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车用动力电池组综合测试软件平台设计与实现
| 论文题名： | 车用动力电池组综合测试软件平台设计与实现 |
| 关键词： | 车用动力电池;综合测试软件;CAN通讯协议;PLC程序;功能模块 |
| 摘要： | 作为新能源之一的动力电池在目前资源紧张的形势下有很好的应用前景与市场，充分研究其特性并科学管理是其能大量投入实际应用的前提。电池内部化学反应复杂，外在表现为特性参数种类繁多，为了全面而科学的评估动力电池的性能优劣，需要利用多种测试设备对电池本身进行测试。本课题设计了一个集多种测试功能于一体的车用动力电池综合测试软件平台，能模拟不同情况下的电池组工况，能实现对其各项性能进行智能化测试，并由测试结果对电池性能进行评估。 首先，根据动力电池组功能测试要求，设计了动力电池组综合测试系统的整体架构。该综合测试系统由待测硬件设备和综合测试软件平台组成，其测试软件平台又分为下位机PLC程序和上位机监控软件这两部分。下位机PLC程序根据测试方案信息执行测试流程，对相应硬件设备发出控制指令；待测设备接收PLC发出的控制指令作出启停或回传设备数据的动作；上位机监控软件作为人机交互的接口，接受用户对于电池性能测试方案的信息，同时显示电池测试结果。 其次，针对动力电池组测试系统中用于测试电池性能的设备数量多，且通讯方式不一的情况，提出了一种多任务、模块化的PLC程序设计思想，在每一个任务中调用不同类型的功能模块。基于TwinCAT3环境进行开发，结合EtherCAT现场总线技术，在测试过程中能够满足对不同类型硬件设备的控制，以及与设备和上位机之间不同类型的数据交互，实现分布式设备的系统集中控制。 然后采用图形化用户界面的方法设计了上位机软件，支持用户灵活输入，并能以多样化的方式显示测试结果并存储。针对汽车行业常用的CAN总线通讯，提出了一种对用户开放的通讯技术，并设计了一个通讯协议解析器。采用标准格式的DBC文件作为CAN通讯协议，使其适用于解析大部分情况下的CAN通讯数据帧，并可以由用户自由配置和更改。接着为电池组设计了不同类型的测试项目，可以模拟不同运行工况，同时设计了综合测试的在线编辑功能，用于编写测试项目和流程的测试方案，编写完成的测试方案供PLC程序读取，从而实现智能化的测试。上位机显示测试结果，并根据测试结果采用模糊推理诊断对电池健康状况进行评估，作为用户对电池加强维护或更换的参考 最后对设计的综合测试软件平台分别进行了上位机、下位机以及平台整体的功能试验。结果表明所设计的车用动力电池组综合测试软件平台能够满足设计需求，并且具有很好的工程应用价值。 |
| 作者： | 罗旋 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 刘胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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