摘要 车载电池作为电动汽车的中心部件，怎么有用的办理和运用蓄电池的能量，添加电池的运用寿命成为关键问题。文中介绍了一种根据STC89C52的蓄电池信息收集硬件渠道，经过对A/D转化、串口通讯、温度传感器操控等部分的完善，开发了完好的硬件数据收集体系，完成了对单体电池电压、电流、温度等基本信息的收集功用，运用LabVIEW建立上位机数据处理渠道，对适用于纯电动汽车的电池实时监测预警体系的研讨，完成了电池基本信息丈量、电量估量、毛病报警等功用，以及对电池组进行合理有用的办理和操控，该体系作业中运转安稳，在实践运用中具有杰出的参阅价值。
动力干涸和环境损坏的对立日益突出，根据电动汽车的节能和环保性，电动汽车的开展已成为必然趋势。车载电池是电动汽车的中心部位，而电池办理体系研讨的关键是怎么有用运用蓄电池的能量，添加电池的运用寿命。电池办理体系能够估量出剩下电量SOC，保证SOC在合理的作业规模，又能够对毛病电池进行前期猜测，防止因为单体电池的损坏不能及时发现而下降整组电池的运用寿命。因而，电池能量办理体系(BMS)的研讨越来越遭到人们注重。
宋雪桦等规划了适用混合电动汽车上动态均衡式的电池办理体系(BMS)，优化了SOC预算，满意了体系预算5%以内的差错要求，试验终究成果差错为3.3%;王波等根据LTC 6803电池办理体系的电压收集滤波、温度收集扩展、电压均衡、SPI通讯等外围电路的规划办法，最大极限地减少了外围器材的运用;张华辉等根据DSP的锂离子电池办理体系，完成单体电池电压、总电压、电流、温度的检测，具有SOC预算、通讯、计算机监测等功用。
本文运用根据STC89C52的蓄电池信息收集硬件渠道，完成对单体电池电压、电流、温度等基本信息的收集功用，在LabVIEW中建立上位机数据处理渠道，对适用于纯电动汽车的电池实时监测预警体系进行研讨，完成了电池基本信息丈量(电压、电流、温度)、电量估量、毛病报警等功用。
1 研讨办法
电池监测预警体系需具有监测电池作业状况的功用，包括电池的电压、电流和温度，并在其超出作业规模时进行报警，最大极限发挥电池的成效。
1.1 体系计划挑选
监控渠道是根据电池办理体系规划，包括硬件和软件两个部分。硬件部分是根据STC89C52蓄电池的信息收集硬件渠道，对单体电池的电压、电流、温度等基本信息进行收集。软件部分是运用LabVIEW完成电池基本信息丈量、电量估量、毛病报警等功用。
现在，市面上成型的电池监测预警体系首要包括集中型、涣散型和集成型3种。该研讨选用以STC89C52单片机为处理芯片的下位机，对单体锂离子电池的基本信息进行收集和上传，而在上位机根据LabVIEW建立监测预警渠道，进行实时数据的显现和报警。
1.2 电池的状况监测
电池监测预警体系的首要功用是实时监测锂离子电池的运转状况，并将其反应到上位机进行显现和处理。该研讨以单体磷酸铁锂电池为例进行运转测验。
电压的监测：单体磷酸铁锂电池的正常作业电压规模是2～3.7 V，若不在这一区间，体系将主动报警。
电流的监测：放电电流的巨细关于电动汽车的安全作业至关重要，若超越正常作业规模，将或许引起电池组起火乃至爆破。
温度的监测：单体磷酸铁锂电池的正常作业温度是-20～50℃，若超出规模，渠道将主动指示报警。
1.3 串行口通讯设置
下位机与PC机的通讯方法一般有并行和串行两种方法。在现代单片机测控体系的规划完成中，信息的交互一般选用串行通讯方法。其间，串行通讯又包括异步串行通讯和同步串行通讯两种方法。异步串行通讯方法中，通讯的发送与接纳设备运用各自时钟操控数据的发送和接纳进程，因为这种方法不要求收发两边时钟的严厉共同，完成起来相对简略，设备开支较小。因而，本研讨运用的通讯方法为异步串行通讯方法。
现在，最常用的串行接口规范是美国电子工业协会(EIA)所拟定的异步串行通讯规范RS-232，它能够完成单片机与PC机的数据通讯，其通讯原理电路图如图1所示。
因为单片机运用TTL电平，而RS-232运用的是RS-232电平，为保证通讯安稳性，该论文运用电平转化芯片MAX232，一起集成RS-232电平缓TTL电平之间的互转。电路原理图如图2所示。
2 电池监测预警体系的硬件完成
2.1 电池监测预警体系的硬件结构
硬件部分运用STC89C52蓄电池信息收集硬件渠道，完成对单体电池电压、电流、温度等基本信息的收集功用。单体磷酸铁锂电池的电压、电流、温度收集的硬件部分结构如图3所示。
2.2 A/D作业原理
在A/D转化芯片中，收集到的模仿信号在时刻上是接连的，而发送给单片机的数字信号是离散的。因而，A/D芯片必须在规则的时刻点上对收集到的模仿信号进行采样，并将采样数值转化成数字量发送给单片机。
A/D转化分为3个阶段：采样坚持、量化和编码。为进步数据转化功率，需选用逐次比较型的A/D转化芯片，经过数次与不同的参阅电压进行比较，获取距离最小的电压值，即转化的输出值，原理如图4所示。
在收集电压和电流方面，该研讨选用ADC0804芯片，该芯片归于集成逐次比较型A/D转化芯片。
2.3 ADC0804电压、电流收集完成电路
ADC0804引脚和功用拜见文献。该研讨中ADC0804芯片外围电路与单片机的衔接原理如图5所示。
(1)VIN(+)接电位器的中心滑动端，VIN(-)接地。调理电位器时，中心滑动端的电压在0～5 V的规模内改变，ADC0804的数字输出端在0x00～0xFF改变。
(2)WR、RD别离接单片机的P3.6和P3.7引脚，数字输出端接P1口。
2.4 温度收集完成电路
温度收集完成电路选用DS18B20温度传感器。该设备选用单总线协议，仅占用一个I/O端口，直接将外界温度转化成数字信号，串行输出。DS18B20介绍拜见文献，丈量完成电路如图6所示。
在电路衔接方面，将DS18B20与STC89C51相连进行通讯。在实践运用中，一般选用多点收集对电池温度进行丈量时，故需将一切传感器的I/O口衔接在一起，在程序编写时，经过传感器内部芯片序列号辨认，进行多点扩展，规划多通道的温度收集硬件体系。
3 LabVIEW上位机监测渠道
3.1 LabVIEW虚拟仪器软件介绍
LabVIEW是美国NI(National Instruments)推出的一种程序开发环境，创始G言语——一种用图标替代文本行创立运用程序的图形化编程的言语，运用更为便利直观。该图形化程序编译渠道具有多种功用包括：DLL(Dynamic Link Library)、多线程、数据记载、运转操控等，可对程序规划进行深化的原理剖析、细化的结构规划及灵敏的接口完成，保证电池监测预警监控渠道的高效性与安稳性。
该研讨运用LabVIEW进行测控，将下位机实时收集到的基本信息的16进制经过串口上传至PC。图7为LabVIEW渠道的全体界面。
3.2 模仿电压、电流收集
图8和图9别离为电压、电流的实时收集图画。
图10～图12为LabVIEW中处理电压、电流部分的程序图。串口初始化设置的波特率与下位机相同，均为9 600 bit·s-1，数据位为8，无校验位，中止位为1。该部分程序选用层叠式次序结构，包括3个帧(0～2)。程序中还运用了VISA串口的相关常识、索引数组等相关常识。
下位机部分接纳改变的模仿电压(0～5 V)，PC接纳单片机发送的电压值(16进制，1 Byte)，并转化成十进制方法，以数字、曲线的方法输出。
电压值设定的合理规模是2～3.7 V(磷酸铁锂电池的正常电压规模)，低于或高于该规模红灯亮起，电流值设定的上限为50 A(磷酸铁锂电池的继续作业电流约为50 A)，当电流高于此值时红灯亮起报警。
3.3 单体锂电池温度收集
图14～图16为温度收集的上位机程序。串口初始化设置的波特率与下位机相同，均为9 600 bit·s-1，数据位为8，无校验位，中止位为1。该部分程序层叠式次序结构，包括3个帧(0～2)。别的，程序中运用了VISA串口、索引数组等相关常识。
下位机部分接纳改变的温度，PC接纳单片机发送的温度值，并转化成十进制方法，以数字、曲线的方法输出。温度值设定的合理规模是-20～60℃，低于或许高于该规模红灯亮起，进行报警。
4 结束语
本研讨根据STC89C52的蓄电池信息收集硬件渠道，经过对A/D转化、串口通讯、温度传感器操控等部分的完善，开发了完好的硬件数据收集体系。凭借LabVIEW开发渠道的多线程及其灵敏的接口技能，运用其强壮的数据处理才能以及丰厚有用的程序结构，对适用于纯电动汽车的电池实时监测预警体系进行了研讨，首要完成了电池基本信息丈量、电量估量、毛病报警等功用。
