一种BMS的多级ID标定方法与流程

本技术涉及车辆多级架构的id标定，尤其涉及一种bms的多级id标定方法。

背景技术：

1、当系统采用多级主控方案时，传统方案是系统中的每个主控设备都需要开发对应的boot软件，且同时分配唯一的通讯id；在安装时需要根据主板上的标贴依次按顺序安装，如果安装错误，则系统不能正常工作，需要将设备从系统中拆除，在更新boot和app软件后才能使用。

技术实现思路

1、本技术提供一种bms的多级id标定方法，通过唤醒线级联、分级通讯级联的方式来标定主控id，如果设备安装错误，在不拆除设备的情况下可通过上位机重新标定主控id来处理设备安装错误的问题。

2、本技术提供一种bms的多级id标定方法，bms包括上位机、至少一个一级主控和至少一个二级主控，每一个二级主控仅从属于一个一级主控，上位机与每一个一级主控通信连接，二级主控与其所从属的一级主控通信连接；至少一个一级主控为以自然数连续排列的第一一级主控~第n一级主控，上位机与第一一级主控通过唤醒线连接，第一一级主控~第n一级主控两两依次通过唤醒线连接，n≥1。

3、从属于一级主控的二级主控包括以自然数连续排列的第一二级主控~第m二级主控，从属于该一级主控的第一二级主控与其通过唤醒线连接，第一二级主控~第m二级主控两两依次通过唤醒线连接，m≥0。

4、多级标定过程包括第一标定路线和第二标定路线，第一标定路线、第二标定路线先后标定。

5、第一标定路线为通过唤醒线依次唤醒第一一级主控~第n一级主控，每一个一级主控唤醒后保存其主控类型和id形成第一数据组，一级主控将第一数据组通过通信线反馈至上位机，上位机保存第一数据组并形成每一个一级主控的标定id。

6、第二标定路线为通过唤醒线依次从属于每一个一级主控的第一二级主控~第m二级主控，每一个二级主控唤醒后保存其主控类型和id形成第二数据组，二级主控将第二数据组通过通信线反馈至其所从属的一级主控，形成每一个二级主控的标定id。

7、本技术中的每一级主控的唤醒线都按级联方式接入，上下级主控的唤醒线相互独立；每一级主控的都并接在同一条通讯线上，上下级主控的通讯线相互独立，构建了层级清晰、归属唯一的树形主从控制架构。

8、通过唤醒线实现一级主控、二级主控分别独立菊花链串联组网，通讯线实现上下级分层点对点通信，明确每一下级主控仅单一归属上级主控，彻底规避多上级抢占通讯通道、设备id归属混乱的问题。

9、同时采用唤醒线逐级串行唤醒、通讯线分层反馈标定数据的双线配合模式，区分唤醒链路与数据传输链路，唤醒线仅负责逐级转发唤醒及标定指令、通讯线仅负责主控id与类型数据回传，实现信号功能物理隔离，避免唤醒电平信号与通讯数据报文互相干扰。

10、采用先后执行的两级标定路线，遵循自上而下的标定时序，先完成顶层一级主控全域标定，再开展下层二级主控标定，贴合bms系统自上而下的上电启动与控制逻辑，保障多级主控标定时序与整机运行时序完全匹配，无需上位机单独针对每一台主控下发独立唤醒指令，大幅简化上位机标定控制逻辑，降低上位机硬件io端口与通讯资源占用，适配多节点、多层级bms电池管理系统的批量自动id标定场景，同时依托连续自然数排序的设备编号方式，让设备物理接线顺序、唤醒串联顺序、标定id顺序保持一致，从底层规避人工接线错误导致的系统通讯异常问题。

11、在本技术的一些实施例中，当多级标定中，在第一标定路线中，上位机通过唤醒线向第一一级主控发送标定指令，第一一级主控~第n一级主控依次通过唤醒线向后一一级主控发送标定指令；在第二标定路线中，每一个第一二级主控接收其从属的一级主控通过唤醒线发送的标定指令，第一二级主控~第m二级主控依次通过唤醒线向后一二级主控发送标定指令。

12、通过限定标定指令依托唤醒线实现链内逐级转发，区别于传统上位机广播下发全部标定指令的方式，实现标定指令跟随唤醒链路同步串行传递。

13、在一级主控标定链路中，上位机仅需向首个一级主控下发一次标定指令，后续全部一级主控依靠前置唤醒线自动转发指令，无需上位机逐一寻址下发；在二级主控标定链路中，各从属一级主控自主向下层首个二级主控下发标定指令，二级主控链内同样完成自动转发，彻底解放上位机的指令调度压力。

14、让指令传递顺序和设备物理串联接线顺序完全绑定，一旦接线顺序错乱，指令无法正常向下转发，可提前通过标定流程自动识别接线故障，实现接线错误自检测，无需额外增加硬件检测电路，降低整机硬件检测成本，也进一步强化了系统接线顺序唯一性的约束逻辑，保障多级主控组网的可靠性。

15、在本技术的一些实施例中，第一标定路线包括以下过程。

16、第一一级主控接收上位机的标定指令；唤醒，唤醒输出置0；保存，保存数控类型和id形成第一数据组；标定，标定完成标志置1；反馈，反馈标定完成信息至上位机，反馈格式为数据长度+标定指令+第一数据组+主控总数；第二一级主控~第n一级主控依次接收前一一级主控转发的标定指令，每一个一级主控重复上述唤醒、保存、标定、反馈步骤后转发标定指令至下一一级主控。

17、明确每台一级主控统一执行唤醒输出置0、数据保存、标定标志置位、格式化反馈四大固定步骤，实现所有一级主控标定动作标准化、统一化，避免不同主控程序逻辑差异导致的标定时序错乱。

18、同时规定固定反馈报文格式，统一采用数据长度+标定指令+第一数据组+主控总数的报文结构，一方面方便上位机直接解析每台一级主控上报的设备类型、自身id以及链内主控总数量，无需针对不同设备适配多套解析程序，简化上位机报文解析逻辑；另一方面通过上报主控总数，上位机可自动校验实际接入一级主控数量与预设数量是否一致，快速识别链内设备缺失、掉线、硬件损坏等故障。

19、在本技术的一些实施例中，第二标定路线包括以下过程。

20、第一二级主控接收其所从属的一级主控的标定指令；唤醒，唤醒输出置0；保存，保存数控类型和id形成第二数据组；标定，标定完成标志置1；反馈，反馈标定完成信息至其所从属的一级主控，反馈格式为数据长度+标定指令+第二数据组+主控总数；第二二级主控~第m二级主控依次接收前一二级主控转发的标定指令，每一个二级主控重复上述唤醒、保存、标定、反馈步骤后转发标定指令至下一二级主控；当第m二级主控标定完成后，其所从属的一级主控将所有信息通过通信线反馈至上位机。

21、承接一级主控的标定时序，实现下层二级主控链内自动串行标定，同时建立二级主控向所属一级主控、一级主控统一向上位机汇总数据的二级分层上报机制，无需二级主控直接与上位机建立通讯交互，契合bms分层管控逻辑，减少上位机通讯节点压力。

22、二级主控沿用与一级主控完全一致的标定动作流程和标准化反馈报文格式，软硬件标定程序可通用开发，降低软件开发与程序维护成本；全部二级主控完成串行标定后，由归属一级主控统一汇总全部二级主控标定信息再上传至上位机，减少上位机接收报文的频次与数量，降低上位机通讯总线负载。

23、同时该流程保证二级主控标定严格滞后于所属一级主控标定完成，遵循先上级后下级的层级控制逻辑，避免下级主控提前上电、提前上报数据导致的层级管控紊乱，适配bms系统上级主控管控下级主控的固有控制逻辑。

24、在本技术的一些实施例中，bms还包括至少一个三级主控，每一个三级主控仅从属于一个二级主控，从属于二级主控的三级主控包括以自然数连续排列的第一三级主控~第l三级主控，二级主控与其所从属的第一三级主控通过唤醒线连接，第一三级主控~第l一级主控两两依次通过唤醒线连接，l≥0，二级主控与其所从属的三级主控通信连接。

25、多级标定过程还包括第三标定路线，第一三级主控所从属的二级主控的第二标定路线完成后开启第三标定路线，第三标定路线为通过唤醒线依次唤醒第一三级主控~第l三级主控，每一个三级主控唤醒后保存其主控类型和id形成第三数据组，三级主控将第三数据组通过通信线反馈至其所从属的第二主控，第二主控保存第三数据组并形成每一个三级主控的标定id。

26、续前序一致的菊花链唤醒串联拓扑与自上而下的标定时序，在二级主控标定全部完成后再启动三级主控标定，保证全系统标定时序逐级递进；同时沿用唤醒线逐级转发标定指令、通讯线分层向上反馈标定数据的双线工作逻辑，三级主控硬件接线方式、标定流程与上层一级、二级主控完全统一，无需重新设计硬件线路与软件标定逻辑，方案兼容性强。

27、另外三级主控依旧保持单一上级归属的拓扑规则，每一台三级主控仅从属单一二级主控，所有标定数据逐层向上汇总，不会出现跨层级、跨分支数据混乱问题，实现超多层级bms系统自动、有序、分层id标定，提升大型bms系统组网与标定的通用性。

28、在本技术的一些实施例中，第三标定路线包括以下过程。

29、第一三级主控接收其所从属的二级主控的标定指令；唤醒，唤醒输出置0；保存，保存数控类型和id形成第三数据组；标定，标定完成标志置1；反馈，反馈标定完成信息至其从属的二级主控，反馈格式为数据长度+标定指令+第二数据组+主控总数。

30、第二三级主控~第l三级主控依次接收前一三级主控转发的标定指令，每一个三级主控重复上述唤醒、保存、标定、反馈步骤后转发标定指令至下一三级主控；当第l三级主控标定完成后，其所从属的二级主控将所有信息通过通信线反馈至其从属的一级主控，由一级主控再反馈至上位机。

31、细化三级主控分步标定流程与三级分层数据上报链路，三级主控复用与上层主控完全一致的唤醒、保存、标定、反馈标准化步骤，全层级主控标定程序通用化程度进一步提升，有效降低多层级系统整体软件开发、程序烧录、后期调试维护的成本。

32、同时明确三级主控标定数据需要依次经过二级主控、一级主控逐层中转后再上传至上位机，构建完整的三级分层上报链路，上位机仅需要接收各一级主控汇总后的分支全部标定数据，无需直接对接下层二级、三级主控，极大减少上位机通讯交互压力。

33、三级主控链内依旧执行串行标定、逐台转发指令的逻辑，保持全链路标定时序统一，依托唤醒菊花链天然的顺序约束，保证物理接线顺序、设备id顺序、标定顺序三者完全一致，进一步提升多层级主控接线错误、设备缺失故障的自动识别能力，提升整套标定系统的容错性与可靠性。

34、在本技术的一些实施例中，bms还包括至少一个从控，每一个从控仅从属于一个三级主控，每一个从控与其所从属的三级主控通信连接。

35、进一步拓展末端从控设备层级，覆盖完整bms系统从顶层上位机、多级主控到底层采集从控的全部硬件节点，补齐整套bms全设备自动id标定的技术空白，让该标定方案可覆盖bms系统全部控制节点与采集节点，实现整机所有电控设备一键自动标定，无需单独对底层从控进行人工手动拨码设id、人工烧录id，彻底解决传统底层从控人工标定效率低、人为失误率高的行业痛点。

36、同时限定底层从控单一归属三级主控的拓扑规则，延续整体树形分层组网架构，保证底层从控标定流程可无缝衔接上层三级主控标定时序，整套系统拓扑逻辑、时序逻辑保持统一，无需改动上层任意软硬件架构即可接入底层从控，方案拓展适配性更强。

37、在本技术的一些实施例中，从属于三级主控的从控包括以自然数连续排列的第一从控~第k从控，三级主控与其所从属的第一从控通过唤醒线连接，第一从控~第k从控两两依次通过唤醒线连接，k≥0。

38、多级标定过程还包括第四标定路线，第一从控所从属的三级主控的第三标定路线完成后开启第四标定路线，第四标定路线为通过唤醒线依次唤醒第一从控~第k从控，每一个从控唤醒后保存其主控类型和id形成第四数据组，从控将第四数据组通过通信线反馈至其所从属的第三主控，第三主控保存第四数据组并形成每一个从控的标定id。

39、底层从控沿用上层主控完全一致的菊花链唤醒线串联拓扑，首个从控连接三级主控，后续从控两两唤醒线依次串联，形成完整底层串行唤醒链路，同时匹配第四标定路线，在三级主控标定完成后逐级串行唤醒全部从控、逐级转发标定指令。

40、为全系统所有层级设备拓扑、标定逻辑完全统一，从上至下一级主控、二级主控、三级主控、底层从控全部采用相同的唤醒菊花链串联方式、相同的逐级指令转发逻辑与相同的分步标定流程，全系统软硬件程序可最大程度通用，无需为底层从控单独开发专属标定程序与硬件接线逻辑，整机程序开发、生产接线、售后维护的成本最低；同时依托串行逐台标定的模式，每一台从控标定状态可依次被上级节点识别，精准定位链内单台从控掉线、故障位置，故障定位精度高，适配从控数量多、排布集中的bms底层采集阵列场景。

41、在本技术的一些实施例中，从控与其所从属的三级主控之间通过唤醒线连接，当三级主控的第三标定路线完成后，三级主控向每一个从控发送标定指令，从控唤醒后保存其主控类型和id形成第四数据组，从控将第四数据组通过通信线反馈至其所从属的第三主控，第三主控保存第四数据组并形成每一个从控的标定id。

42、采用三级主控点对点直接向全部从属从控下发标定指令的并行标定模式，无需从控之间通过唤醒线串联转发指令，简化底层从控之间的唤醒线束接线。

43、该方案无需搭建从控链内唤醒转发链路，减少底层从控之间的唤醒线束用量，简化设备内部布线结构，降低底层线束故障概率；同时支持多台从控同步接收标定指令、并行完成id标定，无需逐台串行等待，大幅缩短底层全部从控整体标定耗时，提升整机全节点标定效率。

44、该方案适配从控数量少、设备分散、无需严格顺序绑定的bms底层采集场景，串行方案灵活性更高，可根据底层从控实际布局自由适配接线方式，提高产品适配性。

45、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：

46、针对现有多级bms主控方案存在的固有缺陷，本技术的整套多级id标定方案依托自上而下的唤醒线菊花链逐级指令转发架构，搭配唤醒线传输标定指令、通信线分层回传标定数据的双线独立传输模式，构建一级、二级、三级主控至底层从控的完整树形分层标定链路，依托硬件串联接线顺序自动完成逐级唤醒与自动id标定，无需出厂提前固化专属通讯id，也无需为不同层级主控、从控差异化开发多套boot程序，可实现全层级设备boot软件通用化，从根源减少软件版本开发与管理成本。

47、同时本方案严格遵循先上层后下层的分步标定时序，分层汇总上报标定数据，可依托唤醒链自动识别接线错误、设备掉线、安装错位问题，无需人工逐一核对主板标贴编号；即便现场出现设备错装情况，系统可通过标定流程自主识别异常，无需拆除设备、无需重新烧录boot及app程序即可完成自适应匹配修复，大幅降低现场装配门槛与售后运维难度。

48、本技术同时设置两种相互独立的底层从控标定路径，分别适配串行菊花链集中式从控组网与并行点对点分散式从控组网场景，兼容不同结构的bms硬件拓扑，覆盖更多工业及储能bms应用工况，在简化系统软硬件开发难度、放宽现场安装顺序限制、提升系统故障自愈能力的同时，兼顾不同底层硬件布局的适配需求，全面弥补了传统多级bms主控标定方案装配严苛、修复复杂、通用性差、软硬件冗余度高的短板。