电池管理系统及其控制方法与流程

电池管理系统及其控制方法
1.对相关申请的交叉引用
2.该申请要求在2019年11月19日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2019-0148979的权益，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
3.本发明的实施例涉及一种电池管理系统及其控制方法。


背景技术：

4.随着诸如智能电话和平板电脑的便携式电子设备的普及，对可充电/可放电二次电池的研究和开发正在随着电动车辆和能量存储设备的普及而积极地进行。二次电池中的特别是锂离子电池具有的优势在于其能量密度比典型的ni/cd电池、ni/mh电池等的高得多。而且，锂离子电池能够制造得小巧轻便，并且因此被用作移动设备的电源。另外，锂离子电池由于其使用范围已经扩展为电动车辆的电源，因此作为下一代能量存储介质已经受到关注。
5.诸如锂离子电池的二次电池以电池模块的形式使用，该电池模块包括其中多个电池单体被串联和/或并联连接的单体模块，和用于控制单体模块的充电/放电的电池管理系统(bms)。另外，可以以电池组的形式使用二次电池，在该电池组中，多个电池模块根据在其上安装电池的物体所要求的输出规格而被耦合。另外，可以作为主电池管理系统附加地设置用于管理整个电池组的电池管理系统。
6.由多个电池模块构成的电池系统可以包括主电池管理系统和多个从电池管理系统。主电池管理系统能够控制和管理该多个从电池管理系统的操作，并且与上级系统进行通信。主电池管理系统和该多个从电池管理系统无线地发送和接收信号。因此，需要进行大量研究以在电池管理系统当中高效并且稳定地执行无线通信。


技术实现要素：

7.技术问题
8.本发明的一个方面提供一种方法，其中，每个电池管理系统可以有效地使用其中多个电池管理系统无线地通信的电池系统中的有限资源。
9.技术解决方案
10.根据本发明的一个方面，在其中多个电池管理系统中的每一个执行单独地设定的任务并经由无线通信将所执行的任务的结果发送到主电池管理系统的系统中，电池管理系统包括：任务信息存储单元，其包括由该多个电池管理系统中的每一个执行的任务的列表、在任务的列表中包括的每个任务的执行时间、执行周期和工作优先级、以及在该多个电池管理系统当中的通信优先级；调度确定单元，用于基于在任务信息存储单元中存储的数据来确定工作调度；和优先级改变单元，用于基于由调度确定单元确定的工作调度来调整任务的工作优先级，其中，调度确定单元根据所调整的工作优先级来调整工作调度。
11.根据本发明的另一个方面，一种电池管理系统的控制方法包括：存储由多个电池管理系统中的每一个执行的任务的列表、在任务的列表中包括的每个任务的执行时间、执行周期和工作优先级、以及在该多个电池管理系统当中的通信优先级；基于所存储的数据确定工作调度；基于所确定的工作调度调整任务的工作优先级；并且根据所调整的工作优先级来调整工作调度。
12.有利的效果
13.根据以上电池管理系统及其控制方法，可以有效地使用有限的资源。另外，在不改变诸如mycom的硬件的情况下，可以执行以前未曾执行过的任务。
附图说明
14.附于说明书的以下绘图通过示例示意本发明的优选示例，并且用于使得本发明的技术概念能够与以下给出的本发明的详细描述一起得到进一步理解，并且因此不应仅以这种绘图中的内容来解释本发明。
15.图1是概略地示出根据本发明的实施例的电池系统的配置图；
16.图2是包括根据本发明的实施例的电池管理系统的电池组的配置图；
17.图3是示出根据本发明的实施例的电池管理系统的配置的功能框图；
18.图4是示出根据本发明的实施例的电池管理系统中的工作调度器的功能框图；
19.图5是示出根据本发明的实施例的电池管理系统的操作的流程图；
20.图6是示出根据本发明的实施例的任务时间表的图；
21.图7是示出根据本发明的实施例的通信优先级表的图；
22.图8是示出根据本发明的实施例的电池管理系统的工作调度操作的流程图；
23.图9是示出根据图6和图7的任务的操作顺序的时序图；
24.图10是示出其工作优先级已经由根据本发明的实施例的电池管理系统改变的任务的操作顺序的时序图；
25.图11是示出根据本发明的另一个实施例的任务时间表的图；
26.图12是示出根据本发明的另一个实施例的通信优先级表的图；
27.图13是示出根据图11和图12的任务的操作顺序的时序图；
28.图14是示出根据本发明的实施例的用于改变工作优先级的方法的流程图；
29.图15是示出根据本发明的实施例的用于改变工作优先级的方法的示例的流程图；
30.图16是示出其工作优先级已经由根据图15的用于改变工作优先级的方法改变的任务的操作顺序的时序图；
31.图17是示出根据本发明的实施例的用于改变工作优先级的方法的另一个示例的流程图；
32.图18是示出其工作优先级已经由根据图17的用于改变工作优先级的方法改变的任务的操作顺序的时序图；
33.图19是示出根据本发明的另一个实施例的任务时间表的图；
34.图20是示出根据图19和图12的任务的操作顺序的时序图；
35.图21是示出根据本发明的另一个实施例的用于改变工作优先级的方法的流程图；
36.图22是示出根据图21的用于改变工作优先级的方法的示例的流程图；
37.图23是示出其工作优先级已经由根据图22的用于改变工作优先级的方法改变的任务的操作顺序的时序图；并且
38.图24是根据本发明的实施例的电池管理系统的硬件配置图。
具体实施方式
39.在下文中，将参考附图详细描述本发明的各种实施例。在本文献中，贯穿附图，相同的附图标记被用于相同的元件，并且省略了相同元件的冗余描述。
40.对于在本发明中公开的本发明的各种实施例，功能描述的特定结构只是示意本发明。本发明的各种实施例可以以各种形式体现，并且不应被解释为限于在这里阐述的实施例。
41.在各种实施例中使用的诸如“第一个”、“第二个”、“第一”和“第二”的术语可以修饰各种构件，而不考虑其顺序和/或重要性，并且不限制对应的构件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一构件可以被称为第二构件，并且类似地，第二构件也可以被称为第一构件。
42.在本文献中使用的术语仅用于描述特定实施例，而非旨在限制其他实施例的范围。除非上下文另外明确指出，否则单数表达可以包括复数表达。
43.图1是概略地示出根据本发明的实施例的电池系统的配置图。
44.参考图1，根据本发明的电池系统可以包括：电池模块10，其包括具有多个电池单体的单体模块12、电池管理系统(以下称为“bms”)14、和开关单元16、以及用于控制和管理电池模块10的主bms 20。
45.单体模块12包括一个或多个可充电/可放电电池单体。电池单体可以是锂离子(li-ion)电池、锂离子(li-ion)聚合物电池、镍镉(ni-cd)电池、镍氢(ni-mh)电池等，但不限于此。
46.bms 14可以控制开关单元16的操作以控制单体模块12的充电/放电。另外，bms 14可以监视单体模块12和/或在单体模块12中包括的每一个电池单体的电压、电流、温度等。另外，为了由bms 14进行监视，未示意的传感器或各种测量模块可以被附加地安装在单体模块12处、充电/放电路径或单体模块12的任何位置处等。bms 14可以基于所监视的电压、电流、温度等的测量值来计算指示单体模块12的状态的参数，例如soc、soh等。
47.bms 14控制和管理电池模块10的总体操作。为此，bms 14可以包括各种构件，诸如作为用于执行程序并控制bms 14的总体操作的控制器的mycom、诸如传感器和测量装置的输入/输出设备、和其他外围电路。
48.bms 14能够与主bms 20无线地通信，并且可以将所监视的电压、电流、温度等的各种测量值或soc、soh等的计算值发送到主bms 20。特别地，根据本发明的bms 14在考虑各种条件的情况下确定工作调度，该工作调度是要执行的任务的执行顺序。此时，各种条件可以包括任务的工作优先级和执行时间、将数据发送到主bms 20或其他bms所要求的通信时间、在任务和其他bms之间的通信优先级等。下面将详细描述工作调度的确定及其改变。
49.开关单元16是半导体开关元件，用于控制用于单体模块12的充电/放电的电流，并且例如，可以使用至少一个mosfet。
50.电池模块10可以根据将在其上安装电池模块10的设备的规格以包括多个电池模
块10的电池组1的形式提供。另外，电池组1可以包括控制和管理电池模块10的主bms20。主bms 20可以从包括在每个电池模块10中的bms 14接收各种数据。主bms 20可以向在每个电池模块10中包括的bms 14发送用于对其进行控制的信号。
51.另外，主bms 20可以不具有要单独管理的电池模块10。可替代地，主bms 20可以是包括在该多个电池模块10的每一个中的、充当主通信设备的任何一个bms 14。
52.同时，主bms 20可以被通信地连接到外部上级控制器2。即，电池组1的主bms 20可以将关于电池组1的各种数据发送到上级控制器2，并且可以从上级控制器2接收用于电池组1的操作的控制信号。当电池组1被安装在电动车辆上时，上级控制器2可以是用于控制车辆的驱动的车辆控制器。
53.图2是包括根据本发明的实施例的电池管理系统的电池组的配置图。
54.参考图2，电池组1包括多个电池模块10-1到10-n(其中n为1或更大的整数)和控制和管理它们的主bms 20。该多个电池模块10-1到10-n分别地包括对应的bms 14-1到14-n。
55.主bms 20和bms 14-1到14-n中的每一个无线地彼此通信。
56.主bms 20是电池模块的控制电路(电池模块控制器)，并且可以负责与上级控制器2进行通信。然而，当其是不具有上级控制器的小型系统时，主bms 20可以以不具有上级控制器的独立形式进行操作。
57.主bms 20使用可从传感器获得的各种信息，诸如电池组1或电池模块10的当前电压、温度和湿度，以执行将由bms执行的各种任务。各种任务可以包括从传感器获得各种信息的操作。
58.作为单体模块控制器的bms 14-1到14-n针对单体模块12执行电压测量、模块电压测量、温度测量、湿度测量、电阻测量等，并通过各种措施转换从传感器提供的信息，以使得电池系统适于将经转换的信息发送到作为上层控制电路的主bms 20。
59.另外，bms 14-1到14-n可以根据从主bms 20或上级控制器2发送的用于执行诸如单体平衡的各种操作的命令来执行对应操作。
60.如上所述，作为在系统中无线地连接的通信节点的bms 14-1到14-n和主bms 20共享任务表，并且可以通过同步时间来执行一些任务。然而，当如上所述同步并执行任务时，由于诸如等待通信的原因，idle时间在各个节点中发生。结果，作为节点的bms 14-1到14-n和主bms 20不能有效地利用它们自己的资源，从而存在与当任务的执行时间未被同步时相比工作效率降低的可能性。另外，如果任务的执行时间未被同步则可能全部被处理的任务可能不会在预定时间段内被处理。
61.在下文中，为了解决以上问题，将描述能够通过向bms 14-1到14-n和主bms 20添加工作调度器来重新考虑工作效率的本发明的实施例。具体地，将描述在其中该多个bms 14-1到14-n和主bms 20中的每一个执行单独地设定的任务并且所执行的任务的结果经由无线通信被发送到主bms 20的系统中bms 14-1到14-n和主bms 20的配置和操作。
62.当设计无线网络协议时，已经确定了使用对应协议的系统的任务。另外，由于嵌入式系统的性质，所确定的所有任务应在预定时间内执行，并且不应超过预定最大时间。
63.另外，微处理器muc等的操作方法是根据任务当中的工作优先级的顺序操作方法。该顺序是在设计时确定的，并且在运行期间不被修改。另外，在最终确定的工作调度中存在空闲时间。当由于微处理器的性能而顺序地执行任务而不同步任务时，所有的任务可以在
预定时间内执行。然而，当任务被同步并执行时，存在其中可能无法在预定时间内执行所有任务的情况。
64.已经鉴于以上情况作出了本发明的实施例。
65.图3是示出根据本发明的实施例的电池管理系统的配置的功能框图。
66.参考图3，根据本发明的bms 100可以包括通信单元110、存储单元120、调度确定单元130、优先级改变单元140、工作执行单元150、同步单元160、和误差计算单元170。这里，bms 100可以是作为从节点的bms 14或作为主节点的主bms 20。在下文中，作为从节点的bms 14和主bms 20都将被称为bms 100。
67.通信单元110与另一个bms 100发送和接收数据和各种信号。即，通信单元110执行用于与另一个从bms 14和主bms 20进行通信的功能。通信单元110可以与另一个从bms 14和主bms 20使用各种协议，诸如无线can通信、wifi、蓝牙和zigbee。
68.通信单元110可以将由其执行的任务的列表和在任务的列表中包括的每个任务的执行时间、执行周期和工作优先级发送到另一个bms 14和主bms 20以彼此共享任务时间表。另外，通信单元110可以共享示出在另一个从bms 14和主bms 20之间的通信优先级的通信优先级表。即，通信单元110可以将关于任务时间表和通信优先级表的数据发送到另一个bms 100。以相同的方式，通信单元110可以从另一个bms 100接收关于任务时间表和通信优先级表的数据。
69.另外，通信单元110可以将由其执行的任务的结果发送到主bms 20等。此时，当在执行任务时优先级改变单元140已经改变了工作的优先级并且对应地改变了其工作调度时，通信单元110可以将对应改变发送到另一个bms 100以共享这些改变。以相同的方式，通信单元110可以从另一个bms 100接收对任务的优先级及其工作调度的改变。
70.通信单元110可以以多播或广播的方式发送信号和数据。例如，通信单元110可以以多播或广播的方式将由调度确定单元130调整的工作调度发送到另一个bms 100。
71.当满足预定条件时，通信单元110可以执行用于共享任务时间表和通信优先级表的通信。例如，当在其上安装电池组1的设备的系统唤醒时，通信单元110可以执行用于共享任务时间表和通信优先级表的通信。当在其上安装电池组1的设备是电动车辆时，以上条件可以是起动车辆。可替代地，通信单元110可以周期性地执行用于共享任务时间表和通信优先级表的通信。
72.此外，通信单元110可以在执行任务时接收任务的执行开始信号、执行完成信号等以与其他bms 100同步。
73.存储单元120存储bms 100的操作所要求的各种程序和当bms 100操作时产生的各种数据。存储单元120可以存储任务时间表，该任务时间表包括由电池组1中的该多个bms 100中的每一个执行的任务的列表和在任务的列表中包括的每个任务的执行时间、执行周期和工作优先级。存储单元120可以存储示出电池组1中的多个bms 100当中的通信优先级的通信优先级表。此外，存储单元120可以具有被设定为与任务列表中的另一个bms 100同步地执行的任务。另外，当通过通信单元110从另一个bms 100接收到调整的工作调度时，存储单元120可以利用调整的工作调度来更新任务时间表、通信优先级表等的存储内容。即，存储单元120用作任务信息存储单元。
74.调度确定单元130基于所存储的数据来确定工作调度。具体地，调度确定单元130
基于作为存储在任务信息存储单元中的数据的任务时间表和通信优先级表的内容来确定工作调度。调度确定单元130还考虑关于将与另一个bms 100同步地执行的任务的设定信息来确定工作调度。
75.工作调度指执行每个任务的顺序和何时开始和结束要执行的每个任务。
76.当优先级改变单元140改变某些任务的工作优先级时，调度确定单元130根据调整的工作优先级来调整工作调度。
77.优先级改变单元140基于由调度确定单元130确定的工作调度来调整任务的工作优先级。
78.作为示例，当在由调度确定单元130确定的工作调度中存在在等待时间期间可以执行的下级任务时，优先级改变单元140将对应下级任务的工作优先级调整为在刚好在等待时间之前要执行的任务的工作优先级之后。等待时间可以指从当特定任务被执行时直到当任务的结果被发送到另一个bms 100时的时间段。等待时间可以指在此期间对应bms 100的处理器利用率等于或小于参考值的时间段。
79.优先级改变单元140将由调度确定单元130确定的工作调度的等待时间的长度与在等待时间之后要执行的每个任务的执行时间的长度进行比较。优先级改变单元140可以执行对等待时间与关于在将在以后描述的任务队列125中存储的任务的执行时间的比较。可替代地，优先级改变单元140可以执行对等待时间与关于在整个确定的工作调度中包括的任务的执行时间的比较。
80.另外，优先级改变单元140调整工作优先级，使得在等待时间期间执行具有比等待时间的长度更短的执行时间的任务。此时，作为示例，当存在具有比等待时间的长度更短的执行时间的多个任务时，优先级改变单元140可以调整在对应任务当中具有最高工作优先级的任务的工作优先级。可替代地，作为另一个示例，当存在具有比等待时间的长度更短的执行时间的多个任务时，优先级改变单元140可以调整任务当中具有最长执行时间的任务的工作优先级。
81.当已经如上所述由优先级改变单元140调整了工作的优先级和对应地调整了其工作调度时，通信单元110可以将对应改变发送到另一个bms 100以共享这些改变。
82.工作执行单元150根据由调度确定单元130确定的工作调度执行要由其执行的任务。当存在要与另一个bms 100同步地执行的任务时，工作执行单元150同步地执行任务。例如，为了同步，关于每个任务的执行开始时间，工作执行单元150根据由同步单元160计算的其开始时间来执行每个任务。因此，可以使工作执行时间与执行相同任务的另一个bms 100同步。
83.同步单元160使用特定任务的执行开始信号和执行完成信号与从通信单元110接收的任务时间表来计算特定任务的执行开始时间。另外，同步单元160通过计算的执行开始时间来同步每个bms 100的对应任务的执行时间。
84.误差计算单元170使用接收到特定任务的执行开始信号和执行完成信号的时间和从通信单元110接收到的任务时间表来计算误差。例如，误差计算单元170使用接收到特定任务的执行开始信号的时间与接收到其执行完成信号的时间的差和任务时间表上的该特定任务的执行时间的差来计算误差并将误差提供给同步单元160。当计算第一任务的执行时间时，同步单元160可以反映所计算的误差。
85.通过如上所述确定工作调度并执行改变在所确定的任务调度中的任务的工作优先级的操作，bms 100可以有效地利用其自身的资源。
86.在下文中，将更详细地描述确定工作调度并调整工作优先级的功能。
87.图4是示出根据本发明的实施例的电池管理系统中的工作调度器200的功能框图。
88.工作调度器200具有确定工作调度并调整工作优先级的功能。工作调度器200可以包括任务时间表121、通信优先级表123、任务队列125和优先级改变单元140。
89.如上所述，在任务时间表121中，存储了将由作为通信节点的每个bms 100执行的任务的列表、任务的顺序和执行时间、(如果必要的话)通信时间和每个任务的执行周期。
90.在通信优先级表123中，关于要求通信的任务，存储了执行对应任务的bms 100当中的通信优先级。通信优先级可以是当每个节点首先加入无线通信网络时由主bms 20分配的信息。
91.基于任务时间表121和通信优先级表123，工作调度器200预先知道将由作为通信节点的每个bms 100执行的任务的列表、任务的顺序、和任务的执行定时。此时，确定了要执行的任务的优先级和执行顺序，并且其执行时间几乎恒定。另外，任务通常具有以特定时间(周期)重复执行的结构。
92.任务队列125使用工作调度器200具有的信息来基于由调度确定单元130确定的工作调度识别要执行的任务。另外，要执行的任务被顺序地调用以被存储在任务队列125中。
93.如上所述，优先级改变单元140可以根据预定标准来调整任务的工作优先级。优先级改变单元140可以调整记录在任务时间表中的工作优先级。可替代地，优先级改变单元140可以基于所确定的任务调度来调整在任务队列125中包括的任务的工作优先级，以改变任务队列125中的顺序。即，优先级改变单元140可以改变在任务队列125中包括的任务当中除了具有最高工作优先级的任务(当前正被执行的任务)之外的任务当中、具有比等待时间更短的执行时间的任务的工作优先级。当其中工作优先级已被改变的任务完成时，优先级改变单元140可以将对应任务的工作优先级改变回其原始工作优先级。
94.图5是示出根据本发明的实施例的电池管理系统的操作的流程图。
95.参考图5，首先，bms 100与另一个bms共享任务时间表和通信优先级表s10。即，通过通信单元110，制作任务时间表和通信优先级表所需的数据被发送到另一个bms 100和从其被接收。
96.bms 100通过包括从另一个bms接收的任务时间表和通信优先级表来更新任务时间表和通信优先级表s11。即，bms 100考虑到其自身的数据和另一个bms的数据这两者来产生最终任务时间表121和最终通信优先级表123。即，在bms 100的存储单元120中，由该多个bms 100中的每一个执行的任务的列表和在任务的列表中包括的每个任务的执行时间、执行周期和工作优先级、和在该多个bms 100当中的通信优先级可以以任务时间表121和通信优先级表123的形式而被存储。
97.另外，基于更新的表确定工作调度s12。即，基于存储在存储单元120中的数据来确定工作调度。
98.图6和图7示出根据本发明的实施例的任务时间表121和通信优先级表123，其基于参考图5描述的方法被存储在存储单元120中。
99.在本示例中，作为主节点的主bms 20和作为从节点的bms 14-1到14-3被包括作为
无线通信网络中的通信节点。另外，任务时间表121可以包括每个节点的任务列表、在任务列表中包括的任务当中的优先级、每个任务的执行时间和通信时间等。另外，可以附加地包括作为工作执行时间和其总通信时间之和的总执行时间和每个任务的周期。关于要求通信的任务，针对每个任务，通信优先级表123可以包括执行对应任务的bms 100当中的通信优先级。
100.根据图6，主bms 20执行任务a、b和c，并且bms#1 14-1执行任务a、b和e。bms#2 14-2执行任务a、b和d，并且bms#3 14-3执行任务a、e和f。
101.另外，根据图7，对于任务a，以bms#1-》bms#2-》bms#3-》主bms的顺序给出通信优先级。对于任务b，以bms#1-》bms#2-》主bms的顺序给出通信优先级。
102.图8是示出根据本发明的实施例的电池管理系统的工作调度操作的流程图。
103.参考图8，如参考图5所述，当产生并存储任务时间表121和通信优先级表123时，由调度确定单元130确定工作调度。另外，基于所确定的工作调度，要执行的任务被顺序地存储在任务队列125中s20。
104.此后，确定是否可以在预定时间段——即，周期——内处理在任务队列125中存储的所有任务。如果可以在预定时间段内处理所有任务(在s21中为“是”)，则按照任务队列的顺序处理任务s23。即，根据所确定的工作调度处理任务，而不改变工作优先级。
105.另一方面，如果不可以在预定时间段内处理所有任务(在s21中为“否”)，则其工作优先级被改变s22。此后，基于改变的工作优先级来改变任务队列的顺序，并且按照改变的任务队列的顺序来处理任务s23。
106.即，基于所确定的工作调度，当任务满足预定条件时，任务的工作优先级被调整，并且根据所调整的工作优先级，工作调度被调整。
107.图9是示出基于根据图6和图7的任务时间表121和通信优先级表123的任务的操作顺序的时序图。图9可以示意在包括通信时间和在任务之间的等待时间段时任务队列的状态。
108.参考图9，a到f示出在此期间执行每个任务的时间段。1到3指示在此期间每个节点将数据发送到主bms 20的通信时间段，并且汉字“上”指示在此期间主bms 20将数据发送到上级控制器2的通信时间段。阴影标记指示等待时间。
109.主bms 20在0到30ms与另一个节点同步地执行任务a。此后，在30到45ms，主bms 20从bms#1 14-1到bms#3 14-3顺序地接收诸如关于任务a的结果信息的数据。另外，最后，主bms 20在45到50ms将关于任务a的数据发送到上级控制器。以相同的方式，主bms 20顺序地执行针对任务b的执行和通信，并且在执行任务c之后在80到100ms变为处于待机状态。
110.bms#1 14-1在0到30ms与另一个节点同步地执行任务a。此后，在30到35ms，bms#1 14-1将诸如关于任务a的结果信息的数据发送到主bms 20。bms#1 14-1在35到50ms变为处于待机状态，并且然后在50到60ms同步地执行任务b。在执行任务b之后，bms#1 14-1在60到65ms将诸如关于任务c的结果信息的数据发送到主bms 20。最后，bms#1 14-1在65到85ms执行任务e，并在剩余时间段内变为处于待机状态。
111.bms#2 14-2在0到30ms与另一个节点同步地执行任务a。此后，bms#2 14-2在30到35ms变为处于待机状态，并且在35到40ms，bms#2 14-2将诸如关于任务a的结果信息的数据发送到主bms 20。bms#2 14-2在40到50ms再次变为处于待机状态，并且在50到60ms同步地
执行任务b。在执行任务b之后，bms#2 14-2在60到65ms变为处于待机状态，并且在65到70ms将诸如关于任务c的结果信息的数据发送到主bms 20。最后，bms#2 14-2在70到75ms执行任务d，并在剩余时间段内变为处于待机状态。
112.最后，bms#3 14-3也在0到30ms与另一个节点同步地执行任务a。此后，bms#3 14-3在30到40ms变为处于待机状态，并在40到45ms，bms#3 14-3将诸如关于任务a的结果信息的数据发送到主bms 20。由于bms#3 14-3不包括任务b，所以bms#3 14-3在45到65ms执行任务e，并且然后在65到80ms执行任务f。最后，bms#3 14-3在作为剩余时间段的80到100ms变为处于待机状态。
113.如能够在图9中看到的，在基于根据图6和图7的任务时间表121和通信优先级表123的工作调度的情况下，在作为预定时间段的100ms的周期内执行调度上的所有任务时都没有问题。
114.然而，如果必要，则期望可以改变任务的工作优先级以使微处理器等高效操作。图10是示出其工作优先级已经由根据本发明的实施例的电池管理系统改变的任务的操作顺序的时序图。
115.如能够在图6和图7的任务时间表121和通信优先级表123中看到的，bms#2 14-2的任务d不需要与另一个节点同步地执行。另外，如能够在图9中看到的，bms#2 14-2具有30到35ms的等待时间。因此，如能够在图10的bms#2 14-2的时序图中看到的，任务d的工作优先级可以被调整为在任务b的工作优先级之前，使得可以在30到35ms的等待时间期间执行任务d。为此，在任务队列中，任务d的工作优先级可以被暂时地调整为在任务b的工作优先级之前，并且在任务执行完成之后，任务的工作优先级可以被调整回其原始工作优先级。可替代地，为了允许在任务时间表121中任务d的工作优先级在任务b的工作优先级之前，可以对表其自身进行更新。
116.图11和图12是示出根据本发明的另一个实施例的任务时间表121和通信优先级表123的图。在本实施例中，所有节点都包括任务a和任务b这两者，并且被设定为同步地执行相同的任务。
117.根据图11，主bms 20执行任务a、b和c，并且bms#1 14-1执行任务a、b、f、g和h。bms#2 14-2和bms#3 14-3各自执行任务a、b、d和e。
118.另外，根据图12，对于任务a和b这两者，通信优先级按照bms#1-》bms#2-》bms#3-》主bms的顺序给出。
119.在下文中，将描述用于基于图11和图12的表来调整工作优先级和工作调度的方法。
120.图13是示出根据图11和图12的任务的操作顺序的时序图。
121.参考图13，能够看到bms#1 14-1和bms#3 14-3在预定时间段(例如100ms的周期)内未完成所有任务。即，任务h和任务e超过100ms而被终止。这是其中已经在电池系统中发生误差的情况，并且通常，为了解决该问题，必须移除一些任务。可替代地，为了解决该问题，必须以其整体直接地修改任务时间表121和通信优先级表123。
122.然而，在本发明的实施例中，可以以以下方式解决以上问题。
123.图14是示出根据本发明的实施例的用于改变工作优先级的方法的流程图。该操作对应于参考图8的s22描述的改变工作优先级的详细操作。
124.参考图14，首先，计算在所确定的工作调度上的等待时间s100。这可以是在图13中由阴影指示的部分。另外，比较了该等待时间和任务队列中的任务的执行时间s101。
125.例如，如能够在图13中看到的，在bms#1 14-1的情况下，比较了在35到50ms的等待时间期间的15ms的时间段和在该等待时间之后的任务当中不需要同步地执行的任务f、g和h的执行时间。在bms#3 14-3的情况下，比较了作为等待时间的40到50ms之间的10ms、在55到60ms之间的5ms、和在70到80ms之间的10ms，与在等待时间之后的任务当中不需要同步地执行的任务d和e的执行时间。
126.确定在其执行时间已被比较的任务当中是否存在其执行时间等于或小于等待时间的任务s102，并且如果确定存在其执行时间等于或小于等待时间的任务，则对应任务的工作优先级被改变s103。
127.即，当存在可以在所确定的工作调度的等待时间期间执行的下级任务时，对应下级任务的工作优先级可以被调整为在刚好在等待时间之前将要执行的任务的工作优先级之后。
128.另一方面，如果确定不存在其执行时间等于或小于等待时间的任务，则确定不可能校正误差，并且因此，误差被通知给上级控制器2等s104。
129.图15是示出根据本发明的实施例的用于改变工作优先级的方法的示例的流程图。该操作对应于参考图15的s103描述的改变工作优先级的详细操作。图16是示出其工作优先级已经由根据图15的用于改变工作优先级的方法改变的任务的操作顺序的时序图。
130.参考图15，首先，确定是否存在具有比等待时间的长度更短的执行时间的多个任务s200。当存在具有比等待时间的长度更短的执行时间的多个任务时(在s200中为“是”)，对应任务当中具有最高工作优先级的任务的工作优先级被调整。
131.如能够在图16中看到的，bms#1 14-1的任务f、g和h具有比在45到60ms的15ms长的等待时间更短的执行时间。另外，任务f具有最高的工作优先级。因此，工作优先级被调整，使得在45到50ms的等待时间期间首先执行任务f。即使在此之后，在50到60ms的10ms长的等待时间仍然保留，并且由于任务h具有10ms的执行时间，因此工作优先级被调整，使得在对应等待时间期间执行任务h。另外，通过调整工作优先级，任务g可以以比之前的任务g提前5ms的调度在75和90ms之间的持续时间内执行任务。
132.而且，在bms#3 14-3的情况下，工作优先级首先被调整，使得在40到50ms的等待时间期间执行具有最高工作优先级的任务d，并且工作优先级被调整，使得在70到80ms的等待时间期间执行任务e。
133.另外，尽管bms#2 14-2能够在预定时间段内处理所有任务，但是任务d的工作优先级可以针对微处理器的高效操作而被调整。然而，在任务e的情况下，仅工作调度被调整。即，在任务e的情况下，其工作优先级不被调整。仅其开始和结束定时被调整。
134.同时，当存在具有比等待时间的长度更短的执行时间的一个任务时(在s200中为“否”)，对应任务的工作优先级被调整。
135.图17是示出根据本发明的实施例的用于改变工作优先级的方法的另一个示例的流程图。该操作对应于参考图15的s103描述的改变工作优先级的另一个详细操作。图18是示出其工作优先级已经由根据图17的用于改变工作优先级的方法改变的任务的操作顺序的时序图。
136.参考图17，s300和s302与图15的s200和s202相同。
137.另一方面，当存在具有比等待时间的长度更短的执行时间的多个任务时，在本实施例中，在对应任务当中具有最长的执行时间的任务的工作优先级被调整s201。
138.如能够在图18中看到的，bms#1 14-1的任务f、g和h具有比在45到60ms的15ms长的等待时间更短的执行时间。另外，任务g具有最长的执行时间。因此，工作优先级被调整，使得在45到50ms的等待时间期间首先执行任务g。此后，作为在此期间任务g执行任务的时间的80到95ms的等待时间保留，并且工作优先级被调整，使得任务h在80到90ms被执行。然而，在任务g的情况下，其工作优先级不被调整。仅其开始和结束定时被调整。
139.在bms#2 14-2和bms#3 14-3的情况下，任务d和任务e在等待时间之后具有相同的执行时间，从而如在图15和图16的示例中那样，工作优先级和工作调度被调整。
140.如上所述，通过允许在等待时间之后执行的任务当中任意地调整优先级，可以处理通常在预定时间段内没有被全部处理的任务，从而可以有效地操作硬件。
141.图19是示出根据本发明的另一个实施例的任务时间表的图。
142.根据图19，主bms 20执行任务a、b和c，并且bms#1 14-1执行任务a、b、f和g。bms#2 14-2和bms#3 14-3各自执行任务a、b、d和e。在本实施例中，通信优先级如图12所示。
143.图20是示出根据图19和图12的任务的操作顺序的时序图。
144.参考图20，能够看到bms#1 14-1和bms#3 14-3在预定时间段(例如100ms的周期)内未完成所有任务。即，任务g和任务e超过100ms而被终止。这是其中已经在电池系统中发生误差的情况，并且通常，为了解决该问题，必须移除一些任务。可替代地，为了解决该问题，必须以其整体直接地修改任务时间表121和通信优先级表123。
145.然而，在本发明的实施例中，可以以不同于上述方式的以下方式解决以上问题。
146.图21是示出根据本发明的另一个实施例的用于改变工作优先级的方法的流程图。该操作对应于参考图8的s22描述的改变工作优先级的另一个详细操作。
147.参考图21，s400到s403的操作与图14的s100到s103的操作相同。即，如果可以在周期内处理所有任务，则根据所确定的工作调度执行任务。另外，如果不可能在周期内处理所有任务，并且存在具有比等待时间更短的执行时间的任务，则对应任务的工作优先级被调整，以允许在周期内处理所有任务。
148.另一方面，当不存在具有比等待时间更短的执行时间的任务时(在s402中为“否”)，则确定是否可以划分任务s404。
149.图22是示出根据图21的用于改变工作优先级的方法的示例的流程图。
150.参考图22，由于在任务队列中不包括具有比等待时间更短的执行时间的任务，因此有必要设计另一种方法来在周期内处理任务。为此，确定在任务队列中包括的任务当中是否存在可以划分和执行的任务。
151.当存在可以被划分和执行的任务时(在s500中为“是”)，对应任务被划分成多个子任务。此时，至少一个子任务的执行时间被设定为等于或小于等待时间s501。
152.此后，被划分成具有等于或小于等待时间的执行时间的子任务的工作优先级被改变s502。因此，通过允许在等待时间期间执行子任务，可以在预定时间段内处理所有任务。
153.同时，当在任务队列中包括的任务当中不存在可以划分和执行的任务时，不可能在预定时间段内处理所有任务，从而误差被通知给上级控制器2等s503。
154.图23是示出其工作优先级已经由根据图22的用于改变工作优先级的方法改变的任务的操作顺序的时序图。
155.如能够在图23中看到的，在等待时间之后执行bms#1 14-1，并且可以在不需要同步地执行的任务f和g之间划分任务f。任务f可以被划分成子任务f1和f2的两个任务。在本实施例中，f1和f2这两者都具有等于或小于等待时间的执行时间。然而，也可能只有至少一个子任务具有等于或小于等待时间的执行时间。此时，该至少一个子任务可以被划分以具有与等待时间相同长度的执行时间。即，子任务f1被划分成具有15ms的执行时间，使得在作为bms#1 14-1的等待时间的45到60ms被执行。另外，产生了子任务f2，其具有适剩余的5ms的执行时间。子任务f1的工作优先级被调整为在任务b之前执行，并且因此，任务在作为等待时间的45到60ms被执行。结果，可以在等待时间期间执行长度超过预定时间段的任务，从而可以在预定时间段内执行所有任务。
156.图24是根据本发明的实施例的电池管理系统的硬件配置图。
157.参考图24、bms 400可以包括控制器(mcu)410、存储器420、输入/输出接口430和通信接口440。
158.mcu 410控制bms 400中的各种操作、计算处理和每个构件。
159.存储器420存储操作系统程序和用于执行bms 400的功能的程序。存储器420可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器。例如，作为存储器420，可以使用诸如半导体存储器——诸如ram、rom和闪存、磁盘和光盘的各种存储介质中的至少一种。
160.输入/输出接口430执行各种输入信号和输出信号的输入和输出。例如，mcu 410可以通过输入/输出接口430输出用于开关元件的开关操作的控制信号。
161.通信接口440是能够以有线和/或无线方式与外部通信的构件。
162.mcu 410可以执行存储在存储器420中的程序，以实现用于执行调度确定单元130、优先级改变单元140、工作执行单元150、同步单元160和误差计算单元170的功能的模块。
163.另外，mcu 410可以与通信接口440协作地执行通信单元110的功能。
164.以上，已经描述了构成本发明的实施例的所有构件被组合为一个或被组合以作为一个来操作，但是本发明不必限于这些实施例。即，如果在本发明的范围内，则所有构件可以选择性地被组合成一个或多个以进行操作。
165.另外，如上所述的术语“包括”、“包含”或“具有”意味着对应的构件可以是固有的，除非另有明确说明，并且应解释为包括其他构件而不是排除其他构件。除非另外定义，否则包括技术或科学术语在内的所有术语可以被解释为具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。除非在本发明中明确定义，否则通常用作在常用字典中定义的那些的术语应被解释为与相关技术的上下文一致，并且不应以理想化或过于正式的意义来解释。
166.以上描述仅是本发明的技术思想的实例，并且在不脱离本发明的基本特征的情况下，本发明所属领域的技术人员可以作出各种修改和变型。因此，在本发明中公开的实施例并非旨在限制本发明的技术精神，而是用于解释，并且本发明的技术精神的范围不受这些实施例的限制。本发明的保护范围应由所附权利要求书来解释，并且本发明范围内的所有技术构思应被解释为被包括在本发明权利的范围内。