基于CAN总线电池性能监测系统设计

王海龙，左付山，杨 柳，张 营

(南京林业大学汽车与交通工程学院，江苏南京 210037)

0 引言

插电式混合动力汽车(PHEV)具有动力输出方式复杂、电池充放电状态多样以及电池容量大等特点，这些特点使得PHEV在使用过程中电池的安全性能需求更高，使用寿命需要更长，因此对于动力电池的运行性能进行实时的评价诊断很有必要[1]。CAN总线是一种具有高性能和可靠性的串行通信协议[2]，广泛应用于汽车、船舶等[3]。基于动力电池通信高安全性、高可靠性、抗干扰能力强、实时性好、容错性高等要求，CAN总线的数据通信性能好，成为首选的通信方式。同时，在对动力电池进行运行性能评价时，电池参数的采集与获取是第一步也是最重要的一步。然而，由于一般的PHEV中电池的各项参数数据是保密的，为了获取诊断参数进行后期的故障诊断，本文以一款PHEV的三元锂电池为研究对象，以提高电池使用过程中的安全性和可靠性为目标，基于CAN总线通信方式，进行了动力电池数据监测系统软硬件的开发。

1 硬件系统整体结构

PHEV的动力电池监测系统的整体架构[4-5]主要由电池数据采集模块和数据通信控制模块2部分组成。硬件系统整体结构图[6]如图1所示。本文选择MC9S08DZ60作为电池监测系统的主控芯片，以DS2438作为电池采集模块的监测芯片，MC9S08DZ60主控芯片与DS2438监测芯片之间采用CAN总线的通信方式。DS2438监测芯片可以对电池数据进行采集，并将采集到的信息通过单总线传递给主控芯片；主控芯片可先将相应的电池状态数据存储并做出基础的处理，然后通过CAN控制器和收发器将数据传输至CAN总线，并通过USBCAN分析仪传递给上位机，上位机可以显示电池的数据以及利用监测到的数据进行检测诊断。……