CN113507403A - 便于精确定位的从bmu的自动组网系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种便于精确定位的从BMU的自动组网系统及方法。系统包括主BCU至少一个从BMU；主BCU和从BMU均与与通信总线通讯连接；从BMU包括第一网络连接口和第二网络连接口；所述从BMU还包括：从MCU控制单元，用于分析ID标识信息和连接状态；从通信回路，用于在从MCU控制单元和通信总线之间传递ID标识信息；状态监控回路，用于监控从BMU的第一网络接口与通信总线的通讯连接状态并反馈至从MCU控制单元；开关控制回路，用于接收从MCU控制单元的信息并将从BMU的第二网络接口接入通信总线。本发明可以自动组网，且组网之后的ID可以反应从BMU的物理位置。

Description

便于精确定位的从BMU的自动组网系统及方法
技术领域
本发明涉及电池管理技术，具体涉及一种便于精确定位的从属BMU的自动组网系统及方法。
背景技术
电池系统由主电池管理系统(BCU，Battery Control Unit)与多个从电池管理单元(BMU，Battery Management Unit)组成，主BCU与多个从BMU之间多采用CAN或者RS485通信。
目前多个从BMU与主BCU通信时，多个从BMU的通信ID基本采用如下几个方式确定，但是每个方式均有自己的缺点：
1.硬件开关拨码，需要在开机后，人为的将拨码拨至所需的地址位，较为繁琐，无法自动完成。
2.工厂地址配置，需要工厂生产时，将每个从BMU的地址写好，使用不灵活。
3.软件规则组网，需要根据软件协议组网，组网过程也很便捷，但是定位追踪差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种便于精确定位的从BMU的自动组网系统及方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种便于精确定位的从BMU的自动组网系统，包括主BCU和至少一个从BMU；主BCU与通信总线通讯连接；从BMU包括第一网络连接口和第二网络连接口；
所述从BMU包括：
从MCU控制单元，用于分析ID标识信息和连接状态；
从通信回路，用于在从MCU控制单元和通信总线之间传递ID标识信息；
状态监控回路，用于监控从BMU的第一网络接口与通信总线的通讯连接状态并反馈至从MCU控制单元；
开关控制回路，用于接收从MCU控制单元的信息并将从BMU的第二网络接口接入通信总线。
其进一步的技术方案为：第1从BMU的第一网络连接口与主BCU的主网络连接口通讯连接；第n+1从BMU的第一网络连接口与第n从BMU的第二网络连接口通讯连接；n≥1；n为自然数。
其进一步的技术方案为，在从BMU内部，第一网络连接口包括第一数据传输端；第二网络连接口包括第二数据传输端；第一数据传输端和第二数据传输端通过内部数据线缆相连接；从通信回路的第一数据输入输出端连接从MCU控制单元的数据输入输出端；从通信回路的第二数据输入输出端连接于内部数据线缆。
其进一步的技术方案为，在从BMU内部，状态监测回路的数据输入端连接于第一网络连接口，读取第一网络连接口与外部数据线缆的连接状态，状态监测回路的数据输出端连接于从MCU控制单元的数据输入输出端。
其进一步的技术方案为，在从BMU内部，开关控制回路的数据输出端连接于第二网络连接口，控制第二网络连接口与外部数据线缆的连接状态，开关控制回路的数据输入端连接，从MCU控制单元的数据输入输出端。
其进一步的技术方案为，主BCU包括：
主MCU控制单元，用于分析ID标识信息；
主通信回路，用于在主MCU控制单元和通信总线之间传递ID标识信息。
其进一步的技术方案为，主BCU包括主通信回路和主网络连接口；主通信回路的第一数据输入输出端连接主MCU控制单元的数据输入输出端；主通信回路的第二数据输入输出端连接于主网络连接口。
一种便于精确定位的从BMU的自动组网方法，包括：
步骤1、N个从BMU上电；n＝1，n为自然数；
步骤2、第n状态监控回路监控第n从BMU的通讯连接状态，并将监控到的通讯连接状态反馈给第n从MCU控制单元；
步骤3、第n从MCU控制单元确认连接状态；
步骤4、当第n从BMU连接状态完好，第n从通信回路监控当前通信总线上最大的ID标识符n-1，并将第n从BMU的ID标识为n；
步骤5、第n从MCU控制单元通知第n开关控制回路闭合，并将第n+1从BMU连接至通信总线；
步骤6、第n从MCU控制单元通过第n从通信回路将带有ID为n的数据发送至通信总线；
步骤7、n＝n+1，重复步骤2至步骤6，直至n＝N-1，组网结束。
其进一步的技术方案为，在步骤2中，当n＝1时，第1状态监控回路监控第1从BMU与主BCU的连接状态；当n＞1时，第n状态监控回路监控第n从BMU与第n-1从BMU的连接状态。
根据如上所述的组网方法的定位方法，包括：
当主BCU监测到从BMU中的数据有异常时，显示异常从BMU的ID；
根据主BCU提供的异常从BMU的ID，确认发生异常的从BMU的物理位置；发生异常的从BMU相对于主BCU的物理位置与发生异常的从BMU的ID数字一致。
本发明的有益效果如下：
1.本发明无硬件开关拨码，无需人为现场设置从BMU的地址。仅需要将多个从BMU连接好以后，可以自动组网，且组网之后的ID可以反应从BMU的物理位置。
2.无需工厂地址配置，减少工厂端生产工序，发货组装自由。在使用中，也无需按照工厂端所设定的一定组合来连接，可以根据实际的连接情况，重新分配ID。
3.从BMU内部有问题时，可精确定位追踪到，维护方便。由于自动组网之后分配的ID数字与每个对应的从BMU的物理位置对应，所以异常的从BMU将异常信号反馈后，也可以直接对应到其物理位置，定位准确。
附图说明
图1为本发明的系统的实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
图1为本发明的系统的实施例的示意图。如图1所示，便于精确定位的从BMU的自动组网系统，包括主BCU至少一个从BMU。主BCU是电池控制单元，用于数据处理、安全防护和能量控制。从BMU是电池管理单元，用于状态监控和数据传输。
在图1所示的实施例中，从BMU有N个。主BCU包括主网络连接口。从BMU包括第一网络连接口和第二网络连接口。第1从BMU的第一网络连接口与主BCU的主网络连接口通讯连接。第n+1从BMU的第一网络连接口与第n从BMU的第二网络连接口通讯连接。n≥1；n为自然数。直至N个从BMU均连接在网络中。
也即，第1从BMU的第一网络连接口J2与主BCU的主网络连接口J1通过外部数据线缆S1连接。第2从BMU的第一网络连接口J2与第1从BMU的第二网络连接口J3通过外部数据线缆S2连接。以此类推，第N从BMU的第一网络连接口J2与第N-1从BMU的第二网络接口J3通过外部数据线缆SN连接。
至此，图1所示的实施例的外部系统连接完成。
主BCU包括主MCU控制单元和主通信回路。主MCU控制单元用于分析ID标识信息。主通信回路用于在主MCU控制单元和通信总线之间传递ID标识信息。具体的，主通信回路的第一数据输入输出端连接主MCU控制单元的数据输入输出端，主通信回路的第二数据输入输出端连接于主网络连接口。
从BMU包括从MCU控制单元、从通信回路、状态监控回路和开关控制回路。从MCU控制单元用于分析ID标识信息和连接状态。从通信回路用于在从MCU控制单元和通信总线之间传递ID标识信息。状态监控回路用于监控从BMU的第一网络接口与通信总线的通讯连接状态并反馈至从MCU控制单元。开关控制回路用于接收从MCU控制单元的信息并将从BMU的第二网络接口接入通信总线。
具体的，在从BMU内部，第一网络连接口包括第一数据传输端。第二网络连接口包括第二数据传输端。第一数据传输端和第二数据传输端通过内部数据线缆相连接。从通信回路的第一数据输入输出端连接从MCU控制单元的数据输入输出端。从通信回路的第二数据输入输出端连接于内部数据线缆。状态监测回路的数据输入端连接于第一网络连接口，读取第一网络连接口与外部数据线缆的连接状态，状态监测回路的数据输出端连接于从MCU控制单元的数据输入输出端。开关控制回路的数据输出端连接于第二网络连接口，控制第二网络连接口与外部数据线缆的连接状态，开关控制回路的数据输入端连接。从MCU控制单元的数据输入输出端。
以第1从BMU为例，在从BMU内部，第一网络连接口J2包括第一数据传输端。第二网络连接口J3包括第二数据传输端。第一数据传输端和第二数据传输端通过内部数据线缆相连接。从通信回路的第一数据输入输出端连接从MCU控制单元的数据输入输出端。从通信回路的第二数据输入输出端连接于内部数据线缆。状态监测回路的数据输入端连接于第一网络连接口J2，读取第一网络连接口J2与外部数据线缆S1的连接状态，状态监测回路的数据输出端连接于从MCU控制单元的数据输入输出端。开关控制回路的数据输出端连接于第二网络连接口J3，控制第二网络连接口J3与外部数据线缆S2的连接状态，开关控制回路的数据输入端连接从MCU控制单元的数据输入输出端。
其他从BMU的连接方法可以参照上文。
在上述的便于精确定位的从BMU的自动组网系统中，主BCU和从BMU之间的外部数据线缆，从BMU和从BMU之间的外部数据线缆，以及从BMU的内部数据线缆连接成为通信总线。
基于上述的从BMU的自动组网系统，本发明还公布了自动组网的方法，包括：
步骤1、N个从BMU上电；n＝1，n为自然数；
步骤2、第n状态监控回路监控第n从BMU的通讯连接状态，并将监控到的通讯连接状态反馈给第n从MCU控制单元。当n＝1时，第1状态监控回路监控第1从BMU与主BCU的连接状态；当n＞1时，第n状态监控回路监控第n从BMU与第n-1从BMU的连接状态。
步骤3、第n从MCU控制单元确认连接状态；
步骤4、当第n从BMU连接状态完好，第n从通信回路监控当前通信总线上最大的ID标识符n-1，并将第n从BMU的ID标识为n；
步骤5、第n从MCU控制单元通知第n开关控制回路闭合，并将第n+1从BMU连接至通信总线；
步骤6、第n从MCU控制单元通过第n从通信回路将带有ID为n的数据发送至通信总线；
步骤7、n＝n+1，重复步骤2至步骤5，直至n＝N-1，组网结束。
如果在步骤4中，n＝m时，第m从BMU连接状态是异常的，则组网结束，此时有m个从BMU组成网络。
上述的自动组网系统，精确定位的方法是：
当主BCU监测到从BMU中的数据有异常时，上位机显示异常从属BMU的ID。
用户及售后人员根据主BCU提供的异常从BMU的ID，精确的找到发生异常的从BMU的物理位置。发生异常的从BMU的物理位置与发生异常的从BMU的ID一致。例如，如异常显示从属BMU的ID为3，则是与主BCU相连的从属BMU向下数第3个。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种便于精确定位的从BMU的自动组网系统，其特征在于，包括主BCU至少一个从BMU；主BCU和从BMU均与与通信总线通讯连接；从BMU包括第一网络连接口和第二网络连接口；
所述从BMU还包括：
从MCU控制单元，用于分析ID标识信息和连接状态；
从通信回路，用于在从MCU控制单元和通信总线之间传递ID标识信息；
状态监控回路，用于监控从BMU的第一网络接口与通信总线的通讯连接状态并反馈至从MCU控制单元；
开关控制回路，用于接收从MCU控制单元的信息并将从BMU的第二网络接口接入通信总线。
2.根据权利要求1所述的便于精确定位的从BMU的自动组网系统，其特征在于：第1从BMU的第一网络连接口与主BCU的主网络连接口通讯连接；第n+1从BMU的第一网络连接口与第n从BMU的第二网络连接口通讯连接；n为从BMU的序号，n≥1，n为自然数。
3.根据权利要求1所述的便于精确定位的从BMU的自动组网系统，其特征在于，在从BMU内部，第一网络连接口包括第一数据传输端；第二网络连接口包括第二数据传输端；第一数据传输端和第二数据传输端通过内部数据线缆相连接；从通信回路的第一数据输入输出端连接从MCU控制单元的数据输入输出端；从通信回路的第二数据输入输出端连接于内部数据线缆。
4.根据权利要求1所述的便于精确定位的从BMU的自动组网系统，其特征在于，在从BMU内部，状态监测回路的数据输入端连接于第一网络连接口，读取第一网络连接口与外部数据线缆的连接状态，状态监测回路的数据输出端连接于从MCU控制单元的数据输入输出端。
5.根据权利要求1所述的便于精确定位的从BMU的自动组网系统，其特征在于，在从BMU内部，开关控制回路的数据输出端连接于第二网络连接口，控制第二网络连接口与外部数据线缆的连接状态，开关控制回路的数据输入端连接，从MCU控制单元的数据输入输出端。
6.根据权利要求1所述的便于精确定位的从BMU的自动组网系统，其特征在于，主BCU包括：
主MCU控制单元，用于分析ID标识信息；
主通信回路，用于在主MCU控制单元和通信总线之间传递ID标识信息。
7.根据权利要求6所述的便于精确定位的从BMU的自动组网系统，其特征在于，主BCU包括主通信回路和主网络连接口；主通信回路的第一数据输入输出端连接主MCU控制单元的数据输入输出端；主通信回路的第二数据输入输出端连接于主网络连接口。
8.一种便于精确定位的从BMU的自动组网方法，其特征在于，包括：
步骤1、N个从BMU上电，N为从BMU的总个数；n为从BMU的序号；n＝1，n为自然数；
步骤2、第n状态监控回路监控第n从BMU的通讯连接状态，并将监控到的通讯连接状态反馈给第n从MCU控制单元；
步骤3、第n从MCU控制单元确认连接状态；
步骤4、当第n从BMU连接状态完好，第n从通信回路监控当前通信总线上最大的ID标识符n-1，并将第n从BMU的ID标识为n；
步骤5、第n从MCU控制单元通知第n开关控制回路闭合，并将第n+1从BMU连接至通信总线；
步骤6、第n从MCU控制单元通过第n从通信回路将带有ID为n的数据发送至通信总线；
步骤7、n＝n+1，重复步骤2至步骤6，直至n＝N-1，组网结束。
9.根据权利要求8所述的便于精确定位的从BMU的自动组网方法，其特征在于，在步骤2中，当n＝1时，第1状态监控回路监控第1从BMU与主BCU的连接状态；当n＞1时，第n状态监控回路监控第n从BMU与第n-1从BMU的连接状态。
10.根据权利要求8或9所述的组网方法的定位方法，其特征在于，包括：
当主BCU监测到从BMU中的数据有异常时，显示异常从BMU的ID；
根据主BCU提供的异常从BMU的ID，确认发生异常的从BMU的物理位置；发生异常的从BMU相对于主BCU的物理位置与发生异常的从BMU的ID数字一致。
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