CN117014525A - 一种用于bms端与服务器之间的数据通信方法 - Google Patents

一种用于bms端与服务器之间的数据通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，包括以下步骤：服务器发送配置请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回配置响应数据；BMS端周期性地发送GPS数据和BMS数据至服务器；服务器发送读取请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回相应的BMS参数数据；服务器发送修改请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回修改后的相应BMS配置参数。本发明可实现BMS端与服务器之间在TCP/IP协议下的通信，以及BMS数据的远程展示和配置。

Description

一种用于BMS端与服务器之间的数据通信方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体的说是涉及一种用于BMS端与服务器之间的数据通信方法。
背景技术
传统的TCP/IP通讯协议没有专门针对BMS的数据定义，无法在TCP/IP通信协议下实现BMS端与服务器端之间的通信，进而就无法实现对BMS产品进行远程数据传输、展示、配置和对电池运行状态的远程监控。
因此，如何定义一种用于BMS产品和服务器之间通信的通信协议，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，可实现BMS端与服务器之间在TCP/IP协议下的通信，以及BMS数据的远程展示和配置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，包括以下步骤：
服务器发送配置请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回配置响应数据；
BMS端周期性地发送GPS数据和BMS数据至服务器；
服务器发送读取请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回相应的BMS参数数据；
服务器发送修改请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回修改后的相应BMS配置参数。
进一步的，服务端发送的配置请求数据格式为“起始码：数据区；$”；其中，起始码为“SERVER”，为固定格式；数据区为字符串格式，数据区结构为“标识＝值；标识＝值；标识＝值；……”；“$”为结束码，为固定格式。
进一步的，BMS端返回的配置响应数据或周期性发送的数据格式为“起始码：数据区；$”；其中，起始码有三种，分别为“BMSReply”，“GPS”和“BMS”；“BMSReply”为响应请求，为固定格式；“GPS”和“BMS”为BMS端周期上传的数据；数据区为字符串格式，数据区结构为“标识＝值；标识＝值；标识＝
值；……”；“$”为结束码，为固定格式。
进一步的，服务器发送配置请求或BMS端响应配置请求时，按照预设的发送请求数据区标识-值对应关系表，构建数据区；所述发送请求数据区标识-值对应表中的标识-值至少包括：OutPut-输出设置、IP-IP地址和Focus-聚焦指令；其中，输出设置为ON/OFF，IP地址为修改服务器IP地址，聚焦指令为0/1，0代表BMS端每间隔1min上传一条数据，1代表BMS端每间隔5s上传一条数据。
进一步的，BMS周期性发送GPS数据时，按照预设的GPS数据区标识-值对应关系表，构建数据区；所述GPS数据区标识-值对应关系表中的标识-值至少包括：ID-电池ID，OutPut-输出状态，Lon-纬度，Lat-经度，IP-修改服务器IP地址，Focus-聚焦状态，Cnt-状态计数，CRC-CRC校验码。
进一步的，BMS周期性发送BMS数据时，按照预设的BMS数据区标识-值对应关系表，构建数据区；所述BMS数据区标识-值对应关系表中的标识-值至少包括：ID-电池ID，Num-电池串数，Vol-电池总电压，Curr-电池总电流，SOC-SOC值，SOH-SOH值，Cycle-电池充放电循环次数，Prot1-保护标志位1，Prot2-状态标志位2，Diff-压差，Vmax-最大单体电压，Vmin-最小单体电压，CellVol-单串电压，CRC-CRC校验码。
进一步的，所述保护标志位1包括：欠压保护标志位、过压保护标志位、电池过温保护标志位、MOS过温保护标志位、低温充电保护标志位、低温放电保护标志位、放电过流保护标志位、充电过流保护标志位、短路保护标志位、总电压过压标志位、总电压欠压标志位、硬件欠压保护标志位、硬件过压保护标志位、硬件过流保护标志位、二极放电过流保护标志位和二极充电过流保护标志位，以上标志位置1均为触发保护，置0均为未触发保护。
进一步的，所述状态标志位2包括：充电MOS状态、放电MOS状态、温度采样状态、GPS连接状态和GPS定位。
进一步的，服务器发送读取请求数据或修改请求数据时，数据格式为“起始码：数据区；$”，其中，起始码“SERVER”以十六进制表示，数据区以Mo dbus协议指令格式表示，结束码“$”以十六进制表示。
进一步的，若服务器发送配置请求数据、读取请求数据或修改请求数据格式错误，则BMS端不返回数据。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明在传统TCP/IP通讯协议的基础上，针对BMS产品进行了相关数据定义，扩展了TCP/IP通讯协议的功能和应用场景，同时解决了远程数据通讯问题。本发明的通信方法具备更丰富的功能指令，可远程实时监控电池的运行状态。相对于传统TCP/IP通讯协议，在安全性和应用场景上都有一定程度的提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的用于BMS端与服务器之间的数据通信方法的流程图；
图2为本发明提供的BMS端与服务器之间的数据交互关系示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图2所示，本发明实施例公开了一种用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，包括以下步骤：
服务器发送配置请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回配置响应数据；
BMS端周期性地发送GPS数据和BMS数据至服务器；
服务器发送读取请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回相应的BMS参数数据；
服务器发送修改请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回修改后的相应BMS配置参数。
其中，服务端发送的配置请求数据格式为“起始码：数据区；$”；其中，起始码为“SERVER”，为固定格式；数据区为字符串格式，数据区结构为“标识＝值；标识＝值；标识＝值；……”；“$”为结束码，为固定格式。
BMS端返回的配置响应数据或周期性发送的数据格式为“起始码：数据区；$”；其中，起始码有三种，分别为“BMSReply”，“GPS”和“BMS”；“BMS Reply”为响应请求，为固定格式；“GPS”和“BMS”为BMS端周期上传的数据；数据区为字符串格式，数据区结构为“标识＝值；标识＝值；标识＝值；……”；“$”为结束码，为固定格式。
下面以一具体实施例对上述通信过程做进一步的说明。
(1)服务器发送配置请求数据。
服务器发送配置请求或BMS端响应配置请求时，按照预设的发送请求数据区标识-值对应关系表，构建数据区；发送请求数据区标识-值对应表中的标识-值至少包括：OutPut-输出设置、IP-IP地址和Focus-聚焦指令；其中，输出设置为ON/OFF，IP地址为修改服务器IP地址，聚焦指令为0/1，0代表BM S端每间隔1min上传一条数据，1代表BMS端每间隔5s上传一条数据。发送请求数据区标识-值对应表如表1所示。
表1发送请求数据区标识-值表
比如：服务器发送请求为“SERVER：OutPut＝ON；IP＝”192.168.1.1”，”5000”；$”。查1可知，此条指令为打开输出，修改IP地址为“192.168.1.1”，“5000”。
BMS端响应请求，若成功收到服务器请求则返回“BMSReply：OutPut＝ON；IP＝”192.168.1.1”，”5000”；$”与发送请求一致。若服务器发送请求错误，BMS端则不返回数据。
(2)BMS端周期性发送GPS数据。
BMS周期性发送GPS数据时，按照预设的GPS数据区标识-值对应关系表，构建数据区；GPS数据区标识-值对应关系表中的标识-值至少包括：ID-电池ID，OutPut-输出状态，Lon-纬度，Lat-经度，IP-修改服务器IP地址，Focus-聚焦状态，Cnt-状态计数，CRC-CRC校验码。GPS数据区标识-值对应关系表如表2所示。
表2GPS数据区标识-值表
比如：BMS端发送数据为“GPS：ID＝1234AB；OutPut＝ON；Lon＝0；Lat＝0；IP＝”1.1.1.1:80”；CRC＝123456；$”。查表2可知，此条数据指ID为“1234AB”，此ID仅与产品BMS相关，输出打开，纬度为0，经度为0，IP地址为“1.1.1.1：80”，CRC校验码为123456。
(3)BMS周期性发送BMS数据。
BMS周期性发送BMS数据时，按照预设的BMS数据区标识-值对应关系表，构建数据区；BMS数据区标识-值对应关系表中的标识-值至少包括：ID-电池ID，Num-电池串数，Vol-电池总电压，Curr-电池总电流，SOC-SOC值，SOH-SOH值，Cycle-电池充放电循环次数，Prot1-保护标志位1，Prot2-状态标志位2，Diff-压差，Vmax-最大单体电压，Vmin-最小单体电压，CellV ol-单串电压，CRC-CRC校验码。BMS数据区标识-值对应关系表如表3所示。
表5.3BMS数据区标识-值表
其中，保护标志位1和状态标志位2均由16位bit组成，每位bit对应不同的保护情况。保护标志位1具体内容如表4所示，状态标志位2具体内容如表5所示。
表4保护标志位1定义表
Bit1 Bit1 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9
UV OV OT_Ba OT_Mo UT_CH UT_DS OC_DSG OC_CHG
Bit8 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1
SCD POV PUV UV_T OV_T OCD_T OC2_DS OC2_CH
其中，UV为欠压保护标志位；OV为过压保护标志位；OT_Bat为电池过温保护标志位；OT_Mos为MOS过温保护标志位；UT_CHG为低温充电保护标志位；UT_DSG为低温放电保护标志位；OC_DSG为放电过流保护标志位；OC_CHG为充电过流保护标志位；SCD为短路保护标志位；POV为总电压过压标志位；PUV为总电压欠压标志位；UV_T为硬件欠压保护标志位；OV_T为硬件过压保护标志位；OCD_T为硬件过流保护标志位；OC2_DSG为二极放电过流保护标志位；OC2_CHG为二极充电过流保护标志位。以上标志位置1均触发保护，置0均为未触发保护。
表5保护标志位2定义表
其中，CHG为充电MOS状态，DSG为放电MOS状态，TEMP_E为温度采样状态，GPSC为GPS连接状态，GPSF为GPS定位。CHG和DSG标志位置1为MOS打开状态，置0为MOS关闭状态；TEMP_E、GPSC和GP SF标志位置1为异常，置0为正常。
比如：
BMS端发送数据为“BMS：ID＝1234AB；Num＝8；Vol＝240；Curr＝100；SOC＝50；SOH＝1000；Cycle＝1；Prot1＝0；Prot2＝0；Diff＝100；Vmax＝3300；Vmin＝3200；IP＝”1.1.1.1:80”；CellVol＝3300,3200,3206,3218,3223,3237,3248,3253；CRC＝123456；$”。查表5.3BMS数据区标识-值表，表4保护标志位1定义表，表5状态标志位2定义表可知，此条数据指ID为“1234AB”，电池共8串，总电压为24V，总电流为10A，SOC为50％，SOH为100％，循环次数为1次，未触发保护，压差为100mV，最大单体电压为3300mV，最小单体电压为3200mV，第1串电压为3300mV，第2串电压为3200mV，第3串电压为3206mV，第4串电压为3218mV，第5串电压为3223mV，第6串电压为3237mV，第7串电压为3248mV，第8串电压为3253mV；CRC校验码为123456。
(4)服务器读取BMS参数数据
服务器发送读取请求数据时，数据格式为“起始码：数据区；$”，其中，起始码为“SERVER”或以十六进制表示，数据区格式遵守Modbus协议，仅支持功能码为“03H”和“06H”，为十六进制字符串，结束码为“$”或以十六进制表示。
BMS端响应读取请求数据格式为“起始码：数据区；$”，其中，起始码为“ParamReply”或以十六进制表示；数据区为十六进制字符串；结束码为“$”或以十六进制表示。
若服务器读取请求数据格式错误，则BMS端不返回数据。
比如：服务器发送请求为“5345525645523A010300030001840A24”，其中第一部分“5345525645523A”为“SERVER”的十六进制表示；第二部分“010300030001840A”为Modbus协议指令格式，第三部分“24”为“$”的十六进制表示。通过查表(预设的BMS产品串口数据传输通信协议)可知，此条请求为读取产品BMS其ID编号为01的电池组总电压。
BMS端响应请求为“506172616D5265706C793A010302002FC86724”，其中，第一部分“506172616D5265706C793A”为“BMSReply”的十六进制表示；第二部分“010302002FC867”为Modbus协议指令格式，第三部分“24”为“$”的十六进制表示。查表可知，此条响应请求为产品BMS其ID编号为01的电池组总电压为47V。若服务器发送请求错误，BMS端则不返回数据。
(5)服务器修改请求数据。
服务器发送修改请求数据时，数据格式为“起始码：数据区；$”，其中，起始码为“SERVER”或以十六进制表示，数据区格式遵守Modbus协议，仅支持功能码为“03H”和“06H”，为十六进制字符串，结束码为“$”或以十六进制表示。
BMS端响应修改请求数据格式为“起始码：数据区；$”，其中，起始码为“ParamReply”或以十六进制表示；数据区为十六进制字符串；结束码为“$”或以十六进制表示。
若服务器发送修改请求数据错误，则BMS端不返回数据。
比如：
服务器发送请求为“5345525645523A0106000A0898D9E124”，“5345525645523A”为“BMSReply”的十六进制表示；“0106000A0898D9E1”为Modbus协议指令格式；“24”为“$”的十六进制表示。查表可知，此条请求为将产品BMS其ID编号为01的欠压保护阈值更改为2200mV。
BMS端响应请求为“506172616D5265706C793A0106020898C22724”，“506172616D5265706C793A”为“BMSRepl y”的十六进制表示；“0106020898C227”为Modbus协议指令格式；“24”为“$”的十六进制表示。查表可知，此条响应请求为产品BMS其ID编号为01的欠压保护阈值为2200mV。若服务器发送请求错误，BMS端则不返回数据。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
服务器发送配置请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回配置响应数据；
BMS端周期性地发送GPS数据和BMS数据至服务器；
服务器发送读取请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回相应的BMS参数数据；
服务器发送修改请求数据至BMS端，BMS端响应请求，成功接收请求后，返回修改后的相应BMS配置参数。
2.根据权利要求1所述的用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，其特征在于，服务端发送的配置请求数据格式为“起始码：数据区；$”；其中，起始码为“SERVER”，为固定格式；数据区为字符串格式，数据区结构为“标识＝值；标识＝值；标识＝值；……”；“$”为结束码，为固定格式。
3.根据权利要求1所述的用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，其特征在于，BMS端返回的配置响应数据或周期性发送的数据格式为“起始码：数据区；$”；其中，起始码有三种，分别为“BMSReply”，“GPS”和“BMS”；“BMSReply”为响应请求，为固定格式；“GPS”和“BMS”为BMS端周期上传的数据；数据区为字符串格式，数据区结构为“标识＝值；标识＝值；标识＝
值；……”；“$”为结束码，为固定格式。
4.根据权利要求2所述的用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，其特征在于，服务器发送配置请求或BMS端响应配置请求时，按照预设的发送请求数据区标识-值对应关系表，构建数据区；所述发送请求数据区标识-值对应表中的标识-值至少包括：OutPut-输出设置、IP-IP地址和Focus-聚焦指令；其中，输出设置为ON/OFF，IP地址为修改服务器IP地址，聚焦指令为0/1，0代表BMS端每间隔1min上传一条数据，1代表BMS端每间隔5s上传一条数据。
5.根据权利要求3所述的用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，其特征在于，BMS周期性发送GPS数据时，按照预设的GPS数据区标识-值对应关系表，构建数据区；所述GPS数据区标识-值对应关系表中的标识-值至少包括：ID-电池ID，OutPut-输出状态，Lon-纬度，Lat-经度，IP-修改服务器IP地址，Focus-聚焦状态，Cnt-状态计数，CRC-CRC校验码。
6.根据权利要求3所述的用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，其特征在于，BMS周期性发送BMS数据时，按照预设的BMS数据区标识-值对应关系表，构建数据区；所述BMS数据区标识-值对应关系表中的标识-值至少包括：ID-电池ID，Num-电池串数，Vol-电池总电压，Curr-电池总电流，SOC-SOC值，SOH-SOH值，Cycle-电池充放电循环次数，Prot1-保护标志位1，Prot2-状态标志位2，Diff-压差，Vmax-最大单体电压，Vmin-最小单体电压，CellVol-单串电压，CRC-CRC校验码。
7.根据权利要求6所述的用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，其特征在于，所述保护标志位1包括：欠压保护标志位、过压保护标志位、电池过温保护标志位、MOS过温保护标志位、低温充电保护标志位、低温放电保护标志位、放电过流保护标志位、充电过流保护标志位、短路保护标志位、总电压过压标志位、总电压欠压标志位、硬件欠压保护标志位、硬件过压保护标志位、硬件过流保护标志位、二极放电过流保护标志位和二极充电过流保护标志位，以上标志位置1均为触发保护，置0均为未触发保护。
8.根据权利要求6所述的用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，其特征在于，所述状态标志位2包括：充电MOS状态、放电MOS状态、温度采样状态、GPS连接状态和GPS定位。
9.根据权利要求2或3所述的用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，其特征在于，服务器发送读取请求数据或修改请求数据时，数据格式为“起始码：数据区；$”，其中，起始码“SERVER”以十六进制表示，数据区以Mo dbus协议指令格式表示，结束码“$”以十六进制表示。
10.根据权利要求1所述的用于BMS端与服务器之间的数据通信方法，其特征在于，若服务器发送配置请求数据、读取请求数据或修改请求数据格式错误，则BMS端不返回数据。
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