本發明涉及電池管理,尤其涉及一種無線電池管理系統的組網方法、裝置、設備及介質。
背景技術:
1、在bms(battery?management?system,無線電池管理系統)領域,傳統的組網技術通常依賴于每個cmu(cell?monitoring?unit,電池監控單元)獨立與bmu(batterymanagement?unit,電池管理單元)進行網絡配置信息的確認,這種點對點的通信方式雖然從理論層面看具備可行性,但在實際應用中,尤其是在大規模電池管理系統中,存在諸多不足。
2、傳統組網技術中的每個cmu單元在上電后,需要單獨向bmu進行注冊并進行網絡配置,在這一過程中,多個cmu單元會通過廣播的方式向bmu發送數據,bmu則負責數據的收集與處理,此方法的優勢在于簡化了cmu的設計,使其能夠獨立運行,但是在系統上電初期,大量cmu單元幾乎同時向bmu發送注冊請求,使得bmu迅速成為整個系統的瓶頸,尤其是在大量cmu同時上電的情況下,bmu需要處理大量的注冊請求,這極大地增加了系統初始化的時間,同時也使得bmu的負載急劇上升,對其處理能力提出了嚴峻考驗。
3、此外,在傳統組網技術中,由于每個cmu單元都獨立向bmu發送配置信息和數據,導致bmu在系統上電初期需要處理大量的請求,這不僅增加了bmu的處理負荷,而且延長了系統的初始化時間,特別是在系統規模較大時,cmu與bmu之間的通信延遲和數據處理時間顯著增加,影響系統的整體性能,而且現有系統中cmu單元之間缺乏必要的交互和配置信息的備份機制,一旦某個cmu單元出現故障,整個系統往往難以迅速響應并恢復正常工作狀態,這種缺乏容錯能力的設計,使得系統的穩定性和可靠性較差。
4、綜上所述,現有技術在無線bms系統中存在bmu負載過高、組網效率低以及容錯能力不足等問題,這些問題不僅影響了系統的整體性能,而且限制了無線bms系統在大規模電池組監控和管理中的應用,因此,亟需提供一種更為高效、可靠的組網技術,以解決現有技術中的這些問題,提升無線bms系統的組網效率和可靠性。
技術實現思路
1、為解決以上技術問題,本發明提供了一種無線電池管理系統的組網方法、裝置、設備及介質。
2、第一方面,本發明提供了一種無線電池管理系統的組網方法,組網方法應用于無線電池管理系統的主電池監控單元,組網方法包括以下步驟:
3、與多個從電池監控單元建立無線通信連接,并獲取各個從電池監控單元上傳的網絡配置信息;
4、根據各個從電池監控單元上傳的網絡配置信息,生成交叉確認廣播包;
5、將交叉確認廣播包通過廣播信道發送至各個從電池監控單元,以使每個從電池監控單元對交叉確認廣播包中除其自身外的從電池監控單元的網絡配置信息進行交叉確認,生成交叉確認應答包;
6、接收從電池監控單元發送的交叉確認應答包,并對交叉確認應答包進行驗證,生成交叉確認驗證信息;
7、將交叉確認驗證信息上傳至電池管理單元,以使電池管理單元根據交叉確認驗證信息為從電池監控單元配置網絡。
8、在進一步的實施方案中,主電池監控單元通過下述篩選方法得到:
9、獲取電池監控集群內每個電池監控單元的物理位置信息,并計算電池監控集群內每個電池監控單元與電池監控集群中心位置之間的相對距離;
10、將相對距離進行歸一化處理,得到每個電池監控單元的物理位置評分;
11、根據電池監控集群內每個電池監控單元的網絡性能綜合評估指標,評估得到網絡配置狀態評分;網絡性能綜合評估指標包括網絡配置信息完整度、網絡初始化成功率及歷史組網異常次數;
12、基于電池管理單元下發的數據包幀數和接收的數據包幀數,計算電池監控集群內每個電池監控單元的通信誤碼率,并將通信誤碼率作為信號傳輸質量評分;
13、對物理位置評分、網絡配置狀態評分和信號傳輸質量評分進行加權求和,得到電池監控集群內每個電池監控單元的綜合評分;
14、從電池監控集群中選取綜合評分最高的電池監控單元作為主電池監控單元,其余的電池監控單元作為從電池監控單元。
15、在進一步的實施方案中,主電池監控單元通過下述方法動態調整:
16、響應于主電池監控單元切換觸發指令,獲取各個從電池監控單元定期廣播的自身狀態信息;自身狀態信息包括各個從電池監控單元的運行狀態數據、通信質量參數、電源狀態以及通信故障信息;
17、根據各個從電池監控單元的自身狀態信息,采用多維度評估指標對每個從電池監控單元進行綜合評估,得到每個從電池監控單元的綜合切換得分;多維度評估指標包括通信質量評估指標、資源可用性評估指標、穩定性評估指標以及物理位置評估指標;
18、選擇綜合切換得分最高的從電池監控單元作為新的主電池監控單元。
19、在進一步的實施方案中,主電池監控單元切換觸發指令的生成過程包括:
20、在檢測到當前主電池監控單元的綜合評分非電池監控集群中的最高綜合評分時,或者在當前主電池監控單元發生通信故障或電源中斷時,生成主電池監控單元切換觸發指令。
21、在進一步的實施方案中,組網方法還包括:
22、在無線電池管理系統首次上電啟動或者從電池監控單元的網絡配置信息異常時,獲取各個從電池監控單元上傳的身份注冊信息;
23、根據身份注冊信息為各個從電池監控單元進行注冊授權。
24、在進一步的實施方案中,組網方法還包括:
25、獲取從電池監控單元上傳的運行狀態數據;
26、根據運行狀態數據進行故障檢測,并在檢測到從電池監控單元發生故障時,選取運行狀態正常的從電池監控單元替換發生故障的從電池監控單元。
27、在進一步的實施方案中,組網方法還包括:在接收到電池管理單元下發的任務指令之后,通過同步時鐘控制各個從電池監控單元在相同的時間點同步執行任務指令。
28、第二方面,本發明提供了一種無線電池管理系統的組網裝置,無線電池管理系統包括電池管理單元和與電池管理單元通信連接的電池監控集群,電池監控集群包括多個電池監控單元,多個電池監控單元包括與電池管理單元相連的單個主電池監控單元、以及與主電池監控單元相連的多個從電池監控單元,組網裝置包括:
29、主電池監控單元,用于與多個從電池監控單元建立無線通信連接,并獲取各個從電池監控單元上傳的網絡配置信息,根據各個從電池監控單元上傳的網絡配置信息,生成交叉確認廣播包,將交叉確認廣播包通過廣播信道發送至各個從電池監控單元;
30、從電池監控單元,用于對交叉確認廣播包中的除其自身外的從電池監控單元的網絡配置信息進行交叉確認,生成交叉確認應答包;
31、主電池監控單元,用于接收從電池監控單元發送的交叉確認應答包,并對交叉確認應答包進行驗證,生成交叉確認驗證信息;以及,將交叉確認驗證信息上傳至電池管理單元;
32、電池管理單元,用于根據交叉確認驗證信息為從電池監控單元配置網絡。
33、第三方面,本發明還提供了一種計算機設備,包括處理器和存儲器,處理器與所述存儲器相連,存儲器用于存儲計算機程序,處理器用于執行存儲器中存儲的計算機程序,以使得計算機設備執行實現上述方法的步驟。
34、第四方面,本發明還提供了一種計算機可讀存儲介質,計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序,計算機程序被處理器執行時實現上述方法的步驟。
35、本發明提供了一種無線電池管理系統的組網方法、裝置、設備及介質,組網方法應用于無線電池管理系統的主電池監控單元,組網方法通過與多個從電池監控單元建立無線通信連接,并獲取各個從電池監控單元上傳的網絡配置信息;根據各個從電池監控單元上傳的網絡配置信息,生成交叉確認廣播包;將交叉確認廣播包通過廣播信道發送至各個從電池監控單元,以使每個從電池監控單元對交叉確認廣播包中除其自身外的從電池監控單元的網絡配置信息進行交叉確認,生成交叉確認應答包;接收從電池監控單元發送的交叉確認應答包,并對交叉確認應答包進行驗證,生成交叉確認驗證信息;將交叉確認驗證信息上傳至電池管理單元,以使電池管理單元根據交叉確認驗證信息為從電池監控單元配置網絡。與現有技術相比,該方法通過交叉確認方式快速實現了系統的網絡初始化配置過程,顯著減少了與電池管理單元交互的電池監控單元數量,提高了系統的組網效率和響應速度。