分布式电池管理系统及其标识分配方法 |
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| 申请号 | CN201110327479.6 | 申请日 | 2011-10-25 | 公开(公告)号 | CN103076768A | 公开(公告)日 | 2013-05-01 |
| 申请人 | 比亚迪股份有限公司; | 发明人 | 沈晓峰; 李淑萍; 孙娇娇; 刘刚; 于海军; | ||||
| 摘要 | 一种分布式 电池 管理系统中的标识分配方法，包括：所有 数据采集 模 块 均向电池管理控 制模 块发送标识分配 请求 ；电池管理 控制模块 对某一数据采集模块进行激活，并发送相应标识报文；该数据采集模块判断自身是否被激活，当激活后，接收并存储标识报文，且向电池管理控制模块发送标识分配应答以及接收的标识报文；否则，该数据采集模块向电池管理控制模块发送标识分配请求，并继续实现该数据采集模块的激活；电池管理控制模块接收到标识分配应答以及标识报文后，实现下一数据采集模块的标识分配。本 发明 数据采集模块之间不需要彼此依赖，且数据采集模块可采用相同 硬件 和 软件 ，从而使得数据采集模块的选择和设计更加简单，进而使得本发明更简单易行。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种分布式电池管理系统中的标识分配方法，其特征在于，该分布式电池管理系统包括电池管理控制模块以及多个数据采集模块，所述电池管理控制模块分别与各个数据采集模块电相连，该方法包括： |
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| 说明书全文 | 分布式电池管理系统及其标识分配方法技术领域背景技术[0002] 电池管理系统通常分为集中式电池管理系统和分布式电池管理系统。分布式电池管理系统一般包括电池管理控制模块和至少一个数据采集模块（其中数据采集模块用于采集多个单体电池的电压、电流、温度等参数），分布式电池管理系统的优点是能够很好的对电池单体进行管理，易于实现均衡化充电，随着电池单体数量的增加，电池管理控制模块的接口资源易于扩展，线束问题易于解决。但是伴随着电池单体数量的增加，数据采集模块的数量也相对的增加，分布式电池管理系统采用多个数据采集模块。为了降低成本，分布式电池管理系统采用相同的电池采集单元，这就带来了采集单元之间的CAN重读问题。 [0003] 面对着多个数据采集模块与电池管理控制模块之间的通讯，解决数据通讯冲突成了首要的任务，而当前解决分布式管理系统通讯冲突的主要方法有四种：第一种是对每一个数据采集模块应用不同的程序，配置不同的CAN总线ID。这种方法使得应用程序管理困难，不易于装车和后期维护。 [0004] 第二种是通过在每一个数据采集模块的硬件上添加ID识别模块（ID是标识报文的缩写），配置不同的ID，通过程序识别，解决通讯冲突。这种方法使得数据采集模块在采集单元生产和管理时都比较困难，不易于装车和后期维护。 [0005] 第三种方法是通过在数据采集模块外接跳线电路，利用跳线电路对各个数据采集模块的I/0端口设定不同的状态，针对各个状态赋予各个采集模块相应的CAN总线地址，以区别各个采集模块发出的信号，解决分布式电池管理系统的通讯冲突。这种方法相对前两种方法优点在数据采集模块的应用程序一致，硬件模块也一致，便于管理，但是外接跳线的方式需要人工手动设置，容易出错，一旦出错，不能自我识别和自我纠正。 [0006] 第四种方法是通过多个数据采集模块之间串联，电池管理控制模块与第一个数据采集模块之间连接，第一个数据采集模块被激活分配成功之后，依次激活与之串联的下一个数据采集模块，完成ID分配功能。这种方法优点是采用软件实现标识分配，设计比较简单，但由于多个数据采集模块的应用程序需不一致（由于最后分配的数据采集模块其实现的功能不同于前面分配的数据采集模块的功能，因此最后分配的数据采集模块其应用程序也需不同于前面分配的数据采集模块应用程序），从而给数据采集模块的设计带来不便，而且数据采集模块的选择也带来局限性，即需针对激活的顺序选择相应的数据采集模块。另外，由于采用数据采集模块之间串联依次激活的方式，一旦中间有一根线断开，ID分配就失败，导致整个系统瘫痪。 发明内容[0007] 为解决现有分布式电池管理系统及其标识分配方法存在的上述技术问题，提供了一种能够解决通讯冲突，可靠性高，且简单易行的分布式电池管理系统及其标识分配方法。 [0008] 本发明的技术方案是：一种分布式电池管理系统中的标识分配方法，该分布式电池管理系统包括电池管理控制模块以及多个数据采集模块，所述电池管理控制模块分别与各个数据采集模块电相连，该方法包括： 步骤S1：所有数据采集模块均向电池管理控制模块发送标识分配请求，电池管理控制模块接收到标识分配请求后，执行下一步骤； 步骤S2：电池管理控制模块对某一数据采集模块进行激活，并发送相应的标识报文； 步骤S3：该数据采集模块判断自身是否被激活，当激活后，接收并存储标识报文，且向电池管理控制模块发送标识分配应答以及接收到的标识报文；否则，该数据采集模块向电池管理控制模块发送标识分配请求，并通过返回执行步骤S2来继续实现该数据采集模块的激活； 步骤S4：电池管理控制模块接收到标识分配应答以及标识报文后，通过返回执行步骤S2至步骤S4来实现下一数据采集模块的标识分配。 [0009] 一种分布式电池管理系统，该分布式电池管理系统包括电池管理控制模块以及多个数据采集模块，所述电池管理控制模块分别与各个数据采集模块电相连，所述电池管理控制模块包括激活单元和选择单元，数据采集模块包括请求单元和判断单元，其中，请求单元，用于向电池管理控制模块发送标识分配请求；激活单元，用于接收到请求单元发送的标识分配请求后对某一数据采集模块进行激活，且发送相应的标识报文； 判断单元，用于判断数据采集模块是否被激活，当激活后，接收并存储标识报文，且向电池管理控制模块发送标识分配应答以及接收到的标识报文；否则，判断单元通知请求单元继续向电池管理控制模块发送标识分配请求； 选择单元，用于在接收到判断单元发送的标识分配应答和标识报文后，选择下一数据采集模块进行标识分配。 [0010] 本发明的优点：由以上技术方案可知，分布式电池管理系统及其标识分配方法，由于电池管理控制模块分别与各个数据采集模块电相连，电池管理控制模块依次向多个数据采集模块进行标识分配，因此，多个数据采集模块之间不需要彼此依赖，彼此单独工作，且数据采集模块可采用相同的硬件和软件程序，从而使得数据采集模块的选择和设计更加简单，进而使得本发明更简单易行。附图说明 [0011] 图1为本发明分布式电池管理系统中的标识分配方法的流程图。 [0012] 图2为本发明分布式电池管理系统中的标识分配方法的一优选实施例的流程图。 [0013] 图3为本发明分布式电池管理系统的结构框图。 具体实施方式[0014] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0015] 本发明提供了一种分布式电池管理系统中的标识分配方法，该分布式电池管理系统包括电池管理控制模块以及多个数据采集模块，所述电池管理控制模块分别与各个数据采集模块电相连，如图1所示，该方法包括：步骤11：所有数据采集模块均向电池管理控制模块发送标识分配请求，电池管理控制模块接收到标识分配请求后，执行下一步骤； 步骤12：电池管理控制模块对某一数据采集模块进行激活，并发送相应的标识报文； 步骤13：该数据采集模块判断自身是否被激活，当激活后，执行步骤14，否则，该数据采集模块向电池管理控制模块发送标识分配请求，并通过返回执行步骤12来继续实现该数据采集模块的激活（可以理解的是，该数据采集模块可以由电池管理控制模块马上激活，并继续完成标识分配，当然，也可以由电池管理控制模块按照预设顺序或任意顺序激活，并完成标识分配）； 在此需说明的是，本步骤中的某一数据采集模块判断自身是否被激活对于本领域来说是很容易想到的，其可通过多种方法实现，例如可通过采用激活线连接于数据采集模块和电池管理控制模块之间，并通过查询激活线的状态，如高电平代表激活状态，低电平代表未激活状态。 [0016] 步骤14：所述某一数据采集模块接收并存储标识报文，且向电池管理控制模块发送标识分配应答以及接收到的标识报文；步骤15：当电池管理控制模块接收到标识分配应答以及标识报文后，说明已完成了一个数据采集模块的标识分配，则可通过返回执行步骤12至步骤15来实现下一数据采集模块的标识分配。 [0017] 本步骤需说明的是，本发明的分布式电池管理系统中的标识分配方法刚启动时，所有数据采集模块均是未激活状态，而随着本发明分布式电池管理系统中的标识分配方法的使用，数据采集模块一个接着一个被激活，可以理解的是，所有数据采集模块可以由电池管理控制模块按照预设顺序或任意顺序依次被激活。可以理解的是，此处的预设顺序可由电池管理控制模块内的软件算法决定，即通过软件算法预先设定数据采集模块的激活顺序，该预设顺序可由设计人员任意设定。 [0018] 作为本发明分布式电池管理系统中的标识分配方法的一优选方案，在上述技术方案的基础上进行了进一步的改进，即从电池管理控制模块对某一数据采集模块发送相应的标识报文时开始计时，且当计时时间超过预设时间时，通过返回执行步骤12来实现下一数据采集模块的标识分配。其优点是，避免了由于某些数据采集模块出现故障而导致整个标识分配出现死循环，从而保证了本发明分布式电池管理系统中的标识分配方法顺利进行。 [0019] 可以理解的是，上述预设时间为5S，当然，该具体预设时间不局限于该数值，设计人员可根据具体需要任意设定。 [0020] 图2为本发明分布式电池管理系统中的标识分配方法的一优选实施例，如图2所示，步骤21：所有数据采集模块均向电池管理控制模块发送标识分配请求，电池管理控制模块接收到标识分配请求后，执行下一步骤； 步骤22：电池管理控制模块对某一数据采集模块进行激活，并发送相应的标识报文； 步骤23：该数据采集模块判断自身是否被激活，当激活后，执行步骤24，否则，该数据采集模块向电池管理控制模块发送标识分配请求，并通过返回执行步骤22来继续实现该数据采集模块的激活； 步骤24：该数据采集模块接收并存储标识报文，且向电池管理控制模块发送标识分配应答以及接收到的标识报文； 步骤25：当电池管理控制模块接收到标识分配应答以及标识报文后，判断接收的标识报文和发送的标识报文是否相同，当相同时，说明已完成了一个数据采集模块的标识分配，则可通过返回执行步骤22至步骤25来实现下一数据采集模块的标识分配；否则，向该数据采集模块重新发送相应的标识报文，并返回执行步骤23至步骤25。 [0021] 该优选实施例的目的是，避免电池管理控制模块在给数据采集模块分配标识时出现错误，即发送错误的标识报文，从而保证了本发明分布式电池管理系统中的标识分配方法标识分配的准确性。 [0022] 在此需说明的是，在以上实施例中，当电池管理控制模块接收到所有数据采集模块的标识分配应答时，结束流程，即完成了所有数据采集模块的标识分配。当然，可以理解的是，上述所有实施例均实现的是分布式电池管理系统中数据采集模块的标识分配，具体实施中，虽然分布式电池管理系统已实现了标识分配，但也需要后期的维护，即当电池管理控制单元模块监测到某一个或一个以上数据采集模块出现异常时，对异常的数据采集模块进行激活，并按照上述实施例步骤13至步骤15或者步骤23至步骤26的方法来重新实现该异常的数据采集模块的标识分配，从而使得本发明分布式电池管理系统中的标识分配方法更加完善。在此需说明的是，上述提到的数据采集模块出现异常，是指数据采集模块内存储的标识报文出现丢失、无效（即标识报文为乱码）等异常情况。 [0023] 本发明还提供了一种分布式电池管理系统，如图3所示，该分布式电池管理系统包括电池管理控制模块3以及多个数据采集模块4，所述电池管理控制模块3分别与各个数据采集模块4电相连，所述电池管理控制模块3包括激活单元31和选择单元32，数据采集模块4包括请求单元41和判断单元42，其中，请求单元41，用于向电池管理控制模块3发送标识分配请求； 激活单元31，用于在接收到标识分配请求后对某一数据采集模块4进行激活，且发送相应的标识报文； 判断单元42，用于判断数据采集模块4是否被激活，当激活后，接收并存储标识报文，且向电池管理控制模块3发送标识分配应答以及接收到的标识报文；否则，判断单元42通知请求单元41继续向电池管理控制模块3发送标识分配请求； 选择单元32，用于在接收到判断单元42发送的标识分配应答和标识报文后，选择下一数据采集模块4进行标识分配。 [0024] 作为本发明分布式电池管理系统的一优选方案，所述电池管理控制模块3还包括定时单元，定时单元用于从激活单元31对数据采集模块4发送相应的标识报文时开始计时，且当计时时间达到预设时间时告知选择单元32选择下一数据采集模块4进行标识分配，目的是，避免了由于某些数据采集模块4出现故障而导致整个标识分配出现死循环，从而保证了本发明分布式电池管理系统中的标识分配方法顺利进行。具体实施中，所述预设时间为5S。 [0025] 作为本发明分布式电池管理系统的另一优选方案，所述电池管理控制模块3还包括标识报文判断单元，标识报文判断单元用于判断接收的标识报文和发送的标识报文是否相同，当相同时，告知选择单元32选择下一数据采集模块4进行标识分配，否则，告知激活单元31重新发送相应的标识报文，目的是，避免电池管理控制模块3在给数据采集模块4分配标识时出现错误，即发送错误的标识报文，从而保证了本发明电池管理系统中的标识分配方法标识分配的准确性。 [0026] 作为本发明分布式电池管理系统的又一优选方案，所述电池管理控制模块3还包括故障判断单元，故障判断单元用于判断数据采集模块4是否出现异常，当某一个或一个以上数据采集模块4出现异常（数据采集模块4内存储的标识报文出现丢失、无效等异常情况）时，告知电池管理控制模块3对异常的数据采集模块4重新进行标识分配（可以理解的是，此处的标识分配方法按照上述实施例步骤13至步骤15或者步骤23至步骤26来实现），目的是，使得本发明分布式电池管理系统中的标识分配方法更加完善。 |
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