CN112333844B 无线电池管理系统、用于无线通信的节点和数据发送方法 （硅工厂股份有限公司）

US2013083674A1,2013.04.04于无线通信通过使用作为通信信道的第一信道并且在第一专用时隙期间通过所述第一信道将据并且在所述第一专用时隙期间通过所述第二信道将所述第二电池数据发送到所述管理器节2管理器节点，该管理器节点基于无线通信网络来从所将所述多个监视节点划分成多个组，所述多个组中每一组中的将第一子发送时隙划分成与通过将所述多个组的数目与所述无线通信单元的所述数将第二子发送时隙划分成与所述多个组的所述数目相等的时隙，以生成第独立地将所述第二多个专用时隙中的每一个指派给其中，所述管理器节点通过使用预定的默认信道与所述多个述第一多个专用时隙和所述第二多个专用时隙中的每个专用时隙设置了通信信其中，所述多个组中的一个组中的第一监视节点在第一专用第一电池数据发送到所述管理器节点，并且所述多个组中的所述一个组中的第二监视节其中，基于所述第一信道与所述第二信道之间的干扰二信道的频率被设置为彼此间隔开预定频率值或比所述预定频率道并且在第二专用时隙期间通过所述第二信道将所述第一电池数据重新发送到所述管理道并且在所述第二专用时隙期间通过所述第一信道将所述第二电池数据重新发送到所述且在第三专用时隙期间通过所述第四信道将所述第一电池数据重新发送到所述管理器节且在所述第三专用时隙期间通过所述第三信道将所述第二电池数据再次重新发送到所述3第一无线通信单元，该第一无线通信单元具有基于第一第二无线通信单元，该第二无线通信单元具有基于第二管理器控制器，该管理器控制器通过所述第一无线通信将第一子发送时隙划分成与通过将所述多个组的数目乘以二而得到的数目相等的时将第二子发送时隙划分成与所述多个组的所述数目相等的时隙，以生成第在由所述多个组中的一个组中的第一监视节点和第二监视节点共享的第一专用时隙其中，所述管理器节点通过使用预定的默认信道与所述多个且其中，基于所述第一信道与所述第二信道之间的干扰，被设置为彼此间隔开预定频率值或比所述预定频率值更时隙和所述第二多个专用时隙中的每个专用时隙为所述多个组中的每一组中的不同监视管理器控制器在第二专用时隙期间通过使用所述第二无线通信单元从所述第一监视节点管理器控制器在所述第二专用时隙期间通过使用所述第一无线通信单元从所述第二监视管理器控制器期间将所述第一无线通信单元的通信信道改变为第三信道并且在第三专用且管理器控制器期间将所述第二无线通信单元的通信信道改变为第四信道并且在所述第三4专用时隙期间通过使用所述第二无线通信单元从所述第二监视节点接收所述第二电池数管理器控制器在第四专用时隙期间通过使用通信信道被改变为所述第四信道的所述第二管理器控制器在所述第四专用时隙期间通过使用通信信道被改变为所述第三信道的所述第一无线通信单元从所述第二监视节点接收多个组中每一组中的监视节点的数目与所述无由所述管理器节点将第一子发送时隙划分成与通过将所述多个组的数目与所述无线由所述管理器节点独立地将所述第二多个专用时隙中的每一个指派给所述多个组中个专用时隙和所述第二多个专用时隙中的每个专用时隙设置了通信由所述管理器节点使所述多个组中每一组中的监视节点能够共享指派给所述一组的在第N专用时隙期间，通过使用第一监视节点通过第一信道将第一电池数据发送到所述管理器节点并且通过使用第二监视节点通过第二信道将第二电池数据发送到所述管理其中，基于所述第一信道与所述第二信道之间的干扰二信道的频率被设置为彼此间隔开预定频率值或比所述预定频率一电池数据发送到管理器节点并且通过使用所述第二监视节点通过第二信道将第二电池述管理器节点的第二无线通信单元一起通过所述第二信道形成无变后的信道来将所述第一电池数据或所述第二电池数据重新发送到所述管5[0004]通常，配备在电动车辆等中的电池组包括彼此串联或并联连接的多个电池模[0006]装配在一定数目的电池模块中的每一个中的从属控制器通过诸如控制区域网络(CAN)这样的有线通信网络连接到主控制器，收集由从属控制器控制的电池模块的电池数[0007]为了防止在构建CAN用于主控制器与从属控制器之间的通信的情况下出现的空间[0010]本公开的一方面涉及提供支持无线通信环境中的被设置为主节点的管理器节点6技术人员在阅读了下文之后将部分地变得显而易见，或者可以通过本发明的实践而得知。可以通过书面说明书及其权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得本公开的点基于无线通信通过使用作为通信信道的第一信道和第二信道来从多个监视节点获得电视节点收集第二电池数据并且在所述第一专用时隙期间通过所述第二信道将所述第二电器控制器，该管理器控制器在由第一监视节点和第二监视节点共享的第一专用时隙期间，通过使用所述第一无线通信单元从所述第一监视节点接收第一电池数据并且通过使用所述第二无线通信单元从所述第二监视节点接收第二在由另一监视节点共享的第一专用时隙期间将所述无线通信单元的通信信道设置为与所[0016]在本公开的另一方面，提供了一种在无线电池管理系统7[0021]图3是描述了根据本公开的实施方式的在无线电池管理系统中指派专用时隙的方[0031]图13是描述了根据本公开的实施方式的通过使用管理器节点来指派专用时隙的[0032]图14是描述了根据本公开的另一实施方式的通过使用管理器节点基于数据的遗[0034]图16是描述了根据本公开的实施方式的通过使用监视节点来发送电池数据的方[0036]将通过参照附图描述的以下实施方式来阐明本公开的优点和特征及其实现方然而，本公开可以按照不同的方式来实施并且不应该被理解为限于本文中阐述的实施方8[0045]如图1中例示的，根据本公开的实施方式的无线电池管理系统可以包括管理器节[0046]在根据实施方式的无线电池管理系统中，管理器节点100可以包括被设置为主控各个监视节点200-N可以根据基于IEEE802.11、IEEE802.15和IEEE802.15.4中的一者的[0048]各个监视节点200-N可以被配备在各自包括一组电池的一个或更多个电池模块个监视节点200-N可以通过测量电池模块的模拟前端(AFE)并检查电池模块的状态(即，诊断测试)来自主地检查配备有对应监视节点的电池模块的状态，由此生成包括检查结果的[0051]管理器节点100可以通过使用第一无线通信单元110和第二无线通信单元120从一9[0052]管理器节点100和各个监视节点200-N可以通过使用具有预定义格式的数据帧彼此通信。管理器节点100可以将布置于数据帧的第一部分处的信标发送到各个监视节点[0054]参照图2，根据本公开的用于无线通信的数据帧可以包括包含管理器时隙和发送以一定的周期性间隔连续地发送信标。管理器节点100可以通过主信道和辅助信道中的每[0055]各个监视节点200-N可以基于信标来识别数据帧的起始时间，并且可以基于信标从数据帧中提取各自具有先前分配的时间的管[0057]发送时隙可以是发送各个监视节点200-N的数据的时段，并且可以是用于各个监隙T-Slot2。第一子发送时隙T-Slot1可以具有比第二子发送时隙T-Slot2的时间长度长的[0058]第一子发送时隙T-Slot1可以是使用第一无线通信单元110的第一信道和第二无隙T-Slot2可以是使用第一无线通信单元110的第三信道和第二无线通信单元120的第四信集包括关于配备有对应监视节点的一个或更多个电池模块的包括自诊断结果和感测信息[0060]监视节点200-N可以将第一信道和第二信道中的一个设置为主通信信道，并且可以通过优先地使用被设置为主通信信道的信道来将电池数据发送到管理器节点100。监视节点200-N可以将向其指派的多个专用时隙当中的第一专用时隙中所使用的信道设置为主无法通过使用其它信道来发送电池数据时，监视节点200-N可以将当前设置的通信信道改[0061]图3是描述了根据本公开的实施方式的在无线电池管理系统中指派专用时隙的方无线通信来广播请求标识信息并发出加入网络的请求的消息，以便使外围监视节点200-N下，为了防止响应冲突，各个监视节点200-N可以基于具有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA-CA)技术在另一监视节点200-N不发送响应时将包括其自身标识信息的加入响应发特定数目少的监视节点并且这些监视节点未被包括在组中时，管理器节点100可以生成一将监视节点#3200-3和监视节点#4200-4设置为第二组，并且将监视节点#5200-5和监视理器节点100可以生成信道设置信息，以使得同一组的节点在由这些节点共享的专用时隙成包括关于指派给监视节点200-N的专用时隙的信息(例如，起始点和结束点)以及关于各个监视节点200-N可以基于从管理器节点100接收到的指派信息来设置图4中所例示的多个当中的关于在第一序列专用时隙期间使用的信道的标识信息，并且可以将无线通信单元包括监视节点#1M1200-1和监视节点#2M2200-2，第二组包括监视节点#3M3200-3和监视[0069]如图4中例示的，当组的数目为三个并且其中配备的无线通信单元110和120的数第二子发送时隙T-Slot2均等地划分成与组的数目相等的时隙，以生成多个专用时隙(例[0070]同一组中所包括的监视节点可以被设置为在由监视节点共享的专用时隙期间与管理器节点100的第一无线通信单元110通信，并且第二监视节点200-2可以通过第二信道视节点200-1可以通过第二信道CH17与管理器节点100的第二无线通信单元120通信，并且第二监视节点200-2可以通过第一信道CH11与管理器节点100的第一无线通信单元110通管理器节点100的第一无线通信单元110通信，并且第四监视节点200-4可以通过第二信道可以生成信道设置信息，使得在第一子发送时隙T-Slot1期间使用第一信道CH11和第二信道CH17并且在第二子发送时隙T-Slot2期间使用第三信道CH13和第四信道C[0072]在第二子发送时隙T-Slot2中使用不同信道的原因是为了防止电池数据的发送由于在第一子发送时隙T-Slot1期间使用的第一信道CH11和第二信道CH17中发生的干扰而失第七专用时隙47期间将电池数据第三次发送到管理器节点1用时隙47至49和51至53中，管理器节点100可以将第七专用时隙47和第十专用时隙51指派用时隙当中的第一序列专用时隙期间使用的信道的标识信息(即，关于主信道的标识信元210-1、210-3和210-5的通信信道设置为用于与管理器节点100的第一无线通信单元110CH11的无线通信单元#1210-1在第一专用时隙41期间将第一电池数据发送到管理器节点可以通过使用被设置为第一信道CH11的无线通信单元#3210-3在第三专用时隙43期间将第三电池数据发送到管理器节点100，并且监视节点#4200-4可以通过使用被设置为第二信道CH17的无线通信单元#4210-4在第三专用时隙43期间将第四电池数据发送到管理器210-5在第五专用时隙45期间将第五电池数据发送到管理器节点100，并且监视节点#6200-6可以通过使用被设置为第二信道CH17的无线通信单元#6210-6在第五专用时隙45期[0082]通过使用被设置为第一信道CH11的第一无线通信单元110和被设置为第二信道池数据和第二电池数据，在第三专用时隙43期间同时收集第三电池数据和第四电池数据，并且在第五专用时隙45期间同时收集第五电池数据[0084]在这种情况下，各个监视节点200-N可以通过使用指派给其的专用时隙中的下一发送到管理器节点100时，监视节点#1200-1可以将无线通信单元#1210-1的通信信道从间内未从管理器节点100接收到确认(ACK)时，监视节点#1200-1可以确定数据发送失败。管理器节点100。此时，第一电池数据可以被发送到管理器节点100的第二无线通信单元节点100到监视节点200-N的发送可以全部在一个专用[0090]当监视节点#1200-1无法在第二专用时隙42期间发送第一电池数据时，监视节点#1200-1可以将无线通信单元#1210-1的通信信道从第二信道CH17改变为第一信道视节点#1200-1可以在第七专用时隙47期间将第一电池数据重新发送到管理器节点100。可以通过在监视节点#1200-1的无线通信单元#1210-1和管理器节点100的第二无线通信单元120之间形成的第四信道CH19来发送第一电[0091]此外，在如图5中一样将四个专用时隙指派给监视节点的情况下，当监视节点#点#1200-1可以在第四序列第十专用时隙51期间将第一电池数据重新发送到管理器节点[0093]当监视节点#1200-1无法在第七专用时隙47期间发送第一电池数据时，监视节点#1200-1可以将无线通信单元#1210-1的通信信道从第四信道CH19改变为第三信道视节点#1200-1可以在第十专用时隙51期间将第一电池数据重新发送到管理器节点100。[0094]如上所述，被包括在同一组中并共享专用时隙的监视节点200-N可以在同一发送法在指派给其的专用时隙当中的第N序列(其中，N是自然数)专用时隙期间发送电池数据[0096]如图12中例示的，根据本公开的实施方式的管理器节点100可以包括第一无线通[0098]第二无线通信单元120可以通过与第一无线通信单元110的通信信道不同的信道[0099]第一无线通信单元110和第二无线通信单元120可以各自包括用于执行短距离无可以以一定周期性间隔广播信标。由第一无线通信单元110发送的信标的发送定时可以与由第二无线通信单元120发送的信标的发送[0100]管理器存储单元130可以是诸如存储器或磁盘设备这样的存储装置，并且可以存130可以存储从多个监视节点200-N中的每一个接收到的电池数据。管理器存储单元130可[0101]管理器控制器140，作为诸如微处理器这样的操作处理装置可以控制管理器节点理器控制器140可以将与存储在管理器存储单元130中的程序(或指令集)关联的数据安装[0102]管理器控制器140可以通过使用第一无线通信单元110或第二无线通信单元120来[0103]通过使用所有的第一无线通信单元110和第二无线通信单元120，管理器控制器140可以从多个监视节点200-N接收多个电池数据。管理器控制器140可以将第一无线通信置为第二信道CH17，然后可以在第一子发送时隙T-Slot1期间通过使用所有的第一信道通信信道设置为第四信道CH19，然后可以在第二子发送时隙T-Slot2期间通过第三信道CH13和第四信道CH19中的一个或更多个来从监视节点200-N接收电池数据。通过第三信道或第四信道接收到的电池数据可以是在第一子发送时隙T-Slot控制器140可以生成包括关于指派给对应监视节点200-N的专用时隙的信息和关于专用时隙的信道设置信息的指派信息，并且可以通过使用第一无线通信单元110和第二无线通信单元120中的一个或更多个来将指派信息发送到对应的监视节点[0105]图13是描述了根据本公开的实施方式的通过使用管理器节点来指派专用时隙的第一无线通信单元110和第二无线通信单元120中的一个或更多个来广播发出加入该网络对应监视节点200-N的标识信息记录在管理器存储单元130的加入[0108]管理器控制器140可以检查经计时的时间是否达到预定的期满时间，并且当在操制器140可以检查记录在加入列表中的监视节点的数目，以检查加入短距离无线网络的监控制器140可以将监视节点200-N随机地或以接收到加入响应制器140可以将第一子发送时隙T-Slot1划分成与通过将组的数目与无线通信单元110和中的每一个指派给这些组中的对应组。在另一实施方式中，如同划分第一子发送时隙T-Slot1一样，管理器控制器140可以将第二子发送时隙T-Slot2划分成与通过乘积而得到的道与第一无线通信单元110和第二无线通信单元12专用时隙信息(例如，起始点和结束点)和关于各个专用时隙的信道设置信息的指派信息，信信道或第二无线通信单元120的通信信道设置为预定的默认信道，并且可以与监视节点[0114]根据实施方式，当与第二子发送时隙T-Slot2对应的时间到达时，管理器控制器子发送时隙T-Slot1对应的时间到达时，管理器控制器140可以将第一无线通信单元110的即，根据实施方式，随着与第一子发送时隙T-Slot1对应的时段和与第二子发送时隙T-Slot2对应的时段到达，管理器控制器140可以将第一无线通信单元110的通信信道交替地设置为第一信道和第三信道，并且可以将第二无线通信单元120的通信信道交替地设置为器140才可以在第二子发送时隙T-Slot2期间选择性地改变第一无线通信单元110的通信信[0116]图14是描述了根据本公开的另一实施方式的通过使用管理器节点基于数据的遗数据收集时段到达时，管理器控制器140可以在操作S1407中向所有监视节点200-N广播发过使用所有的第一无线通信单元110和第二无线通信单元1第一无线通信单元110的第一信道和第二无线通信单元120的第二信道从各个监视节点从注册在加入列表中的所有监视节点200-N接收到电池数据，并因此可以确定是否发生了二子发送时隙T-Slot2期间通过使用第一无线通信单元110的第三信道和第二无线通信单第二子发送时隙T-Slot2过去之后，管理器控制器140可以将第一无线通信单元110的通信信道从第三信道改变为第一信道，并且可以将第二无线通信单元120的通信信道从第四信[0120]上述的图14的方法可以与一个周期对应，并且管理器节点100可以重复地执行图[0122]如图15中例示的，根据本公开的实施方式的监视节点200可以包括无线通信单元[0123]无线通信单元210可以将通信信道设置为与频带中的频率对应的信道，并且可以执行与管理器节点100的第一无线通信单元110或第二无线通信单元120的无线通信。无线通信单元210可以包括用于执行短距离无线通信的射频(R[0124]监视存储单元220可以是诸如存储器或磁盘设备这样的存储装置，并且可以存储[0128]当监视控制器240从无线通信单元210接收到指派信息时，监视控制器240可以检设置无线通信单元210的通信信道，以使得在专用时隙期间使用与另一监视节点不同的信道。监视控制器240可以检查关于用于被指派的专用时隙当中的第一序列专用时隙的信道时，监视控制器240可以在第(N+1)序列专用时隙期间检查信道设置信息当中的用于第(N+1)序列专用时隙的信道标识信息，将无线通信单元210的通信信道改变为与信道标识信息[0129]无线通信单元210可以使用预定的默认信道作为通信信道，直到接收到指派信息[0130]图16是描述了根据本公开的实施方式的通过使用监视节点来发送电池数据的方据帧的发送时隙的与专用时隙信息对应的多个时段设置为监视节点200的专用时隙。由监视控制器240设置的多个专用时隙可以被同一组的另一监视节点共享。另外，监视控制器240可以基于信道设置信息来检查用于各个专用时隙的信道，并且可以将在第一序列专用时隙42和第七专用时隙47的顺序指派监视节点200的专用时隙，在第一专用时隙期间使用可以被同一组的另一监视节点共享，并且无线通信单元210可以通过使用与形成在另一监视节点中的第二信道CH17不同的第一信道CH11与管理器节点即，监视控制器240可以检查无线通信