一种电动汽车动力电池参数检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及电动汽车技术领域，具体是一种电动汽车动力电池参数检测系统。
【背景技术】
[0002]电动汽车作为一种新兴的道路交通工具，具有环保、高效节能等优势，是未来汽车行业发展的趋势。动力电池是电动汽车的动力来源，其性能的优劣是制约电动汽车发展成败的关键。通常通过检测动力电池的电压、电流、温度等物理量，之后依照动力电池的数学模型来估算动力电池的状态参数，从这些状态参数可以看出动力电池在不同工作情况下的性能状况，是衡量动力电池安全性和循环寿命的重要依据，因此，对其快速、准确的检测是动力电池安全应用于电动汽车的前提。
[0003]当前，应用于电动汽车的动力电池主要为锂电池，锂电池检测的现状:(I )大部分的车厂和电池厂采用的检测时间解析度为ls，但纯电动汽车和混合动力汽车实际路况运行都是在ms时间段内完成的(如大部分电动汽车的起动电流时间为8ms)。(2)大部分的电动汽车厂和电池厂采用恒流放电或恒功率放电模式对动力电池的循环寿命进行测试，与实际动力电池的工作状况有较大的区别，此种方式做出来的循环寿命测试不能代替实际车载工作寿命。实践中发现:通过QC/T743-2006、IS012405、UN38.3等动力锂电池测试标准的动力电池并不意味着该动力电池就能很好的应用于电动汽车，因此，亟需以真实路况为基础的高精度、快速动力电池状态参数检测设备。
[0004]通常动力电池参数检测系统以单片机或FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)为核心，配以少量的模拟或数字电路来实现动力电池参数的检测，但是这些方法存在普遍的问题:单片机的主频低，内存资源有限，很难实现较为复杂的数据运算，特别是无法实时获取电动汽车在爬坡、加速、瞬间制动等考验动力电池关键性能的参数；FPGA虽然可以达到较高的主频，但其数学运算较为复杂，同时外扩常用通信端口也较为繁琐，不能满足人机信息交互的迫切需求。
【发明内容】
[0005]发明目的:为了克服相关技术中存在的不足，提高动力电池的性能，本实用新型提出以TMS320F28M35控制器为核心的电动汽车动力电池参数检测系统，该检测系统以Ims为测试周期对动力电池的电压、电流、温度参数进行采集，并根据动力电池数学模型计算出动力电池的状态参数，该检测系统具有主频高、运算速度快、通信容易的优势，能够满足检测系统在实现高精度、快速检测动力电池状态参数的情况下，降低系统的硬件电路和软件编程的复杂性，提高系统的可靠性，而且该检测系统还配备了人机交互界面与测试数据保存功能，方便用户与检测系统的信息交互。
[0006]技术方案:为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种电动汽车动力电池参数检测系统，包括:数据采集部分、数据处理部分、数据显示与存储部分。
[0007]所述数据采集部分包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、模拟缓冲电路、AD(Analogue-To-Digital Convers1n，模数转换)采样芯片。其中，所述电压传感器采用AVlOO系列的电压传感器，其原边输入额定电压为±500V，精度为±0.7% ;所述电流传感器采用LF305-S系列的电流传感器，其原边输入额定电流为±300A，精度为±0.5% ;所述温度传感器采用VTS103B3900热敏电阻传感器，其温度测量范围为一 55°C?+125°C，精度为±0.10C ;所述模拟缓冲电路采用AD620高精度模拟放大器，将所述电压传感器、电流传感器、温度传感器的二次侧输出信号，转换成适合所述AD采样芯片输入范围的信号；所述AD采样芯片采用24位ADS1216采样芯片，工作电压为5V，其优越的性能可以满足快速、精确采样的要求。
[0008]所述数据处理部分主要以TMS320F28M35控制器为核心，其内部集成了一个主频10MHz的ARM (Advanced RISC Machines，高级精简指令机)contex_M3核和一个主频150MHz 的 DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)C28 核。所述 ARM contex_M3核主要完成基于以太网的数据通信，所述以太网与触摸屏或上位机连接，其通信协议为UDP (User Datagram Protocol，用户数据报协议)；所述DSP C28核中主要负责通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)端口获取采样数据，之后对所述采样数据进行数字滤波，并根据动力电池数学模型计算出动力电池的状态参数；所述一种电动汽车动力电池参数检测系统采用主从的控制方式，其中所述触摸屏或所述上位机为主站，所述TMS320F28M35控制器为从站，所述主站根据用户的下达指令不停地发送控制指令给所述从站的TMS320F28M35控制器，所述从站的TMS320F28M35控制器接收到所述指令后进行相应的处理，然后将检测得到的动力电池的状态参数返回给所述主站，所述主站接收到所述状态参数后进行显示，至此完成一个测试周期，周期时间为1ms。
[0009]所述数据显示与存储部分主要采用触摸屏或上位机来实现，所述触摸屏采用TPC7062TI，所述上位机采用Labview编写。所述触摸屏、所述上位机与所述TMS320F28M35控制器之间的通信基于所述UDP协议，所述触摸屏和所述上位机采用的显示界面和数据解析方式完全相同，两者适用于不同的工业场合。所述触摸屏采用SD卡(Secure DigitalMemory Card，安全数字存储卡)存储检测的数据，所述上位机采用Excel文件形式存储检测的数据。
[0010]本实用新型提出的一种电动汽车动力电池参数检测系统，其工作原理为:将所述电压传感器、电流传感器、温度传感器与所述动力电池连接好，所述动力电池工作在充放电状态，所述电压传感器、电流传感器、温度传感器输出的二次侧信号通过所述模拟缓冲电路转换成适合所述AD采样芯片输入范围的信号，进一步的通过所述AD采样芯片把采样到的数据通过所述SPI接口传送给所述TMS320F28M35控制器，进一步所述TMS320F28M35的DSP C28核将采样的数据信号通过滤波算法滤除干扰噪声信号，然后根据所述动力电池数学模型推算出动力电池的状态参数，将所述动力电池的状态参数作为中间变量保存在所述TMS320F28M35控制器的RAM (Random Access Memory，随机存储器)中，根据用户下达指令的情况，所述TMS320F28M35控制器中的ARM contex_M3核将所述RAM中的存储数据使用所述以太网传送给所述触摸屏或所述上位机；进一步所述触摸屏或所述上位机根据所述UDP协议进行显示，并进行外部存储。
[0011]有益效果:本实用新型的一种电动汽车动力电池参数检测系统与现有技术相比，除具有现有技术的优点外，还具有以下优点:
[0012]1.本实用新型的一种电动汽车动力电池参数检测系统的数据采集部分，具有采样精度高、采样速率快的特点，能够满足电动汽车在爬坡、加速、制动等运行状态下对动力电池状态实时检测的要求；
[0013]2.本实用新型的一种电动汽车动力电池参数检测系统的数据处理部分，采用了TMS320F28M35双核高速处理器，ARM contex_M3核的主频能够达到100MHz，DSP C28核的主频能够达到150MHz，丰富的外部通信端口，以及快速的浮点处理能力能够满足动力电池检测系统通信和数据处理的要求，降低检测系统硬件电路以及软件的复杂性，同时满足动