一种从板进行地址学习的装置和方法与流程

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种从板进行地址学习的装置和方法。

背景技术：

由于电动汽车对环境影响相对传统汽车较小，被广泛认为是解决汽车尾气污染和石油能源短缺等问题的主要途径之一，是目前汽车行业发展的趋势。动力电池系统是电动汽车三大核心零部件之一，动力电池系统中多个电池模块组成电池包。整个电池包有一个主控制器，每个电池模块各有一个从控制器，主控器和从控制器之间通过CAN消息进行通信，这样就形成了主板和多个从板间的通信。由于从板的硬件结构和软件代码相同，在进行CAN总线通信时，从板需要具有ID(identification，身份，即：从板的地址)学习的功能，以便于识别。

现有技术中，对从板进行ID学习时，一般通过如下方式实现：首先，将主从板间依次用两个引脚相互串联起来，即：主板的一个输出引脚通过硬线连接第一个从板的一个输入引脚，第一个从板的输出引脚连接第二个从板的一个输入引脚，直到最后一个从板的输出引脚连接主板的输入引脚；其次，主板通过硬线选择需要进行ID学习的从板，CAN消息通过与该从板进行会话来完成该从板的ID学习，即：实现对该从板的识别；最后，通过主板控制策略控制整个过程的进行，直至所有从板完成ID学习。由此可以 看出，上述方法需要主板和从板双方协商好ID学习的过程和CAN协议才能实现，这不仅增加了开发测试的时间和成本，也影响了主从板厂商的互换性。实际使用中，主板和从板多属于不同的厂家，比如：动力电池系统中的主板多由整车厂开发，而从板多由提供电池系统的供应商开发，若采用上述方法对从板进行ID学习，则需要不同的厂家协作来开发和调试此功能，增加开发的成本与复杂性，且时效性低。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的对从板进行ID学习的过程较为复杂的缺陷，从而提供一种从板进行地址学习的装置和方法。

为此，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种从板进行地址学习的方法，包括：

上位机判断从板是否需要进行地址学习；

若从板需要进行地址学习，所述上位机发送脉宽调制信号至与所述上位机的信号输出端连接的从板；

地址学习步骤：所述从板根据所述脉宽调制信号进行地址学习，并生成下一个脉宽调制信号发送至下一从板，循环本步骤直至所有从板完成地址学习；最后一个从板生成下一个脉宽调制信号发送给所述上位机的信号输入端；

所述上位机根据接收到的脉宽调制信号判断从板地址学习是否完成。

优选地，所述从板包括第一从板和第二从板，所述第一从板的输入端与所述上位机的信号输出端连接，所述第二从板的输出端与所述上位机的信号输入端连接；所述地址学习步骤包括：

所述第一从板的输入端接收所述上位机发送的第一脉宽调制信号；所述第一从板根据所述第一脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，所述第一从板的输出端输出第二脉宽调制信号；

所述第二从板的输入端接收所述第二脉宽调制信号；所述第二从板根据所述第二脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，所述第二从板的输出端输出第三脉宽调制信号；所述第一脉宽调制信号的占空比、所述第二脉宽调制信号的占空比和所述第三脉宽调制信号的占空比均不同。

优选地，所述从板包括依次串联在所述上位机的信号输入端和信号输出端之间的多个从板，其中所述地址学习步骤包括：

第一个从板的输入端接收所述脉宽调制信号；所述第一个从板根据所述脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，所述第一从板的输出端输出另一个脉宽调制信号；

针对依次串联的每个从板，其输入端均接收前一从板的输出端输出的脉宽调制信号，根据接收到的该脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，输出另一脉宽调制信号给后一从板；循环该步骤直至最后一个从板地址学习完成；最后一个从板将其输出的脉宽调制信号发送给 上位机，其中，每个从板输出的脉宽调制信号占空比均不同；

优选地，所述上位机根据接收到的脉宽调制信号判断从板地址学习是否完成的步骤包括：

所述上位机判断其输入端是否在预设时间内接收到脉宽调制信号，若为是，获取所述脉宽调制信号的占空比；

判断所述脉宽调制信号的占空比是否等于预设占空比，若为是，则判定从板的地址学习完成。

优选地，所述第一从板的输出端输出第二脉宽调制信号的步骤为：

将所述第一从板自身的地址加上预设值后得到所述第二从板的地址；

根据所述第二从板的地址得到所述第二脉宽调制信号的占空比；

根据所述第二脉宽调制信号的占空比得到所述第二脉宽调制信号；

将所述第二脉宽调制信号经所述第一从板的输出端输出。

优选地，若所述第一脉宽调制信号的占空比为1，则所述第一从板根据该第一脉宽调制信号的占空比学习得到的自身的地址为0。

优选地，所述第一脉宽调制信号的占空比、所述第二脉宽调制信号的占空比和所述第三脉宽调制信号的占空比呈等差数列。

优选地，所述上位机判断从板是否需要进行地址学习的步骤包括：

所有从板分别将自身的地址发送给所述上位机；

若所述上位机检测到有相同的地址或者地址的数量不正确，则判定所有从板需要进行地址学习。

本发明提供一种进行地址学习的装置，其特征在于，包括上位机、第一从板以及第二从板，所述上位机的信号输出端与所述第一从板的输入端连接；所述第一从板的输出端与所述第二从板的输入端连接；所述第二从板的输出端与所述上位机的信号输入端连接。

本发明提供另一种进行地址学习的装置，其特征在于，包括上位机、第一从板、第二从板以及至少一个第三从板，所述上位机的信号输出端与所述第一从板的输入端连接；所述第二从板的输出端与所述上位机的信号输入端连接；所述第一从板的输出端和所述第二从板的输入端之间串联设置有一个或多个第三从板。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供一种从板进行地址学习的方法，首先，上位机判断从板是否需要进行地址学习；若从板需要进行地址学习，所述上位机发送脉宽调制信号至与所述上位机的信号输出端连接的从板；所述从板根据所述脉宽调制信号进行地址学习，并生成下一个脉宽调制信号发送至下一从板，循环本步骤直至所有从板完成地址学习；最后一个从板生成下一个脉宽调制信号发送给所述上位机的信号输入端；所述上位机根据接收到的脉宽调制信号判断从板地址学习是否完成。该方案中，每个从板根据脉宽调制信号依次完成地址学习，通过上位机输出和接收的返回脉宽调制信号来判断是否学习完成，实现简单，不需要生产从板的厂家和生产主板的厂家协作 来开发和调试，使用方便，工作效率高。

2.本发明提供的从板进行地址学习的方法，包括两个从板时，当第一从板和第二从板需要进行地址学习时，上位机发送第一脉宽调制信号至第一从板；第一从板根据第一脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，第一从板输出第二脉宽调制信号；第二从板根据第二脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，第二从板输出第三脉宽调制信号；其中，第一脉宽调制信号的占空比、第二脉宽调制信号的占空比和第三脉宽调制信号的占空比均不同；判断上位机的输入端是否在预设时间内接收到第三脉宽调制信号，若为是，获取第三脉宽调制信号的占空比；判断第三脉宽调制信号的占空比是否等于预设占空比，若为是，则判定第一从板和第二从板的地址学习完成。该种方法，采用占空比不同的脉宽调制信号在上位机和从板间传输的方式，实现了第一从板的输入端接收的第一脉宽调制信号的占空比携带第一从板的地址信息；第一从板的输出端输出的第二脉宽调制信号的占空比携带第二从板的地址信息；最后上位机通过判断第二从板的输出端输出的第三脉宽调制信号的占空比判断第一从板和第二从板是否完成学习，该种方法实现简单，不需要生产从板的厂家和生产主板的厂家协作来开发和调试，使用方便，工作效率高。

3.本发明提供的从板进行地址学习的方法，包括多个从板时，当所有从板需要进行地址学习时，上位机的输出端发送脉宽调制信号至第一个从板的输入端；第一个从板根据该脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，第一从板的输出端输出另一个脉宽调制信号；针对依次 串联的每个从板，其输入端均接收前一从板的输出端输出的脉宽调制信号，根据接收到的该脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，输出另一脉宽调制信号给后一从板；循环该步骤直至最后一个从板地址学习完成；最后一个从板将其输出的脉宽调制信号发送给上位机，其中，每个从板输出的脉宽调制信号占空比均不同；上位机判断其输入端是否在预设时间内接收到最后一个从板发送的脉宽调制信号，若为是，获取该脉宽调制信号的占空比；判断该脉宽调制信号的占空比是否等于预设占空比，若为是，则判定所有从板完成地址学习。该种方法，采用占空比不同的脉宽调制信号在上位机和从板间传输的方式，实现了第一个从板的输入端接收的第一个脉宽调制信号的占空比携带第一个从板的地址信息；第一个从板的输出端输出的第二个脉宽调制信号的占空比携带第二个从板的地址信号；依次类推；最后上位机通过判断最后一个从板的输出端输出的脉宽调制信号的占空比判断所有从板是否完成学习，该种方法实现简单，不需要生产从板的厂家和生产主板的厂家协作来开发和调试，使用方便，工作效率高。

4.本发明提供的从板进行地址学习的装置，包括：上位机、第一从板和第二从板，上位机的输出端与第一从板的输入端连接；第一从板的输出端与第二从板的输入端连接；第二从板的输出端与上位机的输入端连接。该装置利用上位机模拟了主板，摆脱了主板的硬件限制，使得从板进行地址学习时，不需要生产从板的厂家和生产主板的厂家协作来开发和调试，使用方便，工作效率高。

5.本发明提供的从板进行地址学习的装置，包括：上位机、第一从板、 第二从板以及一个或者多个第三从板，上位机的输出端与第一从板的输入端连接；第二从板的输出端与上位机的输入端连接；第一从板的输出端和第二从板的输入端之间串联设置有一个或多个第三从板。该装置利用上位机模拟了主板，摆脱了主板的硬件限制，使得从板进行地址学习时，不需要生产从板的厂家和生产主板的厂家协作来开发和调试，使用方便，工作效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中一种从板进行地址学习的方法的流程图；

图2为本发明实施例2中一种从板进行地址学习的装置的一个具体示例的结构框图；

图3为本发明实施例2中一种从板进行地址学习的方法的流程图；

图4为本发明实施例3中一种从板进行地址学习的装置的一个具体示例的结构框图；

图5为本发明实施例3中一种从板进行地址学习的方法的流程图；

附图标记：1-上位机1；2-第一从板2；3-第二从板3；4-第三从板4。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例中提供一种从板进行地址学习的方法，流程图如图1所示，包括：

S01、上位机判断从板是否需要进行地址学习。该步骤中，所有从板分别将自身的地址发送给所述上位机；若所述上位机检测到有相同的地址或者地址的数量不正确，则判定所有从板需要进行地址学习。

S02、若从板需要进行地址学习，所述上位机发送脉宽调制信号(PWM)至与所述上位机的信号输出端连接的从板。

S03、地址学习步骤，所述从板根据所述脉宽调制信号进行地址学习，并生成下一个脉宽调制信号发送至下一从板，循环本步骤直至所有从板完成地址学习；最后一个从板生成下一个脉宽调制信号发送给所述上位机的信号输入端。此处的从板可以是两个、三个或者更多个，从板的数量根据需要来进行设置，每个从板发出的脉宽调制信号均不同，通过依次对每个从板处理完成该过程。

S04、所述上位机根据接收到的脉宽调制信号判断从板地址学习是否完成。判断过程为，所述上位机判断其输入端是否在预设时间内接收到脉宽调制信号，若为是，获取所述脉宽调制信号的占空比；判断所述脉宽调制信号的占空比是否等于预设占空比，若为是，则判定从板的地址学习完成。

该方案中，每个从板根据脉宽调制信号依次完成地址学习，通过上位机输出和接收的返回脉宽调制信号来判断是否学习完成，实现简单，不需要生产从板的厂家和生产主板的厂家协作来开发和调试，使用方便，工作效率高。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供一种从板进行地址学习的装置，可以包括：上位机1、第一从板2和第二从板3，上位机1的输出端与第一从板2的输入端连接；第一从板2的输出端与第二从板3的输入端连接；第二从板3的输出端与上位机1的输入端连接。上位机1和第一从板2之间以及从板之间均可以通过导线，如：硬线等连接。本领域技术人员应当可以理解，上位机1和第一从板2之间以及从板之间也可以采用除了导线之外的连接方式，只要能实现信号的传递即可。

该装置利用上位机1模拟了主板，摆脱了主板的硬件限制，使得从板进行地址学习时，不需要生产从板的厂家和生产主板的厂家协作来开发和调试，使用方便，工作效率高。

如图3所示，本实施例提供一种用于本实施例中描述的具有两块从板的装置，对第一从板和第二从板进行地址学习的方法，可以包括如下步骤：

S1：上位机判断第一从板和第二从板是否需要进行地址学习，若为是，则转入步骤S2；若为否，则上位机命令各从板进入正常工作模式。作为一种具体实现方式，第一从板和第二从板可以将自身的地址发送给上位机；若上位机检测到有相同的地址或者地址的数量不正确，则判定第一从板和第二从板需要进行地址学习。

S2：上位机的输出端发送第一脉宽调制信号至第一从板的输入端。优选地，第一脉宽调制信号的占空比可以为1，即高电平信号。由于在实际测试的过程中，上位机可能由是主板或者上位机，若在无主板的情况下，可直接通过外部输入高电平命令串联连接的各从板开始进行地址学习，方便 使用。

S3：第一从板的输入端接收第一脉宽调制信号；第一从板根据第一脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，第一从板的输出端输出第二脉宽调制信号。即：第一脉宽调制信号的占空比携带了第一从板的地址信息；第一从板通过解析第一脉宽调制信号的占空比即可以得到自身的地址信息。在具体使用中，若第一脉宽调制信号的占空比为1，则第一从板根据该第一脉宽调制信号的占空比学习得到的自身的地址可以为0，即从板从0开始排序，便于使用。在地址学习完成后，第一从板的输出端输出第二脉宽调制信号的过程可以包括：

首先，将第一从板自身的地址加上预设值后得到第二从板的地址。该预设值可以为1，即实现了：每个从板的地址递增，且差值为1。

其次，根据第二从板的地址得到第二脉宽调制信号的占空比；

进而，根据第二脉宽调制信号的占空比得到第二脉宽调制信号；

最后，将第二脉宽调制信号经所述第一从板的输出端输出。

S4：第二从板的输入端接收第二脉宽调制信号；第二从板根据第二脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，所述第二从板的输出端输出第三脉宽调制信号。在该步骤中，第二从板根据第二脉宽调制信号的占空比学习自身的地址的过程与步骤S3中，第一从板根据第一脉宽调制信号的占空比学习自身的地址的过程相同，在此不做详细描述。同时，由于第一从板和第二从板的地址信息不同，则第一脉宽调制信号的占空比、 第二脉宽调制信号的占空比和第三脉宽调制信号的占空比均不同。

S5：上位机判断其输入端是否在预设时间内接收到第三脉宽调制信号，若为是，转入步骤S6；若为否，则判断从板地址学习失败。

S6：获取第三脉宽调制信号的占空比。

S7：判断第三脉宽调制信号的占空比是否等于预设占空比，若为是，转入步骤S8，即：可以根据第三脉宽调制信号的占空比可以得到已经进行地址学习过的全部从板的数量，若该数量等于预设的从板的数量，即学习完成；若为否，则判断从板地址学习失败。

S8：判定第一从板和第二从板的地址学习完成。而后，上位机命令各从板进入正常工作模式。

步骤S1-S8采用占空比不同的脉宽调制信号在上位机和从板间传输的方式实现了第一从板和第二从板的地址学习，该种方法实现简单，不需要生产从板的厂家和生产主板的厂家协作来开发和调试，使用方便，工作效率高。

在上述方案的基础上，第一脉宽调制信号、第二脉宽调制信号和第三脉宽调制信号的占空比呈等差数列，对应的从板的地址可以依次加1，如此设置，便于使用。

实施例3

如图4所示，本实施例提供一种从板进行地址学习的装置，可以包括： 上位机1、第一从板2、第二从板3以及一个或者多个第三从板4，上位机的输出端与第一从板的输入端连接；第二从板的输出端与上位机的输入端连接；第一从板的输出端和第二从板的输入端之间串联设置有一个或多个第三从板4。

该装置利用上位机1模拟了主板，摆脱了主板的硬件限制，使得从板进行地址学习时，不需要生产从板的厂家和生产主板的厂家协作来开发和调试，使用方便，工作效率高。

如图5所示，本实施例还提供一种用于上述具有多块从板的装置对所有从板进行地址学习的方法，可以包括如下步骤：

S1：上位机判断所有从板是否需要进行地址学习；若为是，则转入步骤S2；若为否，则上位机命令各从板进入正常工作模式。作为一种具体实现方式，所有从板分别将自身的地址发送给上位机；若上位机检测到有相同的地址或者地址的数量不正确，则判定所有从板需要进行地址学习。

S2：上位机的输出端发送脉宽调制信号至第一个从板的输入端；

S3：第一个从板的输入端接收所述脉宽调制信号；第一个从板根据脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，第一从板的输出端输出另一个脉宽调制信号。其中，第一个从板输出端输出的脉宽调制信号的占空比和第一个从板输入端接收的脉宽调制信号的占空比不同。在具体使用中，第一个从板检测其输入端是否接收到脉宽调制信号，若接收到，则开始进行地址学习，若没有接收到，则进入正常模式。

S4：针对依次串联的每个从板，其输入端均接收前一从板的输出端输出的脉宽调制信号，根据接收到的该脉宽调制信号的占空比学习自身的地址，地址学习完成后，输出另一脉宽调制信号给后一从板；循环该步骤直至最后一个从板地址学习完成；最后一个从板将其输出的脉宽调制信号发送给上位机，其中，每个从板输出的脉宽调制信号占空比均不同。

S5：上位机判断其输入端是否在预设时间内接收到最后一个从板发送的脉宽调制信号，若为是，转入步骤S6；若为否，则判断从板地址学习失败。

S6：获取该脉宽调制信号的占空比；

S7：判断该脉宽调制信号的占空比是否等于预设占空比，若为是，转入步骤S8；若为否，则判断从板地址学习失败。

S8：判定所有从板完成地址学习。

作为一种具体实现方式，第一个从板的地址为0；当前从板与上一个相邻的从板的地址差值为+1，即：第一个从板的地址为0；第二个从板的地址为1；第三个从板的地址为2……第n个从板的地址为n-1；依次排序，便于上位机识别，且实现过程简单。同时，第一个从板接收的脉宽调制信号的占空比可以为1；第二个从板接收的脉宽调制信号的占空比可以为95％；第三个从板接收的脉宽调制信号的占空比可以为90％，以此类推，具体使用中，根据从板的总数量，设置相邻两个从板输出端输出的脉宽调制信号的差值即可。

步骤S1-S8采用占空比不同的脉宽调制信号在上位机和从板间传输的方式实现了所有从板的地址学习，该种方法实现简单，不需要生产从板的厂家和生产主板的厂家协作来开发和调试，使用方便，工作效率高。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。