CN107589736A - 电池管理系统主从控板数据同步方法 - Google Patents

电池管理系统主从控板数据同步方法 Download PDF

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CN107589736A CN201710905019.4A CN201710905019A CN107589736A CN 107589736 A CN107589736 A CN 107589736A CN 201710905019 A CN201710905019 A CN 201710905019A CN 107589736 A CN107589736 A CN 107589736A
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郭苗
付强
王驰伟
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Abstract

本发明涉及一种电池管理系统主从控板数据同步方法。主控板发起准备同步消息和采集数据消息，从控板接受准备同步消息并做好数据采集准备，从控板接收到采集数据信息并采集数据。所有从控板完成数据采集后应答主控板，并向主控板传输数据信息，该数据信息内包括一个计数标志位，所有从控板同一时刻发起的计数标志位相同；一个采集周期结束后，继续下一个采集周期，主控板和从控板之间通过消息应答确定采集时刻，主控板根据计数标志位识别同一采集周期内同步采集的数据。本发明由主控板和从控板之间通过消息应答确定采集时刻，保证采集同步。主控板通过接收带有计数标志位的数据，识别同步采集所得数据。

Description

电池管理系统主从控板数据同步方法
技术领域
本发明涉及电池管理系统，具体而言，是一种电池管理系统主从控板数据同步方法。
背景技术
电池管理系统（BMS）,通常包括主控板和从控板。在纯电动汽车领域，单体电压实时采集是主要的功能，因为它是其他功能的判断依据，如车的剩余行驶里程、充电截止条件、放电截止条件、故障报警条件等，而以锂离子电池为动力的电动汽车，在加速行车过程中，由于电池自身阻抗等原因，电池单体的电压有所下降，在稍后匀速行车后，又有所恢复。通常单个从控采集板是不能满足需求的，需要分布不同位置的采集板同时工作，将采集到单体电压、温度，等信息并上报给主控板，但是各个从控采集板上报的数据,主控板不能区分数据的同步性(时间同步)，直接导致SOC计算产生偏差，甚至误报故障。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电池管理系统主从控板数据同步方法，至少达到多个从控板同步采集数据，并且主控板可以识别同一时刻的数据信息的目的。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电池管理系统主从控板数据同步方法，所述电池管理系统包括主控板和多个从控板，一个采集周期内，包括步骤，
步骤一，主控板发起第一消息，所有的从控板响应，所有从控板接收到第一消息后开始作好数据采集准备；
步骤二，所有从控板准备好进行数据采集工作时，向主控板发起第二消息作为对第一消息的应答；
步骤三，主控板发起第三消息，所有从控板响应，从控板接收到该消息后立即采集数据；
步骤四，所有从控板完成数据采集后，从控板发起第四消息作为对第三消息的应答，从控板向主控板传输数据信息，该数据信息内包括一个计数标志位，所有从控板同一时刻发起的计数标志位相同；
一个采集周期结束后，继续下一个采集周期，主控板和从控板之间通过消息应答确定采集时刻，主控板根据计数标志位识别同一采集周期内同步采集的数据。
进一步地，所述的计数标志位是从控板同步过程采集数据的数据次数，该数据计数是从0开始依次增加到规定的最大值后，再从0开始编号，其中，首次采集数据的数据次数编号为0、或规定的零时刻采集数据的数据次数编号为0。
进一步地，所述数据信息包括以下信息中的一种或多种，多个电池单元的电压、多个电池单元的电流和多个电池单元的温度。
进一步地，主控板与各个从控板通过CAN总线连接。
本发明由主控板和从控板之间通过消息应答确定采集时刻，保证采集同步。主控板通过接收带有计数标志位的数据，识别同步采集所得数据。保证了多个从控板采集板同步采集数据，并且主控板可以识别，解决了所用不同步数据（不是同一时刻采集的电压、温度等信息，尤其是电压信息）误报故障和以这些不同步数据为参数输入所得的其他参数的误差问题。
附图说明
此处的附图用来提供对本发明的进一步说明，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是根据本发明实施方式主控板和从控板在一个采集周期中的应答流程示意图。
图2是根据本发明实施方式的主从控板数据同步方法流程图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本发明，以下结合参考附图并结合实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
现有技术中，从控板采集板上报给主板的电压信息不能保证其是同一时刻采集所得数据,即使从控板采集板同步采集数据(即多个从控板同一时刻采集单体电压信息)主控板也无法识别周期收到的数据哪些是同步数据。
针对以上问题，本发明一种典型的实施方式，一种电池管理系统主从控板数据同步方法，所述电池管理系统包括主控板和多个从控板，一个采集周期内，包括步骤，
步骤一，主控板发起第一消息，所有的从控板响应，所有从控板接收到第一消息后开始作好数据采集准备；
步骤二，所有从控板准备好进行数据采集工作时，向主控板发起第二消息作为对第一消息的应答；
步骤三，主控板发起第三消息，所有从控板响应，从控板接收到该消息后立即采集数据；
步骤四，所有从控板完成数据采集后，从控板发起第四消息作为对第三消息的应答，从控板向主控板传输数据信息，该数据信息内包括一个计数标志位，所有从控板同一时刻发起的计数标志位相同；
一个采集周期结束后，继续下一个采集周期，主控板和从控板之间通过消息应答确定采集时刻，主控板根据计数标志位识别同一采集周期内同步采集的数据。
主控板发起的第一消息是准备同步消息，第三消息是采集数据消息，周期性发起第一消息和第三消息的过程定义为同步过程。从控板发起的第二消息和第四消息分别是对第一消息和第三消息的应答。从主控板发起第一消息到主控板接收到数据信息定义为一个采集周期。所述数据信息包括以下信息中的一种或多种，多个电池单元的电压、多个电池单元的电流和多个电池单元的温度。优选地，主控板与各个从控板通过CAN总线连接。
根据以上实施方式，一方面，从控板可以同时接收到主控板发起的消息，中断响应该消息的时间同步，另一方面，当从控板接收到主控板发起的第一消息时就已随时准备进行数据采集，从控板接收到第三消息时能够立即应答，所有从控板同步采集数据。这样，在BMS整个工作过程中，主控板周期性发送第一消息和第三消息，保证从控板采集数据的同步性。当主控板周期性发起第一消息和第三消息的周期大于从控板采集数据的周期时，在两个同步过程之间从板板根据上一次同步过程和自己的时钟保证各个从控板数据采集的同步。
各个从控板功能程序都相同，周期采集电池信息，上电启动时间由主控板统一管理，同时上电工作。编码信息包含在数据区域内，这样主控板根据CAN的ID信息和编码信息，筛选出所有从控板同一时刻采集的数据信息。
在一种优选的实施方式中，所述的计数标志位是从控板同步过程采集数据的数据次数，该数据计数是从0开始依次增加到规定的最大值后，再从0开始编号，其中，首次采集数据的数据次数编号为0、或规定的零时刻采集数据的数据次数编号为0。
所有从控板以相同的时间周期采样。CAN线上同一时刻只能发送一帧数据报文，但每个从控板所要发送的同一时刻采集信息不只有一帧报文，因此所有从控板将同一时刻采集的所有数据发送给主控板是需要一定的时间的，同时主控板接收所有从控板发送的消息，不能判断哪些数据是同一时刻采集的，因此所有从控板将各自同一时刻采集的数据中增加一个相同的编号。这样主控板将辨识所有数据的数据编码，将近期收到的同一编号的数据认为是所有从控板同一时刻采集的数据。
实施例
该实施例包括主控板和从控板（1、2、3……N），主控板和所有从控板之间通过CAN通讯线连接，从控板采集电池单元的电压和温度。
一，首次采集数据
参考图1和图2，步骤一，主控板发起第一消息，即准备同步消息，所有的从控板（1、2、3……N）响应，所有从控板（1、2、3……N）接收到第一消息后开始作好数据采集准备。
步骤二，所有从控板（1、2、3……N）准备好进行数据采集工作时，向主控板发起第二消息作为对第一消息的应答。
步骤三，主控板发起第三消息，所有从控板（1、2、3……N）响应，从控板（1、2、3……N）接收到该消息后立即采集数据；
步骤四，所有从控板（1、2、3……N）各自完成数据采集后，从控板（1、2、3……N）发起第四消息作为对第三消息的应答，从控板（1、2、3……N）向主控板传输数据信息，该数据信息内包括一个编号为0的计数标志位，所有从控板同一时刻发起的计数标志位相同，均为0；
由于从控板可能不会立即响应主控板发送的同步采集命令，因此主控板先发送准备采集命令，所有的从控板响应此命令，并给主控板一肯定响应（准备好），同时准备好采集，当主控板判断所有的从控板给予了准备好的肯定响应后，再次发送采集命令，所有的从控板能立即响应此命令，并开始采集，并将此时刻规定为一个零时刻。此操做阶段性重复，保证所有从控板采集的同步。通过交互方式实现同步数据采集，确定起始时刻。
二，重复上述步骤一至三，步骤四中，技术标志位的编号依次递增，第二采集周期编号为1,第二采集周期编号为2，直至规定的第n-1采集周期的编号为n。
三，编号达到规定的最高编号n时，后续的采集周期再从0开始编号。
本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电池管理系统主从控板数据同步方法，所述电池管理系统包括主控板和多个从控板，其特征在于：一个采集周期内，包括步骤，
步骤一，主控板发起第一消息，所有的从控板响应，所有从控板接收到第一消息后开始作好数据采集准备；
步骤二，所有从控板准备好进行数据采集工作时，向主控板发起第二消息作为对第一消息的应答；
步骤三，主控板发起第三消息，所有从控板响应，从控板接收到该消息后立即采集数据；
步骤四，所有从控板完成数据采集后，从控板发起第四消息作为对第三消息的应答，从控板向主控板传输数据信息，该数据信息内包括一个计数标志位，所有从控板同一时刻发起的计数标志位相同；
一个采集周期结束后，继续下一个采集周期，主控板和从控板之间通过消息应答确定采集时刻，主控板根据计数标志位识别同一采集周期内同步采集的数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的计数标志位是从控板同步过程采集数据的数据次数，该数据计数是从0开始依次增加到规定的最大值后，再从0开始编号，其中，首次采集数据的数据次数编号为0、或规定的零时刻采集数据的数据次数编号为0。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述数据信息包括以下信息中的一种或多种，多个电池单元的电压、多个电池单元的电流和多个电池单元的温度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：主控板与各个从控板通过CAN总线连接。
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