电池管理系统描述电池管理系统描述.doc

电池管理系统电池管理系统与电动汽车的动力电池紧密结合在一起，对电池的电压、电流、温度进行时刻检测，同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量、放电功率，报告SOCSOH状态，还根据电池的电压电流及温度用算法控制最大输出功率以获得最大行驶里程、以及用算法控制充电机进行最佳电流的充电，通过CAN总线接口与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通讯。图1为电池管理系统的简单框图。 图1：为电池管理系统的简单框图。 电池管理系统的基本功能：1）监测单体电芯的工作状况，例如单体电池电压、工作电流、环境温度等。2）保护电池，避免电池工作在极端的条件下发生电池寿命缩短，损坏，甚至发生爆炸、起火等危害人身安全的事故。 一般而言，电池管理系统必须具备以下电路保护功能：过压和欠压保护、过流和短路保护、过高温和过低温保护、为电池提供多重保护以提高保护和管理系统的可靠性 (硬件执行的保护具有高可靠性、软件执行的保护具有更高的灵活性、管理系统关键元器件失效的保护为用户提供第三重保护)。 电动汽车电池系统的层次化、模块化设计 由于电动车电池系统是由成百上千个电芯单元集成，考虑到汽车的空间、重量的分配和安全的要求，这些电芯单元被划分成标准的电池模块，分布在汽车底盘不同的位置，由动力总成和中央处理单元统一管理；每个标准电池模块也是有多个电芯通过并联和串联组成，由模块的电控单元进行管理，通过CAN总线把电池模块的信息汇报给中央处理器和动力总成单元，中央处理器和动力总成单元把这些信息经过处理以后，把最终的有关集成系统的信息如剩余电量、健康状况以及电池的能力相关信息等通过CAN总线汇报给车辆管理系统。电动汽车电池系统的层次化，模块化的设计就要求电池管理系统设计的层次化、模块化(图2)。 图2：层次化、模块化的电动汽车电池管理系统设计。 汽车电池系统的可靠性要求极高，特别是高压监控部分，电池均衡部分，由于集成的解决方案少，很多方案采用分立元件搭配而成，导致：元件匹配度不好，信号采集的精度下降；外部节点增多，难以做到自动化测试，提高测试成本，降低测试覆盖率，系统可靠性低；外部元件的功耗很难控制；系统尺寸大，成本高。 凹凸科技(O2Micro)为全球提供首颗支持5节电池串联单芯片保护和检测的方案OZ89xx，该方案还支持多芯片级联的应用。目前采用该芯片的电池管理系统方案已成功用于纯电动车和混合动力车电池模块电控单元中。 表1以标准电池模块为例介绍分立方案和集成方案的比较。 由此可见，集成芯片的解决方案对提高系统的可靠性，降低成本具有十分重要的作用，他是电池集成技术中硬件设计技术的核心。 电池管理系统