动力电池测试平台数据采集系统设计

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摘要:随着能源危机和环境污染问题在全球汽车产业发展过程中的重要性越来越多地被提及在各个层面,汽车工业已经开始推进清洁燃料汽车和电动汽车等新型发展路线。动力电池是电动汽车的主要能量存储系统,是关键核心部件,其性能对新能源汽车的发展起着至关重要的作用,所以动力电池的应用场合不断增加。储能技术的研究和发展也在如火如荼的展开。电池管理系统也在不断的发展和在技术上面进行转变和创新。搭建动力电池测试平台主要是用来研究电池的控制策略(SOC估算、均衡条件判断、功率预测、故障判断等),并且具有较好的扩展性,可根据后续的研究的需求对功能进行扩展。可以使得新平台功能更多、数据更加准确并且更加高效,为动力电池的测试提供更为有效的支持。本设计是依托动力电池组测试平台,对数据采集系统进行技术的更新和提高。本采集系统的设计是由单体数据采集系统以及电池组的安时瓦时测量系统两部分组成。其中,单体数据采集系统用于采集电池组中单体电池的电压和温度。电池组安时瓦时测量系统用于电池组总电压、总电流、瞬时功率、安时和瓦时的高精度测量。本设计对现有设计进行了创新和改善,满足了新型的电池测试平台的对于单体电压、单体温度以及总电压、总电流和安时瓦时的新的要求。通过改良单体温度采集电路的设计以及元器件的升级,改善了单体温度的稳定性和线性度;通过依靠上位机与CAN总线的软件设计,使得采集单元之间满足了同步性的要求;采用高速DSP并简化了系统的隔离环节,改善了系统对总电压以及电流采集的线性度和稳定性,并且提高了系统的采集速率,有效的完成相应指标。本设计通过比较各种采集技术并对现有方案以及动力电池测试平台数据采集系统的相关技术理论进行分析,研究出新型的设计方案,包括硬件和软件设计以及相关技术的介绍和深入分析,最后通过实验验证,保证了各项技术指标的完成。
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