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技术纵横轻型汽车技术2015（3）34

基于BMS电动汽车电池管理系统控制的研究

马岩陈颖林小丹陆继岩

（黑龙江交通职业技术学院机电工程学院）

摘要：电动汽车电池管理系统BMS主要用于对电动汽车的动力电池参数

进行实时监控、故障诊断、SOC估算、行驶里程估算、短路保护、漏电监测、显示报

警，充放电模式选择等，并通过CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进

行信息交互，保障电动汽车高效、可靠、安全运行

。

关键词：汽车电池管理系统（BMS）动力电池参数

引言1

电池管理系统（BatteeryManagementSys-

tem），简称BMS。BMS一般是一个整体系统中的

一个子系统，它直接检测及管理储能电池工作的

全过程，包括电池充放电过程管理、电池温度检

测、电池电压电流检测、电量估计、单体电池间的

均衡、电池故障诊断等几个方面

。

图电池管理系统框图

而电池管理的难点和关键技术在于：

1

采集单元：每个采集单元可测量19节电池端

（1）如何根据采集的每块电池的电压、温度

电压及6个测量点温度和1路风扇控制，安装在

和充放电电流的历史数据，建立确定每块电池剩

每个电池箱内，见图2所示

。

余能量的较精确的数学模型，即储能电池的SOC

状态计量技术

。

（2）储能电池的快速充电技术及均衡充电技

术。这项技术是目前世界正在致力研究与开发的

另一项电池能量管理系统的关键技术

。

本文主要介绍了电动汽车电池管理方案设

计，让您了解电池管理的难点和关键技术

。

控制系统总体设计

图采集单元模块2

2

电池管理系统主要由采集单元模块、电池均

主要技术参数：

衡控制模块、主控单元模块、显示单元模块四部分

型号：TBMS0519-A

组成。见图1所示

。

轻型汽车技术2015（3）技术纵横

35

供电电源：DC24V±30%显示单元：用于电池组的状态以及SOC等各

电压测量范围及精度：0-+5V，≤±0.2%种参数的显示、操作等，并可保存相关数据，见图4

最大检测周期：≤0.2S所示

。

检测电池只数：23节

温度检测路数及精度：6路，≤±1

℃

风扇控制：1路（可驱动DC24V/0.15A风扇6

个）

通信口：1路CAN，1路232

运行温度：-25℃-+70

℃

电池均衡控制模块：当电池箱内电池电压不

一致超过规定值时，在充电电流小于一定值后，可

图显示单元模块

4

自动对电池进行均衡

。

显示单元选用7寸触摸屏真彩显示，系统采

主控单元：主控单元完成对电池组总电压、总

用SAM9263B为主芯片的ARM9方案，重新设计

电流的检测，并通过CAN总线与采集单元、均衡

电源；CAN总线以及与上位PC机之间通讯用485

模块、显示单元或车载仪表系统及充电机等通信，

总线系统采用光耦隔离；主板和核心板分开设计，

见图3所示

。

以及采用汽车级别的相关芯片，系统稳定性高，保

证该系统能在汽车这样的恶劣环境下工作

。

主要技术参数：

型号：TBMS-D-A

供电电源：DC24V±30%

显示屏尺寸：:7寸（分辨率800X480）

键盘：最大外扩64键，支持触摸屏输入

语音：最大输出功率1W

图主控单元模块

3

通信口：1路CAN，1路RS485，1路以太网

主要技术参数：

运行温度：-25℃-+70

℃

型号：TBMS-I-A

整个项目中，即在1个电池箱内按装1个采

供电电源：DC24V±30%

集单元或加入1个电池均衡模块，若干个采集单

电压测量范围及精度：0-750V（可选），

≤±

元（+若干个均衡模块）+1个主控单元+显示单

0.2%

元，所有模块都通过车内CAN总线相连，组成

电流测量范围及精度：-300A-+300A，

≤±

BMS系统

0.5%

。

控制系统硬件设计

SOC估算精度：≤±8%

3

采集单元硬件设计特点

正负极对地绝缘监测：0-999.9K

Ω

3.1：

（1）CPU选用集成了CAN控制器模块的

通信口：2路CAN，1路RS485

DSPIC30F系列芯片；

运行温度：-25℃-+70

℃

技术纵横轻型汽车技术2015（3）36

（2）CAN收发器选用MCP2551，通过CAN减小电源线走线有效面积及选用性价比高的器件

总线与其他控制系统进行通信；等

。

（3）电池电压采样选用12位精度的主控单元硬件设计特点

3.2

：

ADS7841进行差分取样，消除干扰，同时差分输入（1）与采集单元一样，硬件设计增加了多