1.导言
跟着全球动力和环境问题的不断突显,轿车作为石油耗费和二氧化碳排放的大户,我国轿车保有量的继续攀升,不只给动力带来危机,一起传统轿车排放的尾气给环境带来了巨大的损害,轿车行业需求进行革命性的革新,开展新动力轿车现已成为世界各国的一致,跟着科学技术的前进,以节能、环保、安全为终极方针的电动轿车、混合动力电动轿车以及燃料电池电动轿车的研制与运用已成为全世界各国轿车产业开展的要点。我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。
开展与应战并行,近年来时有发生电动轿车安全事故,引起各方的重视。轿车锂电池组作为电动轿车的中心零部件,其安全运作确保了电动轿车供给安全行进环境,确保驾驭人员的生命安全,而锂电池组数据的收集和剖析无疑给轿车电池开发小组以及相关整车部分对电池组的开发和晋级供给强有力的数据支撑。
CAN总线源于轿车行业,其高抗搅扰才能,通讯安稳,兼容性强等等特色,现已在轿车行业有了长时间和安稳的运用,轿车各网络都运用CAN总线,如动力操控网络和车身舒适及文娱网络等。为了无缝兼容原有的轿车网络操控和办理体系,新动力电动轿车的电池组的通讯与办理将CAN总线作为首选。因为电动轿车的电池组的容量和数量决议轿车的驾驭功用,其动力电池需上百个单体电池组合运用,一般电动乘用车都会选用40至100个电池单体组成来确保根本的驾驭行程确保。一方面,为了确保单体电池的一致性、提高电池组的全体寿数以及研讨电池和提高其功率,有必要收集许多的电池数据进行剖析,需求有用对每个单体电池的作业参数电压、电流、电量进行监测、收集,并行合作轿车的速度、发动机转速、电机转速等等动力参数来剖析电池的动力转换率,所以需求大批量收集电池组中每个单体的作业参数。
另一方面,国内不同城市相应提出对新动力轿车运转数据收集参数及要求,除了需求收集动力电池组相关的参数,还需求将动力电池温度、电池毛病码、电机毛病码,GPS信息、路程等等超越20组的参数进行收集,在此布景下本文介绍和供给依据CAN总线收集新动力轿车电池数据计划,选用轿车CAN总线数据记载仪neoVI FIRE运用大容量存储完结一切参数的保存,并且离线式记载的方法免去了人为跟车的作业,上位机装备软件Vehicle Spy3供给逻辑化和功用化的记载计划,现在该计划现已运用在多家新动力轿车电池研讨部分。
2.电动轿车电池收集现状
因为电动轿车是新兴产业,因为多种原因形成未能大规模推行及运用,为了深入研讨电动轿车及提高 电动轿车的竞争力,许多轿车研讨院高校等组织都会配套不同的电池数据记载设备,并没有一致的规范;不同的电池数据记载仪有不同的收集参数,生成的记载文件各不相同,导致互通性和兼容性不强。有一些电池数据记载仪的外观各异,或许不符合轿车上的装置要求,一起或许达不到大数据量的记载和存储功用。
本文依据电动轿车对数据收集的实践需求,供给一款多通道车用数据记载仪neoVI FIRE。其一方面能够记载电动轿车实践运转时的电池状况,如单体电池电压,电流,温度,容量等。另一方面,neoVI FIRE的多通道功用能够一起记载轿车动力CAN总线上的实车数据(DBC解析后的),比方车速、发动机转速、路程等等动力CAN相关的数据。为电动轿车电池的研讨和提高电池驱动才能供给多方面的数据支撑。 3.CAN总线及数据记载仪介绍
3.1 CAN总线介绍
CAN 是 Controller Area Network 的缩写(以下称为 CAN),是 ISO 世界规范化的串行通讯协议。车载网络除了要求选用总线拓扑结构方法外,有必要具有极好的抗搅扰才能;极强的过失检测和处理才能;满意信息传输实时性要求;一起具有毛病的确诊和处理才能等。别的考虑到本钱要素,要求其操控接口结构简略,易于装备,依据以上的要求CAN总线的高功用、高可靠性、实时性和兼容性好以及其共同的规划特色彻底符合轿车网络的运用需求,从20世纪80年代,Bosch提出了CAN以来,至今CAN 通过 ISO11898 及 ISO11519 进行了规范化,现在已是欧洲轿车网络的规范协议。
3.2 轿车CAN数据DBC解析
因为科技的推进以及人们对驾驭要求的不断提高,然后让轿车CAN节点不断添加,网络中的数据越来越巨大。为了便利整车的规划和保护,将轿车CAN数据进行数据库解析和办理,便是咱们说到的DBC解析。DBC文件是一个规范的数据库文件,刚开始是由Vector公创立,后来为了轿车数据的一致办理以及确诊测验,绝大多数车厂都有相应的DBC文件数据库。DBC解析的进程便是将轿车CAN网络传输的十六进制数据转换成咱们所了解的物理量,比方车速、转速,温度等等。本文供给的CAN数据收集仪neoVI FIRE是彻底支撑数据DBC解析,一起配套的软件Vehicle Spy3 能够自在创立和修正DBC数据库文件。
3.3 FIRE数据收集仪与功用软件Vehicle SPY3
neoVI FIRE有一款4个CAN通道和4个LIN通道的轿车数据记载仪,它让用户能够一起调查多种网络上的报文数据。neoVI FIRE以10微秒的精度,完成毫无丢失地监控,确保电动轿车一切数据收集的完好性。
neoVI FIRE支撑最大64G数据容量的MicroSD卡记载数据,64G相当于能够保存20亿条规范报文,以1s收集200条报文核算,那么总共能够收集110多天的数据,一起能够无需PC即可进行数据记载。通过Vehicle Spy软件来装备包含音讯过滤在内的neoVI FIRE记载器,完结后断开PC与它的衔接,即可记载车辆网络信息知道存储卡存满停止。多功用的规划和全工业温度规模使neoVI FIRE能在严峻的环境中作业,电源最高输入电压可选40V,彻底满意电动轿车的测验需求。此外,不需求继续的与PC交互衔接,防止人为跟车的作业。
配套软件Vehicle Spy是一款集成了确诊、节点/ECU仿真、数据获取、自动测验和车内通讯网络监控等功用的东西。Vehicle Spy能够完成网络监控,数据解码,数据获取/记载,节点仿真,自动测验。
4.体系架构
本文的电动轿车数据收集计划体系架构是依据实践运用中的缩略架构,FIRE数据记载仪可完成完好记载CAN总线数据,并通过过滤和脚本功用将方针数据进行收集,通过BDC解析后不只将衔接至CAN总线的每个电池单体的外部参数(电压、电流、温度、容量等)进行记载存储,一起也将轿车实车CAN数据记载至neoVI FIRE数据记载仪中,之后能够导出不同格局的数据文件便于进一步剖析。