基于CAN總線的新能源汽車電池數據采集方案

　　1.引言

　　隨著全球能源和環境問題的不斷突顯，汽車作為石油消耗和二氧化碳排放的大戶，我國汽車保有量的持續攀升，不僅給能源帶來危機，同時傳統汽車排放的尾氣給環境帶來了巨大的危害，汽車行業需要進行革命性的變革，發展新能源汽車已經成為世界各國的共識，隨著科學技術的進步，以節能、環保、安全為終極目標的電動汽車、混合動力電動汽車以及燃料電池電動汽車的研發與應用已成為全世界各國汽車產業發展的重點。我國更是將其列入到七大戰略性新興產業之中。

　　發展與挑戰并行，近年來時有發生電動汽車安全事故，引起各方的關注。汽車鋰電池組作為電動汽車的核心零部件，其安全運作保證了電動汽車提供安全行駛環境，保障駕駛人員的生命安全，而鋰電池組數據的采集和分析無疑給汽車電池開發小組以及相關整車部門對電池組的開發和升級提供強有力的數據支持。

　　CAN總線源于汽車行業，其高抗干擾能力，通信穩定，兼容性強等等特點，已經在汽車行業有了長期和穩定的應用，汽車各網絡都應用CAN總線，如動力控制網絡和車身舒適及娛樂網絡等。為了無縫兼容原有的汽車網絡控制和管理系統，新能源電動汽車的電池組的通信與管理將CAN總線作為首選。由于電動汽車的電池組的容量和數量決定汽車的駕駛性能，其動力電池需上百個單體電池組合使用，通常電動乘用車都會采用40至100個電池單體組成來保證基本的駕駛行程保障。一方面，為了保證單體電池的一致性、提升電池組的整體壽命以及研究電池和提升其效率，必須采集大量的電池數據進行分析，需要有效對每個單體電池的工作參數電壓、電流、電量進行監測、采集，并行配合汽車的速度、發動機轉速、電機轉速等等動力參數來分析電池的動力轉換率，所以需要大批量采集電池組中每個單體的工作參數。

　　另一方面，國內不同城市相應提出對新能源汽車運行數據采集參數及要求，除了需要采集動力電池組相關的參數，還需要將動力電池溫度、電池故障碼、電機故障碼，GPS信息、里程等等超過20組的參數進行采集，在此背景下本文介紹和提供基于CAN總線采集新能源汽車電池數據方案，采用汽車CAN總線數據記錄儀neoVI FIRE運用大容量存儲完成所有參數的保存，而且離線式記錄的方式免去了人為跟車的工作，上位機配置軟件Vehicle Spy3提供邏輯化和功能化的記錄方案，目前該方案已經應用在多家新能源汽車電池研究部門。

　　2.電動汽車電池采集現狀

　　由于電動汽車是新興產業，由于多種原因造成未能大規模推廣及使用，為了深入研究電動汽車及提升 電動汽車的競爭力，很多汽車研究院高校等機構都會配套不同的電池數據記錄設備，并沒有統一的標準；不同的電池數據記錄儀有不同的采集參數，生成的記錄文件各不相同，導致互通性和兼容性不強。有一些電池數據記錄儀的外觀各異，可能不符合汽車上的安裝要求，同時可能達不到大數據量的記錄和存儲功能。

　　本文根據電動汽車對數據采集的實際需求，提供一款多通道車用數據記錄儀neoVI FIRE。其一方面可以記錄電動汽車實際運行時的電池狀態，如單體電池電壓，電流，溫度，容量等。另一方面，neoVI FIRE的多通道功能可以同時記錄汽車動力CAN總線上的實車數據（DBC解析后的），比如車速、發動機轉速、里程等等動力CAN相關的數據。為電動汽車電池的研究和提升電池驅動能力提供多方面的數據支持。

　　本文選自電子發燒友網7月《汽車電子特刊》Change The World欄目，轉載請注明出處！