用于储能系统的地址分配方法与流程

本公开涉及电池管理，具体涉及一种用于储能系统的地址分配方法。

背景技术：

1、在现有的储能系统中，由于容量和功率的需求不同，单组电池已经不能满足需求，需要将多组电池并联以提高电池的容量和最大充放电电流。近年来，户用光伏配套储能系统的需求已逐渐显现，户用储能系统正迎来爆发式增长。

2、高压户用储能系统通常由电池管理系统(battery management system，bms)、功率变换系统(power conversion system，pcs，也称为逆变器)、光伏组件（photovoltaicmodule，pv）、交流市电等部分组成，pcs可通过光伏或市电供电启动工作，并给bms发送指令，由bms控制电池主回路继电器闭合，从而实现光伏或电网对电池充电，以及电池对户用负载放电。

3、bms是储能系统的一个重要组成部分，主要作用是对电池组的各种信息和状态进行采集和控制，完成电能的存储和释放。通常储能系统为了扩容，一般会使用并簇方案，如图1所示，储能系统包括多个并联连接的电池包（pack1, pack2,……packn），控制器，即电池包管理单元(battery management unit，bmu)，电源分配单元（power distributionunit，pdu，也叫高压箱），电池簇等，其中，多个电池包的并联连接点与控制器或直流母线相连，一个电池簇对应连接一路dc/dc变换电路，各路dc/dc变换电路与断路器串联后，汇集于直流母线(图中标识为dc bus)。bms因为电池组规模庞大，大多都是三层架构，在从控、主控之上，还有一层总控（未示出），从控和主控由电池簇管理单元(battery controlmanagement unit，bcmu或bcu)和电池包管理单元(battery management unit，bmu)两部分组成。bcu负责收集bmu上传的各种电池信息，采集电池组的组电压、组温度、电池组充电放电电流、总电压信息，漏电检测，状态异常时断电保护等，bmu负责采集单体电池信息如电压、温度，计算分析电池的soc和soh，实现对单体电池的主动均衡，并将单体异常信息通过can通信上传给电池簇管理单元bcu。一个bcu通常匹配多个bmu，bcu、bmu之间可以通过菊花链进行通讯，也可以采用局域网通讯方式(controller area network，can)进行通讯，而在can网络中要求所有设备的id都不相同，也就是要给bcu和bmu分配不同的id。

4、现有技术方案一方面是通过上位机对每个bcu进行单独的配置id，且配置时需要将其他的bcu进行断电；另一方面通过控制每个bcu的两个io硬件信号（一个io输入，一个io输出）加上can消息报文进行bcu的id分配；而且这个id是通过硬件的4位拨码开关决定分配的。这样的缺点就在于：

5、1.需要手动配置id，并联的电池簇数量较大时，效率较低；

6、2.回路中需要增加2根线束来确定分配的位置与方向，不利于系统布线，甚至有些应用场景中使用的是网线，线束数量受限，没有多余的线束用来控制io的输入输出；

7、3.拨码开关一般是布局在集成芯片的硬件电路板内部，一旦封装好，很难修改，不利于布局与维护。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本公开提供了一种用于储能系统的地址分配方法，可以自适应并联的多簇数量，可以实时、快速完成id分配，且不需要人工操作，同时减少了线束布局，节省了成本，提高了工作效率。

2、本公开提供了一种用于储能系统的地址分配方法，所述储能系统包括并联的多簇电池管理系统，所述多簇电池管理系统通过can总线和双向变流设备连接，每个电池管理系统具有一个设备编码，其中，所述地址分配方法包括：

3、主机给从机发送广播帧，以获取从机设备编码信息；

4、主机将收到的所述从机设备编码信息进行进制转换成对应的从机设备数据存储到本地；

5、将主机请求时限内收到的所有从机设备数据的数值依次进行排序，得到分配地址信息；

6、分配地址时，主机将所述分配地址信息依所述从机设备数据的序列对应分配到从机，从机根据收到的所述分配地址信息，对比其中的从机设备数据与自身的设备数据是否匹配，若匹配，进行地址分配。

7、可选地，所述主机给从机发送广播帧，以获取从机设备编码信息的步骤中包括：确定所述多簇电池管理系统中与所述双向变流设备连接的电池管理系统为主机，其他电池管理系统作为从机。

8、可选地，所述主机将收到的所述从机设备编码信息进行进制转换成对应的从机设备数据存储到本地的步骤包括：

9、每次得到的所述从机设备数据均与本地存储的其他从机设备数据进行数值比较，当比较结果不一致时，则将其存储到本地，当比较结果一致时，则不进行存储。

10、可选地，所述广播帧中包括表示设备编码类型的字节数据，并且，所述主机给从机发送广播帧，以获取从机设备编码信息的步骤中包括：

11、获取并识别所述设备编码的类型，对应所述设备编码的类型的字节数值为0则表示作为分配地址的进行使用，为1则表示用作校验设备编码的合法性使用。

12、可选地，所述主机给从机发送广播帧，以获取从机设备编码信息的步骤中还包括：

13、主机给从机发送广播帧；

14、从机收到所述广播帧时，识别所述设备编码的类型为0时，将本机设备编码的后8个字节作为所述从机设备编码信息上传给主机，

15、并且，所述主机将收到的所述从机设备编码信息进行进制转换成对应的从机设备数据存储到本地的步骤中包括：

16、若所述从机设备编码信息进行进制转换成对应的从机设备数据的数值为0，则表示所述从机缺失设备编码，上报故障后结束本次的地址分配。

17、可选地，所述主机的请求时限包括：

18、主机给从机发送广播帧的请求次数上限为6次，每次间隔时间段为1s，达到6次之后则认为所有的从机已经响应并完成上传所述从机设备编码信息。

19、可选地，所述将主机请求时限内收到的所有从机设备数据的数值依次进行排序，得到分配地址信息的步骤中包括：

20、将主机收到的所有从机设备数据的数值依次从小到大进行排序，主机的预分配的设备地址为1，最小的所述从机设备数据对应预分配的设备地址为2，其他从机对应预分配的设备地址逐步增加1。

21、可选地，所述若匹配，进行地址分配的步骤中包括：

22、在分配完毕后回复给主机第一响应信息；

23、主机在响应时限内收齐从机的第一响应信息，则本次地址分配成功，进入校验所述设备编码的使用合法性判断，并在全部判断正常后结束；未收齐从机的第一响应信息则本次地址分配失败，上报故障后结束。

24、可选地，所述分配地址时，主机将所述分配地址信息依所述从机设备数据的序列对应分配到从机的步骤中包括：

25、主机分配地址时，依所述从机设备数据的序列从低往高进行分配，每次分配的从机数量为1个，相邻次间隔时间段为10ms，分配周期为200ms，

26、并且，所述从机根据收到的所述分配地址信息，对比其中的从机设备数据与自身的设备数据是否匹配，若匹配，进行地址分配的步骤中包括：

27、当前从机在分配完毕后回复给主机的所述第一响应信息，其他从机也同步接收；

28、其他从机对所述第一响应信息中的所述从机设备数据分别与本机的从机设备数据进行数值比较，若一样，则给主机回复第二响应信息，所述第二响应信息代表存在本机设备编码与其他从机的设备编码冲突；若不一样，则不进行回复；

29、主机在响应时限内收齐到有第二响应信息，则本次地址分配失败，上报故障后结束。

30、可选地，所述从机根据收到的所述分配地址信息，对比其中的从机设备数据与自身的设备数据是否匹配，若匹配，进行地址分配的步骤中还包括：

31、对分配成功的从机进行标记，且本次地址分配在后续中不再对所述从机进行分配，若所述储能系统复位或者断电重启则返回所述主机给从机发送广播帧的步骤重新开始地址分配操作。

32、可选地，所述从机根据收到的所述分配地址信息，对比其中的从机设备数据与自身的设备数据是否匹配，若匹配，进行地址分配的步骤中还包括：

33、对所述从机回复第一响应信息给主机做延时操作，所述延时操作包括：

34、从机没有完成分配地址前，每个从机使用本机设备编码转换的数作为一个随机数的种子，并产生一个随机数与10取余的值作为所述从机的第一延时时间，所述第一延时时间用于从机回复主机所述从机设备编码信息中的延时操作；和/或

35、从机完成分配地址后，每个从机使用本机的地址作为一个随机数的种子，并产生一个随机数与10取余的值作为所述从机的第二延时时间，所述第二延时时间用于所述从机在分配完毕后回复第一响应信息中的延时操作。

36、可选地，所述主机的响应时限与所述请求时限相适应，所述响应时限为6s。

37、本公开的有益效果是：本公开提供的一种用于储能系统的地址分配方法包括：主机给从机发送广播帧，以获取从机设备编码信息；主机将收到的所述从机设备编码信息进行进制转换成对应的从机设备数据存储到本地；将主机请求时限内收到的所有从机设备数据的数值依次进行排序，得到分配地址信息；分配地址时，主机将所述分配地址信息依所述从机设备数据的序列对应分配到从机，从机根据收到的所述分配地址信息，对比其中的从机设备数据与自身的设备数据是否匹配，若匹配，进行地址分配。由此可避免现有技术的缺点，自适应并联的多簇数量，通过使用can通信协议进行分配，可以实时、快速完成id分配，且不需要人工操作，同时仅借由现有储能系统的通信线束，无需外接的硬件信号也就不需要额外增加通信线束的连接，这就有效减少了线束布局，节省了成本，提高了工作效率。