特許 7195689 電池管理システムおよび上位システムにデータを送信する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-16

(45)【発行日】2022-12-26

(54)【発明の名称】電池管理システムおよび上位システムにデータを送信する方法

(51)【国際特許分類】

   G08C 17/02 20060101AFI20221219BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20221219BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20221219BHJP

   G01R 31/371 20190101ALI20221219BHJP

   G01R 31/396 20190101ALI20221219BHJP

【ＦＩ】

G08C17/02

H01M10/48 P

H01M10/48 301

H02J7/00 Q

G01R31/371

G01R31/396

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021564612

(86)(22)【出願日】2020-05-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-05

(86)【国際出願番号】 KR2020006639

(87)【国際公開番号】W WO2020242131

(87)【国際公開日】2020-12-03

【審査請求日】2021-10-29

(31)【優先権主張番号】10-2019-0062681

(32)【優先日】2019-05-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】ソン・ヨル・ヤン

(72)【発明者】

【氏名】サン・フン・イ

(72)【発明者】

【氏名】チャン・ハ・パク

【審査官】森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－００８８５３０（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１９３０１６０（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特許第６０２１０８７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】米国特許第１０３３０７１０（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】特許第６６８４９１７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第５２７８６２９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特許第５６９６７３７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１０８９５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許第１０３９４１２１０（ＣＮ，Ｂ）

【文献】米国特許第１０４４０５４２（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】特許第６１４７６６８（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｃ

Ｇ０１Ｒ

Ｈ０１Ｍ

Ｈ０２Ｊ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の下位ＢＭＳからリアルタイムで受信されるデータを予め決定された基準により緊急に送信しなければならないデータと判断すると第１データに分類し、そうでなければ第２データに分類するデータ処理部と、
前記第１データを上位システムに第１通信プロトコルで送信する第１データ送信部と、
前記第２データを累積格納する第２データ格納部と、
前記第２データ格納部に格納された前記第２データを前記上位システムに前記第１通信プロトコルとは異なる第２通信プロトコルで送信する第２データ通信部と、
を含み、
前記第２データ通信部は、前記第２データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信する、ＢＭＳ。

【請求項2】

前記第１通信プロトコルはＣＡＮ方式で送信するものであり、
前記第２通信プロトコルはストリーミング方式で送信するものである、請求項１に記載のＢＭＳ。

【請求項3】

前記第２データ通信部は、イーサネットベースのＵＤＰまたはＴＣＰ、またはｗｉ－ｆｉで前記第２データをブロックの形態で送信する、請求項１又は２に記載のＢＭＳ。

【請求項4】

前記第２データ格納部は、前記第２データを、前記第２データとともに受信されたタイムスタンプとともに格納する、請求項１から３のいずれか一項に記載のＢＭＳ。

【請求項5】

前記データ処理部は、前記下位ＢＭＳから受信したデータが異常または危険データであるか、または電池の過電圧、低電圧、端子開放、予め設定された値以上の電池の温度変化のうち少なくとも１つに関するデータであると判断する場合、当該データを前記緊急に送信しなければならないデータと判断して第１データに分類し、
前記受信したデータが電池セルの電圧、温度または診断データ、自己診断の結果データ、ファン状態データのうち少なくとも１つに関するデータであると判断する場合、当該データを第２データに分類する、請求項１から４のいずれか一項に記載のＢＭＳ。

【請求項6】

前記ＢＭＳは、ＥＳＳ用ＢＭＳである、請求項１から５のいずれか一項に記載のＢＭＳ。

【請求項7】

複数の端子からデジタル信号を受信してアナログデータに変換するデジタル－ツー－アナログデータ変換部と、
前記デジタル－ツー－アナログデータ変換部から前記アナログデータを受信し、上位システムに第１通信プロトコルで送信するデータ送信部と、
複数の下位ＢＭＳから第２データを受信する受信部と、
前記第２データを累積格納する第２データ格納部と、
前記第２データ格納部に格納された前記第２データを前記上位システムに前記第１通信プロトコルとは異なる第２通信プロトコルで送信する第２データ通信部と、
を含み、
前記第２データ通信部は、前記第２データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信する、ＢＭＳ。

【請求項8】

前記第１通信プロトコルはＣＡＮ方式で送信するものであり、
前記第２通信プロトコルはストリーミング方式で送信するものである、請求項７に記載のＢＭＳ。

【請求項9】

前記第２データ通信部は、イーサネットベースのＵＤＰまたはＴＣＰ、またはｗｉ－ｆｉで前記第２データをブロックの形態で送信する、請求項７又は８に記載のＢＭＳ。

【請求項10】

前記第２データ格納部は、前記第２データを、前記第２データとともに受信されたタイムスタンプとともに格納する、請求項７から９のいずれか一項に記載のＢＭＳ。

【請求項11】

前記デジタル信号は、配線用遮断器または保護リレーから直接受信される信号データ、各種センサから直接受信される信号データのうち少なくとも１つに関するデータであり、
前記第２データは、電池セルの電圧、温度または診断データ、自己診断の結果データ、ファン状態データのうち少なくとも１つに関するデータである、請求項７から１０のいずれか一項に記載のＢＭＳ。

【請求項12】

前記ＢＭＳは、ＥＳＳ用ＢＭＳである、請求項７から１１のいずれか一項に記載のＢＭＳ。

【請求項13】

電池管理システムにより行われる上位システムにデータを送信する方法であって、
下位ＢＭＳから受信されたデータが、予め設定された基準により、緊急に送信しなければならないデータであるか否かを判断するステップと、
前記データが、前記予め設定された基準により、緊急に送信しなければならないデータであると判断される場合、前記受信されたデータを第１データと判断し、上位システムに第１通信プロトコルで送信するステップと、
前記データが緊急に送信しなければならないデータではない場合、前記受信されたデータを第２データと判断して格納するステップと、
前記格納された第２データを前記上位システムに前記第１通信プロトコルと相違する第２通信プロトコルで送信するステップと、
を含み、
前記第２データは、前記第２データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信される、上位システムにデータを送信する方法。

【請求項14】

前記第１通信プロトコルはＣＡＮ方式で送信するものであり、
前記第２通信プロトコルはストリーミング方式で送信するものである、請求項１３に記載の上位システムにデータを送信する方法。

【請求項15】

前記第２データは、イーサネットベースのＵＤＰまたはＴＣＰ、またはｗｉ－ｆｉでブロックの形態で送信される、請求項１３又は１４に記載の上位システムにデータを送信する方法。

【請求項16】

前記予め設定された基準により、緊急に送信しなければならないデータであると判断される場合には、前記データが、前記下位ＢＭＳから受信したデータが異常または危険データであるか、または電池の過電圧、低電圧、端子開放、予め設定された値以上の電池の温度変化のうち少なくとも１つに関するデータの場合である、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の上位システムにデータを送信する方法 。

【請求項17】

前記上位システムにデータを送信する方法は、ＥＳＳ用ＢＭＳにより行われる、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の上位システムにデータを送信する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１９年０５月２８日付けの韓国特許出願第１０－２０１９－００６２６８１号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。
本発明は、複数の下位ＢＭＳからまとめられたデータを効率的に上位システムに送信するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、二次電池に対する研究開発が活発に行われている。ここで、二次電池は、充放電が可能な電池であって、従来のＮｉ／Ｃｄ電池、Ｎｉ／ＭＨ電池などと、最近のリチウムイオン電池とを何れも含む意味である。二次電池の中でも、リチウムイオン電池は、従来のＮｉ／Ｃｄ電池、Ｎｉ／ＭＨ電池などに比べて、エネルギー密度が遥かに高いという長所がある。また、リチウムイオン電池は、小型、軽量に製作することができるため、移動機器の電源として用いられる。また、リチウムイオン電池は、電気自動車の電源にまでその使用範囲が拡張され、次世代エネルギー貯蔵媒体として注目を浴びている。

【0003】

二次電池は、一般的に複数の電池セルが直列および／または並列に連結された電池モジュールを含む電池パックとして用いられる。そして、電池パックは、電池管理システムにより、状態および動作が管理および制御される。

【0004】

複数の電池モジュールは、直列／並列連結されて電池ラックを構成し、また、複数の電池ラックは、並列連結されて電池バンクを構成する。かかる電池バンクは、ＥＳＳ（Ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ）として使用可能である。それぞれの電池モジュールは、対応するモジュールＢＭＳによりモニターされ制御される。各電池ラック内の最上位コントローラであるラックＢＭＳは、各モジュールＢＭＳをモニターし制御し、モジュールＢＭＳから取得した情報に基づいて全体電池ラックの状態をモニターし制御する。

【0005】

このように、ＥＳＳ用ＢＭＳシステムの場合、当該システムは、電池状態をセンシングする構成と、それをまとめて上位システムに伝達する構成とを含み、まとめられた電池状態情報を上位システムに伝達する構成、およびこの情報をユーザ画面にディスプレイする構成を含む。

【0006】

従来は、ＥＳＳ用ＢＭＳシステムにおいて、センシングされた電池状態情報をまとめ、上位システムに伝達する構成は、上位システムの状態に応じて周期的にセンシングデータを送信していた。

【0007】

しかしながら、この場合、センシングされた電池状態情報をまとめ、上位システムに伝達する構成と、上位システムとの間の状態（例えば、ＣＡＮ通信方式、格納装置の容量など）の問題により、センシング可能な全てのデータをリアルタイムで送信できない状況があった。よって、正確なログを取ることができず、そのため、正確な電池状態などの分析が難しかった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、センシングされた電池状態情報をまとめ、上位システムに伝達する構成と、上位システムとの間のデータを送受信するにおいて、格納方式および送信方式に対する制約事項を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態に係るＢＭＳであって、複数の下位ＢＭＳからリアルタイムで受信されるデータを予め決定された基準により緊急に送信しなければならないデータと判断すると第１データに分類し、そうでなければ第２データに分類するデータ処理部と、前記第１データを上位システムに第１通信プロトコルで送信する第１データ送信部と、前記第２データを累積格納する第２データ格納部と、前記第２データ格納部に格納された前記第２データを前記上位システムに前記第１通信プロトコルとは異なる第２通信プロトコルで送信する第２データ通信部と、を含む。

【0010】

本発明の一実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記第１通信プロトコルはＣＡＮ方式で送信するものであり、前記第２通信プロトコルはストリーミング方式で送信するものであることを特徴とする。

【0011】

本発明の一実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記第２データ通信部は、イーサネットベースのＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、またはｗｉ－ｆｉでデータをブロックの形態で送信することを特徴とする。

【0012】

本発明の一実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記第２データ格納部は、前記第２データを、前記第２データとともに受信されたタイムスタンプとともに格納することを特徴とする。
本発明の一実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記第２データ通信部は、前記第２データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信することを特徴とする。

【0013】

本発明の一実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記データ処理部は、前記下位ＢＭＳから受信したデータが異常または危険データであるか、または電池の過電圧、低電圧、端子開放、予め設定された値以上の電池の温度変化のうち少なくとも１つに関するデータであると判断する場合、当該データを前記緊急に送信しなければならないデータと判断して第１データに分類し、前記受信したデータが電池セルの電圧、温度または診断データ、自己診断の結果データ、ファン状態データのうち少なくとも１つに関するデータであると判断する場合、当該データを第２データに分類することを特徴とする。
本発明の一実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記ＢＭＳは、ＥＳＳ用ＢＭＳであることを特徴とする。

【0014】

本発明の他の実施形態に係るＢＭＳであって、複数の端子からデジタル信号を受信してアナログデータに変換するデジタル－ツー－アナログ（Ｄｉｇｉｔａｌ－ｔｏ－ａｎａｌｏｇ）データ変換部と、前記デジタル－ツー－アナログデータ変換部から前記アナログデータを受信し、上位システムに第１通信プロトコルで送信するデータ送信部と、複数の下位ＢＭＳから第２データを受信する第２データ受信部と、前記第２データを累積格納する第２データ格納部と、前記第２データ格納部に格納された前記第２データを前記上位システムに前記第１通信プロトコルとは異なる第２通信プロトコルで送信する第２データ通信部と、を含む。

【0015】

本発明の他の実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記第１通信プロトコルはＣＡＮ方式で送信するものであり、前記第２通信プロトコルはストリーミング方式で送信するものであるを特徴とする。

【0016】

本発明の他の実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記第２データ通信部は、イーサネットベースのＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、またはｗｉ－ｆｉでデータをブロックの形態で送信することを特徴とする。

【0017】

本発明の他の実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記第２データ格納部は、前記第２データを、前記第２データとともに受信されたタイムスタンプとともに格納することを特徴とする。
本発明の他の実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記第２データ通信部は、前記第２データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信することを特徴とする。

【0018】

本発明の他の実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記第１データは、ＭＣＣＢ（配線用遮断器）または保護リレーから直接受信される信号データ、各種センサ（ドアオープン、過電圧／過電流継電器など）から直接受信される信号データのうち少なくとも１つに関するデータであり、前記第２データは、電池セルの電圧、温度または診断データ、自己診断の結果データ、ファン状態データのうち少なくとも１つに関するデータであることを特徴とする。
本発明の他の実施形態に係るＢＭＳにおいて、前記ＢＭＳは、ＥＳＳ用ＢＭＳであることを特徴とする。

【0019】

本発明の一実施形態に係る上位システムにデータを送信する方法であって、下位ＢＭＳから受信されたデータが、予め設定された基準により、緊急に送信しなければならないデータであるか否かを判断するステップと、前記データが、予め設定された基準により、緊急に送信しなければならないデータであると判断される場合、前記受信されたデータを第１データと判断し、上位システムに第１通信プロトコルで送信するステップと、前記データが緊急に送信しなければならないデータではない場合、前記受信されたデータを第２データと判断し、第２データ格納部に格納するステップと、前記第２データ格納部に格納された前記第２データを前記上位システムに第２通信プロトコルで送信するステップと、を含む。

【0020】

本発明の一実施形態に係る上位システムにデータを送信する方法において、前記第１通信プロトコルはＣＡＮ方式で送信するものであり、前記第２通信プロトコルはストリーミング方式で送信するものであることを特徴とする。

【0021】

本発明の一実施形態に係る上位システムにデータを送信する方法において、前記第２データは、イーサネットベースのＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、またはｗｉ－ｆｉでブロックの形態で送信されることを特徴とする。

【0022】

本発明の一実施形態に係る上位システムにデータを送信する方法において、前記第２データは、前記第２データを周期的に、または前記上位システムから送信要請を受信すると、前記上位システムにブロックの形態で送信されることを特徴とする。

【0023】

本発明の一実施形態に係る上位システムにデータを送信する方法において、前記予め設定された基準により、緊急に送信しなければならないデータであると判断される場合には、前記データが、前記下位ＢＭＳから受信したデータが異常または危険データであるか、または電池の過電圧、低電圧、端子開放、予め設定された値以上の電池の温度変化のうち少なくとも１つに関するデータの場合であることを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る上位システムにデータを送信する方法において、前記上位システムにデータを送信する方法は、ＥＳＳ用ＢＭＳにより行われることを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

本発明の実施形態によると、センシングされた電池状態情報をまとめ、上位システムに伝達する構成と、上位システムとの間のデータを送受信するにおいて、格納方式および送信方式に対する制約事項を解決するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一実施形態に係るＥＳＳ内の複数の電池ラックの構成を簡略に示す図である。

【図2】本発明に係るＢＭＳシステムを示す図である。

【図3a】本発明の一実施形態に係るＢＭＳシステムを示す図である。

【図3b】本発明の一実施形態に係るＢＭＳによる上位システムへのデータ伝送方法のフローチャートである。

【図4】本発明の他の実施形態に係るＢＭＳシステムを示す図である。

【図5】本発明の他の実施形態に係るＢＭＳによる上位システムへのデータ伝送方法のフローチャートである。

【図6】本発明の他の実施形態に係るＢＭＳによる上位システムへのデータ伝送方法のフローチャートである。

【図7】本発明の一実施形態に係る電池管理システムのハードウェア構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の多様な実施形態が添付図面を参照して記載される。但し、これは、本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の実施形態の多様な変更（ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、等価物（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）、および／または代替物（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ）を含むものと理解しなければならない。図面の説明と関連し、類似した構成要素に対しては、類似した参照符号が使用可能である。

【0027】

本明細書で用いられた用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたものであって、他の実施形態の範囲を限定しようとするものではない。単数の表現は、文脈上、明らかに他を意味しない限り、複数の表現を含んでもよい。技術的または科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本発明の技術分野における通常の知識を有する者により一般的に理解されるものと同一の意味を有し得る。一般的に用いられる辞書に定義された用語は、関連技術の文脈上有する意味と同一または類似した意味を有するものと解釈されてもよく、本明細書で明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味に解釈されない。場合によっては、本明細書で定義された用語であるとしても、本発明の実施形態を排除するように解釈されてはならない。

【0028】

また、本発明の実施形態の構成要素を説明するにおいて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いることができる。かかる用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものにすぎず、その用語により当該構成要素の本質や順番または順序などが限定されることはない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」、または「接続」されると記載された場合、その構成要素は前記他の構成要素に直接的に連結または接続されてもよいが、各構成要素の間にまた他の構成要素が「連結」、「結合」、または「接続」されてもよいものと理解しなければならない。

【0029】

図１には、本発明の一実施形態に係るＥＳＳ内の複数の電池ラックの構成を簡略に示す。
ＥＳＳ１５は、複数の電池ラック２０、３０、４０を含む。それぞれの電池ラックは、直列または並列に連結されている複数の電池モジュールを含む。

【0030】

それぞれの電池モジュールには、電池モジュールを制御しモニターするＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が含まれる。ＢＭＳには、電池モジュールそれぞれを制御しモニターするＭＢＭＳ（モジュールＢＭＳ）があり、複数のＭＢＭＳを制御し、ＭＢＭＳから受信されたデータを上位システムに伝達するＲＢＭＳ（ラックＢＭＳ）がある。また、ＲＢＭＳは、上位システムから受信した命令をそれぞれの電池モジュールまたは該当する電池モジュールに送信することもできる。

【0031】

それぞれのＭＢＭＳは、それぞれの電池モジュールまたは電池セルの温度、電圧、電流などをセンシングして電池状態をモニターし、モニターされた情報データを無線または有線でＲＢＭＳに送信する。

【0032】

それぞれのＭＢＭＳから電池状態情報または電池モジュールの状態情報データを受信したＲＢＭＳは、このデータを上位システムに直接送信するか、またはこのデータに基づいて当該電池モジュールの状態を判断した情報データを上位システムに送信することができる。

【0033】

図２には、本発明に係るＢＭＳシステムが示されている。
ＥＳＳラック２０は、複数の電池ラックを含む。それぞれの電池ラックは、直列または並列に連結されている複数の電池モジュールを含む。それぞれの電池モジュールは、それぞれのモジュールＢＭＳによりモニターされ制御される。

【0034】

図２には、ＥＳＳラック２０内に含まれている１つの電池ラックに対するＲＢＭＳ（ラックＢＭＳ）１００が示され、当該ＲＢＭＳ１００と無線で通信する複数のＭＢＭＳ（モジュールＢＭＳ）１０２～１１０が示されている。

【0035】

ＥＳＳラック２０内のＲＢＭＳ１００とＭＢＭＳ１０２～１１０との間にデータが無線で通信される。それぞれのＭＢＭＳ１０２～１１０は、それぞれの電池モジュールにおいて測定された電圧、電流、温度データ、およびＭＢＭＳ１０２～１１０においてそれぞれ電池状態を診断した情報データのうち正常状態情報データまたは異常データ（例えば、過電圧状態、低電圧状態、急激な温度変化などの電池の異常と関連した全ての情報）をＲＢＭＳ１００に送信する。または、それぞれのＭＢＭＳ１０２～１０６は、電池モジュールに付着しているファン状態データをＲＢＭＳ１００に送信する。

【0036】

または、ＲＢＭＳ１００は、デジタル信号を端子を介して別に入力を受けてもよい。端子を介してデジタル信号の入力を受けてもよい。ＲＢＭＳ１００が受信するデジタル信号は、上位システムに直ちに伝達しなければならない異常信号、例えば、ＭＣＣＢ（配線用遮断器）または保護リレーから直接受信される信号、各種センサ（ドアオープン、過電圧／過電流継電器など）から直接受信される信号などであってもよい。

【0037】

ＲＢＭＳ１００は、それぞれのＭＢＭＳ１０２～１１０から受信したデータを、予め決定された基準により、第１データおよび第２データに分類する。ＭＢＭＳ１０２～１１０から受信したデータのうち、電池の異常または電池モジュールの異常と関連したデータであると判断されると、予め設定された基準により、第１データ（リアルタイムデータ）に分類する。例えば、第１データは、電池の過電圧、低電圧、端子開放、予め設定された値以上の急激な電池の温度変化データ、またはＭＢＭＳから受信された電池異常または危険信号データなど、ＲＢＭＳ１００からリアルタイムで上位システムに送信しなければならないデータであってもよい。第１データに設定される基準は予め設定されてもよい。

【0038】

ＲＢＭＳ１００は、ＭＢＭＳ１０２～１１０から受信したデータのうち、事件発生の順序が重要なデータであるか、またはグローバル（ｇｌｏｂａｌ）時間データが必要なデータであると判断されると、第２データ（時系列データ）に分類する。例えば、事件発生の順序が重要なデータ、またはグローバル（ｇｌｏｂａｌ）時間データには、電池セルの電圧、温度、電池モジュールの診断データなどが含まれることができる。

【0039】

また、ＲＢＭＳ１００は、ＭＢＭＳ１０２～１１０から受信したデータのうち至急性が劣るデータの場合、緊急なデータの処理を優先するために、第２データに分類する。例えば、至急性が劣るデータは、電池モジュールの自己診断の結果データ、ＡＵＸ（ファン状態、ドアオープンなど）センシングデータなどを含むことができる。一方、かかる第２データに設定される基準も予め設定されてもよい。

【0040】

一方、ＲＢＭＳ１００に受信されるデータを分類せず、第１データは、別のデジタル信号の入力に基づくこともできる。第１データに変換されるデジタル信号は、例えば、上位システムに直ちに伝達しなければならない異常信号、例えば、ＭＣＣＢ（配線用遮断器）または保護リレーから直接受信される信号、各種センサ（ドアオープン、過電圧／過電流継電器など）から直接受信される信号であってもよい。

【0041】

第１データは、ＣＡＮ通信方式でリアルタイムで上位システムに送信される。但し、第１データは、直接入力されたデジタル信号を変換したアナログデータである。しかし、本発明において、第１データの送信がＣＡＮ通信方式のみに制限されるものではなく、その他にも、ＥｔｈｅｒＣＡＴなどのリアルタイムで通信可能な多様な方式が用いられてもよい。

【0042】

第２データは、第２データ格納部３０６に格納される。第２データは、必要に応じて、測定された時間を示すタイムスタンプを含むことができる。格納された第２データは、予め設定された周期で上位システムにブロックの形態で送信されるか、または上位システムの要請信号が受信されると上位システムにブロックの形態で送信される。

【0043】

第２データは、ストリーミングで上位システムに送信される。また、ＲＢＭＳ１００は、上位システム１０に、例えば、比較的に送信速度が速いイーサネットベースのＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、またはｗｉ－ｆｉで送信されることができる。しかし、これは例示的な通信方法であって、通信方法に特に制限はない。格納された第２データを当該タイムスタンプもともに上位システム１０にストリーミングでブロックの形態で送信可能な通信方法であれば何れであってもよい。
また、本明細書では、ＲＢＭＳおよびＭＢＭＳをもって例示的に説明するが、上位システムにデータを伝送するＢＭＳおよびその下位ＢＭＳであれば何れの構成であってもよい。

【0044】

図３ａには、本発明の一実施形態に係るＢＭＳシステムが示されている。
ＲＢＭＳ１００は、受信部３００、データ処理部３０２、第１データ送信部３０４、第２データ格納部３０６、および第２データ通信部３０８を含む。

【0045】

受信部３００は、複数のＭＢＭＳ１０２～１１０からデータをリアルタイムで受信する。受信されるデータには、それぞれの電池モジュールにおいて測定された電圧、電流、温度データ、およびＭＢＭＳ１０２～１１０においてそれぞれ電池状態を診断した情報データのうち正常状態情報データまたは異常データ（例えば、過電圧状態、低電圧状態、急激な温度変化などの電池の異常と関連した全ての情報）が含まれることができる。また、受信されるデータには、電池モジュールに付着しているファン状態データなどの電池および電池モジュールと関連した状態情報が全て含まれることができる。

【0046】

データ処理部３０２は、受信部３００がリアルタイムで受信したデータの伝達を受ける。データ処理部３０２は、予め設定された基準により、受信されたデータを第１データおよび第２データに分類する。

【0047】

第１データは、電池の異常または電池モジュールの異常と関連したデータであって、直ちに上位システムに送信されなければならないデータであってもよい。例えば、第１データは、電池の過電圧、低電圧、端子開放、予め設定された値以上の急激な電池の温度変化データ、またはＭＢＭＳから受信された電池異常または危険信号データなど、ＲＢＭＳ１００からリアルタイムで上位システム１０に送信しなければならないデータであってもよい。第１データに設定される基準は予め設定されてもよい。

【0048】

第２データは、ＭＢＭＳ１０２～１１０から受信したデータのうち、事件発生の順序が重要なデータであるか、またはグローバル（ｇｌｏｂａｌ）時間データが必要なデータであってもよい。例えば、事件発生の順序が重要なデータ、またはグローバル（ｇｌｏｂａｌ）時間データには、電池セルの電圧、温度、電池モジュールの診断データなどが含まれることができる。また、第２データは、必要に応じて、測定された時間を示すタイムスタンプを含むことができる。

【0049】

また、第２データは、緊急なデータを処理するために、ＭＢＭＳ１０２～１１０から受信したデータのうち至急性が劣るデータであってもよい。例えば、至急性が劣るデータは、電池モジュールの自己診断の結果データ、ＡＵＸ（ファン状態、ドアオープンなど）センシングデータなどを含むことができる。一方、かかる第２データに設定される基準も予め設定されてもよい。

【0050】

データ処理部３０２において、第１データに分類されたデータは、第１データ送信部３０４に伝達される。第１データ送信部３０４は、第１データをＣＡＮ通信方式で上位システム１０にリアルタイムで送信する。この際、第１データ送信部３０４の通信方法は、インターフェース、伝送方法、および伝送周期などにおいて、従来の上位システム１０とのデータ通信方法と同様であってもよい。
データ処理部３０２において、第２データに分類されたデータは、第２データ格納部３０６に伝達される。

【0051】

第２データ格納部３０６は、データ処理部３０２から受信した第２データを（場合に応じて、タイムスタンプを含む）格納する。このように、第２データをタイムスタンプとともに格納しストリーミングで送信することで、通信時間を短縮することができる。

【0052】

第２データ通信部３０８は、上位システム１０にブロックの形態で第２データを周期的に、または上位システム１０から第２データ送信要請信号を受信する場合に上位システム１０にストリーミング送信をする。例えば、比較的に送信速度が速いイーサネットベースのＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、またはｗｉ－ｆｉで送信されることができる。しかし、これは例示的な通信方法であって、通信方法に特に制限はない。ストリーミングでブロックの形態で第２データを上位システム１０に送信可能な通信方法であれば何れであってもよい。

【0053】

図３ｂには、本発明の一実施形態に係るＢＭＳによる上位システムへのデータ伝送方法のフローチャートが示されている。
受信部３００が複数の下位ＢＭＳ１０２～１１０からデータをリアルタイムで受信する（Ｓ３００）。受信されるデータには、それぞれの電池モジュールまたは電池セルにおいて測定された電圧、電流、温度データ、およびＭＢＭＳ１０２～１１０においてそれぞれ電池状態を診断した情報データのうち正常状態情報データまたは異常データ（例えば、過電圧状態、低電圧状態、急激な温度変化などの電池の異常と関連した全ての情報）が含まれることができる。また、受信されるデータには、電池モジュールに付着しているファン状態データなどの電池および電池モジュールと関連した状態情報が全て含まれることができる。

【0054】

データ処理部３０２は、受信されたデータが、予め設定された基準により、緊急に送信されなければならないデータであるか否かを判断する（Ｓ３０２）。データ処理部３０２は、受信部３００から伝達を受けたデータを分析し、受信されたデータが、予め設定された基準により、緊急に送信されなければならないデータ、例えば、電池の過電圧、低電圧、端子開放、予め設定された値以上の急激な電池の温度変化データ、またはＭＢＭＳから受信された電池異常または危険信号データなどであるか否かを判断する。

【0055】

データ処理部３０２は、受信されたデータが、予め設定された基準により、緊急に送信されなければならないデータであると、当該データを第１データと判断する（Ｓ３０４）。
データ処理部３０２は、第１データと判断されたデータを第１データ送信部３０４に伝達する。第１データ送信部３０４は、第１データをリアルタイムでＣＡＮ方式で上位システム１０に送信する（Ｓ３０６）。
データ処理部３０２は、受信されたデータが、予め設定された基準により、緊急に送信されなければならないデータではないと、第２データと判断する（Ｓ３０８）。

【0056】

第２データは、例えば、受信したデータのうち、事件発生の順序が重要なデータであるか、グローバル（ｇｌｏｂａｌ）時間データが必要なデータであってもよい。例えば、事件発生の順序が重要なデータ、またはグローバル（ｇｌｏｂａｌ）時間データには、電池セルの電圧、温度、電池モジュールの診断データなどが含まれることができる。また、第２データは、必要に応じて、測定された時間を示すタイムスタンプを含むことができる。

【0057】

また、第２データは、緊急なデータを処理するために、ＭＢＭＳ１０２～１１０から受信したデータのうち至急性が劣るデータであってもよい。例えば、至急性が劣るデータは、電池モジュールの自己診断の結果データ、ＡＵＸ（ファン状態、ドアオープンなど）センシングデータなどを含むことができる。一方、かかる第２データに設定される基準も予め設定されてもよい。
データ処理部３０２は、第２データと判断したデータを第２データ格納部３０６に伝達する。

【0058】

第２データを受信した第２データ格納部３０６は、第２データをタイムスタンプとともに格納する（Ｓ３１０）。このように、第２データを格納してブロックの形態でストリーミング送信をすることで、通信時間を短縮させることができる。
第２データは、上位システム１０から送信要請信号を受信するか、または予め設定された周期で、上位システム１０にストリーミングで送信される（Ｓ３１２）。

【0059】

例えば、比較的に送信速度が速いイーサネットベースのＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、またはｗｉ－ｆｉで送信されることができる。しかし、これは例示的な通信方法であって、通信方法に特に制限はない。ストリーミングでブロックの形態で格納された第２データを上位システム１０に送信可能な通信方法であれば何れであってもよい。

【0060】

図４には、本発明の他の実施形態に係るＢＭＳシステムが示されている。
ＲＢＭＳ１００は、複数の端子４０１、４０３、４０５、Ｄ／Ａデータ変換部４００、第１データ送信部４０２、受信部４０４、第２データ格納部４０６、および第２データ通信部４０８を含む。

【0061】

複数の端子４０１、４０３、４０５からデジタル信号を受信する。ＲＢＭＳ１００が受信するデジタル信号は、上位システムに直ちに伝達しなければならない異常信号、例えば、ＭＣＣＢ（配線用遮断器）または保護リレーから直接受信される信号、各種センサ（ドアオープン、過電圧／過電流継電器など）から直接受信される信号であってもよい。例示のみならず、前記デジタル信号は、センサを介して直接デジタル信号として入力を受けてもよく、上位システム１０にリアルタイムで伝達しなければならない緊急な情報である場合は、何れも本構成により実現されることができる。このように直接受信されるデジタル信号は、アナログに変換され、リアルタイムで上位システム１０に送信されなければならない信号として予め構成された装置により受信される。

【0062】

Ｄ／Ａデータ変換部４００は、受信されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。複数の端子を介して受信されたデジタル信号はリアルタイムで上位システムに伝達されなければならない信号であり、この信号がアナログデータに変換されたデータは第１データである。

【0063】

Ｄ／Ａデータ変換部４００は、デジタル信号をアナログ信号に変換した後、当該アナログデータである第１データを第１データ送信部４０２に伝送する。
Ｄ／Ａデータ変換部４００から第１データを受信した第１データ送信部４０２は、上位システムにリアルタイムでＣＡＮ方式で送信する。

【0064】

受信部４０４は、複数のＭＢＭＳからデータを受信する。複数のＭＢＭＳから受信されるデータは、事件発生の順序が重要なデータであるか、またはグローバル（ｇｌｏｂａｌ）時間データが必要なデータであってもよく、例えば、電池セルの電圧、温度、電池モジュールの診断データなどであってもよい。受信部４０４が受信するデータは、測定された時間を示すタイムスタンプを含むことができる。

【0065】

また、受信部４０４が受信するデータは、至急性が劣るデータであってもよく、例えば、電池モジュールの自己診断の結果データ、ＡＵＸ（ファン状態、ドアオープンなど）センシングデータなどを含むことができる。かかる例示のみならず、受信部４０４が受信するデータは予め設定されてもよい。
受信部４０４が受信したデータは、第２データであって、第２データ格納部４０６に伝送される。

【0066】

第２データ格納部４０６は、受信した第２データをタイムスタンプとともに格納する。このように、第２データを格納しブロックの形態でストリーミングで送信することで、通信時間を短縮することができる。

【0067】

第２データ通信部４０８は、上位システム１０にブロックの形態で格納された第２データを周期的に、または上位システム１０から第２データ送信要請信号を受信する場合に上位システム１０にストリーミング送信をする。例えば、比較的に送信速度が速いイーサネットベースのＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、またはｗｉ－ｆｉで送信されることができる。しかし、これは例示的な通信方法であって、通信方法に特に制限はない。ストリーミングでブロックの形態で格納された第２データを上位システム１０に送信可能な通信方法であれば何れであってもよい。

【0068】

図５には、本発明の他の実施形態に係るＢＭＳによる上位システムへのデータ伝送方法のフローチャートが示されている。
複数の端子４０１、４０３、４０５からデジタル信号を受信する（Ｓ５００）。ＲＢＭＳ１００が受信するデジタル信号は、上位システムに直ちに伝達しなければならない異常信号、例えば、ＭＣＣＢ（配線用遮断器）または保護リレーから直接受信される信号、各種センサ（ドアオープン、過電圧／過電流継電器など）から直接受信される信号であってもよい。例示のみならず、前記デジタル信号は、センサを介して直接デジタル信号として入力を受けてもよく、上位システム１０にリアルタイムで伝達しなければならない緊急な情報である場合は、何れも本構成により実現されることができる。このように直接受信されるデジタル信号は、アナログに変換され、リアルタイムで上位システム１０に送信されなければならない信号として予め構成された装置により受信される。

【0069】

Ｄ／Ａデータ変換部４００は、受信されたデジタル信号をアナログ信号に変換する（Ｓ５０２）。複数の端子を介して受信されたデジタル信号はリアルタイムで上位システムに伝達されなければならない信号であり、アナログデータに変換されたデータは第１データである。
Ｄ／Ａデータ変換部４００は、デジタル信号をアナログ信号に変換した後、当該アナログ信号のデータである第１データを第１データ送信部４０２に伝送する。

【0070】

Ｄ／Ａデータ変換部４００から第１データを受信した第１データ送信部４０２は、上位システム１０にリアルタイムで送信する（Ｓ５０４）。この際、第１データ送信部４０２は、上位システム１０にＣＡＮ方式で第１データをリアルタイムで送信することができる。

【0071】

図６には、本発明の他の実施形態に係るＢＭＳによる上位システムへのデータ伝送方法のフローチャートが示されている。
受信部４０４は、複数のＭＢＭＳからデータを受信する（Ｓ６００）。複数のＭＢＭＳから受信されるデータは、事件発生の順序が重要なデータであるか、またはグローバル（ｇｌｏｂａｌ）時間データが必要なデータであってもよく、例えば、電池セルの電圧、温度、電池モジュールの診断データなどであってもよい。第２データは、例えば、測定された時間を示すタイムスタンプを含むことができる。

【0072】

また、受信部４０４が受信するデータは、至急性が劣るデータであってもよく、例えば、電池モジュールの自己診断の結果データ、ＡＵＸ（ファン状態、ドアオープンなど）センシングデータなどを含むことができる。かかる例示のみならず、受信部４０４が受信するデータは予め設定されてもよい。
受信部４０４が受信したデータは、第２データであって、第２データ格納部４０６に伝送される。

【0073】

第２データ格納部４０６は、受信した第２データをタイムスタンプとともに格納する（Ｓ６０２）。このように、第２データを格納しブロックの形態でストリーミングで送信することで、通信時間を短縮することができる。

【0074】

第２データ通信部４０８は、上位システム１０に格納された第２データを周期的に、または上位システム１０から第２データ送信要請信号を受信する場合に上位システム１０にブロックの形態でストリーミング送信をする（Ｓ６０４）。例えば、比較的に送信速度が速いイーサネットベースのＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、またはｗｉ－ｆｉで送信されることができる。しかし、これは例示的な通信方法であって、通信方法に特に制限はない。ストリーミングでブロックの形態で格納された第２データを上位システム１０に送信可能な通信方法であれば何れであってもよい。

【0075】

図７には、本発明の一実施形態に係る電池管理システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
電池管理システムは、各種処理および各構成を制御するマイクロコントローラ（ＭＣＵ）７１０と、オペレーティングシステムプログラムおよび各種プログラム（例えば、電池パックの異常可否の診断プログラムあるいは電池パックの温度推定プログラム）などが記録されるメモリ７２０と、電池セルモジュールおよび／または半導体スイッチング素子との間で入力インターフェースおよび出力インターフェースを提供する入出力インターフェース７３０と、有無線通信網を介して外部と通信可能な通信インターフェース７４０と、を備えることができる。このように、本発明に係るコンピュータプログラムは、メモリ７２０に記録され、マイクロコントローラ７１０により処理されることで、例えば、図３ａおよび図４に示した各機能ブロックを行うモジュールとして実現されてもよい。

【0076】

本明細書において、本発明の原理の「一実施形態」およびかかる表現の多様な変形の指称は、この実施形態と関連して特定の特徴、構造、特性などが本発明の原理の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。よって、表現「一実施形態において」と、本明細書の全体にわたって開示された任意の他の変形例とは、必ずしも全てが同じ実施形態を指称するものではない。

【0077】

本明細書を通じて開示された全ての実施形態および条件付けの例は、本発明の技術分野における通常の知識を有する当業者が本発明の原理および概念に対する理解を助けるために記述されたものであって、当業者であれば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で変形された形態に実現可能であることを理解することができるであろう。よって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮しなければならない。本発明の範囲は前述した説明ではなく特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異点は本発明に含まれたものと解釈しなければならない。

【符号の説明】

【0078】

１０ 上位システム
１５ ＥＳＳ
２０ ＥＳＳラック、電池ラック
１００ ＲＢＭＳ（ラックＭＢＳ）
１０２、１０４、１０６、１０８、１１０ 下位ＢＭＳ、ＭＢＭＳ（モジュールＢＭＳ）
３００ 受信部
３０２ データ処理部
３０４ 第１データ送信部
３０６ 第２データ格納部
３０８ 第２データ通信部
４００ Ｄ／Ａデータ変換部
４０１ 端子
４０２ 第１データ送信部
４０３ 端子
４０４ 受信部
４０５ 端子
４０６ 第２データ格納部
４０８ 第２データ通信部
７１０ マイクロコントローラ（ＭＣＵ）
７２０ メモリ
７３０ 入出力インターフェース
７４０ 通信インターフェース

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】