基于CAN总线的电动汽车整车参数测试网络

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1、基于CAN总线的电动汽车整车参数测试网络摘要:本文介绍了基于CAN总线的电动汽车车载参数测试网络的设计。通过8个基于微处理器的CAN节点采集146项电动汽车参数；通过1个基于PC104的CAN监测节点完成数据的显示和记录，并可通过移动存储器将记录的数据转储，由地面软件分析电动汽车运行过程中的各项参数指标。最后给出了系统在汕头国家电动汽车检测试验基地的试验数据。关键词：CAN总线节点采集参数AMeasurementNetworkforElectricVehicleBasedonCAN-BusAbstract:Thispaperintroducesameasur

2、ementnetworkforelectricvehiclebasedonCANbus.Thereare9CANnodesinthenetwork,8measurenodesbasedonMCUforsampling146parametersand1display&recordnodebasedonPC104forrecordinganddisplayingtheinformation.Byflashdisk,therecordeddatacanbetransferredtoPConthegroundwhereeachparametercanbecurved

3、andanalyzed.Atlast,itticksofftheexaminationresultinShantouNationalElectricVehicleTestingBase.Keywords:CANBus,Node,Sample,Parameter1、引言现代交通的迅猛发展带来的能源与环境危机已经成为世界性的难题。发展电动汽车，采用清洁能源，被认为是最好的解决方案之一。为此，各国投入了大量的人力物力进行电动汽车的研究，并取得了可喜成果。电动汽车不仅包括传统汽车的运行速度、行驶里程等参数，还包括电动汽车独有的能耗、电源电压、电流及电机转速等电气参数

4、，参数多达100多项。掌握这些参数对于分析电动汽车整体运行性能有着重要意义。这些参数类型各异、位置分散，要想集中测量存在很大困难。因此，需要分散测量，再通过监控节点集中显示和记录的方式构造测试网络。控制器局域网CAN（controllerareanetwork）能有效支持分布式和实时控制的串行通讯，与其它现场总线相比，它具有简单可靠、速率高、无主从以及连接方便等诸多优点，是一种在汽车车载测控网络中成熟应用的总线形式。因此，我们选用CAN总线构造电动汽车整车参数测试网络。2、CAN总线网络总体结构2.1监测网络总体结构电动汽车整车运行参数监测网络共由9个CAN

5、节点构成，包括1个负责网络调度与数据处理的PC104监控节点和8个单片机数据采集节点。8个数据采集节点包括1个车辆参数采集节点、1个动力电池参数采集节点、1个辅助电池参数采集节点、1个电机参数采集节点和4个电池参数采集节点。由于动力电池节点、辅助电池节点和电机节点采集的参数都是电压、电流以及充放电的能量，因此可以将这三个节点作为一类节点设计，统称为电量参数采集节点。动力电池由40节12V铅酸蓄电池串联而成，串联电池组的性能取决于每节电池的性能，40组电池参数在4个电池节点中分别进行测量，每个节点负责测试10节电池的参数，因此4个电池参数采集节点是另一类数据采

6、集节点。此外，还有1个车辆参数采集节点，主要采集车辆的各种状态，包括车辆启动、停止，空调的开关状态，发动机的转速（针对混合动力车），电机转速。因此这个系统包括了3类数据采集节点，即电量节点、电池节点和车辆节点。整个系统的结构如图1所示。在整个的系统中，共有3类8个数据采集节点，完成146项参数的采集。采集的数据通过CAN总线将数据发送到监控节点，监控节点也通过微处理器完成总线上数据的接收。同时，该节点通过双口RAM和一台PC104计算机的ISA总线通讯，PC104通过双口RAM获取监控节点从总线上收到的数据，并将数据进行显示和记录。同时，PC104还通过一个

7、串行口直接接收GPS数据接收板的车辆速度、经纬度和时钟信息，并作为同步信息进行记录和显示，以便将汽车的实时性能与速度和运行地况联系起来。信息每0.5秒记录一次，采用变化记录的数据压缩算法，并以*.dat文件格式进行存储。2.2网络中传输的信息微处理器CAN控制器CAN收发器外界参数节点内部结构CAN总线图2CAN节点结构示意图CAN总线是通过信息帧传输数据的，可分为数据帧、远程帧、错误帧和超载帧。信息以报文为单位传输，不同的报文以标识符（ID）进行区分，标识符越小，报文的优先级越高。智能接收节点双口RAM随动设置参数PC机数据处理与分析系统U盘PC104IS

8、A总线串口1PC104车载装置USB串口2GPS接收