CN109474711A - 地址分配方法及电池管理系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种地址分配方法及电池管理系统，该电池管理系统包括多个子电池管理单元及主电池管理单元，在该电池管理系统中由主电池管理单元通过通信总线向各子电池管理单元广播地址配置指令，并通过控制子电池管理单元的通用IO接口片选响应地址配置指令的子电池管理单元，从而使得电池管理系统在上电时可以自动为子电池管理单元分配通信地址，不需要手动操作，方便了配置过程，并且不易出错。

Description

地址分配方法及电池管理系统

技术领域

本申请涉及电动汽车电池管理技术领域，具体而言，涉及一种地址分配方法及电池管理系统。

背景技术

电池模组是电动汽车中的重要组成部件，为保证电池模组的稳定性安全性，需要对电池模组进行监控管理。电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)是一种用于电池进行监控管理的系统，当前的电池管理系统中，常分为分布式管理系统和集中式管理系统，其中，在分布式管理系统中，由多个子电池管理单元与主电池管理单元组成，各子电池管理单元可以相对独立地对相应的电池模组进行管理控制，并各子电池管理单元可以作为从设备与主电池管理单元通信，接收主电池管理单元发送的命令并上报采集到的电池信息。

在分布式的管理系统中，通常需要主电池管理单元与从设备通过总线进行通信，这就需要为从设备分配通信地址。在现有技术中，或通过使用固定电阻或拨码开关的方式为各电池管理单元设置通信地址，或通过在子电池管理单元的存储器中预先写入通信地址。这些方式都需要售后维护人员在电池模组设置好后手动进行地址设备，不方便维护，并且手动设置可能出现通信地址重合导致无法通信的情况。

发明内容

第一方面，本申请提供一种地址分配方法，应用于包括主电池管理单元及N个子电池管理单元的电池管理系统；

所述主电池管理单元通过通信总线与所述N个子电池管理单元通信；每个所述子电池管理单元还至少包括第一通用IO端口及第二通用IO端口；所述N个子电池管理单元的初始地址为同一预设的默认地址；

第1个子电池管理单元的第一通用IO端口与主电池管理单元连接；

第k个子电池管理单元的第一通用IO端口与第k-1个子电池管理单元的第二通用IO端口连接，第k个子电池管理单元的第二通用IO端口与第k+1个子电池管理单元的第一通用IO端口连接，其中，k为2到N-1的整数；

所述地址分配方法包括：

所述主电池管理单元向第1个子电池管理单元的第一通用IO端口发送使能信号；

所述主电池管理单元通过通信总线依次广播第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令，所述地址设置指令用于将第一通用IO端口有接收到使能信号、且通信地址为所述默认地址的子电池管理单元配置为使用该地址设置指令指示的地址作为新的通信地址，并使该子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号，其中，i为1到N的整数，且所述第1通信地址到第i通信地址不同于所述默认地址。

可选地，在上述方法中，第N个子电池管理单元的第二通用IO端口与所述主电池管理单元连接；所述方法还包括：

若所述主电池管理单元检测到所述第N个子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号，则判断所有所述子电池管理单元的地址分配已完成。

可选地，在上述方法中，第N个子电池管理单元的第二通用IO端口与所述主电池管理单元连接；所述方法还包括：

若所述主电池管理单元超过一预设时长未检测到所述第N个子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号，则发出地址分配失败告警。

可选地，在上述方法中，所述主电池管理单元通过通信总线依次广播第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令的步骤，包括：

所述主电池管理单元通过所述通信总线按照一预设时间间隔依次广播所述第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令。

可选地，在上述方法中，所述通信总线为SPI总线，所述子电池管理单元的SPI使能口均设置保持使能，所述通信总线在SPI总线上根据所述子电池管理单元的通信地址与子电池管理单元进行通信。

第二方面，本申请提供一种电池管理系统，包括主电池管理单元及N个子电池管理单元；

所述主电池管理单元通过通信总线与所述N个子电池管理单元通信；每个所述子电池管理单元还至少包括第一通用IO端口及第二通用IO端口；所述N个子电池管理单元的初始地址为同一预设的默认地址；

第1个子电池管理单元的第一通用IO端口与主电池管理单元连接；

第k个子电池管理单元的第一通用IO端口与第k-1个子电池管理单元的第二通用IO端口连接，第k个子电池管理单元的第二通用IO端口与第k+1个子电池管理单元的第一通用IO端口连接，其中，k为2到N-1的整数；

所述主电池管理单元用于在为所述N个子电池管理单元分配地址时，向第1个子电池管理单元的第一通用IO端口发送使能信号；

所述主电池管理单元还用于通过通信总线依次广播第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令，所述地址设置指令用于将第一通用IO端口有接收到使能信号、且通信地址为所述默认地址的子电池管理单元配置为使用该地址设置指令指示的地址作为新的通信地址，并使该子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号，其中，i为1到N的整数，且所述第1通信地址到第i通信地址不同于所述默认地址。

可选地，在上述电池管理系统中，第N个子电池管理单元的第二通用IO端口与所述主电池管理单元连接；

所述主控设备还用于在检测到所述第N个子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号时，判断所有所述子电池管理单元的地址分配已完成。

可选地，在上述电池管理系统中，第N个子电池管理单元的第二通用IO端口与所述主电池管理单元连接；

所述主控设备还用于在超过一预设时长未检测到所述第N个子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号时，发出地址分配失败告警。

可选地，在上述电池管理系统中，所述主电池管理单元在广播所述地址设置指令时，按照一预设时间间隔依次广播所述第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令。

可选地，在上述电池管理系统中，所述通信总线为SPI总线，所述子电池管理单元的SPI使能口均设置保持使能，所述通信总线在SPI总线上根据所述子电池管理单元的通信地址与子电池管理单元进行通信。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请提供一种地址分配方法及电池管理系统，由主电池管理单元通过通信总线广播地址配置指令，并通过控制子电池管理单元的通用IO接口进行地址片选，从而使得电池管理系统在上电时可以自动为子电池管理单元分配通信地址，不需要手动操作，方便了配置过程，并且不易出错。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电池管理系统的电路连接示意图之一；

图2为本申请实施例提供的地址分配方法的流程示意图之一；

图3为本申请实施例提供的电池管理系统的电路连接示意图之二；

图4为本申请实施例提供的地址分配方法的流程示意图之二。

图标：10-电池管理系统；100-主电池管理单元；200-子电池管理单元；300-通信总线。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参照图1，图1为本实施例提供的电池管理系统10的电路连接结构示意图。

在本实施例中，所述电池管理系统10可以包括主电池管理单元100及N个子电池管理单元200。所述多个子电池管理单元200可以分别设置在不同的电池模组上，用于对相应的电池模组进行管理。

所述主电池管理单元100通过通信总线300与所述N个子电池管理单元200通信，所述主电池管理单元100可以通过所述通信总线300向所述子电池管理单元200发送控制指令，或获取子电池管理单元200采集的电池模组信息。

所述子电池管理单元200还包括多个通用IO端口，其中至少包括第一通用IO端口及第二通用IO端口。

所述N个子电池管理单元200分别通过其第一通用IO端口和第二通用IO端口一次连接。

具体地，第1个子电池管理单元200的第一通用IO端口与主电池管理单元100连接。

第k个子电池管理单元200的第一通用IO端口与第k-1个子电池管理单元200的第二通用IO端口连接，第k个子电池管理单元200的第二通用IO端口与第k+1个子电池管理单元200的第一通用IO端口连接，其中，k为2到N-1的整数。

在本实施例中，所述N个子电池管理单元200的初始地址为同一预设的默认地址。根据从设备数量的不同，可以设置不同的初始地址，例如，在有8个子电池管理单元200的情况下，所述初始地址可以设置为0x07，即二级制的00000111。

所述N个子电池管理单元200在初始化时第一通用IO端口及第二通用IO端口都处于高电位状态，即第一通用IO端口及第二通用IO端口都被置1。

请参照图2，图2为本实施例还提供一种应用于上述电池管理系统10的地址分配方法的流程示意图，下面对该方法的各个步骤进行详细阐述。

步骤S110，所述主电池管理单元100向第1个子电池管理单元200的第一通用IO端口发送使能信号。

步骤S120，所述主电池管理单元100通过通信总线300依次广播第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令，所述地址设置指令用于将第一通用IO端口有接收到使能信号、且通信地址为所述默认地址的子电池管理单元200配置为使用该地址设置指令指示的地址作为新的通信地址，并使该子电池管理单元200的第二通用IO端口输出使能信号，其中，i为1到N的整数，且所述第1通信地址到第i通信地址不同于所述默认地址。

具体地，在步骤S110中，所述主电池管理单元100首先向第1个子电池管理单元200的第一通用IO端口发送使能信号。也就是说，所述主电池管理单元100首先将与所述第1个子电池管理单元200连接的第一通用IO端口的电位拉低，这时所述第1个子电池管理单元200的第一通用IO端口检测到低电位信号，则认为受到收到了使能信号。

然后在步骤S120中，主电池管理单元100广播第1通信地址的地址设置指令，此时，所有电池管理自子单元的当前地址都是所述默认地址，但是只有第1个子电池管理单元200的第一通用IO端口接收到了使能信号，因此，仅有第1个子电池管理单元200会将其通信地址设置为第1通信地址。然后所述第1个子电池管理单元200还根据所述地址设置从其第二通用IO端口输出使能信号。

例如，在步骤S120中，主电池管理单元100广播地址0x00的地址设置指令，此时，所有子电池管理单元200的当前地址都是默认的0x07，但是只有第1个子电池管理单元200的第一通用IO端口接收到的使能信号，因此，仅有第1个子电池管理单元200会将其通信地址设置为0x00。然后，所述第1个子电池管理单元200还将其第二通用IO端口电位拉低向第2个子电池管理单元200输出使能信号。

接下来，主控设备广播第2通信地址的地址设置指令，此时，第1个子电池管理单元200的当前地址已经不是所述默认地址了，第2个到第N个子电池管理单元200的通信地址仍然是所述默认地址，但在第2个到第N个子电池管理单元200中，只有第2个子电池管理单元200接收到了使能信号，因此，仅有第2个子电池管理单元200会将其通信地址设置为第2通信地址。同时，所述第2个子电池管理单元200还通过其第二通用IO端口向第3个子电池管理单元200的第一通用IO端口输出使能信号。

例如，在步骤S120中，主电池管理单元100再次广播地址0x01的地址设置指令，此时，所述第2个到第N个子电池管理单元200当前地址都是默认的0x07，但是只有第2个子电池管理单元200的第一通用IO端口接收到了来自第1个子电池管理单元200的使能信号，因此，仅有第2个子电池管理单元200会将其通信地址设置为0x01。然后，所述第2个子电池管理单元200还通过其第二通用IO端口向第3个子电池管理单元200输出使能信号。同时，所述第2个子电池管理单元200还将其第二通用IO端口的电位拉低，以向第3个子电池管理单元200的第一通用IO端口输出使能信号。

依次类推，在步骤S120中，主电池管理单元100会依次广播第1通信地址到第i通信地址的地址设置指令，其中，i为1到N的整数。如此，可以将第1个子电池管理单元200到第N个子电池管理单元200自动地设置为不同的通信地址。

可选地，在本实施例中，为了是各子电池管理单元200有时间响应接收到的地址设置指令，在本实施例中，所述主电池管理单元100通过所述通信总线300按照一预设时间间隔依次广播所述第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令。

可选地，请参照图3，在本实施例中，第N个子电池管理单元200的第二通用IO端口与所述主电池管理单元100连接。请参照图4，所述地址分配方法还可以包括步骤S130。

步骤S130，若所述主电池管理单元100检测到所述第N个子电池管理单元200的第二通用IO端口输出使能信号，则判断所有所述子电池管理单元200的地址分配已完成。

可选地，请再次参照图4，所述地址分配方法还可以包括步骤S140。

步骤S140，若所述主电池管理单元100超过一预设时长未检测到所述第N个子电池管理单元200的第二通用IO端口输出使能信号，则发出地址分配失败告警。

如此，所述主电池管理单元100可以通过所述第N个子电池管理单元200的第二通用IO端口输出的信号判断地址分配是否完成或是否失败。

综上所述，本申请提供一种地址分配方法及电池管理系统，由主电池管理单元通过通信总线广播地址配置指令，并通过控制子电池管理单元的通用IO接口进行片选，从而使得电池管理系统在上电时可以自动为子电池管理单元分配通信地址，不需要手动操作，方便了配置过程，并且不易出错。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种地址分配方法，其特征在于，应用于包括主电池管理单元及N个子电池管理单元的电池管理系统；

所述主电池管理单元通过通信总线与所述N个子电池管理单元通信；每个所述子电池管理单元还至少包括第一通用IO端口及第二通用IO端口；所述N个子电池管理单元的初始地址为同一预设的默认地址；

第1个子电池管理单元的第一通用IO端口与主电池管理单元连接；

第k个子电池管理单元的第一通用IO端口与第k-1个子电池管理单元的第二通用IO端口连接，第k个子电池管理单元的第二通用IO端口与第k+1个子电池管理单元的第一通用IO端口连接，其中，k为2到N-1的整数；

所述地址分配方法包括：

所述主电池管理单元向第1个子电池管理单元的第一通用IO端口发送使能信号；

所述主电池管理单元通过通信总线依次广播第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令，所述地址设置指令用于将第一通用IO端口有接收到使能信号、且通信地址为所述默认地址的子电池管理单元配置为使用该地址设置指令指示的地址作为新的通信地址，并使该子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号，其中，i为1到N的整数，且所述第1通信地址到第i通信地址不同于所述默认地址。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第N个子电池管理单元的第二通用IO端口与所述主电池管理单元连接；所述方法还包括：

若所述主电池管理单元检测到所述第N个子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号，则判断所有所述子电池管理单元的地址分配已完成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第N个子电池管理单元的第二通用IO端口与所述主电池管理单元连接；所述方法还包括：

若所述主电池管理单元超过一预设时长未检测到所述第N个子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号，则发出地址分配失败告警。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主电池管理单元通过通信总线依次广播第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令的步骤，包括：

所述主电池管理单元通过所述通信总线按照一预设时间间隔依次广播所述第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信总线为SPI总线，所述子电池管理单元的SPI使能口均设置保持使能，所述通信总线在SPI总线上根据所述子电池管理单元的通信地址与子电池管理单元进行通信。

6.一种电池管理系统，其特征在于，包括主电池管理单元及N个子电池管理单元；

所述主电池管理单元通过通信总线与所述N个子电池管理单元通信；每个所述子电池管理单元还至少包括第一通用IO端口及第二通用IO端口；所述N个子电池管理单元的初始地址为同一预设的默认地址；

第1个子电池管理单元的第一通用IO端口与主电池管理单元连接；

第k个子电池管理单元的第一通用IO端口与第k-1个子电池管理单元的第二通用IO端口连接，第k个子电池管理单元的第二通用IO端口与第k+1个子电池管理单元的第一通用IO端口连接，其中，k为2到N-1的整数；

所述主电池管理单元用于在为所述N个子电池管理单元分配地址时，向第1个子电池管理单元的第一通用IO端口发送使能信号；

所述主电池管理单元还用于通过通信总线依次广播第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令，所述地址设置指令用于将第一通用IO端口有接收到使能信号、且通信地址为所述默认地址的子电池管理单元配置为使用该地址设置指令指示的地址作为新的通信地址，并使该子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号，其中，i为1到N的整数，且所述第1通信地址到第i通信地址不同于所述默认地址。

7.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，第N个子电池管理单元的第二通用IO端口与所述主电池管理单元连接；

所述主控设备还用于在检测到所述第N个子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号时，判断所有所述子电池管理单元的地址分配已完成。

8.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，第N个子电池管理单元的第二通用IO端口与所述主电池管理单元连接；

所述主控设备还用于在超过一预设时长未检测到所述第N个子电池管理单元的第二通用IO端口输出使能信号时，发出地址分配失败告警。

9.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，所述主电池管理单元在广播所述地址设置指令时，按照一预设时间间隔依次广播所述第1通信地址到第i通信地址对应的地址设置指令。

10.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，所述通信总线为SPI总线，所述子电池管理单元的SPI使能口均设置保持使能，所述通信总线在SPI总线上根据所述子电池管理单元的通信地址与子电池管理单元进行通信。