CN117215984A - 一种电池管理系统的自动编码方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池管理系统的自动编码方法，属于电池管理技术领域。它解决了现有的编码方式局限性大，存在编码不便且准确性不高的问题。本电池管理系统的自动编码方法包括：闭合开关模块；各从板开始从电阻分压模块上采集电压值，并将采集的电压值通过通讯模块传输给主板；主板在接收到各从板输送的电压值后，将各电压值以电压数值的大小进行排序并依次规定各电压值所对应的从板号，之后发送电压值加从板号的信号到通讯模块上；各从板将自身采集到的电压值与通讯模块上的电压值加从板号的电压值进行比对，在比对成功时，将电压值后跟着的从板号作为从板的地址编码并反馈编码成功的信号给主板。本发明提高了地址编码的准确性和便利性。

Description

一种电池管理系统的自动编码方法

技术领域

本发明属于电池管理技术领域，涉及一种电池管理系统的自动编码方法。

背景技术

BMS(电池管理系统，Battery Management System)是电动汽车的核心部件，分为主板和从板。主板主要实现逻辑控制和逻辑运算功能；从板主要实现对电池外特性参数的数据采集，再通过通讯模块发送到主板进行监控管理。在多个电池包串联时，为实现对所有电池数据的采集，需要在每个电池包内配置一个从板。而为了实现对电池针对性管理，需要对从板进行地址设定，以便出厂或装车后与主板匹配使用。

目前，在从板地址设定中，主要有三种地址配置方式：一、出厂前固化从板地址，后期不可改变；二、上位机可配置从板地址，后期可通过上位机进行地址更改；三、通过从板芯片唯一ID号进行自动识别，并自动配置地址；但是这三种方式都有局限性，第一、二种不利于客户操作，局限性太大，更换或安装一块从板需要额外的设备对其进行操作，第三种适合相同串数的从板，不适合多种串数的从板，如第一号从板10串，第二号从板11串，当其中芯片内部唯一ID号不相同时，以最小ID号为1号从板，由于安装的随意性，就有可能出现2号的从板芯片内部唯一ID号是最小的，此时就会出现安装顺序混乱，地址错乱情况。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种电池管理系统的自动编码方法，其所要解决的技术问题是：如何提高地址编码的准确性和便利性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电池管理系统的自动编码方法，电池管理系统包括主板和若干个从板，各从板分别一一对应设置在一个电池包内，各电池包依次串联连接，各从板通过通讯模块与主板连接，所述主板上设置有用于与各电池包依次串联连接后的正极端连接的开关模块，各从板上均设置有电阻分压模块，各电阻分压模块串联连接在开关模块和各对应电池包的负极端之间，所述自动编码方法包括如下步骤：

S1、闭合开关模块；

S2、各从板开始从电阻分压模块上采集电压值，并将采集的电压值通过通讯模块传输给主板；

S3、主板在接收到各从板输送的电压值后，将各电压值以电压数值的大小进行排序并根据排列的顺序依次规定各电压值所对应的从板号，之后发送电压值加从板号的信号到通讯模块上；

S4、各从板将自身采集到的电压值与通讯模块上的电压值加从板号的电压值进行比对，在比对成功时，将电压值后跟着的从板号作为从板的地址编码并反馈编码成功的信号给主板。

在使用本电池管理系统的自动编码方法进行从板的地址编码时，首先控制开关模块闭合，使电池包的供电回路接通，开始向各电阻分压模块输出电压，各从板则开始从电阻分压模块上采集电压值，并将采集到的电压值通过通讯模块传输给主板，由主板对各从板输送的电压值进行处理，以电压数值的大小进行依次排序，并根据排列后的顺序依次规定各电压值的从板号，之后将电压值和对应的从板号一起发送到通讯模块上，由从板将自身采集到的电压值与通讯模块上的电压值进行比对并根据比对结果来确定各从板的地址编码，在比对结果为电压值相等时，则比对成功，将通讯模块上该电压值后所跟着的从板号作为从板的地址编码，并反馈编码成功的信号给主板，由此，实现所有从板的地址编码，本方法中，只需要在主板上增加一个开关模块，并将开关模块串联在电池包和从板之间，再配合各从板与主板的通讯，即可实现对所有从板的地址编码，操作便利，无需使用到其他的设备，如上位机，也无需出厂前就对电池包的从板进行编码，提高了地址编码的便利性，而且本方法可以在电池包安装后进行自动编码，提高了地址编码的准确性。

在上述的电池管理系统的自动编码方法中，在所述步骤S1中，闭合开关模块的时机为：未编码的电池管理系统第一次上电或者使用过程中出现更换其中一块或多块从板时。

在上述的电池管理系统的自动编码方法中，在所述步骤S3中，各电压值以电压数值从大到小或从小到大的顺序进行排序，并从排序后电压值最大的开始依次规定各电压值所对应的从板号。

在上述的电池管理系统的自动编码方法中，在所述步骤S4中，还包括判断所有从板是否编码完成，操作为：

所述主板预先记录从板的总数量；

所述主板在接收所述编码成功的信号后，获取当前已成功编码的从板的数量，在当前已成功编码的从板的数量等于从板的总数量时，则判定所有从板编码完成，在当前已成功编码的从板的数量小于从板的总数量时，则判定还有未成功编码的从板。该步操作，保证所有从板都是编码成功的，以实现主板与各从板的精确控制。

在上述的电池管理系统的自动编码方法中，在所述步骤S4中，在判定还有未成功编码的从板时，返回步骤S2重新开始编码操作；

在预设时间后，主板判定仍有未未成功编码的从板时，停止编码并发出故障报警信号进行报警。预设时间根据从板的数量进行设定，随从板数量的增加而增加。在预设时间内都未能完成所有从板的编码，则说明有可能出现了故障，如通讯故障或从板出现了问题，由此，能够提前排除故障，提供电池包使用的可靠性。

在上述的电池管理系统的自动编码方法中，在所述步骤S4中，在判定所有从板编码完成时进入正常通讯模式，并控制开关模块断开。

在上述的电池管理系统的自动编码方法中，所述开关模块为继电器，所述继电器的开关的一端分别连接各电阻分压模块，所述继电器的开关的另一端连接若干电池包串联连接后的正极端，所述继电器的线圈的一端接地，所述继电器的线圈的另一端与主板的主控制器连接。除此之外，开关模块也可以采用接触器、三极管或MOS管。

在上述的电池管理系统的自动编码方法中，各电阻分压模块均包括电阻R1和电阻R2，电阻R1的一端与电池包的负极端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与开关模块的一端连接，各从板用于采集电阻R1和电阻R2连接点处的电压。其中，电阻R1作为采样电阻使用，电阻R2则起到了分压的作用，通过电阻R1和电阻R2能够准确实现各从板对电压值的采集。

在上述的电池管理系统的自动编码方法中，各从板上均还设置有从控制器以及与所述从控制器连接的电压采集模块，电压采集模块连接所述电阻R1和电阻R2的连接点。

在上述的电池管理系统的自动编码方法中，所述通讯模块包括CAN总线或485总线。

与现有技术相比，本电池管理系统的自动编码方法具有以下优点：

1、本发明通过在主板上设置开关模块，并通过开关模块使电池包与所有从板之间建立供电回路，再配合各从板与主板的通讯，实现了所有从板的自动编码，编码过程无需应用到其他硬件设备，降低了成本，编码没有场所和时间的要求，提高了编码的便利性，而且是主板与各从板之间的通讯编码，提高了编码的准确性。

2、本发明的方案在生成过程中，无需配置从板地址或固化地址，简化了这一步工艺，提升了效率；其次，用户维护或售后更换时，无需额外使用设备对其地址进行更改操作，提升了更换效率。

附图说明

图1是本发明的电路结构示意图。

图2是本发明的控制流程示意图。

图中，1、主板；2、从板；3、电池包；4、通讯模块；5、开关模块；6、电阻分压模块；7、从控制器；8、电压采集模块；9、主控制器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例一：

本电池管理系统的自动编码方法基于图1的电路结构来实现，电池管理系统包括主板1和若干个从板2，各从板2分别一一对应设置在一个电池包3内，各电池包3依次串联连接，各从板2包括从控制器7、电阻分压模块6以及与从控制器7连接的电压采集模块8，其中的各从控制器7均包括MCU和隔离通讯电路，各电阻分压模块6均包括电阻R1和电阻R2，电阻R1的一端与自身所位于的电池包3的负极端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与开关模块5的一端连接，电压采集模块8与电阻R1和电阻R2的连接点连接，用于采集电阻R1和电阻R2连接点处的电压；主板1上设置有主控制器9以及用于与各电池包3依次串联连接后的正极端连接的开关模块5，在本实施例中，开关模块5为继电器，继电器的开关的一端分别连接各电阻分压模块6，即电阻R2的另一端，继电器的开关的另一端则连接若干电池包3串联连接后的正极端，继电器的线圈的一端接地，继电器的线圈的另一端与主板1的主控制器9连接，用于控制继电器的开闭。

通讯模块4包括CAN总线或485总线。

如图2所示，使用本电池管理系统的自动编码方法进行编码时，首先闭合开关模块5，其闭合时机为：未编码的电池管理系统第一次上电或者使用过程中出现更换其中一块或多块从板2时。

之后，各从板2开始从电阻分压模块6上采集电压值，并将采集的电压值通过通讯模块4传输给主板1；

主板1在接收到各从板2输送的电压值后，将各电压值以电压数值的大小进行排序并依次规定各电压值所对应的从板号，具体为：各电压值以电压数值从大到小或从小到大的顺序进行排序，并从排序后电压值最大的开始依次规定各电压值所对应的从板号。

之后发送电压值加从板号的信号到通讯模块4上；

此时，各从板2对通讯模块4上的信号进行判断，即将自身采集到的电压值与通讯模块4上的电压值加从板号的电压值进行比对，在比对成功时，即两者电压值相同时，将电压值后跟着的从板号作为从板2的地址编码并反馈编码成功的信号给主板1，所有从板2都以这样的方式来确定地址编码。最后由主板1判断所有从板2是否编码完成，具体操作为：主板1预先记录从板2的总数量；主板1在接收编码成功的信号后，获取当前已成功编码的从板2的数量，在当前已成功编码的从板2的数量等于从板2的总数量时，则判定所有从板2编码完成，进入正常通讯模式，并控制开关模块5断开；在当前已成功编码的从板2的数量小于从板2的总数量时，则判定还有未成功编码的从板2。在判定还有未成功编码的从板2时，重新开始原先的编码操作；但是在预设时间后，若主板1判定仍有未未成功编码的从板2时，则停止编码并发出故障报警信号进行报警，为编码提高效率，避免因为故障的存在而一直停留在编码步骤的问题。

实施例二：

本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，主板1在接收到各从板2输送的电压值后，将各电压值以电压数值从小到大的顺序进行排序，并从排序后电压值最大的开始依次规定各电压值所对应的从板号。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电池管理系统的自动编码方法，电池管理系统包括主板(1)和若干个从板(2)，各从板(2)分别一一对应设置在一个电池包(3)内，各电池包(3)依次串联连接，各从板(2)通过通讯模块(4)与主板(1)连接，所述主板(1)上设置有用于与各电池包(3)依次串联连接后的正极端连接的开关模块(5)，各从板(2)上均设置有电阻分压模块(6)，各电阻分压模块(6)串联连接在开关模块(5)和各对应电池包(3)的负极端之间，其特征在于，所述自动编码方法包括如下步骤：

S1、闭合开关模块(5)；

S2、各从板(2)开始从电阻分压模块(6)上采集电压值，并将采集的电压值通过通讯模块(4)传输给主板(1)；

S3、主板(1)在接收到各从板(2)输送的电压值后，将各电压值以电压数值的大小进行排序并根据排列的顺序依次规定各电压值所对应的从板号，之后发送电压值加从板号的信号到通讯模块(4)上；

S4、各从板(2)将自身采集到的电压值与通讯模块(4)上电压值加从板号的电压值进行比对，在比对成功时，将电压值后跟着的从板号作为从板(2)的地址编码并反馈编码成功的信号给主板(1)。

2.根据权利要求1所述的电池管理系统的自动编码方法，其特征在于，在所述步骤S1中，闭合开关模块(5)的时机为：未编码的电池管理系统第一次上电或者使用过程中出现更换其中一块或多块从板(2)时。

3.根据权利要求1所述的电池管理系统的自动编码方法，其特征在于，在所述步骤S3中，各电压值以电压数值从大到小或从小到大的顺序进行排序，并从排序后电压值最大的开始依次规定各电压值所对应的从板号。

4.根据权利要求1或2或3所述的电池管理系统的自动编码方法，其特征在于，在所述步骤S4中，还包括判断所有从板(2)是否编码完成，操作为：

所述主板(1)预先记录从板(2)的总数量；

所述主板(1)在接收所述编码成功的信号后，获取当前已成功编码的从板(2)的数量，在当前已成功编码的从板(2)的数量等于从板(2)的总数量时，则判定所有从板(2)编码完成，在当前已成功编码的从板(2)的数量小于从板(2)的总数量时，则判定还有未成功编码的从板(2)。

5.根据权利要求4所述的电池管理系统的自动编码方法，其特征在于，在所述步骤S4中，在判定还有未成功编码的从板(2)时，返回步骤S2重新开始编码操作；

在预设时间后，主板(1)判定仍有未成功编码的从板(2)时，停止编码并发出故障报警信号进行报警。

6.根据权利要求5所述的电池管理系统的自动编码方法，其特征在于，在所述步骤S4中，在判定所有从板(2)编码完成时进入正常通讯模式，并控制开关模块(5)断开。

7.根据权利要求1或2或3所述的电池管理系统的自动编码方法，其特征在于，所述开关模块(5)为继电器，所述继电器的开关的一端分别连接各电阻分压模块(6)，所述继电器的开关的另一端连接若干电池包(3)串联连接后的正极端，所述继电器的线圈的一端接地，所述继电器的线圈的另一端与主板(1)的主控制器(9)连接。

8.根据权利要求1所述的电池管理系统的自动编码方法，其特征在于，各电阻分压模块(6)均包括电阻R1和电阻R2，电阻R1的一端与电池包(3)的负极端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与开关模块(5)的一端连接，各从板(2)用于采集电阻R1和电阻R2连接点处的电压。

9.根据权利要求8所述的电池管理系统的自动编码方法，其特征在于，各从板(2)上均还设置有从控制器(7)以及与所述从控制器(7)连接的电压采集模块(8)，电压采集模块(8)连接所述电阻R1和电阻R2的连接点。

10.根据权利要求1或2或3所述的电池管理系统的自动编码方法，其特征在于，所述通讯模块(4)包括CAN总线或485总线。