一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法与流程

专利2024-07-26  57



1.本法明涉及蓄电池控制系统领域,尤其涉及蓄电池通讯地址编址,提供一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法。


背景技术:

2.电池组,由若干个电池模组和电池管理系统组成,电池模块与电池管理系统可放置于一个单独的机械电气单元内。
3.通讯基站直流供电系统,由整流器、储能系统、直流变换器与直流配点屏等部件组成。储能系统由电池组构成,一般用于备电,或者消峰填谷,节约基站供电成本。老式的通讯基站电池组由铅酸电池组成,而随着锂电池制造业的发展,能量密度更大,循环次数更高的锂电池拥有更高的可靠性与性价比。锂电池与铅酸电池不同,充电需要更精确的控制,因此,锂电池组由主控系统通过通讯分别获取各电池组信息,以及控制各个电池组充放电。
4.多机通讯时,考虑到电池的通讯地址需要与物理地址相关,在安装通讯基站锂电池储能系统时,会按照物理顺序编址,如从上到下编址1、2、3
…ꢀ
。通讯基站的电池组编址方法分为三种:通过物理地址预设控制器编号;通过电池组上的拨码开关,或拨码开关编址电路的方式,对电池组手动编址;通过软件对电池组进行软编址。在后期的维护阶段,由于故障或者电池容量衰减等原因,会更换电池组。更换的电池组也需要进行通讯地址编址。
5.中国专利公开了蓄电池控制装置以及用于辅助供电的方法和系统,其申请号为cn201110354293.x,其包括通过广播电报清除所有通信地址,或改写为暂时地址;辅助供电装置通过广播电报查询没有通信地址的用户;等待后,电池组向辅助供电装置应答唯一序列号;辅助供电装置向应答者提供新的地址后,再次查询无新用户时结束编址。此方案中,被编址的地址与现实地址联系较小,在后期维护时会有找不到需维护电池组的问题。此外,后期维护更换电池组后,更新该地址的电池组序列号的步骤繁琐。从信息处理方面,电池组的通讯、编址、确认都依赖于辅助供电装置的处理器,以及电池组与处理器之间的网络连接,本地主控单元负担大。
6.同时,完全依赖于处理器进行地址操作与存储的系统,一旦处理器或主线传输协议发生故障,则需要对所有关联电池组重新编址,可靠性低。为避免类似可靠性问题,现有的通讯基站仍然在使用拨码开关编址的电池组,安装于维护时需要工人操作拨码开关,对电池组地址进行调试,工作效率低,且人工操作容易出错。


技术实现要素:

7.本发明主要解决的技术问题是,现有电池组软件编址方法,通讯地址与物理地址难以对应,系统过度依赖于主处理器,可靠性低的问题。为解决上述技术问题,提供一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,包括通讯基站储能系统:s1,新更换电池组后,本地主控单元发现未编址电池组,开始编址。本地主控单元通过设置出厂地址,感应电池组插入,插入时重置地址,或设置地址为null等方法实现本地
主控单元对未编址电池组的识别;s2,本地主控单元给未编址电池组发出指令;s3,未编址电池组收集已编址电池组通讯地址;s4,未编址电池组根据收集的地址,通过从低位补空位的方式确定自身地址,其中低位补空指的是找出现有电池组通讯地址中最小的空位,并将自身地址设置为该地址,填补空缺;s5,新编址电池组向主控单元发送“完成编址”信号。
8.该方案使用电池组完成对自身进行编址,降低了电池组通讯编址对处理器的依赖,提高了电池组编址的可靠性,与人工编址相比,此编址方法在电池组更换时,实现自动编址,无需手动输入通讯地址,也不会出现地址冲突问题,与软硬件结合的编址方法相比,该技术方案无需额外的工具(电脑,通讯接口模块)支持,有利于在现有的基站中推广。
9.作为优选,电池组出厂时具有一个默认的出厂设置通讯地址,该出厂设置通讯地址是任何数或数值的组合,s1步骤中,本地主控单元通过出厂设置通讯地址识别未编址电池组。锂电池生产厂家会同时销售不同型号的产品,通过对不同型号产品设置不同的出厂设置通讯地址编号,并通过本地主控单元对允许接入的电池组型号进行管理,能有效的防止接入错误设备型号造成的安全问题。
10.作为优选,在步骤s3中,收集已编址电池组通讯地址时,设置延迟时间t1。多个电池组同时作出回复时会占用通讯信道,这种情况可能会造成回复延迟的问题,故设置一个等待时间,等待时间可以根据实际系统中设备数量,根据需求设置。
11.进一步优选,延迟t1时间在4-10秒之间。多个电池组可能同时出现故障需要更换,经过测试,平均响应时间为2秒左右,延迟4秒能够确保收到所有电池组通讯地址数据,可以通过继续增加延迟时间增加电池组的响应机会,但从概率上看,延迟超过10秒后将没有明显的效果,还会拖慢整个系统的响应速度。
12.作为优选,s3还包括向主机请求全部的登记使用中的电池组地址,确认是否与收集到的已编址电池组地址相符,如出现不符,则报告异常,在s4步骤中,电池组编址无法被编为异常地址。该设计进一步降低电池组因没有收到其他电池组响应而造成的重复编址。
13.作为优选,电池组还保存有被编址时间,在出现重复编址时,电池组互相交流编址时间,在通讯地址相同的电池组中,编址时间更早的电池组保留原地址并报告异常地址,编址时间更晚的电池组重新编址。结合电池组无感编址的优点,提供一种重复编址的电池组通过比对编址时间,自动重新编址的技术方案,使电池组能在安装者没有感受的情况下,完成错误识别并重新选择正确的地址。此方案还允许在通讯故障时按正常方式对电池组进行更换,以应对紧急情况。通讯恢复正常后,在维修人员没有感受的情况下,系统自动处理大部分的地址冲突。
14.作为优选,通讯基站储能系统,包括电池组、本地主控单元、通讯系统,电池组与本地主控单元通过通讯系统收发信息,一个或多个电池组通过通讯系统与本地主控单元连接。
15.进一步优选,通讯系统为总线,通过can或rs485连接本地主控单元与所有采集模块。
16.进一步优选,电池组包括电池模组、处理器、通讯模块,在电池组接入系统时通讯
模块即启动并连接通讯系统。需要注意的是,锂电池不同于传统的铅酸电池,充电需要更精确的控制。锂电池充电时电压失控导致升温爆炸是一种常见事故,保持通讯模块一直在线能更好的控制电池组,预防事故发生。
17.作为优选,还包括led指示灯,指示灯通过不同颜色与闪烁频率显示电池组信息,包括初始化中、正在编址、正在运行、地址异常、警报。初始化中,黄灯闪烁;编址中,黄灯亮;运行中,绿灯亮;地址异常时,红灯亮;警报时,红灯闪烁。因无感编址时,维修人员连入电池组后不需要其他操作,使用led指示灯的方式可以提供一种快速检查方式,方便工作人员通过指示灯对电池组进行快速检查。
18.本发明的可靠性高,实施成本低,无需人工手动编辑电池组地址,也无需额外的工具支持,此外,本发明还能够自动识别和处理部分系统错误,减少了维修的时间消耗和人力成本。
附图说明
19.图1,是本发明的一种通讯基站电池组多机通讯无感编址流程图。
20.图2,是本发明的系统框图。
21.图3,是本发明更换电池组时的系统框图。
22.图4,是一种带编码开关的电池组示意图。
23.图5,是本发明的一种电池组示意图。
24.图6,是本发明电池组出厂通讯地址示意图。
25.图7,是本发明的一种电池组通讯地址示意图。
26.图8,是本发明的一种电池箱柜安装示意图。
27.其中:1.电池组,11.电池模组,12.处理器,13.通讯模块,14.拨码开关,15.led指示灯, 2.总线,3.本地主控单元,4.空位,5.电缆,6. 出厂设置通讯地址,61.不同字符组合的电池组出厂通讯地址,7.电池组编址后编号,8.无感编址流程,81.无感编址流程s1,82.无感编址流程s2,83.无感编址流程s3,84.无感编址流程s4,85.无感编址流程s5。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
29.实施例1本法明的通讯基站锂电池多机通讯无感编址方法的实施方式如图8所示,锂电池的机柜包括多个电池组1、总线2、本地主控单元3、电缆5;电池组1与本地主控单元通过总线连接,其中总线使用的通讯协议支持多个设备同时收发信息,例如rs485或can;电池组电源通过电缆5接出。
30.如图2所示,电池组1包括电池模组11,处理器12,通讯模块13,处理器12接受并处理通讯模块13或电池模组11发出的信息,并将处理后的指令发送给电池模组11或通讯模块13,本地主控单元3接受通讯模块发出的信息,并将指令发送给通讯模块13。若干个电池组1通过总线2连接在一起,通过通讯模块13通讯,本地主控单元3也连接在总线2上。
31.如图3所示,当“2”号电池组需要更换时,维修人员断开连接,拔出“2”号电池组,使
电池组地址序列中出现了一个空位4,此时系统中已编址的电池组地址为“1”、“3”、“4
”…ꢀ
n。
32.如图1所示,电池组无感编址方法包括如下步骤:s1:维修人员将新的电池组接入空位4所在的位置后,主控单元发现一个未编址的电池组,开始进行无感编址。此时,在维修人员的角度上,电池组更换操作已经完成,不需要对地址进行继续操作。
33.s2:主控单元通过总线向未编址电池组发出编址指令。
34.s3:未编址的电池组收集已编址电池组的通讯地址,其实现方式包括但不限于:未编址电池组被动收集其他电池组广播的通讯地址;未编址电池组通过临时地址广播请求,接受其他模块发送的回应;主控单元广播请求,未编址电池组接受回应。
35.s4:未编址的电池组根据收集到的已有地址,从低位补空位的方式确定自身地址,在该实施例中已编址的电池组地址为“1”、“3”、“4
”…ꢀ
n,最低位的地址为“2”,故新电池组确定自身地址为“2”后,向本地主控单元3发送“完成编址”信息。
36.实施例2本发明的一种优选的实施方式在实施例1提供的电池组无感编址方法中,s3步骤还包括:s31,本地主控单元3收到未编址电池组请求后,发送在本地主控单元3登记的所有电池组通讯地址信息。
37.s32,未编址电池组将收集到的已编址电池组通讯地址信息与主控单元发送的信息进行比对。
38.s33,如电池组通讯地址相符,则进入下一步骤;如电池组通讯地址不符,则未编址电池组储存不符地址信息,并向本地主控单元3发送该异常地址,本地主记录该地址出现异常。
39.s4步骤还包括:低位补空位确定通讯地址时跳过异常地址。
40.在本实施例中,未编址电池组收集到的地址为“1”、“2”、“4”、“6
”…
n,而本地主控单元3发送的地址为“1”、“2”、“3”、“4”、“6
”…
n。
41.未编址电池组进行比对后,确认“3”为异常地址,编址时跳过该地址,最终未编址电池组被编址为“5”。
42.实施例3本发明的一种优选的实施方式在实施例1提供的电池组无感编址方法中,s1步骤,本地主控单元3可以通过不同的方法识别新加入的电池组,而作为优选,电池组在出厂时,除了唯一序列号,还带有一个出厂设置通讯地址6,如图7所示,出厂设置通讯地址6为“0”,而电池组编址后编号7不为“0”,该设计方便本地主控单元3识别未编址的电池组,并且,已经编址的电池组在拔出后,仍然保留其原始地址,防止该系统因为通讯故障而被打乱编址顺序。
43.该出厂设置通讯地址或编址后的地址是任何数或数值的组合,如图6所示,不同字
符组合的电池组出厂通讯地址61由8位字符组成,包括数字和字母,而不同型号的产品出厂编号不同。
44.本地主控单元3通过此出厂设置通讯地址编号识别新加入的电池组,此方法能有效的防止采购、运输或人为因素混入的错误型号产品造成的安全问题。并且通过更新本地主控单元3允许的电池组型号,未来的新产品也能被识别,兼容性较好。
45.实施例4本发明一种优选的实施方式在实施例1提供的电池组无感编址方法中,作为优选,在步骤s3,设置延迟时间t1。 总线信号传输有延迟,而设置延迟时间t1的方式可以提高收到全部信号的可能性。通过测试,设置延迟时间为4秒时,是接收所有信号的最优延迟时间,而更长时间的等待回报降低。为避免造成不必要的延迟,拖慢整个系统,不进行超过10秒的延迟等待。
46.实施例5本发明一种优选的实施方式在实施例1提供的电池组无感编址方法中,作为优选,电池组保存有被编址时间数据。
47.在本地主控单元3检测到重复编址的电池组时,开始重新编址,s1,本地主控单元3向重复编址的电池组发送重新编址指令;s2,电池组收集现有已编址的电池组地址;s3,电池组发送自身被编址时间,优选的,被编址时间存储在电池组的通讯地址编码中,在收集到通讯地址时即得到目标被编址时间;s4,电池组通过被编址时间比对,确定先后顺序;s5,编址时间较早的电池组保留地址,并上报地址异常;编址时间较晚的电池组,被要求重新编址,重新编址的方法与实施例1中的电池组无感编址方法相同。
48.因锂电池编址时,遵循安装顺序,先安装的电池组已经占有通讯地址,以及其对应的物理位置,出现通讯地址冲突普遍为后安装电池组导致。该方法可以在维修人员没有感受的情况下,完成错误识别,并自动进行大部分地址错误的修正。以此方式进行故障修复后仅需简单检查电池组通讯地址是否报错,不需要对每个电池组的地址进行调试。
49.实施例6本发明一种优选的实施方式如图5所示,电池组1包括led指示灯15、电缆5、总线2。
50.在实施例1提供的电池组无感编址方法中,作为优选,电池组1上包括led指示灯15,led指示灯15受电池组1控制,通过不同颜色与闪烁频率显示电池组信息,包括初始化中、正在编址、正在运行、地址异常、警报。
51.在实施例1中,未编址电池组接入后,led指示灯15显示初始化中;未编址电池组收到开始编址信号后,led指示灯15显示编址中;编址完成后,led指示灯15显示运行中。
52.在实施例2中出现异常地址、实施例3出现电池组超时无响应、实施例4中出现冲突地址时,未编址电池组向本地主控单元3发送异常的通讯地址,本地主控单元3,向异常通讯地址电池组发送指令,该电池组控制led指示灯显示地址异常。
53.电池组出现其他故障时,电池组控制led指示灯15显示警报。
54.初始化中,黄灯闪烁;编址中,黄灯亮;运行中,绿灯亮;地址异常时,红灯亮;警报时,红灯闪烁。
55.现有技术,一种带拨码开关的电池组,如图4所示,维修人员在安装时需要通过拨码开关14调整电池组通讯地址,调整后需要通过本地主控单元反馈来确认地址正确。
56.而本发明的电池组如图5所示,不需要编码开关,维修人员通过led指示灯15的指示即可快速检查电池组编址情况。安装时,维修人员将电池组接入后,等待led指示灯15显示绿灯(已编址)即表示编址完成,流程清晰,不会出现操作错误。检修时通过观察led指示灯15即可确认电池组编址状态,快速锁定问题电池组。电池组整体结构简单,活动零件少。
57.应说明,本说明书中出现的电池模组11指的是电池组的组成部分,为连接在一起的多个电池单元,是电池组的储能部分。处理器12是电池组的控制电路板上的处理器,电路板还包括必要的元件,如传感器等,因电路板其他元件是本领域基础技术,与本发明的技术方案无关,故未进行详细描述。不同字符组合的电池组出厂通讯地址61,其实质为二进制编码,用转换后的字符表示方便理解和设置,使用任何表示方法,例如转换后的中文字符表示,不影响二进制编码的正常使用。
58.最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征:
1.一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,包括通讯基站储能系统,其特征在于,s1,新更换电池组后,本地主控单元发现未编址电池组,开始编址;s2,本地主控单元给未编址电池组发出指令;s3,未编址电池组收集已编址电池组通讯地址;s4,未编址电池组根据收集的地址,通过从低位补空位的方式确定自身地址;s5,新编址电池组向主控单元发送“完成编址”信号。2.根据权利要求1所述的一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,其特征在于,电池组出厂时具有一个默认的出厂设置通讯地址,该出厂设置通讯地址是任何数或数值的组合,s1步骤中,本地主控单元通过出厂设置通讯地址识别未编址电池组。3.根据权利要求1所述的一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,其特征在于,在步骤s3中,收集已编址电池组通讯地址时,设置延迟时间t1。4.根据权利要求1所述的一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,其特征在于,s3还包括向主机请求全部的在使用电池组地址,确认是否与收集到的已编址电池组地址相符,如出现不符,则报告异常,在s4步骤中,电池组编址无法被编为异常地址。5.根据权利要求1所述的一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,其特征在于,电池组还保存有被编址时间,并同时存入地址中,在出现重复编址时,电池组互相交流编址时间,编址时间靠前的电池组保留原地址,编址时间靠后的电池组重新编址。6.根据权利要求3所述的一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,其特征在于,延迟时间t1在4-10秒之间。7.根据权利要求1所述的一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,其特征在于,通讯基站储能系统,包括电池组、本地主控单元、通讯系统,电池组与本地主控单元通过通讯系统收发信息,一个或多个电池组通过通讯系统与本地主控单元连接。8.根据权利要求7所述的一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,其特征在于,电池组包括电池模组、处理器、通讯模块,在电池组接入系统时通讯模块即启动并连接通讯系统。9.根据权利要求7所述的一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,其特征在于,还包括led指示灯,led指示灯受电池组控制,通过不同颜色与闪烁频率显示电池组信息,包括初始化中、正在编址、正在运行、地址异常、警报。10.根据权利要求7所述的一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法,其特征在于,通讯系统为使用rs485或can协议的总线。

技术总结
本发明公开了一种通讯基站电池组多机通讯无感编址方法。通过电池组多机通讯的方法自动对电池组进行编址,更换电池组时,电池组能够自动识别新电池组,并自动编入正确地址。该方案解决了现有电池组软件编址方法,通讯地址与物理地址难以对应,系统过度依赖于主处理器,可靠性低的问题。该方案为自动编址,可靠性高,实施成本低,无需人工手动编辑电池组地址,也无需额外的工具支持。也无需额外的工具支持。也无需额外的工具支持。


技术研发人员:陈卢华
受保护的技术使用者:岳阳耀宁新能源科技有限公司
技术研发日:2022.06.22
技术公布日:2022/11/1
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