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CN113924227A - 电池控制系统、电池组、电动车辆和用于电池控制系统的id设置方法 - Google Patents

电池控制系统、电池组、电动车辆和用于电池控制系统的id设置方法 Download PDF

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CN113924227A CN202180003540.3A CN202180003540A CN113924227A CN 113924227 A CN113924227 A CN 113924227A CN 202180003540 A CN202180003540 A CN 202180003540A CN 113924227 A CN113924227 A CN 113924227A
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Abstract

根据本发明的电池控制系统包括第一至第三信号路径以及第一至第n电池控制器。当通过第二信号路径输入高电平电压时，第一电池控制器基于通过第一信号路径收集的ID信息来设置第一电池控制器的ID，并且将高电平电压输出到第二信号路径。其中i是2～n的自然数，当由第i‑1电池控制器输出的高电平电压通过第二信号路径输入时，第i电池控制器设置第i电池控制器的ID并且然后将高电平电压输出到第二信号路径。当由第n电池控制器向第三信号路径输出高电平电压时，每个电池控制器向第一信号路径输出响应信号。

Description

电池控制系统、电池组、电动车辆和用于电池控制系统的ID设 置方法
技术领域
本公开涉及一种将ID按顺序次序分配给电池控制系统的多个电池控制器的技术。
本申请要求于2020年2月13日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2020-0017878的权益，其公开内容通过引用作为整体结合到本文。
背景技术
近来，对诸如膝上型计算机、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求迅速增加，并且随着电动车辆、用于储能的蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，对可重复地再充电的高性能电池进行了许多研究。
目前，市售电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，其中锂电池具有很少或没有记忆效应，因此由于其无论何时方便都可以进行再充电、自放电率非常低并且能量密度高的优点，锂电池比镍基电池受到更多关注。
用于诸如电动车辆的需要高容量和高电压的设备的电池组通常包括串联连接的多个电池模块。
公开一种具有多从系统的电池控制系统，以有效地管理多个电池模块。电池控制系统包括多个电池控制器，该多个电池控制器与多个电池模块以一对一关系设置，以监测和控制多个电池模块的状态。多个电池控制器可以全部由它们中的一个或单独的上级控制器管理。为了在多个电池控制器之间和/或在多个电池控制器与上级控制器之间平稳地发送和接收数据，需要为每一个电池控制器设置ID作为唯一标识符。
专利文献1公开其中作为上级控制器的主设备将ID按顺序次序分配给作为电池控制器的多个从设备。但是，根据专利文献1的ID分配需要主设备，从而使该处理变得复杂，并且涉及检测多个电池的每一个的电极(正极或负极)与接地之间的电位差。
(专利文献1)韩国专利公开号10-2011-0013747(公开日：2011年2月10日)。
发明内容
技术问题
本公开被设计为解决上述问题，因此本公开旨在提供一种电池控制系统、电池组、电动车辆和用于电池控制系统的ID设置方法，其中，按电池控制器彼此连接的次序将ID顺序地分配给多个电池控制器而无需上级控制器的介入。
本公开的这些和其他目的和优点可以通过以下描述来理解，并且将从本公开的实施例显而易见。另外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中阐述的手段来实现。
技术方案
根据本公开的方面的电池控制系统包括第一至第三信号路径以及通过第一至第三信号路径互连的第一至第n电池控制器。n是2或更大的自然数。当作为开始ID设置循序的命令的高电平电压通过第二信号路径输入到第一电池控制器时，第一电池控制器被配置为通过第一信号路径收集指示第一至第n电池控制器的ID分配状态的ID信息，基于ID信息来设置第一电池控制器的ID，并且通过第二信号路径将高电平电压输出到第二电池控制器。当由第i-1电池控制器输出的高电平电压通过第二信号路径输入到第i电池控制器时，第i电池控制器被配置为通过第一信号路径收集ID信息，基于由第i电池控制器收集的ID信息来设置第i电池控制器的ID，并且将高电平电压输出到第二信号路径。i是2～n的自然数。通过第n电池控制器输出到第二信号路径的高电平电压通过第三信号路径被输入到所有第一至第n电池控制器。每个电池控制器被配置为当通过第三信号路径输入高电平电压时向第一信号路径输出指示完成ID设置循序的响应信号。
每个电池控制器包括通信端子、输入端子、输出端子和检查端子。每个电池控制器的通信端子耦合到第一信号路径以收集ID信息。第一电池控制器的输入端子通过第二信号路径耦合到外部电源，其中外部电源输出高电平电压。第i电池控制器的输入端子通过第二信号路径耦合到第i-1电池控制器的输出端子，其中，高电平电压从第i-1电池控制器的输出端子输出。每个电池控制器的检查端子通过第三信号路径耦合到第n电池控制器的输出端子。
第j电池控制器可以被配置为：当在从第j电池控制器的输出端子输出高电平电压之前高电平电压被输入到第j电池控制器的检查端子时，从第j电池控制器的通信端子输出错误消息。j是n或更小的自然数。
第j电池控制器可以被配置为：将第j电池控制器的ID设置为等于由第j电池控制器收集的ID信息的最大值与预定增量之和。j是n或更小的自然数。
当第j电池控制器的ID被设置时，第j电池控制器可以被配置为在向第j电池控制器的输入端子输入高电平电压的同时通过通信端子输出针对第j电池控制器设置的ID至少一次。j是n或更小的自然数。
当第j电池控制器的ID被设置时，第j电池控制器可以被配置为在高电平电压被输入到第j电池控制器的输入端子的同时从第j电池控制器的输出端子输出高电平电压。j是n或更小的自然数。
第j电池控制器可以被配置为：响应于在从第j电池控制器的输出端子输出高电平电压时高电平电压被输入到第j电池控制器的检查端子而终止ID设置循序。j是n或更小的自然数。
电池控制系统还可以包括循序终止电路，其包括耦合在第一电池控制器的输入端子与外部电源之间的电阻器；以及电耦合在电阻器和接地之间的第一开关。第一开关可以响应于被输出到第三信号路径的高电平电压而接通。当第一开关接通时，来自外部电源的高电平电压可以从第一电池控制器的输入端子被切断。
电池控制系统还可以包括第二开关，其耦合在第一电池控制器的输入端子与外部电源之间。第二开关响应于被输出到第三信号路径的高电平电压而断开。当第二开关断开时，来自外部电源的高电平电压可以从第一电池控制器的输入端子被切断。
根据本公开的另一方面的电池组包括所述电池控制系统。
根据本公开的又一方面的电动车辆包括所述电池组。
根据本公开的又一方面的用于电池控制系统的ID设置方法包括：当高电平电压通过第二信号路径被输入到第j电池控制器时，由第j电池控制器通过第一信号路径收集指示第一至第n电池控制器的ID分配状态的ID信息；通过第j电池控制器基于ID信息来设置第j电池控制器的ID；在完成第j电池控制器的ID设置之后，通过第j电池控制器将高电平电压输出到第二信号路径；以及当在由第j电池控制器将高电平电压输出到第二信号路径之后高电平电压通过第三信号路径被输入到第j电池控制器时，由第j电池控制器将指示完成第j电池控制器的ID设置循序的响应信号输出到第一信号路径。
有益效果
根据本公开的至少一个实施例，可以按电池控制器彼此连接的次序将ID顺序地分配给多个电池控制器而无需上级控制器的介入。
根据本发明的至少一个实施例，多个电池控制器中的至少一个可以检测ID设置循序的进程中的错误情况，并且与剩余的电池控制器自动共享该错误情况。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求清楚地理解这些和其他效果。
附图说明
附图示出本公开的优选实施例，并且与下面描述的本公开的详细描述一起，用于提供对本公开的技术方面的进一步理解，因此本公开不应被解释为限于附图。
图1是示例性地示出根据本公开的电动车辆的配置的图。
图2是示意性地示出根据本公开的第一实施例的用于设置多个电池控制器的ID的信号网络的图。
图3是示意性地示出使用图2的信号网络的ID设置循序的时序图。
图4是在描述检测使用图2的信号网络的ID设置循序的进程中的错误情况时参考的时序图。
图5是示意性地示出根据本公开的第二实施例的用于设置多个电池控制器的ID的信号网络的图。
图6是示意性地示出根据本公开的第三实施例的用于设置多个电池控制器的ID的信号网络的图。
图7是示意性地示出用于设置电池控制器的ID的控制方法的流程图。
图8是示意性地示出用于设置电池控制器的ID的另一控制方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应当被解释为限于一般的和字典的含义，而是在允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此，本文描述的实施例和附图中示出的图示仅是本公开的最优选实施例，而不是旨在完全描述本公开的技术方面，因此应当理解，在提交本申请时，可以对其进行各种其他等效和修改。
包括诸如“第一”、“第二”等的序数的术语用于在各种元件中将一个元件与另一个元件区分开，但不旨在通过术语限制元件。
除非上下文另外清楚地指出，否则将理解，术语“包括”当在本说明书中使用时，指定所陈述的要素的存在，但不排除一个或多个其他要素的存在或添加。另外，这里使用的术语“控制单元”指的是至少一个功能或操作的处理单元，并且这可以由硬件和软件单独或组合实现。
此外，在整个说明书中，还应当理解，当元件被称为“连接到”另一元件时，它可以直接连接到另一元件，或者可以存在中间元件。
图1是示例性地示出根据本公开的电动车辆的配置的图。
参照图1，电动车辆1包括电池组BP、继电器20、逆变器30、电动机40和外部电源50。
电池组BP可以供应驱动电动车辆1的电动机40所需的电力。电池组BP包括多个电池模块BM1～BMn。在本说明书中，用作参考符号的下标符号n是2或更大的自然数，符号j是n或更小的自然数。多个电池模块BM1～BMn串联和/或并联连接。多个电池模块BM1～BMn中的每一个包括至少一个电池单体BC。电池单体BC可以是锂离子电池单体BC。电池单体BC不限于特定类型，并且可以包括可以被重复再充电的任何类型的电池单体。
继电器20被安装在将电池组BP连接到逆变器30的电力线PL上。响应于来自电池控制系统100的切换信号，继电器20被控制为接通/断开。
逆变器30被设置成在继电器20处于接通状态的同时响应于来自电池控制系统100的控制信号将来自电池组BP的直流电流转换成交流电流。电动机40是3相交流电动机，并且通过由逆变器30生成的交流电力工作。
外部电源50被安装在电动车辆1中，以供应安装在电动车辆1中的外围设备(未示出)的操作所需的电能。例如，外部电源50可以包括铅蓄电池。外围设备可以包括加热器、空调、照明等。
电池组BP还包括电池控制系统100。
电池控制系统100包括多个电池控制器SC1～SCn。电池控制系统100还可以包括上级控制器MC。
多个电池控制器SC1～SCn与多个电池模块BM1～BMn以一对一的关系设置。对电池控制器SCj的以下描述分别为多个电池控制器SC1～SCn所共有。
电池控制器SCj被配置为监测电池模块BMj的状态(例如，电压、电流、温度、充电状态、健康状态)。电池控制器SCj可以包括感测单元11、控制单元12和通信单元13。
感测单元11可以包括电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路中的至少一个。电压检测电路可以测量跨电池模块BMj中包括的每一个电池单体BC的电压，并且将指示每一个电池单体BC的测量的电压的信号输出到控制单元12。电流检测电路可以检测流过电池模块BMj的电流，并且将指示检到的电流的信号输出到控制单元12。温度检测电路可以检测电池模块BMj的温度，并且将指示检测的温度的信号输出到控制单元12。
控制单元12可以使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器或用于执行其他功能的电子单元中的至少一个以硬件实现。控制单元12可以具有嵌入其中的存储器。存储器可以存储执行如下所述的方法所必需的程序和数据。存储器可以包括例如闪存类型、硬盘类型、固态盘(SSD)类型、硅盘驱动器(SDD)类型、多媒体卡微型类型、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或可编程只读存储器(PROM)中的至少一种类型的存储介质。控制单元12可以基于来自感测单元11的信号来生成指示电池模块BMj的状态的电池信息，并且将生成的电池信息存储在存储器中。
通信单元13可操作地耦合到控制单元12，并且将电池信息从控制单元12发送到上级控制器MC和/或其他电池控制器SC。可操作地耦合是指在一个或两个方向上发送和接收信号的两个元件之间的连接。
电池控制器SCj的操作所需的电力可以从电池模块BMj和/或外部电源50供应。在执行如下所述的ID设置循序之前，电池控制器SCj可以具有被设置为预定初始值(例如，0)的任意标识符。
外部电源50提供高电平电压(例如12V)作为用于命令开始用于多个电池控制器SC1～SCn的ID设置循序的信号。在本说明书中，高电平电压表示预定电压(例如，3V)或更高的电压信号。因此，当电池组BP被安装在电动车辆1中并且电池控制系统100电耦合到外部电源50时，多个电池控制器SC1～SCn的ID设置循序可以自动开始。
上级控制器MC被配置成使用多个电池控制器SC1～SCn管理全部多个电池模块BM1～BMn。上级控制器MC可以经由诸如局域网(LAN)、控制器局域网(CAN)的有线网络和/或诸如蓝牙、Zigbee和WiFi的无线网络与电池控制器SCj通信。在针对多个电池控制器SC1～SCn正常完成ID设置之后，上级控制器MC基于来自多个电池控制器SC1～SCn的电池信息来控制多个电池模块BM1～BMn的充电/放电。例如，当来自电池控制器SCj的电池信息指示电池模块BMj中的至少一个电池单体BC的异常状况(例如，过电压、过放电、过热)时，上级控制器MC可以断开继电器20以保护电池模块BMj。除了可以省略感测单元11之外，上级控制器MC的硬件配置可以与电池控制器SCj的硬件配置相同。
替选地，从电池控制系统100中省略上级控制器MC，并且代替地，多个电池控制器SC1～SCn中的一个(例如SC1)可以负责上级控制器MC的功能(定位)。在这种情况下，负责上级控制器MC的功能的电池控制器(例如SC1)可以被称为“主设备”，并且其余的电池控制器SC中的每一个可以被称为“从设备”。
图2是示意性地示出根据本公开的第一实施例的用于设置多个电池控制器的ID的信号网络的图。
参见图1和2，电池控制系统100还包括第一信号路径110、第二信号路径120和第三信号路径130。多个电池控制器SC1～SCn中的每一个包括通信端子A、输入端子B、输出端子C和检查端子D。电池控制器SCj的通信单元13可以可操作地耦合到电池控制器SCj的通信端子A、输入端子B、输出端子C和检查端子D。
电池控制器SCj的通信端子A耦合到第一信号路径110。电池控制器SCj将指示针对电池控制器SCj设置的ID的值输出到第一信号路径110。当还没有针对电池控制器SCj设置ID时，电池控制器SCj可以将指示ID未被设置的初始值输出到第一信号路径110。电池控制器SCj通过第一信号路径110收集指示针对其他电池控制器SC设置的ID的数据。即，第一信号路径110作为用于在多个电池控制器SC1～SCn之间发送和接收ID信息的通信信道。ID信息指示多个电池控制器SC1～SCn的ID分配状态。ID信息可以包括指示ID已经被设置到多个电池控制器SC1～SCn中的哪一个的信息以及指示针对每一个电池控制器SC所设置的ID的值的信息。例如，在按从1到n的升序针对多个电池控制器SC1～SCn顺序地设置ID的值的情况下，在特定时间点收集的ID信息的最大值为3指示针对电池控制器SC1设置的ID的值为1，针对电池控制器SC2设置的ID的值为2，针对电池控制器SC3设置的ID的值为3，并且电池控制器SC4～SCn的ID还没有被设置。
第二信号路径120可以是从外部电源50的输出连接多个电池控制器SC1～SCn中的每一个的输入端子B和输出端子C的串联通信信道。在本说明书中，n≥b＞a＞0(a和b中的每一个是自然数)，电池控制器SCa可以被布置在电池控制器SCb的上游，并且电池控制器SCb可以被布置在电池控制器SCa的下游。即，在通过第二信号路径120的串联信号路径中，随着到外部电源50的信号传输的长度更短，电池控制器可以被布置在上游，并且随着到外部电源50的信号传输的长度更长，电池控制器可以被布置在下游。
多个电池控制器SC1～SCn中的每一个的输入端子B和输出端子C通过第二信号路径120与菊花链耦合。详细地，第一电池控制器SC1的输入端子B可以通过第二信号路径120耦合到外部电源50。在电池组BP被安装在电动车辆1中的情况下，来自外部电源50的高电平电压通过第二信号路径120被施加到布置在最上游的第一电池控制器SC1的输入端子B。第一电池控制器SC1的输出端子C通过第二信号路径120耦合到第二电池控制器SC2的输入端子B。当i为2～n的自然数时，第i电池控制器SCi的输入端子B通过第二信号路径120耦合到第i-1电池控制器SCi-1的输出端子C。因此，从外部电源50到第n电池控制器SCn的输出端子C形成其中多个电池控制器SC1～SCn中的每一个的输入端子B和输出端子C按顺序次序连接的串联通信信道。
电池控制器SCj的检查端子D耦合到第三信号路径130。第三信号路径130可以是共同连接到多个电池控制器SC1～SCn中的每一个的检查端子D的并行通信信道。即，如图所示，所有多个电池控制器SC1～SCn的检查端子D通过第三信号路径130并联连接。
布置在最上游的第n电池控制器SCn的输出端子C和检查端子D共同连接到节点N。参考图2，第n电池控制器SCn的输出端子C通过第二信号路径120耦合到节点N，并且第n电池控制器SCn的检查端子D通过第三信号路径130耦合到节点N。即，第三信号路径130可通过节点N耦合到第二信号路径120。因此，当第n电池控制器SCn从其输出端子C输出特定电压电平(例如，高电平电压)的信号时，相应信号可以基本上同时通过第三信号路径130输入到所有多个电池控制器SC1～SCn的检查端子D。
在本说明书中，处于“高状态H”的端子指示正在输入或输出高电平电压。此外，在本说明书中，处于“低状态L”的端子指示正在输入或输出低电平电压。在本说明书中，低电平电压是与高电平电压相反的概念，并且表示具有低于预定电压的电压电平的电压信号。
图3是示意性地示出使用图2的信号网络的ID设置循序的时序图。在电池控制系统100耦合到外部电源50之前，全部多个电池控制器SC1～SCn可以处于ID设置待机状态。ID设置待机状态指示电池控制器SCj的输入端子B、输出端子C和检查端子D全部具有低状态L。
参照图1至图3，在时间点T0，第一电池控制器SC1的输入端子B通过来自外部电源50的高电平电压从低状态L转换到高状态H。
第一电池控制器SC1响应于第一电池控制器SC1的输入端子B为高状态H而设置其ID。在时间点T0之前，多个电池控制器SC1～SCn中的任何一个都没有设置ID。也就是说，在时间点T0之前通过第一信号路径110收集的ID信息的最大值等于初始值。假设初始值为0。在时间点T0之后，第一电池控制器SC将作为初始值0和预定增量1之和的1设置为其ID并且将指示所设置的ID的数据发送到第一信号路径110至少一次。因此，可以基于由通过第一信号路径110布置在第一电池控制器SC1的下游的电池控制器SC2～SCn收集的ID信息来确定设置了第一电池控制器SC1的ID。随后，在时间点T1，第一电池控制器SC1可以从第一电池控制器SC1的输出端子C输出高电平电压。
在时间点T1，第二电池控制器SC2的输入端子B通过来自第一电池控制器SC1的输出端子C的高电平电压从低状态L转换到高状态H。第二电池控制器SC2响应于第二电池控制器SC2的输入端子B为高状态H而设置其ID。由于直到时间点T1为止仅设置了第一电池控制器SC1的ID，所以ID信息的最大值将是1。第二电池控制器SC2将作为ID信息的最大值1和增量1之和的2设置为其ID，并且将指示所设置的ID的数据发送到第一信号路径110至少一次。因此，可以基于通过第一信号路径110由布置在第二电池控制器SC2的下游的电池控制器SC3～SCn收集的ID信息来确定设置了第二电池控制器SC2的ID。随后，在时间点T2，第二电池控制器SC2可以从第二电池控制器SC2的输出端子C输出高电平电压。
重复上述过程，直到设置了布置在最下游的第n电池控制器SCn的ID为止。当针对每一个电池控制器设置ID时，每一个电池控制器可以周期性地或非周期性地将指示ID的数据输出到第一信号路径110多次，直到针对所有多个电池控制器SC1～SCn都完成了ID设置循序。
在根据图2的ID设置循序中，在从第一电池控制器SC1到第n电池控制器SCn的ID设置中，每一个电池控制器SC的ID被描述为以升序从1按增量设置。然而，这是为了说明而提供的，并且本公开的范围不限于此。此外，初始值和增量可以分别是除0和1之外的值。
在设置第n电池控制器SCn的ID之后的时间点Tn，第n电池控制器SCn可以从其输出端子C输出高电平电压。
在时间点Tn，从第n电池控制器SCn的输出端子C输出的高电平电压被施加到通过节点N电连接到第n电池控制器SCn的输出端子C的第三信号路径130。因此，所有多个电池控制器SC1～SCn的检查端子D从低状态L移位至高状态H。
响应于其检查端子D为高状态H，电池控制器SCj可以向第一信号路径110发送指示电池控制器SCj的ID设置完成的响应信号，并且将其输出端子C从高状态H移位至低状态L。因此，可以节省将输出端子C保持在高状态H所不必要地消耗的电力，并且移除电池组BP中的其他电气部件的电路的风险。
图4是在描述检测使用图2的信号网络的ID设置循序的进程中的错误情况时参考的时序图。
在图4中，从时间点T10至时间点T12的进程与图3所示的从时间点T0至时间点T2的进程相同，并且在此省略重复描述。
参照图4，在当第j电池控制器SCj的输入端子B从低状态L移位至高状态H时的时间点T1j，针对第j电池控制器SCj的ID设置程序开始。在这种情况下，在第j电池控制器SCj的输出端子C保持在低状态L的时间段的时间点TX，所有多个电池控制器SC1～SCn的检查端子D已经无意地从低状态L移位至高状态H。这指示在时间点TX发生任意缺陷。在示例中，当第三信号路径130在时间点TX直接电短接到外部电源50时，可能发生图3的情况。在另一示例中，当第n电池控制器SCn的输出端子C和/或检查端子D由于第n电池控制器SCn的误操作而在时间点TX从低状态L移位至高状态H时，可能发生图3的情况。
当第j电池控制器SCj的输出端子C保持在低状态L而第j电池控制器SCj的检查端子D从低状态L移位至高状态H时，第j电池控制器SCj可以从其通信端子A输出错误消息。
当第j电池控制器SCj的输入端子B保持在低状态L而第j电池控制器SCj的输出端子C和/或检查端子D从低状态L移位至高状态H时，第j电池控制器SCj可以从其通信端子A输出错误消息。
当通过第一信号路径110接收到错误消息时，多个电池控制器SC1～SCn中的每一个可以响应于接收到的错误消息而执行错误移除操作。错误移除操作可以包括例如启动已经设置的ID或重置通信单元13。当通过第一信号路径110接收到错误消息时，上级控制器MC可以响应于接收到的错误消息而不允许接通继电器20。
在执行错误移除操作之后，多个电池控制器SC1～SCn中的每一个可以响应输出端子C和检查端子D两者都具有低状态L而通过第一信号路径110输出错误移除消息。错误移除消息指示错误情况通过错误移除操作解决。当通过第一信号路径110接收到错误移除消息时，上级控制器MC可以允许接通继电器20。
图5是示意性地示出根据本公开的第二实施例的用于设置多个电池控制器的ID的信号网络的图。
图5的第二实施例与图2的第一实施例的不同之处在于电池控制系统100还包括循序终止电路200。因此，在描述第二实施例时，在此省略与第一实施例相同的重复描述。
参考图5，循序终止电路200包括电阻器R和开关SW1。电阻器R和开关SW1的串联电路电耦合在外部电源50的输出和接地之间。第一电池控制器SC1的输入端子B通过电阻器R连接到外部电源50，即，第一电池控制器SC1的输入端子B耦合到电阻器R和开关SW1的连接点。
在图5中，例如，N沟道MOSFET用作开关SW1。N沟道MOSFET的漏极和源极分别电耦合到电阻器R和接地。N沟道MOSFET的栅极电耦合到第三信号路径130。循序终止电路200还可以包括RC电路210。RC电路210可以是电阻器和电容器的并联电路，并且通过抑制开关SW1的栅极-源极电压的快速电压变化来保护开关SW1。
当从第一电池控制器SC1到第n电池控制器SCn正常完成ID设置时，第三信号路径130具有高电平电压，如上所述。
开关SW1响应于第三信号路径130具有低电平电压而断开。开关SW1响应于第三信号路径130具有高电平电压而接通。当开关SW1被接通时，在电阻器R和接地之间形成电流路径，并且第一电池控制器SC1的输入端子B从高状态H移位至低状态L。即，来自外部电源50的高电平电压从第一电池控制器SC1的输入端子B被切断。因此，与ID设置循序正常完成而第一电池控制器SC1的输入端子B通过外部电源50保持在高状态H时相比，可以降低与其他电气部件的电短路的风险。
图6是示意性地示出根据本公开的第三实施例的用于设置多个电池控制器的ID的信号网络的图。
图6的第三实施例与图2的第一实施例的不同之处在于电池控制系统100还包括开关SW2。因此，在描述第三实施例时，在此省略与第一实施例相同的重复描述。
开关SW2耦合在外部电源50和第一电池控制器SC1的输入端子B之间。在图6中，例如，P沟道MOSFET用作开关SW2。P沟道MOSFET的漏极和源极分别电耦合到第一电池控制器SC的输入端子B和外部电源50的输出。P沟道MOSFET的栅极电耦合到第三信号路径130。
开关SW2响应于第三信号路径130具有低电平电压而接通。因此，当第n电池控制器SCn的输出端子C保持在低状态L时，第一电池控制器SC1的输入端子B通过外部电源50保持在高状态H。
开关SW2响应于第三信号路径130具有高电平电压而断开。当开关SW2断开时，第一电池控制器SC1的输入端子B从高状态H移位至低状态L。即，来自外部电源50的高电平电压从第一电池控制器SC1的输入端子B被切断。因此，与正常完成ID设置循序而第一电池控制器SC1的输入端子B保持在高状态H时相比，可以降低与其他电气部件的电短路的风险。
图7是示意性地示出用于设置电池控制器的ID的控制方法的流程图。图7的方法可以在其ID未被设置的第j电池控制器SCj的输入端子B从低电平移位至高电平时开始。图7的方法涉及第j电池控制器SCj的ID设置循序，并且同样应用于多个电池控制器SC1～SCn中的每一个。
参照图1至图7，在步骤S710中，第j电池控制器SCj通过第一信号路径110收集指示多个电池控制器SC1～SCn的ID分配状态的ID信息。
在步骤S720中，第j电池控制器SCj基于ID信息来设置第j电池控制器SCj的ID。第j电池控制器SCj可以将指示针对第j电池控制器SCj设置的ID的数据输出至第一信号路径110。
在步骤S730中，第j电池控制器SCj将高电平电压输出到第二信号路径120。也就是说，第j电池控制器SCj将第j电池控制器SCj的输出端子C从低状态L移位至高状态H。
在步骤S740中，第j电池控制器SCj确定来自第三信号路径130的高电平电压是否被输入到第j电池控制器SCj的检查端子D。也就是说，第j电池控制器SCj确定第j电池控制器SCj的检查端子D是否从低状态L移位至高状态H。当步骤S740的值为“是”时，执行步骤S750。当在第j电池控制器SCj的输出端子C从低状态L移位至高状态H的时间点之后经过预定时间，第j电池控制器SCj的检查端子D没有从低状态L移位至高状态H时，第j电池控制器SCj可以输出错误消息。
在步骤S750中，第j电池控制器SCj向第一信号路径110输出指示完成第j电池控制器SCj的ID设置循序的响应信号。响应信号可以包括设置给第j电池控制器SCj的ID的值。
每一个电池控制器输出的响应信号通过第一信号路径110输入到上级控制器MC或负责上级控制器MC的功能(定位)的电池控制器(例如SC1)。
当已接收到响应信号的次数和/或响应信号中包括的ID的最大值等于ID信息的最大值时，上级控制器MC或负责上级控制器MC的功能(定位)的电池控制器(例如SC1)可以确定针对所有多个电池控制器SC1～SCn已经正常完成ID设置，否则可以向第一信号路径110输出错误消息。已接收到响应信号的次数可以是在从ID设置循序开始起经过了预定待机时间的时段内顺序输出到第一信号路径110的响应信号的总数。
当确定了已经正常完成ID设置时，上级控制器MC或负责上级控制器MC的功能(定位)的电池控制器(例如SC1)可以使用每一个ID控制多个电池控制器SC1～SCn。
图8是示意性地示出用于设置电池控制器的ID的另一控制方法的流程图。图8的方法可以在其ID未被设置的第j电池控制器SC的输入端子B从低电平移位至高电平时开始。图8的方法涉及第j电池控制器SCj的ID设置循序，并且同样应用于多个电池控制器SC1～SCn中的每一个。
参照图1至图6和图8，在步骤S800，第j电池控制器SCj确定第j电池控制器SCj的输出端子C或检查端子D中的至少一个是否处于高状态H。当步骤S800的值为“是”时，执行步骤S860。
在步骤S810中，第j电池控制器SCj通过第一信号路径110收集指示多个电池控制器SC1～SCn的ID分配状态的ID信息。
在步骤S820中，第j电池控制器SCj基于ID信息设置第j电池控制器SCj的ID。第j电池控制器SCj可以向第一信号信道输出指示针对第j电池控制器SCj设置的ID的数据至少一次。
在步骤S822，第j电池控制器SCj确定第j电池控制器SCj的检查端子D是否处于高状态H。当步骤S822的值为“是”时，执行步骤S860。当步骤S822的值为“否”时，执行步骤S830。
在步骤S830中，第j电池控制器SCj将高电平电压输出到第二信号路径120。也就是说，第j电池控制器SCj将第j电池控制器SjC的输出端子C从低状态L移位至高状态H。
在步骤S840中，第j电池控制器SCj确定来自第三信号路径130的高电平电压是否被输入到第j电池控制器SCj的检查端子D。也就是说，第j电池控制器SC确定第j电池控制器SC的检查端子D是否从低状态L移位至高状态H。当步骤S840的值为“是”时，执行步骤S850。当从第j电池控制器SCj的输出端子C从低状态L移位至高状态H的时间点开始经过预定时间，第j电池控制器SCj的检查端子D没有从低状态L移位至高状态H时，可以执行步骤S860。
在步骤S850中，第j电池控制器SCj向第一信号路径110输出指示完成第j电池控制器SCj的ID设置循序的响应信号。
在步骤S860中，第j电池控制器SCj向第一信号路径110输出错误信息。
以上描述的本公开的实施例不仅通过装置和方法来实现，而且可以通过执行与本公开的实施例的配置对应的功能的程序或其上记录有程序的记录介质来实现，并且本领域技术人员根据先前描述的实施例的公开可以容易地实现这种实现。
尽管上文已经关于有限数量的实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员显而易见的是，在本公开的技术方面和所附权利要求的等同范围内可以对其进行各种修改和改变。
另外，由于在不脱离本公开的技术方面的情况下，本领域技术人员可以对上文描述的本公开进行许多替换、修改和改变，所以本公开不受上述实施例和附图的限制，并且可以选择性地组合一些或所有实施例以允许各种修改。

Claims (12)

1.一种电池控制系统，包括：
第一信号路径至第三信号路径；以及
通过所述第一信号路径至所述第三信号路径互连的第一电池控制器至第n电池控制器，其中n是2或更大的自然数，
其中，所述第一电池控制器被配置为：
当作为开始ID设置循序的命令的高电平电压通过所述第二信号路径输入到所述第一电池控制器时，通过所述第一信号路径收集指示所述第一电池控制器至所述第n电池控制器的ID分配状态的ID信息，基于所述ID信息来设置所述第一电池控制器的ID，并且通过所述第二信号路径将高电平电压输出到第二电池控制器，
所述第i电池控制器被配置为：
当由所述第i-1电池控制器输出的高电平电压通过所述第二信号路径输入到所述第i电池控制器时，通过所述第一信号路径收集所述ID信息，基于由所述第i电池控制器收集的ID信息来设置所述第i电池控制器的ID，并且将高电平电压输出到所述第二信号路径，其中i是2～n的自然数，
其中，由所述第n电池控制器输出到所述第二信号路径的高电平电压通过所述第三信号路径被输入到所有第一电池控制器至所述第n电池控制器，以及
每个电池控制器被配置为当通过所述第三信号路径输入高电平电压时向所述第一信号路径输出指示完成所述ID设置循序的响应信号。
2.根据权利要求1所述的电池控制系统，其中，每个电池控制器包括通信端子、输入端子、输出端子和检查端子，
每个电池控制器的通信端子耦合到所述第一信号路径以收集所述ID信息，
所述第一电池控制器的输入端子通过所述第二信号路径耦合到外部电源，其中所述外部电源输出高电平电压，
所述第i电池控制器的输入端子通过所述第二信号路径耦合到所述第i-1电池控制器的输出端子，其中，高电平电压从所述第i-1电池控制器的输出端子输出，以及
每个电池控制器的检查端子通过所述第三信号路径耦合到所述第n电池控制器的输出端子。
3.根据权利要求2所述的电池控制系统，其中，第j电池控制器被配置为：当在从所述第j电池控制器的输出端子输出高电平电压之前高电平电压被输入到所述第j电池控制器的检查端子时，从所述第j电池控制器的通信端子输出错误消息，以及
j是n或更小的自然数。
4.根据权利要求2所述的电池控制系统，其中，第j电池控制器被配置为：将所述第j电池控制器的ID设置为等于由所述第j电池控制器收集的ID信息的最大值与预定增量之和，并且
j是n或更小的自然数。
5.根据权利要求2所述的电池控制系统，其中，当第j电池控制器的ID被设置时，所述第j电池控制器被配置为在向所述第j电池控制器的输入端子输入高电平电压的同时通过通信端子输出针对所述第j电池控制器设置的ID至少一次，以及
j是n或更小的自然数。
6.根据权利要求2所述的电池控制系统，其中，当第j电池控制器的ID被设置时，所述第j电池控制器被配置为在高电平电压被输入到所述第j电池控制器的输入端子的同时从所述第j电池控制器的输出端子输出高电平电压，以及
j是n或更小的自然数。
7.根据权利要求2所述的电池控制系统，其中，第j电池控制器被配置为：响应于在从所述第j电池控制器的输出端子输出高电平电压时高电平电压被输入到所述第j电池控制器的检查端子而终止所述ID设置循序，以及
j是n或更小的自然数。
8.根据权利要求2所述的电池控制系统，还包括：
循序终止电路，所述循序终止电路包括耦合在所述第一电池控制器的输入端子与所述外部电源之间的电阻器；以及电耦合在所述电阻器和接地之间的第一开关，
其中，所述第一开关响应于被输出到所述第三信号路径的高电平电压而接通，以及
当所述第一开关接通时，来自所述外部电源的高电平电压从所述第一电池控制器的输入端子被切断。
9.根据权利要求2所述的电池控制系统，还包括：
第二开关，所述第二开关耦合在所述第一电池控制器的输入端子与所述外部电源之间，
其中，所述第二开关响应于被输出到所述第三信号路径的高电平电压而断开，以及
当第二开关断开时，来自所述外部电源的高电平电压从所述第一电池控制器的输入端子被切断。
10.一种包括根据权利要求1至9中任一项所述的电池控制系统的电池组。
11.一种包括根据权利要求10所述的电池组的电动车辆。
12.一种用于根据权利要求2至9中任一项所述的电池控制系统的ID设置方法，包括：
当高电平电压通过所述第二信号路径被输入到第j电池控制器时，由所述第j电池控制器通过所述第一信号路径收集指示所述第一电池控制器至所述第n电池控制器的ID分配状态的ID信息；
由所述第j电池控制器基于所述ID信息来设置所述第j电池控制器的ID；
在完成所述第j电池控制器的ID设置之后，由所述第j电池控制器将高电平电压输出到所述第二信号路径；以及
当在由所述第j电池控制器将高电平电压输出到所述第二信号路径之后高电平电压通过所述第三信号路径被输入到所述第j电池控制器时，由所述第j电池控制器将指示完成所述第j电池控制器的ID设置循序的响应信号输出到所述第一信号路径。
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