CN216361921U - 一种can总线地址自动分配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了电力电子技术领域的一种CAN总线地址自动分配装置，包括一MCU、一上电延时电路、一震荡电路、一温度采集电路、一开关K1以及一开关K2；所述MCU分别与上电延时电路、震荡电路以及温度采集电路连接；所述开关K1的一端与上电延时电路连接，另一端与火线连接；所述开关K2的一端与上电延时电路连接，另一端与零线连接。本实用新型的优点在于：实现CAN总线地址的自动分配，使充放电检测设备的功能模块即插即用，进而提升充放电检测设备的生产效率，便于运维。

Description

一种CAN总线地址自动分配装置

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别指一种CAN总线地址自动分配装置。

背景技术

随着锂电池汽车的快速发展，针对锂电池进行测试的需求也与日俱增，即为了保障锂电池的安全性，需要通过充放电检测设备对锂电池进行一系列的测试，使得充放电检测设备的型号与种类也越来越多。

由于充放电检测设备的数量、型号以及种类越来越多，为了便于充放电检测设备的规模化生产，提升市场适应性，需要采用模块化的方式来生产充放电检测设备，即通过并联或者串联的方式组合各功能模块，进而生产各型号的充放电检测设备。

在充放电检测设备进行模块化生产的过程中，各功能模块需要通过CAN总线交换数据进行智能识别，实现即插即用，通过CAN总线交换数据便涉及到为各功能模块分配CAN总线地址的问题。针对CAN总线地址的分配，传统上存在如下两种方法：

方法一是通过二进制的拨码开关的手动操作，实现2^N个地址分配，其中N表示拨码开关个数，该方法在功能模块数量较多时，存在不便于生产调试与售后维护的缺点，如图6所示；方法二是通过软件写入CAN总线地址进行保存，但是存在无法即插即用的缺点，也不便于生产调试与售后维护，如图7所示。

因此，如何提供一种CAN总线地址自动分配装置，实现CAN总线地址的自动分配，使充放电检测设备的功能模块即插即用，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种CAN总线地址自动分配装置，实现CAN总线地址的自动分配，使充放电检测设备的功能模块即插即用。

本实用新型提供了一种CAN总线地址自动分配装置，包括一MCU、一上电延时电路、一震荡电路、一温度采集电路、一开关K1以及一开关K2；

所述MCU分别与上电延时电路、震荡电路以及温度采集电路连接；所述开关K1的一端与上电延时电路连接，另一端与火线连接；所述开关K2的一端与上电延时电路连接，另一端与零线连接。

进一步地，所述上电延时电路包括一第一电源、一第二电源、一第三电源、一第一DSP芯片、一电容C1、一电容C2、一电容C3以及一电容C4；

所述电容C1的一端与开关K1以及第一电源的引脚1连接，另一端与开关K2以及第一电源的引脚2连接；所述电容C2的一端与第一电源的引脚4以及第二电源的引脚1连接，另一端与第一电源的引脚3以及第二电源的引脚2连接；所述电容C3的一端与第二电源的引脚4以及第三电源的引脚1连接，另一端与第二电源的引脚3以及第三电源的引脚2连接；所述电容C4的一端与第三电源的引脚4以及第一DSP芯片的引脚1连接，另一端与第三电源的引脚3以及第一DSP芯片的引脚2连接；所述第一DSP芯片的引脚3、4与MCU连接。

进一步地，所述第一电源为小功率高频220VAC/12VDC电源，所述第二电源为12V/15V高频隔离DC/DC电源，所述第三电源为LDO线性电源。

进一步地，所述震荡电路包括一震荡芯片U1、一第二DSP芯片、一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3以及一电容C5；

所述震荡芯片U1的引脚1与电阻R3以及电容C5连接，引脚2与电阻R1以及电阻R2连接，引脚3与电阻R3以及第二DSP芯片的引脚1连接；所述电阻R2与电容C5连接并接地；所述第二DSP芯片的引脚2、3与MCU连接。

进一步地，所述温度采集电路包括一第三DSP芯片、一电阻R4以及一温敏电阻RT；

所述第三DSP芯片的引脚1与电阻R4的一端以及温敏电阻RT连接，引脚2、3与MCU连接；所述电阻R4的另一端接地。

进一步地，所述开关K1以及开关K2均与MCU连接。

本实用新型的优点在于：

通过设置上电延时电路、震荡电路以及温度采集电路，通过上电延时电路中的第一电源、第二电源以及第三电源达到系统有效工作电压的时间差异来竞争CAN总线地址的首地址，通过震荡电路产生震荡频率的离散性以及温度采集电路采集环境温度值的离散性，来对剩余的CAN总线地址进行竞争；即通过各震荡频率产生时间的先后顺序，从小到大竞争剩余的CAN总线地址，若超过预设的时长阈值还未竞争完，再通过各温度值产生时间的先后顺序，从小到大竞争剩余的CAN总线地址，直至所有的CAN总线地址分配完成；最终实现CAN总线地址的自动分配，使充放电检测设备的功能模块即插即用，进而极大的提升了充放电检测设备的生产效率，便于充放电检测设备的运维。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种CAN总线地址自动分配装置的电路原理框图。

图2是本实用新型上电延时电路的电路图。

图3是本实用新型震荡电路的电路图。

图4是本实用新型温度采集电路的电路图。

图5是本实用新型工作原理的流程图。

图6是传统拨码开关模式的电路示意图。

图7是传统软件写入模式的电路示意图。

标记说明：

100-一种CAN总线地址自动分配装置，1-MCU，2-上电延时电路，3-震荡电路，4-温度采集电路，21-第一电源，22-第二电源，23-第三电源，24-第一DSP芯片，31-第二DSP芯片，41-第三DSP芯片。

具体实施方式

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：通过上电延时电路2中的第一电源21、第二电源22以及第三电源23达到系统有效工作电压的时间差异来竞争CAN总线地址的首地址，通过震荡电路3产生震荡频率的离散性以及温度采集电路4采集环境温度值的离散性，来对剩余的CAN总线地址进行竞争，直至所有的CAN总线地址分配完成，以实现CAN总线地址的自动分配，使充放电检测设备的功能模块即插即用。

请参照图1至图7所示，本实用新型一种CAN总线地址自动分配装置100的较佳实施例，包括一MCU1、一上电延时电路2、一震荡电路3、一温度采集电路4、一开关K1以及一开关K2；所述MCU1用于控制自动分配装置100的工作，即基于所述上电延时电路2、震荡电路3以及温度采集电路4所采集数据的时间自动分配CAN总线地址，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的MCU即可，并不限于何种型号，例如ST公司的STM32F103系列的MCU，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的；所述上电延时电路2具备到达系统有效工作电压的时间各不相同的多个电源，进而基于到达系统有效工作电压的时间的快慢竞争CAN总线地址的首地址；所述震荡电路3用于产生多个震荡频率不同的震荡源，通过各震荡频率产生时间的先后顺序，从小到大竞争剩余的CAN总线地址；所述温度采集电路4用于采集环境的温度值，通过各温度值产生时间的先后顺序，从小到大竞争剩余的CAN总线地址；所述开关K1以及开关K2用于通断上电延时电路2的电源输入；

所述MCU1分别与上电延时电路2、震荡电路3以及温度采集电路4连接；所述开关K1的一端与上电延时电路2连接，另一端与火线连接；所述开关K2的一端与上电延时电路2连接，另一端与零线连接。

所述上电延时电路2包括一第一电源21、一第二电源22、一第三电源23、一第一DSP芯片24、一电容C1、一电容C2、一电容C3以及一电容C4；所述电容C1、电容C2、电容C3以及电容C4均为滤波电容；

所述电容C1的一端与开关K1以及第一电源21的引脚1连接，另一端与开关K2以及第一电源的引脚2连接；所述电容C2的一端与第一电源21的引脚4以及第二电源22的引脚1连接，另一端与第一电源21的引脚3以及第二电源22的引脚2连接；所述电容C3的一端与第二电源22的引脚4以及第三电源23的引脚1连接，另一端与第二电源的引脚3以及第三电源23的引脚2连接；所述电容C4的一端与第三电源23的引脚4以及第一DSP芯片24的引脚1连接，另一端与第三电源23的引脚3以及第一DSP芯片24的引脚2连接；所述第一DSP芯片24的引脚3、4与MCU1连接。

所述第一电源21为小功率高频220VAC/12VDC电源，所述第二电源22为12V/15V高频隔离DC/DC电源，所述第三电源23为LDO线性电源，即各电源的参数具备分散性，使得各电源达到系统有效工作电压的时间各不相同。

所述震荡电路3包括一震荡芯片U1、一第二DSP芯片31、一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3以及一电容C5；所述震荡芯片U1用于将直流电能转换为具有一定频率的交流电能，即产生若干个震荡频率各不相同的震荡源；

所述震荡芯片U1的引脚1与电阻R3以及电容C5连接，引脚2与电阻R1以及电阻R2连接，引脚3与电阻R3以及第二DSP芯片31的引脚1连接；所述电阻R2与电容C5连接并接地；所述第二DSP芯片31的引脚2、3与MCU1连接。

所述温度采集电路4包括一第三DSP芯片41、一电阻R4以及一温敏电阻RT；所述温敏电阻RT用于采集机箱(未图示)内部的环境温度值，由于环境温度值的分散性，采集到的温度值将是一组随机数；

所述第三DSP芯片41的引脚1与电阻R4的一端以及温敏电阻RT连接，引脚2、3与MCU1连接；所述电阻R4的另一端接地。

所述第一DSP芯片24、第二DSP芯片31以及第三DSP芯片41分别用于上电延时电路2、震荡电路3以及温度采集电路4的信号采集与计算，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的DSP芯片即可，并不限于何种型号；

所述开关K1以及开关K2均与MCU1连接；所述开关K1以及开关K2均为继电器。

本实用新型的工作原理包括如下步骤：

步骤S10、MCU预设一时长阈值，并导通开关K1和开关K2给上电延时电路供电；

步骤S20、MCU基于第一电源、第二电源以及第三电源达到系统有效工作电压的时间自动分配CAN总线地址的首地址(0000H)；即基于三个电源达到系统有效工作电压的时间来竞争CAN总线地址的首地址；

步骤S30、MCU基于震荡电路各震荡频率产生的时间自动分配CAN总线地址的剩余地址，并判断所述时长阈值到达时，是否已经完成所有CAN总线地址的分配，若是，则结束流程；若否，则进入步骤S40；

步骤S40、MCU基于温度采集电路采集的各温度值的时间，自动分配CAN总线地址的剩余地址。

所述步骤S20具体为：

MCU将第一电源、第二电源以及第三电源分别对应一功能模块；MCU判断第一电源、第二电源以及第三电源中，最快达到系统有效工作电压的电源，并将CAN总线地址的首地址自动分配给该电源对应的功能模块。

所述步骤S30中，所述MCU基于震荡电路各震荡频率产生的时间自动分配CAN总线地址的剩余地址具体为：

MCU将震荡电路产生的各震荡频率分别对应一功能模块，基于各震荡频率产生时间的先后顺序，自动分配CAN总线地址的剩余地址给对应的功能模块，即将CAN总线地址从小到大依次自动分配。

所述步骤S40具体为：

MCU将温度采集电路采集的各温度值分别对应一功能模块，基于各温度值产生时间的先后顺序，自动分配CAN总线地址的剩余地址给对应的功能模块，即将CAN总线地址从小到大依次自动分配。

综上所述，本实用新型的优点在于：

通过设置上电延时电路、震荡电路以及温度采集电路，通过上电延时电路中的第一电源、第二电源以及第三电源达到系统有效工作电压的时间差异来竞争CAN总线地址的首地址，通过震荡电路产生震荡频率的离散性以及温度采集电路采集环境温度值的离散性，来对剩余的CAN总线地址进行竞争；即通过各震荡频率产生时间的先后顺序，从小到大竞争剩余的CAN总线地址，若超过预设的时长阈值还未竞争完，再通过各温度值产生时间的先后顺序，从小到大竞争剩余的CAN总线地址，直至所有的CAN总线地址分配完成；最终实现CAN总线地址的自动分配，使充放电检测设备的功能模块即插即用，进而极大的提升了充放电检测设备的生产效率，便于充放电检测设备的运维。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种CAN总线地址自动分配装置，其特征在于：包括一MCU、一上电延时电路、一震荡电路、一温度采集电路、一开关K1以及一开关K2；

所述MCU分别与上电延时电路、震荡电路以及温度采集电路连接；所述开关K1的一端与上电延时电路连接，另一端与火线连接；所述开关K2的一端与上电延时电路连接，另一端与零线连接。

2.如权利要求1所述的一种CAN总线地址自动分配装置，其特征在于：所述上电延时电路包括一第一电源、一第二电源、一第三电源、一第一DSP芯片、一电容C1、一电容C2、一电容C3以及一电容C4；

所述电容C1的一端与开关K1以及第一电源的引脚1连接，另一端与开关K2以及第一电源的引脚2连接；所述电容C2的一端与第一电源的引脚4以及第二电源的引脚1连接，另一端与第一电源的引脚3以及第二电源的引脚2连接；所述电容C3的一端与第二电源的引脚4以及第三电源的引脚1连接，另一端与第二电源的引脚3以及第三电源的引脚2连接；所述电容C4的一端与第三电源的引脚4以及第一DSP芯片的引脚1连接，另一端与第三电源的引脚3以及第一DSP芯片的引脚2连接；所述第一DSP芯片的引脚3、4与MCU连接。

3.如权利要求2所述的一种CAN总线地址自动分配装置，其特征在于：所述第一电源为小功率高频220VAC/12VDC电源，所述第二电源为12V/15V高频隔离DC/DC电源，所述第三电源为LDO线性电源。

4.如权利要求1所述的一种CAN总线地址自动分配装置，其特征在于：所述震荡电路包括一震荡芯片U1、一第二DSP芯片、一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3以及一电容C5；

所述震荡芯片U1的引脚1与电阻R3以及电容C5连接，引脚2与电阻R1以及电阻R2连接，引脚3与电阻R3以及第二DSP芯片的引脚1连接；所述电阻R2与电容C5连接并接地；所述第二DSP芯片的引脚2、3与MCU连接。

5.如权利要求1所述的一种CAN总线地址自动分配装置，其特征在于：所述温度采集电路包括一第三DSP芯片、一电阻R4以及一温敏电阻RT；

所述第三DSP芯片的引脚1与电阻R4的一端以及温敏电阻RT连接，引脚2、3与MCU连接；所述电阻R4的另一端接地。

6.如权利要求1所述的一种CAN总线地址自动分配装置，其特征在于：所述开关K1以及开关K2均与MCU连接。

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