CN109270369B - 一种电池管理系统的子板识别模组及编号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池管理系统的子板识别模组及编号处理方法，识别模组包括：主板和串联的至少两个子板，主板一端与首子板连接，另一端与尾子板连接；子板包括开关、第一采样电路和第二采样电路；开关第一端与第一采样电路连接，第一采样电路另一端连接主电路，开关第二端接地，开关第三端与直流电源连接；第二采样电路连接第一子板的第一采样电路与第二子板的第一采样电路；目标子板开关处于第一采样电路与直流电源连接的第二闭合状态，其他子板开关处于第一采样电路接地的第一闭合状态，主板与首子板连接端的电压与目标子板标识信息对应的预设电压相同。本发明便于准确确定子板的编号，并对后续量产调试测试、问题定位及更新程序提供方便。

Description

一种电池管理系统的子板识别模组及编号处理方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池管理系统的子板识别模组及编号处理方法。

背景技术

随着电动汽车的普及，用户对电动汽车的续驶里程的需求也越来越高。为了满足续驶里程的需求，对电池包中电池的串数要求也越来越多，这样对电池管理系统(BatteryManagement System，简称BMS)的采集电压串数也越来越多。由于集成式的BMS不能满足以上要求，进而分布式的BMS越来越得到广泛应用。分布式BMS的主板的主要功能包括：总电压采集、总电流采集、温度采集、控制器局域网络(Controller Area Network)通信、唤醒BMS信号、继电器驱动、绝缘检测等，子板的主要功能是单体电压的采集、温度采集等。

目前在BMS中有一个主板，多个子板，由于子板的数量较多，而现有量产技术在刷新子板软件时，不能直接确定子板的编号，而是通过人工方式找到对应子板，才可以对相应子板进行软件更新，其操作不便。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池管理系统的子板识别模组及编号处理方法，解决了现有技术中不便于对BMS中的相应子板进行处理操作的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池管理系统的子板识别模组，包括：

主板；

通过一主电路串联连接的至少两个子板，所述主板的一端与位于所述串联连接的至少两个子板中第一端的首子板连接，另一端与位于所述串联连接的至少两个子板中第二端的尾子板连接；

所述子板包括开关、第一采样电路和第二采样电路；

所述开关的第一端与所述第一采样电路连接，所述第一采样电路的另一端连接于所述主电路，所述开关的第二端接地，所述开关的第三端与直流电源连接；所述第二采样电路连接于第一子板的第一采样电路与所述主电路的连接端，与第二子板的第一采样电路与所述主电路的连接端之间；其中，所述第一子板为所述至少两个子板中的一个，所述第二子板为所述至少两个子板中与所述第一子板相邻的一子板；

所述开关包括控制所述第一采样电路接地的第一闭合状态，以及控制所述第一采样电路与所述直流电源连接的第二闭合状态；

其中，所述至少两个子板中目标子板的开关处于所述第二闭合状态，所述至少两个子板中除所述目标子板外的子板的开关处于所述第一闭合状态时，所述主板与所述首子板的连接端的电压值与所述目标子板的标识信息对应的预设电压值相同。

优选地，所述第一采样电路包括第一电阻；

所述第一电阻的一端与所述开关的第一端连接，所述第一电阻的另一端连接于所述主电路上。

优选地，所述第二采样电路包括第二电阻；

所述第二电阻连接于所述第一子板的第一采样电路和所述主电路的连接端，与所述第二子板的第一采样电路和所述主电路的连接端之间。

优选地，所述第一电阻的电阻值为所述第二电阻的电阻值的二倍。

优选地，所述主板包括：第三电阻；

所述第三电阻的第一端与所述尾子板连接，所述第三电阻的第二端接地。

优选地，所述第三电阻的电阻值与所述第二电阻的电阻值相同。

优选地，所述主板包括：分压电路；

所述分压电路的一端与所述主板的处理器连接，另一端与所述首子板连接。

优选地，所述分压电路包括：

第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述主板的处理器连接，所述第四电阻的第二端与所述首子板连接；

电容，所述电容的第一端与所述第四电阻的第二端连接，所述电容的第二端接地。

优选地，所述主板与所述子板之间通过CAN连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电池管理系统的子板编号处理方法，应用于如上所述的电池管理系统的子板识别模组，所述方法包括：

所述主板向N个子板中的每一子板发送一标识信息，其中，N为大于1的整数；

所述主板控制所述N个子板中的第M个子板的开关处于所述第二闭合状态，以及控制所述N个子板中除所述第M个子板之外的子板的开关处于所述第一闭合状态，并获取所述主板与所述首子板的连接端的电压值；其中，M为1～N中的整数；

判断所述电压值是否与所述第M个子板的标识信息相匹配；

若所述电压值与所述第M个子板的标识信息相匹配，则将所述标识信息确定为所述第M个子板的编号。

优选地，判断所述电压值是否与所述第M个子板的标识信息相匹配，包括：

根据所述电压值，确定预设编号列表中与所述电压值相对应的目标标识信息；

若所述目标标识信息与所述第M个子板的标识信息相同，则确定所述电压值与所述第M个子板的标识信息相匹配。

优选地，判断所述电压值是否与所述第M个子板的标识信息相匹配之后，还包括：

若所述目标标识信息与所述第M个子板的标识信息不相同，则将所述目标标识信息确定为所述第M个子板的编号。

本发明的实施例的有益效果是：

上述方案中，在子板中设置有开关、第一采样电路和第二采样电路，当子板中开关的开关状态(包括：第一闭合状态和第二闭合状态)具有不同组合形式时，主板于首子板的连接端的电压值不同。这样，通过主板控制子板中开关的开关状态，控制所述至少两个子板中目标子板(目标子板为至少两个子板中的一个)的开关处于第二闭合状态，控制至少两个子板中除所述目标子板外的子板的开关处于第一闭合状态，可以根据检测到的主板与首子板的连接端的电压值确定该目标子板的标识信息(编号)，从而便于在量产技术中可以根据子板的标识信息刷新子板软件，并把更新软件有效刷进对应子板，进而对后续量产调试测试、问题定位及更新程序提供方便。

附图说明

图1表示本发明实施例的电池管理系统的子板识别模组的示意图；

图2表示本发明实施例的电池管理系统的子板识别模组的等效电路图；

图3表示本发明实施例中K1处于第二闭合状态且除K1外的其他开关处于第一闭合状态时的等效电路图；

图4表示本发明实施例中K2处于第二闭合状态且除K2外的其他开关处于第一闭合状态时的等效电路图；

图5表示本发明实施例中K3处于第二闭合状态且除K2外的其他开关处于第一闭合状态时的等效电路图；

图6表示本发明实施例中Kn处于第二闭合状态且除Kn外的其他开关处于第一闭合状态时的等效电路图；

图7标识本发明实施例的电池管理系统的子板编号处理方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种电池管理系统的子板识别模组，包括：主板1以及通过一主电路串联连接的至少两个子板2。

所述主板1的一端与位于所述串联连接的至少两个子板2中第一端的首子板21连接，另一端与位于所述串联连接的至少两个子板2中第二端的尾子板22连接。

所述子板2包括开关201、第一采样电路202和第二采样电路203；所述开关201的第一端与所述第一采样电路202连接，所述第一采样电路202的另一端连接于所述主电路，所述开关201的第二端接地，所述开关201的第三端与直流电源连接；所述第二采样电路203连接于第一子板的第一采样电路与所述主电路的连接端，与第二子板的第一采样电路与所述主电路的连接端之间；其中，所述第一子板为所述至少两个子板2中的一个，所述第二子板为所述至少两个子板2中与所述第一子板相邻的一子板。

所述开关201包括控制所述第一采样电路202接地的第一闭合状态，以及控制所述第一采样电路202与所述直流电源连接的第二闭合状态。

其中，所述至少两个子板2中目标子板的开关处于所述第二闭合状态，所述至少两个子板2中除所述目标子板外的子板的开关处于所述第一闭合状态时，所述主板1与所述首子板21的连接端的电压值与所述目标子板的标识信息对应的预设电压值相同。

具体的，所述主板1与所述子板2之间通过CAN连接，通过CAN实现主板1与子板2之间的通信。

该实施例中，首子板21与第一子板可以相同或不同，即第一子板可以是首子板21，那么第二子板为与首子板21相邻的子板。尾子板22与第二子板可以相同或不同，即第二子板可以是尾子板22，那么第一子板是与尾子板22相邻的子板。

上述方案中，在子板2中设置有开关201、第一采样电路202和第二采样电路203，当子板2中开关201的开关状态(包括：第一闭合状态和第二闭合状态)具有不同组合形式时，主板1于首子板21的连接端的电压值不同。这样，通过主板1控制子板2中开关201的开关状态，控制所述至少两个子板2中目标子板(目标子板为至少两个子板中的一个)的开关201处于第二闭合状态，控制至少两个子板2中除所述目标子板外的子板2的开关201处于第一闭合状态，可以根据检测到的主板1与首子板21的连接端的电压值确定该目标子板的标识信息(编号)，从而便于在量产技术中可以根据子板2的标识信息刷新子板2软件，并把更新软件有效刷进对应子板2，进而对后续量产调试测试、问题定位及更新程序提供方便。

进一步地，所述第一采样电路202包括第一电阻；所述第一电阻的一端与所述开关201的第一端连接，所述第一电阻的另一端连接于所述主电路上。

所述第二采样电路203包括第二电阻；所述第二电阻连接于所述第一子板的第一采样电路和所述主电路的连接端，与所述第二子板的第一采样电路和所述主电路的连接端之间。

优选地，所述第一电阻的电阻值为所述第二电阻的电阻值的二倍，以便于计算不同开关状态的组合情况下，主板1与首子板21之间的电压值，从而便于预先建立主板1与首子板21之间的电压值，与子板2标识信息之间对应关系，建立编号列表。

更进一步地，所述主板1包括：第三电阻101；所述第三电阻101的第一端与所述尾子板22连接，所述第三电阻101的第二端接地。

优选地，所述第三电阻101的电阻值与所述第二电阻的电阻值相同，以匹配子板2中的第二采样电路203，以便于计算不同开关状态的组合情况下，主板1与首子板21之间的电压值，还能够保证子板2中第一采样电路202和第二采样电路203的一致性。

此外，所述主板1包括：分压电路102；所述分压电路102的一端与所述主板1的处理器103连接，另一端与所述首子板21连接。

具体的，所述分压电路102包括：第四电阻和电容。

所述第四电阻的第一端与所述主板1的处理器103连接，所述第四电阻的第二端与所述首子板21连接；所述电容的第一端与所述第四电阻的第二端连接，所述电容的第二端接地。该方案中，第四电阻起到的分压作用，电容起到滤波的作用。

如图2，给出了一种电池管理系统的子板识别模组的等效电路图。

其中，电阻R2、R4、R6……R(2n)以及R1和Rθ的电阻值为R，R可以为任意设定的电阻值，且为常数；电阻R3、R5、R7……R(2n+1)的电阻值为2R。

当子板中的开关K1闭合接通直流电源VCC时，例如：VCC为5V，其他子板中的开关(K2、K3……Kn)均接通GND，此时的等效电路如图3。由图3可知，主板与首子板的连接端VOL处的电压为(1/2)VCC。

当子板中的开关K2闭合接通VCC时，其他子板中的开关(K1、K3、K4……Kn)均接通GND，此时的等效电路如图4。由图4可知，主板与首子板的连接端VOL处的电压为(1/4)VCC。

当子板中的开关K3闭合接通VCC时，其他子板中的开关(K1、K2、K4、K5……Kn)均接通GND，此时的等效电路如图5。由图5可知，主板与首子板的连接端VOL处的电压为(1/8)VCC。

当子板中的开关Kn闭合接通VCC时，其他子板中的开关(K1、K2、K3、K4……Kn-1)接通GND，此时的等效电路如图6。由图6可知，主板与首子板的连接端VOL处的电压为(1/2ⁿ)VCC。

由此，可以得到主板测得VOL处电压值与子板编号(ID)之间对应的真值表，如下表1所示。

表1

子板编号	VOL的电压值
		ID1	(1/2)VCC
ID2	(1/4)VCC
		ID3	(1/8)VCC
…	…
		IDn	(1/2<sup>n</sup>)VCC

如图7，本发明实施例还提供了一种电池管理系统的子板编号处理方法，应用于如上所述的电池管理系统的子板识别模组，所述方法包括：

步骤71：所述主板向N个子板中的每一子板发送一标识信息。

其中，N为大于1的整数。

具体的，主板可以采用广播方式分别向每一个子板发送一标识信息，该标识信息包含有子板的编号。特别的主板在通过向子板发送标识信息对子板进行编号的过程中，编号的顺序可以是随机的。

步骤72：所述主板控制所述N个子板中的第M个子板的开关处于所述第二闭合状态，以及控制所述N个子板中除所述第M个子板之外的子板的开关处于所述第一闭合状态，并获取所述主板与所述首子板的连接端的电压值。

其中，M为1～N中的整数。

需要说明的是，主板控制所述N个子板中的第M个子板的开关处于所述第二闭合状态时，主板不一定能够确定该第M个子板的编号，可以认为是主板控制所述N个子板中的一个子板的开关处于所述第二闭合状态，其他开关均处于所述第一闭合状态。或者，主板还可以按照上述步骤中广播的顺序，依次控制一个子板的开关处于第二闭合状态，其他开关均处于所述第一闭合状态，以便于依次对子板进行广播的编号与对应的电压值进行匹配，防止漏处理或者重复处理，从而还有利于提高工作效率。

步骤73：判断所述电压值是否与所述第M个子板的标识信息相匹配。

具体的，上述步骤72包括：根据所述电压值，确定预设编号列表中与所述电压值相对应的目标标识信息；若所述目标标识信息与所述第M个子板的标识信息相同，则确定所述电压值与所述第M个子板的标识信息相匹配。

该实施例中，预设编号列表可以是上述实施例中的表1，预设编号列表包括有预设的主板与所述首子板的连接端的电压值与子板的标识信息之间的对应关系。通过获取的电压值，在预设编号列表中查找与该获取的电压值相同的预设的目标电压值，并确定该预设的目标电压值对应的目标标识信息。若该目标标识信息与主板向该第M个子板广播的标识信息相同，则确定该获取的电压值与主板向第M个子板广播的标识信息相匹配。

或者，还可以是根据主板向该第M个子板广播的标识信息，在预设编号列表中查找与该广播的标识信息相同的目标标识信息，并确定该目标标识信息对应的预设电压值，若该预设电压值与该获取的电压值相同，则确定该获取的电压值与主板向第M个子板广播的标识信息相匹配。

步骤74：若所述电压值与所述第M个子板的标识信息相匹配，则将所述标识信息确定为所述第M个子板的编号。

进一步地，判断所述电压值是否与所述第M个子板的标识信息相匹配之后，还包括：若所述目标标识信息与所述第M个子板的标识信息不相同，则将所述目标标识信息确定为所述第M个子板的编号。具体的，主板通过CAN直接将目标标识信息设置为该第M个子板的编号。

该方案中，通过预先对子板进行编号处理，并且目标子板的编号与目标子板中的开关处于第二闭合状态且其他开关处于第一闭合状态时，主板与首子板的连接端的电压值之间具有对应关系，这样通过检测主板与首子板的连接端的电压值即可确定该目标子板的编号(标识信息)，从而便于在量产技术中可以根据子板的标识信息刷新子板软件，并把更新软件有效刷进对应子板，进而对后续量产调试测试、问题定位及更新程序提供方便。

本发明实施例还提供了一种电池管理系统的子板编号处理设备，应用于如上所述的电池管理系统的子板识别模组，所述设备包括：

发送模块，用于向N个子板中的每一子板发送一标识信息。

其中，N为大于1的整数。

获取模块，用于控制所述N个子板中的第M个子板的开关处于所述第二闭合状态，以及控制所述N个子板中除所述第M个子板之外的子板的开关处于所述第一闭合状态，并获取所述主板与所述首子板的连接端的电压值。

其中，M为1～N中的整数。

判断模块，用于判断所述电压值是否与所述第M个子板的标识信息相匹配。

第一处理模块，用于若所述电压值与所述第M个子板的标识信息相匹配，则将所述标识信息确定为所述第M个子板的编号。

其中，判断模块包括：

确定单元，用于根据所述电压值，确定预设编号列表中与所述电压值相对应的目标标识信息。

判断单元，用于若所述目标标识信息与所述第M个子板的标识信息相同，则确定所述电压值与所述第M个子板的标识信息相匹配。

其中，所述设备还包括：

第二处理模块，用于在判断模块执行所述电压值是否与所述第M个子板的标识信息相匹配的步骤之后，若所述目标标识信息与所述第M个子板的标识信息不相同，则将所述目标标识信息确定为所述第M个子板的编号。

该方案中，通过预先对子板进行编号处理，并且目标子板的编号与目标子板中的开关处于第二闭合状态且其他开关处于第一闭合状态时，主板与首子板的连接端的电压值之间具有对应关系，这样通过检测主板与首子板的连接端的电压值即可确定该目标子板的编号(标识信息)，从而便于在量产技术中可以根据子板的标识信息刷新子板软件，并把更新软件有效刷进对应子板，进而对后续量产调试测试、问题定位及更新程序提供方便。

为了更好的达到上述技术效果，本发明实施例还提供了一种处理设备，包括处理器，存储器，存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电池管理系统的子板编号处理方法的步骤。此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电池管理系统的子板编号处理方法的步骤。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”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”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，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电池管理系统的子板识别模组，其特征在于，包括：

主板；

通过一主电路串联连接的至少两个子板，所述主板的一端与位于所述串联连接的至少两个子板中第一端的首子板连接，另一端与位于所述串联连接的至少两个子板中第二端的尾子板连接；

所述子板包括开关、第一采样电路和第二采样电路；

所述开关的第一端与所述第一采样电路连接，所述第一采样电路的另一端连接于所述主电路，所述开关的第二端接地，所述开关的第三端与直流电源连接；所述第二采样电路连接于第一子板的第一采样电路与所述主电路的连接端，与第二子板的第一采样电路与所述主电路的连接端之间；其中，所述第一子板为所述至少两个子板中的一个，所述第二子板为所述至少两个子板中与所述第一子板相邻的一子板；

所述开关包括控制所述第一采样电路接地的第一闭合状态，以及控制所述第一采样电路与所述直流电源连接的第二闭合状态；

其中，所述至少两个子板中目标子板的开关处于所述第二闭合状态，所述至少两个子板中除所述目标子板外的子板的开关处于所述第一闭合状态时，所述主板与所述首子板的连接端的电压值与所述目标子板的标识信息对应的预设电压值相同；

其中，所述第一采样电路包括第一电阻；所述第一电阻的一端与所述开关的第一端连接，所述第一电阻的另一端连接于所述主电路上；

所述第二采样电路包括第二电阻；所述第二电阻连接于所述第一子板的第一采样电路和所述主电路的连接端，与所述第二子板的第一采样电路和所述主电路的连接端之间；

其中，所述第一电阻的电阻值为所述第二电阻的电阻值的二倍。

2.根据权利要求1所述的电池管理系统的子板识别模组，其特征在于，所述主板包括：第三电阻；

所述第三电阻的第一端与所述尾子板连接，所述第三电阻的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的电池管理系统的子板识别模组，其特征在于，所述第三电阻的电阻值与所述第二电阻的电阻值相同。

4.根据权利要求1所述的电池管理系统的子板识别模组，其特征在于，所述主板包括：分压电路；

所述分压电路的一端与所述主板的处理器连接，另一端与所述首子板连接。

5.根据权利要求4所述的电池管理系统的子板识别模组，其特征在于，所述分压电路包括：

第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述主板的处理器连接，所述第四电阻的第二端与所述首子板连接；

电容，所述电容的第一端与所述第四电阻的第二端连接，所述电容的第二端接地。

6.根据权利要求1所述的电池管理系统的子板识别模组，其特征在于，所述主板与所述子板之间通过控制器局域网络CAN连接。

7.一种电池管理系统的子板编号处理方法，应用于如权利要求1至6中任一项所述的电池管理系统的子板识别模组，其特征在于，所述方法包括：

所述主板向N个子板中的每一子板发送一标识信息，其中，N为大于1的整数；

所述主板控制所述N个子板中的第M个子板的开关处于所述第二闭合状态，以及控制所述N个子板中除所述第M个子板之外的子板的开关处于所述第一闭合状态，并获取所述主板与所述首子板的连接端的电压值；其中，M为1～N中的整数；

判断所述电压值是否与所述第M个子板的标识信息相匹配；

若所述电压值与所述第M个子板的标识信息相匹配，则将所述标识信息确定为所述第M个子板的编号。

8.根据权利要求7所述的电池管理系统的子板编号处理方法，其特征在于，判断所述电压值是否与所述第M个子板的标识信息相匹配，包括：

根据所述电压值，确定预设编号列表中与所述电压值相对应的目标标识信息；

若所述目标标识信息与所述第M个子板的标识信息相同，则确定所述电压值与所述第M个子板的标识信息相匹配。

9.根据权利要求8所述的电池管理系统的子板编号处理方法，其特征在于，判断所述电压值是否与所述第M个子板的标识信息相匹配之后，还包括：

若所述目标标识信息与所述第M个子板的标识信息不相同，则将所述目标标识信息确定为所述第M个子板的编号。

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