CN113110855A - 通过换电柜远程升级电池程序的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过换电柜远程升级电池程序的方法。该通过换电柜远程升级电池程序的方法包括云平台和换电柜，换电柜包括主控板、检测板、多个仓控板、多个充电器和多个电池，其中，云平台和换电柜通过MQTT 4G连接，主控板通过CAN通讯方式分别与仓控板、充电器、检测板进行通信，多个仓控板通过RS485通讯方式对应与多个电池进行通信。本申请与传统电池升级方法相比，利用了电池使用亏电时必然需要接入换电柜充电补电的特点，然后再结合换电柜与电池之间的RS485通讯方式实现。本申请提供的通过换电柜远程升级电池程序的方法为无人化自动处理方式，与传统的人工现场处理方式，人工运维成本降低、故障处理效率提高、及时性得到更高保障。

Description

通过换电柜远程升级电池程序的方法

技术领域

本发明涉及换电柜技术领域，特别是涉及一种通过换电柜远程升级电池程序的方法。

背景技术

目前市场绝大多数电池BMS都不带无线网络模块，使得一旦出现故障或者增加新功能时，无法进行远程升级处理，必须运维人员前往现场处理或者电池返厂维修，存在巨大的人力成本和费用成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种人工运维成本低、及时性高的通过换电柜远程升级电池程序的方法。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种通过换电柜远程升级电池程序的方法，包括云平台和换电柜，所述换电柜包括主控板、检测板、多个仓控板、多个充电器和多个电池，其中，所述云平台和所述换电柜通过MQTT 4G连接，所述主控板通过CAN通讯方式分别与所述仓控板、所述充电器、所述检测板进行通信，多个所述仓控板通过RS485通讯方式对应与多个所述电池进行通信，所述远程升级电池程序的方法包括：

准备远程升级电池的BIN格式文件，并通过4G网络上传至所述云平台；

所述云平台计算升级文件MD5值后，将版本信息、升级文件URL信息以及文件校验码信息打包后，再通过MQTT长连接通知换电柜有新版本软件需要更新；

所述换电柜在接收到消息请求后，将版本信息和校验码信息存储在其内的主控板的对应扇区，然后再通过HTTP方式请求下载升级文件并保存至对应扇区；

下载完成后，所述主控板将下载保存的文件本地进行MD5校验码算法计算，将计算后的结果与从所述云平台下发的校验码进行匹配核对，如果校验码一致，则进行下一步；如果不一致，则重复上一步骤，再次下载核对，直到成功为止；

所述主控板将升级文件版本信息通过CAN通讯方式，通知对应的仓控板有电池需要程序更新；

所述仓控板将接收到升级请求，通过RS485通讯方式将数据转发至对应的电池，等待电池响应；

所述电池在接收到版本信息后，先将接收到的版本信息和自身当前版本匹配，如果硬件版本不对，直接拒绝升级操作；如果硬件版本匹配，软件版本低于需要升级的版本，则执行升级操作，反之拒绝升级操作；

所述电池回复仓控板的升级请求，版本可以满足升级请求；

所述仓控板进入升级流程，发送握手指令到电池，确认所述电池当前状态是否可以进行升级操作；

所述电池接收握手指令后，确认状态回复所述仓控板，可以升级操作；

所述仓控板发送升级文件的总大小，以及数据传输过程中的总包数，按每包1K计算；

所述电池接收到文件和传输的数据包信息后，保存该信息至存储扇区并回复仓控板，进行下一步实际数据传输；

所述仓控板将每1K数据+数据的异或CRC码打包成一整包数据，发送至所述电池；

所述电池接收到数据后，校验所述整包数据是否正确，如果核对正确，则记录已接收包数，并存储所述整包数据，进入下一包传输；如果不正确则请求重试；

重复上一步骤，直到整个升级文件接收完成；

所述电池接收完成整个文件后，进行总大小和总数据包数确认，如果确认匹配后，则进行复位操作，跳入新程序运行，升级完成；如果匹配不成功，则请求重试。

在其中一个实施例中，所述主控板采用STM32F103C8T6控制芯片。

本申请与传统电池升级方法相比，利用了电池使用亏电时必然需要接入换电柜充电补电的特点，然后再结合换电柜与电池之间的RS485通讯方式实现。本申请提供的通过换电柜远程升级电池程序的方法为无人化自动处理方式，与传统的人工现场处理方式，人工运维成本降低、故障处理效率提高、及时性得到更高保障。

附图说明

图1为一实施例中通过换电柜远程升级电池程序的方法的应用系统结构示意图；

图2为一实施例中主控板的电路原理示意图；

图3为一实施例中检测板水位检测电路原理示意图；

图4为一实施例中仓控板检测电池逻辑电路图；

图5为一实施例中通过换电柜远程升级电池程序的方法的流程示意图；

图6为图5中换电柜和电池升级交互示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参见图1，本实施例提供了一种远程升级电池程序的方法，包括云平台和换电柜，换电柜包括主控板、检测板、多个仓控板、多个充电器和多个电池，其中，云平台和换电柜通过MQTT 4G连接，主控板通过CAN通讯方式分别与仓控板、充电器、检测板进行通信，多个仓控板通过RS485通讯方式对应与多个电池进行通信。

在本实施例中，云平台为换电柜后台；换电柜为用户电池更换电池的设备；主控板为换电柜中核心处理组件，主要负责换电柜本地和后台的数据交互，从仓控板和检测板综合功能、性能以及成本考虑，主控板采用STM32F103C8T6控制芯片最优，具体该控制芯片图参见图2；检测板为换电柜中系统检测组件，主要负责机柜烟雾、水位、温度、门控、分励脱扣等数据采集和控制，参见图3，图3为检测板检测水位的部分电路，目前水位检测和烟雾检测等都是开关量检测，连续性信号的采集和输出，输出1和0两种状态，1和0分别对于检测传感器触点的接通和断开。

仓控板为换电柜中转组件，起连接作用，主要负责读取和识别电池信息，并对主控信息和电池信息上传下达。参见图4，图4为仓控板检测电池的逻辑电路图，其检测原理为：采用差分信号进行通讯判断。差分信号，是发送端在两条信号线上传输幅值相等，相位相反的电信号，接收端对接收的两条线信号做减法运算，这样获得幅值翻倍的信号。通常RS485通讯采用两根通信AB线，图中位号P10的2脚为“A”,3脚为“B”。经过转换芯片SP485EEN-L/TR电路后，在接收状态有下大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平信号，电压小于-200mV时，输出负逻辑电平信号。

充电器为锂电池充电的装置；电池为锂电池，二次电池(充电电池)，包含BMS管理系统；MQTT 4G连接为长连接的一种通信方式；CAN通讯方式为硬件通讯的一种方式，用于主控和检测板、仓控板、充电器之间的通讯；RS485通讯方法为硬件通讯的一种方式，用于仓控板和电池之间的通讯；电表为计量工具，统计换电柜运行过程中消耗的电能；水位、风扇、温度和脱扣为外设设备，用于检测系统是否浸水以及温度数据。

参见图5和图6，本实施例提供的远程升级电池程序的方法，包括如下步骤：

准备远程升级电池的BIN格式文件，并通过4G网络上传至云平台；

云平台计算升级文件MD5值后，将版本信息、升级文件URL信息以及文件校验码信息打包后，再通过MQTT长连接通知换电柜有新版本软件需要更新；

换电柜在接收到消息请求后，将版本信息和校验码信息存储在其内的主控板的对应扇区，然后再通过HTTP方式请求下载升级文件并保存至对应扇区；

下载完成后，主控板将下载保存的文件本地进行MD5校验码算法计算，将计算后的结果与从云平台下发的校验码进行匹配核对，如果校验码一致，则进行下一步；如果不一致，则重复上一步骤，再次下载核对，直到成功为止；

主控板将升级文件版本信息通过CAN通讯方式，通知对应的仓控板有电池需要程序更新；

仓控板将接收到升级请求，通过RS485通讯方式将数据转发至对应的电池，等待电池响应；

电池在接收到版本信息后，先将接收到的版本信息和自身当前版本匹配，如果硬件版本不对，直接拒绝升级操作；如果硬件版本匹配，软件版本低于需要升级的版本，则执行升级操作，反之拒绝升级操作；

电池回复仓控板的升级请求，版本可以满足升级请求；

仓控板进入升级流程，发送握手指令到电池，确认电池当前状态是否可以进行升级操作；

电池接收握手指令后，确认状态回复仓控板，可以升级操作；

仓控板发送升级文件的总大小，以及数据传输过程中的总包数，按每包1K计算；

电池接收到文件和传输的数据包信息后，保存该信息至存储扇区并回复仓控板，进行下一步实际数据传输；

仓控板将每1K数据+数据的异或CRC码打包成一整包数据，发送至电池；

电池接收到数据后，校验整包数据是否正确，如果核对正确，则记录已接收包数，并存储整包数据，进入下一包传输；如果不正确则请求重试；

重复上一步骤，直到整个升级文件接收完成；

电池接收完成整个文件后，进行总大小和总数据包数确认，如果确认匹配后，则进行复位操作，跳入新程序运行，升级完成；如果匹配不成功，则请求重试。

本实施例与传统电池升级方法相比，利用了电池使用亏电时必然需要接入换电柜充电补电的特点，然后再结合换电柜与电池之间的RS485通讯方式实现。本实施例提供的通过换电柜远程升级电池程序的方法为无人化自动处理方式，与传统的人工现场处理方式，人工运维成本降低、故障处理效率提高、及时性得到更高保障。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种通过换电柜远程升级电池程序的方法，其特征在于，包括云平台和换电柜，所述换电柜包括主控板、检测板、多个仓控板、多个充电器和多个电池，其中，所述云平台和所述换电柜通过MQTT 4G连接，所述主控板通过CAN通讯方式分别与所述仓控板、所述充电器、所述检测板进行通信，多个所述仓控板通过RS485通讯方式对应与多个所述电池进行通信，所述远程升级电池程序的方法包括：

准备远程升级电池的BIN格式文件，并通过4G网络上传至所述云平台；

所述云平台计算升级文件MD5值后，将版本信息、升级文件URL信息以及文件校验码信息打包后，再通过MQTT长连接通知换电柜有新版本软件需要更新；

所述换电柜在接收到消息请求后，将版本信息和校验码信息存储在其内的主控板的对应扇区，然后再通过HTTP方式请求下载升级文件并保存至对应扇区；

下载完成后，所述主控板将下载保存的文件本地进行MD5校验码算法计算，将计算后的结果与从所述云平台下发的校验码进行匹配核对，如果校验码一致，则进行下一步；如果不一致，则重复上一步骤，再次下载核对，直到成功为止；

所述主控板将升级文件版本信息通过CAN通讯方式，通知对应的仓控板有电池需要程序更新；

所述仓控板将接收到升级请求，通过RS485通讯方式将数据转发至对应的电池，等待电池响应；

所述电池在接收到版本信息后，先将接收到的版本信息和自身当前版本匹配，如果硬件版本不对，直接拒绝升级操作；如果硬件版本匹配，软件版本低于需要升级的版本，则执行升级操作，反之拒绝升级操作；

所述电池回复仓控板的升级请求，版本可以满足升级请求；

所述仓控板进入升级流程，发送握手指令到电池，确认所述电池当前状态是否可以进行升级操作；

所述电池接收握手指令后，确认状态回复所述仓控板，可以升级操作；

所述仓控板发送升级文件的总大小，以及数据传输过程中的总包数，按每包1K计算；

所述电池接收到文件和传输的数据包信息后，保存该信息至存储扇区并回复仓控板，进行下一步实际数据传输；

所述仓控板将每1K数据+数据的异或CRC码打包成一整包数据，发送至所述电池；

所述电池接收到数据后，校验所述整包数据是否正确，如果核对正确，则记录已接收包数，并存储所述整包数据，进入下一包传输；如果不正确则请求重试；

重复上一步骤，直到整个升级文件接收完成；

所述电池接收完成整个文件后，进行总大小和总数据包数确认，如果确认匹配后，则进行复位操作，跳入新程序运行，升级完成；如果匹配不成功，则请求重试。

2.根据权利要求1所述的通过换电柜远程升级电池程序的方法，其特征在于，所述主控板采用STM32F103C8T6控制芯片。

Images