基于NEC單片機(jī)的智能電池管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、化石能源的大量消耗使人類面臨嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題和能源枯竭壓力。近年來(lái)，國(guó)家開(kāi)始大力支持和鼓勵(lì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的研究和發(fā)展。制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵在于電池，電動(dòng)汽車的正常運(yùn)行所用的電池組由大量單體電池串聯(lián)而成。由于單體電池之間存在性能和工作環(huán)境差異，工作時(shí)個(gè)別電池會(huì)出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放，甚至提前壞掉等問(wèn)題，影響整個(gè)電池組的性能，減少其它單體電池的循環(huán)壽命，甚至?xí)l(fā)電動(dòng)汽車的安全隱患。電池管理系統(tǒng)（BMS—Battery Management Sy

2、stem）可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的電壓、溫度和電流等電池組重要參數(shù)，利用檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行SOC（State Of Charge）估算，判斷電池組是否存在過(guò)流、過(guò)放、過(guò)充和溫度異常等狀況并判斷是否達(dá)到電壓均衡的條件。本文針對(duì)所用電池的性能以及該系統(tǒng)所提出的要求對(duì)BMS進(jìn)行了研究設(shè)計(jì)，并重點(diǎn)介紹了本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。這些對(duì)電池管理系統(tǒng)的研究具有十分重要的意義。
　　本文首先從管理對(duì)象（車用動(dòng)力電池）入手，對(duì)比現(xiàn)有

3、各種電池的性能，最終選取鎳氫動(dòng)力電池作為研究對(duì)象。通過(guò)充放電試驗(yàn)及查閱生產(chǎn)廠商資料得到了電池的一些特性曲線和主要參數(shù)，為電池管理系統(tǒng)的研制奠定了基礎(chǔ)。
　　其次介紹了當(dāng)前電池管理系統(tǒng)中幾種常用的SOC估算法，綜合比較各方法的優(yōu)缺點(diǎn)及現(xiàn)有條件，最終選取了更易實(shí)現(xiàn)的安時(shí)計(jì)量法與開(kāi)路電壓法相結(jié)合的方法。
　　重點(diǎn)研究了電池管理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)中，根據(jù)電路板工作原理進(jìn)行了模塊化劃分，分別從主芯片最小管理系統(tǒng)電路、電