电动汽车动力电池在线监测系统研究

面对日益严重的能源短缺与环境恶化问题,寻求资源、环境与社会、经济相互促进与协调发展的可持续发展模式已成为世界性潮流,为了汽车工业的持续发展,以开发和推广电动车、多种燃料汽车为主要内容的“绿色汽车”工程已在全世界范围内展开。目前,融合了多种高新技术的纯电动汽车、混合动力电动汽车,展现了汽车工业的美好未来。能源供给是电动汽车产业链中的一个十分重要的环节,能源供给模式与电动汽车的发展紧密相连。目前,电动汽车的能源供应可分为两种模式,即插充模式和换电池模式。在插充模式下,购买电池的初期投资成本很高,直接导致了电动汽车价格居高不下。另一方面长时间的充电,严重影响了汽车的便捷性。而基于电池租赁的换电池模式,电池的初期投资成本由电网公司承担,能够显著降低用户的初始购车费用。此外,采用换电方式一般可在数分钟内完成换电过程,其便捷性即使与常规能源汽车相比也毫不逊色。因此,不难预见,换电模式将成为未来电动汽车重要的发展模式之一。本文主要针对电动汽车换电模式,对电动汽车动力电池在线监测技术进行研究,建立了一套动力电池远程在线监测系统,对动力电池组进行实时监测。针对不同的应用情形,设计了两种数据采集模式:直接采集模式和BMS采集模式。可将采集的数据通过GPRS无线网络发送到上位机监测软件,在上位机软件中对数据进行显示、处理、存储等。从而能有效掌握动力电池的运行状态,为企业的运营和电池保养提供支撑。本文选用STC公司生产的增强型51单片机STC12C5A60S2作为主控制器,先后完成了系统的硬件电路设计和PCB绘制,并在keil uvision4集成开发环境中,用C语言完成了在线监测终端控制程序的编写与调试,包括电压、温度采集程序,CAN总线收发程序,CAN与RS232协议转换程序,串口收发程序等。最后完成了在线监测终端的软硬件调试,以及与上位机监测软件的联合调试,试验结果表明,系统基本能够实现预定的功能,具备较高的测量精度。

电动汽车; 动力电池; 电压监测; CAN总线;

胡战虎; 王志平;

TM912;U469.72

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