本实用新型涉及电动汽车动力电池管理系统领域，特别涉及一种基于CAN总线的电池SOC估算装置。
背景技术：
蓄电池作为电动汽车的动力来源，其性能和寿命直接影响电动汽车的使用，所以要实时检测电池的各个参数的状态，保证电动汽车的使用安全，延长电动汽车的使用寿命。
电动汽车电池组的荷电状态（SOC）反映了电池组剩余容量的状态，它可以表征电动汽车可继续行驶的里程。但是，电池的充放电过程是一个复杂的电化学反应过程，所以电池的荷电状态不能直接测量的到，只能通过测量电池的电压、电流、温度和内阻等其他电池的参数来估算电池的荷电状态。
公告号为CN202177690U的中国专利公开了一种电动汽车蓄电池SOC估算装置，包括压检测模块、电流检测模块、电池温度检测模块、环境温度检测模块分别与DSP控制装置连接，内阻检测模块通过ADS1110与DSP控制装置连接，DSP控制装置通过串口通讯与微机连接，DSP控制装置与整机能量控制系统、显示模块连接，显示模块上设有切换显示手动开关。其中电压检测模块、电流检测模块、电池温度检测模块、环境温度检测模块、内阻检测模块分别检测蓄电池的电压、电流、电池温度、环境温度、电池内阻，随后数据传入DSP控制芯片进行处理，结合EKF与神经网络算法，实时估算SOC，同时，通过显示模块，将具体数据进行显示。但是该装置使用串口通信传输数据有以下缺点：传输速率低，传输距离短，抗干扰能力弱且数据采集容易出错。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种基于CAN总线的电池SOC估算装置，该装置采用CAN总线进行通信，具有以下优点：传输距离远，传输速率快，可在高噪声干扰环境中工作且检错能力强。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于CAN总线的电池SOC估算装置,包括电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、内阻测量模块、微处理器和液晶显示模块，还包括CAN控制器和带CAN通讯接口的上位机，所述液晶显示模块和微处理器均具有CAN通讯接口，所述电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块和内阻测量模块均设置有AD转换模块和CAN通讯接口，并通过CAN通讯接口连接CAN控制器，所述CAN控制器连接微处理器，所述微处理器连接上位机并通过CAN通讯接口实现数据的传输，所述微处理器连接液晶显示模块并通过液晶显示模块显示电池的SOC值。
通过采用上述技术方案，CAN总线传输距离远，传输速率快，能快速采集并传输大量数据，保持数据更新的实时性。CAN总线具有错误检测功能，检测出错误的模块会立即同时通知其他所有模块，正在发送消息的模块一旦检测出错误，会强制结束当前的发送。CAN总线也具有错误恢复功能，强制结束发送的模块会不断反复地重新发送此消息直到成功发送为止。同时，CAN总线能进行故障封闭，CAN可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误(如外部噪声等)还是持续的数据错误(如单元内部故障、驱动器故障、断线等)。由此功能，当总线上发生持续数据错误时，可将引起此故障的模块从总线上隔离出去。CAN总线与微处理器的程序相互配合，能实现更加精确的数据采集功能，保证数据的可靠性。
进一步设置为：所述电压检测模块包括电压传感器，电压传感器并接于动力电池组的正负极母线之间，电压传感器的输出端与AD转换模块相连接；所述电流检测模块包括电流传感器，电流传感器串接于动力电池组的正极母线上，电流传感器的输出端与AD转换模块相连接；所述温度检测模块包括温度传感器，温度传感器贴于动力电池组的表面，温度传感器的输出端与AD转换模块相连接；所述内阻测量模块包括内阻测量仪，内阻测量仪串接于动力电池组的正负极母线上，内阻测量仪的输出端与AD转换模块相连接。
通过采用上述技术方案，能采集到相应的数据，其中通过电压检测模块采集到动力电池组的电压值并经过AD转换模块转换成相应的数字信号；通过电流检测模块采集到动力电池组的电流值并经过AD转换模块转换成相应的数字信号；通过温度检测模块采集到动力电池组的温度值并经过AD转换模块转换成相应的数字信号；通过内阻测量模块采集到动力电池组的内阻值并经过AD转换模块转换成相应的数字信号。
附图说明
图1为实施例的结构框图。
图中：1、动力电池组；2、电压检测模块；3、电流检测模块；4、温度检测模块；5、内阻测量模块；6、CAN控制器；7、微处理器；8、液晶显示模块；9、上位机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参考图1，一种基于CAN总线的电池SOC估算装置,包括电压检测模块2、电流检测模块3、温度检测模块4、内阻测量模块5、微处理器7、液晶显示模块8、CAN控制器6和上位机9且均设置有CAN通讯接口，并通过CAN通讯接口连接到CAN总线上，进行数据通讯。其中电压检测模块2、电流检测模块3、温度检测模块4和内阻测量模块5分别连接CAN控制器6，CAN控制器6连接微处理器7，微处理连接上位机9和液晶显示模块8。电压检测模块2、电流检测模块3、温度检测模块4和内阻测量模块5均设置有AD转换模块。
其中：电压检测模块2包括电压传感器，电压传感器并接于动力电池组1的正负极母线之间，电压传感器的输出端与AD转换模块相连接，AD转换模块能将检测到的电压值的模拟信号转换成相应的数字信号。
电流检测模块3包括电流传感器，电流传感器串接于动力电池组1的正极母线上，电流传感器的输出端与AD转换模块相连接，AD转换模块能将检测到的电流值的模拟信号转换成相应的数字信号。温度检测模块4包括温度传感器，温度传感器贴于动力电池组1的表面，温度传感器的输出端与AD转换模块相连接，AD转换模块能将检测到的温度值的模拟信号转换成相应的数字信号。内阻测量模块5包括内阻测量仪，内阻测量仪串接于动力电池组1的正负极母线上，内阻测量仪的输出端与AD转换模块相连接，AD转换模块能将检测到的电阻值的模拟信号转转换成相应的数字信号。经过AD转换的数字信号能通过CAN通讯接口传输至CAN总线，并由CAN控制器6通过CAN总线实现接收。CAN控制器6接收到数字信号后再通过CAN总线传输至微处理器7，这里的微控制器优选自带CAN控制器6的微处理器7，即微处理器7内部设置有CAN控制器6，此时AD转换的数字信号会直接传输至微处理器7内部的CAN控制器6内，不需要外接一个独立的CAN控制器6芯片，能大大简化硬件的设置及生成成本。
微处理器7接收到数字信号并进行处理后，通过CAN总线传输至上位机9。上位机9设置有已经训练好的神经网络估算模块，通过精确地估算能得到电池的SOC值。由于电池的荷电状态不能直接测量，只能够通过测量电池的其他参数来估算电池的荷电状态，所以利用神经网络估算模块来估算电池的荷电状态，参数的选择尤为重要。其中电池的电压，电流，温度和内阻与电池的荷电状态相关性大，因此采集上述的数据能使神经网络估算模块的估算准确性更高，同时该神经网络估算模块具有适用任何种类的电池且不需要建立具体的电池模型就可精确地、实时地在线检测电池 SOC 值的特点。该上位机9具有数据保存功能，用户能依靠数据绘制出相关图形，更直接的观察动力电池组1的使用情况。神经网络估算模块估算出SOC值后通过CAN总线将数据传输至微处理器7，微处理器7连接液晶显示模块8并通过CAN总线将数据传输至液晶显示模块8，液晶显示模块8通过其内的液晶显示屏能显示出动力电池组1的SOC值，还能显示出动力电池组1的温度、电流、电压及内阻值，供用户了解电动汽车动力电池的使用状况以及动力电池的续航里程。当动力电池发生过充、过放电、动力电池表面温度过高等故障时，液晶显示模块8能显示电池的异常状态以提醒用户停车检查或维修。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。