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ED BMSdiag – 基于 Arduino 的 CAN 总线与 OBD-II 电池管理诊断套件

项目简介

本项目旨在为电动汽车(以 smart fortwo electric drive 为例)构建一套低成本、开源的电池管理系统(BMS)诊断工具。通过 Arduino UNO 与 CAN 总线扩展板,配合 OBD-II 线缆,可读取牵引电池的 93 个单体电压、SOC(荷电状态)、均衡状态等关键参数,原本仅厂家专用诊断仪才能获取的数据现在可由爱好者自行获取。

核心硬件清单

软件与工具

制作步骤

步骤 1:硬件组装与外壳安装

将 CAN-BUS Shield 堆叠在 Arduino UNO 上,焊接排针,接入 OBD-II 线缆,并置入外壳固定。注意:自制线缆时建议使用双绞线(CAN-H/CAN-L 各取一对),长度不超过 1 米以减少反射干扰。

步骤 2:固件烧录

克隆 GitHub 仓库,按说明安装依赖库,编译并上传至 Arduino。

步骤 3:车辆连接与数据采集

将 OBD-II 插头插入车辆诊断接口,上电后打开串口监视器(或配合 SD 卡记录),即可实时查看 BMS 广播的 CAN 报文。项目作者已完成协议逆向,可直接解析单体电压、SOC、温度等数据。

步骤 4:数据分析与可视化

导出 CSV 后,使用 Excel 或 Python 绘制单体电压分布曲线、SOC 对比图,快速发现落后电芯、充电截止不平衡等问题。

步骤 5:功能扩展

原理图

提供 SparkFun CAN-BUS Shield 与 CANdiy-Shield v2 两套原理图,便于不同硬件版本复现。

注意事项

  1. OBD-II 转 DB9 线缆存在两种针脚标准,购买或自制前务必核对车辆针脚定义。
  2. CAN 总线需正确终端电阻(通常车辆内已内置,外部不再并联)。
  3. 操作高压电池系统时请遵循高压安全规范,非专业人员建议在专业人员指导下进行。

制造工艺

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