一种电池管理系统的编号电路及方法与流程

本发明涉及电池管理系统领域，特别涉及一种电池管理系统的编号电路及方法。

背景技术：

由于在电池管理系统中通常采用的是主从结构，即由从控模块监视系统电池的工作状态，并将收集到的信息通过控制器局域网络的方式发到主机，由主机对收集到的电池管理系统的信息加以处理和管理。在实际的电池管理系统中，由于系统的电池数目比较多，系统需要使用多个从机，这就要对各从机模块进行有效的编号。

在从机软件中，通常会将从机编号作为一个常量储存在单片机的带电可擦可编程只读存储器(即eeprom)中，如果想要改变该值必须修改从机软件、重新烧写程序，这使得在实际的生产和调试过程中会非常的不方便，且随着单片机重复烧写操作的增加，单片机的性能和可靠性会收到影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电池管理系统的编号电路及方法，采用硬件方式为电池管理系统的从机进行编号。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电池管理系统的编号电路，所述电池管理系统包括主机和多个从机，所述主机分别与每个从机连接，所述编号电路还包括电压比较放大模块、ad采样模块，所述电压比较放大电路用于产生配置电压，其输出端与ad采样模块的输入端连接；所述ad采样模块，用于将配置的电压由模拟量转换为数字量，其输出端与从机的输入端连接，所述从机根据接收的数字量处理后得到对应的编号数据。

所述电压比较放大电路包括基准电压分压电路、倍数可调放大电路、反相放大器电路，所述基准电压分压电路输出端与倍数可调放大电路连接，所述倍数可调放大电路的输出端经方向放大器电路与ad采样电路连接。

所述基准电压分压电路包括电源vcc、电阻r1、r2，所述电源vcc经过电阻r1、r2连接gnd，在电阻r1、r2之间引出输出端与倍数可调放大电路的输入端连接。

所述倍数可调放大电路包括运算放大器a1、多个放大调节模块，所述运算放大器的反相输入端通过电阻r3连接基准电压分压的输出端，运算放大器的同相输入端通过电阻r4接地，在运算放大器的反相输入端和输出端之间串接电容c1，所述放大调节模块并联在电容c1两端，所述放大调节模块包括串联在一起的开关k和电阻r，所述多个放大调节模块之间的电阻阻值不同。

所述反相放大器电路包括运算放大器a2、电阻r5、电阻r6、电子r7、电感c2，所述运算放大器a2的反相输入端通过电阻r5与倍数可调放大电路的输出端连接，运算放大器a2的同相输入端通过电阻r6接地，所述运算放大器的反相输入端和输出端之间串接电容c2，所述电容c2两端并联电阻r7。

所述从机将获取得到的编号数据存储在eeprom中。

一种基于电池管理系统的编号电路的编号方法，在从机编号调试过程中，启动编号电路，选择倍数可调放大电路的放大倍数，然后由倍数可调放大电路将基准电压分压电路的输出电压按照设定倍数放大，然后通过反相放大器电路放大反向放大后得到电压数据，然后从机通过输入接口通过ad采样模块读取电压数据，单片机根据读取的电压数据识别出编号，然后将编号存储在eeprom中。

本发明的优点在于：通过硬件电路的方式，方便从机根据输入口的电压数据自动对应的编号数据，根据放大电路的放大比例不同修改放大倍数，从而使得从机的输入端电压不同，进而实现编号不同以及修改；而从机不需要每次都进行软件的烧写，仅仅需要编写用于识别输入端电压并根据电压不同对应不同编号的软件即可多次使用和修改从机对应的编号，方便在调试过程中随时修改编号数据。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明从机的编号电路原理图；

图2为本发明编号电路的运行原理图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，一种电池管理系统的编号电路，电池管理系统采用主从架构，由一个主机与多个从机连接的方式，然后主机接收从机传来的电池监控数据。本方案就是解决在从机编号和修改比较麻烦，需要重新烧写程序的缺陷。主机分别与每个从机连接，所述编号电路包括电压比较放大模块、ad采样模块，电压比较放大电路用于产生配置电压，其输出端与ad采样模块的输入端连接；ad采样模块，用于将配置的电压由模拟量转换为数字量，其输出端与从机的输入端连接，从机根据接收的数字量处理后得到对应的编号数据。

从机一般采用单片机实现，在单片机中预先设置识别软件，定义输入端口，将编号输入端口进行定义，将该端口输入的电压信号作为编号处理的电压信号，单片机通过读取该端口的电压信号后，通过处理将电压转换成对应的编号信号存储于eeprom中，单片机的处理可以采用将电压信号乘以适当的比例系数从而转换成或者预先程序编订数据对照表，对照表为电压-编号对照表，从机程序通过电压来查询对照表获取对应的编号存储于eeprom中。这种方式仅仅需要改变单片机输入口的电压，然后由从机预先烧入的程序识别出电压对应的编号并存储即可，不需要反复的烧写新程序，仅仅需要将识别电压对应的编号数据的程序在之前一次烧写即可。而电压的改变仅仅需要调节放大系数即可。方便调试过程中，根据需求对从机进行编号。电路具体结构包括：

电压比较放大电路包括基准电压分压电路、倍数可调放大电路、反相放大器电路，基准电压分压电路输出端与倍数可调放大电路连接，所述倍数可调放大电路的输出端经方向放大器电路与ad采样电路连接。

基准电压分压电路包括电源vcc、电阻r1、r2，所述电源vcc经过电阻r1、r2连接gnd，在电阻r1、r2之间引出输出端与倍数可调放大电路的输入端连接。

倍数可调放大电路包括运算放大器a1、多个放大调节模块，所述运算放大器的反相输入端通过电阻r3连接基准电压分压的输出端，运算放大器的同相输入端通过电阻r4接地，在运算放大器的反相输入端和输出端之间串接电容c1，所述放大调节模块并联在电容c1两端，所述放大调节模块包括串联在一起的开关k和电阻r，所述多个放大调节模块之间的电阻阻值不同。

反相放大器电路包括运算放大器a2、电阻r5、电阻r6、电子r7、电感c2，所述运算放大器a2的反相输入端通过电阻r5与倍数可调放大电路的输出端连接，运算放大器a2的同相输入端通过电阻r6接地，所述运算放大器的反相输入端和输出端之间串接电容c2，所述电容c2两端并联电阻r7。

基于电池管理系统的编号电路的编号方法，包括：在从机编号调试过程中，启动编号电路，选择倍数可调放大电路的放大倍数，然后由倍数可调放大电路将基准电压分压电路的输出电压按照设定倍数放大，然后通过反相放大器电路放大反向放大后得到电压数据，然后从机通过输入接口通过ad采样模块读取电压数据，单片机根据读取的电压数据识别出编号，然后将编号存储在eeprom中。

如图2所示，基于编号电路的编号方法，其包括步骤包括：

1、首先预先编写从机的程序，该程序包括从机运行主程序以及编号读取程序，主程序用于从机的监控运行。而编号读取程序则为本申请中需要预先准备的，该程序定义单片机的其中一个io口为编号电压读取口，单片机根据该口读取电压后，通过程序将电压转换成编号并存储于eeprom中。程序逻辑包括读取电压后，然后通过电压乘以比例系数来将电压处理成编号并存储于eeprom中，或者预先设定电压-编号对照表，单片机读取电压数据后，根据该表格读取出编号数据然后存储于eeprom中，从而完成编号。

2、烧写从机程序，然后启动从机。

3、根据编号需求，闭合倍数可调放大电路的可调开关k1……kn中其中一个，根据闭合开关的不同，放大倍数不同，则对应的单片机的输入口电压不同。

4、启动采样芯片a2，a2对电压数据进行采样然后通过接口传递给单片机。。

5、单片机读取电压数据并进行处理，单片机根据电压进行得到编号数据，运行预先烧写的程序来通过电压识别出编号的程序，取整后存储于eeprom中作为编号或者根据预先设定的对照表来识别出编号存储于eeprom中。在编号结束前可以判断编号是否正确，若存储错误，则返回重新编号，这个判断逻辑可以是预先设定在单片机中，如判断编号是否为正数，若编号不为正数则编号不正确，返回重新编号，若正确，存储于eeprom中，完成编号。

一种可选配电池管理系统硬件编号的设计系统，该系统包括：电压比较放大模块，用于产生配置电压；ad采样模块，用于将配置的电压由模拟量转换为数字量。电压比较放大模块包括电阻：r1、r2、r3、r4、r5、r6、r01、……、r0n，运放：a1、a2，开关：k1、……、kn。所述的ad采样模块包括ad采样芯片a3。

电压比较放大模块通过基准电压vcc经过电阻r1、r2端连接到gnd，vcc在r2上的分压经过电阻r3连接到a1的负极，正极经过电阻r4连接到gnd，a1负极和输出之间并联k1与r01的串联系统、k2与r02的串联系统、……kn与r0n的串联系统以及电容c1，a1输出经过电阻r5连接到a2的负极，正极经过电阻r6连接到gnd，正极和输出之间并联r6和c2；a2的输出连接到a3的vin+引脚，a3的vin-连接到gnd上，scl引脚和sda引脚连接到单片机对用的引脚上。通过选择性闭合开关k1、……、kn，产生不同的电压，经过ad采样芯片将转换的数字量保存到单片机中，完成对从机编号的配置。

如图1所示，包括：电压比较放大模块、ad采样模块。电压比较放大模块包括电阻：r1、r2、r3、r4、r5、r6、r01、……、r0n，运放：a1、a2，开关：k1、……、kn。电压采集模块通过闭合开关k1、……、kn实现对基准电压分压信号的放大，不同的开关会产生不同的放大，从而使得单片机输入端的电压不同。具体的，当开关ki(k1到kn中的一个)，运放a1按照设定的放大系数完成对电阻r2上分压的反向放大，经过方向器a2将a1的负电压按照一定的比例系数转换为正电压。

ad采样模块包括ad采样芯片a3，将a2的输出引脚与a3的vin+引脚相连，vin-连接到gnd，引脚scl和sda分别连接到单片机。实际工作时按照单片机设置的时钟频率对a2的输出电压转化为数字量。配置算法如图2所示，首先，按照实际的具体要求闭合开关ki(k1到kn中的一个)，将r2上的电压按照设定的比例放大，优选的，a2的放大倍数为1，输入单片机的数字量的值小于5v。经单片机处理后乘以合适比例因子将转化值化为正整数，并将该值保存在单片机的eeprom中完成从机编号的配置。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。