CN107508930A

CN107508930A - Id分配方法及系统

Info

Publication number: CN107508930A
Application number: CN201710833661.6A
Authority: CN
Inventors: 袁四良; 杨宏莅; 黄翠; 付翠玉
Original assignee: Shanghai Roasted Cloud Amperex Technology Ltd
Current assignee: Shanghai Roasted Cloud Amperex Technology Ltd
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2017-12-22

Abstract

本发明公开了一种ID分配方法及系统，本发明的方法包括：第一从控单元接收具有第一占空比的第一PWM信号并获取第一ID地址；根据第一占空比和预设的占空比变化量，确定第二占空比，并根据第二占空比生成第二PWM信号；第二从控单元接收第二PWM信号并获取第二ID地址。本发明的系统包括多个从控单元以及控制各个从控单元分配ID地址的主控单元。本发明ID分配方法及系统，无需调取其他模块信息、无需增加硬件设备、无需修改编译工具以及无需占用CAN总线资源的从控单元的ID分配方法。

Description

ID分配方法及系统

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种ID分配方法及系统。

背景技术

在电动汽车电池管理系统应用中，对于一组电池包的信息采集与均衡管理管理是由一片主控与多片从控单元实现的。多片从控单元分批采集不同电池组的单体电池电压信息以及多路温度信息，并通过CAN总线汇集信息，根据CAN总线传输协议，不同节点应有唯一的身份标识ID，由此可以与核心控制芯片进行交流。

现有技术中，已经有如下的自动分配ID的方法：

中国专利CN106330644A公开了一种从机ID分配方法，主要采用系统生成携带计数器当前数值的广播指令，未分配ID的从控单元参与竞争，成功竞争的从控讲计数器数值作为自己的ID，主控得到反馈信息后，计数器累加，继续由未分配ID其他从控的从控参与竞争直至分配完成。但这种方法需要反复调用其他模块信息，降低了系统的运行效率。

中国专利CN103995254A公开了一种ID定位方法，主要采用加装数字探头的方式，多片数字探头共用一路信息通道，利用该数字探头自带的定位信息由主控分配ID。但这种方法需要另行购置硬件设备，增加了系统的成本。

中国专利CN103019864A公开了一种移动终端资源ID自动分配方法及系统，主要采用修改资源编译工具，在正常ID段外创建特殊字符资源ID，主控在检测到特殊资源ID后另行分配ID资源，不影响原生系统，有利于系统兼容。但是这种方法由于需要修改编译工具，创建特殊字段。

中国专利CN202713335U公开了一种电动汽车电池框CAN总线ID自动分配系统，其从控由CAN总线发送地址信息帧，主控在得到信息后发送I配置报文，需要占用CAN总线资源。但是这种方法会占用CAN总线资源。

综上所述，现有技术中，并没有适用于批量一致性生产的从控芯片统一自动分配ID，并且无需调取其他模块信息、无需增加硬件设备、无需修改编译工具以及无需占用CAN总线资源的从控单元的ID分配方法。

发明内容

本发明基于现有技术中对于从控单元的ID自动分配方法存在的技术问题，目的在于提供一种ID分配方法，包括如下步骤：

S1、第一从控单元接收具有第一占空比的第一PWM信号并获取第一ID地址；

S2、根据第一占空比和预设的占空比变化量，确定第二占空比，并根据第二占空比生成第二PWM信号；

S3、第二从控单元接收第二PWM信号并获取第二ID地址。

进一步地，还包括，设置占空比改变量，根据第一占空比和占空比改变量，确定第二占空比。

进一步地，还包括，发送ID分配启动报文并确定各个从控单元均进入静默模式后，发出第一PWM信号。

进一步地，还包括，根据各个从控单元在设定的时间内反馈的信号接收信息，确认对应的从控单元已完成ID地址的获取。

进一步地，信号接收信息包括各个从控单元的ID地址。

进一步地，当确定有从控单元发生故障时，根据已经反馈信号接收信息的从控单元，确定发生故障的从控单元，并停止其他从控单元继续分配ID地址。

本发明的目的还在于提供一种ID分配系统，包括多个从控单元以及控制各个从控单元分配ID地址的主控单元；

多个从控单元中的第一从控单元接收具有第一占空比的第一PWM信号并获取第一ID地址，并根据第一占空比和占空比改变量生产具有第二占空比的第二PWM信号；

多个从控单元中的第二从控单元接收第二PWM信号并获取第二ID地址。

进一步地，主控单元和从控单元通过CAN总线通信。

进一步地，主控单元和从控单元通过错误传输线发送PWM信号。

进一步地，主控单元和从控单元的闲置接口被连接成回路，主控单元和从控单元通过回路发送PWM信号。

本发明的积极进步效果在于：本发明利用PWM波信号的占空比进行分配，可以使分配结果合理准确，并且适用于批量一致性生产的从控芯片统一自动分配ID，不仅减少人工分配ID的工作，而且还能在从控单元数量发生变动时也能有效完成ID分配。并且，由于本发明仅仅利用修改PWM信号的占空比进行ID分配，因此无需调取其他模块信息、无需增加硬件设备、无需修改编译工具以及无需占用CAN总线资源，具有成本低，方法结构简单，普及性强的特点。

附图说明

图1为本发明ID分配方法的流程示意图；

图2为本发明一种实施例的ID分配系统的原理示意图。

具体实施方式

由于控制程序的通用性，在电动汽车电池管理系统应用中，各从控单元初始程序是相同的，而且考虑便于替换，各从控单元并没有区分ID地址，或者在从控单元进入静默模式后，重新分配ID。因此，需要设计一种ID分配方法及系统，对多个从控单元赋予唯一身份标识ID地址，同时，借此检测各从控单元是否正常。

如图1所示，本发明实施例提供的一种ID分配方法，包括如下步骤：

S1、第一从控单元接收具有第一占空比的第一PWM信号并获取第一ID地址。

当第一从控单元为首个接收到PWM信号的从控单元时，第一占空比可以为主控单元内预设的基础占空比，此时第一PWM信号即为基础PWM信号。而首个接收到PWM信号的从控单元获取的第一ID地址可以为0.在本发明实施例中，可以设定基础占空比为10％。

当第一从控单元并非为首个接收到PWM信号的从控单元时，第一占空比可以为上一个从控单元传递的更新后的占空比，此时，第一从控单元获取的第一ID地址可以为上一个从控单元的ID地址加一，若上一个从控单元的ID地址为n，则第一ID地址可以为n+1。

S2、根据第一占空比预设变化量，确定第二占空比，并根据第二占空比生成第二PWM信号，需要注意的是，在本实施例中，第二占空比由第一从控单元确定，并且第二PWM信号由第一从控单元生成，并传递至第二从控单元。

由于第一占空比小于1，而第一ID地址为整数，为了保证第二占空比依然小于1从而能正常输出第二PWM信号，本发明实施例还包括，设置占空比改变量，根据第一占空比、第一ID地址和占空比改变量，确定第二占空比。具体地为，第一ID地址以及上一ID地址的差值与占空比改变量的乘积和第一占空比之和，以获得第二占空比，由于其等同于在基础占空比的基础上，加上第一ID地址与占空比改变了的乘积，因此，其公式为：

T＝T_Basic+nΔ

其中，T_Basic为基础占空比，T为第二占空比，n为第一ID地址，△为占空比改变量。需要说明的是，△的值可以根据需要自行设定，只要是能满足经过计算的最大的第二占空比小于1即可，在本发明实施例中，△的值可以设置为5％。

S3、第二从控单元接收第二PWM信号并获取第二ID地址。当第二从控单元为最后一个从控单元时，ID地址分配结束，否则，继续按照步骤S2的方式传递下去，直至传递到最后一个从控单元时，ID地址分配结束。

为了确保每一个从控单元都做好了被分配ID地址的准备，在本发明实施例中，在进行ID地址分配之前，还包括，主控单元通过子网CAN总线发出ID分配启动报文，使各个从控进入静默模式，当主控检测CAN总线上没有信号时发出具有第一占空比的第一PWM信号。当各个从控单元进入静默模式后，主控发出第一PWM信号，此时为基础PWM信号。

在本发明实施例中，还包括，根据各个从控单元在设定的时间内反馈的信号接收信息，确认对应的从控单元已完成ID地址获取。在本发明实施例中，第一从控单元向主控单元反馈的信号接收信息可以为第二占空比，由于第二占空比中包含有第一ID地址，因此，主控单元可以快速确定当前反馈信号接收信息的从控单元的ID地址。在本实施例中，设定的时间可以由技术人员根据需要自行设定，主控单元可以根据信号接收信息确定是否ID地址已经全部分配完毕，例如，在本发明的一个实施例中，从控单元共有16个，当第16个从控单元向主控单元发送占空比Basic+16Δ(在本发明实施例中，此时占空比为90％)的PWM信号作为信号接收信息时，经主控单元检测无误后，可以确定ID地址全部分配完成。

进一步地，在本发明实施例中，信号接收信息包括各个从控单元对应的占空比，根据占空比确定是否有从控单元发生故障，或者任一从控单元未在设定的时间内反馈信号接收信息，也可以确定该从控单元发生故障，并通过CAN总线发出报错信号，由于已经确定了故障的从控单元前一个反馈了信号接收信息的从控单元的ID地址，就可以很容易地找到发生故障的从控单元，并通知技术人员进行维护。

另外，当确定有从控单元发生故障时，根据已经反馈信号接收信息的从控单元，确定发生故障的从控单元，还可以停止其他从控单元继续分配ID地址，并发出报警提示，及时停止主控单元和其他从控单元继续运行，节约成本，并及时通知技术人员。

本发明实施例还提供了一种ID分配系统，主要应用于电动汽车电池管理系统中，多片相同从控单元上电初始分配ID地址，以及在更换故障从控单元后ID有序统一配置ID地址。ID分配系统包括多个从控单元以及控制各个从控单元分配ID地址的主控单元。其中，多个从控单元中的第一从控单元接收第一PWM信号并获取第一ID地址，并根据第一占空比和第一ID地址生成第二PWM信号，多个从控单元中的第二从控单元接收第二PWM信号并获取第二ID地址。

如图2所示的为本发明的一种实施例，可以包括16片相同的从控单元。其工作原理为，各从控单元在初始化程序中设定，接收到主控分配ID报文指令后，做好接收PWM信号的准备。由于各从控单元在初始化程序中已经设定好主控单元发送的基础PWM信号的基础占空比信息，接下来，由主控单元利用定时器控制开关器件通断发送基础占空比形成的基础PWM信号，在前一个从控单元接收到PWM信号后，经过从控单元处理，改变占空比并发送给下一个从控单元，如此直至最后一级从控单元。例如，基础PWM信号的基础占空比为T_Basic，传递给下一个从控单元的占空比T为基础占空比T_Basic与当前ID地址n和占空比改变量△的乘积之和，即T＝T_Basic+nΔ。最后，主控单元只需要验证设定好最后一个从控单元反馈的占空比的T_Basic+nΔ收到，从而确定完成各个从控单元的ID自动分配。如果从控单元故障，则信号无法继续传输并且无法向主控单元反馈信号接收信息，主控在经过设定的时间后没有收到占空比为T_Basic+nΔ的PWM信号，从控单元由于是菊花链的链接方式，因此，不存在从控单元被遗漏的情况，因此，当没有接受到反馈的信号接收信息或反馈的信号接收信息的占空比有误时，根据已经反馈信号接收信息中包含的从控单元的ID地址信息即可则判定哪一个从控单元发生故障。

在本发明实施例中，从控单元修改占空比的一种方法可以为：从控单元接收到根据占空比生成的PWM信号后，与初始化程序写入的基础占空比信息进行比较，根据比较的结果确定CAN总线传输报文对应的标志位，从而确立自己的ID地址，并与主控单元建立通讯。例如，CAN总线报文标识符共有11位(拓展为29位)，假设这11位初始值为0x7FF，在底层程序中用户可以定义依据接收到的占空比与设定的基础占空比相比较，初始地址减去占空比改变了△的倍数后作为地址，如设置Δ为5％，第1片从控收到占空比为10％的PWM波，与初始程序中的Basic10％比较后差值为0，则ID地址设置为0x7FF；第2片从控收到占空比为15％的PWM波，与初始程序中的Basic10％比较后差值为Δ的1倍，则ID地址设置为0x7FE，一直到第16片从控，收到占空比为85％，差值75％，是Δ的15倍，则地址为0x7F0；这样就实现了16片从控单元ID地址的自动分配。

在本发明实施例中，主控单元和从控单元通过CAN总线传输含有ID信号的报文，还可以如图2中所示，通过错误传输线(FAULT-LINE)发送PWM信号，并经过串行的从控单元有序改变占空比进行连续ID自动分配。由于本发明实施例在实际应用过程中有错误传输线这一硬件电路，主要是用于在正常运行过程中从控出现错误后向主控报错的硬件设计，即利用已有的硬件电路实现ID自动分配功能，因此，本发明实施例并不需要额外添加设备，仅仅是在程序中增添了设定即可以实现。当主控单元和从控单元的闲置接口被连接成回路时，主控单元和从控单元也可以通过回路发送PWM信号。

具体地，在本发明实施例中，主控在CAN总线上只能发送ID分配启动报文，只能接收已经获取ID地址的从控单元反馈的信号接收信息，而主控在FAULT-LINE输出端输出第一PWM信号后，反馈回来的输入端只会是没有信号或者占空比为T_Basic+16Δ的PWM信号，如果是无信号，则便可以很容易地根据已经反馈信号接收信息中包含的从控单元的ID地址信息即可判定哪一个从控单元发生故障。

Claims

1.一种ID分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

S2、根据所述第一占空比和预设的占空比变化量，确定第二占空比，并根据所述第二占空比生成第二PWM信号；

S3、第二从控单元接收所述第二PWM信号并获取第二ID地址。

2.如权利要求1所述的ID分配方法，其特征在于：还包括，设置占空比改变量，根据所述第一占空比和所述占空比改变量，确定所述第二占空比。

3.如权利要求1所述的ID分配方法，其特征在于：还包括，发送ID分配启动报文并确定各个从控单元均进入静默模式后，发出所述第一PWM信号。

4.如权利要求1所述的ID分配方法，其特征在于：还包括，根据各个所述从控单元在设定的时间内反馈的信号接收信息，确认对应的所述从控单元已完成ID地址的获取。

5.如权利要求4所述的ID分配方法，其特征在于：所述信号接收信息包括各个所述从控单元的所述ID地址。

6.如权利要求5所述的ID分配方法，其特征在于：当确定有所述从控单元发生故障时，根据已经反馈所述信号接收信息的从控单元，确定发生故障的从控单元，并停止其他所述从控单元继续分配所述ID地址。

7.一种ID分配系统，其特征在于，包括多个从控单元以及控制各个所述从控单元分配ID地址的主控单元；

所述多个从控单元中的第一从控单元接收具有第一占空比的第一PWM信号并获取第一ID地址，并根据所述第一占空比和所述占空比改变量生产具有第二占空比的第二PWM信号；

所述多个从控单元中的第二从控单元接收所述第二PWM信号并获取第二ID地址。

8.如权利要求7所述的ID分配系统，其特征在于：所述主控单元和所述从控单元通过CAN总线通信。

9.如权利要求7所述的ID分配系统，其特征在于：所述主控单元和所述从控单元通过错误传输线发送PWM信号。

10.如权利要求7所述的ID分配系统，其特征在于：所述主控单元和所述从控单元的闲置接口被连接成回路，所述主控单元和所述从控单元通过所述回路发送PWM信号。