CN105847463A - 电动车单体电池采集模块的自动编址系统及其编址方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电动车采集模块的自动编址，提供了一种电动车采集模块的自动编址系统，包括编址主机和若干级联的采集模块，编址主机和每一采集模块均与CAN总线相连接，且均具备信号输出端和信号输入端；编址主机的信号输出端通过信号线连接第一级采集模块的信号输入端；下一级采集模块的信号输入端通过信号线连接上一级采集模块的信号输出端；最后一级采集模块的信号输出端通过信号线连接编址主机的信号输入端。本发明中的编址主机与若干级联的采集模块采用信号线进行连接，在编址过程中编址主机能够按顺序给采集模块进行编址，采集模块接收到下降沿后开始编址，避免了一对一的编址过程，能够实现一键编址，稳定、快速、无误，节省大量工作时间。

Description

电动车单体电池采集模块的自动编址系统及其编址方法

技术领域

本发明属于地址编址领域，尤其涉及一种电动车单体电池采集模块的自动编址系统及其自动编址方法。

背景技术

纯电动汽车的单体电池参数是一项必须要检测的关键指标。在出现故障时排查人员需要能够准确快速的找到问题电池，从而保证整个电池组的安全可靠，如果不快速排查找到问题电芯，就会破坏整组电池的一致性，大大降低电池组的循环使用寿命。随着纯电动汽车的高速发展，客户对电池包的要求也越来越高，如高使用寿命，高一致性等。目前大家都在以均衡技术解决电池单体的不一致性，但由于各种因素会引起单体电池的报废。为了能够在一个整车电池包中要找出具体的问题电池的位置，需要对电池进行有规律的排序，方便售后检测人员能够快速准确的定位单体电池的位置并替换掉问题电池，以保证整电池包的循环使用。在现有应用中，使用采集模块对电池实时数据(如电压、电流等)进行数据采样并分析，从何准确定位出异常的单体电池。而目前对采集模块的编址方式主要包括以下两种：

1.逐个编址法：

将采集模块一个一个的与上位机相连接，上位机进入模块地址变更界面，上位机读出采集模块的当前地址，点击设置就可以变更到想要的地址。

缺点：

(1)需要对采集模块一个一个的进行编址，一次只能对一个采集模块编址；

(2)编完一个需要记住已经用掉的地址，容易造成错编和漏编；

(3)工艺复杂，效率不高，造成工时浪费；

2.打乱排序法：

将所有采集模块接入到总线中，根据主机发送编址命令，采集模块开始请求注册地址，直到全部采集模块都有了唯一的地址为止。

缺点：

(1)无法知道采集模块实际编得的地址；

(2)不能直观反应单体电池的地址。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电动车采集模块的自动编址系统及其自动编址方法，旨在解决现有技术对采集模块进行编址过程中编制效率不高，容易出现混编的问题。

本发明是这样实现的，一种电动车单体电池采集模块的自动编址系统，包括一编址主机和若干级联的采集模块，所述编址主机和每一所述采集模块均通过一CAN总线互联，且均具备一信号输出端和一信号输入端；所述编址主机的信号输出端通过信号线连接第一级采集模块的信号输入端；下一级采集模块的信号输入端通过信号线连接上一级采集模块的信号输出端；最后一级采集模块的信号输出端通过信号线连接所述编址主机的信号输入端；

所述编址主机用于输出一个下降沿到第一级采集模块的信号输入端；还用于在收到采集模块的编址申请时分配一地址信息至对应的采集模块；还用于接收已编址的采集模块反馈的编址确认信息并保存；

第一级采集模块在接收到所述下降沿后，发送一编址申请至所述编址主机；然后以接收到的地址信息为本地址通过CAN总线向所述编址主机发送编址确认信息，并通过信号线向下一级采集模块发送下降沿；下一级采集模块在接收到下降沿后通过CAN总线向所述编址主机发送编址申请然后重复上述编址操作，直至所述编址主机接收到最后一级采集模块发送的下降沿后，编址结束。

进一步地，所述自动编址系统还包括与所述编址主机相连接的显示模块；

所述编址主机还用于在接收到显示指令后，将所有采集模块的地址信息传输至所述显示模块进行显示。

本发明还提供了一种如上所述的电动车单体电池采集模块的自动编址系统的自动编址方法，包括以下步骤：

步骤A，编址主机在接收到开始编址指令后，向第一级采集模块发送下降沿；

步骤B，第一级采集模块在检测到所述下降沿后，通过CAN总线向所述编址主机发送编址申请；

步骤C，所述编址主机在接收到所述编址申请后，分配一地址信息至第一级采集模块；

步骤D，第一级采集模块以所述地址信息为本地址通过CAN总线向所述编址主机发送编址确认信息，同时通过信号线向下一级级采集模块发送下降沿；所述编址主机在接收到第一级采集模块的编址确认信息后保存第一级采集模块的地址信息；

步骤E，第二级采集模块接收到所述下降沿后，按照步骤B至步骤D的方式进行编址，直至所述编址主机接收到最后一级采集模块发送的下降沿，编址结束。

进一步地，在步骤A中，所述编址主机在向第一级采集模块发送下降沿之前还包括：

编址主机在接收到开始编址指令后，在CAN总线上广播编址信号；所述编址信号用以通知所有采集模块进入编址状态；每一采集模块接收到所述编址信号后停止主程序的采样，进入检测信号状态并发送一待编址信息至所述编址主机；所述编址主机在接收到所有采集模块发送的待编址信息后，向第一级采集模块发送下降沿。

进一步地，所述自动编址方法还包括：

步骤F，所述编址主机在接收到显示指令后，将保存的所有采集模块的地址信息传输至显示模块进行显示。

进一步地，所述步骤C中，所述编址主机在接收到所述编址申请后，根据所述信号线的连接顺序分配地址信息。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明中的编址主机与若干级联的采集模块采用信号线进行连接，在编址过程中编址主机能够按顺序给采集模块进行编址，采集模块通过接收的下降沿开始进行编址，避免了一对一的编址过程，能够实现一键编址，稳定、快速、无误，节省大量工作时间，进一步地，检测人员可以显示模块上显示的采集模块的摆放顺序知道采集模块的地址并贴上地址标签，在后续维修过程中能够快速定位。而采集模块主动申请以应答的方式通过CAN通信来实现可靠数据传输，现实中通信经常会因为距离、干扰等等外部因素而受到影响，通过应答方式可以确保数据不会丢失造成编址异常。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电动车单体电池采集模块的自动编址系统的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种电动车单体电池采集模块的自动编址系统的自动编址方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种电动车采集模块的自动编址系统，所述自动编址系统包括一编址主机和若干级联的采集模块，所述编址主机和每一所述采集模块均通过一CAN总线互联(图中细线所示)，且均具备一信号输出端和一信号输入端；所述编址主机的信号输出端通过信号线连接第一级采集模块的信号输入端(信号线如图中带箭头粗线所示)；下一级采集模块的信号输入端通过信号线连接上一级采集模块的信号输出端；最后一级采集模块的信号输出端通过信号线连接所述编址主机的信号输入端；

所述编址主机用于输出一个下降沿到第一级采集模块的信号输入端；还用于在收到采集模块的编址申请时分配一地址信息至对应的采集模块；还用于接收已编址的采集模块反馈的编址确认信息并保存；

第一级采集模块在接收到所述下降沿后，发送一编址申请至所述编址主机；然后以接收到的地址信息为本地址通过CAN总线向所述编址主机发送编址确认信息，并通过信号线向下一级采集模块发送下降沿；下一级采集模块在接收到下降沿后通过CAN总线向所述编址主机发送编址申请然后重复上述编址操作，直至所述编址主机接收到最后一级采集模块发送的下降沿后，编址结束。

如图1所示，在本系统中，编址主机与采集模块之间，带箭头的粗线表示用作编址的信号线的连接流向，细线表示为系统内的CAN总线。在本实施例中，共有24个采集模块，每一采集模块按照信号线连接的顺序依次编号为1至24，与编址主机信号输出端相连接的采集模块1定义为第一级采集模块，与采集模块1信号输出端相连接的采集模块2定义为第二级采集模块，以此类推，采集模块24定义为最后一级采集模块，本系统首先从编址主机增加一个信号输出端和一个信号输入端，每个采集模块也相应的增加一个信号输出端和一个信号输入端，这些信号输出端和信号输入端把编址主机和各个采集模块串接起来，编址主机通过CAN输出编址信号，各个采集模块接收到所述编址信号后进入待编址状态，主机通过输出下降沿向采集模块1发送开始编址信号；每一个采集模块通过信号输入端接收到下降沿，将在CAN总线上向编址主机发送编址申请，编址主机收到编址申请后，为对应的采集模块编址并记录该采集模块的地址信息，其它采集模块不接收此地址，接收编址的采集模块与主机确认地址编码完成后给一个下降沿到信号输出端。编址主机编完一个采集模块后，下一级采集模块接收上一级采集模块输出的下降沿，这样一个一个的有序排列下去，直到编址主机收到最后一级采集模块的下降沿后结束编址。此时，编址主机可以在接收检测人员的显示指令后，将保存的所有采集模块的地址信息传输至显示模块进行显示。

如图2所示，为本发明实施例提供的一种电动车采集模块的自动编址系统的自动编址方法，步骤包括：

S1，编址主机在接收到开始编址指令后，向第一级采集模块发送下降沿。在本步骤中，编址主机在接收到检测人员的开始编址指令后，在CAN总线上广播编址信号；所述编址信号用以通知所有采集模块进入编址状态；每一采集模块接收到所述编址信号后停止主程序的采样，进入检测信号状态并发送一待编址信息至所述编址主机；所述编址主机在接收到所有采集模块发送的待编址信息后，向第一级采集模块发送下降沿。

S2，第一级采集模块在检测到所述下降沿后，通过CAN总线向所述编址主机发送编址申请；

S3，所述编址主机在接收到所述编址申请后，分配一地址信息至第一级采集模块。在本步骤中，所述编址主机在接收到所述编址申请后，根据所述信号线的连接顺序分配地址信息。信号线是从编址主机指定的输出接口接出，又由编址主机指定的输入接口末端返回。编址是由编址主机开始，从编址主机的输出接口发送信号到第一号从机，并依次二、三、四……，最后由编址主机收到末端信号而结束，因此，可以根据信号线的连接顺序分配地址信息。

S4，第一级采集模块以所述地址信息为本地址通过CAN总线向所述编址主机发送编址确认信息，同时通过信号线向下一级级采集模块发送下降沿；所述编址主机在接收到第一级采集模块的编址确认信息后保存第一级采集模块的地址信息；

S5，第二级采集模块接收到所述下降沿后，按照S2至S4的方式进行编址，直至所述编址主机接收到最后一级采集模块发送的下降沿，编址结束。

S6，所述编址主机在接收到显示指令后，将保存的所有采集模块的地址信息传输至显示模块进行显示。

下面具体结合图1和图2来阐述本发明的实现流程：首先编址主机在CAN总线上广播编址信号，通知各个采集模块准备进入编址状态，采集模块收到广播消息后，停止主程序采样，进入检测信号状态。编址主机通过输出一个下降沿到采集模块1，采集模块1检测到下降沿后在CAN总线上向编址主机申请地址，编址主机收到请求后开始给采集模块1分配地址，采集模块1收到地址分配后，以本地址向通过CAN总线相编址主机发送确认收到地址信息，并向采集模块2发送下降沿，编址主机保存采集模块1的地址，采集模块2收到下降沿后开始申请编址，一直这样循环下一个，下一个采集模块直到收到下降沿信号开始申请地址。每一个采集模块被编到地址都会告诉编址主机，编址主机保存这个地址以防错编乱编。最后编址主机收到采集模块24发出的下降沿，编址状态结束，所有模块都已分配到地址，员工可通过采集模块的摆放顺序知道采集模块的地址并贴上地址标签。

整个编址系统需要把所有采集模块和编址主机通过外接信号线串连起来。编址主机通过可以人机交互的显示屏的收到自动编址命令后，发送广播命令，整个系统进入到编址状态。编址主机先在信号线上发送一个下降沿告诉第一个采集模块编址信号。第一个采集模块编完后会输出一个下降告诉第二个采集模块开始编址信号，一直到主机收到下降沿后，全部被串起来的采集模块均被编址。编址是按信号线连接顺序从数字1、2、3…编号。最后所有采集模块的地址都是以信号线的顺序来编号的。

本发明针对生产效率低的电池组的采集模块进行快速编址，规率排序，一次可以准确有序排完整电池组所包含的所有采集模块地址，通过改变硬件微小的变化即可完成采集模块有序地址编排。而一种新型的编址方法，能够在编址主机上进行一键有序编址，从软件层面上做到防止错编、漏编等情况，编完后按顺序贴地址标签。实现一批采集模块同时快速编址。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动车单体电池采集模块的自动编址系统，其特征在于，所述自动编址系统包括一编址主机和若干级联的采集模块，所述编址主机和每一所述采集模块均通过一CAN总线互联，且均具备一信号输出端和一信号输入端；所述编址主机的信号输出端通过信号线连接第一级采集模块的信号输入端；下一级采集模块的信号输入端通过信号线连接上一级采集模块的信号输出端；最后一级采集模块的信号输出端通过信号线连接所述编址主机的信号输入端；

所述编址主机用于输出一个下降沿到第一级采集模块的信号输入端；还用于在收到采集模块的编址申请时分配一地址信息至对应的采集模块；还用于接收已编址的采集模块反馈的编址确认信息并保存；

第一级采集模块在接收到所述下降沿后，发送一编址申请至所述编址主机；然后以接收到的地址信息为本地址通过CAN总线向所述编址主机发送编址确认信息，并通过信号线向下一级采集模块发送下降沿；下一级采集模块在接收到下降沿后通过CAN总线向所述编址主机发送编址申请然后重复上述编址操作，直至所述编址主机接收到最后一级采集模块发送的下降沿后，编址结束。

2.如权利要求1所述的自动编址系统，其特征在于，所述自动编址系统还包括与所述编址主机相连接的显示模块；

所述编址主机还用于在接收到显示指令后，将所有采集模块的地址信息传输至所述显示模块进行显示。

3.一种如权利要求1或2所述的电动车单体电池采集模块的自动编址系统的自动编址方法，其特征在于，所述自动编址方法包括以下步骤：

步骤A，编址主机在接收到开始编址指令后，向第一级采集模块发送下降沿；

步骤B，第一级采集模块在检测到所述下降沿后，通过CAN总线向所述编址主机发送编址申请；

步骤C，所述编址主机在接收到所述编址申请后，分配一地址信息至第一级采集模块；

步骤D，第一级采集模块以所述地址信息为本地址通过CAN总线向所述编址主机发送编址确认信息，同时通过信号线向下一级级采集模块发送下降沿；所述编址主机在接收到第一级采集模块的编址确认信息后保存第一级采集模块的地址信息；

步骤E，第二级采集模块接收到所述下降沿后，按照步骤B至步骤D的方式进行编址，直至所述编址主机接收到最后一级采集模块发送的下降沿，编址结束。

4.如权利要求3所述的自动编址方法，其特征在于，在步骤A中，所述编址主机在向第一级采集模块发送下降沿之前还包括：

编址主机在接收到开始编址指令后，在CAN总线上广播编址信号；所述编址信号用以通知所有采集模块进入编址状态；每一采集模块接收到所述编址信号后停止主程序的采样，进入检测信号状态并发送一待编址信息至所述编址主机；所述编址主机在接收到所有采集模块发送的待编址信息后，向第一级采集模块发送下降沿。

5.如权利要求3所述的自动编址方法，其特征在于，所述自动编址方法还包括：

步骤F，所述编址主机在接收到显示指令后，将保存的所有采集模块的地址信息传输至显示模块进行显示。

6.如权利要求3所述的自动编址方法，其特征在于，所述步骤C中，所述编址主机在接收到所述编址申请后，根据所述信号线的连接顺序分配地址信息。