CN110647478B - 一种串行通信设备地址设置的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种串行通信设备地址设置的方法和系统，包括以下步骤：在系统待接入物理位置接口侧，配置元件或电路，组成电阻/电压/电流电参数定值或比例受控信号接口，选定有效工作额定范围值域，对应约定物理地址有效编码整数值范围，制定设备通信地址换算表，在待接入侧实现通信地址标定；通过连接物理位置端口、接入设备自主检测识别受控电参数、识别位置编码、设定通信地址，无须人工手动介入、易于使用维护；本发明能有效、清晰、准确地标定受控电参数，关联物理位置、场景、机位工况，使接入设备快速自主检测受控电参数并配置唯一通信地址，提高串行通信联接的快速性、便捷性、可靠性。

Description

一种串行通信设备地址设置的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信设备数据传输领域，具体是一种多场景多属主多设备运行的串行通信系统。

背景技术

串行接口通信是一种在设备与设备之间或设备内部的部件之间进行数据传输的一种常用方式，包括约定标准的电路形式、传输协议、传输速率、数据格式等技术内容。

通用异步收发控制器UART，是一种通用串行数据通信系统；早期应用RS232C标准串行接口、为一主一从联机模式，后期升级的USB串行接口也是一主一从模式；RS232C之后发展的RS422/RS485标准串行通信系统、为一主多从联机模式、采用固定预设地址和指定主机、由主机按地址向指定从机下发通信指令或查询数据包、对应地址的从机按约定通信协议应答或执行指令，完成系统通信数据信息交换。

在现有一主多从设备UART串行通信技术中，主机一般采用热点在线工作方式、更换维护一般采用人工拔出原主机、再插入新主机上电运行，对整个系统的即时脱机通信管理并无约定机制，处于无主管理状态，需要各从机及系统自我独立保证无故障运行；各从机的上电及系统通信连接一般由主机依序按通信地址轮巡盲查，由从机按通信地址自主对号应答，上电前，从机对应的位置编码由人工完成或复杂的协议查询应答检查协调后设定通信地址、然后接入通信，可靠性低、上电时间及通信连接时间延迟长。

在现有一主多从串行通信技术UART标准中，主机地址常隐含为系统内最小编码、如01h，常规通信数据包里主机地址也隐去不发送，并且系统内主机是预先指定的、单一的；通信系统内最大编码、如FFh，常用于广播地址，表示为对所有从机同时有效的指令包，以便各从机能几乎同一时间同步执行、只接收不应答；通信系统其他地址编码一般用于从机，但可以按区段定义不同从机子类，如某多电池充电系统通信地址配置中，41-45h为5个交流整流器AC/DC、51-54h为4个太阳能变换器电源PV/DC、61-6Ch为12个直流变换器DC/DC、71-7Ch为12个电池仓BH、81-8Ch对应于12个48V电池包Li4816；现有技术中，串行通信标准电路的地址定义一般采用拨码开关由智能芯片MCU/ARM/DSP的IO开关量输入信号状态识别，进一步对应记录为二进制类型的地址编码，如图1中给出了现有技术方案中设备内置6位拨码开关的地址编码电路，如bit_001001对应为地址09#，这种方式占用口线多，如接线外引还会容易导致接线多、易损坏也易受干扰。

在现有一主多从设备UART串行通信技术中，同一物理位置无法采用基本一类但不同出厂序号的设备产品直接使用或代换，需要重新按物理位置设置调整地址，这样的常规设计带来设备新装及更换的十分不便，例如，在通信后备电源系统中，机架整流器模块机位RM02#、RM03#的系统通信地址定义为42h、43h，两块整流器模块出厂号分别为C2018350101、C2018350102，插入前必须事先将对应拨码设为02h/0010b、03h/0011b，整理器插入机位BC02#再拔出后换到RM03#，必须重设整流器拨码将02h改为03h，如更换新机到RM03#，也必须将缺省出厂码00h改为03h后插入，系统才能正常通信工作。

新兴技术产业的一主多从设备UART串行通信中，设备智能化程度提高，内置功能多样化，同一设备可应用于不同工作场景，内部对应完全不同机制，设备工作子类不同，如新能源储能放电系统已启用这样的应用，例如将可移动储能电池包分别应用在储能充电场景与释能放电场景，电池包应能确认处于充电子系统还是放电子系统并按相应限定子类模式工作，即此时按不同功能明确分类的子系统无法由地址接口辨识，现有技术必须必须额外配置检查端口识别判定，或利用通信接口按设备地址由通信协议完成识别判定；当采用端口硬件识别时，可以采用单一端口或多位端口，配置检测端口在不同的系统内区别设置以实现检测，例如采用端口逻辑状态1表示放电、用端口逻辑状态0表示充电，并在充电系统、放电系统或充放电系统中对应配置缺省的逻辑状态，这样可移动储能电池包可在指定的充电子系统或放电子系统进入指定场景工作状态。

常规通信系统设计规范中，地址与设备分类都隐含在地址对应的通信协议软件约定中，相关数据交换协议则按照对应数据包字段解析约定表达并完成数据信息交换，但设备端的预置实施由硬件定义并固定。除地址分类隐含的功能分类之外，当一个设备接入系统会出现不同的工作状态，或当同一设备出现在不同系统代表不同功能分类，并且需要设备在对应接入系统呈现不同功能时，一般在设备软硬件上另加开关量表达，与地址编码共同引用，如设备是否接入、是否在位，又如电池已接入充电装置还是放电装置；通信系统内，从机地址一般是由设备上硬件拨码或软件设置或缺省值的方法定义，其具体物理位置由使用人员按系统规定一一对应，所以采用多机通信运行的系统中某设备新装或更换时，也必须对应物理位置重新设置通信地址。

由上所述可知，常规意义下的UART多机串行通信系统中，系统通信由主机发起指定地址查询或按地址轮训并等待对应从机应答，主机只能一个，通信必须正常工作，从机地址必须各自区分、具体单一地址不能重复，否则系统无法正常完成串行数据传输、无法正确解读、无法高效完成数据信息交换；从机地址的对应的数据包必须事先由通信规约约定为指定的解读格式，其中也包括按不同功能类型设备所对应的地址的相应协议约定，事实上，这样通信系统的地址的定义，基本是按预先设计的物理位置固定排放各对应的通信设备单元，包括主机及多从机设备单元，由安装人员或维护人员对应设置待接入系统的从机设备地址，当不同的系统应用这些设备时，需配置额外的信号口线，由设备单元检测后确认。

由上所述可知，通信协议中地址标识量与物理位置是基本相关的，特别地，在多场景多属主多机运行的串行通信系统应用中，其中系统主机、各从机设备所处的场景子类、地理位置、机位工况，实际上重度关联通信系统的快捷性、便利性、可靠性，但现有技术与之相关的配置由人工按设计使用说明书现场手工操作、调整、检查，十分不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种串行通信设备地址设置的方法和系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种串行通信设备地址设置的方法，包括如下步骤：

1)在系统待接入物理位置接口本侧，采用电信号端口、配置元件或电路，组成电参数受控信号接口LA，用于接入设备对应接口连接提供检测、识别，完成设定；

2)关联物理位置信号，选定接入设备检测的可选参考电位点，进行电压测量或差分测量，包括如下选择：

2-1)端口采用独立双点信号，其中一点可选为检测参考点；

2-2)端口采用共接关联的单点信号，包括如下步骤：

2-2-1)系统接入两侧含有共接电平最高点，可选为检测参考点；

2-2-2)系统接入两侧含有共接电平最低点，可选为检测参考点；

2-2-3)对应接入设备侧内部的信号地点，可选为检测参考点；

3)根据信号端口受控方式，对应选定电参数有效工作范围：

3-1)对应端口电参数，选定有效工作额定范围值域；

3-2)对应端口电参数，选定优选工作下位值；

3-3)对应端口电参数，选定优选工作上位值；

3-4)对应端口电参数，选定接口空置时缺省值；

3-5)对应端口电参数，选定正向高侧极限耐受值；

3-6)对应端口电参数，选定负向低侧极限耐受值；

4)根据电信号端口受控方式，对应选定有效工作步长间距，包括：

4-1)对应定电阻模式，选定单位电阻值Ru为有效的单位步长；

4-2)对应定电压模式，选定单位电压值Vu为有效的单位步长；

4-3)对应定电流模式，选定单位电流值Iu为有效的单位步长；

5)根据电信号端口方式，对应约定物理地址有效编码整数值范围：

5-1)对应接入检测，选定有效码值范围及对应赋值；

5-2)对应接入检测，选定下限越界时码值特定赋值；

5-3)对应接入检测，选定上限越界时码值特定赋值；

5-4)对应接入检测，选定空接状态时码值缺省赋值；

6)所述有效码值关联地址应答分类，其中主机及从机，按对应有效约定参数设定，还包括如下步骤：

6-1)选定码值低段部分约定码值，作为可选的主机地址；

6-2)选定码值高段部分约定码值，作为可选的广播从机地址；

6-3)选定码值中段，作为可选的应答从机地址；

6-4)选定物理位置及序号，按照约定协议对应于端口码值；

6-5)选定端口码值，按照约定协议制定设备通信地址换算表；

7)所述有效码值关联设备子类，按对应参数设定，还包括如下步骤：

7-1)主机地址分为不同子区段，对应识别为不同子类应用系统；

7-2)从机地址分为不同子区段，对应识别为不同子类应用系统；

7-3)从机地址选定子段中，头尾可选为子类缺省或广播地址；

7-4)选定物理位置及序号，按照约定协议对应于端口码值；

7-5)选定端口码值，按照约定协议制定设备通信地址换算表。

进一步地，1)中接入物理位置接口一侧的电环境还包括正向高端BP+、负向低端BP-、通信接口BPC。

进一步地，1)中电参数受控是信号端口电参数部分受控，并可由接入设备检测。

进一步地，所述电参数受控模式分为基本电参数定值模式受控和扩展电参数比例模式受控，具体如下：

1)基本电参数定值模式受控：

1-1)端口电阻在有效预设范围内，按系统约定预设值配置；

1-2)端口电压在有效预设范围内，按系统约定预设值配置；

1-3)端口电流在有效预设范围内，按系统约定预设值配置；

2)扩展电参数比例模式受控：

2-1)端口于高低端点间电阻比例，按系统约定有效比值配置；

2-2)端口于高低端点间电压比例，按系统约定有效比值配置；

2-3)端口于高低端点间电流比例，按系统约定有效比值配置。

进一步地，对于系统接入前或脱离后具备内置供电检测电路的设备，在系统接入前后其地址端口会相应发生电路回路参数改变以及位置编码改变，对应可表达设备的系统接入/在位、拔离/待机的两种不同状态，这些状态可用于设备相关功能的设计。

另外，本发明还提供了一种串行通信设备地址设置的系统，所述系统包括整流模块单元、直流变换单元、动力电池包单元；

所述整流模块单元、直流变换单元和动力电池包单元均采用共负端设计，采用nBPC通信母线及nLA地址端口；

所述整流模块单元、直流变换单元和动力电池包单元正端BP+相连、负端BP-相连，通信母线nBPC相连；

位置端口按步进值Ru＝10K电阻依序配置接线在nLA、BP-之间,依序采用E96系列如下规格参数并记为Z1-Z12，

10.0K、20.0K、30.1K、40.2K、49.9K、60.4K、

69.8K、80.6K、90.9K、100K、110K、121K；

所述整流模块单元RM1-5依序配置为Z1-Z5，通信地址为41h-45h；

所述直流变换单元CM1-4依序配置为Z1-Z4，通信地址为51h-54h；

所述动力电池包单元B01-12依序配置为Z1-Z12，通信地址为71h-7Ch。

本发明中，通信地址并不是由设备定义预置，而是设备内置一个检测装置，与外置在系统侧配置的端口电路联接，并按约定受控参数配置的元件及电路形成电回路，检测、计算编码、转换得到通信地址。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用接入侧地址端口，且该端口按照统一约定的电参数受控且对应于物理位置相应配置指定元件或电路，通过物理位置端口的指定参数配置，能够实现使接入的设备自主检测物理地址编码电参数、计算对应物理位置码、并按约定码表转换为对应的设备串行通信地址。

2、本发明采用系统待接入侧端口预设受控电参数配置地址，故通信地址唯一、不会重现重复、且严格对应于物理位置、由接入设备自主检测，无须人工手动介入、易于使用维护，同时，端口具有高阻抗、低工作电流、高压耐受的优良特性，在多个从机串行通信系统中能够方便有效的分别自主配置各单元通信地址并保证快捷正确的实现设备的通信联接。

3、本发明能有效、清晰、准确地表达与物理位置、场景、机位工况相关的地址信息，可实现设备自主检配位置身份标识，快速自主配置通信地址；提高串行通信联接的快速性、便捷性、可靠性，其串行通信系统性能大幅提高、能够适应各种工作环境，且设计更加简洁，高效。

附图说明

图1是现有技术中串行通信单片机6位拨码地址电路示意图；

图2是本发明定值电阻地址端口RM/CM/BRP系统配置图；

图3是本发明定值电阻物理位置地址端口检测电回路示意图；

图4是本发明共负端定值电阻设备侧检测电路说明示意图；

图5是本发明共正端定值电阻设备侧检测电路说明示意图；

图6是本发明实例1共负端定值电阻设备侧恒流检测电路图；

图7是本发明实例2共正端定值电阻设备侧切换检测电路图；

图8是本发明实例1共负端定值电阻物理位置地址码系统图；

图9是本发明实例2共正端定值电阻物理位置地址码系统图；

图10是本发明实例3共负端定值电压位置端口系统侧电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，一种串行通信设备地址设置的方法，包括如下步骤：

1)选定物理位置端口，选定受控电参数，其中，选择电阻、或电压、或电流，选择定值或比例受控方式；

2)关联物理位置端口，选定接入侧检测参考点；

3)选定电参数工作范围，包括：范围、上下位值、缺省值、极限值；

4)选定电参数的单位步长，也即基本单位值；

5)选定物理位置编码范围，包括有效范围、上下越界值、缺省值；

6)选定通信地址，包括：主机、从机、广播，选定地址转换表；

7)选定通信地址关联子类，一般为单子类，可分为多子类。

上述方法在实施应用时，在选定受控电参数类型、检测参考点后，相应设计设备侧检测机制、检测电路，由设备侧实施，对应接口连接、电参数检测、并按约定公式识别位置编码整数值、按转换表转换为通信地址，完成自主设定。

一种串行通信设备地址设置的系统，参见图2，其中设备为共负端电环境系统，为一主多从串行通信系统；装置采用步长10K定值电阻的受控参数配置物理位置编码地址端口nLA，电阻定值配置为10K*i，其中i是物理位置序号，系统包括整流模块单元RM1-5对应于通信地址41-45h、直流变换单元CM1-4对应于通信地址51-54h、电池包B01-12对应于通信地址71-7Ch,分别按位置序号对应的定值电阻接线于各设备nLA、BP-之间组成各自的物理位置地址编码端口。

在本发明实施例中，涉及的典型电环境包括以48V、60V、72V为工作电压的锂电池组多单元充电/放电系统、以及48V通信电源系统、110V/220V电力系统操作电源系统。这些设备或系统中通常包括多个相同或大致相同的储能部件，例如铁锂或三元锂电动力电池包，在其工作时，为了实现某种设定的充电或放电管理，应用串行接口与该系统主监控单元连接，主监控还通过串行接口连接其他相关设备并管理，如交流输入整流器电源、光伏输入或燃气输入直流变换器电源，共同组成系统。

在本发明实施例中，通过在所述电环境中选择一个电参数受控元件或电路作为物理位置接口的电联端口；然后选定该电环境中信号检测公共点、取值范围、参数选择细则，对应于约定的设备子类、位置序号，确定与物理位置关联的各自电参数值；同时在设备侧，设计电参数检测机制以及相应的硬件实现电路，并设计相应保护电路确保接口电压、电流、阻抗耐受满足极限约定值。

在本发明实施例中，针对电阻受控模式，给出了实施例；采用参数受控的电阻元件，配置位置地址端口LA，系统侧端口还包括接口侧正端点BP+、负端点BP-，设备地址检测端口配置检测电路，提供检测电流或检测匹配电阻，两侧共同形成电参数回路，参见图3左侧子图可知，位置端口电路主要元件包括Rx1、Rx2；由欧姆定律可得到电路的电流、电阻、电压差的基本关系，其中电压Vp、Vn、Va是相对检测电路的负端地线GND的电压差，由于检测电路实施参考点一般基于负端地线，故GND一般靠近或等于BP-端侧电位；其中，当选定电阻比值受控模式，参照图中公式可知，直接由测量电压即可完成计算，Kr＝Rx1/Rx2＝(Va-Vn)/(Vp-Va)，由此得到对应位置编码及地址表达值；当选定电阻定值受控模式，图中电阻Rx1、Rx2中，一个配置在系统侧，另一个配置在设备侧测量电路中，由图3中部子图及图4可见，在共负端电系统中，当系统侧电阻Rx对应于恒流定值Ia通过时，即Va＝Rx*Ia，测量电阻的电路按欧姆定律原理清晰直接；由图3右部子图及图5可见，在共正端电系统中，当不采用恒流电路，可在Rc处配置双电阻Rc1/Rc2切换电路；特别是采用0/Rc时测到Vt1/Vt2，即可计算得到Rx电阻值，Rx＝Rc*(Vt1/Vt2-1)，其中Vt1＝Vp，Vt2为对应于物理位置相应定值电阻回路的端口电压。

在本发明实施例中，选择电阻定值配置方法，简单直接，并给出共正端电系统、共负端电系统的几种电参数受控实例；本发明实例中，采用单信号线端口，利用功率输出口线中定义的公共共接点，采用电压差分检测机制，由于采用了与公共点关联的单端点接口模式，此接口在待机侧为固定值高阻抗电阻特征，且接入前相对于公共点无电压差，属于典型的单侧无源接口、电路受扰敏感性低、基本故障率极低；在本发明实施中，例如，在正端共接电路系统，两侧共接点为BP+，物理位置地址端口为pLA，设备检测两点电压差[VBP+]-[VpLA]，计算接于两点之间的配置电阻；又例如，在负端共接电路系统，两侧共接点为BP-，物理位置地址端口为nLA，设备检测两点电压差[VnLA]-[VBP-]，计算接于两点之间的配置电阻；进一步由电阻码表计算物理位置编码，再由地址码转换内存表计算出设备通信地址，并同时根据系统协议约定选择子类地址、加入偏移地址。

例如，对物理位置地址码AL以及通信偏移地址AS，计算通信地址AC，典型的表达转换算式实例如下：

P1.[AC＝AS+AL，AS＝70h，1≦AL≦50；]

P2.[AC＝AS+(AL+1)/2，AS＝70h，1≦AL≦50；]

P3.[AC＝AS+AL，{AS＝0h,1≦AL≦8；AS＝80h,11≦AL≦26；AS＝90h,31≦AL≦46；}]

P4.[AC＝AL-4,5≦AL≦35；]，[AC＝0,0≦AL≦4；]，[AC＝33,36≦AL≦40；]

以上地址转换表达，是几个典型常用方案，其中，表达式P1定义此类设备的通信地址，由首地址71h开始，按物理位置依序编码值+1向后配置；表达式P2定义此类设备的首地址为71h，按物理位置依序编码值+2向后配置，此类配置使用编码总数减半，但地址编码密度减半，检测电路的容差能力提高一倍；表达式P3定义是，物理位置编码与通信地址分为三子类，当物理编码在1-8之间，设备通信地址为竞序主机，当物理编码在11-26之间，设备地址为对应为80子类从机81-8Eh，当物理编码在31-46之间，设备地址为对应为90子类从机91-9Eh；表达式P4定义是，当物理位置编码在0-4之间、设备通信地址强置为0，用于生产校准、不列装于用户设备，当物理位置编码在37-40、设备通信地址强置为33，接受特殊用途的设备列装，不接受子类广播指令，当物理位置编码在5-35之间，设备地址为对应为从机01-1Eh；由于采用了物理位置编码、通信地址，并且采用了可约定的编码识别、转换表，使得通信系统位置编码的地址转换表达简洁、算式清晰，表达内容丰富、智能化程度高。

在定值电阻测量电路中，核心测量部件10BitAD精度0.1％，E96系列电阻标准误差1％、但其环境变化精度优于0.1％，故通过初始调校后整体测量识别精度可达到0.1％，即地址有效识别数可达到500，但实际应用设计可按总数50，此时最大误差设计满足1-2％，各方案因检测电路实现机制不同，需实际计算检验。

采用本发明配置通信地址，如系统需要应用较大总数，还可采用双线端口，即同时陪置端口LA1、LA2，各单端口配置满度码为16/32，编码精度及容错能力大幅提高，双线复合后配置总数达256/1024。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

实施例1

一种串行通信设地址设置的系统，如图8所示，其包括所述电环境中低电位端BP-、高电位端BP+，与所述电环境电连接的串行通信端口nBPC、是总线方式半双工串行通信，所述端点BP-是所述多组运行的串行通信系统及地址信号检测的基准参考点；其中，该系统由充电系统监控器CMU、交流输入整流模块RM1-5、直流输入变换器模块CM1-4、电池充电仓BH1-12组成，实现可移动智能锂电池nBRP1-12的插入充电柜电池仓后的自主充电。

本发明实施例1中，方法包括如下步骤：

步骤S11，选择电阻定值受控共负端口nLA模式；

步骤S12，选取系统两侧公共电位最低点BP-为信号检测参考点；

步骤S13，选取端口电参数有效范围，其中：

S13-1)选定有效工作范围，电压0-3.3V，阻抗0-1M；

S13-2)选定优选工作下位值，电压0.35V，电阻10K；

S13-3)选定优选工作上位值，电压2.80V，电阻500K；

S13-4)选定正向高侧耐受值，电压60V，电阻0K；

S13-5)选定负向低侧耐受值，电压-60V，电阻0K；

步骤S14，选取端口电参数步长间距，其中：

S14-1)选定有效单位步长，电压阻抗Ru＝10K，

S14-2)选定有效等差步长，阻抗10K，20K，...，500K，

测量时间长度一般为3-300mS；

步骤S15，选取端口对应物理位置地址码值范围，其中：

S15-1)选定有效码值范围，1-50#；

S15-2)选定下限越界码值，0#；

S15-3)选定上限越界码值，51#；

S15-4)选定空接缺省码值，0#；

步骤S16，选取通信设备子类物理位置编码约定规则，其中：

S16-1)选定充电控制器CMU通信地址01#，物理位置固定；

S16-2)选定交流输入整流器RMi有效码值范围41-4Eh；物理位置01-0Eh[01-14#]，通信地址偏移值40h，其中，40h为单机调校地址，4Fh、F4h为子类广播地址；

S16-3)选定直流输入变换器CMi有效码值范围51-5Eh，物理位置01-0Eh[01-14#]，通信地址偏移值50h，其中，50h为单机调校地址，5Fh、F5h为子类广播地址；

S16-4)选定电池充电系统物理位置有效码值范围71-7Eh，物理位置01-0Eh[01-14#]，通信地址偏移值70h，其中，70h为单机调校地址，7Fh、F7h为子类广播地址；

步骤S17，选取通信其他子类物理位置编码约定规则，其中：

S17-1)选定系统中控制器CMU、交流输入整理器模块RMi、直流输入变换器模块CMi，为充电单子类地址模式；

S17-2)选定系统中电池nBRPi为多子类地址模式，其中：

S17-2-1)选定物理位置编码01-16#为充电通信地址71-7Fh；

S17-2-2)选定物理位置编码21-36#为放电通信地址81-8Fh；

步骤S18，选取通信设备端口检测机制及电路，其中：

S18-1)选定设备检测端口采用低压流出恒流源5uA；

S18-2)选定设备检测端口采用内部串联电阻60K；

S18-3)选定设备检测端口采用电阻检测范围0-510K；

S18-4)选定设备检测端口采用电阻鉴别单位值Ru＝10K；

S18-5)选定设备检测端口采用高精度10Bit_AD测量；

S18-6)选定设备检测端口采用预存两点值校准AD静态误差；

S18-7)选定设备检测端口采用测量中值取整计算；

S18-8)选定设备检测端口采用预置内存表换算通信地址；

本发明实施例1中，参见图4、图6、图8，Rx＝Va/Ia，实际Ia由系统约定为定值5uA设计，设电阻基值/步进值R1＝Ru＝10K，位置编码总数N＝50，可知，Ri＝10K*i，Va＝Ri*5uA，由图6可见，设备侧检测电路中设置60K串联电阻，系统端口抗短路、抗高压、抗反压特性得到大幅提升；相应内部检测电路计算位置编码前需要减去相应电压差60K*5uA＝300mV，图6中可以看到，由于回路两侧是共负端系统，即BP-连接点作为检测电路参考点，进一步由差分电路消除检测地信号的误差，同时实施初始校准，电路检测精度很高，可以满足编码识别精度要求，参见图4右侧子图及图6，可以看到，位置端口电压的参数范围为0-V33(3.3V)之间，且按位置序号均匀上升，检测电路的输出信号为0-V33之间，符合MCU/DSP智能芯片AD的测量幅值范围。

实施例1中,子设备是可分别工作于充电子系统或放电子系统的自主管理充放电流程的电池包nBRP，当电池在有效放电允许范围时，电池内置MCU/DSP及地址端口供电工作，此时设备具有系统接入/在位、拔离/待机状态监测功能，设计设备功能可选用，当接入放电子类系统，由设备内MCU/DSP提供电池热插缓启上电或间歇脉宽限功率接入负载，当接入充电子类系统，由设备内MCU/DSP提供电池慢启预检充电，即由系统接入充电对应的物理位置代码开始，慢启充电预备流程、首先开启预检流程，然后依内置充电流程进行后续实质性充电。

实施例2

本发明实施例2，参见图5、图7、图9，端口受控参数选为定值电阻Rx，Rx＝Rc*(Vt1/Vt2-1)，其中Vt1＝Vp，当选定Vt2对应位置序号是等差线性预置并相关与Vp时，即端口电参数受控方式是：定值电阻且压降等比例于端电压。本实例中，选定：Vt2/Vt1＝i/N,设N＝40、Rc＝200K，有Ri＝Rc*(N/i-1)，参见图5右侧子图及图7，可以看到，位置端口电压的参数范围为BP+、BP-之间，且按位置序号均匀下降；检测电路的输出信号，为0-Vdd之间复合MCU/DSP智能芯片AD的测量幅值范围；当选定R10-R21对应设备01#-12#的通信地址01h-0Ch，地址AC＝AL-9，序号iL＝iC+9，Ri＝200(40/(i+9)-1)，由公式计算可得系统侧物理位置端口电阻配置值依序为600K、527K、467K、415K、371K、333K、300K、271K、244K、221K、200K、181K，考虑接口阻抗安全性，可在设备侧检测电路中内置2M上拉电阻，端口抗静电及抗EMC特性大幅提升，内置30K串联电阻，系统端口抗短路、抗高压、抗反压特性得到大幅提升；系统侧预置阻值相应调整，(Zi+30)||2000＝Ri，即Zi＝1/(1/Ri-1/2000)-30，依序为827K、686K、579K、494K、426K、370K、323K、283K、248K、219K、192K、169K。

实施例3

本发明实施例3，参见图10，给出了物理位置端口的电路，本实例选定电压定值受控电参数、选定共负端BP-作为检测参考点，选择受控电压基值/步进值Vu＝75mV，位置地址选定01-32#，通信地址根据需要对应为00h-1Fh或01h-20h，或者其他选择；本实例中选择了拨码开关方式，端口电路产生一个受控数字化电压源信号输出，且输出端口设有短路、抗压保护二极管及限流电阻，本实例某单个位置端口也可修改设定出其中任一约定地址、并且设定不是在设备侧而是在系统待接入侧、特别适合于测试工装使用、也适用于试验测试台，或一些便携设备应用，本实例还可应用于大型设备应用中远端线控面板，此方案对EMC电磁干扰不敏感，接线少，简单实用；本方案是典型的一种可产品化实际应用实例。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种串行通信设备地址设置的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在系统待接入物理位置接口本侧，采用电信号端口、配置元件或电路，组成电参数受控信号接口LA，用于接入设备对应接口连接提供检测、识别，完成设定；

2)关联物理位置信号，选定接入设备检测的可选参考电位点，进行电压测量或差分测量，包括如下选择：

2-1)端口采用独立双点信号，其中一点可选为检测参考点；

2-2)端口采用共接关联的单点信号，包括如下步骤：

2-2-1)系统接入两侧含有共接电平最高点，可选为检测参考点；

2-2-2)系统接入两侧含有共接电平最低点，可选为检测参考点；

2-2-3)对应接入设备侧内部的信号地点，可选为检测参考点；

3)根据信号端口受控方式，对应选定电参数有效工作范围：

3-1)对应端口电参数，选定有效工作额定范围值域；

3-2)对应端口电参数，选定优选工作下位值；

3-3)对应端口电参数，选定优选工作上位值；

3-4)对应端口电参数，选定接口空置时缺省值；

3-5)对应端口电参数，选定正向高侧极限耐受值；

3-6)对应端口电参数，选定负向低侧极限耐受值；

4)根据电信号端口受控方式，对应选定有效工作步长间距，包括：

4-1)对应定电阻模式，选定单位电阻值Ru为有效的单位步长；

4-2)对应定电压模式，选定单位电压值Vu为有效的单位步长；

4-3)对应定电流模式，选定单位电流值Iu为有效的单位步长；

5)根据电信号端口方式，对应约定物理地址有效编码整数值范围：

5-1)对应接入检测，选定有效码值范围及对应赋值；

5-2)对应接入检测，选定下限越界时码值特定赋值；

5-3)对应接入检测，选定上限越界时码值特定赋值；

5-4)对应接入检测，选定空接状态时码值缺省赋值；

6)所述有效码值关联地址应答分类，其中主机及从机，按对应有效约定参数设定，还包括如下步骤：

6-1)选定码值低段部分约定码值，作为可选的主机地址；

6-2)选定码值高段部分约定码值，作为可选的广播从机地址；

6-3)选定码值中段，作为可选的应答从机地址；

6-4)选定物理位置及序号，按照约定协议对应于端口码值；

6-5)选定端口码值，按照约定协议制定设备通信地址换算表；

7)所述有效码值关联设备子类，按对应参数设定，还包括如下步骤：

7-1)主机地址分为不同子区段，对应识别为不同子类应用系统；

7-2)从机地址分为不同子区段，对应识别为不同子类应用系统；

7-3)从机地址选定子段中，头尾可选为子类缺省或广播地址；

7-4)选定物理位置及序号，按照约定协议对应于端口码值；

7-5)选定端口码值，按照约定协议制定设备通信地址换算表。

2.根据权利要求1所述的一种串行通信设备地址设置的方法，其特征在于，1)中接入物理位置接口一侧的电环境还包括正向高端BP+、负向低端BP-、通信接口BPC。

3.根据权利要求1所述的一种串行通信设备地址设置的方法，其特征在于，1)中电参数受控是信号端口电参数部分受控，并可由接入设备检测。

4.根据权利要求3所述的一种串行通信设备地址设置的方法，其特征在于，所述电参数受控模式分为基本电参数定值模式受控和扩展电参数比例模式受控，具体如下：

1)基本电参数定值模式受控：

1-1)端口电阻在有效预设范围内，按系统约定预设值配置；

1-2)端口电压在有效预设范围内，按系统约定预设值配置；

1-3)端口电流在有效预设范围内，按系统约定预设值配置；

2)扩展电参数比例模式受控：

2-1)端口于高低端点间电阻比例，按系统约定有效比值配置；

2-2)端口于高低端点间电压比例，按系统约定有效比值配置；

2-3)端口于高低端点间电流比例，按系统约定有效比值配置。

5.一种串行通信设备地址设置的系统，用于实现如权利要求1-4中所述的串行通信设备地址设置的方法，其特征在于，所述系统包括整流模块单元、直流变换单元、动力电池包单元；

所述整流模块单元、直流变换单元和动力电池包单元均采用共负端设计，采用nBPC通信母线及nLA地址端口；

所述整流模块单元、直流变换单元和动力电池包单元正端BP+相连、负端BP-相连，通信母线nBPC相连；

位置端口按步进值Ru＝10K电阻依序配置接线在nLA、BP-之间,依序采用E96系列如下规格参数并记为Z1-Z12，

10.0K、20.0K、30.1K、40.2K、49.9K、60.4K、

69.8K、80.6K、90.9K、100K、110K、121K；

所述整流模块单元RM1-5依序配置为Z1-Z5，通信地址为41h-45h；

所述直流变换单元CM1-4依序配置为Z1-Z4，通信地址为51h-54h；

所述动力电池包单元B01-12依序配置为Z1-Z12，通信地址为71h-7Ch。

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