导言
本文所提出的现已完结并使用的解决计划可以多路同步全程实时监控电池的测验状况，先完结测验前PC端的监测装备，经过RS485接口和CAN总线实时回来继电器在线衔接状况，再依据需求操控与测验项目类型相应继电器的舱位。监测开端后，电池电压、电流及温度等信息实时传输到操控室的PC上，可以经过灵敏在线修改的数据曲线反映测验量的改变趋势，一起也可由记载的历史数据检查要害点的状况。
体系功用需求剖析
依据实践需求，体系整体需求完结的功用有：
（1）信号并重与操控线路完好性测验：电池测验项目有充电、标称短路、实测短路、过放放电、强制放电和放电维护等，测验前，能将反映实践硬件衔接并与测验项目对应操控电路完好性的继电器信号以及丈量外表当时值经过RS485和CAN反应到PC监控界面上。
（2）测验安全快捷性与主动化：监控界面应有急停按钮，在产生意外时经过操控急停继电器能有用堵截测验线路，一起保存当时测验状况以便排除故障后康复测验。测验前装备电池电压、电流与温度的限值，一起操控测验时刻，在遇到突发状况或到达预设方针时主动停止测验。
（3）测验数据记载与处理：由需求确认采样时刻距离，数据以曲线方法实时显现，坐标时刻与数据量程可主动动态调整以分量调查趋势需求。数据实时存储挑选功率高的二进制文件方法，历史数据导出回放有两可选项：Excel表格与曲线方法。曲线可灵敏修改，如平移、部分扩大缩小和多条曲线单显与多显等。别的光标可盯梢曲线移动并动态显现数值。http://www.industryinspection.com
体系硬件规划
如图1所示，由体系功用需求剖析知，该电池安全监测体系可分为三部分，别离是数据并重层、数据传输层与坐落用户终端PC上的数据处理层。用户经过单片机操控继电器电路来发动预设的测验项目，丈量外表实时显现电池数据，并经过RS485接口由单片机并重，然后并重单片机提取整合有用的电池实时数据经由 CAN总线传输到PC上。电池监测软件实时曲线显现并存储接纳到的电池数据，并与相关合格历史数据等进行归纳比较，剖析电池的牢靠安全性。依托层间通讯协议，电池监测体系的层模块化规划提高了体系的可维护性与可扩展性。
图1 电池安全项目测验体系整体规划框图
本规划选用德国Infineon Technologies公司推出的具有增强C166SV2架构的XC2267M单片机，集成了电压调节器和多种振荡器，具有超低耗电的待机与操作形式。丈量外表挑选上海托克智能外表有限公司的智能数显表，带有RS485串行通讯接口，上下限报警继电器输出（250V/3A），丈量频率可达10Hz，可选量程随丈量数值动态主动切换。
1 继电器电路操控
依据体系功用可以需求剖析，可知对单片机继电器操控板的要求是测验前电池监控电路完好性查验和测验完毕或意外产生时及时有用堵截电路。
图2为继电器芯片操控电路图，反映实践硬件衔接并与测验项目对应操控电路完好性的继电器信号经过4#ST与5#ST经由单片机IO口与CAN总线传输到监控界面上。然而由PC监控端经过CAN总线宣布的操控指令转化为单片机输出引脚的凹凸电平，再经由继电器芯片引脚4#Rly与5#Rly经过引脚 4#Load与5#Load操控继电器开合。
图2 继电器芯片操控电路图
2 数据并重与传输
丈量外表与电池数据并重单片机经过MODBUS/RS485串口进行通讯，网络作业方法设置为半双工，经过操控单片机输出引脚的凹凸电平触发完结，接口选用屏蔽双绞线传输。RS485接口选用平衡驱动器和差分接纳器的组合，抗搅扰才能强，能完结多站点联网高速率通讯，而且接口信号电平低，不易损坏接口电路的芯片。
CAN（Controller Area Network）是一种具有国际标准一起性价比又较高的现场总线，是由德国Bosch公司为分布式体系在强电池搅扰环境下牢靠作业而开发的，该串行数据通讯网络能有用支撑分布式操控和实时操控，硬件的过错检定特性增强了其纠错和抗搅扰才能，高达1Mb/s的数据传输速率使得实时操控得以容易完结。CAN总线选用了多主劣质式总线结构，具有多站运转和涣散裁定的串行总线以及播送通讯的特色，可在节点之间完结自在通讯。
一个典型的CAN节点由带有CAN操控器的MCU和CAN收发器构成。CAN收发器树立CAN操控器与物理总线之间的衔接，操控逻辑电平信号在CAN操控器和物理总线的物理层之间的传递。CAN操控器碑文CAN协议，用于信息缓冲和滤波。
Infineon XC2267M的MultiCAN模块是依据CAN V2.0B active技术规范规划的，多达6个独立的CAN节点与一切CAN节点共用的256个独立报文目标，CAN节点位时序都来自外设时钟（fCAN），由一对接纳和发送引脚将每个CAN节点和总线收发器衔接起来，图3为CAN操控器模块概览。
图3 MultiCAN模块概览
图4为CAN接口电路图，我们Infineon XC2267M内部集成了MultiCAN模块，因此在外设上只需考虑CAN收发器，体系选用了PCA82C250T芯片，其与CAN总线的接口部分采取了安全与抗搅扰办法。CANH和CANL与地之间并联了2个68pF的小%&&&&&%，可滤除总线的高频搅扰。一起其与地之间别离接有一个双向瞬变按捺二极管 SMBJ6.5CA，起过压维护效果，能在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压胁迫到预订水平。别的芯片PCA82C250T的Rs引脚上接有一个 1.6的斜率电阻，该电阻巨细可依据总线通讯速率恰当调整。
图4 CAN接口电路图
上位机软件规划
VB（Visual Basic）是一种可视化的、面向目标和选用事情驱动方法的结构化府第程序规划语言，具有高效、快速和界面规划功用强大的特色。图5为依据VB开发的电池安全监测软件的构成框图，完结功用已分量前述体系功用需求剖析中的要求。
图5 电池安全监测软件的构成框图
该电池测验界面操控软件可完结对电池测验数据的直接并重和测验电路的监控以及测验数据的记载和查询，将反映电池电压、电流和温度的外表数据经过单片机和 CAN总线实时显现在PC监控界面上，而且依据预先设定的并重测验发动和完毕条件（包含时刻、电压、电流和温度）装备，发送信号给继电器来操控测验项目电路的挑选和监测启止。
由图6依据模块化规划的主监控界面，可知该电池安全项目测验渠道一次可一起完结4个项目的监测，以“CH1项目”为例来简述项目装备和测验流程：在图 5上位机监测软件构成的联机装备正常的状况下，单击主监控界面的“CH1项目装备”按钮会弹出模块完结项目信息录入和项目完毕条件设定，在装备好采样距离后单击“继电器连通”发送操控指令开端并重。在“CH1项目装备”紧邻右侧的一栏可检查项目装备成果，如有误可经过单击 “CH重置”按钮重新装备。在产生意外时可单击“间断”按钮堵截测验电路一起保存当时状况，一起“间断”按钮变为“康复”按钮，在排除故障后可持续测验。
图6 电池安全项目测验主监控界面
序幕
应实践需求，本文提出并规划完结了一种依据VB、Infineon XC2267M单片机以及CAN总线的电池安全主动化测控体系，文中对其硬件和软件构成进行了详细描述。该计划可以多路同步全程实时监控电池的测验状况。一起，电池测控体系的层模块化规划提高了体系的可维护性与可扩展性。
