电动汽车电池管理系统设计方案设计说明 专业 .pdfVIP

随着能源枯竭和节能产业的发展，社会对环境保护的呼声，使得零排放电动汽车

的研究得到了许多国家的大力支持。电动汽车的各种特性取决于其动力源——电

池。管理可以提高电池效率，保证电池安全运行在最佳状态，延长电池寿命。

1.1电动汽车

目前，全球汽车保有量超过6亿辆，汽车的石油消耗量非常大，达到每年6至70

亿桶，可占世界石油产量的一半以上。长期现代化和规模化开采，石油资源逐渐

增加。筋疲力尽的。电能来源广泛，人们在用电方面积累了丰富的经验。进入2

1世纪，电能将成为各种地面交通工具的主要能源。电动汽车的发展是交通运输

业和汽车业发展的必然趋势。

由于电动汽车的显着特点和优势，各国都在发展电动汽车。

中国：早在“九五”时期，我国就将电动汽车列为科技产业重大工程项目。

在全市七尾岛设立示范区。清华大学、华南理工大学、广东汽车改装厂等单位都

参与了电动汽车的研发，丰田汽车公司和通用汽车公司提供样车和技术支持在示

范区进行测试.

德国：吕根岛测试场是德国联邦教育、科学研究和技术部资助的最大的EV

和HEV测试项目，提供Mercedes-BenzAG、VolkswagenAG、OpelAG、BMWA

G和MANMotors64辆EV和HEV经公司测试。

法国：拉罗尔市成为第一个安装电动汽车系统的城市，拥有12个充电站，

其中3个是快速充电站。标致雪铁龙、雪铁龙和标致雪铁龙集团都参与了电动

汽车的建设。

日本：在大阪市，大发汽车公司、日本蓄电池公司和大阪电力公司共同建立

了EV和HEV试验区。

1.2电动汽车电池

根据汽车的特点，实用的动力电池一般应具有比能量高、比功率高、自放电

少、工作温度范围宽、充电快、使用寿命长、安全可靠等特点。前景较好的是镍

氢电池、铅酸电池、锂离子电池、

1.3电池管理系统（BMS）

电池能量管理系统是维持供电系统正常应用、保障电动汽车安全、提高电池

寿命的关键技术。可以保护电池的性能，防止单个电池的早期损坏，方便电动汽

车的运行，并具有保护和警示功能。.通过对电池盒的电池模块进行监控，实现

电动汽车充电、运行等功能与电池相关参数的协调。其功能包括计算和发出指令、

执行指令和发出警告。电池能量管理系统主要包括：电池状态估计、数据采集、

热管理、安全管理、能量管理和通信功能。

(1)数据采集电动汽车电池管理系统和能量控制策略的所有算法都以采集到的

数据为输入。影响电池能量管理系统性能的重要指标是采样率、精度和预滤波特

性。

(2)电池状态估计电池状态估计，包括SOC和SOH，是电动汽车控制和功率匹配的

重要依据。在行驶过程中，系统可以随时计算车辆的能耗，并给出SOC值供能量

管理系统配置功率和确定控制策略，让驾驶员了解车辆的行驶里程，并及时决定

在充电点充电，防止中途故障。SOH告诉司机电池的寿命。

(3)能量管理在能量管理中，以电压、温度、电流、SOC、SOH等作为输入，完成

这些功能，控制充电过程，并利用SOC、SOH和温度来限制电池的输入和输出功率。

电力系统。

（4）安全管理的具体功能是监控电池电压、电流、温度是否超出正常范围；防

止单体电池过充。

(5)热管理电池的热管理对于在大功率放电和高温条件下使用的电池至关重

要。热管理的目的是平衡和维持电池单体的温度在一定范围内，从而对高温电池

进行降温，提高低温电池的温度。

(6)通信功能电池管理系统与车载设备之间的通信是BMS的重要功能之一。根据实

际应用需要，可以采用不同的通信接口进行数据交换，如：PWM信号、模拟信号、

CAN总线或I²C串行接口CAN总线是一种高考量、高通信速率的现场总线。

(7)人机界面设置显示和控制按钮、旋钮等向BMS输入指令。

(8)保证充电功能电池能量管理系统实时检测电池的工作状态，特别是对煤基电

池的工作状态进行监测分析，并将监测数据在充电前通知充电机，即车与机的对

话。电池组的工作状态和每个电芯的技术状态，“落后”电芯和“先进”电芯的

性能差异。系统计算充电器应采用何种充电方式为电池充电，以实现充足的食物

供应。性能好的电池不能过度充电，性能差的电池足以保证整车的能量供应。

(9)故障诊断功能可与车辆检测仪器等进行通讯，诊断系统故障，方便车辆维修。

在电动汽车动力系统中，电池监控主要是指对电池状态进行被动监测和评

估，而电池管理则包括对数据的处理和对电池未来性能的预测，甚至主动干预和

控制充放电电流和电池的电压。充电条件和电池工作温度等。

整车能量管理是指动