電動汽車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用_圖文

1、堡曼墮!QQQ:Q墮!清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版2007年第47卷第sz期CN ll一2223/N Jrsi“ghuaUniv(ScI&Techt2007。VoI.47,No.S2純電動汽車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用南金瑞,孫逢春,王建群(北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛工程學(xué)院,北京10008126/50 183l1834摘要:針對目前唯一可以產(chǎn)業(yè)化的純電動汽車使用曲主要能源動力電池,設(shè)計(jì)開發(fā)了電池管理系統(tǒng)。系統(tǒng)以單片機(jī)為核心,采用分布武網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以實(shí)時(shí)檢測動力電池的各種運(yùn)行參數(shù):電池soc、總電壓,總電流、單體模塊電壓、電池包內(nèi)特征溫度l可以根據(jù)電池狀態(tài)進(jìn)行故障診斷和報(bào)警,同時(shí)具有熱營

2、理功能等,秉統(tǒng)參數(shù)通過Pc進(jìn)行標(biāo)定,通過cAN總線與整車其他系統(tǒng)進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)信息共享。系統(tǒng)已經(jīng)在BK6121EV純電動公麥客車上安裝。實(shí)驗(yàn)室和實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)電池電壓涮量精度為1%滿足要求.系統(tǒng)各十功能運(yùn)行穗定、可靠。關(guān)鍵詞:電動汽車電池管理系統(tǒng)動力電池I監(jiān)控系統(tǒng)中囝分類號:TN911.72;u270.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:lOOO0054(z007S2一1831一04Electric VehicIe battery management systemNAN J時(shí)ui,SUN F郵gch帥,WANG JIanq帥(scho州of Mecha山c丑-蛆d Vehlcle EngIne耐

3、珥,ijjng hsIltute“Tech帥Iogy,miJI哩l吣幛1,Chi聃Abstract:An advanced battey mamgement8ystem wa3develoPed for completejy electric vehicles,the only one electdc vehicle8industrialize at present.The distrIbuted control3ystem8tructu比based on a si“gIe chip computef effectively monitorB variou8oPerating paramete

4、rs of the Power battefy in real time such as the state of cIIage (S(:,total volt89e,total curmt。Bj“gle module volt3釅,and temperatu弛s at specific points in the battery package.The sy￥tem then checks the battey8tate,Perform fault diagnosticB蛐d manage battery temperatures. The3ystem use8computeri趾d cal

5、ibr8tion and share5me啪ge日with other systems ln the vehicle tho“gh the CAN communkations8y8tem.Tests in a BK6121EV show that the battery volt89e iB mea8ured to witllin0.0l V ad that the sy3tem is3table and雎habk.Key-ards:electric vehicIo,battery management8ystemI power batteryI monitori“g Bnd contr01s

6、y5tem電動汽車的無(低污染優(yōu)點(diǎn),使其成為當(dāng)代汽車發(fā)展的主要方向“。電動汽車從為動力系統(tǒng)提供能源的角度來分類.主要分為:純電動、混合動力和燃料電池汽車。純電動汽車主要是由動力電池提供能源,目前技術(shù)相對成熟,可以進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用?；旌蟿恿ζ囀怯扇加秃蛣恿π铍姵氐榷喾N能源共同提供能源,通過控制策略使內(nèi)燃機(jī)動力源和電力動力源協(xié)調(diào)配合,實(shí)現(xiàn)最佳能量分配,既能保持電動汽車超低排放的優(yōu)點(diǎn),又彌補(bǔ)了純電動行駛里程短的不足,是一種過渡車型,但是目前技術(shù)還沒有完全成熟I燃料電池汽車由燃料電池作為主要能源提供驅(qū)動汽車所需的功率,由于燃料電池是以氫氣為燃料,空氣(O。為氧化劑進(jìn)行工作,其排放物質(zhì)是沒有污染的

7、水,因此非常具有發(fā)展前景,但是目前技術(shù)還不成熟。作為目前唯一可以產(chǎn)業(yè)化的純電動汽車,其主要能源的動力電池是關(guān)鍵的部分,在整車成本中占有較高的比例,如在使用金屬鋰離子電池為主要能源的純電動大客車中,動力電池占整車成本的三分之一以上,因此為了延長電池的使用壽命,降低使用啦稿日期r20070412基疊項(xiàng)目:國家“八六三”高技術(shù)項(xiàng)目(2003AA501800作者簡介南金瑞(1972一,男(設(shè).山西,講師.Bmnt Mnjl清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版2007,47(S2成本,本文設(shè)計(jì)了動力電池管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對動力電池的在線監(jiān)測與控制。l電弛管理系統(tǒng)分析1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在純電動汽車中將動力電池分組串并聯(lián)形成整

8、車高壓電源為整車提供動力源,如由北京理工大學(xué)和北方客車廠聯(lián)合研制開發(fā)的電動客車BFc6110EV共使用了306塊鋰離子電池,將3塊電池并聯(lián)形成組,最后將102組電池串連,動力電池分成8個(gè)電池包,裝在8個(gè)電池箱中。從整車角度考慮,設(shè)計(jì)電池管理系統(tǒng)采用分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和在車上的布置情況如圖1所示。系統(tǒng)中在每個(gè)電池包中布置電池測控模塊,各個(gè)電池測控模塊通過485總線與電池管理系統(tǒng)中央控制器連接在一起形成整個(gè)系統(tǒng)。電池管理系統(tǒng)中央控制器同時(shí)通過Rs232總線將監(jiān)控信息發(fā)送到信息顯示器,通過cAN總線接口與整車控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。圍l電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及在車上布置情況示意圉1.2系統(tǒng)功能分析

9、電池管理系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能:1參數(shù)檢測。實(shí)時(shí)采集電池充放電狀態(tài)。采集的數(shù)據(jù)有電池總電壓、電池總電流、每包電池測點(diǎn)溫度以及單體模塊電池電壓等;2剩余電量(sOc估計(jì)。電池剩余能量相當(dāng)于傳統(tǒng)車的油量。為了讓司機(jī)及時(shí)了解sOc,系統(tǒng)應(yīng)即時(shí)采集充放電電流、電壓等參數(shù),通過相應(yīng)的算法進(jìn)行sOc的估計(jì);3充放電控制。根據(jù)電池的荷電狀態(tài)控制對電池的充放電。若某個(gè)參數(shù)超標(biāo),如單體電池電壓過高或過低,為保證電池組的正常使用及性能的發(fā)揮。系統(tǒng)將切斷繼電器,停止電池的能量供給;4熱管理。實(shí)時(shí)采集每包電池測點(diǎn)溫度,通過對散熱風(fēng)扇的控制防止電池溫度過高5均衡控制。由于每塊電池個(gè)體的差異以及使用狀態(tài)的不同等原因,因此電池

10、在使用過程中不一致性會越來越嚴(yán)重。系統(tǒng)應(yīng)能判斷并自動進(jìn)行均衡處理;6故障診斷。通過對電池參數(shù)的采集,系統(tǒng)具有預(yù)測電池性能、故障診斷和提前報(bào)警等功能I7信息監(jiān)控。電池的主要信息在車載顯示終端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;8參數(shù)標(biāo)定。由于不同的車型使用的電池類型、數(shù)量、電池包大小和數(shù)量不同,因此系統(tǒng)應(yīng)具有對車型、車輛編號、電池類型和電池模式等信息標(biāo)定的功能。電池管理系統(tǒng)通過Rs232接口與上位機(jī)標(biāo)定軟件進(jìn)行通信來實(shí)現(xiàn);9cAN 總線接口。根據(jù)整車cAN通信協(xié)議,與整車其他系統(tǒng)進(jìn)行信息共享。2電池管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)根據(jù)動力電池管理系統(tǒng)功能和實(shí)際參與控制的對象,設(shè)計(jì)出電池管理系統(tǒng)中央控制器及電池測控模塊”131,電池管

11、理系統(tǒng)中央控制器結(jié)構(gòu)如圖2所示。采用功能劃分和模塊化設(shè)計(jì)思想,系統(tǒng)分離成不同的功能模塊。電池管理系統(tǒng)中央控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心,微控制器選用集成了cAN控制器模塊的DsP56F807芯片,cAN收發(fā)器選用PCA82C250。通過CAN總線與其他控制系統(tǒng)進(jìn)行通信I通過Rs485與電池測控模塊進(jìn)行通信與管理f通過Rs232,實(shí)現(xiàn)與人機(jī)接口的通信,以及系統(tǒng)的標(biāo)定等。電池測控模塊微控制器選用集成了2路12bIt精度A/D的Aduc812芯片,選用數(shù)字溫度傳感器Dsl8820口1采集電池包內(nèi)測試點(diǎn)溫度。通過Rs485與中央控制器進(jìn)行通信。由于電動汽車用電環(huán)境非常復(fù)雜,驅(qū)動電機(jī)、Dc/Dc和充電機(jī)都會產(chǎn)生

12、強(qiáng)的電磁干擾,從而影響信號在線檢測與控制系統(tǒng)的正常工作。為了減小電磁干擾,采取如下措施: 1在微控制器和cAN收發(fā)器之間加入高速光耦隔離器2單片機(jī)工作電源與車輛電源地線分離,消南金瑞,等;純電動汽車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用1833除地線竄擾的可能;3數(shù)字溫度傳感器使用屏蔽電纜封裝,屏蔽地搭鐵;4CAN總線選用屏蔽雙絞線,Rs485總線也選用雙絞線;5PcB制作盡量加漲Hl3路脈沖量輸入脈沖量保護(hù)與整形大線間距以降低導(dǎo)向間的分布電容,使導(dǎo)向垂直以減小磁場耦合,減小電源線走線有效面積;6選用性價(jià)比高的器件等。型開關(guān)量輸出驅(qū)動DSP56F9807光電隔離模擬信號僳護(hù)總線保護(hù)I l總線保護(hù)l l總線保

13、護(hù)與驅(qū)動I墜!塹Il!盟J I!翌田2電池管理系統(tǒng)中央控制器結(jié)構(gòu)框圖3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件均采用模塊化程序設(shè)計(jì),中央控制器程序采用c語言編寫,根據(jù)系統(tǒng)具有的功能分為若干子程序,其中包括:標(biāo)定子程序、soc估計(jì)子程序、故障分析子程序、信號監(jiān)控與報(bào)警子程序等I電池測控程序采用匯編語言編寫o。中央控制器主程序流程框圖如圖3所示?？紤]到電動汽車的運(yùn)行環(huán)境,在系統(tǒng)硬件采用抗干擾措施的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了軟件抗干擾設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)中使用了濾波、冗余、軟件陷阱等技術(shù),防止程序失效,保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。系統(tǒng)標(biāo)定程序采用vB6.o進(jìn)行開發(fā),采用模塊化程序設(shè)計(jì),軟件的主要功能有:系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與保存、數(shù)據(jù)和曲

14、線顯示(包括實(shí)時(shí)動態(tài)曲線,歷史曲線、繼電器輸出等“1。上位機(jī)軟件的結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。4系統(tǒng)裝車試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室考核及算法驗(yàn)證,已安裝在BFc6110EV和HFF6110GK50電動大客車上,這2種車型分別使用了3.6V/200A.h金屬鋰離子電池和12v/85A.h的鉛酸電池。結(jié)合這2種車型的場地試驗(yàn)03進(jìn)行了系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試。圖5圉3中央控制器主程序流程圍 純電動汽車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用作者:南金瑞, 孫逢春, 王建群, NAN Jinrui, SUN Fengchun, WANG Jianqun作者單位:北京理工大學(xué),機(jī)械與車輛工程學(xué)院,北京,100081刊名: 清華大學(xué)

15、學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版英文刊名:JOURNAL OF TSINGHUA UNIVERSITY(SCIENCE AND TECHNOLOGY年,卷(期:2007,47(z2引用次數(shù):3次參考文獻(xiàn)(5條1.孫逢春.張承寧.祝家光電動汽車-21世紀(jì)的重要交通工具 19972.金偉正單線數(shù)字溫度傳感器的原理與應(yīng)用期刊論文-電子技術(shù)應(yīng)用 2000(63.張振榮.晉明武.王毅平MCS-51單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù) 20004.王建群.傅立鼎.南金瑞分布式溫度測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 2002(105.廖權(quán)來.羅玉濤電動汽車的試驗(yàn)研究期刊論文-機(jī)械工程學(xué)報(bào) 1997(5相似文獻(xiàn)(10條1.學(xué)位論文廖曉軍基于DSP的電動汽

16、車電池管理系統(tǒng)2007環(huán)境和能源問題要求未來的汽車提高效率、降低污染。電動汽車的開發(fā)雖然已有了很大的進(jìn)展,但仍需要取得進(jìn)一步的突破。電池管理系統(tǒng)作為電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一,不僅不助于提高動力電池工作的有效性,增加電動汽車的續(xù)駛里程,而且有助于提高動力電池使用的安全性,并延長其使用壽命。因此,本文致力于開發(fā)更高效、更實(shí)用的電池管理系統(tǒng),深入討論了電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)方法,對鎳氫電池充放電容量的預(yù)測和估算方法進(jìn)行了研究。 本文在大量充放電模擬試驗(yàn)和隨車試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了鎳氫蓄電池的工作原理和充放電特性,并對影響電池容量的主要因素進(jìn)行了探討。針對動力電池的狀態(tài)特點(diǎn),提出一種采用

17、了安時(shí)法和徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的SOC估算方法,并通過Matlab和Advisor軟件進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明,新的SOC估算方法能較為準(zhǔn)確而快捷地反映動力電池實(shí)際工作狀況。 構(gòu)建了基于最新32位DSP芯片TMS320C2812的電池管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)為分布式結(jié)構(gòu),各電池組模塊與DSP主控制器之間采用CAN總線進(jìn)行通信。完成了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),并在CCS2000開發(fā)環(huán)境中行了軟硬件調(diào)試。 在電池管理系統(tǒng)中增加了基于USB接口的數(shù)據(jù)通信和存儲接口。在USB1.1通信協(xié)議、海量存儲設(shè)備類協(xié)議、磁盤讀寫命令集和FAT文件系統(tǒng)等眾多協(xié)議和規(guī)范的基礎(chǔ)上,完成了該接口的硬件制作和較件調(diào)試,使得電池管理系統(tǒng)中

18、的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)可以直接寫入U(xiǎn)盤中存儲,極大地提高了電池管理系統(tǒng)的開發(fā)效率。 本論文在理論和工程應(yīng)用中都取得了較大的進(jìn)展,為進(jìn)一步研究電池管理系統(tǒng)提供了有價(jià)值的理論依據(jù)和工程應(yīng)用參考。2.會議論文宮學(xué)庚.齊鉑金.劉有兵基于CAN總線的電動汽車電池管理系統(tǒng)分布式設(shè)計(jì)的研究2003該文將CAN總線技術(shù)應(yīng)用在電動汽車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上,提出了一種基于CAN總線的分布式設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)介紹了該設(shè)計(jì)思路的原理,CAN總線通信協(xié)議的測定,CAN總線接口電路的硬件設(shè)計(jì)以及CAN總線信息發(fā)送與接收軟件的設(shè)計(jì).基于CAN總線設(shè)計(jì)的分布式電池管理系統(tǒng)體積小,線束簡單,能夠高效靈活地利用電動汽車有限的空間資源,數(shù)據(jù)和

19、控制指令的通信更加可靠,速度更快,電磁兼容性得到了很好得改善.3.學(xué)位論文張巍純電動汽車電池管理系統(tǒng)的研究2008隨著社會的發(fā)展以及能源、環(huán)保等問題的日益突出,純電動汽車以其零排放,噪聲低等優(yōu)點(diǎn)越來越受到世界各國的重視,被稱作綠色環(huán)保車。作為發(fā)展電動車的關(guān)鍵技術(shù)之一的電池管理系統(tǒng)(BMS,是電動車產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。本課題配合“基于開關(guān)磁阻電機(jī)的電動汽車的研制”,研制適用于純電動汽車的電池管理系統(tǒng)。 電池管理系統(tǒng)直接檢測及管理電動汽車的儲能電池運(yùn)行的全過程,包括電池基本信息測量、電量估計(jì)、單體電池間的均衡、電池故障診斷幾個(gè)方面。 本論文主要工作是研制適用于純電動汽車的蓄電池管理系統(tǒng)。研究鉛酸蓄電池二

20、階模型的建立與剩余容量的卡爾曼濾波估算方法。分析鉛酸蓄電池的基本工作原理和影響蓄電池組剩余容量SOC(state of charge的主要因素。 介紹了基于DSP2407的蓄電池組控制器的硬件平臺,完成DSP小系統(tǒng)、電池?cái)?shù)據(jù)采集電路、信號調(diào)理電路、CAN總線相關(guān)電路等硬件電路設(shè)計(jì)、調(diào)試、完善。獨(dú)立完成系統(tǒng)所有軟件設(shè)計(jì),包括:主程序設(shè)計(jì),電池基本信息檢測子程序設(shè)計(jì),電池剩余電量卡爾曼濾波估算程序設(shè)計(jì),電池狀態(tài)檢測子程序設(shè)計(jì),CAN收發(fā)子程序設(shè)計(jì),EEPROM讀寫子程序設(shè)計(jì)。 最后,在電動汽車上搭建實(shí)驗(yàn)平臺,將鉛酸蓄電池組與設(shè)計(jì)的軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合進(jìn)行調(diào)試、試驗(yàn)。測得了相關(guān)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明,本文介紹

21、的電池管理系統(tǒng)硬件電路可靠、經(jīng)濟(jì)、抗干擾能力強(qiáng)?？梢詫?shí)現(xiàn):電池電壓、電流、溫度的模擬量采集;剩余電量的計(jì)算和電池狀態(tài)的判斷;實(shí)時(shí)顯示,故障時(shí)報(bào)警等BMS相關(guān)功能。4.期刊論文曹瑩瑜.齊鉑金.鄭敏信電動汽車電池管理系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)-工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2005,18(12分析了電動汽車電池管理系統(tǒng)干擾形成的原因,在此基礎(chǔ)上針對干擾源從硬件和軟件兩方面提出了一些抗干擾措施,在車輛實(shí)際運(yùn)行中,電池管理系統(tǒng)能穩(wěn)定、可靠的工作,實(shí)踐證明這些抗干擾設(shè)計(jì)可行,有效.5.學(xué)位論文黃章華基于ARM和CAN的電動汽車電池管理系統(tǒng)2008傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車因能源和環(huán)保等問題日益不能滿足人們的要求,而電動汽車以節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、

22、易于普及等優(yōu)點(diǎn),得到了很大的發(fā)展,并被公認(rèn)為是21世紀(jì)世界汽車工業(yè)改造和發(fā)展的主要方向。 目前在電動汽車中應(yīng)用的電池組主要由多個(gè)單體電池串聯(lián)而成,單體電池間的充放電性能差異很大,為了防止電池出現(xiàn)過充、過放及溫度過高等問題,要求準(zhǔn)確監(jiān)測電池電量,及時(shí)對電量不足的電池進(jìn)行充電。同時(shí)要實(shí)時(shí)監(jiān)測電池溫度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理溫度異常的電池。這樣才能延長電池使用壽命,提高電池工作可靠性。因此如何有效管理和監(jiān)控電池成為電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一,電池管理系統(tǒng)也在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生,而且成為電動汽車的重要組成部分。 本文利用嵌入式技術(shù)和CAN總線技術(shù),采用最小化系統(tǒng)的思路,設(shè)計(jì)了電動汽車電池管理系統(tǒng)。在保證最小化系統(tǒng)

23、正常工作的前提下,可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要擴(kuò)展至最大化系統(tǒng)。電池管理系統(tǒng)包括多個(gè)電池監(jiān)控節(jié)點(diǎn),CAN通訊網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)。 首先,電池監(jiān)控節(jié)點(diǎn)采用了模塊化的設(shè)計(jì)思路,分為主芯片、參數(shù)采集模塊、CAN通訊模塊、串口通訊模塊等。主芯片采用了ATmega16,參數(shù)采集模塊采用了美國DALLAS公司的單總線技術(shù),可直接測量電池電流、電壓和溫度,連線簡單,性能可靠。 其次,建立了良好的數(shù)據(jù)傳輸通道。各電池監(jiān)控節(jié)點(diǎn)采集電池參數(shù)之后可以通過CAN總線將數(shù)據(jù)送到主節(jié)點(diǎn),主節(jié)點(diǎn)通過串口將數(shù)據(jù)送給上位機(jī)。反之,上位機(jī)也可發(fā)送控制參數(shù)繪主節(jié)點(diǎn),由主節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給各個(gè)電池監(jiān)控節(jié)點(diǎn)。 最后,利用S3C44BOX開發(fā)板搭建了上位機(jī)管理

24、平臺,在uC/OS-操作系統(tǒng)的支持下,能有效實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)多種任務(wù)的調(diào)度。采用觸摸屏技術(shù),結(jié)合uC/GUI圖形界面,能以列表、波形圖等形式直觀顯示電池參數(shù),同時(shí)省去了傳統(tǒng)按鍵設(shè)計(jì),直接在觸摸屏上進(jìn)行操控,人機(jī)交互更為友好。6.學(xué)位論文李海軍電動汽車電池管理系統(tǒng)的研究2008本課題以云雀轎車改裝的雙輪驅(qū)動純電動汽車(EV為試驗(yàn)平臺,以閥控式鉛酸蓄電池為研究對象,研制適用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)。目的是延MATLAB/Simulink仿真驗(yàn)證估算方法的精確性。在設(shè)計(jì)電池管理系統(tǒng)時(shí)，采用分散采集集中處理的電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，即首先對各個(gè)單電池的基本信 息進(jìn)行采集，然后由電池管理系統(tǒng)的控制芯片(I

25、nfineon XC164CS進(jìn)行集中處理計(jì)算，從而得出電池荷電狀態(tài)和電池工作狀態(tài)等信息。在硬件設(shè)計(jì)中詳 細(xì)介紹了ECU控制單元、信號采集電路、主電路短路保護(hù)電路、CAN通信接口電路等的設(shè)計(jì)。利用XC166集成開發(fā)環(huán)境Tasking與Simulink Real-Time Workshop(RTW連接進(jìn)行代碼的硬件仿真與軟件調(diào)試，采用V字型的開發(fā)流程，使各個(gè)開發(fā)階段之間實(shí)現(xiàn)了無縫連接，提高了開發(fā)效率，保證研發(fā)系統(tǒng)的 可靠性。 最后，將鉛酸蓄電池與本文所設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)聯(lián)合進(jìn)行調(diào)試、試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)(BMS可以實(shí)現(xiàn)蓄電 池的電壓、放電電流、溫度等模擬量的采集，能夠?qū)﹄?/p>

26、池剩余電量和電池荷電狀態(tài)進(jìn)行估算，液晶顯示板能實(shí)時(shí)顯示電池剩余電量并能夠進(jìn)行故障報(bào)警 。 7.期刊論文 楊朔.何莉萍.鐘志華 基于CAN總線的電動汽車電池管理系統(tǒng) -貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版 2004,33(2 對CAN總線在電動汽車電池管理系統(tǒng)中的應(yīng)用作了詳細(xì)的闡述,介紹了以P8xC591單片機(jī)為核心的電動汽車電池電控單元(ECU的軟硬件的設(shè)計(jì). 8.學(xué)位論文 張術(shù) 電動汽車電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與SOC估算策略研究 2006 隨著世界人口的劇增，全球的汽車數(shù)量也急劇上升，對能源的需求越來越大，對環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重。為了緩解能源和環(huán)境污染的壓力，各國 都把電動汽車作為現(xiàn)在燃油汽車的替代

27、品進(jìn)行研究和開發(fā)，電動汽車作為未來汽車的發(fā)展方向，越來越受到人們的重視。但是電動汽車的發(fā)展尚有很多 問題需要解決，動力電池及其管理系統(tǒng)就是幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)中的一個(gè)，而電池荷電狀態(tài)(State of Charge，SOC的計(jì)算更是電池管理系統(tǒng)中的重要技術(shù) ，本文的主要任務(wù)就是圍繞電動汽車電池管理系統(tǒng)進(jìn)行鋰離子動力電池荷電狀態(tài)算法的研究，并完成系統(tǒng)相關(guān)軟件的設(shè)計(jì)。 文章首先對課題背景 作了簡要介紹，分析了電池管理系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，介紹了電池荷電狀態(tài)的定義，并介紹了本論文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。 然后對鋰離子電池的工 作原理作了簡要介紹，并分析了影響電池荷電狀態(tài)的主要因素及其處理方法，對常用的電池模型作了分析和介紹。在此基礎(chǔ)上結(jié)合電流積分模型和 Thevenin模型建立了鋰離子動力電池的狀態(tài)空間模型，給出了模型參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測取方法和數(shù)學(xué)辨識方法。 接下來介紹了SOC的常用算法，并對其中 的推廣卡爾曼濾波算法作了深入研究，并給出了仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對算法的抗干擾能力和魯棒性等作了驗(yàn)證；然后介紹了一種帶加權(quán)因子的SOC算法，并 給出了仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果