本发明涉及储能,更具体地,涉及一种基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法。
背景技术:
1、随着大规模储能系统的应用,其数据传输通讯的稳定性和可靠性是不容忽略的问题。储能技术领域的电池系统一般包含多个并联的电池簇,负责管理这些电池簇的电池管理系统一般包含显控scu和多个主控bcu,显控scu通过can总线与多个主控bcu实现通讯连接,显控scu对电池实时数据进行数值计算、性能分析、报警处理及记录存储,每个主控bcu对电池簇进行管理。相关技术中主控地址分配均通过采用拨码开关的方式进行地址设置,不仅操作复杂,而且容易因人为误动而被错误修改,从而降低了主控地址分配的准确性。另一方面随着储能系统的规模增大,其电芯数据量也倍增,can网络通讯无法满足海量数据传输,此外,传统人工主控地址分配方案所带来的错误和交付延误风险。
2、因此,亟需提供一种基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,提高储能系统的数据传输效率和稳定性。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,用以通过智能自动地址分配算法及物理网络拓扑,实现多簇并联系统中主控设备地址快速且智能分配。
2、本发明提供的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,储能系统包括显控scu以及n个主控bcu,一个主控bcu对应管理一个电池簇,主控bcu包括sn序列号和ip地址,作为主控bcu地址的唯一标识,主控bcu通过网络交换机与显控scu连接,且n个主控bcu并联,显控scu的do端口与第1个主控bcu的di端口相连接,n个主控bcu之间顺次通过do端口与di端口相连接;
3、自动地址分配方法包括步骤:
4、启动地址分配,包括检测各主控bcu通讯状态或者根据上位机控制指令决定是否进行地址分配,上位机与显控scu相连接;
5、地址分配初始化预处理,包括:显控scu连续发送k帧地址分配预处理的udp报文,k为大于等于3的正整数,通知各主控bcu进行地址预处理,主控bcu接收地址分配预处理的udp报文后,进行地址分配初始化预处理,包括:主控bcu与显控scu进行通讯故障诊断屏蔽,无通讯报文干扰;
6、地址分配预处理后,由主控scu连续发送m帧正式地址分配的udp报文,m为大于等于3的正整数,正式启动地址分配,跳转到地址分配的流程。
7、可选的,地址分配预处理过程还包括将显控scu的do端口输出低电平,主控bcu接受地址分配预处理的udp报文后,检测di端口是否为高电平,若主控bcu的di端口为低电平,完成地址分配初始化预处理。
8、可选的,若主控bcu的di端口为高电平,则地址分配初始化失败,退出地址分配流程。
9、可选的,地址分配的流程,包括:
10、显控scu的do端口输出高电平;
11、显控scu发送地址为1的udp报文;
12、检测到与显控scu的do端口连接的第1个主控bcu的di端口输入高电平,且收到地址为1的udp报文,该主控bcu即为1号地址,1号地址的主控bcu向显控scu回复确认地址分配为1的udp报文,并将该主控bcu的do端口输出高电平,当前主控bcu退出地址分配状态;显控scu检测到地址为1的确认地址分配的udp报文,完成1号主控bcu地址分配流程;
13、重复地址分配的流程,显控scu依次发送2-n的地址分配,直至完成n号主控bcu地址分配。
14、可选的,地址分配的流程还包括地址分配超时诊断,包括:显控scu在标定时间内未收到主控bcu的确认地址分配的udp报文,则诊断为地址分配超时故障,地址分配失败。
15、可选的,检测各主控bcu通讯状态决定是否进行地址分配包括:当显控scu检测到一簇主控bcu或多簇主控bcu通讯丢失,且检测储能系统电流小于零漂电流,触发自动地址分配的功能。
16、可选的,根据上位机控制指令决定是否进行地址分配包括:根据上位机指令强制启动自动地址分配,且检测储能系统电流小于零漂电流,触发自动地址分配功能。
17、可选的,在地址分配的流程完成后,显控scu进入地址分配完成状态,连续发送n帧地址分配完成的udp报文,n为大于等于3的正整数,通知全部主控bcu恢复通讯故障诊断功能,并将显控scu的do端口输出低电平,显控scu退出地址分配状态机。
18、可选的,5≤k≤15。
19、可选的,显控scu连续发送k帧地址分配预处理的udp报文,时间间隔为50ms-500ms;
20、和/或,由主控scu连续发送m帧正式地址分配的udp报文,时间间隔为50ms-500ms。
21、与现有技术相比,本发明提供的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,至少实现了如下的有益效果:
22、本发明通过智能自动地址分配算法及物理网络拓扑,实现多簇并联系统中主控bcu设备地址快速且智能分配,避免了传统人工分配地址所带来的错误和延误,缩短储能系统产品交付周期,有效地提升了储能系统的数据传输效率和稳定性。
23、本发明在启动地址分配后,需要检测各主控bcu通讯状态决定是否进行地址分配,或者根据上位机控制指令决定是否进行地址分配,各主控bcu通讯状态为连接状态时,或者根据上位机控制指令进行地址分配,从而自动启动地址分配。
24、本发明在正式启动地址分配之前增设地址分配初始化预处理,屏蔽主控bcu与显控scu之间的通讯故障诊断,由此若地址分配过程中,不会由于通讯故障导致误报,若产生通讯故障误报则会退出地址分配,重新启动地址分配,如此增加了地址分配的时间间隔,本发明中,地址分配初始化预处理中屏蔽了主控bcu与显控scu之间的通讯故障诊断,不会由于通讯故障误报导致的重启地址分配。
25、本发明中显控scu连续发送k帧地址分配预处理的udp报文,与现有技术中采用can报文相比,能够提高传输速率,以适应数量逐渐增加的数据承载量。相关技术中采用的是can报文,can为控制器局域网,用于试试控制和通信的总线标准,can总线具有高实时性和可靠性,支持多个节点之间的实时数据传输,但是随着电池簇数量增加,主控bcu的数量也逐渐增加,can通信不能够满足传输需求,本实施例中采用udp报文,udp为用户数据报协议,是无连接的传输协议,不需要建立和维护连接状态,没有额外的协议开销,以尽最大努力交付数据为目标,可以提供更高的传输速率。
26、当然,实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
27、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
1.一种基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,其特征在于,储能系统包括显控scu以及n个主控bcu,一个主控bcu对应管理一个电池簇,所述主控bcu包括sn序列号和ip地址,作为所述主控bcu地址的唯一标识,所述主控bcu通过网络交换机与所述显控scu连接,且n个所述主控bcu并联,所述显控scu的do端口与第1个所述主控bcu的di端口相连接,n个所述主控bcu之间顺次通过do端口与di端口相连接,所述自动地址分配方法包括步骤:
2.根据权利要求1所述的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,其特征在于,所述地址分配预处理过程还包括将所述显控scu的do端口输出低电平,所述主控bcu接受所述地址分配预处理的udp报文后,检测di端口是否为高电平,若所述主控bcu的di端口为低电平,完成地址分配初始化预处理。
3.根据权利要求2所述的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,其特征在于,若所述主控bcu的di端口为高电平,则地址分配初始化失败,退出地址分配流程。
4.根据权利要求1所述的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,其特征在于,所述地址分配的流程,包括:
5.根据权利要求4所述的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,其特征在于,所述地址分配的流程还包括地址分配超时诊断,包括:所述显控scu在标定时间内未收到主控bcu的确认地址分配的udp报文,则诊断为地址分配超时故障,地址分配失败。
6.根据权利要求1所述的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,其特征在于,所述检测各主控bcu通讯状态决定是否进行地址分配包括:当所述显控scu检测到一簇所述主控bcu或多簇所述主控bcu通讯丢失,且检测储能系统电流小于零漂电流,触发自动地址分配的功能。
7.根据权利要求1所述的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,其特征在于,根据上位机控制指令决定是否进行地址分配包括:根据所述上位机指令强制启动自动地址分配,且检测储能系统电流小于零漂电流,触发自动地址分配功能。
8.根据权利要求1所述的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,其特征在于,在所述地址分配的流程完成后,所述显控scu进入地址分配完成状态,连续发送n帧地址分配完成的udp报文,n为大于等于3的正整数,通知全部所述主控bcu恢复通讯故障诊断功能,并将所述显控scu的do端口输出低电平,所述显控scu退出地址分配状态机。
9.根据权利要求1所述的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,其特征在于,5≤k≤15。
10.根据权利要求1所述的基于lan网络拓扑的储能系统多簇自动地址分配方法,其特征在于,所述显控scu连续发送k帧地址分配预处理的udp报文,时间间隔为50ms-500ms;
