CN114241733B - 一种用于bms的变频率寻访报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于BMS的变频率寻访报警方法，使用链表结构而非数组结构来构建访问命令列表，使得其灵活性大大提高，能够根据实际需求及时增加或删除节点，从而改变访问频率，实现对重点事件高频次访问；在报警结束后，命令列表能够自动解除警报。本发明同时在BMS系统二级、三级使用变访问频率的方法，能够更好地提高系统响应时间、提高系统针对报警事件的响应实时性。

Description

一种用于BMS的变频率寻访报警方法

技术领域

本发明涉及新能源锂电池储能领域，尤其涉及一种用于BMS的变频率寻访报警方法。

背景技术

随着国家对新能源行业的政策倾斜，锂电池及BMS系统被大量应用在诸多领域。由于锂电池储能系统对过充、过放、过压、过流等极为敏感，稍有不慎，可能造成安全事故，所以BMS系统对各级报警信息的处理延迟有面临更高的要求。

由于储能系统逐渐庞大，系统延迟随之增高，如果无法及时对报警信息监控、响应，则可能对系统带来极大风险。传统方法为顺序轮询法，每次都需要遍历整个系统，无法针对报警部分集中多频次访问，无法规避系统延迟对储能系统安全造成的不利影响。

传统轮询法即为按照约定的地址依次反复发送访问信号，并接受其返回值。通常依靠简单的循环逻辑完成，无法针对特定的地址高频次访问。对于需特别关注的地址每轮只能访问一次，无法随时插入、删除访问命令。所以传统轮询法无法突破系统延迟带来的影响。

如图1所示，目前BMS系统（Battery Management System）通常采用三级架构，第一级BAU（总控单元）、第二级BCU（主控单元）、第三级BMU（从控单元）。电池的各项数据被依次采集、上传、汇总，即BAU向各个BCU依次发出请求命令，BCU再向所辖BMU依次发出请求命令，之后将获得信息依次上传，最终在BAU汇总。若按照依次轮询的方法，报警BMU需要整个BMS系统完成一次完整询问之后，才能再次被访问，这无疑会造成应对极端情况时，系统无法及时响应的情况。

为了规避系统延迟影响，采用可变频率的寻访结构能够根据需求任意增加或删减命令，大大增加系统弹性。但是传统轮询法结构一般在初期就已经定死，无法根据具体情况实时更改。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种用于BMS的变频率寻访报警方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种用于BMS的变频率寻访报警方法，包含以下步骤：

步骤1），将BAU、BCU的命令列表均采用链表表示，所述链表包含若干依次相连的节点，所述节点包含插队标识，插队标识默认设置为0；

步骤2），BAU、BCU均根据各自的命令列表进行轮询；

步骤3），当BCU轮询时接收到BMU的报警信息时，记录报警BMU的序号，根据预设的第一倍频阈值N和BCU命令列表的长度M生成[M/N]个用于监控该报警BMU报警信息的高频寻访节点，并将该[M/N]个高频寻访节点均匀插入至BCU的命令列表中，更新BCU的命令列表；所述 [M/N]个高频寻访节点中的插队标识均设置为1，[]为取整符号；

步骤4），当BAU轮询时接收到BCU的报警信息时，记录报警BCU的序号，根据第二预设的倍频阈值O和BCU命令列表的长度P生成[P/O]个用于监控该报警BCU报警信息的高频寻访节点，并将该[P/O]个高频寻访节点均匀插入至BAU的命令列表中，更新BAU的命令列表；所述 [P/O]个高频寻访节点中的插队标识均设置为1；

步骤5），BCU根据其更新后的命令列表进行轮询：

步骤5.1），当BCU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果依然接收到该高频寻访节点对应BMU的报警信息，不做处理；

步骤5.2），当BCU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果不再接收到该高频寻访节点对应BMU的报警信息，遍历其命令列表，删除所有该BMU对应的高频寻访节点；

步骤6），BAU根据其更新后的命令列表进行轮询：

步骤6.1），当BAU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果依然接收到该高频寻访节点对应BCU的报警信息，不做处理；

步骤6.2），当BAU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果不再接收到该高频寻访节点对应BCU的报警信息，遍历其命令列表，删除所有该BCU对应的高频寻访节点。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

针对传统轮询方法无法规避系统延迟影响的情况，本发明公开了一种用于BMS的变频率寻访报警方法，使用链表结构而非数组结构来构建访问命令列表，使得其灵活性大大提高，能够根据实际需求及时增加或删除节点，从而改变访问频率，实现对重点事件高频次访问；在报警结束后，命令列表能够自动解除警报。本发明同时在BMS系统二级、三级使用变访问频率的方法，能够更好地提高系统响应时间、提高系统针对报警事件的响应实时性。

附图说明

图1是BMS的架构示意图；

图2是本发明中节点的结构示意图；

图3是传统命令列表与本发明中命令列表结构对比图；

图4是插入新增高频寻访节点的流程示意图；

图5是出现报警后更新命令列表的示意图；

图6是对命令列表删除高频寻访节点的示意图；

图7是本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

命令列表是访问命令轮询所用的链表，每个具备发出访问命令的系统单元都具有各自的命令列表。例如每个BAU，BCU都具有自己的命令列表。命令列表由节点组成，节点为储存访问命令、标识节点从属、标志节点状态、指向前后节点的结构体。节点根据各自序号大小排列，前后相互指向，串联成链表。即命令列表为节点组成的链表。

轮询为上级模块对下级模块的依次询问和接收，如BAU对BCU，BCU对BMU。上级模块依照命令列表顺序，依次向下级模块发送访问命令，对应下级模块接收到命令后，向上级模块返回存储的信息。报警信息是下级模块采集到的数据（电压、温度、电流等）后，依照设定阈值（具体由项目要求设定），判断是否报警。如设定电压报警阈值为3.5V，当下级模块检测到电压超过3.5V后，则在向上传输的报文中添加报警信息。

节点为保存命令、标识模块特征的结构体。如图2所示，节点结构体的构成为：节点名称、所在列表名称、在所属列表中的序号、节点对应的模组（如果为BAU所属序列，则对应命令所对应BCU；如果为BCU所属序列，则对应命令所对应BMU）、插队标志（用于区分普通命令节点和新增高频寻访节点）、命令函数（为节点储存的命令，是上一级对下一级访问所调用的命令函数，与所对应模组向对应）、前节点（指向序列前一个节点）、后节点（指向序列后一个节点）。

图3传统命令列表和本发明中命令列表的结构对比图。可见，传统命令列表的节点为孤立的，连续的一条链，一般由数组控制，由循环函数依次调用，无法增加减少节点，无法根据具体情况改变。采用链表的命令列表中节点通过各自结构中的元素互相指向，通过各自节点中保存的前节点、后节点元素构成序列。调用时，只需调用头节点，便可根据其后节点，调用下一个节点，依次调用。

图4为新增高频寻访节点的插入流程示意图。左边为新增高频寻访节点未插入状态。节点1的后节点指向节点2，节点2的前节点指向节点1，节点3为待插入的新增高频寻访节点，插队标志为1。右边为插入新增高频寻访节点后的状态，节点1断开指向节点2，并将后节点指向节点3，节点2断开指向节点1，并将前节点指向节点3。同时，节点3将前节点指向节点1，后节点指向节点2，此时节点3已插入节点1、2之间。

图5为出现报警后更新命令列表的示意图。原序列在执行时，出现报警，需要将节点x高频次访问，则生成节点x的插队节点，其插队标志为1，其序号按照需要的访问频率依次设定，按照其序号顺序，插入到命令列表对应的位置，则可实现在一次访问周期中，对某个节点多次访问，及实现可变频率命令列表。

图6为对命令列表删除高频寻访节点的示意图。如图，命令列表中存在插入节点x、y,当节点y对应的报警事件结束时，命令列表依照插队标志为1，找出全部插队节点，再将名称为节点y的全部删除。图中为节点2断开指向节点y，节点2后节点指向节点3，节点3断开指向节点y，其前节点指向节点2，节点y断开指向节点2、节点3，其前节点、后节点均指向空。则节点y被从命令列表中删除。

图7为系统流程图，具体步骤如下:

步骤1），将BAU、BCU的命令列表均采用链表表示，所述链表包含若干依次相连的节点，所述节点包含插队标识，插队标识默认设置为0；

步骤2），BAU、BCU均根据各自的命令列表进行轮询；

步骤3），当BCU轮询时接收到BMU的报警信息时，记录报警BMU的序号，根据预设的第一倍频阈值N和BCU命令列表的长度M生成[M/N]个用于监控该报警BMU报警信息的高频寻访节点，并将该[M/N]个高频寻访节点均匀插入至BCU的命令列表中，更新BCU的命令列表；所述 [M/N]个高频寻访节点中的插队标识均设置为1，[]为取整符号；

步骤4），当BAU轮询时接收到BCU的报警信息时，记录报警BCU的序号，根据第二预设的倍频阈值O和BCU命令列表的长度P生成[P/O]个用于监控该报警BCU报警信息的高频寻访节点，并将该[P/O]个高频寻访节点均匀插入至BAU的命令列表中，更新BAU的命令列表；所述 [P/O]个高频寻访节点中的插队标识均设置为1；

步骤5），BCU根据其更新后的命令列表进行轮询：

步骤5.1），当BCU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果依然接收到该高频寻访节点对应BMU的报警信息，不做处理；

步骤5.2），当BCU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果不再接收到该高频寻访节点对应BMU的报警信息，遍历其命令列表，删除所有该BMU对应的高频寻访节点；

步骤6），BAU根据其更新后的命令列表进行轮询：

步骤6.1），当BAU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果依然接收到该高频寻访节点对应BCU的报警信息，不做处理；

步骤6.2），当BAU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果不再接收到该高频寻访节点对应BCU的报警信息，遍历其命令列表，删除所有该BCU对应的高频寻访节点。

BAU执行其命令列表，访问BCU，此时在一个周期内，报警BCU被多次访问。BCU执行其命令列表，访问BMU，此时在一个周期内，报警BMU被多次访问。当BMU依然报警时（报警值为1），BMS系统不变化，继续访问，当BMU解除报警时（报警值为0），检查BCU报警标志位，若存在多个不同报警节点，则报警标志位依然为1，BCU寻找插队标志为1节点，并删除已解除报警BMU节点，之后将解除值上报BAU，由于依然存在报警，BAU不做改变；若仅存在一种报警节点，则报警标志位置0，BCU删除所有插队标志为1的节点，之后将解除值上报BAU。BAU解除对应BCU的报警，同时检查BAU报警标志位，若存在多个BCU报警，则报警标志位依然为1，BAU寻找插队标志为1节点，并删除已解除报警BCU节点，之后执行BAU命令列表，继续访问；若仅存在一种报警节点，则报警标志位置0，BAU删除所有插队标志为1的节点，之后执行BAU命令列表，继续访问。

链表是一种灵活的数据结构，可以任意的在任意地方插入或删除节点，只需改变节点指向的前后节点，即可轻松实现增减。BMS系统出于安全考虑，必须克服轮询带来的系统延迟，为了高频次的访问报警模块，通过链表，可以完成在一个周期内对报警模块的多次访问，等同于提高了该模块的访问频率。高频次访问报警模块，能够更快速的对报警事件作出响应，更及时的作出保护措施，保证整个储能系统的安全可靠。当报警解除后，需要及时删除插入的节点，以回收系统内存，优化系统响应时间。在插入节点中设置易于是查找的插队标志，可以方便的区分原始节点与插队节点。当命令列表中仅存在一种节点时，删除全部插队标志为为1的节点，当命令列表中存在多种节点时，找出全部插队标志为1的节点，并删除节点名为解除报警节点的全部节点。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于BMS的变频率寻访报警方法，其特征在于，包含以下步骤:

步骤1），将BAU、BCU的命令列表均采用链表表示，所述链表包含若干依次相连的节点，所述节点包含插队标识，插队标识默认设置为0；

步骤2），BAU、BCU均根据各自的命令列表进行轮询；

步骤3），当BCU轮询时接收到BMU的报警信息时，记录报警BMU的序号，根据预设的第一倍频阈值N和BCU命令列表的长度M生成[M/N]个用于监控该报警BMU报警信息的高频寻访节点，并将该[M/N]个高频寻访节点均匀插入至BCU的命令列表中，更新BCU的命令列表；所述[M/N]个高频寻访节点中的插队标识均设置为1，[]为取整符号；

步骤4），当BAU轮询时接收到BCU的报警信息时，记录报警BCU的序号，根据第二预设的倍频阈值O和BCU命令列表的长度P生成[P/O]个用于监控该报警BCU报警信息的高频寻访节点，并将该[P/O]个高频寻访节点均匀插入至BAU的命令列表中，更新BAU的命令列表；所述[P/O]个高频寻访节点中的插队标识均设置为1；

步骤5），BCU根据其更新后的命令列表进行轮询：

步骤5.1），当BCU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果依然接收到该高频寻访节点对应BMU的报警信息，不做处理；

步骤5.2），当BCU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果不再接收到该高频寻访节点对应BMU的报警信息，遍历其命令列表，删除所有该BMU对应的高频寻访节点；

步骤6），BAU根据其更新后的命令列表进行轮询：

步骤6.1），当BAU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果依然接收到该高频寻访节点对应BCU的报警信息，不做处理；

步骤6.2），当BAU执行其命令列表中的高频寻访节点时，如果不再接收到该高频寻访节点对应BCU的报警信息，遍历其命令列表，删除所有该BCU对应的高频寻访节点。

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