【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池管理领域，尤其涉及一种基于sopc架构的多通道并行电池管理系统及电池数据传输方法。
技术介绍
1、随着环保政策的推动和科技的进步，新能源汽车（如电动汽车）和大规模储能系统的应用日益广泛，这些设备大量使用电池组作为能量源，电池管理系统的重要性凸显，每个电池组包含数十到数千个单体电池，为确保安全、高效运行，对电池状态进行实时监测和精确管理至关重要，这就需要对大量电池数据进行快速、准确的采集、处理与分析。
2、传统的电池管理系统通常采用单一通道数据采集，典型的数据处理方式为轮询方式，中位机轮询每个通道，假如系统接64个下位机，要将64个下位机全部轮询一遍，耗时较长，增加了电池数据的管理处理耗时。
3、但随着电池组规模的扩大，控制的需求增加，电池管理系统已经不能满足对数据传输的高要求，现有方案的数据传输效率低，影响电池组的产能，因此采用多通道数据采集变得更为迫切。
4、以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本申请的构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，也非必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日之前已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于sopc架构的多通道并行电池管理系统，能够快速实现电池组数据高效传输及处理，提升数据传输的性能和响应时间。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基
4、所述中位机还配置有sopc架构的zynq芯片，所述zynq芯片包括通过axi-lite协议进行通信的处理系统和pl模块，其中，所述处理系统配置有emmc存储器，所述处理系统连接所述上位机，所述pl模块被配置为通过所述rs485接口接收所述电池通道的多组电池数据；
5、所述电池管理系统通过以下任务划分方式对多通道并行的电池数据进行处理和传输：
6、所述pl模块采用并行处理的方式对所述多组电池数据进行协议解析以卸载所述电池数据中的帧头、数据长度位、功能位、检验位、帧尾以得到纯数据，并采用dma方式将所述纯数据通过axi总线传输至所述处理系统；
7、所述处理系统对所述纯数据进行组包并将组包数据保存至所述emmc存储器，并通过以太网将存储在所述emmc存储器中的组包数据发送至所述上位机。
8、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述中位机可配置64个rs485接口以连接64个下位机，每个下位机可配置连接8个通道电池；
9、所述电池管理系统通过所述任务划分方式对512通道的电池数据进行并行处理。
10、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述pl模块为fpga，其被配置为同时并行接收所有下位机的数据包，并同时并行卸载处理所接收到的数据包；
11、所述处理系统还配置有ddr3存储器，其包括两片256m×16bit规格的ddr3 sdram，以将数据位宽拼成32位，所述ddr3存储器被配置为对所述fpga卸载处理数据包得到的所述纯数据进行缓存。
12、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述pl模块在将所述纯数据通过axi总线传输至所述处理系统之前还包括：
13、所述pl模块对所述纯数据进行加密处理。
14、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述pl模块采用aes或rsa加密算法对所述纯数据进行加密，并采用哈夫曼编码或lz77方式对数据进行压缩后再作传输处理。
15、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，本专利技术提供的电池管理系统还包括显示屏，所述pl模块还配置有与所述显示屏连接的hdmi显示接口，以实现所述显示屏显示所述存储在所述emmc存储器中的组包数据。
16、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述处理系统还配置有qspi flash接口、usb接口及以太网口；
17、所述pl模块还配置有jtag调试口。
18、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述处理系统被配置为作为主控端向所述pl模块发起数据传输请求，以及作为从属端响应所述pl模块的访问请求。
19、根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于sopc架构的多通道并行电池数据传输方法，包括以下步骤：
20、下位机连接多个通道电池，以获取多通道的电池数据；
21、配置中位机：所述中位机具有zynq芯片，其包括通过axi-lite协议进行通信的处理系统和pl模块；
22、所述pl模块通过rs485接口从所述下位机并行接收多通道的电池数据；
23、所述zynq芯片通过以下任务划分方式对多通道的电池数据进行处理和传输：
24、所述pl模块采用并行处理的方式对所述多通道的电池数据进行协议解析以卸载所述电池数据中的帧头、数据长度位、功能位、检验位、帧尾以得到纯数据，并采用dma方式将所述纯数据通过axi总线传输至所述处理系统；
25、所述处理系统对所述纯数据进行组包并将组包数据保存至emmc存储器，并通过以太网将存储在所述emmc存储器中的组包数据发送至上位机。
26、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，在将所述纯数据通过axi总线传输至所述处理系统之前，还包括：
27、所述pl模块采用加密算法对所述纯数据进行加密，并采用哈夫曼编码或lz77方式对加密数据进行压缩。
28、本专利技术提供的技术方案带来的有益效果如下：
29、a. 多通道并行电池数据传输有利于满足新能源汽车与储能系统对电池管理的高精度、高效率要求，采用并行传输思路，解决了rs485通道长时间占用的问题，符合信息技术发展带来的智能化、网络化管理的趋势；
30、b. 通过提升数据发送与处理的并行度，实现电池状态的实时、精准监测，增强故障预警能力，保障系统安全稳定运行，并利用云端计算资源进行深度数据分析，提升电池使用的整体效益；
31、c. sopc架构将任务划分，由pl模块和ps分别承担各自的任务，有效解决资源不够的问题：pl模块作数据卸载得到纯数据，并采用dma方式将所述纯数据搬到axi总线上；ps对所述纯数据进行组包并将组包数据保存至emmc存储器，并通过以太网将存储在所述emmc存储器中的组包数据发送至上位机。
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1.一种基于SOPC架构的多通道并行电池管理系统，其特征在于，包括上位机、中位机和下位机，其中，所述中位机设置有多个用于连接下位机的RS485接口，每个下位机配置有多个用于传输电池数据的电池通道；
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述中位机可配置64个RS485接口以连接64个下位机，每个下位机可配置连接8个通道电池；
3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述PL模块为FPGA，其被配置为同时并行接收所有下位机的数据包，并同时并行卸载处理所接收到的数据包；
4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述PL模块在将所述纯数据通过AXI总线传输至所述处理系统之前还包括：
5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述PL模块采用AES或RSA加密算法对所述纯数据进行加密，并采用哈夫曼编码或LZ77方式对数据进行压缩后再作传输处理。
6.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，还包括显示屏，所述PL模块还配置有与所述显示屏连接的HDMI显示接口，以实现所述显示屏显示所述存
7. 根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述处理系统还配置有QSPIFLASH接口、USB接口及以太网口；
8.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述处理系统被配置为作为主控端向所述PL模块发起数据传输请求，以及作为从属端响应所述PL模块的访问请求。
9.一种基于SOPC架构的多通道并行电池数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的多通道并行电池数据传输方法，其特征在于，在将所述纯数据通过AXI总线传输至所述处理系统之前，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于sopc架构的多通道并行电池管理系统，其特征在于，包括上位机、中位机和下位机，其中，所述中位机设置有多个用于连接下位机的rs485接口，每个下位机配置有多个用于传输电池数据的电池通道；
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述中位机可配置64个rs485接口以连接64个下位机，每个下位机可配置连接8个通道电池；
3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述pl模块为fpga，其被配置为同时并行接收所有下位机的数据包，并同时并行卸载处理所接收到的数据包；
4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述pl模块在将所述纯数据通过axi总线传输至所述处理系统之前还包括：
5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述pl模块采用aes或rsa加密算法对所述纯数据进行加密，并采用哈...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖明勋，吴翼虎，朱江伟，
申请(专利权)人：苏州国科测试科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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