(57)【要約】  本発明のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法は、前記メインＢＭＳがＩＤ設定に関する開始信号であるトリガー信号を前記Ｎ個のスレーブＢＭＳの中で一番目に位置したスレーブＢＭＳへと伝送する開始ステップと、前記トリガー信号を受信した前記一番目に位置したスレーブＢＭＳが自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送した後、自分の次に位置したスレーブＢＭＳへと前記トリガー信号を伝達する伝達ステップと、前記トリガー信号を受信したスレーブＢＭＳが自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送した後、自分の次に位置したスレーブＢＭＳへと前記トリガー信号を伝達するプロセッシングを二番目のスレーブＢＭＳからＮ−１番目のスレーブＢＭＳまで順次行う後続ステップと、前記トリガー信号を受信したＮ番目のスレーブＢＭＳが自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送する終了ステップとを含んで構成される。
2013541314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のバッテリーから構成されたバッテリーモジュールを制御するスレーブＢＭＳが順次的物理位置を有し、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）備えられ、前記Ｎ個のスレーブＢＭＳを制御するメインＢＭＳを含むバッテリーパックにおいて各スレーブのＩＤを設定する方法であって、
前記メインＢＭＳがＩＤ設定に関する開始信号であるトリガー信号を前記Ｎ個のスレーブＢＭＳの中で一番目に位置したスレーブＢＭＳへと伝送する開始ステップと、
前記トリガー信号を受信した前記一番目に位置したスレーブＢＭＳが自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送した後、自分の次に位置したスレーブＢＭＳへと前記トリガー信号を伝達する伝達ステップと、
前記トリガー信号を受信したスレーブＢＭＳが自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送した後、自分の次に位置したスレーブＢＭＳへと前記トリガー信号を伝達するプロセッシングを二番目のスレーブＢＭＳからＮ−１番目のスレーブＢＭＳまで順次行う後続ステップと、
前記トリガー信号を受信したＮ番目のスレーブＢＭＳが自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送する終了ステップとを含むことを特徴とするバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法。
【請求項２】
前記スレーブＢＭＳからＩＤ情報が所定時間以内に伝送されなければ、前記メインＢＭＳがＩＤ情報を伝送していないスレーブＢＭＳである未設定スレーブＢＭＳに新規ＩＤ情報を付与するＩＤ割り当て信号を伝送する新規ＩＤ伝送ステップと、
前記未設定スレーブＢＭＳが前記ＩＤ割り当て信号に従って自分のＩＤ情報を設定し、設定された自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送する第１設定ステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法。
【請求項３】
前記新規ＩＤ情報は、
前記Ｎ個のスレーブＢＭＳに対する前記未設定スレーブＢＭＳの物理的位置に対応する情報であることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法。
【請求項４】
前記スレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報が有効でない場合、前記メインＢＭＳが有効でない前記ＩＤ情報を伝送したスレーブＢＭＳである非マッチングスレーブＢＭＳに再設定ＩＤ情報を付与するＩＤ再設定信号を伝送する再設定信号伝送ステップと、
前記非マッチングスレーブＢＭＳが前記ＩＤ再設定信号に従って自分のＩＤ情報を更新する更新ステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法。
【請求項５】
自分のＩＤ情報を更新したスレーブＢＭＳが自分の更新されたＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送する再伝送ステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法。
【請求項６】
前記スレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報が有効でない場合、
前記スレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報が他のスレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報と重畳されるか、スレーブＢＭＳの全体具備個数と対応しないか、または前記Ｎ個のスレーブＢＭＳの物理的位置に対応しない非順次情報である場合の中で１つ以上であることを特徴とする請求項４に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法。
【請求項７】
前記再設定ＩＤ情報は、
前記Ｎ個のスレーブＢＭＳに対する前記非マッチングスレーブＢＭＳの物理的位置に対応する情報であることを特徴とする請求項４に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法。
【請求項８】
前記トリガー信号が受信されたスレーブＢＭＳは、自分に設定されたＩＤ情報が存在しない場合、他のスレーブＢＭＳに対して設定されたＩＤ情報を検索し、前記検索の結果情報を利用して他のスレーブＢＭＳに付与されていないＩＤを自分のＩＤとして設定し、設定された自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送する第２設定ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法。
【請求項９】
１つ以上のバッテリーから構成されたバッテリーモジュールを制御するスレーブＢＭＳが順次的物理位置を有し、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）備えられ、前記Ｎ個のスレーブＢＭＳを制御するメインＢＭＳを含むバッテリーパックで各スレーブのＩＤを設定するシステムであって、
ＩＤ設定に関する開始信号であるトリガー信号を前記Ｎ個のスレーブＢＭＳの中で一番目に位置したスレーブＢＭＳへと伝送するメインＢＭＳと、
前記メインＢＭＳから前記トリガー信号が受信されれば、自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送した後、自分の次に位置したスレーブＢＭＳへと前記トリガー信号を伝達する一番目のスレーブＢＭＳと、
前記トリガー信号が受信されれば、自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送した後、自分の次に位置したスレーブＢＭＳへと前記トリガー信号を伝達するプロセッシングを順次行うスレーブＢＭＳと、
前記トリガー信号が受信されれば、自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送するＮ番目のスレーブＢＭＳとを含むことを特徴とするバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システム。
【請求項１０】
前記メインＢＭＳは、
前記スレーブＢＭＳからＩＤ情報が所定時間以内に伝送されなければ、ＩＤ情報を伝送していないスレーブＢＭＳである未設定スレーブＢＭＳに新規ＩＤ情報を付与するＩＤ割り当て信号を伝送し、
前記未設定スレーブＢＭＳは、前記ＩＤ割り当て信号に従って自分のＩＤ情報を設定し、設定された自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送することを特徴とする請求項９に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システム。
【請求項１１】
前記新規ＩＤ情報は、
前記Ｎ個のスレーブＢＭＳに対する前記未設定スレーブＢＭＳの物理的位置に対応する情報であることを特徴とする請求項１０に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システム。
【請求項１２】
前記メインＢＭＳは、
前記スレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報が有効でない場合、前記有効でないＩＤ情報を伝送したスレーブＢＭＳである非マッチングスレーブＢＭＳに再設定ＩＤ情報を付与するＩＤ再設定信号を伝送し、
前記非マッチングスレーブＢＭＳは、前記ＩＤ再設定信号に従って自分のＩＤ情報を更新することを特徴とする請求項９に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システム。
【請求項１３】
自分のＩＤ情報を更新したスレーブＢＭＳは、
自分の更新されたＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送することを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システム。
【請求項１４】
前記スレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報が有効でない場合、
前記スレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報が他のスレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報と重畳されるか、スレーブＢＭＳの全体具備個数と対応しないか、または前記Ｎ個のスレーブＢＭＳの物理的位置に対応しない非順次情報である場合の中で１つ以上であることを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システム。
【請求項１５】
前記再設定ＩＤ情報は、
前記Ｎ個のスレーブＢＭＳに対する前記非マッチングスレーブＢＭＳの物理的位置に対応する情報であることを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システム。
【請求項１６】
前記トリガー信号が受信されたスレーブＢＭＳは、
自分に設定されたＩＤ情報が存在しない場合、他のスレーブＢＭＳに対して設定されたＩＤ情報を検索し、前記検索の結果情報を利用して他のスレーブＢＭＳに付与されていないＩＤを自分のＩＤとして設定し、設定された自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送することを特徴とする請求項９に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システム。
【請求項１７】
請求項９ないし請求項１６のいずれか一項に記載のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システムを含むバッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年１０月１１日出願の韓国特許出願第１０−２０１０−００９８７５６号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書および図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【０００２】
本発明は、マルチバッテリー構造を有するバッテリーパックシステムに適用されるマルチスレーブ構造のＢＭＳにおいて、各スレーブにＩＤを設定する方法及びシステムに関するものであって、さらに具体的には、順次的物理構造を有するマルチスレーブＢＭＳに自動で順次ＩＤを割り当てないし設定することができる方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
製品群による適用容易性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源によって駆動する電気車両（ＥＶ，Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド車両（ＨＶ，Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに普遍的に応用されている。
【０００４】
このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少させることができるという一次的な長所だけでなく、エネルギーの使用による副産物が全く発生しないという点で、環境にやさしく、かつエネルギーの効率性向上のための新しいエネルギー源として注目されている。
【０００５】
前記電気車両などに適用されるバッテリーパックは、通常複数個の単位セルで構成されるアセンブリを、複数個集めてなり、前記セルは、正極集電体、セパレータ、活物質、電解液、アルミニウム薄膜層などを含んで構成要素間の電気化学的反応によって充放電可能な構造になる。
【０００６】
このような基本的な構造に加え、前記バッテリーパックは、モーターなどの駆動負荷に対する電力供給制御、電流、電圧などの電気的特性値の測定、充放電制御、電圧の平滑化（ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）制御、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）などの推定のためのアルゴリズムが適用されて二次電池の状態をモニタリングし制御するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）などが追加で含まれて構成される。
【０００７】
一方、最近エネルギーの貯蔵源としての活用を含んで大容量構造に対する必要性が高まるにつれて複数個のバッテリーが直列／並列などに連結されるマルチモジュール構造を有するバッテリーパックが普遍的に利用されている。
【０００８】
このようなマルチ構造のバッテリーパックは、回路ロジックやＰＣＢ構成などによって多様な形態として具現され得、モニタリングや制御の効率性を向上させるために、バッテリーパックを構成する複数個のバッテリーをそれぞれ担当する複数個のスレーブＢＭＳと、複数個のスレーブＢＭＳを統合制御するマスターないしメインＢＭＳとから構成される。
【０００９】
マルチスレーブ構造が主に利用されている。
【００１０】
このような構造において、前記メインＢＭＳは、現在のバッテリー状態をチェックし充放電制御などに活用するために、スレーブＢＭＳと通信を行ってスレーブＢＭＳが担当する複数個のバッテリーに対するデータを収集する。
【００１１】
前記のようなデータの収集や命令信号体系の伝達などのために、各スレーブＢＭＳノードに対する個別ＩＤが必要であり、このために、従来には、ハードウェア的に回路上に予め設定されたＩＤ情報を読み取るか、ソフトウェア的にＥＥＰＲＯＭなどでスレーブＢＭＳごとにプログラミングして利用する方法などが採用されている。
【００１２】
このような従来の方式は、バッテリーパック内に存在するスレーブＢＭＳ個数分の個別のハードウェアまたはソフトウェアの駆動メカニズムが必要であり、また管理されなければならないことから、その分多くのリソースを占め、且つ駆動方式が複雑であるという問題点を有する。
【００１３】
また、マルチ構造を有するスレーブＢＭＳ構造においては、エラー分析、交換、特定位置のバッテリーの効果的制御などのために、スレーブＢＭＳの物理的位置によってＩＤを設定ないし割り当てる方法が重要であると言えるが、従来方式ではこれに対する重要性の認識に欠けているため、製造時にそれ自体に固有ＩＤを持つ形態としてスレーブＢＭＳを製造している実情である。
【００１４】
このような場合、特定のスレーブＢＭＳは、マルチ構造のバッテリーパックにおいて必ず特定の位置にしか装着できないことから、その活用度が極度に制限され得、また、誤装着時にシステムの駆動ないし制御にエラーを発生する恐れがあるという問題点を内包している。
【００１５】
また、スレーブＢＭＳを交換する場合にも、同一のＨ／Ｗ、Ｓ／Ｗバージョンを持つスレーブボードであっても、必要なＩＤに応じて多数のボードを追加で用意し、Ｓ／Ｗ体系を必要時毎に変更しなければならないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述のような背景のもと、上述のような問題点ないし必要性を解決するために創案されたものであって、マルチスレーブＢＭＳに対するＩＤの事前入力ないしプログラミングをしなくても、同一のＨ／Ｗ、Ｓ／Ｗで自動で割り当てることができ、装着されるマルチスレーブＢＭＳの順次的物理位置に基づいてＩＤを付与する方法を適用することで、単一製品の大量生産の効率性を高めることができ、これを基礎としてスレーブＢＭＳないしスレーブモジュールの誤装着を根本的に排除することができることから、製品の信頼性を向上させることができるバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法及びこれに対するシステムを提供することに目的がある。
【００１７】
本発明の他の目的及び長所は下記の説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は特許請求の範囲に示された手段及びその組み合わせによって実現できることを容易に分かるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述のような目的を達成するための本発明のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法は、１つ以上のバッテリーから構成されたバッテリーモジュールを制御するスレーブＢＭＳが順次的物理位置を有し、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）備えられ、前記Ｎ個のスレーブＢＭＳを制御するメインＢＭＳを含むバッテリーパックで各スレーブのＩＤを設定する方法であって、前記メインＢＭＳがＩＤ設定に関する開始信号であるトリガー信号を前記Ｎ個のスレーブＢＭＳの中で一番目に位置したスレーブＢＭＳへと伝送する開始ステップと、前記トリガー信号を受信した前記一番目に位置したスレーブＢＭＳが自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送した後、自分の次に位置したスレーブＢＭＳへと前記トリガー信号を伝達する伝達ステップと、前記トリガー信号を受信したスレーブＢＭＳが自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送した後、自分の次に位置したスレーブＢＭＳへと前記トリガー信号を伝達するプロセッシングを二番目のスレーブＢＭＳからＮ−１番目のスレーブＢＭＳまで順次行う後続ステップと、前記トリガー信号を受信したＮ番目のスレーブＢＭＳが自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送する終了ステップとを含んで構成される。
【００１９】
また、本発明は、前記スレーブＢＭＳからＩＤ情報が所定時間以内に伝送されなければ、前記メインＢＭＳがＩＤ情報を伝送していないスレーブＢＭＳである未設定スレーブＢＭＳに新規ＩＤ情報を付与するＩＤ割り当て信号を伝送する新規ＩＤ伝送ステップと、前記未設定スレーブＢＭＳが前記ＩＤ割り当て信号に従って自分のＩＤ情報を設定し、設定された自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送する第１設定ステップとをさらに含んで構成され得る。
【００２０】
ここで、前記新規ＩＤ情報は、前記Ｎ個のスレーブＢＭＳに対する前記未設定スレーブＢＭＳの物理的位置に対応する情報で構成され得る。
【００２１】
望ましくは、本発明は、前記スレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報が有効でない場合、前記メインＢＭＳが前記有効でないＩＤ情報を伝送したスレーブＢＭＳである非マッチングスレーブＢＭＳに再設定ＩＤ情報を付与するＩＤ再設定信号を伝送する再設定信号伝送ステップと、前記非マッチングスレーブＢＭＳが前記ＩＤ再設定信号に従って自分のＩＤ情報を更新する更新ステップとをさらに含んで構成され得、実施形態に従って自分のＩＤ情報を更新したスレーブＢＭＳが自分の更新されたＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送する再伝送ステップをさらに含むように構成され得る。
【００２２】
これと共に、本発明において、前記スレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報が有効でない場合、前記スレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報が他のスレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報と重畳されるか、スレーブＢＭＳの全体具備個数と対応しないか、または前記Ｎ個のスレーブＢＭＳの物理的位置に対応しない非順次情報である場合の中で１つ以上であることに設定され得、ここで、前記再設定ＩＤ情報は、前記Ｎ個のスレーブＢＭＳに対する前記非マッチングスレーブＢＭＳの物理的位置に対応する情報で構成され得る。
【００２３】
また、本発明は、前記トリガー信号が受信されたスレーブＢＭＳは、自分に設定されたＩＤ情報が存在しない場合、他のスレーブＢＭＳに対して設定されたＩＤ情報を検索し、前記検索結果情報を利用して他のスレーブＢＭＳに付与されていないＩＤを自分のＩＤとして設定し、設定された自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送する第２設定ステップをさらに含んで構成され得る。
【００２４】
一方、本発明の他の側面によるバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システムは、１つ以上のバッテリーから構成されたバッテリーモジュールを制御するスレーブＢＭＳが順次的物理位置を有し、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）備えられ、前記Ｎ個のスレーブＢＭＳを制御するメインＢＭＳを含むバッテリーパックで各スレーブのＩＤを設定するシステムであって、ＩＤ設定に関する開始信号であるトリガー信号を前記Ｎ個のスレーブＢＭＳの中で一番目に位置したスレーブＢＭＳへと伝送するメインＢＭＳと、前記メインＢＭＳから前記トリガー信号が受信されれば、自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送した後、自分の次に位置したスレーブＢＭＳへと前記トリガー信号を伝達する一番目のスレーブＢＭＳと、前記トリガー信号が受信されれば、自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送した後、自分の次に位置したスレーブＢＭＳへと前記トリガー信号を伝達するプロセッシングを順次行うスレーブＢＭＳと、前記トリガー信号が受信されれば、自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送するＮ番目のスレーブＢＭＳとを含んで構成される。
【００２５】
また、本発明のまた他の側面によるバッテリーパックは、上述のバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定システムを含んで構成される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によるバッテリーパックのマルチスレーブに対する順次ＩＤ設定方法は、まず、バッテリーパックまたはスレーブ機能のＢＭＳを製造する場合、個別ＩＤの設定などのための追加作業が必要でないので、工程時間の短縮、製造コストの減少などを通じて工程生産性を向上させることができ、また、バッテリーパックの製造時にも、同一の条件で構成されたスレーブＢＭＳを組み立てることができるので、生産ラインをさらに簡単に運用できる。
【００２７】
また、スレーブＢＭＳの中で一部が新規で交換されるか、ＩＤが既に付与されたスレーブＢＭＳが新しく装着されても、ＩＤ設定開始信号であるトリガー信号の直列体系によってＩＤが重畳されるか、バッテリーパックにおける順次的物理位置から離脱しないように運用することができるので、装置拡張ないし設置に対する適応性を高め、製品の信頼性を向上させることができる。
【００２８】
このような本発明の特徴に起因して、バッテリーパックで新しいスレーブＢＭＳを交換する場合にも、作業者がスレーブＢＭＳに対するＩＤをいちいち確認する作業を省けるので、交換などに対する作業効率性を相当改善することができ、誤装着などによるシステムエラーを最小化ないし防止できるという利点が創出できる。
【００２９】
特に、最近、エネルギー資源が次第に枯渇していくにつれて電力貯蔵用バッテリーシステムを通じてエネルギーを効率的に利用しようとする努力が多く行われており、このような電力貯蔵用バッテリーシステムの場合、多数のバッテリーが直列並列に連結されている。従って、電力貯蔵用バッテリーシステムにはＢＭＳも含まれ得、本発明によれば、このようなＢＭＳの効率的制御及び管理が可能である。
【００３０】
本明細書に添付される下記の図面は本発明の望ましい実施例を例示するものであって、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たすものであるため、本発明はそのような図面に記載された事項にのみ限定されて解釈されてはいけない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のマルチスレーブ構造のバッテリーパックの全般的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の望ましい実施例によるスレーブＢＭＳのＩＤ設定ないし確認に関するトリガー信号体系の構成図である。
【図３】本発明の望ましい実施例による各スレーブＢＭＳに対する順次ＩＤを設定するための直列信号体系を説明する流れ図である。
【図４】本発明の望ましい実施例によってＩＤが設定されていないスレーブＢＭＳなどに順次ＩＤ体系を割り当てる方法の過程を示す流れ図である。
【図５】本発明の一実施例によって新しいスレーブＢＭＳが装着される場合の例示図である。
【図６】本発明の一実施例によってスレーブＢＭＳのＩＤを再設定する場合の例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付した図面を参照しながら本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立って、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念とに解釈されなければならない。
【００３３】
従って、本明細書に記載された実施例は本発明の最も望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを代弁するものではないため、本出願時点においてこれらに代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
【００３４】
図１は、本発明のマルチスレーブ構造のバッテリーパックの全般的な構成を示すブロック図である。
【００３５】
図１に示すように、本発明は、メインＢＭＳ１０、スレーブＢＭＳ２０、及び１つ以上のバッテリー４０からなるバッテリーモジュール３０から構成され、前記スレーブＢＭＳ２０は、物理的に順次的構造を有し、且つ複数個備えられる。
【００３６】
前記メインＢＭＳ１０は、前記複数個のスレーブＢＭＳ２０を統合制御する機能を行うＢＭＳに該当し、各々のスレーブＢＭＳ２０と通信を通じて必要な情報を要請し受信できるようにネットワーク体系として構成される。
【００３７】
前記スレーブＢＭＳ（２０−１、２０−２、…２０−ｎ）のそれぞれは、自分が担当するバッテリーモジュール３０と電気的に連結され、該当のバッテリーモジュール３０、すなわち、１つ以上のバッテリー４０を制御する機能を果たす。前記スレーブＢＭＳ２０の制御機能は、前述のように、充放電制御、平滑化制御、スイッチング、電気的特性値の測定及びモニタリング、エラー標識、ｏｎ／ｏｆｆ制御などを含んで当業者レベルで適用可能な多様な電気電子的制御機能を含み得る。
【００３８】
図１に示すように、本発明のマルチスレーブＢＭＳ構造のバッテリーパックで前記複数個のスレーブＢＭＳ２０は、物理的に順次的位置構造を有するように構成され、本発明のメインＢＭＳ１０は、前記順次的物理位置を有する複数個（Ｎ個、Ｎは２以上の自然数）のスレーブＢＭＳ２０を統合制御する。
【００３９】
このように、物理的に順次的構造としてスレーブＢＭＳが構成され、各スレーブＢＭＳ２０のＩＤ情報も、前記順次的物理位置と対応する情報になるように構成する理由は、以下の通りである。
【００４０】
まず、メインＢＭＳ１０が１０個のスレーブＢＭＳ２０を制御し、各スレーブＢＭＳ２０は、５個のバッテリーで構成されたバッテリーモジュール３０を制御すると仮定するとき、３番目のスレーブＢＭＳ２０の２番目のバッテリーに故障が発生する場合、メインＢＭＳ１０は、これに対する正確な位置情報を確認し、これに対する後続プロセッシングを行う必要がある。前記例において、各スレーブＢＭＳ２０は、相異なる個数のバッテリーで構成されたバッテリーモジュールの制御が可能なのは言うまでもない。
【００４１】
このように、特定の位置のバッテリーなどに故障ないしエラーなどが発生する場合にシステム全体の性能に及ぼす影響を最小化するために、メインＢＭＳ１０の制御などを通じて該当のバッテリーまたはこれに該当するバッテリーモジュール全体の電源駆動連結をオフさせるか、ＳＯＣ充放電の程度を５０％程度に制限するなどの後続プロセッシングを行うことが望ましい。
【００４２】
このような後続プロセッシングを正確に行うために、メインＢＭＳ１０は、故障状況などが発生したスレーブＢＭＳ２０の正確なＩＤを確保する必要がある。また、ハードウェアリソースまたはシステム環境が許される範囲で、スレーブＢＭＳ２０が自分に属する複数個のバッテリーのＩＤ情報などを確保してスレーブＢＭＳも上述のような後続プロセッシングが可能に構成できることは言うまでもない。
【００４３】
これと共に、故障状況をメモリーなどに貯蔵し、後で管理者が故障したバッテリーなどを選択的に交換するか修理する場合にも、これに関する正確な情報を確保して活用できるように構成することが望ましい。また、前記メインＢＭＳは、故障状況などが発生したバッテリーまたはスレーブＢＭＳの位置情報を使用者などにインターフェーシングして適切かつ即刻なまたは予備的な措置が取られるように誘導するように構成することがさらに望ましい。
【００４４】
一方、図２は、本発明の望ましい実施例によるスレーブＢＭＳのＩＤ設定ないし確認に関するトリガー信号体系の構成図であって、図２に示すように、ＩＤ設定に関する開始信号であるトリガー信号は、メインＢＭＳ１０を始めとして一番目のスレーブＢＭＳ２０−１、二番目のスレーブＢＭＳ２０−２を経て最後のｎ番目のスレーブＢＭＳ２０−ｎまで順次伝達される直列的な体系を有する。
【００４５】
図３などを参照して、本発明のマルチスレーブに対する順次ＩＤを設定するための直列信号体系の順次進行に対して説明すれば、まず、ＩＤを新しく設定するか点検ないし確認する必要があると判断される場合、または周期的な確認スケジュールなどに従って、本発明のメインＢＭＳ１０は、前記トリガー信号を前記Ｎ個のスレーブＢＭＳ２０の中で一番目に位置したスレーブＢＭＳ２０−１へと伝送する（Ｓ３００）。前記３００ステップが行われる過程で一番目のスレーブＢＭＳ２０−１以外のスレーブＢＭＳは、スタンバイ状態を維持する。
【００４６】
前記トリガー信号が前記一番目に位置したスレーブＢＭＳ２０−１に受信されれば、一番目に位置したスレーブＢＭＳ２０−１は、自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳ１０へと伝送し（Ｓ３１０）、自分の次に位置したスレーブＢＭＳ２０−２へと前記トリガー信号を伝達する（Ｓ３２０）。
【００４７】
以前のスレーブＢＭＳ２０−１、すなわち、一番目のスレーブＢＭＳ２０−１からトリガー信号を受信した二番目のスレーブＢＭＳ２０−２は、同一のプロセッシングによって自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳ１０へと伝送し（Ｓ３３０）自分の次に位置したスレーブＢＭＳ（２０−３）へと前記トリガー信号を伝達するようになり、このような過程は最後のスレーブＢＭＳが自分のＩＤ情報をメインＢＭＳ１０へと伝送するまで順次行われる。
【００４８】
すなわち、Ｎ−１番目のスレーブＢＭＳ２０−（ｎ−１）は、自分のＩＤ情報をメインＢＭＳ１０へと伝送した後、トリガー信号を最後のスレーブＢＭＳであるＮ番目のスレーブＢＭＳ２０−ｎへと伝達し（Ｓ３４０）、Ｎ番目のスレーブＢＭＳ２０−ｎは、自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送（Ｓ３５０）することで、ＩＤ設定ないし確認の１サイクルプロセッシングを完了することになる。
【００４９】
このように、トリガー信号体系を物理的に順次的位置を有するスレーブＢＭＳ２０に従って直列的に伝送されるように構成し順次行わせることで、ＩＤ情報に関する設定ないし確認を正確に行い、同時に伝達されるＩＤ情報の重複などによって惹起される問題点が防止できる。
【００５０】
以下、図４を参照して、本発明の望ましい実施例によってＩＤが設定されていないスレーブＢＭＳなどに順次ＩＤ体系を割り当てる方法を説明する。
【００５１】
前述の実施例のように、本発明のメインＢＭＳ１０は、一番目のスレーブＢＭＳ２０−１へとＩＤ設定に関する開始信号であるトリガー信号を伝送する（Ｓ４００）。
【００５２】
信号を伝送した後、設定された所定時間以内にメインＢＭＳ１０に一番目のスレーブＢＭＳ２０−１から該当のＩＤ情報が受信されれば（Ｓ４１０）、伝送されたＩＤ情報を本発明の貯蔵部１５などに貯蔵し（Ｓ４２０）、前記トリガー信号は、次のスレーブＢＭＳ２０へと伝達されるように制御される（Ｓ４３０）。
【００５３】
しかし、もし設定された所定時間以内にメインＢＭＳ１０に一番目のスレーブＢＭＳ２０−１からＩＤ情報が受信されなければ、一番目のスレーブＢＭＳ２０−１にＩＤが付与されなかったと判断し、新規ＩＤ情報を付与するＩＤ割り当て信号を一番目のスレーブＢＭＳ２０−１へと伝送する（Ｓ４１２）。
【００５４】
前記ＩＤ割り当て信号が受信されれば、一番目のスレーブＢＭＳ２０−１は、前記信号に従って自分のＩＤ情報を設定し、設定されたＩＤ情報をメインＢＭＳ１０へと伝送する。
【００５５】
後続のプロセッシングを通じてメインＢＭＳ１０にスレーブＢＭＳ２０からＩＤ情報が受信されれば（Ｓ４４０）、受信されたＩＤ情報を貯蔵するようになり（Ｓ４５０）、前記過程は、すべてのスレーブＢＭＳ２０、すなわち、最後のスレーブＢＭＳ２０から該当のＩＤ情報が受信されるまで行われる（Ｓ４６０）。
【００５６】
この過程で、特定のスレーブＢＭＳ２０から自分のＩＤ情報がメインＢＭＳ１０に受信されなければ、前記メインＢＭＳ１０は、ＩＤ情報を伝送していないスレーブＢＭＳ２０である未設定スレーブＢＭＳ２０へと新規ＩＤ情報を付与するＩＤ割り当て信号を伝送する（Ｓ４４２）。
【００５７】
新規ＩＤ割り当て信号を受信した未設定スレーブＢＭＳ２０は、前記受信されたＩＤ割り当て信号の新規ＩＤ情報を自分のＩＤとして設定し（Ｓ４４４）、自分のＩＤ情報をメインＢＭＳ１０へと伝送する。
【００５８】
前記の過程で前記新規ＩＤ情報は、各スレーブＢＭＳ２０を区分する独立したＩＤ情報で構成することはできるが、正確な後続制御プロセッシングと管理者の後続作業への便宜性をさらに向上させるために、順次構造、すなわち、前記Ｎ個のスレーブＢＭＳに対して前記未設定スレーブＢＭＳの物理的位置に対応する情報になるように構成することが望ましい。
【００５９】
前述の未設定スレーブＢＭＳ２０に新しい新規ＩＤを付与する過程を図５を参照して例示的に説明すれば、以下のようである。
【００６０】
図５に例示されたメインＢＭＳ１０は、物理的に順次的構造を有する４つのスレーブＢＭＳ２０と相互連結可能な構造を有する。
【００６１】
このとき、三番目のスレーブＢＭＳ２０にエラーないし故障が発生して該当のスレーブＢＭＳ２０が除去され、ＩＤが付与されていない新規スレーブＢＭＳ２０が装着されるとすれば、前述の過程に従って、＃１スレーブＢＭＳ２０は、自分のＩＤ情報である［０００１］（二進数）をメインＢＭＳ１０へと伝送し、トリガー信号を＃２スレーブＢＭＳ２０へと伝送する。＃２スレーブＢＭＳ２０は、自分のＩＤ情報である［００１０］をメインＢＭＳ１０へと伝送し、トリガー信号を＃３スレーブＢＭＳ２０へと伝達する。
【００６２】
しかし、＃３スレーブＢＭＳ２０は、自分のＩＤが存在しないので、メインＢＭＳ１０へとＩＤ情報を伝送することができない。この場合、メインＢＭＳ１０は、所定時間以内に＃３スレーブＢＭＳ２０からＩＤ情報が受信されていないので、前記メインＢＭＳ１０は、＃３スレーブＢＭＳ２０を新しく装着されたスレーブとして認識できる。
【００６３】
このとき、メインＢＭＳ１０が前記＃３スレーブＢＭＳ２０へとＩＤ情報「００３０」を含んだＩＤ割り当て信号を伝送すれば、この信号を受信した＃３スレーブＢＭＳ２０が既にプログラミングされた方法などによって前記ＩＤ割り当て信号に含まれた００３０情報を自分のＩＤ情報として設定し、ＩＤの確認及び後続プロセッシングの駆動のために新しく設定された自分のＩＤ情報をメインＢＭＳ１０へと伝送する。＃４スレーブＢＭＳ２０もこれに対応するプロセッシングを順次行い、ＩＤ設定に関するプロセッシングを完了することになる。
【００６４】
一方、前記ＩＤ割り当て信号は、実施形態に従って多様なフレーム構造であり得、フレームの一部にはＩＤ割り当て信号に含まれた新規ＩＤ情報を自分のＩＤとして設定しろというスレーブＢＭＳに対する命令信号体系を含ませることができる。
【００６５】
以下、図６を参照して、有効でないＩＤ情報を持っているスレーブＢＭＳ２０のＩＤ設定方法に対して説明する。
【００６６】
前述のプロセッシングが完了すれば、メインＢＭＳ１０は、自分が制御する全体スレーブＢＭＳ２０のそれぞれに対するＩＤ情報が確認できることから、このうち順次的構造に対応しないＩＤ情報を持つスレーブＢＭＳ２０が存在するか否かが分かるようになる。
【００６７】
すなわち、図６に示すように、＃１、＃２、及び＃４スレーブＢＭＳ２０は、マルチスレーブＢＭＳ２０がなす順次的物理位置に対応する有効なＩＤ情報を持っているが、＃３スレーブＢＭＳ２０から伝送されたＩＤは、前記順次性から外れている有効でないＩＤに該当する。
【００６８】
一方、前記実施例には、スレーブＢＭＳ２０の物理的位置に従って１０、２０、３０、４０のようなＩＤ情報体系を有する例を説明したが、実施形態に従って順次性を有するようになれば、多様な形態のＩＤ情報体系が適用可能なのは言うまでもない。
【００６９】
このように、メインＢＭＳ１０へと伝送されたＩＤ情報の中で＃３スレーブＢＭＳ２０から伝送されたＩＤ情報が有効でないので、このとき、前記メインＢＭＳ１０は、前記有効でないＩＤ情報を伝送した非マッチングスレーブＢＭＳである＃３スレーブＢＭＳ２０へと再設定ＩＤ情報を付与するＩＤ再設定信号を伝送する。ここで、前記再設定ＩＤ情報は、前記全体スレーブＢＭＳに対する前記非マッチングスレーブＢＭＳの物理的位置に対応する情報で構成される。
【００７０】
前記ＩＤ再設定信号が伝送されれば、前記＃３スレーブＢＭＳは、前記ＩＤ再設定信号に従って自分のＩＤ情報を更新し、ＩＤ情報の確認とメインＢＭＳ１０による収集した情報の貯蔵のために、自分のＩＤ情報を更新した＃３スレーブＢＭＳは、自分の更新されたＩＤ情報を前記メインＢＭＳ１０へと伝送するように構成することがさらに望ましい。
【００７１】
上述のように、ＩＤ再設定信号を伝送してＩＤを更新する、すなわち、ＩＤ情報が有効でないと判断される場合は、本発明が適用される順次的物理位置を有する複数個のマルチスレーブＢＭＳ構造にさらに効果的に適用されるために、スレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報が他のスレーブＢＭＳから伝送されたＩＤ情報と重畳されるか、スレーブＢＭＳの全体具備個数と対応しないか、または前記全体スレーブＢＭＳの物理的位置に対応しない非順次情報である場合の中で１つ以上である場合として設定することが望ましい。
【００７２】
一方、実施形態によっては、自分に付与されたＩＤ情報が存在していないスレーブＢＭＳ２０がトリガー信号の伝送を受ければ、前記トリガー信号の命令体系に従ってメインＢＭＳ１０と他のスレーブＢＭＳ２０とのネットワークデータトラフィックをモニタリングないし検索し、前記検索結果情報を利用して他のスレーブＢＭＳに付与されていないＩＤを自分のＩＤとして設定し、設定された自分のＩＤ情報を前記メインＢＭＳへと伝送するように構成することもできる。
【００７３】
また、実施形態によっては、本発明のメインＢＭＳ１０は、以前にスレーブＢＭＳ２０から伝送され貯蔵されたＩＤ情報を活用して現在のバッテリーパックシステム内の複数個のスレーブＢＭＳ２０に対する物理的位置構造と関連して存在していないＩＤ情報が何であるか検出し、これを利用して前述の新規ＩＤ情報ないし再設定ＩＤ情報が該当のスレーブＢＭＳ２０に割り当てられるように構成することもできる。
【００７４】
以上のように、本発明は、たとえ限定された実施例と図面とによって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者により本発明の技術思想と特許請求範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能なのは言うまでもない。
【００７５】
なお、本発明を説明するにおいて、図１などに図示された本発明のバッテリーパックシステム１００に関する各構成は、論理的な構成単位を示すものであって、必ずしも物理的に分離できる構成要素を示すものではないことは、本発明が属する技術分野の当業者にとって自明である。
【００７６】
すなわち、各々の構成は、本発明の技術思想を実現するための論理的な構成要素に該当することから、各々の構成要素が統合または分離されて実施されても本発明の論理構成が果たす機能が実現できれば、本発明の範囲内にあると解釈されるべきであり、同一または類似の機能を果たす構成要素であれば、その名称の一致可否とは関係なく、本発明の範囲内にあると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００７７】
１０  メインＢＭＳ
２０−１〜２０−ｎ  スレーブＢＭＳ
３０  バッテリーモジュール
４０  バッテリー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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