基于CAN总线的电动汽车动力电池组采集系统设计

《基于CAN总线的电动汽车动力电池组采集系统设计》 电动汽车的核心技术之一是电池技术，而电池性能的研究依赖于大量实验数据的动态采集。基于CAN（Controller Area Network）总线的电池组采集系统，能有效解决这一问题，为电池性能的研究提供可靠的数据支持。 CAN总线是一种广泛应用在汽车控制和测试中的串行通信协议，因其实时性好、抗干扰能力强、结构简洁、成本低等特点，成为电动汽车通信的趋势。在电动汽车中，CAN总线网络通常包括多个电池组，每个电池组由多个电池串联组成，每个电池组配备一个测量单元。例如，系统设计中可能包含16组，每组10节电池，每组都有一个独立的测量单元。 每个测量单元采用集成化设计，利用如LTC6802这样的电池管理芯片，它可以高精度地测量电池电压、温度等参数。LTC6802通过SPI接口与单片机通信，如P87C591，该单片机集成了CAN控制器和A/D转换模块，负责电池组的电压和温度信息采集，并通过CAN总线将数据传输给电池管理ECU（Electronic Control Unit）。 电池管理ECU构成了CAN总线网络的核心，它不仅处理来自各电池组的数据，还与其他车辆控制系统通过另一CAN控制器连接，形成整车的通信网络。这种网络拓扑结构确保了数据的高效传输和系统的稳定性。 系统软件部分，采用8051系列C语言编程，遵循模块化设计原则，包括CAN初始化、数据发送和接收、A/D转换以及定时中断等子程序。CAN初始化是设置CAN控制器的工作模式、时钟、接收滤波器等，以确保数据通信的准确性和实时性。 此外，上位机数据采集采用了USB-CAN模块，结合LabVIEW软件，利用VCI函数库实现对CAN总线数据的实时采集和分析。上位机不仅可以实时显示电压、电流、温度等参数曲线，还能记录和分析数据，对电池组的运行状态进行统计评估，如单节电池的最高电压、最低电压、平均温度等关键指标。 基于CAN总线的电动汽车动力电池组采集系统，通过高效的数据采集和处理，为电池性能研究提供了强大支持，有助于推动电动汽车电池技术的进步，进而促进整个电动汽车行业的快速发展。