CN103984306B - 一种用于电源模块的通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于电源模块的通讯系统，所述电源模块包括CPU，RS-485总线通信接口和CAN总线通信接口，所述RS-485总线通信接口和CAN总线通信接口均与所述CPU连接。本发明的有益效果为：系统集成成本更低，电路更加简化，节约布局空间；生产、维护更容易，使用一种电源模块实现两种不同通信功能；设计更灵活，可选择方案更多，为终端客户带来方便。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种用于电源模块间的通信的通讯系统。
背景技术
现有电源模块通过以下两种通信方案进行通信：
第一种通信方案利用RS-485串口通信，是目前国内电源模块中应用最多的通信方案，优点在于结构简单，成本低廉，技术门槛较低。但由于RS-485是单主从结构，即一个总线上只能有一台主机，通信都由这台主机发起的，除主机外的其他节点不能主动发送信息。
在这种电源模块所在的电源系统中，上位机监控模块充当主机，电源模块为从机，所有通信均需由上位机发起，各个电源模块之间不能形成有效的通信，因此电源模块之间无法通过通信来实现输出电流的均衡、地址自动分配、模块状态判断等需要互相传递信息才能实现的功能。因此必须有额外的硬件均流控制电路来实现均流功能，且必须手动设置电源模块的地址，以便于进行模块识别，与CAN总线技术相比，RS-485串口通信的可靠性较差、节点数量较少，在重要的工业领域中，RS-485串口通信将被CAN总线技术所替代。
第二种通信方案使用CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络)总线技术，CAN总线在通信过程中采用多主从结构，即每个节点都有CAN控制器，多个节点之间通信时，以发送的ID(身份标识)号自动进行仲裁，这样就可以实现总线数据不错乱，而且一个节点发完，另一个节点探测到总线有空闲，就可以马上发送信息，这样在采用CAN总线技术的CAN通讯系统中所有的节点之间都能进行有效的通信。
在这种电源模块组成的电源系统中，电源模块之间能实现信息的交互，而不需要上位机监控模块发起通信，从而可依靠CAN总线技术实现电源模块之间的均流、地址自动分配、模块状态判断等功能。这种电源系统的缺点在于电源模块的系统集成度高，需要依靠较高的专业技术能力来进行设计，但目前国内系统集成厂家的平均专业技术水平较低，与采用RS-485串口通信方案的电源模块相比，采用CAN总线技术的电源模块市场占有量少，将采用RS-485串口通信技术的电源模块替代为采用CAN总线技术的电源模块的操作具有耗费大，耗时长的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：采用RS-485串口通信技术的电源模块可靠性较差，节点数量较少，难以实现均流和地址分配功能；采用CAN总线技术的电源模块，系统集成商应用难度大；如果分别采用RS485和CAN这两套独立通信方案则成本很高。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双通信口的电源模块，所述电源模块包括CPU(中央处理器)，还包括RS-485总线通信接口和CAN总线通信接口，所述RS-485总线通信接口和CAN总线通信接口均与所述CPU连接。
本发明还提供了一种用于电源模块的通讯系统，包括并联的多个电源模块，所述电源模块包含RS-485总线通信接口和CAN总线通信接口，所述电源模块的CAN总线通信接口互相连接，RS-485总线通信接口互相连接；所述CAN总线通信接口用于进行包括但不限于均流操作和/或地址分配操作和/或地址识别操作；通信时，所述电源模块之间通过所述地址识别操作选定一个电源模块作为系统的控制模块，所述控制模块包括人机交互界面，所述人机交互界面用于进行系统参数设置，所述控制模块通过自身的RS-485总线通信接口实现对除所述控制模块外的电源模块的控制和从除所述控制模块外的电源模块读取信息。
在优选的方案中，所述通讯系统还包括监控模块，所述电源模块通过所述RS-485总线通信接口与所述监控模块连接，所述监控模块具有RS-485总线接口，所述电源模块通过所述RS-485总线通信接口与所述监控模块的RS-485总线接口通信，所述RS-485总线接口用于实现对所述电源模块的控制和从所述电源模块读取信息。
本发明还提供了一种用于电源模块的通讯系统，包括并联的电源模块，所述电源模块包含RS-485总线通信接口和CAN总线通信接口，所述CAN总线通信接口互相连接；所述CAN总线通信接口用于进行包括但不限于信息传输和/或均流操作和/或地址分配操作和/或地址识别操作；通信时，所述电源模块之间通过所述地址识别操作选定一个电源模块作为系统的控制模块，所述控制模块包括人机交互界面，所述人机交互界面用于进行系统参数设置，所述控制模块通过自身的CAN总线通信接口实现对除所述控制模块外的电源模块的控制和从除所述控制模块外的电源模块读取信息。
在优选的方案中，所述通讯系统还包括监控模块，所述电源模块通过CAN总线通信接口与所述监控模块连接，所述监控模块具有CAN总线接口，通过此CAN总线接口实现对所述电源模块的控制和从所述电源模块读取信息。
在优选的方案中，所述CPU包括：单片机，DSP(数字信号处理器)或ARM(AdvancedRISCMachines)高级精简指令集处理器。
上述技术方案中，当RS-485总线通信接口作为主通信接口时，CAN总线通信接口用于输出均衡电流并进行地址识别，当CAN总线通信接口作为主通信接口时，RS-485总线通信接口起辅助作用或者不启用。
本发明的有益效果如下：
1.系统集成更加简化，降低对系统集成商应用的技术要求；
2.生产、维护更容易，使用一种电源模块实现两种不同通信功能；
3.系统设计更灵活，可选择方案更多，为终端客户带来方便。
附图说明
图1是本发明实施例一的原理图；
图2是本发明实施例二的原理图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
考虑到现有的市场状况以及未来的发展方向，提出一种双通信口的电源模块方案，集成RS-485通信和CAN通信于同一个电源模块中，一个电源模块兼容两种通信方式。
图1中的电源模块工作在RS-485总线模式，图2中的电源模块工作在CAN总线模式。
参见图1，图1示出了一种双通信口的电源模块，包括CPU，RS-485总线通信接口(RS-485)和CAN总线通信接口(CAN)，RS-485总线通信接口和CAN总线通信接口均与CPU连接。CPU包括但不限于：单片机，DSP或ARM等可编程单元。
在图1所示的工作模式中，两个或两个以上的上述电源模块可以并联使用，各个电源模块的CAN总线通信接口互相连接，CAN总线通信接口用于进行包括但不限于均流操作和/或地址分配操作和/或地址识别操作；各个电源模块的RS-485总线通信接口互相连接，RS-485总线通信接口用于进行电源模块间的通信。
RS485通信协议要求有一个主机和一个以上的从机，采用主机轮询，从机应答的点对点通信方式，本发明能够实现RS-485总线通信接口间的通信，RS-485总线通信接口的设置符合美国电子工业协会(EIA)制定并发布的RS-485标准。RS-485标准虽然规定了平衡发送器和接收器的特性，但是没有规定接插件、传输电缆和应用层通讯协议。
对于本发明的电源模块，出厂时，RS-485总线通信接口默认是从机；在通信过程中，首先进行主机选取操作，此时各RS-485总线通信接口间不进行信息传递，各CAN总线通信接口之间根据地址大小，出厂顺序等主机选取规则仲裁出主机，而不是通过RS-485总线通信接口进行主机选取；如果当前主机失效，则由CAN总线通信接口重新发起主机选取操作以仲裁出新的主机。
并联电源的均流方案根据有无均流线可以划分阻抗法(即特性下垂法或斜率法)和有源均流法，其中有缘均流法又细分为主从控制法、平均电流自动均流法、最大电流自动均流法以及外部控制器法等。
CAN总线是一种多主总线，即使主模块发生故障，仍可在剩余的从模块中自动选主，重新进行均流调节。均流调节的实现方案可采用内环控制式、外环控制式和外置控制式三种方式。本发明优选采用外环控制方式实现均流调节，但并不限于外环控制方式。在实现过程中，本发明的均流调节方式与现有的均流调节方式相同。
CAN总线采用多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上的任意节点可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。在本发明的以CAN总线为主的工作模式中，各个CAN总线通信接口通过CAN协议进行通信。
其中，互相连接的RS-485总线通信接口还可以选择性地与监控模块的RS-485总线接口连接，并且通过监控模块的RS-485总线接口与监控模块通信，实现监控与通信功能。
通信时，电源模块之间通过地址识别操作选定一个电源模块作为通讯系统的控制模块，控制模块包括人机交互界面，人机交互界面用于进行系统参数设置，控制模块通过自身的RS-485总线通信接口实现对除控制模块外的电源模块的控制和从除控制模块外的电源模块读取信息。
在图2所示的工作模式中，两个或两个以上的所述电源模块并联使用，各个电源模块的CAN总线通信接口互相连接，CAN总线通信接口用于进行包括但不限于信息传输和/或均流操作和/或地址分配操作和/或地址识别操作。
其中，互相连接的CAN总线通信接口还与监控模块的CAN总线接口连接，并且通过监控模块的CAN总线接口与监控模块通信。
这种电源模块能通同时实现CAN总线和RS-485总线的功能，兼容性强；这种电源模块省略了原有电源模块中整合的起到均衡电流作用的均流电路以及连接各个电源模块的均流线，而本发明的均流操作是通过CPU中整合的程序与CAN总线通信接口的配合来实现；而且本发明不用手动分配地址，而是同样采用CPU中整合的程序来实现地址的制动分配。
上述电源模块整合成一种通讯系统，包括并联的电源模块1至电源模块N，电源模块包括CPU、分别与CPU连接的RS-485总线通信接口和CAN总线通信接口，CAN总线通信接口互相连接。
在图1所示的工作模式中，各个电源模块的RS-485总线通信接口也互相连接，RS-485总线通信接口用于进行电源模块间的通信；CAN总线通信接口用于进行均流操作和/或地址分配操作和/或地址识别操作。
其中，通讯系统还选择性地包括具有RS-485总线接口的监控模块，监控模块通过RS-485总线接口与各个电源模块的RS-485总线通信接口连接并进行通信。
在图2所示的工作模式中，CAN总线通信接口用于进行包括但不限于电源模块间的信息传输和/或均流操作和/或地址分配操作和/或地址识别操作。
其中，通讯系统还包括具有CAN总线接口的监控模块，监控模块通过CAN总线接口与各个电源模块的CAN总线通信接口连接并进行通信。
通信时，电源模块之间通过地址识别操作选定一个电源模块作为通讯系统的控制模块，控制模块包括人机交互界面，人机交互界面用于进行系统参数设置，控制模块通过自身的CAN总线通信接口实现对除控制模块外的电源模块的控制和从除控制模块外的电源模块读取信息。
本发明的CAN总线通信接口之间发送的数据报文与传统CAN总线中传递的数据报文在报文格式上没有改变，但协议内容是自定义的。协议内容包含本发明相关的协议内容：例如，通过RS-485总线通信接口进行主通信时的主机识别，两种通信方式的识别，故障处理等。
其中两种通信方式的识别过程为：各个电源模块的CPU通过CAN总线通信获取通信模式信息，如果通信模式信息为通过RS-485总线通信接口进行通信，则进行主机选取操作，然后通过图1所示方案进行相应操作；如果通信模式信息为通过CAN总线通信接口进行通信，则通过图2所示方案进行相应操作。
这种通讯系统的连接方式简单，仅需要两类总线，即CAN总线和RS-485总线，节约了线路布局空间；系统组成方式灵活，适应不同的需求。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (4)
1.一种用于电源模块的通讯系统，其特征在于：包括并联的多个电源模块，所述电源模块包括CPU及其连接的RS-485总线通信接口和CAN总线通信接口，所述电源模块的CAN总线通信接口互相连接，RS-485总线通信接口互相连接；所述CAN总线通信接口用于进行均流操作和/或地址分配操作和/或地址识别操作；通信时，所述电源模块之间通过所述地址识别操作选定一个电源模块作为系统的控制模块，所述控制模块包括人机交互界面，所述人机交互界面用于进行系统参数设置，所述控制模块通过自身的RS-485总线通信接口实现对除所述控制模块外的电源模块的控制和从除所述控制模块外的电源模块读取信息。
2.根据权利要求1所述的一种用于电源模块的通讯系统，其特征在于：还包括监控模块，所述电源模块通过所述RS-485总线通信接口与所述监控模块连接，所述监控模块具有RS-485总线接口，所述电源模块通过所述RS-485总线通信接口与所述监控模块的RS-485总线接口通信，所述RS-485总线接口用于实现对所述电源模块的控制和从所述电源模块读取信息。
3.一种用于电源模块的通讯系统，其特征在于：包括并联的电源模块，所述电源模块包含RS-485总线通信接口和CAN总线通信接口，所述CAN总线通信接口互相连接；所述CAN总线通信接口用于进行信息传输和/或均流操作和/或地址分配操作和/或地址识别操作；通信时，所述电源模块之间通过所述地址识别操作选定一个电源模块作为系统的控制模块，所述控制模块包括人机交互界面，所述人机交互界面用于进行系统参数设置，所述控制模块通过自身的CAN总线通信接口实现对除所述控制模块外的电源模块的控制和从除所述控制模块外的电源模块读取信息。
4.根据权利要求3所述的一种用于电源模块的通讯系统，其特征在于：还包括监控模块，所述电源模块通过CAN总线通信接口与所述监控模块连接，所述监控模块具有CAN总线接口，通过此CAN总线接口实现对所述电源模块的控制和从所述电源模块读取信息。
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Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN106787166A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-05-31 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 储能电站及其通讯方法 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101645897A (zh) * | 2009-09-07 | 2010-02-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种实现竞争机制的方法及系统 |
| CN101667729A (zh) * | 2009-10-14 | 2010-03-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种直流电源的均流方法和装置 |
| CN102201691A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-09-28 | 中国广东核电集团有限公司 | 用于核电站动力应急电源之蓄能系统模块 |
| CN102646979A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-22 | 华南理工大学 | 一种多模块并联直流电源及其控制方法 |
| CN103631177A (zh) * | 2013-09-16 | 2014-03-12 | 华南理工大学 | 直流电源异步并联数字控制系统及其控制方法 |
| CN103746890A (zh) * | 2013-06-09 | 2014-04-23 | 国家电网公司 | 竞争式rs-485总线多主通讯系统及其工作方法 |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101645897A (zh) * | 2009-09-07 | 2010-02-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种实现竞争机制的方法及系统 |
| CN101667729A (zh) * | 2009-10-14 | 2010-03-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种直流电源的均流方法和装置 |
| EP2477296A1 (en) * | 2009-10-14 | 2012-07-18 | ZTE Corporation | Current sharing method of dc power supply and device thereof |
| CN102201691A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-09-28 | 中国广东核电集团有限公司 | 用于核电站动力应急电源之蓄能系统模块 |
| CN102646979A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-22 | 华南理工大学 | 一种多模块并联直流电源及其控制方法 |
| CN103746890A (zh) * | 2013-06-09 | 2014-04-23 | 国家电网公司 | 竞争式rs-485总线多主通讯系统及其工作方法 |
| CN103631177A (zh) * | 2013-09-16 | 2014-03-12 | 华南理工大学 | 直流电源异步并联数字控制系统及其控制方法 |
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