基于LabVIEW的电动汽车数字仪表盘及电池监测系统
197_基于LabVIEW的电动汽车数字仪表盘及电池监测系统
推荐
姓名
葛蓓、陈剑、张守姣、张鹏长
题目
基于LabVIEW的电动汽车数字仪表盘及电池监测系统
亮点
在LabVIEW平台下实现电动汽车数字仪表盘，电池各项参数的采集，剩余电量及续驶里程的预测及远程监测等功能。
应用领域
电动汽车、数据采集
挑战
1.利用NI及其他硬件设计数据采集模块，实现对电动汽车的速度，电池的电流、电压、温度等数据的采集。
2.利用LabVIEW平台，设计并实现电动汽车数字仪表盘。
3.通过GSM网络进行远程数据通信，实现对电动汽车的远程监测功能。
使用产品
LabVIEW8.6软件平台、相关驱动模块、相关板卡及器件。
方案介绍
随着全球能源危机及环境污染问题的日益加剧，新能源汽车，尤其是电动汽车将会成为汽车市场的生力军，在未来的汽车领域中占有主体地位。
纯电动汽车作为电动车辆的一个重要分支，已经受到各国及各大汽车企业的广泛关注。
数子仪表盘是纯电动汽车的一项关键技术，除了具有普通仪表板的基本功能外，还需要具备具有电动汽车特色的相关功能。
本作品提出一种基于LabVIEW平台下的电动汽车仪表盘及电池检测系统。
通过设计硬件实现电池工作电压、工作电流、工作温度以及车辆速度等数据的采集；通过LabVIEW软件开发，实现
电动汽车数字仪表盘的制作及剩余电量和续驶里程的预测与显示并可仿真演示；利用GSM公网传输数据，实现运管中心对车辆的远程监测。
LabVIEW在汽车电子控制系统中的应用
LabVIEW在汽车电子控制系统中的应用随着汽车工业的快速发展，汽车电子控制系统在其中起到了至关重要的作用。
而在这一系统中，LabVIEW作为一种强大的可视化编程环境，被广泛应用于汽车电子控制系统的设计、开发和测试中。
本文将探讨LabVIEW在汽车电子控制系统中的应用，并展示其在提高控制系统效率、可靠性和安全性等方面的优势。
1. LabVIEW在汽车电子控制系统开发中的应用LabVIEW在汽车电子控制系统开发中发挥着重要的作用。
首先，LabVIEW提供了丰富的图形化编程工具和开发环境，使得开发人员能够快速构建汽车电子控制系统的原型和模型。
其次，LabVIEW拥有强大的数据采集和信号处理功能，可以方便地获取和分析车辆传感器的数据，以及实时监测和控制车辆各个部件的状态。
此外，LabVIEW还支持与其他硬件设备或软件系统的无缝集成，从而实现了与其他系统的数据交换和协同工作。
2. LabVIEW在汽车电子控制系统测试中的应用LabVIEW在汽车电子控制系统测试中也具有重要作用。
通过LabVIEW提供的虚拟仪器和测试工具，开发人员可以进行各种类型的测试，包括静态测试、动态测试和边界测试等。
这些测试可以用来验证汽车电子控制系统的性能、稳定性和可靠性，并检查是否符合安全标准和法规要求。
此外，LabVIEW还支持对测试数据的实时监测、记录和分析，帮助开发人员及时发现潜在问题并进行优化和改进。
3. LabVIEW在汽车电子控制系统故障诊断中的应用在实际使用中，汽车电子控制系统可能会出现各种故障和异常情况。
LabVIEW的优势在于其丰富的故障诊断和排错功能。
开发人员可以利用LabVIEW的图形化编程环境，构建多种故障诊断模型和算法，通过对车辆传感器数据和控制信号的分析，快速、准确地识别和排除故障，提高车辆的可靠性和安全性。
4. LabVIEW在汽车电子控制系统数据分析中的应用随着汽车电子控制系统中数据量的不断增加，数据分析的重要性也日益凸显。
基于LabVIEW的汽车网络监控系统研究
无法满足电控设备之间数据通信的要求 ， Ｃ Ａ Ｎ总线为 车载网络通信提供 了解决途径。由于 Ｃ Ａ Ｎ规范只包 括物理层和数据链路层 ， 由集成芯片 自行实现 ， 因此 ， 美国汽车工程学会 （ Ｓ Ａ Ｅ ） 在Ｃ Ａ Ｎ ２ ． ０ Ｂ的基础上制定 了重 型货 车 和 客 车 的通 信 标 准 Ｓ Ａ Ｅ Ｊ １ ９ ３ ９ ＿ ｌ Ｊ ， 它是 目 前汽车电子网络中应用最广泛的应用层协议之一＿ ２ Ｊ 。 汽 车 网络 监控 软 件 应用 于 电动 汽 车 研 发 中 ， 除 了 实现数据收发和存储的基本功能外 ， 还要求能方便灵 活的修改软件功能和在行车中便携使用 。使用成熟的 Ｕ Ｓ Ｂ ． Ｃ Ａ Ｎ总线 适 配 器 ， 可 以 方便 稳 定 地 将 Ｃ Ａ Ｎ 总 线
基于Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 的 汽车 网络监 控 系统研 究
・ ９ ３・
基于 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 的汽车 网络监控 系统研究
李 中立 ， 黄 菊花 ， 郭伟 春
（ 南 昌大学 机 电工程学 院 ， 江西 南 昌 ３ ３ ０ ０ ３ １ ）
摘要： 使用 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 作 为监 控 系统 开发 软件 ， 实现 对使 用 Ｓ Ａ Ｅ Ｊ １ ９ ３ ９协 议 的 汽 车 网络 监控 。整 套 系统
ｓ ａ ｇ ｅ ｉ ｓ ｓ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｕ ｌ ｒ ａ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｙ ａ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｎ ｏ ｄ ｅ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｐ ｏ ｒ ｔ ｆ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｉ ｓ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｅ ｄ ． Ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｄ ａ ｔ ａ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ａ ｔ ａ ｂ ａ ｓ ｅ ｔ ｏ ｂ ｅ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｙ ａ ｎ ｄ ｂ ｅ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ． ｒ Ｉ ＇ ｈ ｉ ｓ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉｎ ｒ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍｓ ｗｅ ｌ ｌ ｉ ｎ
基于LabVIEW的电池管理系统测试平台设计
性，降低开发成本，提高开发效率。
关键词：电池管理系统；测试平台；混合动力汽车；LabVIEW
中图分类号：TM 91
文献标识码：A
文章编号：1002-087 X(2019)07-1205-03
Design of test platform for battery management system based on LabVIEW
上 下 电
荷 电 状 态
功 率 状 态
故 障 诊 断
测试平台介绍
数据通讯 读取模块 存储模块 标定模块
1 模拟电池硬件设计
针对 BMS 中状态估计、故障诊断等策略，通过设计电路， 模拟得到电池的电压、电流、温度等信息，从而验证 BMS 控制 策略的流、滤波等电路将 220 V 电压升 压得到 400 V 电压，采用普通开关模拟手动维修开关(MSD)控 制整条回路，并分出三条回路进行并联，分别是：单体电压值， 利用电阻分压得到单体电压值；电池包电压，利用两个大小量 程的可调电阻调节 220～ 400 V 电压；直流母线电压值(BUS 电
收稿日期：2018-12-19 作者简介：陈雨飞(1992—)，男，江苏省人，硕士，主要研究方向为 新能源汽车和燃料电池。 通信作者：倪红军
模拟电压电路 模拟电流电路 模拟温度电路
低压电路 其他电路
模 拟 电池管 电 理系统 La bV IEW监 控界面 池
器
电 池 组 电 压
单 体 电 压
图1
热 管 理
压值。通过两个大小量程的可调电阻调节，可以实现电池包电
电池管理系统(BMS)作为混合动力 汽车 的核 心技 术之 一[1]，其 关 键 技 术 包括 ：电 池 组 和 电 池 单 体 的 状 态 [ 荷 电 状 态 ( )、功率状态( )、健康状态( )、功能状态、安全监管 等]估计技术、电池组一致性辨识与均衡技术、安全充电和故障 诊断技术[2]，这些直接影响到汽车行驶里程、能耗、寿命。
LabVIEW在汽车工程中的应用案例
LabVIEW在汽车工程中的应用案例LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种全球领先的图形化编程环境，用于开发和测试各种测量、控制和监测应用。
在汽车工程领域，LabVIEW的应用越来越广泛，为汽车制造商和工程师提供了可靠、高效的解决方案。
下面将介绍一些LabVIEW在汽车工程中的真实应用案例。
1. 发动机控制系统设计与测试发动机是汽车的核心部件之一，其控制系统设计和性能测试对于汽车工程至关重要。
利用LabVIEW可以开发虚拟发动机模型，模拟发动机工作状态，并通过传感器采集的数据进行在线监测和控制。
利用LabVIEW的图形化界面，工程师可以方便地调整控制参数，优化发动机性能，提高燃油效率和排放性能。
2. 汽车电子系统集成测试现代汽车中包含了大量的电子系统，如动力电池管理系统、车载娱乐系统、安全气囊系统等。
这些电子系统的集成测试是确保汽车性能和安全的关键一步。
LabVIEW提供了丰富的工具和模块，可以快速搭建测试平台，对多个电子系统进行联合测试。
通过模拟各种工况和环境条件，工程师可以评估系统的稳定性、可靠性和兼容性，为汽车电子系统的生产和使用提供保障。
3. 车辆诊断与故障排除车辆诊断和故障排除是汽车维修和保养的重要任务。
传统的人工排除方法通常耗时且容易出错。
LabVIEW可以基于车辆的故障代码和传感器数据，开发智能诊断系统，准确判断问题所在并提供解决方案。
通过与汽车主要系统的通信，如发动机控制单元（ECU）、车身控制模块（BCM）等，LabVIEW可以实时获取和分析数据，提高故障检测的准确性和效率。
4. 车辆动态性能测试对汽车的动态性能进行测试是评估和改进汽车性能的重要手段。
利用LabVIEW可以设计和控制车辆的动力学测试台，模拟各种路况和工况，如制动、加速、悬挂等。
通过高精度的传感器和数据采集设备，LabVIEW可以准确记录和分析车辆在不同测试条件下的动态性能参数，为汽车改进和优化提供参考依据。
基于LabVIEW的电动模型车无线测控系统的实现
电动模 型 车的 无 线 测控 。
关键 词 ： ａ ＶＥ ， Ｌ ｂ ｌ 电动 模 型 车 ， Ｗ 无线 测 控 ， Ｒ 一 ６ 验 ， 拟现 实技 术 Ｃ Ｃ １校 虚
Ａｂｓｒ ｔ ｔａｃ
Ｔｈｓ ｉ ｐａ ｒ ｐｅ ｐｒ ｓ ｔ ａ ｅ ｅｎｓ Ｗ ｉ ｌｓ Ｍｏ ｔ ｉｇ ｒ ｅｓ ｅ ｎｉ ｎ Ｓｙ ｔ ｏｒ ｓｅｍ ｏ Ｅｌｃ ｒ ａｌＭ ｏ Ｃａ ｗｉ Ｇ ｐ ｏ ａ ｍｉｇ ａ ｇｕ ｇｅ ａｓ ｏ ｆ ｅ ｔｉ ｃ ｄｅｌ ｒ ｔ ｈ ｒ ｇｒ ｍ ｎ ｌｎ ａ ｂ ｅ ｎ
维普资讯
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ４
基 于 Ｌ ｂ ｌＷ 的 电 动模 型 车 无 线 测控 系统 的实 现 ａ ＶＥ
基于 Ｌ ｂ Ｗ 的电动模型车无线测控系统的实现 ａ ＶＥ ｌ
Ｗ ｉ ｌｓ Ｍｏ ｉ ｒ ｇ ｎ ｒ ｅｓ ｅ ｎｔ ｉ ａ ｄ Ｃｏ ｔ ｌｎ ｙ ｔ ｍ ｆＤｙ ａ ｏ ｎ ｎｒ ｌ ｇ Ｓ ｓ ｅ ｏ ｎ ｍｏ ｌｃ ｒ Ｍｏ ｅ ｏｉ ｅ ｅ ｔｉ ｃ ｄ ｌＣａ ｔ ａ ＶＩＷ ｒｗｉ Ｌ ｂ Ｅ ｈ
基于Labview纯电动汽车能源系统诊断平台开发
10.16638/ki.1671-7988.2019.02.008基于Labview纯电动汽车能源系统诊断平台开发姚子欣，刘凌飞，赵瑞林，郭昊（天津职业技术师范大学汽车与交通学院，天津300222）摘要：本课题设计的纯电动汽车能源系统诊断平台用于职业院校汽车专业特别是新能源汽车专业的教学，采用虚实融合的技术将电动汽车的能源系统更加直观的展示在学生面前。
平台的上位机界面是基于Labview软件进行开发的，对电池的状态实时进行监测。
关键字：虚拟现实技术；纯电动汽车；能源系统；电池；Labview中图分类号：U469.13; U469.72 文献标志码：A 文章编号：1671-7988(2019)02-23-04 Development of diagnostic platform for pure electric vehicle energy systembased on LabviewYao Zixin, Liu Linfei, Zhao RuiLin, Guo Hao（Tianjin University of Technology and Education, College of Vehicle and Transportation, Tianjin 300222）Abstract:The diagnostic platform of pure electric vehicle energy system designed in this paper is used in the teaching of automobile specialty, especially new energy automobile specialty in V ocational colleges. The technology of virtual reality fusion is used to display the energy system of electric vehicles more directly in front of students. The upper computer interface of the platform is developed based on Labview software, which can monitor the status of batteries in real time. Keywords: Virtual RealityTechnology; ElectricVehicle; EnergySystem; Battery; LabviewCLC NO.: U469.13;U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)02-23-04前言目前我国面临资源、环境等日益复杂的情况，节能减排势在必行。
基于LabVIEW的电池管理系统监控平台开发
基于LabVIEW的电池管理系统监控平台开发
刘忠其;姜久春;王占国
【期刊名称】《微处理机》
【年(卷),期】2010(031)004
【摘要】监控平台利用LabVIEW与周立功USBCAN-II的结合来实现对电池系统运行数据进行采集、显示、存储,以及对电池管理系统进行标定和故障诊断,起到对动力电池系统进行监测和控制的作用;监控平台为采集、显示及存储等功能提供了灵活的接口,既适应电池管理系统的扩展,又方便对数据的分析和对电池管理系统的维护.
【总页数】4页(P111-114)
【作者】刘忠其;姜久春;王占国
【作者单位】北京交通大学电气工程学院,北京,100044;北京交通大学电气工程学院,北京,100044;北京交通大学电气工程学院,北京,100044
【正文语种】中文
【中图分类】TP29
【相关文献】
1.基于CAN总线的电池管理系统监控平台开发 [J], 李志平;黄雷
2.基于CAN总线的电池管理系统监控平台开发 [J], 李志平;黄雷;
3.基于LabVIEW的锂离子电池管理系统监控平台开发 [J], 侯晓宝;李玉龙;唐刚
4.基于VxWorks实时系统的储能系统监控平台开发 [J], 郭光朝;李相俊;惠东;李洪
伟;张军凯
5.基于LabVIEW钻井平台压载系统监控设计 [J], 温娜;杨奕飞
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于LabVIEW的全线控纯电动汽车测控平台开发
５ 结 束 语
Ｏ ２ ４ ６ ８ １ Ｏ １ ２
所 研 发 的全 线 控 纯 电 动汽 车 （ Ｕ Ｆ Ｅ Ｖ） 的转 向 系 统、 驱 动 系统 、 制动 系 统均 采 用线 控 技 术 ， 并 可 实 现 四轮独立 转 向 、 驱 动及 制动 。 因此其 测控 平 台与传 统 车辆 有所 不 同 针对 Ｕ Ｆ Ｅ Ｖ特 点设计 了一套 全线 控 纯 电动 汽车 的测控 平 台 ．并 利 用此 平 台进行 了实 车 试验 验证 。试 验 结果 表 明 ，该 测控 平 台能够 实现 对
Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｉ ｂ ｏ ， Ｙｕ ａ ｎ Ｌ ｉ ｎ ， Ｘｉ ｅ Ｄｏ ｎ ｇ ｍｉ ｎ ｇ ， Ｇ ｕ ｏ Ｙｏ ｎ ｇ
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ）
由图 ８ ～ 图 １ １可看 出 ， 在本 次试 验 中 ， 轮毂 电 机
的 目标 电流 与 加 速踏 板 的开度 呈 线 性 关 系 ： 而 轮 毂 电机 的实 际 电流 噪声 很 大 ． 当轮 毂 电 机 的实 际 电 流 经过滤波后 。 与 目标 电 流 的趋 势 和数 值 接 近 ： 驱 动 电机的转速变化也较平稳 ． 在精确性 、 实 时性 上 满 足样 车 的要求
逞
蛰 煅 曩
痞ｌ Ｏ
脚
ｓ
ห้องสมุดไป่ตู้
∞ 踟 ∞ ∞ 加
０
－
５ ２ Ｏ ２ ４ ６ ８ ｌ ０ １ ２ １ ４ １ ６
—
（ ｃ ） 原地转 向
２ ０
时间， ｓ
（ ａ ） 滤 波 前
基于LabVIEW的电池管理系统监控平台开发
作者简介 : 刘忠其 ( 1986- ) , 男 , 贵州毕节人 , 硕士研究生在读 , 主研方向 : 电动汽车电池管理系统。 收稿日期 : 2010- 04- 27
112
微
处
理
机
2010 年
用串行总线 ) 。 CAN 总线由德国 Bosch 公司最先提 出 , 是国际上应用最广泛的现场总线之一 , 其具有高 位速率、 高抗电磁干扰性, 而且能够检测出总线的任 何错误 ; USB 是一种支持即插即用的新型串行接口 , 已广泛用于 PC 的对外接口。解决 CAN 与 USB 之 间的转换就解决了电池管理系统 与 PC 的通信, 利 用周立功 USBCAN - II的智能 CAN 接口卡, 可以很 方便的实现这一功能 , 监控平台硬件正是以 PC 为 主体, 连接 CAN 接口卡, 通过 CAN 总线连接电池管 理系统组成。周立功智能 CAN 卡配备了 PC 端的驱 动程序 , 同时为 PC 端应用程序提供了接口函数 , 采 用 L abV I EW 开发环境中的动态链接库技术可很好 的操作周立功智能 CAN 接口卡, 实现与电池管理系 统的通信。 由图 1 可见 , 系统硬件实现了监控平台与电池 管理系统之间数据的透明传输 , 周立功智能 CAN 接 口卡起到了很好的桥梁作用 , 其上自带的光电隔离 模块使 USBCAN II接口卡避免由于地环流造成的 损坏, 增强系统在恶劣环境中使用的可靠性。所以 监控平台有很好的硬件支持 , 设计的主要工作是监 控平台的 L abV IEW 实现。 针对电池管理系统数据采集、 参数标定、 故障诊 断及对电池数据分析的要求, 监控平台软件的结构
动力电池集成作为电动汽车核心技术之一对电 动汽车运行的性能有着决定性的作用, 为保证动力 电池安全且高效的应用 , 需要对其运行状态进行实 时在线的监测并同时对其进行控制, 电池管理系统 在动力电池与整车控制之间起到了这样关键的桥梁 作用。为保证电池管理系统为电动汽车提供准确可 靠的动力电池信息并对电池进行可靠的管理 , 需要 对电池管理系统自身运行的各项功能进行实时的监 测 , 以及对电池运行数据进行采集分析, 同时在动力 电池系统出现故障时需要对其进行诊断 , 基于 L ab V IEW 的电池管理系统监控平台即是为实现上述需 求而开发设计。 L abV I EW ( L abora tory V irtual Instrum entat io n Eng in eering W orkbench , 实验室虚拟仪器工程平台 )
LabVIEW在汽车工程中的应用
LabVIEW在汽车工程中的应用LabVIEW是一款在汽车工程领域中广泛应用的软件工具，它具有高度的灵活性和可扩展性，可以帮助工程师们实现汽车系统的设计、测试和控制。
本文将介绍LabVIEW在汽车工程中的应用，并探讨其重要性和优势。
1. LabVIEW在汽车电子控制系统设计中的应用汽车电子控制系统是现代汽车的重要组成部分，LabVIEW可以帮助工程师们快速而高效地进行系统设计。
通过使用LabVIEW的图形化编程环境，工程师们可以方便地构建各种模型和仿真器，用于测试各个控制算法的性能和稳定性。
此外，LabVIEW还提供了丰富的工具箱和模块，用于实现各类传感器的数据采集和处理，从而对汽车系统的各个方面进行监控和控制。
2. LabVIEW在汽车仪表板控制系统中的应用仪表板控制系统是汽车中用于显示和监控各类驾驶信息的关键部件，LabVIEW可以帮助工程师们实现仪表板的功能定制和个性化设计。
通过使用LabVIEW的用户界面设计工具，工程师们可以轻松地创建各种仪表盘样式和显示效果，并与车辆的电控系统进行无缝对接。
此外，LabVIEW还具有强大的数据处理和分析功能，可以实时地采集和分析车辆的各类数据，从而实现智能驾驶辅助功能的开发和优化。
3. LabVIEW在汽车故障诊断系统中的应用汽车故障诊断系统是用于检测和诊断车辆故障的关键系统，LabVIEW可以帮助工程师们实现故障检测和诊断算法的开发和验证。
通过使用LabVIEW的测量和控制模块，工程师们可以方便地连接各类传感器和执行器，并进行实时的信号采集和输出控制。
此外，LabVIEW还具有丰富的数据处理和分析工具，可以帮助工程师们快速而准确地诊断车辆故障，并提供相应的维修建议。
4. LabVIEW在汽车网络通信系统中的应用汽车网络通信系统是现代汽车中用于实现各个电子设备之间通信和数据交换的关键系统，LabVIEW可以帮助工程师们设计和测试车辆网络通信协议和算法。