電動汽車分布式電池管理系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著電動汽車技術進步及低碳環(huán)保生活理念的不斷增強，電動汽車憑借諸多優(yōu)勢逐漸走入人們的日常生活，給我們出行帶來極大便利的同時也很大程度上減輕了對環(huán)境帶來的負面影響，廣受稱贊。當前我國正加大力度推進新能源汽車的發(fā)展，在社會上引起積極反響，各行各業(yè)也競相加入到電動汽車研制開發(fā)領域?？梢哉f電動汽車行業(yè)已進入快速發(fā)展期，不僅能帶來新的經濟增長點，增強環(huán)保效應，也促進了電池管理系統(tǒng)（BMS）的發(fā)展。電池管理系統(tǒng)作為電動汽車不可或缺的組成部分，通過對

2、汽車動力電池的高效管理，可有效提高電動汽車續(xù)航里程和電池使用壽命，降低使用成本。
　　為提高實用性并方便拓展，本文電池管理系統(tǒng)的設計方案采用主從分布式結構，系統(tǒng)由一個負責電池任務處理的主機模塊和多個負責單體電池信息采集的從機模塊組成，主機和從機模塊之間通過CAN總線進行信息傳遞和命令收發(fā)，從機模塊數量可在1~127個之間靈活配置，并分配有獨立CAN總線源地址。借助LTC6804電池監(jiān)測芯片,從機模塊可實現高精度電壓采集，主機模塊硬

3、件電路采用高精度分壓電阻配合16位AD轉換精度對總電壓進行采集，硬件設計充分考慮抗干擾性能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
　　電池管理系統(tǒng)要實現對電池高效管理需借助準確的電池模型，本文針對汽車常用磷酸鐵鋰電池做了大量充放電實驗并獲得實驗數據，選用容阻參數可變的戴維南等效電路模型進行參數辨識，利用電池數據和所建立模型對電池開路電壓進行預測以驗證改進模型效果。
　　電池容量SOC估算作為電池管理系統(tǒng)核心功能之一具有重要研究意義，本文基于改

4、進的電池模型，應用準確性和收斂性較好的擴展卡爾曼濾波算法（EKF）對SOC估算進行研究，采用有限差分的方式對算法進行改進并應用于SOC估算，通過比較驗證改進效果，以更好應用于電池管理系統(tǒng)。
　　本文最后章節(jié)是對電池管理軟件系統(tǒng)的設計和測試，主從軟件系統(tǒng)采用分層和模塊化結構進行設計，分為底層、中間各層及應用層，其中主機模塊軟件系統(tǒng)中間層加入 uCOS-Ⅱ系統(tǒng)以增強實時響應。本文對主程序模塊、電池管理模塊、CAN通信模塊以及充電模塊程