本发明属于电池检测，尤其涉及一种临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统及方法。
背景技术：
1、临近空间太阳能无人机(near-space solar-powered unmanned aerialvehicle,nspuav)是一种利用太阳能作为主要能源的高空无人机，能够在临近空间(nearspace)进行长时间飞行并执行各种任务。临近空间是指地球大气层与外层空间之间的过渡区域，通常高度在20公里至100公里之间。高比能电池通常指能量密度较高的电池，能在较小的体积或重量下存储更多的电能，这对于需要长时间飞行的临近空间太阳能无人机至关重要。高比能电池是临近空间太阳能无人机能源系统的重要组成部分。它主要用于完成太阳能无人机电能的存储及释放功能，为太阳能无人机能源系统的动力母线提供品质较高的连续电源。
2、目前，为了验证高比能电池的性能，通常需要在试飞联试前进行特定的试验。试验系统需要能够检测高比能电池的单体电压、温度、膨胀力、充放电容量，能检测充放电设备的电压、电流、功率，还能设置相关运行参数、告警参数，具备自动运行功能，可通过试验数据分析来控制充放电设备的启停。
3、对此，本发明提供一种能够对高比能电池进行全面、精确、安全和高效的性能验证的临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统及方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统及方法，以解决上述背景技术中提出的对高比能电池的性能进行验证技术问题。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统，包括：
4、为整个试验系统供电的三相交流电源；
5、用于控制高比能电池进行充/放电的双向电源；
6、用于采集高比能电池的膨胀力数据的膨胀力传感器；
7、用于控制试验系统和展示实验数据的上位机；其中：
8、所述三相交流电源与所述双向电源的交流端相连；所述双向电源的直流端与所述高比能电池相连，且所述双向电源通过lan接口与所述上位机进行数据交互；所述高比能电池通过can接口与所述上位机进行数据交互；所述膨胀力传感器与所述高比能电池的膨胀力采样点相连，所述膨胀力传感器通过485接口与所述上位机进行数据交互。
9、优选的，所述三相交流电源的l1、l2、和l3接口分别与所述双向电源的l1、l2、和l3接口相连，用于为试验系统的供电；所述三相交流电源的pe端子与双向电源的pe端子相连接，用于为系统提供接地保护。
10、优选的，所述双向电源的dc+和dc-接口分别连接高比能电池的正极和负极，用于进行电池的充电和放电。
11、优选的，所述双向电源通过lan接口向上位机实时传输工作数据，上位机通过lan接口向双向电源发送控制指令。
12、优选的，所述高比能电池通过can接口向上位机传输各种实时数据，所述实时数据包括单体电压、温度、总电压。
13、优选的，所述膨胀力传感器采集高比能电池的膨胀力数据，将采集到的数据通过485接口发送给上位机，上位机接收并处理这些数据。
14、优选的，所述上位机包括：
15、用于接收用户上传的数据与双向电源、高比能电池和膨胀力传感器通信的通信模块；
16、用于处理通信模块获取的所有数据的数据处理模块；
17、基于数据处理模块实现手动或自动控制试验系统的控制模块；
18、用于与客户交互和数据展示的用户界面模块。
19、一种临近空间太阳能无人机用高比能电池试验方法，包括：
20、s1，用户通过上位机上传/加载高比能电池的can总线dbc文件；系统判断是否成功载入dbc，如果载入成功则显示dbc消息，否则不显示，重新载入dbc文件；
21、s2，用户通过上位机设置can总线波特率并启动can通信；系统判断是否成功启动can，如果成功启动则显示数据帧，否则不显示数据帧，需要重新启动can；
22、s3，通过上位机一键配置，自动识别并显示高比能电池的最高单体电压、最低单体电压和最高温度；
23、s4，设置试验参数，包括充电上限、放电下限、充电电压、放电电压、静置时间、充放电时间、压差限值、单体电压上下限、温度限值和膨胀力限值；
24、s5，连接膨胀力传感器的com口，接收膨胀力数据；
25、s6，连接双向电源，接收双向电源的电压、电流、启停状态和运行时间数据；
26、s7，启动自动运行程序，系统开始循环试验；所述循环试验包括充电、静置、放电、静置的循环过程，在试验过程中，实时监控高比能电池的单体电压、温度、膨胀力等参数，以及双向电源的电压、电流、功率等数据；当任何监控数据超过设定限值时，系统自动停止试验并发出告警；记录并存储试验过程中的所有数据，包括运行数据、告警信息及状态。
27、优选的，所述自动运行程序步骤包括：
28、s701，进入充电阶段，判断是否达到充电上限，如果达到则进入静置阶段，否则继续充电；
29、s702，进入静置阶段，判断是否达到静置时间，如果达到则进入放电阶段，否则继续静置；
30、s703，进入放电阶段，判断是否达到放电下限，如果达到则进入静置阶段，否则继续放电；
31、s704，进入静置阶段，判断是否达到静置时间，如果达到则进入下一回合充电阶段，否则继续静置。
32、优选的，还包括通过手动控制双向电源，用户通过上位机的v-set按钮可以设置双向电源电压，通过i-set按钮可以设置双向电源的电流，通过on按钮可以手动开启电源输出，通过off按钮可以手动关闭电源输出。
33、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
34、本发明提供一种临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统及方法，能够对高比能电池进行全面、精确、安全和高效的性能验证。通过集成多种硬件设备和软件功能，实现了高效、精确、安全的电池性能测试，大幅提高了测试效率，降低了人为操作风险；通过集成高比能电池、三相交流电源、双向电源、膨胀力传感器和上位机，并通过lan、can、485等不同接口实现互联，构建了一个完整的测试系统，实现了各组件之间的有效通信和协同工作；采用通用形式载入电池通信协议dbc文件，自动解析数据，适用于任意can总线电池通信系统信号接收，提高了系统的通用性和适应性；上位机通过lan接口与双向电源实时通讯，实现自动运行程序，能够实现充放电的自动化控制，无需手动操作，提高了操作效率和准确性；实时监控多项参数(单体电压、温度、膨胀力等)，设置多重保护机制，当任何监控数据超过设定限值时，系统自动停止试验并发出告警，确保了测试过程的安全性；本发明还具有完善的数据记录功能，可自动记录每一时刻的运行数据、告警信息及状态，提供了详细的历史数据查询功能，便于后续分析和评估电池性能。
1.一种临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统，其特征在于，所述三相交流电源的l1、l2、和l3接口分别与所述双向电源的l1、l2、和l3接口相连，用于为试验系统供电；所述三相交流电源的pe端子与双向电源的pe端子相连接，用于为系统提供接地保护。
3.根据权利要求1所述的临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统，其特征在于，所述双向电源的dc+和dc-接口分别连接高比能电池的正极和负极，用于进行电池的充电和放电。
4.根据权利要求1所述的临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统，其特征在于，所述双向电源通过lan接口向上位机实时传输工作数据，上位机通过lan接口向双向电源发送控制指令。
5.根据权利要求1所述的临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统，其特征在于，所述高比能电池通过can接口向上位机传输各种实时数据，所述实时数据包括单体电压、温度、总电压。
6.根据权利要求1所述的临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统，其特征在于，所述膨胀力传感器采集高比能电池的膨胀力数据，将采集到的数据通过485接口发送给上位机，上位机接收并处理这些数据。
7.根据权利要求1所述的临近空间太阳能无人机用高比能电池试验系统，其特征在于，所述上位机包括：
8.一种临近空间太阳能无人机用高比能电池试验方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的临近空间太阳能无人机用高比能电池试验方法，其特征在于，所述自动运行程序步骤包括：
10.根据权利要求8所述的临近空间太阳能无人机用高比能电池试验方法，其特征在于，还包括通过手动控制双向电源，用户通过上位机的v-set按钮设置双向电源电压，通过i-set按钮设置双向电源的电流，通过on按钮手动开启电源输出，通过off按钮手动关闭电源输出。
