电动汽车电池管理CAN总线通讯系统设计

程 博，叶 敏，孔德刚，曹秉刚

(1.长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室，陕西 西安 710064；2.西安交通大学机械工程学院，陕西 西安 710049)

能源危机与环境问题的日益严重，导致电动汽车越来越得到重视，电动汽车总线及通信协议研究作为一项关键技术，能有效保证整车动力总成系统的可靠实时控制。控制器局域网(Controller area network,CAN)总线[1-2]是目前在电动汽车上应用最广泛的通信协议，其研究得到了广泛的重视。文献[3-4]提出了基于CAN总线的电动汽车控制系统设计。在文献[5-7]中，提出的设计着重从总体流程，CAN总线通讯协议方面对电池管理系统做了深入的研究。在文献[8-9]中，分别对电动汽车灯光控制和液晶显示做了研究。

图1 电池管理系统框图

在本文中，电动汽车的电池管理系统的框图如图1所示。基于CAN总线的电动汽车实时网络通信系统，主要负责采集车体内的信息，主要包含电动车车体运行状况数据以及电池的电压和温度数据。在通讯网络中，将采集的信息通过CAN总线进行传输，然后通过CAN-USB适配卡连接到PC主机上，在主机上完成信息的显示、存储和处理等工作。然后，通过测试软件，对通信过程进行了测试，验证了系统的采集速率和可靠性，并在实际电动车上进行数据实测，得出了电动车空转和实际路面运行的数据图。

1 系统硬件设计

1.1 整体硬件设计

本系统的硬件由两部分组成，一是电动汽车信息采集电路，二是CAN-USB适配器电路。整体硬件框图如图2。信息采集部分主要完成电池和车体信息的检测，分别包括电池电压和温度信息，电池总电压、电池总电流(＋、－)；……