CN103336486A - 一种电池蓄能系统的电池模组地址分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池蓄能系统的电池模组地址分配方法，所述的电池蓄能系统包括主控制模块、自然数个电池模组，一个电池模组包括从控制模块和电池，所述的主控制模块、从控制模块都连接到现场总线，方法包括监控电池模组步骤，计算电池数量步骤，第1号地址分配步骤，判断步骤，第N号地址分配步骤。本发明具有以下显著的有益效果：（1）本发明的现在总线采用的是can总线，具有实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强等优点；（2）改进基于现有的CAN网络拓扑及硬件结构，推广成本小，可行性高；（3）本申请在分配地址过程中具有以下双重防错功能；（4）无需人工参与，减少了误操作，节省了人工成本，如果在电动汽车使用此技术，提高操作体验。

Description

一种电池蓄能系统的电池模组地址分配方法

技术领域

本发明涉及一种地址分配方法，尤其是一种电池蓄能系统的电池模组地址分配方法。

背景技术

电动汽车或其它电池储能系统的电池系统需要的电池较多，通常都由很多个电池模组组成，其中每个电池模组中都配有一个单独的从控制器，从控制器负责本电池模组的数据采集及与主控制器通讯。当电池系统电量耗尽需要更换电池时，新更换的电池模组需要重新分配电池模组逻辑地址(简称：ID)才能跟电池管理系统进行数据交换。目前都是用手动的方式进行ID分配，这种方式对具有移动性的电动汽车将很难实现，造成人力的浪费，由此需要的时间也是驾驶者无法接受的。目前行业内实现电池模组逻辑地址分配的方法主要有下面二种：

1、拨码开关方式：通过在控制器硬件电路中设置N位可拔动的开关，通过手动拨动开关来控制电平的输出，控制器的CPU通过检测该位置电平输出状态，从而确定当前从控制器的ID。这种方式有如下缺点：①.需要人力拨动开关，容易出现错误；②.手动拨动开关，增加了控制器防水的难度；③.每一个从控制器要进行一次手工拨动，操作时间长，编码效率低；④.拔码开关体积大，增加控制器体积和重量。

2、手持设备编码方式：编码时通过手持设备逐个与从控制器相连接，并分别设定从控制器ID。此方式有如下缺点：①.需要人工对每个从控制器进行ID编码，当从控制器较多时，操作人员容易把ID搞错；②.需专业的技术人员，因为要人力自己操作手持设备进行ID编码，对操作人员的技术要求较高；③.操作时间长，编码效率低；④.需手持开发设备，增加了成本。

发明内容

本发明针对上述普遍存在的问题，提出一种电池蓄能系统的电池模组地址分配方法。

本发明采取的设计方案为：

一种电池蓄能系统的电池模组地址分配方法,所述的电池蓄能系统包括主控制模块、自然数个电池模组，一个电池模组包括从控制模块和电池，所述的主控制模块、从控制模块都连接到现场总线，包括以下步骤，

监控电池模组步骤，若电池模组发生变化，进入计算电池数量步骤；

计算电池数量步骤，计算变化后电池蓄能系统中电池数K，K为自然数;

第1号地址分配步骤；与主控制模块连接的从控制模块为第1从控制模块，主控制模块向第1从控制模块输出高电平，激活第1从控制模块；主控制模块并向现场总线发送ID=1的地址分配指令帧；第1从控制模块从现场总线中接受ID=1的地址分配指令帧，将自己的地址设置为1，并完成地址自锁；第1从控制模块发送反馈信息帧到现场总线，主控制模块接受到第1从控制模块的反馈信息帧后，停止向第1从控制模块输出高电平，所述的反馈信息帧包含从控制模块的ID信息；

判断步骤：主控制模块接受到反馈信息帧，得到发送反馈信息帧的从控制模块的ID=N-1,所述的N为大于1的自然数;判断从控制模块的ID与K的大小关系，当从控制模块的ID小于K时，主控制模块并向现场总线发送ID=N的地址分配指令帧,并进入第N号地址分配步骤；当从控制模块的ID等于K时，退出，回到监控电池模组步骤；

第N号地址分配步骤，所述的N为大于1的自然数，与第N-1从控制模块连接的从控制模块为第N从控制模块；第N-1从控制模块从现场总线接到ID=N的地址分配指令帧，停止发送反馈信息帧，并向第N从控制模块输出高电平，激活第N从控制模块；第N从控制模块截取ID=N的地址分配指令帧，自锁地址并发送反馈信息帧；第N-1从控制模块接受到反馈信息帧，停止输出高电平；回到判断步骤。

优选的，所述的现场总线为CAN总线。

综上所述，本发明具有以下显著的有益效果：

（1）本发明的现在总线采用的是can总线，具有实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强等优点；

（2）改进基于现有的CAN网络拓扑及硬件结构，可以在已有的电池蓄能系统做出改造，具有推广成本小，可行性高的优点；。

（3）本申请在分配地址过程中具有以下双重防错功能：

①.通讯过程中主控制模块与从控制模块采用反馈信息帧加地址分配指令帧这种握手的方式确认ID分配过程，可有效防止ID分配发生错误；

②.当前从控制器完成自身ID分配后，该从控制模块在软件上进行锁定，不再响应ID分配；当主板完成对所有电池模组的ID分配后，软件上进行自锁，复位前不再发送ID分配指定。通过上述方式在软件上防止ID分配发生错误。

（4）无需人工参与，减少了误操作的可能性，节省了人工成本,如果在电动汽车使用此技术，提高操作体验。

附图说明

附图1为本发明所述方法的流程图；

附图2为本发明所述电池蓄能系统结构示意图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步阐述。

一种电池蓄能系统的电池模组地址分配方法,所述的电池蓄能系统包括主控制模块、自然数个电池模组，一个电池模组包括从控制模块和电池，所述的主控制模块、从控制模块都连接到现场总线。包括以下步骤，监控电池模组步骤，若电池模组发生变化，进入计算电池数量步骤。计算电池数量步骤，计算变化后电池蓄能系统中电池数K，K为自然数。第1号地址分配步骤：与主控制模块连接的从控制模块为第1从控制模块，主控制模块向第1从控制模块输出高电平，激活第1从控制模块；主控制模块并向现场总线发送ID=1的地址分配指令帧；第1从控制模块从现场总线中接受ID=1的地址分配指令帧，将自己的地址设置为1，并完成地址自锁；第1从控制模块发送反馈信息帧到现场总线，主控制模块接受到第1从控制模块的反馈信息帧后，停止向第1从控制模块输出高电平，所述的反馈信息帧包含从控制模块的ID信息。判断步骤：主控制模块接受到反馈信息帧，得到发送反馈信息帧的从控制模块的ID=N-1,所述的N为大于1的自然数;判断从控制模块的ID与K的大小关系，当从控制模块的ID小于K时，主控制模块并向现场总线发送ID=N的地址分配指令帧,并进入第N号地址分配步骤；当从控制模块的ID等于K时，退出，回到监控电池模组步骤。

第N号地址分配步骤：所述的N为大于1的自然数，与第N-1从控制模块连接的从控制模块为第N从控制模块；第N-1从控制模块从现场总线接到ID=N的地址分配指令帧，停止发送反馈信息帧，并向第N从控制模块输出高电平，激活第N从控制模块；第N从控制模块截取ID=N的地址分配指令帧，自锁地址并发送反馈信息帧；第N-1从控制模块接受到反馈信息帧，停止输出高电平；回到判断步骤。所述的现在总线为CAN总线

因为从控制模块一直都连着can总线上，能够接受所有的地址分配指令帧，但是只有从控制模块收到控制它的主控制模块或从控制模块的高电平，才去处理收到的帧，所述的激活就是指这种状态。

所述的地址自锁，就是在复位之前，不再接受其他地址的分配。

如图2所示，电池管理系统内部各模块间采用CAN总线进行通讯，每个从控制模块都具备一个电平输入端口和一个电平输出端口，主控制模块具备一个电平输出端口，主控制模块、第1从控制模块、第2 从控制模块……第N从控制模块串联连接。在电池系统中主控制模块被安放在电池组外面，从控制模块被集成在对应的电池箱内。当电池被更换后，主控制模块电平输出端口与1号位置的电池模组内从控制模块1的电平输入端口相连，从控制模块1的电平输出端口与处于2号位置的从控制模块2的电平输入端口相连，以此类推，从控制模块N-1的电平输出端口与从控制模块N电平输入端口相连,最末位置的从控制模块N电平输出端口空置。

换好电池后，主控模块根据远近关系给给模组编号，把预先设定的1号位置的从控制模块置编为1，2号位置的从控制模块编2，以此类推。如果其中一个位置没有连接，则把后一个位置当做该位置进行编号，即编号一定按照自然数递增，该位置上没有从控制模块的由后一位补上。

如图1所示, 一种具体实施方式：

(1)进入第1号地址分配步骤，当电池更换后，连接各模组控制部分及电压输出部分，上电后电池管理系统进入ID分配模式；

（2）电池管理系统进入ID分配模式后，主控模块输出电平信号并发送地址分配指令帧（N=1），

（3）1号位置电池模组检测到输入信号，从控制模块把接收到的地址分配指令帧包含的ID=1分配给自己。

（4）ID分配成功后，该从控制模块进行自锁，保证该ID号不会被随意改动；

（5）并且该从控制模块发送反馈握手信号（反馈信息帧）给主控模块，反馈ID分配包括自身ID=1信息。

（6）主控制模块接收到反馈握手信号后，关闭电平输出，至此1号电池模组ID分配完毕。

（7）以此类推，主控制模块给2号位置发送地址分配指令帧（包含N=2），

（8）2号位置从控制模块分配ID成功后也发出反馈握手信号；如果2号位置没有电池模组，该指令帧继续往下一个位置寻找电池模组，直到找到电池模组为止，并把该电池模组赋ID=2命令，

（9）判断步骤，按照上述方法把ID分配完成后，则进入下一个ID分配命令。

（10）当把所有位置都赋值一遍后，主控制模块停止输出ID分配命令，退出ID分配模式。电池管理系统ID分配。

需要说明的是，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本按摩所附的权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种电池蓄能系统的电池模组地址分配方法,所述的电池蓄能系统包括主控制模块、自然数个电池模组，一个电池模组包括从控制模块和电池，所述的主控制模块、从控制模块都连接到现场总线，其特征在于包括以下步骤，

监控电池模组步骤，若电池模组发生变化，进入计算电池数量步骤；

计算电池数量步骤，计算变化后电池蓄能系统中电池数K，K为自然数;

第1号地址分配步骤；与主控制模块连接的从控制模块为第1从控制模块，主控制模块向第1从控制模块输出高电平，激活第1从控制模块；主控制模块并向现场总线发送ID=1的地址分配指令帧；第1从控制模块从现场总线中接受ID=1的地址分配指令帧，将自己的地址设置为1，并完成地址自锁；第1从控制模块发送反馈信息帧到现场总线，主控制模块接受到第1从控制模块的反馈信息帧后，停止向第1从控制模块输出高电平，所述的反馈信息帧包含从控制模块的ID信息；

判断步骤：主控制模块接受到反馈信息帧，得到发送反馈信息帧的从控制模块的ID=N-1,所述的N为大于1的自然数;判断从控制模块的ID与K的大小关系，当从控制模块的ID小于K时，主控制模块并向现场总线发送ID=N的地址分配指令帧,并进入第N号地址分配步骤；当从控制模块的ID等于K时，退出，回到监控电池模组步骤；

第N号地址分配步骤，所述的N为大于1的自然数，与第N-1从控制模块连接的从控制模块为第N从控制模块；第N-1从控制模块从现场总线接到ID=N的地址分配指令帧，停止发送反馈信息帧，并向第N从控制模块输出高电平，激活第N从控制模块；第N从控制模块截取ID=N的地址分配指令帧，自锁地址并发送反馈信息帧；第N-1从控制模块接受到反馈信息帧，停止输出高电平；回到判断步骤。

2.根据权利要求1所述的一种电池蓄能系统的电池模组地址分配方法，其特征在于:所述的现场总线为CAN总线。

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