智能多机地址自动分配系统及方法与流程

1.本发明属于储能基站技术领域，具体涉及智能多机地址自动分配系统及方法。


背景技术：

2.在储能基站领域，为了提高系统的装机容量，通常需要将多组小容量的电池包并联组成一个大容量的电池系统。为了管理整个系统的电池包，通常需要使用拨码开关来对不同电池包进行人工地址设置，如果电池包数量很多，设置地址的过程会非常繁琐且容易出错，导致误编码，一旦在地址设置过程中出现两组或多组地址相同的情况，则会导致整个系统通信异常，最终导致整个系统无法正常使用，因此我们需要提出智能多机地址自动分配系统及方法来解决上述存在的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供智能多机地址自动分配系统及方法，将多个电池的对内通信口通过一线通总线连接，电池的对内下行信号接口与相邻电池的对内上行信号口连接，使整个编码由一线通链路和信号脉冲链路的两条物理链路传输，只有这两路传输的地址数据相吻合才能对电池进行编码，避免了误编码，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.智能多机地址自动分配系统，包括外部设备和多个电池，每个所述电池上均设置有对内通信口、对外通信口、对内上行信号口和对内下行信号口，多个所述电池的对内通信口通过一线通总线连接，所述电池的对内下行信号口与相邻电池的对内上行信号口连接，所述外部设备与其中一个电池的对外通信口连接。
6.优选的，其中一个所述电池通过一线通总线发送请求编码报文给所有电池，同时此电池对内上行信号口产生周期性翻转脉冲给到相邻电池的对内下行信号口，通知相邻电池需进行编码操作。
7.优选的，所述对内上行信号口产生周期性翻转脉冲的结构包括起始帧头、地址数据和结束帧头。
8.优选的，相邻所述电池接收到脉冲编码信息和编码报文信息后，对脉冲编码信息和编码报文信息进行比对，如果地址内容相同，则相邻电池将其默认地址0修改为其设定地址2，地址设定成功后，相邻所述电池通过一线通发送地址设定成功报文给上行电池。
9.优选的，相邻所述电池对下行的电池进行地址设方式与对上行的电池进行地址设置方式一致，下行电池的地址被分配为3。
10.优选的，所述一线通总线包括恒流电路、u30、u13和恒流驱动电路，所述u30的一端连接有d22，所述d22的一端连接有r205，所述r205的一端与恒流电路连接，所述恒流电路的一端与u13的一端连接，所述u13的另一端与恒流驱动电路连接，所述恒流驱动电路的一端设置有s-rxen接收使能信号口，所述r205的一端设置有一线通信号口，所述u13的一端设置有发送信号口。
11.优选的，所述恒流电路包括r198、q38、q84和r189，所述q38的基极和发射极分别与q84的集电极和基极连接，所述r198连接在q84的集电极上，所述r189连接在q38的发射极上。
12.优选的，所述对内下行信号口连接有电压检测电路，所述电压检测电路包括r173和q36，所述q36的基极和发射极之间并联有r169和c171，所述r173的一端连接有d37，所述d37的一端与r169和c171的连接端连接，所述q36的集电极连接有r142和r176，所述r176的一端连接有mcu和c57。
13.优选的，所述对内上行信号口连接有r452，所述r452的一端连接有d38，所述d38的一端连接有q128，所述q128的发射极与基极之间并联有c170和r455，所述c170和r455的连接端连接有r456，所述c170和r455的另一连接端连接有呈串联设置的r387、d39和q44，所述q44的基极分别连接有r454和r453，所述r454的一端与mcu连接。
14.基于以上叙述的智能多机地址自动分配系统，本发明还提供一种智能多机地址自动分配方法，包括如下步骤：
15.s1、选取一个电池为主机电池，主机电池通过一线通发送请求编码报文给所有电池，同时其上行信号口产生周期性翻转脉冲给到其相邻的上行电池的对内信号口，并通知上行的电池需进行编码操作；
16.s2、上行的电池接收到脉冲编码信息和编码报文信息后，对脉冲编码信息和编码报文信息进行对比，如果地址内容相同，则上行的电池将其默认地址0修改为其设定地址2，地址设定成功后上行的电池通过一线通过发送地址设定成功报文给到主机电池；
17.s3、主机电池通过一线通发送数据告知上行的电池请求对其上行的电池进行地址设置，此时上行的电池产生周期性翻转脉冲给到对内上行信号口，由于上行的电池上行无电池，所以没有任何电池回复数据给主机，此时主机知道上行只有一个电池，无其他电池存在；
18.s4、主机电池对其下行的电池进行地址设置，其设置方式与上行的电池设置方式一致，下行的电池的地址被分配为3，依次类推完成多个电池的地址设置。
19.本发明提出的智能多机地址自动分配系统及方法，与现有技术相比，具有以下优点：
20.本发明将多个电池的对内通信口通过一线通总线连接，电池的对内下行信号接口与相邻电池的对内上行信号口连接，使整个编码由一线通链路和信号脉冲链路的两条物理链路传输，只有这两路传输的地址数据相吻合才能对电池进行编码，避免了误编码，且将外部设备与其中一个电池的对外通信口连接，使整个编码过程由主机自动完成，无需人工干预，一定程度上提高了编码的效率，保障系统的正常运行。
附图说明
21.图1为本发明的系统框图；
22.图2为本发明的#2电池发送编码报文给#1电池的示意图；
23.图3为本发明的#1电池回复设定成功报文给#2电池示意图；
24.图4为本发明的一线通总线的电路图；
25.图5为本发明的对内下行信号口检测电路图；
26.图6为本发明的对内上行信号口处连接电路图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
28.本发明提供了如图1-6所示的智能多机地址自动分配系统，包括外部设备和多个电池，每个所述电池上均设置有对内通信口、对外通信口、对内上行信号口和对内下行信号口，多个所述电池的对内通信口通过一线通总线连接，所述电池的对内下行信号口与相邻电池的对内上行信号口连接，所述外部设备与其中一个电池的对外通信口连接。
29.将多个电池的对内通信口通过一线通总线连接，电池的对内下行信号接口与相邻电池的对内上行信号口连接，使整个编码由一线通链路和信号脉冲链路的两条物理链路传输，只有这两路传输的地址数据相吻合才能对电池进行编码，避免了误编码，且将外部设备与其中一个电池的对外通信口连接，使整个编码过程由主机自动完成，无需人工干预，一定程度上提高了编码的效率，保障系统的正常运行。
30.其中一个所述电池通过一线通总线发送请求编码报文给所有电池，同时此电池对内上行信号口产生周期性翻转脉冲给到相邻电池的对内下行信号口，通知相邻电池需进行编码操作。所述对内上行信号口产生周期性翻转脉冲的结构包括起始帧头、地址数据和结束帧头。
31.相邻所述电池接收到脉冲编码信息和编码报文信息后，对脉冲编码信息和编码报文信息进行比对，如果地址内容相同，则相邻电池将其默认地址0修改为其设定地址2，地址设定成功后，相邻所述电池通过一线通发送地址设定成功报文给上行电池。
32.相邻所述电池对下行的电池进行地址设方式与对上行的电池进行地址设置方式一致，下行电池的地址被分配为3。
33.为了便于说明，下面以三组电池来对整个编码过程进行说明。当外部设备的通信接口接到#2电池的对外通信口上时，#2电池此时变为主机，主机地址默认初始化为1，非主机地址默认初始化为0(如#1电池和#3电池)，主机负责对所有电池进行编码。#2电池通过内部一线通总线和对内上行和下行信号口对其上方和下方的电池进行统一编码，系统连接示意图1所示。
34.在对#2电池进行编码其上行电池序号，具体过程如下：
35.作为#2主机的电池通过一线通发送请求编码报文给所有电池，同时其上行信号口产生周期性翻转脉冲(此脉冲也包含的分配的地址信息)给到其临近的#1电池下行信号口，通知#1电池此时需进行编码操作，如下图2；
36.#1电池接收到脉冲编码信息和编码报文信息后，对两者的信息进行比对，如果地址内容相同(设此时#2电池传的地址数据为2)，则#1电池将其默认地址0修改为其设定地址2。地址设定成功后，#1电池通过一线通发送地址设定成功报文给到#2电池，如下图3；
37.#2主机电池通过一线通发送数据告知#1电池(此时#1电池地址为2)请求对其上行
的电池进行地址设置(其中地址设置值为3)。此时#1产生周期性翻转脉冲(此脉冲也包含的分配的地址信息)给到上行信号口，由于#1电池上行无电池，所以没有任何电池回复数据给主机，此时主机知道其上行除了#1电池外已无其他电池存在。接下来主机对其下行的电池进行地址设置，其设置方式和上行的一致，#3电池的地址被分配为3。
38.所述一线通总线包括恒流电路、u30、u13和恒流驱动电路，所述u30的一端连接有d22，所述d22的一端连接有r205，所述r205的一端与恒流电路连接，所述恒流电路的一端与u13的一端连接，所述u13的另一端与恒流驱动电路连接，所述恒流驱动电路的一端设置有s-rxen接收使能信号口，所述r205的一端设置有一线通信号口，所述u13的一端设置有发送信号口。
39.所述恒流电路包括r198、q38、q84和r189，所述q38的基极和发射极分别与q84的集电极和基极连接，所述r198连接在q84的集电极上，所述r189连接在q38的发射极上。所述恒流驱动电路主要由zd61和q45组成，其中s_tx为发送信号，s_trx为一线通信号，s_rxen为接收使能信号，s_rx为接收信号。图4中r198，q38，q84，r189构成恒流电路，防止s_trx接触高压时损坏u13，zd61,q45，同时此部分也构成了恒流驱动电路，增强了电路抗干扰。d22和r205对u30起到保护作用。zd61可以设置接收的电压门槛，防止由于干扰误接收。当#1电池包s_tx发送低时，u30导通，s_trx输出高电压，此电压使#2电池包的u13导通，s_trx为低。当#1电池包s_tx发送高时，u30截止，此时#2电池包的u13截止，s_trx为高。#2电池包发送数据和#1电池包类型。发送数据放可以将s_rxen设置为低，避免消耗多余的功耗。
40.所述对内下行信号口连接有电压检测电路，所述电压检测电路包括r173和q36，所述q36的基极和发射极之间并联有r169和c171，所述r173的一端连接有d37，所述d37的一端与r169和c171的连接端连接，所述q36的集电极连接有r142和r176，所述r176的一端连接有mcu和c57，如图5所示为对内下行信号口，此端口为输入信号检测端口，用于检测对内上行信号口的电压，当此电压为高时,q36导通，c57为低，此信号同时给到mcu端口检测。当上行口电压为低时，mcu检测到c57的电压为高。
41.所述对内上行信号口连接有r452，所述r452的一端连接有d38，所述d38的一端连接有q128，所述q128的发射极与基极之间并联有c170和r455，所述c170和r455的连接端连接有r456，所述c170和r455的另一连接端连接有呈串联设置的r387、d39和q44，所述q44的基极分别连接有r454和r453，所述r454的一端与mcu连接，如图6所示为对内上行信号口，用于作为信号输出，将系统的总正电压输出到对内上行信号端口。当mcu端口给高时，q44导通，对内上行信号口输出高，否则为低。通过上面的两组电路完成脉冲信号的发送和接收。
42.基于以上叙述的智能多机地址自动分配系统，本发明还提供一种智能多机地址自动分配方法，包括如下步骤：
43.s1、选取一个电池为主机电池，主机电池通过一线通发送请求编码报文给所有电池，同时其上行信号口产生周期性翻转脉冲给到其相邻的上行电池的对内信号口，并通知上行的电池需进行编码操作；
44.s2、上行的电池接收到脉冲编码信息和编码报文信息后，对脉冲编码信息和编码报文信息进行对比，如果地址内容相同，则上行的电池将其默认地址0修改为其设定地址2，地址设定成功后上行的电池通过一线通过发送地址设定成功报文给到主机电池；
45.s3、主机电池通过一线通发送数据告知上行的电池请求对其上行的电池进行地址
设置，此时上行的电池产生周期性翻转脉冲给到对内上行信号口，由于上行的电池上行无电池，所以没有任何电池回复数据给主机，此时主机知道上行只有一个电池，无其他电池存在；
46.s4、主机电池对其下行的电池进行地址设置，其设置方式与上行的电池设置方式一致，下行的电池的地址被分配为3，依次类推完成多个电池的地址设置。
47.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.智能多机地址自动分配系统，其特征在于：包括外部设备和多个电池，每个所述电池上均设置有对内通信口、对外通信口、对内上行信号口和对内下行信号口，多个所述电池的对内通信口通过一线通总线连接，所述电池的对内下行信号口与相邻电池的对内上行信号口连接，所述外部设备与其中一个电池的对外通信口连接。2.根据权利要求1所述的智能多机地址自动分配系统，其特征在于：其中一个所述电池通过一线通总线发送请求编码报文给所有电池，同时此电池对内上行信号口产生周期性翻转脉冲给到相邻电池的对内下行信号口，通知相邻电池需进行编码操作。3.根据权利要求2所述的智能多机地址自动分配系统，其特征在于：所述对内上行信号口产生周期性翻转脉冲的结构包括起始帧头、地址数据和结束帧头。4.根据权利要求2所述的智能多机地址自动分配系统，其特征在于：相邻所述电池接收到脉冲编码信息和编码报文信息后，对脉冲编码信息和编码报文信息进行比对，如果地址内容相同，则相邻电池将其默认地址0修改为其设定地址2，地址设定成功后，相邻所述电池通过一线通发送地址设定成功报文给上行电池。5.根据权利要求4所述的智能多机地址自动分配系统，其特征在于：相邻所述电池对下行的电池进行地址设方式与对上行的电池进行地址设置方式一致，下行电池的地址被分配为3。6.根据权利要求5所述的智能多机地址自动分配系统，其特征在于：所述一线通总线包括恒流电路、u30、u13和恒流驱动电路，所述u30的一端连接有d22，所述d22的一端连接有r205，所述r205的一端与恒流电路连接，所述恒流电路的一端与u13的一端连接，所述u13的另一端与恒流驱动电路连接，所述恒流驱动电路的一端设置有s-rxen接收使能信号口，所述r205的一端设置有一线通信号口，所述u13的一端设置有发送信号口。7.根据权利要求6所述的智能多机地址自动分配系统，其特征在于：所述恒流电路包括r198、q38、q84和r189，所述q38的基极和发射极分别与q84的集电极和基极连接，所述r198连接在q84的集电极上，所述r189连接在q38的发射极上。8.根据权利要求1所述的智能多机地址自动分配系统，其特征在于：所述对内下行信号口连接有电压检测电路，所述电压检测电路包括r173和q36，所述q36的基极和发射极之间并联有r169和c171，所述r173的一端连接有d37，所述d37的一端与r169和c171的连接端连接，所述q36的集电极连接有r142和r176，所述r176的一端连接有mcu和c57。9.根据权利要求8所述的智能多机地址自动分配系统，其特征在于：所述对内上行信号口连接有r452，所述r452的一端连接有d38，所述d38的一端连接有q128，所述q128的发射极与基极之间并联有c170和r455，所述c170和r455的连接端连接有r456，所述c170和r455的另一连接端连接有呈串联设置的r387、d39和q44，所述q44的基极分别连接有r454和r453，所述r454的一端与mcu连接。10.一种智能多机地址自动分配方法，基于权利要求1-9任意一项所述的智能多机地址自动分配系统，其特征在于：包括如下步骤：s1、选取一个电池为主机电池，主机电池通过一线通发送请求编码报文给所有电池，同时其上行信号口产生周期性翻转脉冲给到其相邻的上行电池的对内信号口，并通知上行的电池需进行编码操作；s2、上行的电池接收到脉冲编码信息和编码报文信息后，对脉冲编码信息和编码报文
信息进行对比，如果地址内容相同，则上行的电池将其默认地址0修改为其设定地址2，地址设定成功后上行的电池通过一线通过发送地址设定成功报文给到主机电池；s3、主机电池通过一线通发送数据告知上行的电池请求对其上行的电池进行地址设置，此时上行的电池产生周期性翻转脉冲给到对内上行信号口，由于上行的电池上行无电池，所以没有任何电池回复数据给主机，此时主机知道上行只有一个电池，无其他电池存在；s4、主机电池对其下行的电池进行地址设置，其设置方式与上行的电池设置方式一致，下行的电池的地址被分配为3，依次类推完成多个电池的地址设置。

技术总结
本发明公开了智能多机地址自动分配系统及方法，包括外部设备和多个电池，每个所述电池上均设置有对内通信口、对外通信口、对内上行信号口和对内下行信号口，多个所述电池的对内通信口通过一线通总线连接，所述电池的对内下行信号口与相邻电池的对内上行信号口连接；本发明将多个电池的对内通信口通过一线通总线连接，电池的对内下行信号接口与相邻电池的对内上行信号口连接，使整个编码由一线通链路和信号脉冲链路的两条物理链路传输，只有这两路传输的地址数据相吻合才能对电池进行编码，避免了误编码，且将外部设备与其中一个电池的对外通信口连接，使整个编码过程由主机自动完成，无需人工干预。无需人工干预。无需人工干预。


技术研发人员：袁江 王译玮 张廷格
受保护的技术使用者：惠州市超力源科技有限公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/7/22