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一种便携式电池故障检测装置

申报人：雷雨 申报日期：2025-01-06

基本情况

2025年批次
一种便携式电池故障检测装置 学生申报
创新训练项目
工学
机械类
学生来源于教师科研项目选题
一年期
本项目是基于当前新能源电动汽车保有量提高、电池检测维修需求增大、电池检检修成本高等背景，开发一款便携式电池系统故障检测装置，该装置可快速采集电池系统相关信息，并自动判断电池系统故障，显示故障代码、故障信息和故障位置，有效协助、指导维护维修人员对电池系统进行维护维修。如项目产品开发成功，可便捷实现电池系统的故障检测，减少主机厂和用户的运输、维修等成本；可自动解读故障代码并显示故障信息和故障位置，降低维修人员对电池检测维修的难度：可为中小型汽车维修厂、4S服务维修提供技术支持，增加中小型汽车维修厂的营业收入，产生一定的经济效益。

负责人经过扶绥等地调研，实地考察当地新能源汽车故障情况，发现现在的电池检测装置有很大的缺陷，因为各个公司所用的汽车系统的不同，导致不同公司的汽车需要配备不同的电池装置，使得工人检测汽车电池故障时候十分不便，因此发明了一款通用的电池检测装置

指导老师为学生规划好具体的研究方向和研究重点，为检测装置的技术指导提供理论基础
指导老师协助文献检索，理论研究，材料准备等工作
校级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
雷雨 南宁分校 机械设计制造及其自动化 2022 材料编写，技术指导
罗程 南宁分校 机械设计制造及其自动化 2022 材料编写、材料收集
朱海来 南宁分校 机械设计制造及其自动化 2022 材料编写
黄国铭 南宁分校 机械设计制造及其自动化 2022 材料编写
覃福华 南宁分校 机械设计制造及其自动化 2022 文献检索、查找资料

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
黄胜 南宁分校 否

立项依据

目前市场因各电池厂或者主机厂车辆的通信协议不一致，导致当前已有的检测装置，基本有电池厂或者主机厂开发，并且只能检测某一款或者几款车型，电动汽车电池系统因其有别于传统燃油汽车其它零部件，其包含技术性更强，目前其维护和维修，主要依赖于主机厂的售后部门；市面上很少有维修厂，特别是中小型汽车维修厂，能够承担电动汽车电池系统的故障检测和维修。
且当前电池管理系统，在电动汽车上一般以故障代码形式显示故障，故障信息不明确；需要查阅维修手册及故障代码含义，才能够对电池系统开展维护维修，造成时间浪费，不利于维护维修人员对电池系统开展维护维修。
本项目是基于当前新能源电动汽车保有量提高、电池检测维修需求增大、电池检检修成本高等背景，开发一款便携式电池系统故障检测装置，该装置可快速采集电池系统相关信息，并自动判断电池系统故障，显示故障代码、故障信息和故障位置，有效协助、指导维护维修人员对电池系统进行维护维修。如项目产品开发成功，可便捷实现电池系统的故障检测，减少主机厂和用户的运输、维修等成本；可自动解读故障代码并显示故障信息和故障位置，降低维修人员对电池检测维修的难度：可为中小型汽车维修厂、4S服务维修提供技术支持，增加中小型汽车维修厂的营业收入，产生一定的经济效益。
目前市场因各电池厂或者主机厂车辆的通信协议不一致，导致当前已有的检测装置，基本有电池厂或者主机厂开发，并且只能检测某一款或者几款车型，电动汽车电池系统因其有别于传统燃油汽车其它零部件，其包含技术性更强，目前其维护和维修，主要依赖于主机厂的售后部门；市面上很少有维修厂，特别是中小型汽车维修厂，能够承担电动汽车电池系统的故障检测和维修。
且当前电池管理系统，在电动汽车上一般以故障代码形式显示故障，故障信息不明确；需要查阅维修手册及故障代码含义，才能够对电池系统开展维护维修，造成时间浪费，不利于维护维修人员对电池系统开展维护维修。
通过采用本产品装置，可快速采集电池系统相关信息，并自动判断电池系统故障，显示故障代码、故障信息和故障位置，有效协助、指导维护维修人员对电池系统进行维护维修。
本产品装置，通过STM32单片机系统CAN口或串口与电动汽车电池系统的CAN口或串口通信，收集电池系统数据信息，一方面将电池系统信息实时显示到LCD液晶显示屏；另一方面，将实时采集的电池系统数据信息，与电池故障解析数据库相关信息进行对比，从而判断电池系统状态，对于存在的故障或者问题，及时显示故障代码、故障描述、故障原因和故障位置等信息。
（1）对本项目所需的硬件设备进行设计与选型。硬件部分包括：主控芯片模块、供电电源模块、触摸屏模块、CAN通信模块、按键模块、下载调试模块、存储模块、USB转串口模块等。
（2）对本项目所需的软件设备进行设计与选型。软件部分包括：电池故障分类分级及诊断策略和软件设计两个方面其中电池故障分类分级及诊断策略包括了电池故障分类、故障等级划分和故障诊断策略。
（3）设计触屏膜。预选用触摸屏型号为淘晶驰X3系列触摸屏,尺寸为7寸，该系列触摸屏使用3.3V/5V的TTL电平或RS232通信协议。
（4）使用CAN通信接口。使用汽车OBD接口转DB9通信线，CAN总线通信用CAN高速收发器TJA1050芯片进行搭建，STM32F103RCT6芯片自身带有专用的CAN通信串口。
从 2020年至今，历经3年研发历程，自主研发的“便携式电池系统故障检测装置”，基于多学科交叉融合集硬件、软件为一体，为解决新能源汽车电池检测、维修提供整体的解决方案，产品体系完备，能够解决对选定的电池故障原因进行实时追踪问题。
本产品所提供的便携式电池系统故障检测装置，可以对各种新能源汽车进行检测，从而检查出问题部件，找到电池系统的故障点，减少维护维修时间，减少不必要的维修维护成本。
从 2020年至今，历经3年研发历程，自主研发的“便携式电池系统故障检测装置”，基于多学科交叉融合集硬件、软件为一体，为解决新能源汽车电池检测、维修提供整体的解决方案，产品体系完备，能够解决对选定的电池故障原因进行实时追踪问题。
（1）对本项目所需的硬件设备进行设计与选型。硬件部分包括：主控芯片模块、供电电源模块、触摸屏模块、CAN通信模块、按键模块、下载调试模块、存储模块、USB转串口模块等。
（2）对本项目所需的软件设备进行设计与选型。软件部分包括：电池故障分类分级及诊断策略和软件设计两个方面其中电池故障分类分级及诊断策略包括了电池故障分类、故障等级划分和故障诊断策略。
（3）设计触屏膜。预选用触摸屏型号为淘晶驰X3系列触摸屏,尺寸为7寸，该系列触摸屏使用3.3V/5V的TTL电平或RS232通信协议。
（4）使用CAN通信接口。使用汽车OBD接口转DB9通信线，CAN总线通信用CAN高速收发器TJA1050芯片进行搭建，STM32F103RCT6芯片自身带有专用的CAN通信串口。

经费预算

开支科目 预算经费（元） 主要用途 阶段下达经费计划（元）
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 3400.00 无 1650.00 1750.00
1. 业务费 2400.00 无 1000.00 1400.00
（1）计算、分析、测试费 600.00 参数调整和分析 0.00 600.00
（2）能源动力费 0.00 无 0.00 0.00
（3）会议、差旅费 0.00 无 0.00 0.00
（4）文献检索费 1800.00 文献检索 1000.00 800.00
（5）论文出版费 0.00 无 0.00 0.00
2. 仪器设备购置费 500.00 调试装备购买 350.00 150.00
3. 实验装置试制费 0.00 无 0.00 0.00
4. 材料费 500.00 电池电线等基础材料 300.00 200.00
结束

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