一种CAN总线通讯地址自动分配方法、电池管理方法及系统

一种can总线通讯地址自动分配方法、电池管理方法及系统
技术领域
1.本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种can总线通讯地址自动分配方法，还涉及一种电池管理方法，还涉及一种电池管理系统。


背景技术：

2.当前电化学储能行业发展迅速，装机容量不断增大，其中锂电池的应用最为广泛。电池管理系统作为锂电池组的重要组成部分，其调试难度和维护成本也越来越高。为了提高系统的灵活性和可靠性，电池管理系统通常采用主从式方案，包含一个主控和多个从控。在同一个电池包中，不同从控应具有不同的通讯地址，常见的做法是通过拨码开关设置通讯地址或将地址保存在非易失性存储器中，这两种方法都要求设备在出厂之前预先设置通讯地址。在现场安装时，若将从控安装到了错误的位置，需要打开电池包，将从控取出后重新进行地址设置，或重新进行安装，人工成本较高，灵活性低。
3.201710225471.6号专利申请公开了一种通过主控向从控依次传递使能信号的方法设置从控的通讯地址，通讯地址的设置结果由使能信号线的连接顺序决定。为了保证从控通讯地址的设置结果是可控的，传递使能信号的线束不可随意更换位置，该方法增加了系统的复杂性，降低了系统的可靠性。
4.201710963166.7号专利申请公开了一种解决方法，该方法通过产生随机数或者使用芯片唯一id的方式设置从控的通信地址。此方法最终分配的通讯地址与电芯、电池模组的排列顺序无关，编码后的从控不能保证与电芯位置一一对应，导致无法通过电池系统监测的信息得到电池组的序号，系统发生故障时也无法定位，增加了系统的维护难度。
5.201610663393.3号专利申请公开了一种解决方法，该方法根据电池的物理位置，依次将各个从控连接至can总线中，主控根据从控连接的时间顺序设置从控的通讯地址。该方法可避免给从控接入额外线束，也可保证通讯地址的设置结果可控，但是需要人工配合，不能实现自动化配置；同时，这种配置方法是一次性的，从控在完成地址配置后需要将地址记录到非易失性存储器中，并在以后的每次上电后读取，若非易失性存储器出现故障，系统将无法正常运行，可靠性较低。
6.因此，如何提供一种对接线顺序要求较低的can总线通讯地址自动分配方法，是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.本发明实施例提供了一种can总线通讯地址自动分配方法，以解决现有技术中can总线通讯地址分配对接线顺序要求较高的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
8.根据本发明实施例的第一方面，提供了一种can总线通讯地址自动分配方法。
9.在一个实施例中，一种can总线通讯地址自动分配方法，包括以下步骤：
10.获得各从控对应的电池模组正极与电池包总负之间的电压测量值，根据所述电压测量值生成对应从控的临时通讯地址；
11.各从控使用临时通讯地址向can总线发送本机对应的电压测量值；
12.各从控接收其它从控发送的电压测量值，将所有电压测量值进行排序，各从控按照本机在排序结果中的序号对本机进行编号，根据所述编号获得本机的永久通讯地址。
13.可选地，所述方法还包括：主机对can总线上出现的通讯地址数量进行监控的步骤，当出现的通讯地址数量与从控数量不一致时，发出报警信息。
14.可选地，所述方法还包括：主机对各从控对应的电压测量值进行监控的步骤，主机对各从控对应的电压测量值进行排序，获得各从控的通讯地址，当主机获得的从控的通讯地址与从控永久通讯地址不一致时，发出报警信息。
15.可选地，所述方法还包括：初始时，所述从控将can配置为全id接收模式。
16.可选地，所述对所有电压测量值进行排序的步骤，包括：对所有电压测量值按照由小到大的顺序进行排序。
17.可选地，所述方法还包括：根据所有电压测量值进行排序的排序结果，得到从控对应的电池模组在电池箱中的位置。
18.可选地，所述各从控按照本机在排序结果中的序号对本机进行编号，根据所述编号获得本机的永久通讯地址的步骤，还包括：将所述永久通讯地址保存到非易失性存储器中。
19.可选地，所述各从控按照本机在排序结果中的序号对本机进行编号，根据所述编号获得本机的永久通讯地址的步骤，还包括：后续的通讯中，所述从控使用永久通讯地址进行通讯。
20.根据本发明实施例的第二方面，提供了一种电池管理方法。
21.在一个实施例中，所述电池管理方法用于控制一电池系统，所述电池系统包括主控、从控以及多个电池模组，所述电池管理方法基于上述任一项所述的can总线通讯地址自动分配方法进行can总线通讯地址自动分配。
22.根据本发明实施例的第三方面，提供了一种电池管理系统。
23.在一些实施例中，所述电池管理系统包括计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述can总线通讯地址自动分配方法的步骤。
24.本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
25.本发明实施例公开的方法使用电池模组正极与电池包总负之间电压值的排序结果作为设置通讯地址的依据，使得通讯地址的最终设置结果与电池模组的位置始终保持一致，极大地方便了系统的安装调试和故障定位。同时，本发明实施例公开的方法仅需要在每个从控中接入电池包总负信号，对接线顺序的要求较低，降低了系统的复杂性，提高了系统的可靠性。
26.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
28.图1是根据一示例性实施例示出的一种电池管理系统的原理图；
29.图2是根据一示例性实施例示出的can总线通讯地址自动分配方法的流程图；
30.图3是根据一示例性实施例示出的电池模组电压测量值的示意图；
31.图4是根据再一示例性实施例示出的can总线通讯地址自动分配方法的流程图；
32.图5是根据又一示例性实施例示出的can总线通讯地址自动分配方法的流程图；
33.图6是根据一示例性实施例示出的can总线通讯地址自动分配方法的原理图；
34.图7是根据一示例性实施例示出的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
35.以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文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。
36.本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
37.本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
38.本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
39.本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
40.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.现有技术中can总线通讯地址分配对接线顺序要求较高，若将从控安装到了错误的位置，需要打开电池包，将从控取出后重新进行地址设置，或重新进行安装，人工成本较高，灵活性低。本发明实施例公开了本发明公开了一种可用于电池管理系统的can总线通讯地址自动分配方法，该方法仅需要在每个从控中接入电池包总负信号，对接线顺序的要求
较低，降低了系统的复杂性，提高了系统的可靠性。
42.图1示出了电池管理系统的一个实施例。
43.在该实施例中，如图1所示，电池管理系统包括一个主控和多个从控组成，所有设备均连接至同一路can总线，每个从控对应一个电池模组。
44.图2示出了本发明的can总线通讯地址自动分配方法的一个实施例，该方法可以应用于图1所示电池管理系统，也可以应用于其他结构的电池管理系统，还可以需要进行can总线通讯地址自动分配的系统。
45.在该实施例中，一种can总线通讯地址自动分配方法，包括以下步骤：
46.步骤s1，获得各从控对应的电池模组正极与电池包总负之间的电压测量值，根据所述电压测量值生成对应从控的临时通讯地址；
47.步骤s2，各从控使用临时通讯地址向can总线发送本机对应的电压测量值；
48.步骤s3，各从控接收其它从控发送的电压测量值，将所有电压测量值进行排序，各从控按照本机在排序结果中的序号对本机进行编号，根据所述编号获得本机的永久通讯地址。
49.本发明实施例公开的can总线通讯地址自动分配方法，使用电池模组正极与电池包总负之间电压值的排序结果作为设置通讯地址的依据，使得通讯地址的最终设置结果与电池模组的位置始终保持一致，极大地方便了系统的安装调试和故障定位。同时，本发明实施例公开的方法仅需要在每个从控中接入电池包总负信号，对接线顺序的要求较低，降低了系统的复杂性，提高了系统的可靠性。
50.可选地，本发明实施例的方法还包括：主机对can总线上出现的通讯地址数量进行监控的步骤，当出现的通讯地址数量与从控数量不一致时，发出报警信息。
51.电池管理系统正常运行后，主控定时监测can总线上出现的地址数量是否与从控数量一致，若出现异常，则向外发出报警信息。
52.可选地，本发明实施例的方法还包括：主机对各从控对应的电压测量值进行监控的步骤，主机对各从控对应的电压测量值进行排序，获得各从控的通讯地址，当主机获得的从控的通讯地址与从控永久通讯地址不一致时，发出报警信息。
53.电池管理系统正常运行后，主控定时监测从控上传的电压测量值，判断从控自行设置的通讯地址是否正确，若出现异常，则向外发出报警信息。
54.可选地，本发明实施例的方法还包括：初始时，所述从控将can配置为全id接收模式。
55.可选地，上述对所有电压测量值进行排序的步骤，包括：对所有电压测量值按照由小到大的顺序进行排序。
56.可选地，本发明实施例的方法还包括：根据所有电压测量值进行排序的排序结果，得到从控对应的电池模组在电池箱中的位置。
57.本发明使用电池模组正极与电池包总负之间电压值的排序结果作为设置通讯地址的依据，使得通讯地址的最终设置结果与电池模组的位置始终保持一致，极大地方便了系统的安装调试和故障定位。
58.可选地，上述各从控按照本机在排序结果中的序号对本机进行编号，根据所述编号获得本机的永久通讯地址的步骤，还包括：将所述永久通讯地址保存到非易失性存储器
中。
59.可选地，上述各从控按照本机在排序结果中的序号对本机进行编号，根据所述编号获得本机的永久通讯地址的步骤，还包括：后续的通讯中，所述从控使用永久通讯地址进行通讯。
60.下面给出can总线通讯地址自动分配方法的一个具体实施例。
61.如图3和图4所示，can总线通讯地址自动分配方法包括以下步骤：
62.步骤s10，从控将can配置为全id接收模式；
63.步骤s20，测量本电池模组的正极与电池包总负之间的电压值，根据此电压测量值生成临时通讯地址，原理示意图如图3所示。可选地，为提高电压测量值的准确性，上述测量的过程还包括对采样结果进行数字滤波的步骤。
64.步骤s30，从控使用临时通讯地址，将电压测量值发送到can总线中。
65.步骤s40，从控在收到所有其它从控发送的电压测量值后，对所有电压测量值按照由小到大的顺序进行排序，排序结果的第一项为距离电池包总负最近的电池模组对应的从控测量的电压值，最后一项为距离电池包总负最远的电池模组对应的从控测量的电压值。上述最近代表电压差值最小，上述最远代表电压差值最大。
66.步骤s50，从控按照本机在排序结果中的序号对本机进行编号，编号从1开始，编号值即为对应的电池模组在电池包中的位置。
67.步骤s60，从控将上述编号作为本机的永久通讯地址，并保存到非易失性存储器中。在以后的通讯中，从控将使用新的地址，即永久通讯地址。
68.步骤s70，从控在设置新的通讯地址后，继续监测并上传本机对应的电池模组正极与电池包总负之间电压。
69.在另一些实施例中，如图5所示，can总线通讯地址自动分配方法还包括以下步骤：
70.步骤s80，主控定时对can总线上出现的通讯地址进行统计，对统计结果进行分析，判断can总线上出现的地址数量是否与从控个数一致，若不一致则说明不同从控设置了相同的通讯地址，或者某个从控离线，主控将立即发出报警。
71.步骤s90，主控定时对从控上传的电压值进行记录和排序，根据排序结果生成每个从控的通讯地址，若生成的地址与从控正在使用的地址不一致，说明从控的地址设置结果存在错误，主控将立即发出报警。
72.例如，如图6所示，有一个总电压为307.2v的电池组，由96串磷酸铁锂电池串联而成，每串电池的单体额定电压都是3.2v。使用四个从控对电池组进行监测，每个从控负责监测24串电池。在进行地址自动分配时，1#从控对应的电压测量值为76.8v，2#从控对应的电压测量值为153.6v，3#从控测对应的电压测量值为230.4v，4#从控对应的电压测量值为307.2v。根据上述测量结果，四个从控的临时通讯地址分别为768、1536、2304、3072，每个从控使用本机的临时通讯地址将电压测量值发送至can总线，并在收到所有其它从控发送的电压测量值后对其进行排序。根据排序结果可得到四个从控所处的电池模组在电池箱中的位置，其编号分别变为1，2，3和4。从控根据本机的编号和通讯地址设置格式得到新的通讯地址，并将其保存到非易失性存储器，并在以后的通讯中使用新地址。以第二个电池模组及其从控为例，其通讯地址设置过程示意图如图6所示。
73.在另一个实施例中，还公开了一种电池管理方法，用于控制一电池系统，该电池系
统包括主控、从控以及多个电池模组，该电池管理方法基于上述任一项实施例所述的方法进行can总线通讯地址自动分配。
74.在另一个实施例中，还公开了一种电池管理系统，该电池管理系统包括计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项实施例所述的can总线通讯地址自动分配方法的步骤。
75.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储静态信息和动态信息数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述方法实施例中的步骤。
76.本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
77.在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法实施例中的步骤。
78.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。
79.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
80.本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。