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2026-09-23 16:44:49 +08:00

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BMS Monitor

BMS Monitor 是一款面向 Windows 平台的电池管理系统 CAN 实时监控软件，配合兼容周立功 ControlCAN.dll 的 USBCAN-II 设备使用。

软件以只听模式接入 CAN 总线，不主动发送报文，适用于 BMS 调试、实车数据观察和电芯状态检查。

主要功能

250 / 500 kbit/s 波特率切换
CAN1 / CAN2 通道选择
实时显示总电压、总电流和 SOC
显示 16 路单体电压及最高/最低值
显示 10 路温度及最高/最低实际温度
显示 BMS 工作状态和故障信息
实时查看原始 CAN 报文
最多保留最近 1000 帧，限制长期运行的内存占用

技术路径

1. CAN 硬件接入

程序通过 P/Invoke 调用原生 ControlCAN.dll 接口：

VCI_OpenDevice
    ↓
VCI_InitCAN
    ↓
VCI_StartCAN
    ↓
VCI_Receive
    ↓
VCI_ResetCAN
    ↓
VCI_CloseDevice

CAN 初始化采用硬件只听模式 Mode = 1。应用没有声明 VCI_Transmit，不会主动向 CAN 总线发送数据。

2. 波特率配置

波特率	Timing0	Timing1
250 kbit/s	`0x01`	`0x1C`
500 kbit/s	`0x00`	`0x1C`

连接时根据界面选择生成对应的 CAN 初始化参数。

3. 异步报文接收

连接成功后，后台任务循环调用 VCI_Receive，将原生数据转换为 CanFrame，再通过事件切换回 WPF UI 线程更新界面。

每次最多读取 100 帧，接收等待时间为 50ms，兼顾实时性和 CPU 占用。

4. 实际 CAN 协议

CAN ID	数据内容
`0x140`	总电压、总电流、故障和工作状态
`0x150`	电芯 1–4
`0x151`	电芯 5–8
`0x153`	电芯 9–12
`0x154`	电芯 13–16
`0x156`	温度数据

同时保留对文档扩展帧 0x186040F3 和 0x186140F3 的兼容解析。

5. 单体电压解析

每个单体电压占用两个字节，采用大端格式，数值单位为 0.1mV：

原始值 = Byte[n] × 256 + Byte[n+1]
单体电压 = 原始值 ÷ 10000

例如：

98 F3 → 0x98F3 → 39155 → 3.9155V

0xFFFE 和 0xFFFF 视为未接或无效通道，不参与最大值和最小值计算。

6. 温度处理

0x156 的前 8 个字节对应 8 路实际温度：

温度 = 原始字节 - 40

0xFF 表示无效温度。界面显示 10 路温采，最高、最低温度只根据前 8 路实际温采计算。

7. SOC 计算

当前版本根据总电压进行线性估算：

SOC = 当前总电压 ÷ 68V × 100%

结果四舍五入为整数，并限制在 0–100% 之间。

8. 软件架构

WPF 界面层
├── 实时监控
├── 电流 I
├── 电芯与温度
└── CAN 原始报文

协议解析层
├── BmsProtocolParser
└── BmsSnapshot

CAN 通信层
├── ICanReceiver
├── ControlCanReceiver
├── ControlCanNative
└── CanFrame

ControlCanNative：声明原生 CAN 接口和数据结构
ControlCanReceiver：管理设备连接和后台接收
BmsProtocolParser：识别 CAN ID 并解析数据
BmsSnapshot：保存当前 BMS 状态
MainWindow：展示数据并响应用户操作

技术栈

C# / .NET 8
WPF
P/Invoke
ControlCAN SDK
xUnit
Windows x86

采用 x86 构建是为了匹配当前使用的 32 位 ControlCAN.dll。

界面主题

界面采用 CrystalDiskInfo 式的紧凑信息布局，以多组立绘和表情插画区分概览、电芯温度与 CAN 报文页面，功能区域不使用角色口号或装饰性文案。总电流与电压、SOC 等核心数据集中在概览页。素材来自公开索引的第三方同人壁纸及哔哩哔哩表情插画合集。

使用

安装 CAN 盒厂商驱动。
连接 CANH/CANL，并确认总线终端电阻。
启动程序，选择通道和波特率。
点击“连接”开始监听。

项目已包含 x86 ControlCAN.dll 以及运行所需的 kerneldlls 文件。

构建与测试

dotnet build BmsMonitor.App/BmsMonitor.App.csproj -c Release -p:Platform=x86

dotnet test BmsMonitor.Tests/BmsMonitor.Tests.csproj -c Release -p:Platform=x86

安全边界

本项目只包含打开、初始化、启动、接收、复位和关闭 API，不包含任何 CAN 报文发送或参数配置功能。

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