电车蓄电池充放电参数实时检测系统.pdf

2013年
仪春木与传戒器
第9期
Instrument Technique and Sensor
No 9
电车蓄电池充放电参数实时检测系统
吴志勇',田佳平2,李盘请,鞠传香
(1.山东理工大学计算机科学与技术学院,山东淄博255049;2.北京航空航天大学电子信息工程学院,北京100191)
摘要:为监控电车蓄电池充放电工作状态,及时发现电池异常问题,设计实现了蓄电池充放电参数实时检测系统。介
绍了检测系统的系统结构,包括下位机电池检测单片机系统和上位机充放电参数实时监测管理软件系统两部分,以及充
放电硬件结构。然后,设计实现了上位机和下位机通信协议,包括通信数据结构、协议帧命令定义和帧格式等,并给出了
通信流程的说明。最后,设计开发了上位机主机应用程序,实现系统管理和控制。试验表明,该系统检测准确、运行稳定,
能较妤监控电池充放电过程。
关键词:蓄电池;电动汽车;数据采集;通信协议
中图分类号:TP23
文献标识码:A
文章编号:1002-1841(2013)09-0055-03
Storage Battery Charge and Discharge Parameters
Real-time Measuring System in Electric Vehicle
WU Zhi-yong, TIAN Jia-ping, L Pan-jing, JU Chuan-xiang
School of Computer Science and Technology, Shandong University of Technology, Zibo 255049, China)
Abstract: To monitor the working state of charging and discharging of storage battery, timely discovery abnormal problem of
battery, this paper designed and implemented the storage battery charge and discharge parameters real-time measuring system. It
oresented the system structure, including the lower-position battery testing single-chip system and host computer m
nt soft-
ware system of charge and discharge parameters real-time monitoring, and introduced the hardware structure of charge and dis
charge. Then, it designed and realized the communication protocols of the host computer and slave computer, including data struc
ture, communication protocol frame command definition and frame ormat. In addition, it gave the communication process descrip-
tion. And it developed the host application, to control and manage the system. The test shows that the system has high stability and
accuracy, and can better monitor the process of charging and discharging
Key words: storage battery; electric vehicle; data acquisition; communication protocol
0引言
位机PC
作为电动汽车的动力来源的蓄电池,其性能将直接影响车
电池充放电检测系统
辆的运行。除电池本身的制造工艺会影响蓄电池性能外,蓄电
USB/COM
池配组、输入电压、是否过充、过放、充电时长、充电温度等都与
电池性能有极大的关系。为延长蓄电池使用寿命,保证使用安
SoC计算{安全防护告警电路显示电路
全,文中设计开发了电池充放电参数实时检测系统,该系统能
对12块电池进行实时电压、电流、温度、SOC检测。通过系统
单片机系统
提供的运算分析对每块蓄电池的性能做出预估计生成报告,并
对可能影响车辆正常运行的蓄电池提早发出警告,提醒相关维
护人员提前更换蓄电池
温度检测电压检測{电流检测{内阻检测
系统结构
电池检测系统由上位机PC运行的程序和下位机单片机电
池监测裝置构成主从式总线结构,结构框图如图1所示。单片
菩电池01
电池02
蓉电池n
机系统通过电池检测装置采集叢电池的电压、电流和温度数
据,通过USB或串口通道将电池的性能数据传送到上位机,上
图1系统结构框图
位机实时显示蓄电池的状态信息,接收各个监测单元的数据,储、数据传输等功能,主要由信号采集电路、单片机系统通信
并对数据进行分析处理,及时发现劣质电池,启动告警程序。
接口电路、显示电路、告警电路和电源等组成。檢测装置支持
电池检测装置的主要功能是实现誓电池组端电压/电流、实时检测和离线检测,当上位机用户未选择实时检测时,该装
单体电池电压/电流、温度信息的采集,计算处理、监测、数据存置将检测的数据存储在下位机片内存储,通过USB外接口可以
将存储内的数据文件导出。显示电路用来显示电池的电压、电
基金项目:山东省高等学校科技计划项目(J10LC80)
流、温度信息,当电压或温度超过告警门限时,启动告警程序,
收稿日期:2013-01-14收修改稿日期:2013-06-30
发出声光告警,及时发现劣质电池。采集处理后的检测数据通