电池管理单元的地址标定系统论文和设计-陈君

全文摘要

本实用新型提供一种电池管理单元的地址标定系统，包括：标定机构，容纳有待测的所述电池管理单元，以对待测的所述电池管理单元外壳上的所述待测的条码和地址号进行读取，并进行发送；数据库，以存储预存储的条码和地址号；上位机单元，以提取所述预存储的条码和地址号，并和所述待测的条码和地址号进行匹配。根据本实用新型提供的电池管理单元的地址标定系统，可以实现自动分配地址、自动识别地址、自动写入、自动校验、标定结果自动上传制造企业生产过程执行管理系统，提高生产效率。

主设计要求

1.一种电池管理单元的地址标定系统，其特征在于，包括：标定机构，容纳有待测的电池管理单元，以对待测的电池管理单元外壳上的待测的条码和地址号进行读取，并进行发送；数据库，以存储预存储的条码和地址号；上位机单元，以提取所述预存储的条码和地址号，并和所述待测的条码和地址号进行匹配。

设计方案

1.一种电池管理单元的地址标定系统，其特征在于，包括：

标定机构，容纳有待测的电池管理单元，以对待测的电池管理单元外壳上的待测的条码和地址号进行读取，并进行发送；

数据库，以存储预存储的条码和地址号；

上位机单元，以提取所述预存储的条码和地址号，并和所述待测的条码和地址号进行匹配。

2.如权利要求1所述的电池管理单元的地址标定系统，其特征在于，所述标定机构包括：

箱体，具有一侧设有开口的容纳空间；

夹紧装置，设置于所述箱体的内部，以夹紧待测的所述电池管理单元，并对待测的所述电池管理单元进行上电；

视觉装置，设置于所述箱体的内部，以读取待测的所述电池管理单元外壳上的所述待测的条码和地址号；

光源，设置于所述箱体的内部，以对所述视觉装置进行补光；

调节组件，设置于所述箱体的内部，所述视觉装置通过所述调节组件调节高度和水平位置。

3.如权利要求2所述的电池管理单元的地址标定系统，其特征在于，所述夹紧装置包括：

定位组件，设置于所述箱体的下侧内表面，以固定待测的所述电池管理单元；

接插件端子，以接插待测的所述电池管理单元；

气缸顶出板，以实现所述接插件端子与待测的所述电池管理单元对接和分离；

气缸，设置于所述箱体的下侧内表面，以带动所述气缸顶出板沿水平方向运动；

电磁阀，设置于所述箱体的后侧内表面，以控制气缸运动。

4.如权利要求3所述的电池管理单元的地址标定系统，其特征在于，所述定位组件由多个定位块组成，所述定位块允许前后左右移动，与所述箱体螺栓连接，以调整和固定待测的所述电池管理单元。

5.如权利要求2所述的电池管理单元的地址标定系统，其特征在于，所述调节组件包括：

竖直调节组件，具有第一支撑端和第二支撑端，所述第一支撑端和所述第二支撑端分别设置于所述箱体相对的侧表面上；

水平调节组件，设置于所述竖直调节组件顶端上部，横跨所述竖直调节组件的所述第一支撑端和所述第二支撑端，与所述视觉装置滑动连接。

6.如权利要求2至5任意一项所述的电池管理单元的地址标定系统，其特征在于，所述夹紧装置至少为一个。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车电池分布式电源管理领域，尤其但不排外的涉及电池管理单元的地址标定系统。

背景技术

电池管理单元(BMU)负责对每个电池模块中的电池进行单体电压采集、温度采集及单体均衡控制，并根据要求通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线向主控单元(BCU)实时反馈重要信息，在实际电池管理系统生产中，在控制策略确定的情况下，其电池管理单元数量根据电池的数量决定，因此就存在一个主控单元连接多个电池管理单元，这样就需要建立一套对电池管理单元进行地址标定系统。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电池管理单元地址的标定系统，用于解决现有技术中电池管理单元地址标定错误、地址标签与标定地址不符、影响产品质量和生产率的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型是通过包括以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种电池管理单元的地址标定系统，包括：标定机构，容纳有待测的电池管理单元，以对待测的电池管理单元外壳上的待测的条码和地址号进行读取，并进行发送；数据库，以存储预存储的条码和地址号；上位机单元，以提取所述预存储的条码和地址号，并和所述待测的条码和地址号进行匹配。

可选地，所述标定机构包括：箱体，具有一侧设有开口的容纳空间；夹紧装置，设置于所述箱体的内部，以夹紧待测的所述电池管理单元，并对待测的所述电池管理单元进行上电；视觉装置，设置于所述箱体的内部，以读取待测的所述电池管理单元外壳上的所述待测的条码和地址号；光源，设置于所述箱体的内部，以对所述视觉装置进行补光；调节组件，设置于所述箱体的内部，所述视觉装置通过所述调节组件调节高度和水平位置。

可选地，所述夹紧装置包括：定位组件，设置于所述箱体的下侧内表面，以固定待测的所述电池管理单元；接插件端子，以接插待测的所述电池管理单元；气缸顶出板，以实现所述接插件端子与待测的所述电池管理单元对接和分离；气缸，设置于所述箱体的下侧内表面，以带动所述气缸顶出板沿水平方向运动；电磁阀，设置于所述箱体的后侧内表面，以控制气缸运动。

可选地，所述定位组件由多个定位块组成，所述定位块允许前后左右移动，与所述箱体螺栓连接，以调整和固定待测的所述电池管理单元。

可选地，所述调节组件包括：竖直调节组件，具有第一支撑端和第二支撑端，所述第一支撑端和所述第二支撑端分别设置于所述箱体相对的侧表面上；水平调节组件，设置于所述竖直调节组件顶端上部，横跨所述竖直调节组件的所述第一支撑端和所述第二支撑端，与所述视觉装置滑动连接。

更进一步地，所述夹紧装置至少为一个。

如上所述，根据本实用新型提供的电池管理单元地址的标定系统自动分配地址、自动识别地址、自动写入、自动校验、标定结果自动上传制造企业生产过程执行系统(MES)，提高产品质量和生产率。其它的特征、益处和优势将通过本文详述的包括说明书、附图和权利要求在内的本公开而显而易见。

附图说明

图1示出了电池管理单元地址的标定方法的流程图；

图2示出了电池管理单元地址的标定系统的标定机构的立体图；

图3示出了电池管理单元地址的标定系统的标定机构的主视图；

图4示出了电池管理单元地址的标定系统的标定机构的俯视图；

图5示出了电池管理单元地址的标定系统的标定机构的左视图；

图6示出了标定机构中气缸组件的立体图；

图7示出了标定机构中气缸组件的俯视图。

具体实施方式

本实用新型的实施方式提供了一种电池管理单元地址的标定系统。提供以下描述而使得本领域技术人员能够制造并使用本实用新型，并且在专利申请及其要求的上下文中进行提供。

针对这里优选实施方式的各种修改以及这里所描述的一般原则和特征对于本领域技术人员而言将是轻易显而易见的。因此，本实用新型并非意在被局限于所示出的实施方式，而是要依据与这里所描述的原则和特征相符的最宽范围。

参考图1至图7对本实用新型公开的实施方式进行说明。需要说明的是，本实施方式中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

图1示出了电池管理单元地址标定的流程图。包括用于地址标定过程的步骤S01-S07。

步骤S01，对待测的电池管理单元外壳上的待测的条码和地址号进行读取，并进行发送。

需要说明的是，待测的电池管理单元放入标定机构内，标定机构可以读取电池管理单元外壳上的待测条码和地址号并发送给上位机单元。具体地，本实用新型的实施方式中，标定机构内设有视觉装置，例如工业相机；上位机单元是可以带CAN通信功能的计算机，并安装有标定系统软件。上位机单元控制视觉装置读取图像，标定系统软件自动利用视觉算法获取电池管理单元的外壳上待测的条码和地址号。

步骤S02，从数据库(例如SQL数据库)中提取预存储的条码和地址号，并和所述待测的条码和地址号进行匹配。

需要说明的是，向数据库中预存储的条码和地址号，是通过在组装电池管理单元外壳时，打印系统通过电路板条码生成条码和地址号，并存储到数据库实现的，其中，所述地址号根据电池管理系统预设的所述电池管理单元数量从1到最大数量依次循环生成。具体地，在本实用新型的实施方式中，电池管理系统预设4个电池管理单元，地址号分别为1、2、3、4，打印系统按照设定的循环条件，将4个地址号自动分配给不同的条码。上位机单元提取SQL数据库中预存储的条码和地址号，并执行从标定机构中所获取的待测的条码和地址号相对于SQL数据库中预存储的条码和地址的比较。

步骤S03，判断该比较的结果：如果不匹配，即实体电池管理单元外壳上待测的条码和地址号与数据库中预存储的条码和地址号，具体地，在本实用新型的实施方式中，标定系统软件系统界面显示FAIL，执行步骤S04，电池管理单元地址标定不合格；如果匹配，即实体电池管理单元外壳上待测的条码和地址号与数据库中预存储的条码和地址号一致，继续执行步骤S05，在所述电池管理单元中写入地址，并在写入地址后对地址进行读取。

步骤S04，电池管理单元地址标定不合格。

步骤S05，在所述电池管理单元中写入地址，并在写入地址后对地址进行读取。

具体地，在本实用新型的实施方式中，上位机单元与电池管理单元均具有CAN总线接口，并通过约定的CAN协议进行通信。上位机单元对所述电池管理单元使用CAN报文发送读地址命令，电池管理单元收到命令后发送其地址给上位机单元，上位机单元通过电池管理单元对应的写地址命令写入地址，地址标定完成后上位机单元再通过读地址命令将其地址读出。

步骤S06，判断该地址是否写入成功，对地址标定进行验证：如果是，即上位机单元读出地址，地址写入成功，具体地，在本实用新型的实施方式中，标定系统软件的标定系统界面显示PASS，执行步骤S07，将电池管理单元放入合格产品区；如果否，即上位机单元不能读出地址，写地址不成功，具体地，在本实用新型的实施方式中，标定系统软件的标定系统界面显示FAIL，执行步骤S04，电池管理单元地址标定不合格。

步骤S07，电池管理单元地址标定合格。

本实用新型的电池管理单元的地址标定系统包括，标定机构，容纳有待测的电池管理单元，以读取电池管理单元外壳上待测条码和地址号并发送。

需要说明的是，标定机构读取待测的电池管理单元外壳上待测的条码和地址号，并发送给上位机单元，其中，在工业生产过程中，一个电池管理系统具有多个电池管理单元，电池管理单元对每个电池模块中的电池进行单体电压采集、温度采集及单体均衡控制，并向电池管理系统中主控单元(BCU)实时反馈重要信息，提高分布式电池管理系统的可靠性及可扩展性，具体地，在本实用新型的实施方式中，电池管理单元为4个，每个电池管理单元包括数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)单片机和多个与DSP单片机连接的采样芯片，采样芯片具有单体电压采集电路、单体温度采集电路，以及单体电池被动均衡电路。

电池管理单元标定系统还包括，数据库，以存储预存储的条码和地址号，电池管理单元在组装外壳时，打印系统通过电路板条码生成条码和地址号，并存储到数据库中，其中，地址号根据电池管理系统预设的电池管理单元数量从1到最大数量依次循环生成。具体地，在本实用新型的实施方式中，数据库例如为SQL数据库，电路板例如为PCB板，打印系统通过PCB板条码生成条码和地址号，并存储到SQL数据库中。

电池管理单元标定系统还包括，上位机单元，上位机单元具有通信功能，可以和数据库以及待测的电池管理单元通信。具体地，在本实用新型的实施方式中，待测的电池管理模块具有CAN总线接口，上位机单元为带CAN通信功能的计算机，并具有CAN总线接口，以及安装有标定系统软件，一方面，上位机单元控制视觉装置读取图像，标定系统软件自动利用视觉算法获取电池管理单元的外壳上待测的条码和地址号，另一方面，上位机单元提取数据库中预存储的条码和地址号，并与待测的条码和地址号进行匹配。在地址标定后，上位机单元与电池管理单元之间通过CAN报文在电池管理单元中写入地址，并在写入地址后进行读出，对地址标定进行验证。

图2-图5示出了电池管理单元地址的标定系统中标定结构100的一个具体实施方式。图2为标定结构100的立体图。标定结构100包括：箱体110，具有上、下、前、后、左、右侧的内外表面；开口111，设置于箱体110的前侧表面，以取放待测的电池管理单元；第一定位组件112，包括定位块112a、112b、112c、112d，设置于箱体110的下侧内表面，靠近开口111处，定位块112a、112b、112c、112d允许前后左右移动，与所述箱体110螺栓连接，以调整和固定第一款电池管理单元产品；第二定位组件122，包括定位块122a、122b、122c、122d、122e，设置于箱体110的下侧内表面，靠近开口111处，与第一定位组件112相邻，定位块122a、122b、122c、122d、122e允许前后左右移动，与所述箱体110螺栓连接，以调整和固定第二款电池管理单元产品；与第一定位组件112相对应的第一接触件端子113，第一接插件端子113设置在如下描述的第一气缸顶出板114上，第一接插件端子113与第一款电池管理单元产品上的端子相匹配，以实现对第一款电池管理单元产品的接插，等待测试；与第二定位组件122相对应的第二接插件端子123(图中未示出)，第一接插件端子113设置在如下描述的第二气缸顶出板124(图中未示出)上，第一接插件端子113与第二款电池管理单元产品上的端子相匹配，以实现对第二款电池管理单元产品的接插，等待测试，第一、第二款电池管理单元产品轮流测试；第一气缸顶出板114，气缸顶出板114设置在如下描述的第一气缸115上；第二气缸顶出板124，气缸顶出板124设置在如下描述的第二气缸125上；气缸115，气缸115沿第一款电池管理单元产品的第一定位组件112的水平方向上向箱体110后侧延伸，设置于箱体110的下侧内表面；气缸125，气缸125沿第二款电池管理单元产品的第二定位组件122的水平方向上向箱体110后侧延伸，设置于箱体110的下侧内表面，具体地，可以从图6示出的气缸组件的立体图、图7示出的气缸组件的俯视图中参考，第一气缸115、第一气缸顶出板114、第一接插件端子113部件的连接关系，由如下所述的电磁阀控制气缸的气道，气缸沿第一款电池管理单元产品的的延伸方向上运动，由第一气缸115带动第一气缸顶出板114，将第一接插件端子113与第一电池管理单元产品的端子对接和分离。第二气缸125、第二气缸顶出板124、第二接插件端子123与第一气缸115、第一气缸顶出板114、第一接插件端子113工作原理相同，不再重复描述。进一步地，可以从图4示出的标定结构100俯视图、图5示出的标定结构100左视图上可以大致看到气缸115、125与定位组件112、122的位置关系；第一电磁阀116和第二电磁阀126，第一电磁阀116和第二电磁阀126分别固定设置于箱体110后侧内表面上，彼此间隔开，从图2示出的主视图中可以看到这样的位置关系，用于电驱动，推动气缸运动。本实用新型提供的实施方式中，产品放入到定位组件112、122中夹紧，带CAN通信功能的计算机控制电磁阀116、126，实现气缸115、125推动接插件端子113、123与待测的两款电池管理单元产品端子对接，进行地址标定测试，地址标定测试完成后，电磁阀断电，接插件端子113、123与两款电池管理单元产品端子分离，工作人员从定位组件中取出测试完成的两款电池管理单元产品。

标定结构100还包括视觉装置117，如图2所示，在本实用新型公开的实施方式中，视觉装置117为工业相机。视觉装置117位于第一款电池管理单元产品的第一定位组件112、第二款电池管理单元产品的第二定位组件122的上方，活动连接在如下所述水平调节组件118上，便于读取待测的电池管理单元的外壳上待测的条码和地址号，进一步地，如图4示出的标定机构100的俯视图可以更清楚的看到这样的位置关系。

标定结构100还包括水平调节组件118和竖直调节组件119，其中，竖直调节组件119，包括第一支撑端119a和第二支撑端119b，第一支撑端119a设置于箱体110的左侧内表面上，第二支撑端119b设置于箱体110的右侧内表面上，与第一支撑端119a相对且相互平行，竖直调节组件119不接触箱体的上、下侧表面，这样的关系可以从图5示出的左视图中看到，竖直调节组件119以调节视觉装置117的高度；水平调节组件118，设置于竖直调节组件119顶端上部，横跨第一支撑端119a和第二支撑端119b，与视觉装置117活动连接，以调节视觉装置117的水平位置。

标定结构100还包括，光源120，在本实用新型公开的实施方式中，光源120为白色的LED灯。光源120固定设置于箱体110后侧内表面上，位于电池阀116、126的上方，对如下描述的视觉装置的补光。

图5示出了标定机构100的左视图，在本实用新型的公开的实施方式中，如图2示出的主视图中可以看到，视觉装置117与光源120的高度持平，极大限度的获取亮光，实现视觉装置117读取电池管理单元的外壳上待测的条码和地址号，但本实用新型并不限定于此，任何可以实现视觉装置117读取数据所需的亮度，包括高于、低于、靠近、远离光源120等均属于本实用新型涵盖的保护范围内。

本实用新型的公开的实施方式中，设置了两组包括定位组件、接插件端子、气缸顶出板、气缸、电磁阀的夹紧装置，对两款电池管理单元产品分别进行地址标定，轮流进行测试，两款电池管理单元产品是不同款型(形状不同)，扩大了地址标定对象的种类，适应实际生产过程需求。事实上，两款电池管理单元也可以是相同款型。此外，本实用新型还可以包含更多夹紧装置，提高地址标定效率，在此基础上作出的更改和重新组合是涵盖本实用新型的保护范围内的。

综上所述，本实用新型提供的一种电池管理单元地址的标定系统，通过标定机构对待测的电池管理单元外壳上待测的条码和地址号进行读取，并发送给上位机单元；上位机单元从数据库中提取预存储的条码和地址号，并和待测的条码和地址号进行匹配，匹配一致时，上位机单元与电池管理单元之间通过CAN报文在电池管理单元中写入地址，并在写入地址后进行读出，判定地址是否写入成功，对地址标定进行验证。本实用新型提供的一种电池管理单元地址的标定系统自动分配地址、自动识别地址、自动写入、自动校验、标定结果自动上传制造企业生产过程执行系统，提高产品质量和生产率。

上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施方式进行修饰和改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

设计图

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