CN108737583A - 系统中从控制器的配置方法和配置系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种系统中从控制器的配置方法和配置系统，方法包括：S1、上位机向从控制器发送第一命令；S2、从控制器生成随机数作为报文ID；发送第一响应报文至上位机；S3、上位机判断所有的报文ID是否全不相同，若是则执行步骤S4；S4、选择待配置的报文ID；发送第二命令；S5、待配置的从控制器发送第二响应报文至所述上位机，发出触发信号，所述触发信号用于控制下级的所有从控制器依次逐级发出触发信号；S6、上位机统计第二响应报文的数量N；获取位置为N的从控制器的预设ID；S7、待配置的从控制器更新报文ID为预设ID。本发明提供了一种全新的系统中从控制器的自动配置方式。

Description

系统中从控制器的配置方法和配置系统

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种系统中从控制器的配置方法和配置系统。

背景技术

随着新能源车技术发展加上国家政策扶持，电动车产量逐年增加。三电之一的电池管理系统应用越来越广泛。电池管理系统一般采用主控制器加上若干从控制器的结构，主控制器主要用于逻辑控制，从控制器主要用来采集单体电池的温度和电压信息并上报给主控制器。对于提供电池管理系统的厂家，会面临不同的电池结构和组成，相应的电池管理系统也不同，特别是从控制器会根据不同的电池组成来重新匹配，设计数量以及内部软件的重新设置。

目前的做法是预先排列好单体电池的位置顺序，根据每个单体电池的具体组成提前分配报文ID(标识符)并生成对应的配置信息，然后将该报文ID和对应的配置信息写入相应的从控制器，再在从控制器上贴上与单体电池对应的标签，有多少个从控制器就需要有对应数量的配置信息的版本。在安装时通过标签找到该从控制器对应的单体电池的位置，并将该从控制器安装至对应的单体电池包中。目前的做法存在以下问题：多个从控制器出厂后需要先逐个进行配置并通过标签标注以示区别，这就需要多个从控制器的配置版本，配置后的从控制器在存放时需要保证标签的清楚完整，这势必加大了从控制器的存放压力，任何一个中间环节出错都可能会导致安装时从控制器与单体电池不匹配，造成电池管理失效，甚至引起安全事故，也给后续生产造成返工的压力。无论是从控制器仓储时对标签的存储要求较高，还是从控制器的多个配置版本的管理及后续安装时进行识别匹配等都需要较多的人力和物力，这势必造成成本较高、工作效率较低。

对于其它类似于电源管理系统的系统，只要该系统中具有多个从控制器，从控制器需要与系统中若干个待控制单元一一对应连接，每个待控制单元有其自身的特性，上位机需要确定从控制器对应的待控制单元时都会面临上述的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中类似于电池管理系统的系统中从控制器在配置时对从控制器的仓储要求高、存放压力大、管理成本高且容易造成从控制器与待控制单元安装时不匹配的缺陷，提供一种方便、高效、成本低且能够自动完成配置的系统中从控制器的配置方法和配置系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种系统中从控制器的配置方法，其特点在于，所述系统包括上位机和多个从控制器，每个所述从控制器与所述上位机通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线连接，多个从控制器间顺序级联，所述配置方法包括以下步骤：S1、所述上位机通过CAN总线向所述从控制器发送第一命令；S2、所述从控制器收到所述第一命令后生成随机数，并将所述随机数作为报文ID；所述从控制器发送第一响应报文至所述上位机；S3、所述上位机收到所有从控制器的第一响应报文后判断所有的报文ID是否全不相同，若是则执行步骤S4；S4、所述上位机在所有的报文ID中选择待配置的报文ID，所述待配置的报文ID对应待配置的从控制器；所述上位机向所述待配置的从控制器发送第二命令；S5、所述待配置的从控制器收到所述第二命令后发送第二响应报文至所述上位机，所述待配置的从控制器还发出触发信号，所述触发信号用于控制下级的所有从控制器依次逐级发出触发信号，下级的所有从控制器在收到所述触发信号后发送第二响应报文至所述上位机；S6、所述上位机统计接收到的所述第二响应报文的数量N；所述上位机获取位置为N的从控制器的预设ID；所述上位机将所述预设ID发送至所述待配置的从控制器；S7、所述待配置的从控制器更新所述报文ID为所述预设ID。

本方案中，上位机和从控制器间数据传输基于CAN总线，由CAN总线的协议特性决定了总线上传输的每个报文都必须具有系统中唯一的报文ID，否则CAN总线上的其它设备无法识别该报文。

本方案中，系统中的每个从控制器对应一个待控制单元，多个待控制单元已经按顺序设置好，未经配置的从控制器无需人工识别只要随机一一对应的安装至待控制单元上。每个待控制单元也根据系统需要事先分配好预设ID，在系统正常工作前这些报文ID需要写入对应的从控制器才能完成从控制器的配置。只有确定待配置的从控制器所在的待控制单元的位置编号才能获知该从控制器对应的预设ID。

本方案中，未经配置的从控制器中不存在可用于在CAN总线上传输的报文ID，本方案提供的配置方法能够自动实现对从控制器的报文ID的配置，不需要人工参与识别报文ID、从控制器与待控制单元的对应关系。本方案中所有的从控制器间采用顺序级联结构，一个接一个串接在一起，除了首尾的从控制器外其它的从控制器均有且只有一个上级从控制器和一个下级从控制器。本方案中，先通过上位机广播第一命令报文使得每个从控制器均生成一个随机数，然后将该随机数作为临时报文ID用于后续报文传输，上位机在获取了所有从控制器的临时报文ID后即可以有针对性地向待配置的从控制器发送第二命令报文，第二命令报文只针对待配置的从控制器，其它从控制器在接受到该第二命令报文解析后由于针对的报文ID同自身的临时报文ID不符所以不会响应该报文。待配置的从控制器向上位机反馈第二响应报文，并借助于级联结构实现按顺序依次向其后级的从控制器发送触发信号，每个后级的从控制器在接收到触发信号后都会通过CAN总线向上位机发送一个第二命令报文。具体为，待配置的从控制器向其下一级从控制器发送触发信号，触发其下一级的从控制器也向上位机发送第二响应报文，重复前述操作，直到最后一级从控制器为止。随后，上位机统计接收到的第二命令报文的数量N，由于从控制器采用顺序级联的结构进行连接，现有的硬件结构决定了N即为待配置的从控制器所在的待控制单元的位置编号，根据该位置编号N即可获取待配置的从控制器所在的待控制单元已事先分配好的报文ID即预设ID，该预设ID可以在初始化时保存在上位机中，也可以由上位机至预设ID存放的数据库中查询获取，最后更新从控制器中的报文ID为预设ID，由此自动的完成了待配置的从控制器的报文ID的配置。

本方案提供了一种全新的系统中从控制器的配置方法，本配置方法解决了现有的配置方法需要提前配置从控制器并人工分别标注，安装至待控制单元时需要人工识别匹配，整个配置过程中从控制器的仓储分类工作量大、从控制器的配置版本管理复杂、采用人为识别从控制器和待控制单元的对应关系容易出错的问题，通过本方法能够自动识别已安装在待控制单元中的从控制器的位置编号，从而实现对从控制器的准确配置，该配置方法方便、高效、成本低，避免了人为识别容易误匹配的问题。

较佳地，所述从控制器包括输入接口和输出接口，多个从控制器通过所述输入接口和所述输出接口级联。

本方案中，通过硬线将前一级的从控制器的输出接口接至后一级的从控制器的输入接口，实现从控制器间的顺序级联结构。

较佳地，所述输入接口默认为低电平，所述待配置的从控制器驱动所述输出接口输出高电平作为所述触发信号。

本方案中，触发信号为上升沿触发，即每个从控制器检测其输入接口上的输入信号，当该输入信号从低电平跳转到高电平时触发从控制器发送第二响应报文。

较佳地，步骤S4中所述上位机按照从小到大的顺序在所有的报文ID中选择待配置的报文ID。

本方案中，上位机采用从小到大的顺序选取待配置的报文ID能够有序无遗漏地将所有的从控制器依次配置完毕。

较佳地，步骤S6中所述上位机等待预设时间后统计所述第二响应报文的数量N。

本方案中，上位机在发出第二命令报文后根据具体情况等待预设时间，以便能收到所有的第二响应报文。

较佳地，所述预设时间为3到6秒。

较佳地，步骤S3中若否则执行步骤S1。

本方案中，如果从控制器在接收到第一命令报文后产生的随机数中有相同的数，则上位机重新发送第一命令报文，使得所有的从控制器再次产生随机数，直到所有的随机数都不相同为止，只有随机数不同，上位机才能准确的针对从控制器发送第二命令。

本发明还提供一种从控制器的配置系统，其特点在于，包括上位机和多个从控制器，每个所述从控制器与所述上位机通过CAN总线连接，多个从控制器间顺序级联；

所述上位机用于通过CAN总线向所述从控制器发送第一命令；

所述从控制器用于在收到所述第一命令后生成随机数，并将所述随机数作为报文ID；所述从控制器还用于发送第一响应报文至所述上位机；

所述上位机还用于在收到所有从控制器的第一响应报文后判断所有的报文ID是否全不相同，若是则所述上位机还用于按照从小到大的顺序在所有的报文ID中选择待配置的报文ID，所述待配置的报文ID对应待配置的从控制器；

所述上位机还用于向所述待配置的从控制器发送第二命令；

所述待配置的从控制器用于在收到所述第二命令后发送第二响应报文至所述上位机；所述待配置的从控制器还用于发出触发信号，所述触发信号用于控制下级的所有从控制器依次逐级发出触发信号，下级的所有从控制器在收到所述触发信号后发送第二响应报文至所述上位机；

所述上位机还用于在等待预设时间后统计接收到的所述第二响应报文的数量N并获取位置为N的从控制器的预设ID，然后将所述预设ID发送至所述待配置的从控制器；

所述待配置的从控制器还用于更新所述报文ID为所述预设ID。

较佳地，所述从控制器包括输入接口和输出接口，多个从控制器通过所述输入接口和所述输出接口级联；所述输入接口默认为低电平，所述待配置的从控制器驱动所述输出接口输出高电平作为所述触发信号。

较佳地，所述预设时间为3到6秒。

本发明的积极进步效果在于：本发明的系统中从控制器的配置方法和配置系统提供了一种全新的系统中从控制器的配置方式，通过本方法能够自动识别已安装在待控制单元中的从控制器的位置编号，从而实现对从控制器的准确配置，该配置方法方便、高效、成本低，避免了人为识别容易误匹配的问题。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的从控制器的配置系统的结构示意图。

图2为本发明一较佳实施例的系统中从控制器的配置方法的流程图。

图3为图1中待控制单元为单体电池时从控制器的配置系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，一种从控制器的配置系统，包括上位机1和四个从控制器2，每个从控制器2与上位机1通过CAN总线连接，具体为通过CANL和CANH信号线连接；每个从控制器2均包括输入接口IN和输出接口OUT，四个从控制器2通过输入接口IN和输出接口OUT如图1所示顺序级联。

其中，上位机1用于通过CAN总线向从控制器2发送第一命令；从控制器2用于在收到第一命令后生成随机数，并将该随机数作为报文ID；从控制器2还用于发送第一响应报文至上位机1；上位机1还用于在收到所有从控制器2的第一响应报文后判断所有的报文ID是否全不相同，若是则上位机1还用于按照从小到大的顺序在所有的报文ID中选择一个作为待配置的报文ID，该待配置的报文ID对应待配置的从控制器2；上位机1还用于向待配置的从控制器2发送第二命令；待配置的从控制器2用于在收到第二命令后发送第二响应报文至上位机1；待配置的从控制器2还用于发出触发信号，该触发信号用于控制下级的所有从控制器2依次逐级发出触发信号，下级的所有从控制器2在收到该触发信号后发送第二响应报文至上位机1。上位机1还用于在等待5秒后统计接收到的第二响应报文的数量N并获取位置为N的从控制器2的预设ID，然后将该预设ID发送至待配置的从控制器2；待配置的从控制器2还用于更新其内部的报文ID为预设ID。

图2为本实施例的系统中从控制器的配置方法的流程图，配置方法包括以下步骤：

步骤101、上位机1通过CAN总线向所有的从控制器2广播发送第一命令；

步骤102、从控制器2收到第一命令后在内部生成随机数，并将该随机数作为该从控制器2的报文ID；

步骤103、每个从控制器2发送第一响应报文至上位机1；

步骤104、上位机1收到所有从控制器2的第一响应报文后，判断所有的报文ID是否全不相同，若否则返回步骤101重新生成随机数，若是则执行步骤105；

步骤105、上位机1在所有的报文ID中按照从小到大的顺序选择一个作为待配置的报文ID，该待配置的报文ID对应待配置的从控制器2；

步骤106、上位机1继续向待配置的从控制器发送第二命令；

步骤107、待配置的从控制器2收到第二命令后发送第二响应报文至上位机1，同时发出触发信号控制下级的所有从控制器2依次逐级发出触发信号，下级的所有从控制器2在收到该触发信号后也发送第二响应报文至上位机1；

步骤108、上位机1等待5秒后统计接收到的第二响应报文的数量N；

步骤109、上位机1获取位置为N的从控制器2的预设ID；

步骤110、待配置的从控制器2存储预设ID；

步骤111、判断是否所有待配置的从控制器完成预设ID的存储，若是则执行步骤112，若否则执行步骤105；

步骤112、所有从控制器2读取存储的预设ID以完成从控制器的报文ID的配置。

本实施例中，触发信号采用上升沿触发，从控制器2的输入接口IN和输出接口OUT默认都为低电平，上一级从控制器2驱动其输出接口OUT输出高电平至下一级从控制器2的输入接口IN完成触发动作。需要说明的是，输入接口IN和输出接口OUT默认也可以为高电平，此时触发信号采用下降沿触发；当然，触发信号也可以采用电平触发，这可以根据具体情况调整，本实施例仅是给出了其中的一种实现方式。

下面继续以电池管理系统为例，进一步说明本发明的技术方案和技术效果。

本实施例中，如果步骤102中四个从控制器2生成的四个随机数分别为0x54，0x02，0x10，0x98，这四个随机数全不一样，分别一一对应图3中单体电池4至单体电池1上的四个从控制器。那么接下去步骤105中就会选取单体电池3对应的从控制器作为待配置的从控制器，因为其对应的随机数最小。步骤106中上位机会将报文ID值0x10作为报文数据场发送第二命令报文，该报文只有单体电池3对应的从控制器会响应，其它三个从控制器因为解析到数据场中的报文ID不符会忽略收到的第二命令报文。单体电池3对应的从控制器收到第二命令报文后会发送第二响应报文至上位机，同时驱动其OUT接口输出高电平使得单体电池2对应的从控制器检测到其IN接口上有上升沿触发信号，从而单体电池2对应的从控制器也发送第二响应报文至上位机，同时驱动其OUT接口输出高电平使得单体电池1对应的从控制器检测到其IN接口上有上升沿触发信号，单体电池1对应的从控制器收到触发信号后会发送第二响应报文至上位机，同时驱动其OUT接口输出高电平，但是由于单体电池1对应的从控制器为最后一级，所以没有下级的从控制器继续响应触发动作。由此可以获知上位机一共收到了三个第二响应报文，步骤108中的N为3，也就是单体电池3的位置编码为3，该电池的预设ID已事先保存在上位机中，上位机只需根据编号3即可获取单体电池3对应的预设ID，上位机将该预设ID发送至单体电池3对应的从控制器，该从控制器使用预设ID更新其内部的报文ID，从而完成单体电池3对应的从控制器的报文ID的自动配置。

后续采用相同的方式可以依次完成单体电池2、单体电池4及单体电池1的报文ID的自动配置，从而实现所有从控制器的报文ID的自动配置。

本实施例提供的配置方法和配置系统提供了一种全新的系统中从控制器的配置方式，解决了现有的配置方式需要提前配置从控制器并人工分别标注，安装至待控制单元时需要人工识别组合，整个配置过程中从控制器的仓储分类工作量大、从控制器的配置版本管理复杂、采用人为识别从控制器和待控制单元的对应关系容易出错的问题，通过本方法能够自动识别已安装在待控制单元中的从控制器的位置编号，从而实现对从控制器的准确配置，该配置方法方便、高效、成本低，避免了人为识别容易误匹配的问题。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种系统中从控制器的配置方法，其特征在于，所述系统包括上位机和多个从控制器，每个所述从控制器与所述上位机通过CAN总线连接，多个从控制器间顺序级联，所述配置方法包括以下步骤：

S1、所述上位机通过CAN总线向所述从控制器发送第一命令；

S2、所述从控制器收到所述第一命令后生成随机数，并将所述随机数作为报文ID；所述从控制器发送第一响应报文至所述上位机；

S3、所述上位机收到所有从控制器的第一响应报文后判断所有的报文ID是否全不相同，若是则执行步骤S4；

S4、所述上位机在所有的报文ID中选择待配置的报文ID，所述待配置的报文ID对应待配置的从控制器；所述上位机向所述待配置的从控制器发送第二命令；

S5、所述待配置的从控制器收到所述第二命令后发送第二响应报文至所述上位机，所述待配置的从控制器还发出触发信号，所述触发信号用于控制下级的所有从控制器依次逐级发出触发信号，下级的所有从控制器在收到所述触发信号后发送第二响应报文至所述上位机；

S6、所述上位机统计接收到的所述第二响应报文的数量N；所述上位机获取位置为N的从控制器的预设ID；所述上位机将所述预设ID发送至所述待配置的从控制器；

S7、所述待配置的从控制器更新所述报文ID为所述预设ID。

2.如权利要求1所述的系统中从控制器的配置方法，其特征在于，所述从控制器包括输入接口和输出接口，多个从控制器通过所述输入接口和所述输出接口级联。

3.如权利要求2所述的系统中从控制器的配置方法，其特征在于，所述输入接口默认为低电平，所述待配置的从控制器驱动所述输出接口输出高电平作为所述触发信号。

4.如权利要求1所述的系统中从控制器的配置方法，其特征在于，步骤S4中所述上位机按照从小到大的顺序在所有的报文ID中选择待配置的报文ID。

5.如权利要求1所述的系统中从控制器的配置方法，其特征在于，步骤S6中所述上位机等待预设时间后统计所述第二响应报文的数量N。

6.如权利要求5所述的系统中从控制器的配置方法，其特征在于，所述预设时间为3到6秒。

7.如权利要求1所述的系统中从控制器的配置方法，其特征在于，步骤S3中若否则执行步骤S1。

8.一种从控制器的配置系统，其特征在于，包括上位机和多个从控制器，每个所述从控制器与所述上位机通过CAN总线连接，多个从控制器间顺序级联；

所述上位机用于通过CAN总线向所述从控制器发送第一命令；

所述从控制器用于在收到所述第一命令后生成随机数，并将所述随机数作为报文ID；所述从控制器还用于发送第一响应报文至所述上位机；

所述上位机还用于在收到所有从控制器的第一响应报文后判断所有的报文ID是否全不相同，若是则所述上位机还用于按照从小到大的顺序在所有的报文ID中选择待配置的报文ID，所述待配置的报文ID对应待配置的从控制器；

所述上位机还用于向所述待配置的从控制器发送第二命令；

所述待配置的从控制器用于在收到所述第二命令后发送第二响应报文至所述上位机；所述待配置的从控制器还用于发出触发信号，所述触发信号用于控制下级的所有从控制器依次逐级发出触发信号，下级的所有从控制器在收到所述触发信号后发送第二响应报文至所述上位机；

所述上位机还用于在等待预设时间后统计接收到的所述第二响应报文的数量N并获取位置为N的从控制器的预设ID，然后将所述预设ID发送至所述待配置的从控制器；

所述待配置的从控制器还用于更新所述报文ID为所述预设ID。

9.如权利要求8所述的从控制器的配置系统，其特征在于，所述从控制器包括输入接口和输出接口，多个从控制器通过所述输入接口和所述输出接口级联；所述输入接口默认为低电平，所述待配置的从控制器驱动所述输出接口输出高电平作为所述触发信号。

10.如权利要求8所述的从控制器的配置系统，其特征在于，所述预设时间为3到6秒。