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电动汽车技术及其发展研究

摘要：发展纯电动汽车必须解决好4个方面的关键技术：电池管理技术、电机及控制技术、

整车控制技术以及整车轻量化技术。本文将对这四个关键技术进行一一说明，并且介绍技术

的发展情况。

关键词：纯电动汽车技术研究

正文：

1、电池管理技术及发展

蓄电池是纯电动汽车的动力源，纯电动汽车的性能取决于对蓄电池的管理是否有效合

理，电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS)的设计与研究己经成为制约纯电动汽

车发展的关键技术，而如何有效的利用和管理车载电池的能量、延长车载电池的使用寿命则

是电池管理系统研究的重要部分。.电池管理系统不仅可以估算电池剩余电量S()L，保证

S()C维持在正常的工作范围之内，防止由于系统过允电或过放电对蓄电池造成的损伤口忍，

提高电池的使用寿命，而且还能对故障的电池做出早期的预测，防止因个别蓄电池的损坏而

未能及时发现造成整体电池组寿命的降低，从而降低纯电动汽车的运行成本，提高纯电动汽

车的工作效率。

1.1BMS总体设计方案

在使用纯电动汽车的动力电池时，必须保证铅酸电池工作在合理的电压、电流和温度范

围内，根据纯电动汽车电池管理的功能要求，BMS主要包括:铅酸电池电压检测模块、电流

检测模块、温度检测模块、绝缘电阻检测模块、故障报警模块、CAN通信模块等}},BMS

总体设计力一案如图1所示。

图1、电池管理系统整体框架

1.2BMS硬件电路的设计

BMS选用了Microchip公司生产的PIC18F4580和PIC12F675两种单片机，其中，

PIC18F4580单片机作为本系统的主控芯片，主要实现对铅酸蓄电池组的单体电压、总电压、

温度、电流等测量，同时与整车控制器(theVehicleManagementSystem,VMS)实时通

信;PIC12F675单片机作为绝缘电阻检测模块的控制芯片，来实现对铅酸蓄电池正负极对地

绝缘电阻大小的检测功能.

1.2.1电压检测模块

BMS针对8个单体铅酸蓄电池串联的铅酸蓄电池组，每个单体铅酸蓄电池的正常输出电

压为12V,串联电池组总电压为96V.电压检测模块是检测各单体铅酸蓄电池的端电压和铅

酸蓄电池组的总电压.为了实现该口的，BMS采用串联电阻分压的原理，对电池组进行电压

的采集和检测.电压检测电路如图2所示.。

图2、电压检测电路

1.2.2电流检测模块

为了防止对铅酸蓄电池进行过充电和过放电现象，以及实现对铅酸蓄电池组的S()(估

算，BMS必须要检测电池允电和放电过程中电流的大小.

在纯电动车正常行驶过程中，铅酸蓄电池组处于放电的状态;允电机工作时，铅酸蓄电

池处于允电的状态.因此要检测允电和放电过程的电流大小就需要采用两路A/D转换.BMS选

用霍尔传感器DHABS/14进行充放电电流大小的检测，其充放电电流检测电路如图3所示.

图3、充放电电流检测电路

1.2.3温度检测模块

电池管理系统需要检测铅酸电池组中各个单体电池温度的高低，防止由于单体电池受各

种因素的影响而出现温度过高或者过低的现象，影响铅酸电池的使用寿命.温度检测模块采

用精密温度/电压传感器TC1047A对温度大小进行检测.TC1047A是线性的电压输出温度传感

器，其输出的电压大小和测得的温度大小直接成比例关系，它可以精确测量从一40℃一

+125℃范围内的温度大小川.TC1047A输出信号经电容C1滤波后输入到单片一机进行A/D转

换，温度检测电路如图4所示.。

图4、温度检测电路

1.2.4绝缘电阻检测模块

绝缘电阻检测，主要是检测铅酸电池组的正负极两端对地(车体)的绝缘电阻大小.绝缘

电阻检测电路采用独立的ECU(PIC12F675单片一机)来检测绝缘电阻的大小.BMS绝缘电阻检

测电路如图5所示.

图5、绝缘电阻检测电路

1.3BMS软件设计

BMS