技术摘要：
本发明涉及一种基于菊花链的分布式电池管理系统的自组网设计方案，属于电池管理系统技术领域，应用于包括i（i=1,2,3，…，N）个电池模组、与电池模组一一对应的单体采集板、一个BMU的BMS，BMU通过菊花链网络连接每个单体采集板的CMU；在系统启动后，BMU需要判断是否需  全部
背景技术：
新能源电动汽车已经成为了当前汽车领域的重点研究方向，现有的新能源电动汽 车的电池管理方案主要分为集中式电池管理系统和分布式电池管理系统。其中，集中式电 池管理系统，即电池管理系统的所有功能均集成于一块电路板中实现；而分布式电池管理 系统是最为常见的系统，所述系统中包括有主控制板、单体电压采集板结合高压板的技术 方案。 目前在分布式电池管理系统中所有的电池传感器多采用菊花链通讯网络与主板 进行数据交换。在组网过程中，一般都需要固定节点的数量和连接方式，这样对于主节点的 通用性以及软件的灵活性都有比较大的限制。然而随着电动汽车和电池包技术的发展，电 池包可能会出现灵活多样的配置情况，势必会要求电池管理系统和相关软件具有更灵活及 更加便于管理的特点。传统的组网方案可能会产生大量的软件变种以及更多的软件标定数 据，从而导致系统开发和维护成本增加。
技术实现要素：
本发明是针对现有电池管理系统中采用菊花链通讯的电池传感器在组网通信过 程中网络节点配置复杂且灵活性差的缺点，提出了一种基于菊花链的分布式电池管理系统 的自组网设计方案，采用该方案可使得分布式BMS中的电池传感器在菊花链总线连接情况 下能够自动匹配、自动组网以完成系统初始化。 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种基于菊花链的分布式电池管 理系统的自组网设计方案，应用于包括i（i=1,2,3，…，N）个电池模组、与电池模组一一对应 的相连接的单体采集板、一个电池管理单元（下文将简称为BMU）、若干个继电器的分布式电 池管理系统，每个单体采集板对应一个网络节点（下文将简称为CMU），BMU中设置有自组网 算法，BMU通过菊花链跟每个CMU进行通信，以配置每个节点的网络ID、终端电阻和故障诊断 阈值；在系统启动后，BMU需要判断是否需要进入自组网初始化过程，无论是在系统启动阶 段还是在系统正常运行阶段，如有任意的自组网请求成功后，BMU就启动自组网初始化过程 以完成CMU的配置，确保菊花链网络的完整性，并将对应的CMU个数存储到对应的标定区以 供下次系统启动读取。 作为本发明的一种改进，  所述的自组网请求亦为自组网初始化过程启动条件，包 括两类开关，一类开关为诊断信号/标定数据，由用户请求，另一类开关（二类开关）为系统 初始化/配置失效的故障。 作为本发明的一种改进，  所述自组网初始化过程亦为菊花链网络初始化过程，以 实现菊花链网络通信链完整，具体是将电池包总电压与当前所有CMU所采集到的所有单体 4 CN 111546940 A 说　明　书 2/4 页 电池电压和进行校验，以判断菊花链网络通信链是否完整。 作为本发明的一种改进，在当电池包总电压与当前所有CMU所采集到的所有单体 电池电压和之间的差值小于设定的阈值时，BMU判断菊花链网络通信链完整并组网结束。 作为本发明的一种改进，所述的阈值设置是由电池采样的精度和CMU采集的单体 数量来决定，该阈值需要远大于电池包总电压的采样误差，同时也要小于单个CMU采集的最 小电压和。 作为本发明的一种改进， 所述的标定区选择EEPROM存储区。 作为本发明的一种改进，  在系统启动阶段，当系统第一次上电时，在标定区中存 储有CMU数量的默认值，当自组网算法检测到标定区中为系统默认值时，则自动进入自组网 初始化过程，否则认为标定区中已有CMU有效值而进入正常系统自检，并在当系统进入自检 后而出现自检失败时，BMU判断当前标定区中的CMU有效值与系统实际的CMU数量不匹配，也 会自动进入自组网初始化过程，并在系统初始化成功后存储当前的CMU数量到标定区。 作为本发明的一种改进，在系统正常运行阶段，当BMU接收到有用户请求的诊断信 号/标定数据后，BMU启动并进入自组网初始化过程，并在系统初始化成功后存储当前的CMU 数量到标定区。 作为本发明的一种改进， 所述的自组网初始化过程的具体实施步骤如下： 1）BMU读取第i个CMU的模组电压，即CMU所采样到的所有单体电压，i从离BMU最近的CMU 开始算为第1个，逐次向远离BMU的CMU扫描； 2）计算前i个CMU的模组电压和； 3）将当前前i个CMU的模组电压和与电池包总电压进行比较，当模组电压和与电池包总 电压的差值小于所设置的判定阈值，组网结束并存储当前的i值存到标定区；当模组电压和 小于电池包总电压且差值大于所设置判定阈值时，继续组网下一节点； 4）继续1）步骤，直至模组电压和与电池包总电压的差值小于所设判定阈值，组网结束， 菊花链网络初始化完成。 相对于现有技术，本发明所提出的自组网设计方案可自动地进行节点组网配置， 能够比较灵活地进行系统配置，提高软件适配能力。相对于传统网络配置方案，该方案能够 在不增加硬件成本情况下，有效的降低系统和软件（包括标定数据）的维护成本。用自组网 算法来代替人工数据标定或者增加软件变种的方式，来提高系统适配的灵活性。并且考虑 了系统第一次上电，BMU在故障后的自组网恢复，BMU更换电池模组等功能应用场景，提供了 比较灵活的组网启动条件。这样既不会增加系统正常初始化时间，不影响客户使用体验，又 能够在适当的情况下灵活的匹配系统CMU。大大提升了系统和软件适配的灵活性，降低了软 件管理和匹配的时间成本。 附图说明 图1为本发明所提出的基于菊花链的分布式BMS的自组网设计方案中BMS系统架构 示意图； 图2为本发明所提出的基于菊花链的分布式BMS的自组网设计方案中在系统启动阶段 启动自组网初始化过程流程图； 图3为本发明所提出的基于菊花链的分布式BMS的自组网设计方案中在系统正常运行 5 CN 111546940 A 说　明　书 3/4 页 阶段启动自组网初始化过程流程图； 图4为本发明所提出的基于菊花链的分布式BMS的自组网设计方案中自组网初始化过 程的具体实施流程图。