＯＣ）が全て一致する場合、バッテリバランシングを終了する。
【０１６６】
図１５では、説明の便宜のためにバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−４が４個であると示したが、必ずこれに限定されることなく、複数に具現されてもよい。ここで、Ｓ−ＢＭＳ６１０−１ないし６１０−４、第２コイル６１３−１ないし６１３−８、及び第２アンテナ６１５−１ないし６１５−８の個数もバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−４の個数に応じて変わることは自明である。
【０１６７】
図１６は、図１に示されたバッテリ装置のバッテリ管理方法を説明するための図面の一例である。
【０１６８】
図１６に示す動作は、示された順序及び方式で実行されるが、説明された例示的な実施形態の思想及び範囲を逸脱しないながらも一部動作の順序が変更されたり、一部動作が省略されてもよい。図１６に示された多くの動作は、並列又は同時に実行されてもよい。図１６に示す１つ以上のブロック及びブロックの組合せは、特定機能を行う特殊目的のハードウェア基盤コンピュータ、又は、特殊目的のハードウェア及びコンピュータ命令の組合せによって具現され得る。図１ないし図１５を参照した説明は、図１６に示す説明に同一に適用される。したがって、重複する説明はここで繰り返すことはない。
【０１６９】
図１６を参照すると、Ｍ−ＢＭＳは、複数Ｓ−ＢＭＳのうち第１Ｓ−ＢＭＳにウェイクアップ信号を送信し、ｎ個のバッテリモジュールの情報をリクエストする（Ｓ１６０１）。一例として、ウェイクアップ信号は、Ｍ−ＢＭＳの第１アンテナを用いて送信されてもよい。一例として、ウェイクアップ信号は、第１Ｓ−ＢＭＳの２つの第２アンテナのうち１番目のアンテナによって受信されてもよい。
【０１７０】
ウェイクアップ信号が受信されると、第１Ｓ−ＢＭＳは、アイドルモードからアクティブモードに切り替える（Ｓ１６０２）。
【０１７１】
第１Ｓ−ＢＭＳは、複数のバッテリモジュールのうち第１バッテリモジュールの情報を取得する（Ｓ１６０３）。
【０１７２】
第１Ｓ−ＢＭＳは、取得された第１バッテリモジュールの情報を第１方向に次の（隣接する）Ｓ−ＢＭＳに送信する（Ｓ１６０４）。第１方向は、第１Ｓ−ＢＭＳの２つの第２アンテナのうち２番目のアンテナを通した第２Ｓ−ＢＭＳへの方向であってもよい。
【０１７３】
第２Ｓ−ＢＭＳは、２つの第２アンテナのうち１番目のアンテナを介して第１バッテリモジュールの情報を取得し、アイドルモードからアクティブモードに切り替え、複数のバッテリモジュールのうち第２バッテリモジュールの情報を取得し、第１バッテリモジュールの情報及び第２バッテリモジュールの情報を第１方向に次の（隣接する）Ｓ−ＢＭＳに送信する（Ｓ１６０５）。
【０１７４】
同様に、第ｎＳ−ＢＭＳは、第ｎＳ−ＢＭＳの２つの第２アンテナのうち１番目のアンテナを介して第１バッテリモジュールないし第ｎ−１バッテリモジュールの情報を取得し、アイドルモードからアクティブモードに切り替え、第ｎバッテリモジュールの情報を取得する（Ｓ１６０６）。
【０１７５】
第ｎＳ−ＢＭＳは、取得した第１バッテリモジュールないし第ｎバッテリモジュールの情報を第２方向に第ｎ−１Ｓ−ＢＭＳに送信する（Ｓ１６０７）。第２方向は第１方向と反対である。すなわち、第ｎＳ−ＢＭＳは全てのバッテリモジュールの情報を逆方向へ送信する。
【０１７６】
第１Ｓ−ＢＭＳは、ｎ個の全てのバッテリモジュールの情報を取得すると、ｎ個のバッテリモジュールの情報を２つの第２アンテナのうち１番目のアンテナを介してＭ−ＢＭＳに送信する（Ｓ１６０８）。
【０１７７】
Ｍ−ＢＭＳは、第１アンテナを介してｎ個のバッテリモジュールの情報を取得し、ｎ個のバッテリモジュールそれぞれの状態を決定する（Ｓ１６０９）。
【０１７８】
Ｍ−ＢＭＳは、バッテリモジュールの状態に基づいてｎ個のバッテリモジュールそれぞれの出力を制御する（Ｓ１６１０）。一例として、Ｍ−ＢＭＳは、隣接するバッテリモジュールの状態に基づいてバッテリモジュールの無線充電又は無線放電を命令する。
【０１７９】
図１７は、図１に示されたバッテリ装置のバッテリ管理方法を説明するための図面の異なる例である。
【０１８０】
図１７に示す動作は、示された順序及び方式で実行され得るが、説明された例示的な実施形態の思想及び範囲を逸脱しないながらも、一部動作の順序が変更されたり一部動作が省略されてもよい。図１７に示された多くの動作は、並列又は同時に実行されてもよい。図１７に示す１つ以上のブロック及びブロックの組合せは、特定の機能を行う特殊目的のハードウェア基盤コンピュータ、又は、特殊目的のハードウェア及びコンピュータ命令の組合せにより具現され得る。図１ないし図１６を参照した説明は、図１７に示す説明に同一に適用される。したがって、重複する説明はここで繰り返すことはない。
【０１８１】
図１６に示すステップＳ１６０１ないしＳ１６０５に対する説明は図１７に同一に適用可能である。
【０１８２】
図１７を参照すると、第ｎＳ−ＢＭＳは、第ｎＳ−ＢＭＳの２つの第２アンテナのうち１番目のアンテナを介して第１バッテリモジュールないし第ｎ−１バッテリモジュールの情報を取得し、第ｎＳ−ＢＭＳは、アイドルモードからアクティブモードに切り替え、第ｎバッテリモジュールの情報を取得する(Ｓ１７０６)。
【０１８３】
第ｎバッテリモジュールは、ｎ個のバッテリモジュールのすべてに関する情報を２つの第２アンテナのうち２番目のアンテナを介してＭ−ＢＭＳに送信する(Ｓ１７０７)。
【０１８４】
Ｍ−ＢＭＳは、第１アンテナの２番目のアンテナを介してバッテリモジュール１１０−１ないし１１０−ｎの情報を取得する(Ｓ１７０８)。
【０１８５】
Ｍ−ＢＭＳは、ｎ個のバッテリモジュールそれぞれの状態を決定する(Ｓ１７０９)。
【０１８６】
Ｍ−ＢＭＳは、バッテリモジュールの状態に基づいて、ｎ個のバッテリモジュールそれぞれの出力電力を制御する(Ｓ１７１０)。
【０１８７】
バッテリ管理システム（ＢＭＳ）、Ｍ−ＢＭＳ、Ｓ−ＢＭＳ、コントローラ２１１、２２１、６１１、コンバータ２１３、６１２、他の装置、ユニット、モジュール、デバイス、及び本明細書に記載された異なる構成要素はハードウェア構成要素で具現する。
【０１８８】
実施形態に係る方法は様々なコンピュータ手段によって実行されることができるプログラム命令形態で具現されてコンピュータ読み出し可能媒体に記録する。前記記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独で又は組み合わせて含むことができる。前記媒体に記録されるプログラム命令は実施形態のために特に設計されて構成されたものなどやコンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものである。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、及びロム（ＲＯＭ）、ラム（ＲＡＭ）、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を格納して行うように特に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタープリタなどを用いてコンピュータによって実行されることができる高級言語コードを含む。上述のハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、そのウエイトリフティング同じである。
【０１８９】
上述したように実施形態がたとえ限定された図面によって説明されたが、当技術分野で通常の知識を有する者であれば前記に基づいて様々な技術的修正及び変形を適用する。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順序で実行されたり、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組合わせたり、他の構成要素又は均等物によって置き換えたり置換されても適切な結果が達成する。
【０１９０】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【符号の説明】
【０１９１】
１００  バッテリパック
１１０  バッテリモジュール
２００  バッテリ管理システム
２１０、６１０  スレーブバッテリ管理装置（Ｓ−ＢＭＳ）
２１１、６１１  Ｓ−ＢＭＳのコントローラ
２１２  スタブ
２１３、６１２  コンバータ
２１４  フェライトシート
２１５、６１５  第２アンテナ
２２０、５２０  マスタバッテリ管理装置（Ｍ−ＢＭＳ）
２２１  Ｍ−ＢＭＳのコントローラ
３２１、３２２、３２５、３２７、３２９、３３１、３３２、５３３、５３５、５３７  第１アンテナ
４００  インターフェース
４０１  第３アンテナ
６１３  第２コイル
５２３、５２５、５２７、５３１、５３２  第１コイル
【図１】
2019041566.tif 000003
【図２】
2019041566.tif 000004
【図３】
2019041566.tif 000005
【図４Ａ】
2019041566.tif 000006
【図４Ｂ】
2019041566.tif 000007
【図５Ａ】
2019041566.tif 000008
【図５Ｂ】
2019041566.tif 000009
【図６】
2019041566.tif 000010
【図７】
2019041566.tif 000011
【図８】
2019041566.tif 000012
【図９】
2019041566.tif 000013
【図１０】
2019041566.tif 000014
【図１１】
2019041566.tif 000015
【図１２Ａ】
2019041566.tif 000016
【図１２Ｂ】
2019041566.tif 000017
【図１３】
2019041566.tif 000018
【図１４】
2019041566.tif 000019
【図１５】
2019041566.tif 000020
【図１６】
2019041566.tif 000021
【図１７】
2019041566.tif 000022