CN112565483B - 一种电池管理系统及地址分配、掉线重连的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池管理系统及地址分配、掉线重连的方法，主电池管理单元有个地址设置使能信号，地址分配报文以广播的方式发送，地址分配报文包括地址号和识别码；当需要向子电池管理单元设置地址时，该使能信号置低有效。子电池管理单元检测到该使能信号有效时，将收到的地址设置保存，如果没有检测到该使能信号，也能够通过信息中的识别码完成地址配对。

Description

一种电池管理系统及地址分配、掉线重连的方法
技术领域
本发明涉及电池管理系统技术领域，特别是一种电池管理系统及地址分配、掉线重连的方法，例如可以用于电动汽车电池管理系统。
背景技术
电池管理系统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，通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，各个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，并各个子电池管理单元可以作为设备与主电池管理单元进行通信，接收主电池管理单元发送的命令并上报采集的电池信息。因此，在分布式的管理系统中，主电池管理单元与从设备通过总线进行通信，这就需要为作为从设备的子电池管理单元分配通信地址。
在现有技术中，已有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的方法。该方法能够给默认地址的子电池管理单元配置新的通信地址，但，现有技术进行地址分配过程中完全依靠主电池管理单元的地址设置使能信号，若出现IO损害，子电池管理单元无法检测到该使能信号，将导致无法完成地址分配。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的子电池管理单元没有检测到地址分配使能信号时，无法完成地址分配的问题，提供一种电池管理系统及地址分配、掉线重连的方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种地址分配方法，在由一个主电池管理单元及N个子电池管理单元组成的电池管理系统中，N大于或等于1，主电池管理单元通过单总线方式连接N个子电池管理单元，主电池管理单元对子电池管理单元分配地址的方法具体包括：
S100电池管理系统接通电源后，所有子电池管理单元计算识别码；
S200主电池管理单元通过I/O线依次选择一个子电池管理单元；
S300主电池管理单元以广播方式发送地址分配报文；其中，所述地址分配报文包括地址号和识别码；
S400第一子电池管理单元收到所述地址分配报文后，如果第一子电池管理单元被选中，判断所述地址分配报文的识别码是否与第一子电池管理单元的本地识别码相同：
若所述识别码与本地识别码相同，则进入正常通信状态；
若所述识别码与本地识别码不同，则保存分配的地址号，以配置的地址发送本地识别码到主电池管理单元。
主电池管理单元有个地址设置使能信号，地址分配报文以广播的方式发送，地址分配报文包括地址号和识别码；当需要向子电池管理单元设置地址时，该使能信号置低有效。子电池管理单元检测到该使能信号有效时，将收到的地址设置保存，如果没有检测到该使能信号，也能够通过信息中的识别码完成地址配对。
优选的，所述步骤S400还包括：
第一子电池管理单元收到所述地址分配报文后，如果第一子电池管理单元未被选中，且第一子电池管理单元未连接超时，则放弃所述地址分配报文。
优选的，所述步骤S400还包括：子电池管理单元收到所述地址分配报文后，连接超时还未被选中，还判断所述识别码与本地识别码是否相符：
若所述识别码与本地识别码相符，则进入正常通信，并标记对应的I/O线故障；此情况，可能是两根或多根I/O线之间连接错误；
若所述识别码与本地识别码不相符，则放弃所述地址分配报文。
优选的，所述步骤S400还包括：
连接超时未被选中，且识别码与本地识别码不相符，第一子电池管理单元发送配对请求报文到主电池管理单元，其中配对请求报文包括第一子电池管理单元的本地识别码。
优选的，还包括步骤S500：
主电池管理单元收到所述配对请求报文中的本地识别码，在记录序列中查找是否有相应记录：
若记录序列中有相应记录，则发送记录的序列位置号为地址的配对报文；
若记录序列中没有相应记录，则按顺序添加一个或替换一个未使用位置号，并发送以该序列位置为地址的配对报文。
优选的，所述步骤S500还包括：
所述第一子电池管理单元收到所述配对报文后，第一子电池管理单元被选中且所述配对报文的识别码与本地识别码相同，进入正常通信。
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，N大于或等于1，主电池管理单元通过CAN总线方式连接N个子电池管理单元，对每一个子电池管理单元分别采用如所述的一种地址分配方法，实现主电池管理单元对N个子电池管理单元分配地址。
一种电池管理系统的掉线重连方法，实时监控子电池管理单元的连接状态，若出现掉线，则采用如所述的一种地址分配方法，重新进行地址分配，直到掉线的子电池管理单元恢复连接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的一种电池管理系统及地址分配、掉线重连的方法，主电池管理单元有地址设置使能信号，地址分配报文以广播的方式发送，地址分配报文包括地址号和识别码；当需要向子电池管理单元设置地址时，该使能信号置低为有效。子电池管理单元检测到该使能信号有效时，将收到的地址设置保存，如果没有检测到该使能信号，也能够通过信息中的识别码完成地址配对。
附图说明
图1是本发明的地址分配方法流程图。
图2为地址分配方法的逻辑图。
图3为本实施例2提供的电池管理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示的一种地址分配方法，在由一个主电池管理单元(BCU)及N个子电池管理单元(SCU)组成的电池管理系统中，N大于或等于1，主电池管理单元通过单总线方式连接N个子电池管理单元，主电池管理单元对子电池管理单元分配地址的方法具体包括：
S100电池管理系统接通电源后，所有子电池管理单元计算识别码；其中，识别码是由SCU的唯一ID通过CRC方式计算出一个16位的数值；
S200主电池管理单元通过I/O线依次选择一个子电池管理单元；
S300主电池管理单元有个地址设置使能信号，地址分配报文以广播的方式发送；其中，所述地址分配报文包括地址号和识别码，地址是BCU分配给SCU的，由BCU按顺序产生；
S400如图2所示，第一子电池管理单元收到所述地址分配报文后，首先判断是否被选中(被选中：即第一子电池管理单元的IO端口检测到使能信号导致电位拉低)，
若被选中，再判断所述地址分配报文的识别码是否与第一子电池管理单元的本地识别码相同：若所述识别码与本地识别码相同，则进入正常通信状态；若所述识别码与本地识别码不同，则保存分配的地址号，以配置的地址发送本地识别码到主电池管理单元并请求配对，配对成功后进入正常通信。
若没有被选中，再判断是否出现连接超时(即：子电池管理单元连接所花时间是否超过预设时长)，未连接超时，则放弃所述地址分配报文；若出现连接超时，继续判断所述识别码与本地识别码是否相符：若所述识别码与本地识别码相符，则进入正常通信，并标记I/O线故障。
若所述识别码与本地识别码不相符，则放弃所述地址分配报文，并且第一子电池管理单元发送配对请求报文到主电池管理单元，其中配对请求报文包括第一子电池管理单元的本地识别码，主电池管理单元收到所述配对请求报文中的本地识别码后，在记录序列中查找是否有相应记录：若记录序列中有相应记录，则发送记录的序列位置号为地址的配对报文；若记录序列中没有相应记录，则按顺序添加一个或替换一个未使用位置号，并发送以该序列位置为地址的配对报文。所述第一子电池管理单元收到所述配对报文后，第一子电池管理单元被选中且所述配对报文的识别码与本地识别码相同，进入正常通信。
针对现有技术中使用IO方式分配地址容错能力差，一旦IO损害系统无法连接导致系统无法工作的问题，本发明的地址分配方法通过IO搭配识别码的方式，通过识别码对系统中的子电池管理系统进行唯一识别，提供了容错配对机制。
实施例2
本实施例提供了如图3所示的一种电池管理系统，包括主电池管理单元及N个子电池管理单元，N大于或等于1，主电池管理单元通过CAN总线方式连接N个子电池管理单元，对每一个子电池管理单元分别采用如实施例1的一种地址分配方法，实现主电池管理单元对N个子电池管理单元分配地址。
使用CAN通信需要设备地址不重复，因此需要对CAN网络上的设备安排地址，一般做饭是系统安装人工设置固定地址，而在本发明的系统中，系统自动分配地址并与实际物理位置对应，以方便故障排查，使子电池管理单元对应的电池包能够任意组合且方便操作。
实施例3
本实施例与实施例2的区别在于，实时监控实施例2电池管理系统的子电池管理单元的连接状态，若出现有子电池管理单元掉线的情况，则采用实施例1中的地址分配方法，重新进行地址分配，直到掉线的子电池管理单元恢复连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种地址分配方法，其特征在于，在由一个主电池管理单元及N个子电池管理单元组成的电池管理系统中，N大于或等于1，主电池管理单元通过单总线方式连接N个子电池管理单元，主电池管理单元对子电池管理单元分配地址的方法具体包括：
S100电池管理系统接通电源后，所有子电池管理单元计算识别码；
S200主电池管理单元通过I/O线依次选择一个子电池管理单元；
S300主电池管理单元以广播方式发送地址分配报文；其中，所述地址分配报文包括地址号和识别码；
S400第一子电池管理单元收到所述地址分配报文后，如果第一子电池管理单元被选中，判断所述地址分配报文的识别码是否与第一子电池管理单元的本地识别码相同：
若所述识别码与本地识别码相同，则进入正常通信状态；
若所述识别码与本地识别码不同，则保存分配的地址号，以配置的地址发送本地识别码到主电池管理单元；
所述步骤S400还包括：
第一子电池管理单元收到所述地址分配报文后，如果未被选中，且第一子电池管理单元未连接超时，则放弃所述地址分配报文；
子电池管理单元收到所述地址分配报文后，连接超时还未被选中，还判断所述识别码与本地识别码是否相符：
若所述识别码与本地识别码相符，则进入正常通信，并标记对应的I/O线故障；
若所述识别码与本地识别码不相符，则放弃所述地址分配报文；
连接超时未被选中，且识别码与本地识别码不相符，第一子电池管理单元发送配对请求报文到主电池管理单元，其中配对请求报文包括第一子电池管理单元的本地识别码；
还包括步骤S500：
主电池管理单元收到所述配对请求报文中的本地识别码，在记录序列中查找是否有相应记录：
若记录序列中有相应记录，则发送记录的序列位置号为地址的配对报文；
若记录序列中没有相应记录，则按顺序添加一个或替换一个未使用位置号，并发送以该序列位置为地址的配对报文。
2.根据权利要求1所述的一种地址分配方法，其特征在于，所述步骤S500还包括：
所述第一子电池管理单元收到所述配对报文后，第一子电池管理单元被选中且所述配对报文的识别码与本地识别码相同，进入正常通信。
3.一种电池管理系统，其特征在于，包括主电池管理单元及N个子电池管理单元，N大于或等于1，主电池管理单元通过CAN总线方式连接N个子电池管理单元，对每一个子电池管理单元分别采用如权利要求1-2任一项所述的一种地址分配方法，实现主电池管理单元对N个子电池管理单元分配地址。
4.一种电池管理系统的掉线重连方法，其特征在于，实时监控子电池管理单元的连接状态，若出现掉线，则采用如权利要求1-2任一项所述的一种地址分配方法，重新进行地址分配，直到掉线的子电池管理单元恢复连接。
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