CN113542440B - 一种电池包无线信息采集装置及其编址方法、编址系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池包无线信息采集装置及其编址方法、编址系统，属于电池系统管理技术领域，在电池包无线信息采集装置中设置第一无线射频识别模块；在外部编址装置中设置与所述第一无线射频识别模块耦合的第二无线射频识别模块；所述外部编址装置在生成目标地址信息后，通过所述第二无线射频识别模块与所述第一无线射频识别模块通信，将所述目标地址信息写入所述电池包无线信息采集装置；所述电池包无线信息采集装置根据所述目标地址信息进行无线网络的地址配置，完成编址，解决了现有技术中对电池包信息采集装置进行编址的方法速度慢、效率低的问题。

Description

一种电池包无线信息采集装置及其编址方法、编址系统

技术领域

本发明涉及一种电池包无线信息采集装置及其编址方法、编址系统，属于电池系统管理技术领域。

背景技术

应用于电动车辆的电池组通常包括多个串联连接的电池模组或者电池箱体，在每个电池模组与电池箱体中，需要对应的电池管理系统对电池进行管理，电池管理系统内部之间又需要按照预定的线束进行连接。

随着整车电气化程度提高，整车线束也变得越来越复杂，高压线束与低压线束错综复杂，这样不仅影响系统安全性，也将会提高线束的使用成本，降低生产效率。因而，无线电池管理系统的研究，对于提升整车安全性，减少线束和降低系统成本等方面，具有重要意义。

但是，现有对电池包采集板(即电池管理系统)进行编址时，一方面，通常采用有线点对点的方式，提前将电池包传输采集装置的ID信息写入控制器中，从而进行地址分配。这种编址方式存在的弊端是，地址写入过程比较麻烦，导致编址过程速度慢、效率低。

另一方面，现有对电池管理系统，通常是基于电池包传输采集装置中控制器芯片自身的MAC地址实现组网，但是对于需要将MAC地址与电池包位置进行对应的情况时，由于MAC地址无法直接对应整车上电池包的位置，电池管理系统的主控制器无法直接根据地址确定电池包位置，导致在出现问题时，整车不能根据地址快速、准确定位电池包。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池包无线信息采集装置及其编址方法、编址系统，以解决现有技术中对电池包信息采集装置进行编址的方法速度慢、效率低的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：本发明提供了一种电池包无线信息采集装置编址方法，包括如下步骤：

1)在电池包无线信息采集装置中设置第一无线射频识别模块；

2)在外部编址装置中设置与所述第一无线射频识别模块耦合的第二无线射频识别模块；

3)所述外部编址装置在生成目标地址信息后，通过所述第二无线射频识别模块与所述第一无线射频识别模块通信，将所述目标地址信息写入所述电池包无线信息采集装置；

4)所述电池包无线信息采集装置根据所述目标地址信息进行无线网络的地址配置，完成编址。

本发明通过在电池包无线信息采集装置和外部编址装置中设置互相耦合的射频识别模块，将外部编址装置下发的目标地址信息写入电池包无线信息采集装置，进行地址配置。通过无线通信的方式实现了对电池包无线信息采集装置的有效自动编址，有效提升了编址效率，而且，所配置的目标地址信息可以根据需要与电池包位置信息等进行关联，摆脱了现有编址组网方式的局限性。

进一步的，所述目标地址信息是根据电池所在位置信息生成的。

进一步的，所述步骤3)中还包括握手步骤：外部编址装置向所述电池包无线信息采集装置发出编址请求，所述电池包无线信息采集装置鉴别所述编址请求中的读/写认证信息是否合法；返回编址确认信息，外部编址装置识别所述编址确认信息是否为对应的待编址的电池包无线信息采集装置，若是，则完成握手。

进一步的，所述步骤4)中完成编址后，将所述电池包无线信息采集装置中的无线通信模块设置为接通状态。

进一步的，所述步骤4)中还包括：在完成编址后，电池包无线信息采集装置向外部编址装置返回当前的地址值以及编址成功标识。

本发明还提供了一种电池包无线信息采集装置，

包括第一无线射频识别模块、无线信息采集装置控制器和无线通讯模块，所述第一无线射频识别模块、无线通讯模块分别连接所述无线信息采集装置控制器；

所述第一无线射频识别模块用于将接收到的目标地址信息送入无线信息采集装置控制器；

所述无线信息采集装置控制器用于根据所述目标地址信息进行无线网络的地址配置；

所述无线通讯模块用于与其他无线通信装置通讯。

本发明通过在电池包无线信息采集装置设置射频识别模块，将外部编址装置下发的目标地址信息写入电池包无线信息采集装置，进行地址配置。通过无线通信的方式实现了对电池包无线信息采集装置的有效自动编址，有效提升了编址效率，而且，所配置的目标地址信息可以根据需要与电池包位置信息等进行关联，摆脱了现有编址组网方式的局限性。

进一步的，所述电池包无线信息采集装置还包括前端采集模块，所述前端采集模块连接所述无线信息采集装置控制器，用于采集的电压、温度信息，并送入无线信息采集装置控制器。

进一步的，所述电池包无线信息采集装置还包括供电模块，所述供电模块的一端连接所述电池包中的电池单体，另一端连接所述无线信息采集装置控制器、第一无线射频识别模块、前端采集模块、无线通讯模块和其他用电模块。

本发明还提供了一种编址系统，包括：电池包无线信息采集装置和外部编址装置；

所述电池包无线信息采集装置包括第一无线射频识别模块、无线信息采集装置控制器和无线通讯模块，所述第一无线射频识别模块、无线通讯模块分别连接所述无线信息采集装置控制器；

所述外部编址装置包括第二无线射频识别模块和外部编址装置控制器，所述第二无线射频识别模块连接所述外部编址装置控制器；

所述第一无线射频识别模块与所述第二无线射频识别模块耦合；

所述外部编址装置控制器用于生成目标地址信息；

所述第二无线射频识别模块用于向所述第一无线射频识别模块发送目标地址信息；

所述第一无线射频识别模块用于将接收的目标地址信息送入无线信息采集装置控制器；

所述无线信息采集装置控制器用于根据所述目标地址信息进行无线网络的地址配置；

所述无线通讯模块用于与其他无线通信装置通讯。

本发明提供了一种对电池包无线传输采集装置进行编址的编址系统，通过在电池包无线信息采集装置和外部编址装置中设置互相耦合的射频识别模块，将外部编址装置下发的目标地址信息写入电池包无线信息采集装置，进行地址配置。通过无线通信的方式实现了对电池包无线信息采集装置的有效自动编址，有效提升了编址效率，而且，所配置的目标地址信息可以根据需要与电池包位置信息等进行关联，摆脱了现有编址组网方式的局限性。

进一步的，所述外部编址装置为读/写装置。

附图说明

图1是本发明编址系统实施例中的系统结构示意图；

图2是本发明电池包无线信息采集装置实施例中的装置结构示意图；

图3是本发明编址方法实施例中的一种实施方式的方法流程图；

图4是本发明编址方法实施例中的另一种实施方式的方法流程图。

具体实施方式

以下实施方式涉及编址方法实施例、无线信息采集装置实施例和编址系统实施例。

对于一辆大型客车，其中设置有多个电池包，由于车内空间的限制，各电池包所处位置可能不同。例如电池包1设置车头部分，电池包2设置在车身部分，电池包3设置在车身的其中一侧，电池包4······。

而且，每个电池包都设置有对应的信息采集装置，每个电池包的信息采集装置中都设置有前端采集模块，通过线束与电池模组连接，从而采集单体电芯的电压、温度信息。

为了减少线缆的连接，需要将原有电池包信息采集装置设置成无线传输的形式，即增加无线通信模块(例如，蓝牙模块、wifi模块、4g模块等)，形成无线信息采集装置。在一个无线网络中，每个无线信息采集装置为一个从控制器，它们将电池信息通过无线网络汇集到主控制器。

但是，现有的电池包无线信息采集模块的无线通讯地址往往是固定的，而其所处的位置(在车体上的位置)却是可能会进行调整的，因此，主控制器在收到某个电池包的信息后，无法直接根据地址确定电池包位置。因而，需要对每个电池包无线信息采集装置配置在无线网络中的地址，而且希望该地址能够反映电池包在整车中的位置信息，这样，如果某个电池发生问题时，主控制器能够根据获取的信息地址快速、准确地定位故障。

如图1所示，本实施方式改造了无线采集装置，并且增加了一个外部编址装置。

首先，改造电池包无线信息采集装置。在无线信息采集装置中增加无线射频识别模块(例如，深圳宏鑫微电子成产的射频接收器TDA5210)，得到一个能够通过射频识别技术进行无线网络配置的电池包无线信息采集装置，如图2所示：

该电池包无线信息采集装置包括前端采集模块、无线通信模块、控制器(MCU处理芯片)和第一无线射频识别模块，该第一无线射频识别模块连接无线信息采集装置控制器，从而将通过射频技术接收到的目标地址信息送入无线信息采集装置控制器，控制器就可以根据接收到的目标地址信息进行地址配置，从而完成编址。完成编址后，即可通过无线通信模块与主控进行通讯。

该前端采集模块，通过线束连接电池模组，采集电池包中单体电池的电压、温度等信息，并通过通讯转换模块发送给控制器，控制器根据采集的电压信息进行电压均衡等控制过程。

本实施方式中，在无线信息采集装置中，还设置了供电模块，其从线束取电(相当于从电池取电)。

其次，本实施方式中需要采用外部编址装置，该外部编址装置是一种读/写装置(例如RFID手持机GT-980、基于FM1702SL的射频读写器)，用于根据电池包所在位置信息生成对应的目标地址信息。外部编址装置中设置有相应的输入模块和显示模块，输入模块连接外部编址装置控制器，显示模块连接外部编址装置控制器，以对编址状态进行显示。输入模块包括输入键盘，用户可以根据电池包所在位置信息，从输入键盘输入对应电池包的地址。例如，位于车头部分的电池包1，将其在无线通讯网络中的目标地址设置为001，将位于车身部分的电池包2的目标地址设置为002等。

外部编址装置通过采用射频识别技术，与电池包无线信息采集装置通信，实现目标地址的写入。因而，本实施方式中，通过在外部编址装置中设置第二无线射频识别模块，该第二无线射频识别模块与上述电池包无线信息采集装置中的第一无线射频识别模块相互耦合，从而完成目标地址信息的写入。

因此，本实施方式的思路是：通过操作人员来判断电池位置信息，然后在外部编址装置中进行编址操作，形成目标地址，然后通过外部编址装置中的射频识别模块，将目标地址信息写入无线信息采集装置中，无线信息采集装置根据目标地址信息进行无线网络配置。操作人员完成整个车的电池包无线信息采集装置的网络地址配置后，主控制器即可实现整车中电池包状态的管控。

如图3所示，对于一次配置过程，具体方法如下：

1)操作人员在对整车中不同位置的电池包进行地址配置时，先要判断即将进行编址的电池包的位置，然后对应该电池包的位置，通过外部编址装置中的输入键盘输入目标地址。例如，在对车头部分的电池包1的无线信息采集装置进行编址时，通过键盘向外部编址装置输入对应的目标地址为001，从而在外部编址装置中的控制器中生成对应的目标地址信息；

2)在外部编址装置中生成目标地址信息后，操作人员将外部编址装置靠近需要进行编址的电池包1的无线信息采集装置，外部编址装置中的第二无线射频识别模块向电池包1中的无线信息采集装置中的第一无线射频识别模块发送目标地址信息001；

3)电池包无线信息采集装置中的第一无线射频识别模块将接收的目标地址信息001送入无线信息采集装置控制器；

4)无线信息采集装置控制器根据所述目标地址信息进行地址配置，完成编址。

在完成编址后，电池包无线信息采集装置向外部编址装置返回当前的地址值以及编址成功标识。外部编址装置确认编址成功后，进行下一个电池包无线信息采集装置的编址过程，直至完成整车中所有电池包无线信息采集装置的编址。在对其他位置的电池包无线信息采集装置进行编址时，与上述过程同理，故不再重复说明。

同时，在完成编址后，无线信息采集装置控制器将无线通信模块设置为接通状态，从而该电池包就能够实现与其他编址成功后的装置的组网通信过程。

上述实施方式中，外部编址装置直接与电池包无线信息采集装置交互，完成编址，在这种情况下，如果两个电池包距离比较近，例如车头部分的电池包1旁边还安装有电池包n，可能会导致编址后的目标地址与电池包位置并不对应，导致编址出错，需要重复编址，降低了编址效率；或者是写入的地址信息并不合法，导致主控不能根据地址信息辨别是哪个电池包采集的信息，因此，提出了另外一种实施方式：同样以对位于车头部分的电池包1进行编址为例：

如图4所示，主要包括以下步骤：

(1)操作人员在对车头部分的电池包1的无线信息采集装置进行编址时，通过键盘向外部编址装置输入对应的目标地址为001，从而在外部编址装置中的控制器中生成对应的目标地址信息；

(2)在外部编址装置中生成目标地址信息后，操作人员将外部编址装置靠近需要进行编址的电池包1的无线信息采集装置，操作人员通过输入键盘中对应的编址触发按键，触发外部编址装置发出编址请求；

(3)外部编址装置向电池包1的无线信息采集装置发出编址请求，电池包1的无线信息采集装置在收到编址请求后，鉴别所述编址请求中的读/写认证信息是否合法，例如判断该目标地址数据长度是否正确；如果合法，就返回编址确认信息，外部编址装置识别编址确认信息是否为对应的待编址的电池包无线信息采集装置，例如，通过判断电池包的ID是否为对应位置电池包1的ID：若是，则完成外部编址装置与电池包1的无线信息采集模块的握手。从而有效保证了编址过程的可靠性，提升了整车的安全性；

(4)在完成握手后，外部编址装置中的第二无线射频识别模块向电池包1中的无线信息采集装置中的第一无线射频识别模块发送目标地址信息001；

(5)电池包无线信息采集装置中的第一无线射频识别模块将接收的目标地址信息001送入无线信息采集装置控制器；

(6)无线信息采集装置控制器根据所述目标地址信息进行地址配置，完成编址。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电池包无线信息采集装置编址方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）在电池包无线信息采集装置中设置第一无线射频识别模块；

2）在外部编址装置中设置与所述第一无线射频识别模块耦合的第二无线射频识别模块；

3）所述外部编址装置在生成目标地址信息后，通过所述第二无线射频识别模块与所述第一无线射频识别模块通信，将所述目标地址信息写入所述电池包无线信息采集装置；

4）所述电池包无线信息采集装置根据所述目标地址信息进行无线网络的地址配置，完成编址；

所述步骤3）中还包括握手步骤：外部编址装置向所述电池包无线信息采集装置发出编址请求，所述电池包无线信息采集装置鉴别所述编址请求中的读/写认证信息是否合法；返回编址确认信息，外部编址装置识别所述编址确认信息是否为对应的待编址的电池包无线信息采集装置，若是，则完成握手。

2.根据权利要求1所述的电池包无线信息采集装置编址方法，其特征在于，所述目标地址信息是根据电池所在位置信息生成的。

3.根据权利要求1所述的电池包无线信息采集装置编址方法，其特征在于，所述步骤4）中完成编址后，将所述电池包无线信息采集装置中的无线通信模块设置为接通状态。

4.根据权利要求1所述的电池包无线信息采集装置编址方法，其特征在于，所述步骤4）中还包括：在完成编址后，电池包无线信息采集装置向外部编址装置返回当前的地址值以及编址成功标识。

5.一种电池包无线信息采集装置，其特征在于，包括第一无线射频识别模块、无线信息采集装置控制器和无线通讯模块，所述第一无线射频识别模块、无线通讯模块分别连接所述无线信息采集装置控制器；

所述第一无线射频识别模块用于将接收到的目标地址信息送入无线信息采集装置控制器；

所述无线信息采集装置控制器用于根据所述目标地址信息进行无线网络的地址配置；

所述无线通讯模块用于与其他无线通信装置通讯；

在所述第一无线射频识别模块接收目标地址信息时，还包括握手步骤：外部编址装置向所述电池包无线信息采集装置发出编址请求，所述电池包无线信息采集装置鉴别所述编址请求中的读/写认证信息是否合法；返回编址确认信息，外部编址装置识别所述编址确认信息是否为对应的待编址的电池包无线信息采集装置，若是，则完成握手。

6.根据权利要求5所述的电池包无线信息采集装置，其特征在于，所述电池包无线信息采集装置还包括前端采集模块，所述前端采集模块连接所述无线信息采集装置控制器，用于采集的电压、温度信息，并送入无线信息采集装置控制器。

7.根据权利要求6所述的电池包无线信息采集装置，其特征在于，所述电池包无线信息采集装置还包括供电模块，所述供电模块的一端连接所述电池包中的电池单体，另一端连接所述无线信息采集装置控制器、第一无线射频识别模块、前端采集模块、无线通讯模块和其他用电模块。

8.一种编址系统，其特征在于，包括：电池包无线信息采集装置和外部编址装置；

所述电池包无线信息采集装置包括第一无线射频识别模块、无线信息采集装置控制器和无线通讯模块，所述第一无线射频识别模块、无线通讯模块分别连接所述无线信息采集装置控制器；

所述外部编址装置包括第二无线射频识别模块和外部编址装置控制器，所述第二无线射频识别模块连接所述外部编址装置控制器；

所述第一无线射频识别模块与所述第二无线射频识别模块耦合；

所述外部编址装置控制器用于生成目标地址信息；

所述第二无线射频识别模块用于向所述第一无线射频识别模块发送目标地址信息；

所述第一无线射频识别模块用于将接收的目标地址信息送入无线信息采集装置控制器；

所述无线信息采集装置控制器用于根据所述目标地址信息进行无线网络的地址配置；

所述无线通讯模块用于与其他无线通信装置通讯；

所述第二无线射频识别模块向所述第一无线射频识别模块发送目标地址信息时，还包括握手步骤：外部编址装置向所述电池包无线信息采集装置发出编址请求，所述电池包无线信息采集装置鉴别所述编址请求中的读/写认证信息是否合法；返回编址确认信息，外部编址装置识别所述编址确认信息是否为对应的待编址的电池包无线信息采集装置，若是，则完成握手。

9.根据权利要求8所述的编址系统，其特征在于，所述外部编址装置为读/写装置。

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