Research on Intelligent Measurement and Control System for Li-ion Batteries Formation Based on CAN Bus

从信息产业到能源交通，从太空到水下，锂电池正在进入人类社会的各个领域，锂电池的应用范围正在不断拓宽。化成是锂电池生产中的重要一环，由于锂电池本身的特点，对化成设备提出了特殊的要求：即不但要满足控制精度，还要能够实现多种化成测控方式。因此锂电池化成测试时应采用专用充放电设备。 本论文对锂电池化成测控系统进行了较为深入的研究，在此基础上设计并实现了基于CAN总线的锂电池智能化成测控系统，以该系统为平台，研究了化成系统中的难点和热点问题，并提出了一些实现测控系统中这些关键技术的新方法。 通过对分布式测控系统结构的研究，本文提出了锂电池化成测控系统的总体设计方案；对现场控制站的硬件系统进行了设计、焊接、组装和调试；设计、编写了现场控制站中的软件系统；提出了上位机监控系统设计的一种合理且易于实施的低成本方案；采用人性化的人机界面设计，编写了功能比较完备的上位机监控系统软件；将现场总线 CAN应用到了该分布式测控系统中，保证了通信功能的可靠性。 本文在系统的研究开发过程中，对其中的关键技术运用了一些有一定创新性的设计和实现方法： 1. 在现场控制站的硬件设计中，采用DSP和MAX5307组成了多回路测控系统，降低了下位机的成本和体积； 2. 针对化成工艺中复杂的步序规划，提出了动态规则的设定和检验方法，这一方法可成功地实现化成制度中动态规则的设定和检验； 3. 提出了应用在本系统中的一套完善的数据压缩存储方法，该方法可在不影响检索速度的前提下实现高比率的压缩； 4. 提出了一种实用的在线自适应模糊控制方法，该方法快速、简单且易于实现。 实验表明，本论文所设计和实现的系统组网能力强、结构合理、具有较好的数据管理功能、界面友好、控制精度高、响应速度快，可满足锂电池化成的需求