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　　摘要：本文結(jié)合汽車電子行業(yè)的特點，主要介紹了KINCO總線型（CAN總線）觸摸屏在蓄電池監(jiān)控單元上的應(yīng)用（BMS）。

        一、概述
　　
　　汽車是現(xiàn)代社會的重要交通工具，為人們提供了便捷、舒適的出行服務(wù)，然而傳統(tǒng)燃油車輛在使用過程中產(chǎn)生了大量的有害廢氣，并加劇了對資源石油的依賴。作為能源消費大國，我國形勢更為嚴峻，能源大量進口危及到國民經(jīng)濟正常運行和國家能源安全。在環(huán)境方面，交通能源消耗也是造成局部環(huán)境污染和溫室氣體排放的主要原因之一。
　　
　　為了應(yīng)對能源危機和氣候變化，近年來世界各國紛紛加速推進汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，電動汽車作為傳統(tǒng)燃油汽車的替代方案逐漸成為研究熱點。但是電池及電池管理卻是制約電動汽車發(fā)展的瓶頸，在電池自身容量已經(jīng)確定的情況下，對電池組有效地監(jiān)控、管理，成為延長電池組使用壽命，從而提升電動汽車續(xù)行里程的重要手段。
　　
　　　
　　二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　
　　1、電動汽車原理
　　
　　全部或部分由電機驅(qū)動、并配置大容量電能儲存裝置的汽車統(tǒng)稱為電動汽車，包括純電動汽車（PEV）、混合動力電動汽車（HEV）和燃料電池電動汽車（FCV）三種類型。純電動汽車是*由可充電電池提供動力源，并以電動機與電機控制系統(tǒng)驅(qū)動的汽車。
　　
　　蓄電池為電動汽車的驅(qū)動電動機提供電能，電動機將電源的電能轉(zhuǎn)化為機械能，通過傳動裝置或直接驅(qū)動車輪和工作裝置。純電動汽車原理圖（見圖1）。　　　　
　　2、電池管理系統(tǒng)（BMS）
　　
　　BMS電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem或BatteryControlUnit）是指用來對電池組進行安全監(jiān)控、有效管理的軟硬件設(shè)備，系統(tǒng)包括自我診斷、數(shù)據(jù)采集、充放電管理、均衡充電、熱量管理、安全管理、數(shù)據(jù)通信、電池監(jiān)控、異常報警、異常保護、顯示剩余容量（SOC，StateofCharge，電池充電狀態(tài)估算是電動汽車電池管理系統(tǒng)的重要功能，準確有效的SOC估算對推動電動汽車核心技術(shù)的發(fā)展具有重要意義），電池健康狀況（SOH）等功能；還根據(jù)電池的電壓電流及溫度用算法控制zui大輸出功率以獲得zui大行駛里程、以及用算法控制充電機進行*電流的充電，通過CAN總線接口與車載總控制器、電機控制器、能量控制系統(tǒng)、車載顯示系統(tǒng)等進行實時通訊。圖2為BMS基本結(jié)構(gòu)圖。　　　　
　　電池管理系統(tǒng)是電動汽車相關(guān)技術(shù)中較為重要的一部分，其優(yōu)劣可以促進或者限制電動汽車的發(fā)展，因此對BMS的研究就顯得尤為重要。
　　
　　三、KINCO總線型HMI（MT5423T-CAN）特點
　　
　　人機界面作為人與機器之間傳遞、交換信息的媒介而被應(yīng)用于各行各業(yè)，步科總線型HMIHMI以其穩(wěn)定的性能以及集成CAN總線等特點被電動汽車行業(yè)客戶所關(guān)注，并獲得良好的應(yīng)用體驗。
　　
　　1、CAN總線接口功能。CAN總線作為解決現(xiàn)代汽車中的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而廣泛的應(yīng)用在汽車行業(yè)，而基于CAN總線的SAEJ1939協(xié)議更是在卡車及客車行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，步科公司根據(jù)客戶需求，在自主開發(fā)的EV5000軟件中集成了SAEJ1939協(xié)議（圖3）。　　　　
　　2、集成了SD卡及USBHOST接口。純電動大巴汽車采用單體電池多達上百節(jié)，有的甚至更多，而這些單體及電池組的電壓、溫度等參數(shù)必須實時的采集及存儲，普通的觸摸屏內(nèi)部存儲空間遠遠不夠，MT5423T-CAN通過外部SD卡（8G）可以存儲大量數(shù)據(jù)。
　　
　　3、高亮度，高分辨率。高達800*600的分辨率可以清晰的顯示各種參數(shù)及圖片。
　　
　　4、高達520MHz的CPU以及嵌入式操作系統(tǒng)可以快速的處理大量數(shù)據(jù)。
　　
　　四、監(jiān)控界面設(shè)計
　　
　　本方案客戶采用6個數(shù)據(jù)采集板及一個主控板，通過CAN總線對電池電壓和溫度等信息進行高速采集，從而了實現(xiàn)電池的率均衡。電池的電壓/電流和溫度、電池的健康狀況和剩余電流的估算以及故障報警信息等全部通過HMI進行圖文顯示。
　　
　　1、主控界面
　　
　　觸摸屏的主監(jiān)控畫面可以設(shè)計為多國語言顯示，在整個監(jiān)控畫面上可以監(jiān)測到電池的總電壓及總電流，可以監(jiān)測到電池荷電狀態(tài)（SOC）等信息；點擊其它按鈕進入相應(yīng)界面，例如點擊“實時數(shù)據(jù)查詢”按鈕，則可以觀察到電池具體時刻的各種數(shù)據(jù)值。　　
　　2、數(shù)據(jù)采集界面
　　
　　在主控界面點擊數(shù)據(jù)采集按鈕可以進入每組電池模塊的溫度及電壓監(jiān)控界面，在監(jiān)控界面可以方便的監(jiān)控到每個單體電池的電壓情況。每組電池模塊有20個單體電池，溫度傳感器對每5節(jié)電池進行測溫，所以在每個數(shù)據(jù)采集界面可以看到20個單體電池電壓和4個溫度值的數(shù)據(jù)采集值，當溫度或者電壓出現(xiàn)異常時，監(jiān)控會自動進入故障報警界面。　　
　　3、故障報警界面
　　
　　進入故障報警界面，要顯示40個故障代碼（故障碼由HMI接收到的5個字節(jié)確定，每個bit對應(yīng)一個故障碼，該位為1，則報警，為0，解除報警）。報警信息主要有：放電電流過流報警、電壓報警信息、充電電流信息報警以及CAN報文接收超時報警等信息。
　　　　
       五、總結(jié)
　　
　　MT5423T-CAN在電動大巴行業(yè)的應(yīng)用，充分的發(fā)揮了其穩(wěn)定的性能、開放靈活的CAN總線以及大量數(shù)據(jù)存儲等特點，目前產(chǎn)品在客戶客車上運行穩(wěn)定。隨著國家對新能源行業(yè)的大力支持，電動汽車行業(yè)在未來的發(fā)展將會提快速度，步科公司將再接再厲，為客戶開發(fā)出更好、性價比更高的HMI系列產(chǎn)品。