用于电源模块的监控系统及电源模块管理系统.pdf

1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202410017518.X(22)申请日 2024.01.05(71)申请人 西安图为电气技术有限公司地址 710076 陕西省西安市高新区天谷八路156号软件新城云汇谷A2东101(72)发明人 卜 兆祥肖正虎刘中伟李常杰唐甲义(74)专利代理机构 西安亚信智佳知识产权代理事务所(普通合伙)61241专利代理师 段国刚(51)Int.Cl.H04L 12/40(2006.01)H04L 12/18(2006.01)H04L 43/045(2022.01)G06F 13/42(2006.01)G

2、06F 8/65(2018.01)(54)发明名称一种用于电源模块的监控系统及电源模块管理系统(57)摘要本发明是关于一种用于电源模块的监控系统及电源模块管理系统，监控系统包括：通讯模块，所述通讯模块通过兼容的多种通信方式与电源模块通信连接；实时监控模块，所述实时监控模块通过所述通讯模块获取所述电源模块的实时数据并进行实时显示；日志存储模块，所述日志存储模块通过所述通讯模块获取预先存储在所述电源模块的运行日志信息，并存储所述运行日志信息；升级模块，所述升级模块通过所述通讯模块将待更新的文件发送至所述电源模块并升级所述电源模块；其中，兼容的多种通信方式包括RS485通信和CAN通信。本发明在实现

3、兼容多种通信方式的情况下，实现了对电源模块的运行日志存储和软件在线升级的功能。权利要求书1页 说明书6页 附图9页CN 117527478 A2024.02.06CN 117527478 A1.一种用于电源模块的监控系统，其特征在于，包括：通讯模块，所述通讯模块通过兼容的多种通信方式与电源模块通信连接；实时监控模块，所述实时监控模块通过所述通讯模块获取所述电源模块的实时数据并进行实时显示；日志存储模块，所述日志存储模块通过所述通讯模块获取预先存储在所述电源模块的运行日志信息，并存储所述运行日志信息；升级模块，所述升级模块通过所述通讯模块将待更新的文件发送至所述电源模块并升级所述电源模块；其中，

4、兼容的多种通信方式包括RS485通信和CAN通信。2.根据权利要求1所述的用于电源模块的监控系统，其特征在于，所述通讯模块通过交互界面获取通信方式的选择信息，并根据对应的通信协议与所述电源模块通信连接；其中，所述通信协议至少包括：铁塔协议、ModBus协议和CAN协议。3.根据权利要求1所述的用于电源模块的监控系统，其特征在于，还包括：并机监控模块，所述并机监控模块对所述实时监控模块的所述实时数据进行解析以获取所述电源模块的实时状态信息。4.根据权利要求3所述的用于电源模块的监控系统，其特征在于，所述并机监控模块根据所述实时状态信息以不同颜色显示所述电源模块的实时状态；其中，所述实时状态至少包

5、括：在线，离线和故障。5.根据权利要求4所述的用于电源模块的监控系统，其特征在于，在存在多个所述电源模块时，所述并机监控模块根据多个所述电源模块的实时状态信息，并基于所对应的颜色进行并列显示。6.根据权利要求1所述的用于电源模块的监控系统，其特征在于，所述升级模块判断所述待更新的文件与所述电源模块是否相匹配，在判定相匹配后发送至所述电源模块。7.根据权利要求6所述的用于电源模块的监控系统，其特征在于，在存在多个所述电源模块时，所述升级模块通过广播升级技术对多个所述电源模块发送所述待更新的文件。8.根据权利要求17任一项所述的用于电源模块的监控系统，其特征在于，还包括：示波器模块，所述示波器模块

6、获取所述实时监控模块的实时数据，并生成用于显示的实时数据变化曲线。9.根据权利要求17任一项所述的用于电源模块的监控系统，其特征在于，还包括：参数设置模块，所述参数设置模块通过交互界面获取完成配置的通信参数，所述通讯模块根据所述通信参数与电源模块通信连接。10.一种电源模块管理系统，其特征在于，所述电源模块管理系统包括：电源模块组，所述电源模块组内设置有至少一个电源模块；监控系统，所述监控系统设置为权利要求19任一项所述的用于电源模块的监控系统。权利要求书1/1 页2CN 117527478 A2一种用于电源模块的监控系统及电源模块管理系统技术领域0001本发明实施例涉及电源监控系统技术领域，

7、尤其涉及一种用于电源模块的监控系统及电源模块管理系统。背景技术0002电池管理系统（Battery Management System，BMS）监控系统只提供数据监测和参数设置功能，利用指定的通信方式（RS485通信、CAN通信等）和指定的通信协议与BMS电源模块建立通信，监控系统采用主动向模块请求数据或者被动接收来自模块的数据，实现数据监测和参数设置功能，数据监测功能主要用于实时监测单模块的实时运行数据以及记录多模块的历史运行数据（如电压、电流、故障告警信息等），参数设置功能主要用于设置单模块的一个或者多个运行参数。0003监控系统功能相对单一，都只提供数据监测功能和参数设置功能，并不提供运

8、行日志获取功能和软件升级功能，一旦模块出现故障需要获取运行日志或者需要更新软件就只能返厂，无论是对用户还是对于研发和售后维护人员都有很大的影响。0004监控系统与模块建立通信的方式比较单一，都是仅支持RS485通信或者仅支持CAN通信，兼容性较差，需要准备专用的通信设备，对用户来说并不友好。0005BMS电源模块监控系统提供的记录多模块历史数据功能都是将数据记录到数据库中，查看时需要启动监控系统，然后从数据库中导出数据到监控系统查看，查看历史数据的方式不够灵活，并且操作相对繁琐。0006对于多模块并机的情况，现有的监控系统同一时刻只能获取单个模块的数据和状态，其他模块出现故障告警状态时并不能及

9、时知晓。0007因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。0008需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。发明内容0009本发明的目的在于提供一种用于电源模块的监控系统及电源模块管理系统，进而至少在一定程度上解决无法获取模块运行日志、不支持软件升级以及通信方式单一的问题。0010第一方面，本发明提供一种用于电源模块的监控系统，包括：通讯模块，所述通讯模块通过兼容的多种通信方式与电源模块通信连接；实时监控模块，所述实时监控模块通过所述通讯模块获取所述电源模块的实时数据并进行实时显示；日志存储模块

10、，所述日志存储模块通过所述通讯模块获取预先存储在所述电源模块的运行日志信息，并存储所述运行日志信息；升级模块，所述升级模块通过所述通讯模块将待更新的文件发送至所述电源模块说明书1/6 页3CN 117527478 A3并升级所述电源模块；其中，兼容的多种通信方式包括RS485通信和控制器局域网（Controller Area Network，CAN）通信。0011可选地，所述通讯模块通过交互界面获取通信方式的选择信息，并根据对应的通信协议与所述电源模块通信连接；其中，所述通信协议至少包括：铁塔协议、ModBus协议和CAN协议。0012可选地，还包括：并机监控模块，所述并机监控模块对所述实时监

11、控模块的所述实时数据进行解析以获取所述电源模块的实时状态信息。0013可选地，所述并机监控模块根据所述实时状态信息以不同颜色显示所述电源模块的实时状态，其中所述实时状态至少包括：在线，离线和故障。0014可选地，在存在多个所述电源模块时，所述并机监控模块根据多个所述电源模块的实时状态信息，并基于所对应的颜色进行并列显示。0015可选地，所述升级模块判断所述待更新的文件与所述电源模块是否相匹配，在判定相匹配后发送至所述电源模块。0016可选地，在存在多个所述电源模块时，所述升级模块通过广播升级技术对多个所述电源模块发送所述待更新的文件。0017可选地，还包括：示波器模块，所述示波器模块获取所述实

12、时监控模块的实时数据，并生成用于显示的实时数据变化曲线。0018可选地，还包括：参数设置模块，所述参数设置模块通过交互界面获取完成配置的通信参数，所述通讯模块根据所述通信参数与电源模块通信连接。0019第二方面，本发明提供一种电源模块管理系统，所述电源模块管理系统包括：电源模块组，所述电源模块组内设置有至少一个电源模块；监控系统，所述监控系统设置为上述任一项用于电源模块的监控系统。0020本发明中的上述用于电源模块的监控系统，在实现兼容多种通信方式的情况下，实现了对电源模块的运行日志存储和软件在线升级的功能。附图说明0021此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施

13、例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。0022图1示出本发明示例性实施例中用于电源模块的监控系统的结构示意图；图2示出本发明示例性实施例中日志存储的交互界面示意图；图3示出本发明示例性实施例中实时监控的交互界面示意图；图4示出本发明示例性实施例中DC控制的交互界面示意图；图5示出本发明示例性实施例中参数设置的交互界面示意图；图6示出本发明示例性实施例中与RS485通信总线的连接示意图；图7示出本发明示例性实施例中与CAN通信总线的连接示意图；图8示出

14、本发明示例性实施例中采用更多功能模块的用于电源模块的监控系统的说明书2/6 页4CN 117527478 A4结构示意图；图9示出本发明示例性实施例中并机监控的交互界面示意图；图10示出本发明示例性实施例中固件升级的交互界面示意图；图11示出本发明示例性实施例中配置通信参数的交互界面示意图。具体实施方式0023现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。0

15、024此外，附图仅为本发明实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。0025本发明提供了一种用于电源模块的监控系统，参考图1中所示，包括：通讯模块，实时监控模块，日志存储模块以及升级模块。0026其中，所述通讯模块通过兼容的多种通信方式与电源模块通信连接。所述实时监控模块通过所述通讯模块获取所述电源模块的实时数据并进行实时显示。所述日志存储模块通过所述通讯模块获取预先存储在所述电源模块的运行日志信息，并存储所述运行日志信息。所述升级模块通过所述通讯模块

16、将待更新的文件发送至所述电源模块并升级所述电源模块。0027其中，兼容的多种通信方式包括RS485通信和CAN通信。0028需要理解的是，参考图2所示，本发明提供读取电源模块运行日志的功能，电源模块运行中产生的日志信息会存储到电源模块中，监控系统中点击读取日志菜单弹出读取日志页面，选择电源模块标号（Identity document，ID）和日志保存位置后，点击读取即可开始读取电源模块中的日志信息，读取到的日志信息将会根据协议规定解析成为对应的数据，并实时写入到选择的本地保存位置，最大支持读取10000条日志信息，不足最大能够读取数量时读取全部日志信息。读取流程中可随时取消中断并恢复正常通信，

17、已保存的日志信息不会丢失，可随时在本地保存位置查看。0029还需要理解的是，监控系统可以对电源模块进行在线升级，监控系统向电源模块发送升级指令，然后根据电源模块请求帧序号将对应的升级数据传输给电源模块，并且实时计算升级进度，进度条达到100%后提示升级完成，如果电源模块回复升级失败给监控系统，那么监控系统会提示升级失败的原因。0030还需要理解的是，可以通过多种通信方式与电源模块建立通信，并支持多种协议，可在登录界面选择通信方式以及通信协议：所述监控系统可以通过RS485通信与电源模块建立通信，默认使用自定义电总协议，另外还支持中国铁塔的标准电总协议、自定义RS485Modbus协议、标准Mo

18、dbusRTU协议等多种协议，并且支持客户定制协议。所述监控系统可以通过CAN通信与电源模块建立通信，支持多个厂家的CAN通信设备，默认使用自定义CAN通信协议，并且支持客户定制协议。0031还需要理解的是，参考图3所示，监控系统在交互界面中实时监控的显示页面。监说明书3/6 页5CN 117527478 A5控系统的交互界面也保留有DC控制的页面（参考图4所示）和参数设置的页面（参考图5所示）。0032还需要理解的是，监控系统启动时可以自动检测当前系统语言环境，然后以对应的语言启动，监控系统运行过程中可随时切换语言，国际化兼容性强，可以给各国用户提供良好的使用体验。0033通过上述的用于电源

19、模块的监控系统，在实现兼容多种通信方式的情况下，实现了对电源模块的运行日志存储和软件在线升级的功能。0034下面，将参考图1至图11本示例实施例中的上述用于电源模块的监控系统的各个部分进行更详细的说明。0035在一些实施例中，参考图6和图7中所示，所述通讯模块通过交互界面获取通信方式的选择信息，并根据对应的通信协议与所述电源模块通信连接；其中，所述通信协议至少包括：铁塔协议、ModBus协议和CAN协议。需要理解的是，针对通信方式单一的问题提供的解决方案是监控系统兼容RS485通信和CAN通信，拥有任何一种通信设备都可以与电源模块建立通信，并且支持多种协议（铁塔协议、ModBus协议、CAN协

20、议等），还支持自定义协议，通信方面具有很强的兼容性。0036在一些实施例中，参考图8和图9中所示，监控系统还包括：并机监控模块，所述并机监控模块对所述实时监控模块的所述实时数据进行解析以获取所述电源模块的实时状态信息。需要理解的是，针对多并机时同一时刻只能获取一个电源模块的数据状态，无法获取其他电源模块的状态的问题，本发明在请求数据时会请求其他电源模块的状态，根据电源模块的应答数据分析其他电源模块的状态，并在电源模块ID上以不同颜色显示各电源模块的不同状态，其他电源模块的状态一目了然。并机监控页面记录的电源模块数据可以选择实时写入本地保存，可以随时在本地查看记录的数据内容，并且本地查看数据时，

21、并机监控页面的数据依然可以正常写入，不会互相冲突。0037在一些实施例中，参考图9中所示，所述并机监控模块根据所述实时状态信息以不同颜色显示所述电源模块的实时状态，其中所述实时状态至少包括：在线，离线和故障。需要理解的是，如果电源模块在线则ID按钮修改为蓝色，如果电源模块离线则ID按钮修改为灰色并且禁用，如果电源模块处于故障状态则ID按钮修改为红色，如果电源模块处于告警状态则ID按钮修改为橙色，根据ID按钮的颜色即可判断所有电源模块的状态。0038在一些实施例中，参考图9中所示，在存在多个所述电源模块时，所述并机监控模块根据多个所述电源模块的实时状态信息，并基于所对应的颜色进行并列显示。需要理

22、解的是，多个电源模块实时状态显示，最大支持同时监控32个电源模块，系统主界面上设置有32个ID按钮，点击ID按钮即可监控ID对应的电源模块，而协议中规定读取电源模块的模拟量数据时，该电源模块需要将对应数据和其他电源模块的状态一起回复给监控，监控收到数据后进行解析，并根据解析结果修改ID按钮的状态。0039在一些实施例中，参考图8和图10中所示，所述升级模块判断所述待更新的文件与所述电源模块是否相匹配，在判定相匹配后发送至所述电源模块。需要理解的是，监控系统中点击固件升级菜单弹出固件升级页面，首先需要选择升级文件，选择完成后系统会判断此文件是否与当前电源模块匹配并对文件进行全文校验，确保升级文件

23、正确，防止文件错误导致升级完成后电源模块死机；文件检验通过后系统向电源模块下发升级指令，电源模说明书4/6 页6CN 117527478 A6块应答后表示握手成功，此时监控和电源模块会将通信的波特率由9600bps提高到125kbps，用于快速传输升级文件；握手成功后电源模块开始向监控系统请求升级数据，监控系统收到请求升级数据的指令并验证通过后将数据发送到电源模块，由于升级文件较大，数据将会分包进行传输，监控系统根据电源模块请求升级电源数据时携带的编号计算升级进度，升级进度达到100%即表示升级成功，如果出现升级失败的情况，监控系统也会提示出具体的错误原因。0040在一些实施例中，参考图10中

24、所示，在存在多个所述电源模块时，所述升级模块通过广播升级技术对多个所述电源模块发送所述待更新的文件。需要理解的是，对于在线升级功能，监控系统不仅支持单机升级，还支持多并机广播升级，可以同时对多个模块进行升级，无论是RS485通信还是CAN通信都支持广播升级，对于大批量的升级场景，可以大幅提高升级效率，节约时间。在采用RS485通信广播升级技术时，由于采用RS485半双工通信，这意味着广播升级场景下，监控系统向模块发送数据时，模块不能进行应答，否则会造成总线数据错乱，由此衍生出的问题是不能知晓监控系统广播发送的数据各电源模块是否收到以及电源模块收到的数据是否检验通过，为解决此问题，采用标志判定法

25、确定数据广播传输结果。标志判定法的原理是：多个电源模块之间通过CAN通信并机，监控系统广播升级时每发送一帧数据完成后等待固定时间，然后再发送一帧检查数据传输结果的广播帧，电源模块之间竞争出ID最小的电源模块，由该电源模块汇总各电源模块接收升级数据的结果以及电源模块的在线状态并发送给监控系统，监控系统收到汇总数据后判断接收结果，如果有电源模块在线并且接收数据的结果是失败，那么监控系统就重发这一帧数据，如果全部接收成功了，那就发送下一帧数据，如此循环即可。全部升级数据传输完成后等待1分钟让电源模块执行升级操作，然后同样使用标志判定法查询升级结果即可。0041在一些实施例中，参考图8中所示，监控系统

26、还包括：示波器模块，所述示波器模块获取所述实时监控模块的实时数据，并生成用于显示的实时数据变化曲线。需要理解的是，监控系统中还内置示波器功能，可以将一个或者多个数据源添加到示波器（电流、功率、温度等），自动绘制数据变化曲线，能够很好的反映数据的变化趋势，数据源可以是来自通信的实时数据，也可以是历史数据或者本地数据。实时监测的数据可以直接添加到示波器，实时生成数据变化曲线；对于多并机时的运行数据除了可以记录到数据库，还提供实时记录到本地的功能，记录到本地的数据可以很方便的随时查看，不需要启动监控系统再从数据库导出，记录到的数据可以作为内置示波器的数据源。0042在一些实施例中，参考图11中所示，

27、监控系统还包括：参数设置模块，所述参数设置模块通过交互界面获取完成配置的通信参数，所述通讯模块根据所述通信参数与电源模块通信连接。需要理解的是，本发明支持多种通信方式和协议，监控系统启动后弹出登录窗口，用户可以在此窗口选择需要使用的通信方式（RS485通信或者CAN通信）和对应的通信协议，并配置对应的通信参数，配置完成后点击登录，监控系统就会按照配置的通信参数运行，如果用户不进行配置，则系统按照默认的通信参数运行，从而实现通信的高兼容性。本发明不仅支持单模块的单个参数设置和批量设置，还支持多模块参数同步，可以将某个模块的参数同步给其他模块，也可以导出参数文件，然后导入到其他模块再进行批量设置，

28、设置方式灵活多变。0043本发明还提供一种电源模块管理系统，所述电源模块管理系统包括：电源模块组说明书5/6 页7CN 117527478 A7以及监控系统。0044其中，所述电源模块组内设置有至少一个电源模块。所述监控系统设置为上述任一项的用于电源模块的监控系统。0045在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或

29、多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。0046本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。说明书6/6 页8CN 117527478 A8图 1说明书附图1/9 页9CN 117527478 A9图 2说明书附图2/9 页10CN 117527478 A10图 3说明书附图3/9 页11CN 117527478 A11图 4说明书附图4/9 页12CN 117527478 A12图 5图 6说明书附图5/9 页13CN 117527478 A13图 7图 8说明书附图6/9 页14CN 117527478 A14图 9说明书附图7/9 页15CN 117527478 A15图 10说明书附图8/9 页16CN 117527478 A16图 11说明书附图9/9 页17CN 117527478 A17