专利名称：锂离子蓄电池管理系统can总线扩展标识符的分配方法
技术领域：
本发明属于蓄电池管理系统总线通信控制技术领域，具体涉及一种锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法。
背景技术：
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由德国BOSCH公司开发了的国际标准化的串行通信协议，现在，CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面，它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进·行编码。采用这种方法的优点是能够使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义两个或两个以上不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，CAN越来越受到工业界的重视，并已被公认为最有前途的现场总线之一。CAN总线以报文为单位进行数据传送，报文的优先级结合在11位标准格式标识符或29位扩展标识符中，标识符唯一的标识了报文携带数据的含义，并且定义了报文的优先权，作为仲裁场的主要构成成分用于总线的竞争。只要总线空闲，任何节点都可以开始发送报文，通过使用标识符的位仲裁解决总线访问冲突，位仲裁机制确保信息和时间均不会损失，仲裁期间，每一个节点的控制器都会对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较，如果电平相同，则继续发送下一位，如果发送的是一隐性电平而监控的总线电平是显性电平，那么，该节点就失去仲裁，必须退出发送状态。因此标识符的编码结构对于应用系统的实时性、可靠性等性能指标影响重大。CAN具有较高的效率是因为总线仅仅被那些请求总线悬而未决的站利用，这些请求是根据报文在整个系统中的重要性按顺序处理的。这种方法在网络负载较重时有很多优点，因为总线读取的优先级已被按顺序放在每个报文中了，这可以保证在实时系统中较低的个体隐伏时间。对于主站的可靠性，由于CAN协议执行非集中化总线控制，所有主要通信，包括总线读取(许可)控制，都要在系统中分几次完成。这是实现较高可靠性的通信系统的唯一方法。随着电子技术的高速发展，控制系统将会越来越复杂，其中控制的智能化和网络通讯将成为高级控制系统的发展趋势，其中CAN总线技术在锂离子蓄电池管理系统中得到广泛的应用。然而目前锂离子蓄电池管理系统中的CAN总线通信系统存在通用性差、扩展性差和容易造成总线拥堵等问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，通过对CAN总线扩展标识符的分段管理，有效解决现有锂离子蓄电池管理系统中的CAN总线通信系统的通用性差、扩展性差且容易造成总线拥堵的问题。为了实现上述目的，所采用的技术方案是锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，CAN总线的扩展标识符按分段管理的分配方法分为发送设备类型Sending equipment types、发送设备编号Sending equipment number、指令编号 Order number、接收设备类型Receiving equipmenttypes、接收设备编号Receiving equipment number、错误标志Error mark、设备优先级Equipment priority和指令优先级Order priority八个部分。其中，每个部分可以根据实际电气设备和所要发送报文的情况单独定义，从而使得CAN总线系统具有良好的通用性和扩展性，方便调试并且能够有效解决总线拥堵的问题。所述CAN总线的扩展标识符的Bit28、Bit27、Bit26共3位定义为Sendingequipmenttypes, Bit25 至 Bit20 共 6 位定义为 Sending equipment number, Bitl9 至 Bitl5共 5 位定义为 Order number, Bitl4 至 Bitl2 共 3 位定义为 Receiving equipment types,Bitll 至 Bit6 共 6 位定义为 Receiving equipment number, Bit5 定义为 Error mark, Bit4至 Bit2 共 3 位定义为 Equipment priority, Bitl 至 BitO 共 2 位定义为 Order priority。进一步的，扩展标识符的Sending equipment types划分为8个编号，为与CAN总·线相连的若干种不同类型的发送电气设备分别配置一个唯一、固定的Sending equipmenttypes ;当系统中的一个电气设备向外发送报文信息时,它的Sending equipment types会被写入扩展标识符中，无论报文信息被哪个电气设备接收，都能清楚判断出发送这条报文的电气设备类型。扩展标识符的Sending equipment number划分为64个编号，为同种类型中若干个具体的发送电气设备分别配置一个唯一、固定的Sending equipment number。当系统中的一个电气设备向外发送报文信息时，它的Sending equipment number会被写入扩展标识符中，无论报文信息被哪个电气设备接收，Sending equipment number能够更进一步的在同种的发送电气设备中清楚判断出发送这条报文的具体电气设备。进一步的,扩展标识符的Order number划分为32个编号,根据CAN总线发送的不同报文内容对应分配一个唯一、固定的Order number。当系统中的一个电气设备向外发送报文信息时，它的Order number会被写入扩展标识符中，Order number能清楚的表明这条报文指令的内容。进一步的，扩展标识符的Receiving equipment types划分为8个编号，为与CAN总线相连的若干种不同类型的接收电气设备分别配置一个唯一、固定的Receivingequipment types ;当系统中的一个电气设备向外发送报文信息时，它的Receivingequipment types会被写入扩展标识符中，Receiving equipment types能够清楚的表明接收这条报文的目标电气设备类型。扩展标识符的Receiving equipment number划分为64个编号，为同种类型中若干个具体的接收电气设备分别配置一个唯一、固定的Receiving equipment number。当系统中的一个电气设备向外发送报文信息时，它的Receiving equipment number会被写入扩展标识符中，Receiving equipment number能够进一步清楚的表明接收这条报文的具体电
气设备。进一步的，扩展标识符的Eiror mark划分为两个状态，根据CAN总线的报文是否收发错误，为该报文的扩展标识符的Error mark分配一个状态。报文信息在传输过程中发生错误或在规定的时间周期内没有被指定的目标电气设备接收，目标电气设备会将Eirormark位置1，发送报文信息给发送电气设备，以表明发送报文信息时出现错误，要求发送电气设备重新发送这条报文。进一步的,扩展标识符的Equipment priority划分为8个优先级,根据与CAN总线相连的若干种不同类型的电气设备的重要程度，为该设备所发送报文的扩展标识符的Equipment priority分配一个优先级。当一个目标电气设备同时收到来自不同电气设备发送的报文信息时，目标电气设备会根据不同种类电气设备优先级的高低来确定报文信息的接收顺序。·更进一步的,扩展标识符的Order priority划分为4个优先级,根据同种类型的电气设备通过CAN总线发送不同报文的重要程度和紧急程度，为所述报文的扩展标识符的Order priority分配一个优先级。当一个目标电气设备同时收到来自同种类型电气设备的不同报文信息时，目标接收设备会根据不同报文优先级的高低来确定接收报文信息的顺序。进一步的，与所述CAN总线相连的电气设备有单体控制器、模块控制器、总成控制器、调试器和液晶显不器。本发明的优点是通过对锂离子蓄电池管理系统中的CAN总线扩展标识符进行分段管理，能够通过扩展标识符清楚了解CAN总线所发送、接收报文的详细信息，这样不仅缩短了系统的开发周期，同时提高了 CAN总线系统的通用性与扩展性，方便了总线系统的调试，有效解决了目前锂离子蓄电池管理系统中的总线信息拥堵的问题。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
对本发明的技术方案作进一步阐述实施例I锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，CAN总线的扩展标识符按分段管理的分配方法分为发送设备类型Sending equipment types、发送设备编号Sending equipment number、指令编号 Order number、接收设备类型Receiving equipmenttypes、接收设备编号Receiving equipment number、错误标志Error mark、设备优先级Equipment priority和指令优先级Order priority八个部分。其中，锂离子蓄电池管理系统中的电气设备分为发送电气设备和接收电气设备，CAN总线扩展标识符的各个部分可以根据实际电气设备和所要发送报文的情况单独定义，从而使得CAN总线系统具有良好的通用性和扩展性，方便调试并且能够有效解决总线拥堵的问题。CAN 总线的扩展标识符的 Bit28、Bit27、Bit26 共 3 位定义为 Sending equipmenttypes, Bit25 至 Bit20 共 6 位定义为 Sending equipment number, Bitl9 至 Bitl5 共 5 位定义为 Order number, Bitl4 至 Bitl2 共 3 位定义为 Receiving equipment types, Bitll 至Bit6 共 6 位定义为 Receiving equipment number, Bit5 定义为 Error mark, Bit4 至 Bit2共 3 位定义为 Equipment priority, Bitl 至 BitO 共 2 位定义为 Order priority。优选的，扩展标识符的Sending equipment types划分为8个编号，为与CAN总线相连的若干种不同类型的发送电气设备分别配置一个唯一、固定的Sending equipmenttypes ;当系统中的一个电气设备向外发送报文信息时,它的Sending equipment types会被写入扩展标识符中，无论报文信息被哪个电气设备接收，都能清楚判断出发送这条报文的电气设备类型。扩展标识符的Sending equipment number划分为64个编号，为同种类型中若干个具体的发送电气设备分别配置一个唯一、固定的Sending equipment number。当系统中的一个电气设备向外发送报文信息时，它的Sending equipment number会被写入扩展标识符中，无论报文信息被哪个电气设备接收，Sending equipment number能够更进一步的在同种的发送设备中清楚判断出发送这条报文的具体电气设备。
优选的，扩展标识符的Order number划分为32个编号，根据CAN总线发送的不同报文内容对应分配一个唯一、固定的Order number。当系统中的一个电气设备向外发送报文信息时，它的Order number会被写入扩展标识符中，Order number能清楚的表明这条报文指令的内容。优选的，扩展标识符的Receiving equipment types划分为8个编号，为与CAN总线相连的若干种不同类型的接收电气设备分别配置一个唯一、固定的Receivingequipment types ;当系统中的一个电气设备向外发送报文信息时，它的Receivingequipment types会被写入扩展标识符中，Receiving equipment types能够清楚的表明接收这条报文的目标电气设备类型。扩展标识符的Receiving equipment number划分为64个编号，为同种类型中若干个具体的接收电气设备分别配置一个唯一、固定的Receiving equipment number。当系统中的一个电气设备向外发送报文信息时，它的Receiving equipment number会被写入扩展标识符中，Receiving equipment number能够进一步清楚的表明接收这条报文的具体电
气设备。优选的，扩展标识符的Eiror mark划分为两个状态，根据CAN总线的报文是否收发错误，为该报文的扩展标识符的Error mark分配一个状态。报文信息在传输过程中发生错误或在规定的时间周期内没有被指定的目标电气设备接收，目标电气设备会将Eirormark位置1，发送报文信息给发送电气设备，以表明发送报文信息时出现错误，要求发送电气设备重新发送这条报文。优选的，扩展标识符的Equipment priority划分为8个优先级，根据与CAN总线相连的若干种不同类型的电气设备的重要程度，为该设备所发送报文的扩展标识符的Equipmentpriority分配一个优先级。当一个目标电气设备同时收到来自不同电气设备发送的报文信息时，目标电气设备会根据不同种类电气设备优先级的高低来确定报文信息的接收顺序。优选的，扩展标识符的Order priority划分为4个优先级,根据同种类型的电气设备通过CAN总线发送不同报文的重要程度和紧急程度，为所述报文的扩展标识符的Order priority分配一个优先级。当一个目标电气设备同时收到来自同种类型电气设备的不同报文信息时，目标接收设备会根据不同报文优先级的高低来确定接收报文信息的顺序。实施例2本实施例2是在实施例I的基础上所做出的进一步描述说明，需要强调的是，本实施例2中未述及的内容可以借鉴实施例I中的相关技术内容。锂离子蓄电管理系统中与所述CAN总线相连的电气设备有单体控制器、模块控制器、总成控制器、调试器和液晶显示器五个部分，根据系统要求为这五个部分分配一个唯一、固定的 equipment types 来作为它们的 Sending equipment types 和 Receivingequipment types,如表I所示,未分配的equipment types作为预留的扩展地址,将来分配给新增加的设备，以提高CAN总线系统的扩展性。
权利要求
1.锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，其特征在于，CAN总线的扩展标识符按分段管理的分配方法分为发送设备类型Sending equipment types、发送设备编号 Sending equipment number、指令编号 Order number、接收设备类型 Receivingequipment types、接收设备编号 Receiving equipment number、错误标志 Error mark、设备优先级Equipment priority和指令优先级Order priority八个部分。
2.根据权利要求I所述的锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，其特征在于，所述CAN总线的扩展标识符的Bit28、Bit27、Bit26共3位定义为Sendingequipment types,Bit25 至Bit20共6位定义为 Sending equipment number,Bit 19 MBit 15共 5 位定义为 Order number, Bitl4 至 Bitl2 共 3 位定义为 Receiving equipment types,Bitll 至 Bit6 共 6 位定义为 Receiving equipment number, Bit5 定义为 Error mark, Bit4至 Bit2 共 3 位定义为 Equipment priority, Bitl 至 BitO 共 2 位定义为 Order priority。
3.根据权利要求2所述的锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，其特征在于，扩展标识符的Sending equipment types划分为8个编号，为与CAN总线相连的若干种不同类型的发送电气设备分别配置一个唯一、固定的Sending equipment types ； 扩展标识符的Sending equipment number划分为64个编号，为同种类型中若干个具体的发送电气设备分别配置一个唯一、固定的Sending equipment number。
4.根据权利要求2所述的锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，其特征在于，扩展标识符的Order number划分为32个编号，根据CAN总线发送的不同报文内容对应分配一个唯一、固定的Order number。
5.根据权利要求2所述的锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，其特征在于，扩展标识符的Receiving equipment types划分为8个编号，为与CAN总线相连的若干种不同类型的接收电气设备分别配置一个唯一、固定的Receiving equipmenttypes ； 扩展标识符的Receiving equipment number划分为64个编号，为同种类型中若干个具体的接收电气设备分别配置一个唯一、固定的Receiving equipment number。
6.根据权利要求2所述的锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，其特征在于，扩展标识符的Eiror mark划分为两个状态，根据CAN总线的报文是否收发错误，为该报文的扩展标识符的Error mark分配一个状态。
7.根据权利要求2所述的锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，其特征在于，扩展标识符的Equipment priority划分为8个优先级，根据与CAN总线相连的若干种不同类型的电气设备的重要程度，为该设备所发送报文的扩展标识符的Equipmentpriority 分配一个优先级。
8.根据权利要求2所述的锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，其特征在于，扩展标识符的Order priority划分为4个优先级,根据同种类型的电气设备通过CAN总线发送不同报文的重要程度和紧急程度，为所述报文的扩展标识符的Orderpriority分配一个优先级。
9.根据权利要求3或5或7或8所述的锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法，其特征在于，与所述CAN总线相连的电气设备有单体控制器、模块控制器、总成控制器、调试器和液晶显示器。
全文摘要
本发明属于蓄电池管理系统总线通信控制技术领域，公开了一种锂离子蓄电池管理系统CAN总线扩展标识符的分配方法。CAN总线的扩展标识符按分段管理的分配方法分为发送设备类型Sending equipment types、发送设备编号Sending equipment number、指令编号Order number、接收设备类型Receiving equipment types、接收设备编号Receiving equipment number、错误标志Error mark、设备优先级Equipment priority和指令优先级Order priority八个部分，每个部分根据实际电气设备和所要发送报文的情况单独定义，使得CAN总线系统具有更好的通用性和扩展性，方便了总线系统的调试，有效解决了目前锂离子蓄电池管理系统中的总线信息拥堵的问题。
文档编号H04L12/40GK102932223SQ20121038780
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者于志豪, 肖林京, 朱绪力, 岳名臣 申请人:山东科技大学