动力电池能量管理系统
检测时间：2016-05-23 09:39:53
摘要
近年来,由于日益严重的环境污染问题和日益增长的石油和能源消耗,新能源汽车的发展,越来越多的政府和世界主要汽车制造商的关注。三个电动汽车的发展。
本文介绍了电动汽车电池管理系统的主要功能和开发国内外介绍问题的根源,介绍了铅酸蓄电池工作原理和关键的操作特性,描述铅酸电池剩余量预测几个模型的设计和项目的特点,基于大量的电池充电和放电的实验数据,提出了这种设计方法来估计剩下的电池供电。
上述功能需求,设计提出使用主芯片单片机,分散的集合和集中控制的解决方案结合硬件、单片机的选择,电池参数收集,平衡和保护电路、功率转换电路和外部通信和其他主要模块硬件设计详细描述和基于C51单片机凯尔软件开发和设计环境软件解决方案设计的电池管理系统3主要流程:充电、放电和静态软件设计。最后,整个硬件和软件系统充电和放电的疲劳试验通过收集大量的实验数据,验证了硬件和软件设计的可行性和稳定性
关键词电动汽车; 电池管理系统;电池SOC估算;单片机;充电均衡控制
ABSTRACT
In recent years, due to the increasingly serious problem of environmental pollution and the increasing consumption of oil and energy, new energy vehicles
Development, more and more governments and the world's major carmakers attention. Develop three electric vehicles
The key technology is the motor drive system consists of three parts, the vehicle control system and power management systems, steam current
Automotive battery life is short-range, low battery life, high maintenance costs and popular, therefore,
Power management technology for energy management and vehicle power battery protection control is becoming increasingly important.
This article describes the electric vehicle battery management system The main function of the system and the development of domestic and foreign presentation
Root of the problem, and introduces the principle of lead-acid batteries and key operating characteristics described
Lead-acid battery remaining amount prediction model design and features of several projects, based on a lot of battery
Charging and discharging of the experimental data, this design method is proposed to estimate the remaining battery power.
The above functional requirements, the design proposed to use the main chip microcontroller, decentralized collection
And centralized control solutions combine hardware, MCU selection,
battery parameters collection, balance and protection
Circuit, a power conversion circuit and external communications, and other major modules and hardware design based on a detailed description of
Kyle C51 microcontroller software development and design environment software solutions designed battery management system 3 The main processes: charge, discharge and static software design. Finally, the entire hardware and software system
Charging and discharging fatigue test by collecting a large amount of experimental data to verify the feasibility and stability of the hardware and software design
Keywords electric vehicles; battery management system; battery SOC estimation; SCM; charge equalization control
目录
TOC \o "1-3" \h \z \u 摘要I
ABSTRACTII
第1章绪论1
1.1 项目背景来源及介绍1
1.1.1课题研究的背景与意义2
1.1.2电动汽车概念3
1.1.3电动汽车蓄电池管理概念4
1.1.4课题研究主要内容6
1.2 电动汽车蓄电池国内外研究现状7 1.
2.1国内研究现状7
1.2.2国外研究现状9
第2章蓄电池管理系统的概述及设计9 2.1 常用电池的介绍9
2.2 蓄电池的工作原理13
2.3 蓄电池管理系统的功能15
2.3.1 充电管理15
2.3.2 容量预测17
2.3.3 均衡充放电20
第3章BMS系统硬件设计22 3.1 总体方案设计23
3.2 STC89C51芯片的概述25 3.3 51最小系统26
3.3.1 电源和复位电路28
3.3.2 晶振电路30
3.4 外部电路的设计30
3.4.1 电压采集30
3.4.2 电流采集31
3.4.3 温度采集33
3.4.4 外部232接口34
第4章系统的软件设计方案35 4.1 软件环境简介35
4.2 系统软件总体设计36
4.3系统管理程序的设计36
4.3.1传感器的程序设计36
4.3.2 串行口的程序设计37
4.3.3数据采样的程序设计40
致谢41
参考文献42
绪论
项目背景来源及介绍
1.1.1课题研究的背景与意义
近年来,由于日益严重的环境污染问题和日益增长的石油和能源消耗,新能源汽车的发展,越来越多的政府和世界主要汽车制造商的关注。三个电动汽车的发展
关键技术是由三部分组成的电机驱动系统、车辆控制系统和电源管理系统、蒸汽电流，汽车电池寿命与流行的短距离、低电池寿命、维修费用高的问题。[14]因此,电源管理技术对能源管理和车辆动力电池保护控制变得越来越重要。
各种能源形式可以互相转化，在一次能源中，风、水、洋流和波浪等是以机械能(动能和位能)的形式提供的，可以利用各种风力机械（如风力机）和水力机械（如水轮机）转换为动力或电力。[1]煤、石油和天然气等常规能源一般是通过燃烧将燃烧化学能转化为热能。热能可以直接利用，但大量的是将热能通过
各种类型的热力机械（如内燃机、汽轮机和燃气轮机等）转换为动力，带动各类机械和交通运输工具工作；或是带动发电机送出电力，满足人们生活和工农业生产的需要。发电和交通运输需要的能源占能量总消费量的很大比例。据预测，20世纪末仅发电一项的能源需要量将大于一次能源开发量的40％。一次能源中转化为电力部分的比例越大，表明电气化程度越高，生产力越先进，生活水平越高。旧燃料新能源：效率趋向100％能源的可持续发展必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。而目前人类面临的问题正是：能源资源枯竭；环境污染严重。随着我国城镇化进程的不断推进，能源需求持续增长，能源供需矛盾也越来越突出，迫在眉睫的问题是，中国究竟该寻求一条怎样的能源可持续发展之路？业内官员和学者认为，为了实现能源的可持续发展，中国一方面必须“开源”，即开发核电、风电等新能源和可再生能源，另一方面还要“节流”，即调整能源结构，大力实施节能减排。开发新能源和可再生能源是能源可持续发展的应有之义。我国的能源供应结构里，煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分，新能源和可再生能源开发不足，这不仅造成环境污染等一系列问题，也严重制约能源发展，必须下大力气加快发展新能源和可再生能源，优化能源结构，增强能源供给能力，缓解压力。我国的核电装机容量不到发电装机容量的2％，远低于世界17％的平均水平，应当采取有效的措施，解决技术路线、投资体制、燃料保障等问题，使我国核电发展的步子迈得更大一些。同时，我国的风电资源量在10亿千瓦左右，目前仅开发几百万千瓦，应当对风电发展进行正确引导，促进用电健康可持续发展。走能源可持续发展之路，从大的能源结构来讲，还是要加快发展核电。最近一两年，从中央到国务院，都坚定了加快发
展核电的信心，今年以来核电的工作力度也在加大。在今后一个时期，在优化能源结构方面，核电的比重、速度要保持相对快速的增长，规模要在短期内有比较大的提升。不光是沿海，还要逐步向中部地区发展。节能减排是能源可持续发展的必由之路。侯云春表示，我国能源需求结构不合理突出表现在能源利用消耗高、浪费大、污染严重，缓解能源供需矛盾问题，从根本上就是大力节约和合理使用，提高其利用效率，严格控制钢铁、有色、化工、电力等高耗能产业发展，进一步淘汰落后的生产能力。同时，还要大力发展循环经济、积极开展清洁生产，全面推进管理节能，大力推广节能市场机制，促进节能发展，广泛开展全民节能活动。
电池是电动汽车发展的首要关键，汽车动力电池难在[15]“低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要求”等三个要求上。要想在较大范围内应用电动汽车，要依靠先进的蓄电池经过10多年的筛选，[2]现在普遍看好的氢镍电池，铁电池，锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单位重量储存能量比铅酸电池多一倍，其它性能也都优于铅酸电池。但目前价格为铅酸电池的4-5倍，正在大力攻关让它降下来。铁电池采用的是资源丰富、价格低廉的铁元素材料，成本得到大幅度降低，也有厂家采用。锂是最轻、化学特性十分活泼的金属，锂离子电池单位重量储能为铅酸电池的3倍，锂聚合物电池为4倍，而且锂资源较丰富，价格也不很贵，是很有希望的电池。我国在镍氢电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的发展。电动汽车其他有关的技术，近年都有巨大的进步，如：交流感应电机及其控制，稀土永磁无刷电机及其控制，电池和整车能量管理系统，智能及快速充电技术，低阻力轮胎，轻量和低风阻车身，制动能量回收等等，这些技术的进步使电动汽车日见完善和走向实用化。我国大城市的大气污染已不能忽
视，汽车排放是主要污染源之一，我国已有16个城市被列入全球大气污染最严重的20个城市之中。我国现今人均汽车是每1000人平均10辆汽车，但石油资源不足，每年已进口几千万吨石油，随着经济的发展，假如中国人均汽车持有量达到现在全球水平---每1000人有110辆汽车，我国汽车持有量将成10倍地增加，石油进口就成为大问题。因此在我国研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施，而是意义重大的、长远的战略考虑。
本文介绍了电动汽车电池管理系统和开发国内外介绍问题的根源,介绍了铅酸蓄电池工作原理和关键的操作特性,描述铅酸电池剩余量预测几个模型的设计和项目的特点,基于大量的电池充电和放电的实验数据,提出了这种设计方法来估计剩下的电池供电。
1.1.2电动汽车概念
纯电动汽车、燃料车辆相对而言,主要的区别(iso)四部分,驱动电机、速度控制器、电池、汽车充电器。对车站,超快的,一个共同的充电站。纯电动汽车的质量区别取决于这四个组件,它的价值也取决于这四个组件的质量水平。纯电动汽
车的使用也选择配置四个组件直接相关。纯电动汽车每小时的速度,根据功率和驱动电动机的启动速度和性能,继续课程长度取决于重量的汽车电池容量的大小,汽车电池取决于选择什么样的电池,如铅酸、锌碳,锂电池,他们的大小、比重、特定的权力,特定的能源和循环寿命是不同的。这取决于制造商的车辆位置和年级使用和市场定义,市场细分。
纯电动汽车驱动电机电流与直流电刷、刷永磁、电磁的点,然后交流步进电动机,还与他们所选择的车辆配置、使用、等级相关。此外,驱动电动机速度控制可分为水平速度和变速有电子速度控制器和速度控制器没有点。汽车轮毂电机,内部转子电机,单电机驱动和电机驱动电动机驱动的组合。电机控制器和速度的选择和制备车辆质量和价格也受到影响。公用事业快速充电站是一个纯电动汽车商业化基础设施将使它成为一个完美的地方前轻松导航,反之亦然是它的腿短,受影响,欧洲、美国商业实践电动蒸汽充分说明了这一点。我们认识到,但不作为。此外,电缆连接器问题充电器和汽车电池必须标准化,形成品种电池电压装箱,速度(功率)协议的各种元素。否则,纯电动汽车和公共充电站不能快速有效地无法对接,该行业目前的白皮书,为我们探索,但你必须计划,成型后的设计实现中,为了避免徒劳的,避免浪费资源。
大充电器四部分纯电动汽车和公共充电站,特种电缆,电缆连接器甚至计费,收
费系统,这是一个新的汽车零部件行业,他们不会没有大米,不做,不完美是受短。虽然部分制造商和相关行业应该形成一个链,共发展计划。
国家发展和政委”新能源汽车展厅管理方法和实施细节,“11月1日生效,2007年。“农业城镇和村庄(私人)电动汽车通用技术”也在酝酿过程中,纯电动汽车的商业化在农村是早期胚胎,我们不应该睁一只眼闭一只眼。
符合国际市场的未来需求和满足纯电动车辆必须符合以下几点:1,电动汽车开发和制造业务必须符合有关规定。汽车、零部件性能必须符合国家技术标准和具体要求。2、电动汽车电能的基础上,由电机驱动运行,没有新的污染,不再产生易燃、易爆的危险。3、电动汽车电池能量储存必须无污染、环保。它有一个持久的生活,与超高速充电(超过目前的间冰期)函数。车辆用根据决心继续一次充电行驶里程,这意味着足够的容量电池组,充分利用公共充电站快速扩展增加里程收费。4,电机应设置较高的能量转换效率。刹车减速的直接能源使用和回收,,努力全面的能源利用效率。5。车辆使用和场合设置最高速度不得超过极限值的交通规则,合理的选择和配置的电机功率电池
容量。6、汽车驾驶操作,控制简单,有效,可靠,确保道路安全。7、机械、电气安装耐用和更少的维护。低成本运营的车辆。8,为了目标市场需求为基础,提供实用和适用于满足模型,并努力实现全面、综合技术、经济、实用、功能方面。
未来工业和商业用户欢迎进入电动汽车,必须符合以下特点:准确定位,正确使
用,应该是驱动区域,最佳的性能。合适的模型和经济配置。性能可靠和容易处理。环保电池,持久的生活,足够的电力,超快的充电,提高网络和服务到位。低成本、最小的维护。
1.1.3电动汽车蓄电池管理概念
电动汽车的电池管理系统(BMS)是基于电子测量、电动控制和报警显示
一系列功能汽车电池测试设备,嵌入式,现代通信技术和检测等一所示身体,整个细胞可能实时电池电压、电池容量、充放电电流实时测量温度和其他国家并完成相应的控制和报警功能全面研究我国电动汽车的情况下,被发现在整个汽车电池电动车问题最多的部分,甚至是汽车的总体安全,严重威胁的主要原因。(左)高性能蓄电池或电池埋成本非常高,而且生产过程是复杂的,
环境要求相对较高,很难大规模生产,一般只用于高档昂贵的进口车型,目前的市场缺乏共同的普通电池储能领域,导致电动汽车行驶里程短,远未达到比得上内燃机车辆的程度,合理使用有限的电池供电,是一个关键问题。有限的生命周期(2)电池,在日常使用中如果操作不当或不正常的个体比例如,电池过充和过放电会导致电池内部电池或内部化学物质已被打破坏,因此进一步降低电池寿命较低。电池电力系统(3)电动汽车电池通常是由几十个甚至几百个埋电池串联使用,由于生产标准或迟替代和其他原因,在一个电池组不是一个小电池之间的个体差异,在长期使用后,会有一个显著的区域电压的能力不,导致每个电池充电和放电的不平衡,通常电池过度充电的一部分,将会有一些电池吗长完全满意,经常过放电。研究表明,电池组的电池的性能通常在后面决定电池的状态和性能,电池健康后面很长一段时间使用电池,性和预期寿命可以显著低于正常状态,通过测试,及时、准确测定电池每个电池的组状态,发现后面的电池,给予警告和提示。
(4)的一个汽车司机需要汽车里程保持避免中途停止传统汽车,汽车是理解通过驾驶室仪表板燃油油耗信息表,在电动汽车我们需要显示剩余电池电量显示。与此同时,电池也可以使用的信息关键信息来确定电池的健康状态。埋电流电池电压值是相对稳定的,和容易测量精确,铅酸电池不是埋精确的电池,电池内部的复杂的化学反应Cheng接触温度、湿度、气候和其他因素,所有的实时测量电池容量很大程度上,这是一个世界性的问题。因此,在目前的情况下,除了加强对电池性能的研究,新电池的发展此外,适当的动力电池管理系统也很有必要,和每个蒸汽越来越多汽车制造商的关注,目前是主要的趋势是发展电动汽车的发展。
电动汽车必须满足高可靠性和安全性的“以人为本”理念的汽车电子产品需求,由于电动汽车在高速(> 80公里/小时),和各种安全驾驶机动车辆的保护必须
决定的司机、车辆管理系统、电池充电器和集成系统在一起,电池管理系统不仅为汽车提供足够的电力来满足各种工作条件的要求,还收集各种关于电池本身的信息,有一个自己的国家工作精确计算和判断,这个信息应该准确地传输到车辆和驾驶员管理、车辆管理系统EC,司机做出正确的驾驶操作,以确保电池的安全性的前提下,充分发挥
电池的潜力,延长电池寿命。
1.1.4课题研究主要内容
汽车电池电动汽车作为主要的能源存储设备,整个电池体系的整体研究为电动
建立汽车性能测试程序,标准来确定经济性能分析具有深远的意义。然而,现有的电池
管理系统不发达,缺乏积极管理策略,研究还不成熟。电池的实际操作状态电
池分析条件,优化环境,提高电池的效率为目的,电池管理系统,平衡子系统,研究探索新方法更实用的电池管理系统研究电池管管理系统开发的基础。
本文着重于hang-ion电池组,电池组通过一个集成的机械设计研究体系
正确的电池模型的研究,识别和参数;每个电池的参数收集和优化计算;
研究电池组失衡,最终电池组合理控制和分析,完成电动汽车优化和提高动力电池系统。
电动汽车蓄电池国内外研究现状
1.2.1国内研究现状
近年来,作为电动汽车电池管理系统的三个关键技术的关注和出国留学
关注[[16 - 17],许多学者和专家一直在如何优化车载电池的使用效率,如何延长电池组
身上探索的使用。目前,国内电池管理系统的研究已经取得了可喜
结果,不同国家和汽车制造商,有关大学已经开发出自己的电池管理系统,电池管理系统只有早期检测的电池电压、温度、电流等简单功能更综合,低功耗,聪明,高可靠性方向发展。但总体而言电动汽车电池管理系统技术并不成熟,我们经常看到的新闻报道的成功发展电动汽车,几个月后,电动汽车使用的报道还很少,甚至电动汽车自燃火灾和其他严重事件的报纸,这些现象和原因,几乎所有的汽车电池管理系统不能离开。国内外电池管理系统技术不是很成熟和可靠的标准Quasi-based技术解决方案,很多技术仍处于探索阶段,从实用、大规模的商业用途有很长的去[1有22 }研究电池管理系统也高度重视研究和有一个电池管理系统作为国家863
计划”、“十五”、“十一五””,“第二个五”规划重大科技课题。中国主要依靠科技的力量
大学汽车电池制造商和供应商共同研究相结合,经过多年的技术研究已经取得了很大的结果,在某些领域的技术必须赶上发达国家,对电动汽车开发相关产品应用程序。在国家“863”,200 _ 5年计划第一批项目研究项目,分别对公司的承诺湖南神舟的城市城市公交车镍氢电池管理模块,北京有色金属综合医院由城市客车璟电池管理模块等待。北京交通大学、应用研究和发展上的镍氢电池动力电池管理系统在2002年12月的科学验收,系统使用一个分布式架构解决方案,它可以实现镍氢电池健康监测,剩下的估计能力
和其他功能;璟电池管理系统2008奥运纯电动公交车被北京理工(} },北京交通大学,北京京华汽车工厂,中信国安球型等单位联合开发的强大,同济大学常数明星电池有限公司和北京联合开发hang-ion电池管理系统,除了清华大学
上海交通大学[[34],也开发了自己的电池管理系统。
电动汽车电池管理系统作为电动汽车的核心的关键部分,它是电池组之间的接口和车辆系统,一个重要的链接充电器,电池管理系统高性能、高可靠性电力电动汽车池为最佳性能在不同的操作条件下,最长的使用寿命,璟电池电动车、电池管管理系统技术的发展将是一个永恒的问题与电动汽车,无尽的深度和广度。
1.2.1国外研究现状
外国电池管理系统更深入的研究,目前技术相对先进的西方国家和亚洲
日本大陆基础上,这些国家对电池管理系统的研究进行之前,他们有很多实验各种电池
总结了电池的数学模型,并开发了多种试验加载电池管理系统,电池管理
丰富的技术经验和知识积累。美国能源部在1991年和美国,戴姆勒-克莱斯
动力电池组及管理系统试验方案 型号规格：非标 用途：用于电动汽车用氢镍电池的综合性能测试，在功率允许范围内，可以完成所有充放电项目的性能测试。 一、购置理由： 动力电池及管理技术已经成为制约电动汽车及混合动力汽车发展的瓶颈之一，动力电池台架通过容量测试试验、效率试验、循环工况试验、电池模型参数识别试验以及电池检测精度和荷电状态估计试验等，能够得到动力电池组的工作特性，确定其合理的工作范围，验证电池管理系统的电池检测精度和能量状态估计的准确性，为电池组装车后有效管理提供试验依据。本着提高效率，减轻工作强度，降低企业成本，便于对动力车辆电池动态应力循环工况测试的角度考虑，该方案拟运用迪卡龙电动车辆测试系统硬件设备EVT-500-500，BTS-600电池测试软件对电动汽车用氢镍电池的综合性能进行测试。 二、技术要求及设备选型情况 1．技术要求 1.1 主要技术指标 1.1.1 充电电流： 充电电流范围： 1.0～100A（尽可能靠上限）； 电流分辨率：0.1A, 电流控制与测量精度：0.1A 1.1.2充电电压范围：0～500V(电位器调节,最大调节电压500V) 显示电压分辨率： 0.1V 电压控制测量精度：0.1V（硬件控制0.01V） 1.1.3充电容量：系统在充电过程中对电池的充电容量计算,误差≤±1.5％，测试电池组在不同温度、不同放电率下所能放出的能量。放电倍率一般为C/3、C/2、1C、2C、3C、4C等，其中C为电池组容量，温度根据电池使用环境要求，一般为-25°C、-10°C、0°C、25°C、50°C等。 1.1.4 充电通道及方式：160CH电池组充电通道，每个电池组充电通道，通过提供的专用插头，与电池组连接，独立地对电池组中的最多4枚12V单体电池进行充电。
特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster和Model S，目前我收集到的Roadster 的资料较多，因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统（Battery Management System, BMS）的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0°C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；3）减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成，其中每69节并联为一组（brick），再将9组串联为一层（sheet），最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。
动力电池管理系统硬件设计电路图 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度，是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高，当发生误用或滥用时，将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下，管理系统能够自动切断充放电回路，其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外，还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统。 1电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路，可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。 1.1MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性： (1)8MHz内部总线频率；(2)16KB的内置FLASH存储器；(3)2个16位定时器接口模块；(4)支持1MHz～8MHz晶振的时钟发生器；(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。 1.2检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。 1.2.1电压检测模块 本系统中，单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法：(1)采用专用的电压检测模块，如霍尔电压传感器；(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高，而且还需要特定的电源，过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28V～42V。采用3.9M?赘和300k?赘的电阻进行分压，采集出来的电压信号的变化范围是2V～3V，所对应的AD 转换结果为409和*。 对于单体电池的检测，主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2]，为电池组后4节的保护电路图，通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中，单片机输出驱动信号，控制MOS管的导通和关断，从而对电池组的充电放电起到保护作用。
密级：项目内部 动力电池系统技术规范项目代号： 文件编号： 编写：时间： 校核：时间： 批准：时间： 天津易鼎丰动力科技有限公司 1.文件范围 本文件规范了XX公司XX车型所用XX动力电池必须满足的技术性能要求。 2.术语定义和及产品执行标准 .术语定义 电动汽车(electricvehicle,EV)：指以车载能源为动力，由电动机驱动的汽车； 电芯(cell)：一个单一的电化学电池最小的功能单元； 模组(module)：指由多个电芯的并联组装集合体，是一个单一的机电单元； 电池组(batterypack)：由一个或多个模组连接组成的单一机械总成； 电池管理系统(batterymanagementsystem,BMS)：指任何通过监控充电电池的状态、计算二次数据并报告该等数据、保护该等充电电池、设置报警信号、与设备中的其他子系统进行电子通信、控制充电电池内部的环境或平衡该等充电电池或环境等方式来管理该等充电电池的电子设备，包括软件、硬件和运算法则； 动力电池系统(batterysystem)：动力电池系统是指由动力电池组、电池箱体、电池管理系
统、电器元件及高低压连接器等组成的总成部件，功能为接收和储存由车载充电机、发电机、制动能量回收装置或外置充电装置提供的高压直流电，并且为电驱动系统及电辅助系统提供高压直流电； 整车控制器(vehiclecontrollerunit)：检测控制电动汽车系统电路的控制器； 高电压(HighVoltage,HV)：特指电动汽车200VDC以上高压系统； 低电压(LowVoltage,LV)：指任何信号或功率型能量低于50VDC，本文中特指整车12VDC电源系统； 荷电状态(state-of-charge,SOC)：电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比； 寿命初始(BeginningOfLife,BOL)：指动力电池系统刚交付使用的状态； 寿命终止(EndOfLife,EOL)：动力电池系统能量降低到初始能量的80%，或者实时峰值 功率低于初始峰值功率的85%时，视为寿命终止； 电磁兼容性(Electro-MagneticCompatibility,EMC)：在同一电子环境中,两种或多种电子 设备能互不干扰进行正常工作的能力； 高低压互锁(HighVoltageInter-Lock,HVIL)：特指低压断电时，通过低压信号控制能够 同时将高压回路切断； CAN(ControllerAreaNetwork)：控制器局域网； DFMEA(FailureModeandEffectsAnalysis)：设计故障模式及失效分析； MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：平均无故障时间； 额定容量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压或最高单体 电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于（A）时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的容量为额定容量，单位为Ah； 额定能量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压达到或最高 单体电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的能量为额定能量，（Wh），此值可由电压-容量曲线的覆盖面积积分得到； 可用能量：在25±2℃、-5±2℃两种温度条件下，按照《动力电池可用能量测试规范》分 别做NEDC测试，动力电池系统在放电率允许的范围内实际放出的电量的平均值。 额定电压：额定能量除以额定容量，标定为额定电压； 峰值功率：本项目峰值功率标定为XXkW。 产品执行标准 表1.产品执行标准 备注：未经特殊说明，本规范中涉及到的术语定义、检测方法、判断标准等都以上述标准为准。
动力电池自动化测试系统 总体方案 湖北德普电气股份有限公司（、3276513）
第一部分：模组来料OCV检测系统方案一、简述 本系统首先导入模组出厂数据到本地数据库，测试时通过条码扫描枪读取电池包的条码信息，按照预设好的测试方案，通过CAN总线读取BMS的电池OCV信息，并将电池OCV信息与出厂数据进行比对，按照预设的条件进行产品合格判定。并把相关信息记录在数据库中，同时将不合格结果进行标签打印。 二、组成 模组来料OCV检测系统主要由以下设备组成，系统原理框图如图1所示。 1）研华工控机 2）Honeywell条码扫描枪 3）NI PCI CAN通讯卡 4）明纬开关电源 5）NI PCI I/O板卡 6）Zebra标签打印机 7）扫描枪伺服系统 8）附属组件 图1 模组来料OCV检测系统原理框图
三、功能实现技术方案 图2 来料OCV检测系统示意 模组来料OCV检测系统由工控机通过软件进行设备集成。用户登录后，根据权限编写测试流程，测试流程包含扫描枪伺服系统的控制、DBC文件的选择、不合格条件的设定等，并将测试流程与条码进行模糊绑定。 在进行具体测试过程中，当完成线束连接后，可以点击启动按钮，模组来料OCV 检测系统自动按照测试方案驱动扫描枪伺服系统，扫描枪到预设位置后读取相应的条形码填入对应位置。条形码读取完毕后自动从数据库中搜索电池的相应出厂OCV值，并根据DBC文件，自动通过PCI CAN通讯卡读取并解析相应的电池OCV信息，按照预设的判定条件进行结果判定。完成测试后，将不合格的测试结果按照预设格式进行打印。同时出于满足手动调试的需要，所有的操作均可以单步手动操作。 工控机内安装PCI接口的CAN通讯卡、I/O板卡。工控机通过PCI I/O板卡控制的接触器对BMS上电、下电控制。工控机通过PCI CAN通讯卡与BMS进行通讯，完成数据的读取与解析。按照功能划分，软件具备如下功能： 3.1人机界面 提供用户的登入登出、新用户的建立、管理等功能。软件提供了测试流程的编辑、检查、载入等功能。并提供测试方案的启动、停止、暂停、回复等按钮，用于测试流程控制。软件提供了电池条码信息、接触器状态、BMS信息、测试流程的状态等信息。界面大致如下： 图3 模组来料测试系统主界面示意图 3.2测试流程控制 软件能根据预先编制好的测试方案，按照用户的命令启动测试方案，并能按照测试方案自动的执行测试流程，并完成结果判定。
北京汽车新能源汽车有限公司企业标准 电动汽车BMS（电池管理系统）EMC 测试标准（试行版） 2012-06-21发布2012-06-XX实施北京汽车新能源汽车有限公司发布
前言 (1) 1. 范围 (2) 2. 参考标准 (2) 3. 简写、缩写、定义及符号 (2) 4. 通用要求 (4) 4.1基本要求 (4) 4.2功能划分 (4) 4.3测试严酷等级分类 (4) 4.4 发射测试仪器参数设置 (5) 4.5 EMC测试计划 (5) 4.5.1 样品数量 (5) 4.5.2 运行条件 (5) 4.5.3 测试顺序 (5) 4.6 具体测试内容 (6) 5. 传导发射测试：CE 01 (6) 5.1传导发射限值要求 (6) 5.2测试系统 (7) 5.2.1电压测量方法 (7) 5.2.2电流探头测量方法 (8) 5.3数据报告 (8) 6. 辐射发射测试：RE 01 (9) 6.1测试方法选择 (9) 6.2辐射发射限值要求 (9) 6.3数据报告 (9) 7. 辐射抗扰度测试-大电流注入（BCI）法：RI 01 (9) 7.1干扰信号等级 (9) 7.2测试系统 (10) 7.3大电流注入功能等级要求 (11) 7.4数据报告 (12) 8.辐射抗扰度测试-暗室法：RI 02 (12) 8.1测试过程 (12) 8.2暗室法测试等级要求 (12)
9. 电源线瞬态传导抗扰度测试：CI 01 (13) 9.1一般规定 (13) 9.2电源线瞬态传导抗扰性试验布置 (13) 9.3试验脉冲 (14) 9.3.1试验脉冲P1 (14) 9.3.2试验脉冲P2a (14) 9.3.3试验脉冲P2b (15) 9.3.4试验脉冲P3 (16) 9.3.5试验脉冲P4 (17) 9.4电源线瞬态传导抗扰度功能等级要求 (18) 9.5数据报告 (19) 10. 信号线瞬态传导抗扰度测试：CI 02 (19) 10.1一般规定 (19) 10.2测试布置 (21) 10.3信号线瞬态传导抗扰度功能等级要求 (21) 10.4数据报告 (22) 11. 静电放电抗扰度测试：CI 03 (22) 11.1一般规定 (22) 11.2静电放电方式 (22) 11.2.1直接接触放电 (22) 11.2.2空气放电 (22) 11.3为包装、搬运而规定的静电放电敏感度分类试验（不通电进行） (23) 11.3.1试验布置 (23) 11.3.2试验方法 (23) 11.3.3试验等级 (24) 11.3.4性能评价 (24) 11.4静电放电台架试验（通电进行） (24) 11.4.1试验布置 (24) 11.4.2试验方法 (25) 11.4.3试验等级 (26)
引言 电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本，因此，如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组，电池单体都紧密地布置在一起，在进行充放电时，各个电池单体所产生的热量互相影响，如果散热不均匀，将造成电池组局部温度快速上升，使电池的一致性恶化，使用寿命大大缩短，严重时会造成某些电池单体热失控，产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中，电池的充放电性能会大大降低，导致电池无常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度围工作，电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前，国外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究，进行了一些新的探索，以期提高热管理系统的控制效果，从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。 国外汽车动力电池管理系统（BMS）发展概况 目前，影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题，延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一为确保电池性能良好，延长电池使用寿命，必须对电池进行合理有效的管理和控制，为此，国外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 日本青森工业研究中心从1997年开始至今，持续进行（BMS）实际应用的研究,丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点；美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测；国Ajou大学和先进工程研究院开发的BMS系统的组成结构及其相互逻辑关系。该系统在上述结构中进行功能扩展，即增设热管理系统、安全装置、充电系统以及与PC机的通信联系。另外还增加与电动机控制器的通信联系，实现能量制动反馈和最大功率控制。 我国在十二五期间设立电动汽车重大专门研究项目，经过几年的发展之后，在BMS方面取得很大的突破，与国外水平也较为接近。在国家863计划2005年第一批立项研究课题中，就分别有理工大学承担的EQ7200HEV混合动力轿车用镍氢
广东文理职业学院刘鹏2018－2019学年度第一学期 期末考试试题（A卷） (考试时间: 90 分钟) 考试科目动力电池及管理适用班级：新能源汽车一班 一、单项选择题（每小题2分，共计30分） （题目正文：宋体，五号，行距20磅） 1. 燃料电池采用的燃料是（）。 A.汽油； B.柴油； C.乙醇； D.氢气 2.燃料电池汽车的效率能达到以上（）。 A.30%； B.40%； C.50%； D. 60% 3.在最适合汽车使用的燃料电池（）。 A.质子交换膜燃料电池； B.磷酸燃料电池； C.熔融碳酸盐燃料电池对； D.固态氧化物燃料电池。 4.世界上第一家实现商品化销售的燃料电池汽车生产厂家是（）。 A.丰田； B.通用； C.奔驰； D.本田。 5.蓄电池组中，标称电压为12V的单体电池端电压压差应小于（）mV。 A.100； B.120； C.150； D.200 6.在25°C下，蓄电池组由32节单体蓄电池组成（单体标称电压为12V），则其浮充电电压应约为（） A. 384V； B. 432V； C. 450V； D. 472V 7.在蓄电池管理系统中，由（）把整流电压变成交流电压。 A.整流器； B.逆变器； C.充电器 8.在蓄电池管理系统中，，由（）把直流电压变成交流电压。 A.整流器； B.逆变器； C.充电器； D.交流调压器 9. 15.2020年中国电池制造的能量密度要达到（）。 A. 300wh/kg；A. 400wh/kg；A. 500wh/kg 10.用电流表测量电流，应将电流表和被测电流的电路或负载（）。 A.串联； B.并联； C.怎么连接都可以。 11.用电压表测量电压，应将电压表和被测电压的电路或负载（）。 A.串联； B.并联； C.怎么连接都可以。 12.万用表使用完毕后，应将选择开关放在（）。 A.电阻档； B.交流电压最高档； C.直流电流档。 13.三相桥式整流电路，在交流电的一个周期内，每个整流元件的导通角为（）。 A. 180度； B. 120度； C. 60度 14.单相整流电路中，二极承受的反向电压的最大值出现在二极管（）。 A.截止时； B.由截止转导通时； C.导通时； D.由导通转截止时 15.燃料电池汽车的效率能达到以上（）。 A. 30%； B. 40%； C. 50%； D. 60%。 系 别 ： 专 业 班 别 ： 姓 名 ： 学 号 ： … … … … … … ○ … … … 密 … … … ○ … … … … 封 … … ○ … … … … 线 … … ○ … … … … … … ○ … …
动力电池热管理系统性能试验方法 1 范围 本标准规定了动力电池热管理系统性能的试验方法。 本标准适用于乘用车用动力电池热管理系统，商用车用动力电池热管理系统可以参考。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2900.41-2008 电工术语原电池和蓄电池 GB/T 19596-2017 电动汽车术语（ISO 8713:2002,NEQ） GB/T 31467.2电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分：高能量应用测试规程QC/T 468-2010 汽车散热器 GB/T 18386-2017 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法 GB 18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限制及测量方法（中国第六阶段） 3 术语和定义 GB/T 2900.41-2008、GB/T 19596-2017中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 动力电池热管理系统 battery thermal management system 综合运用各种技术手段，具备动力电池冷却、加热、保温和均温等功能，保证动力电池在不同环境下正常工作的系统。同时，该系统可以在动力电池发生热失控时提供报警信号，具备安全防护功能。通常，动力电池热管理系统包括主动式热管理系统和被动式热管理系统两种。 3.2 被动式热管理系统 passive thermal management systems 基于热传导、热辐射、热对流等热量传输原理，只依靠冷却或加热流体因为温度因素缓慢流动自然完成热量输入输出交换的热管理系统。该类系统通常适用于单体产热量小于 5W的电池。 3.3 主动式热管理系统 active thermal management systems 基于热传导、热辐射、热对流等热量传输原理，使用耗能部件消耗能量完成热量输入输出交换的系统。主动式热管理系统包括主动空气冷却加热系统和主动液体冷却加热系统两种，根据需要采用流体串行流动和并行流动两种方式实现热交换。 3.4 主动式空气冷却加热系统 Active Air Cooling and Heating Systems 又称风冷系统，利用空气作为热量交换载体控制分配动力电池系统内部温度的系统。该系统通常使用风扇和管道完成空气在电池系统内的流动，分为直接接触式和间接接触式两种。空气可以从电池系统外部进入并排出电池系统外，也可以在电池系统内部循环实现电池冷却或加热功能；若空气仅在电池内部循环，则电池系统内部通常需要有空气冷却装置（通常为空调蒸发器）、空气加热装置和空气循环风扇。该类系统通常适用于单体产热量
电池热管理 电池热管理概述 电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS)是电池管理系统（Battery Management System, BMS）的主要功能（电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等）之一，通过导热介质、测控单元以及温控设备构成闭环调节系统，使动力电池工作在合适的温度范围之内，以维持其最佳的使用状态，用以保证电池系统的性能和寿命。 电池热管理重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。 1)电池能量与功率性能：温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度 下（如低于0°C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部短路。 2)电池的安全性：生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部 过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件。 3)电池使用寿命：电池的适宜温度约在10~30°C之间，过高或过低的温度都将引起 电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题，主要功能包括： 1)散热：在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故； 2)预热：在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性 能和安全性；
3)温度均衡：减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电 池过快衰减，以提高电池组整体寿命。 电池热管理方案 电池热管理方案主要分为风冷与液冷两大类，主要侧重于防止电池过热方面： 1.风冷 该技术利用自然风或风机，在电池包一端加装散热风扇，另一端留出通风孔，使空气在电芯的缝隙间加速流动，带走电芯工作时产生的高热量。风冷方案设计主要考虑电池系统结构的设计，风道，风扇的位置及功率的选择，风扇的控制策略等。风冷是以低温空气为介质，利用热的对流，降低电池温度的一种散热方式，分为自然冷却和强制冷却(利用风机等)。 整车中的电池风冷流道
动力电池能量管理系统 检测时间：2016-05-23 09:39:53 摘要 近年来,由于日益严重的环境污染问题和日益增长的石油和能源消耗,新能源汽车的发展,越来越多的政府和世界主要汽车制造商的关注。三个电动汽车的发展。 本文介绍了电动汽车电池管理系统的主要功能和开发国内外介绍问题的根源,介绍了铅酸蓄电池工作原理和关键的操作特性,描述铅酸电池剩余量预测几个模型的设计和项目的特点,基于大量的电池充电和放电的实验数据,提出了这种设计方法来估计剩下的电池供电。 上述功能需求,设计提出使用主芯片单片机,分散的集合和集中控制的解决方案结合硬件、单片机的选择,电池参数收集,平衡和保护电路、功率转换电路和外部通信和其他主要模块硬件设计详细描述和基于C51单片机凯尔软件开发和设计环境软件解决方案设计的电池管理系统3主要流程:充电、放电和静态软件设计。最后,整个硬件和软件系统充电和放电的疲劳试验通过收集大量的实验数据,验证了硬件和软件设计的可行性和稳定性 关键词电动汽车; 电池管理系统;电池SOC估算;单片机;充电均衡控制
ABSTRACT In recent years, due to the increasingly serious problem of environmental pollution and the increasing consumption of oil and energy, new energy vehicles
Development, more and more governments and the world's major carmakers attention. Develop three electric vehicles The key technology is the motor drive system consists of three parts, the vehicle control system and power management systems, steam current Automotive battery life is short-range, low battery life, high maintenance costs and popular, therefore, Power management technology for energy management and vehicle power battery protection control is becoming increasingly important. This article describes the electric vehicle battery management system The main function of the system and the development of domestic and foreign presentation Root of the problem, and introduces the principle of lead-acid batteries and key operating characteristics described Lead-acid battery remaining amount prediction model design and features of several projects, based on a lot of battery Charging and discharging of the experimental data, this design method is proposed to estimate the remaining battery power. The above functional requirements, the design proposed to use the main chip microcontroller, decentralized collection And centralized control solutions combine hardware, MCU selection,
电池管理系统b m s的测 试 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
如何仿真电池特性进行电池管理系统（BMS）的测试？——之一 不间断电源(UPS)、混合动力电动汽车(HEV)、绿色能源系统（太阳能、风能等）以及各种大功率电池供电系统，都离不开可再生的电能储蓄和释放单元，也就是我们通常说的可充电电池。以锂电池为例，电池必须配合相应的充放电管理系统（BMS）才能保证正常的工作特性和安全，如何仿真电池的特性以进行BMS性能的评估，往往变得非常的困难和复杂。特别是这些系统的功率往往在上百瓦甚至上千瓦，在进行研发和生产过程中的测试时，就需要有更大功率的电源和负载，为BMS提供功率输入，并且吸收它们释放出来的能量。对于测试工程师来说，这是一项极其艰巨的挑战。 最常用的方法，是使用单独的电源供电，再使用负载吸收被测件释放的能量。但是这种方法存在很大的缺陷。主要问题是，这种方法无法实现电源和负载功能的连续转换，与系统实际工作条件大相径庭;而且，必须在系统中使用大功率的开关、继电器等，系统非常复杂，可靠性和可重复性往往无法达到要求。因此，只有将电源输出和功率吸收的功能完全集成到单一仪器或系统中，而且可以实现源与负载功能的无缝转换，才能克服这些缺陷。 接下来我给大家分析和比较三种电池管理系统BMS测试电池仿真的方案！ 方案一、使用直流电源和电子负的方法，电源或负载单独工作 工程师往往使用单独的直流电源提供所需的功率，配合电子负载吸收被测件的输出功率，用于其双向再生能源系统和器件的测试。单独而言，直流电源可连续地输出功率，而电子负载可以连续地吸收，并且都有出色的直流精度、稳定性和快速的动态响应，无论被测件是什么。在测试过程中，这种性能是必
动力电池管理系统(BMS)的核心技术 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 什么是BMS的核心技术? BMS系统通常包括检测模块与运算控制模块。 检测是指测量电芯的电压、电流和温度以及电池组的电压，然后将这些信号传给运算模块进行处理发出指令。所以运算控制模块是BMS的大脑。控制模块一般包括硬件、基础软件、运行时环境(RTE)和应用软件。其中最核心的部分——应用软件。对于用Simulink 开发的环境的一般分为两部分：电池状态的估算算法和故障诊断以及保护。
状态估算包括SOC(State Of Charge)、SOP(State Of Power)、SOH(Stateof Health)以及均衡和热管理。 电池状态估算通常是估算SOC、SOP和SOH。SOC (荷电状态)简单的说就是电池还剩下多少电;SOC 是BMS中最重要的参数，因为其他一切都是以SOC为基础的，所以它的精度和鲁棒性(也叫纠错能力)极其重要。如果没有精确的SOC，加再多的保护功能也无法使BMS正常工作，因为电池会经常处于被保护状态，更无法延长电池的寿命。此外，SOC的估算精度也是十分重要的。精度越高，对于相同容量的电池，可以有更高的续航里程。所以，高精度的SOC估算可以有效地降低所需要的电池成本。比如克莱斯勒的菲亚特500e BEV，可以一直放电SOC=5%。成为当时续航里程最长的电动车。下图是一个算法鲁棒性的例子。电池是磷酸铁锂电池。它的SOCvs OCV曲线在SOC从70%到95%区间大约只变化2-3mV。而电压传感器的测量误差就有3-4mV。在这种情况下，我们有意让初始SOC有20%的误差，看看算法能不能够把这20%的误差纠正过来。如果没有纠错功能，SOC会按照SOCI的曲线走。算法输出的SOC是CombinedSOC也即是图中的蓝色实线。CalculatedSOC是根据最后的验证结果反推回去的真正SOC。 SOP是下一时刻比如下一个2秒、10秒、30秒以及持续的大电流的时候电池能够提供的最大的放电和被充电的功率。当然，这里面还应该考虑到持续的大电流对保险丝的影响。 SOP的精确估算可以最大限度地提高电池的利用效率。比如在刹车时可以尽量多的吸收回馈的能量而不伤害电池。在加速时可以提供更大的功率获得更大的加速度而不伤害电池。同时也可以保证车在行驶过程中不会因为欠压或者过流保护而失去动力即使
第二章 02 动力蓄电池及管理系统
一、动力电池主要性能指标 1．电压 （1）端电压。 （2）标称电压。 （3）开路电压。 （4）工作电压。 （5）充电终止电压。 （6）放电终止电压。
一、动力电池主要性能指标 2．容量 （1）额定容量。 （2）n小时率容量。 （3）理论容量。 （4）实际容量。 （5）荷电状态。 3．内阻 电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力，一般是蓄电池中电解质、正负极群、隔板等电阻的总和。电池内阻越大，电池自身消耗掉的能量越多，电池的使用效率越低。
一、动力电池主要性能指标 4．能量 （1）总能量。 （2）理论能量。 （3）实际能量。 （4）比能量。 （5）能量密度。 （6）充电能量。 5．功率 （1）比功率 （2）功率密度
一、动力电池主要性能指标 6．输出效率 （1）容量效率。 （2）能量效率。 7．自放电率 自放电率是指电池在存放期间容量的下降率，即电池无负荷时自身放电使容量损失的速度，它表示蓄电池搁置后容量变化的特性。 8．放电倍率 电池放电电流的大小常用“放电倍率”表示，即电池的放电倍率用放电时间表示或者说以一定的放电电流放完额定容量所需的小时数来表示，由此可见，放电时间越短，即放电倍率越高，则放电电流越大。
9．使用寿命 一、动力电池主要性能指标 电池类型质量能量密度 （W·h/kg）质量功率密度 （W/kg） 能量效率 （%） 循环寿命 （次） 铅酸电池35～50150～40080500～1000镍镉电池30～50100～150751000～2000镍氢电池60～80200～400701000～1500锂离子电池100～200200～350>901500～3000
电动汽车整车电池热管理研究 发表时间：2018-11-17T18:52:14.633Z 来源：《建筑模拟》2018年第24期作者：汪勇[导读] 笔者先分析电动汽车整车电池热管理的意义，再进一步提出电动汽车整车电池热管理的措施。汪勇 身份证号码：3408811992****0113 安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥 230000摘要：笔者先分析电动汽车整车电池热管理的意义，再进一步提出电动汽车整车电池热管理的措施。关键词：电动汽车；整车电池；热管理前言： 确保电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，发生意外的情况的时候要及时响应处理，并按照环境温度、电池状态和车辆需求等决定电池的充放电功率等这就是电池管理系统的主要任务。监测电池参数、估计电池状态、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。是BMS的主要功能。 1 电动汽车整车电池热管理的意义整个电动汽车的使用性能和寿命和安全性等内容直接受到电动汽车的电池热管理问题的影响，因此需要我们着重注意，在电动汽车中，蓄电池往往是重要的动力供应部分，所以如何提高电动汽车整车的性能以及安全性需要从蓄电池入手，蓄电池的温度特性关系着整个电动车的耐久性和使用寿命，常见的锂电池具有多方面的优点，比如循环寿命较长、允许工作温度范围较大、比能大、自放电率低等。所以目前的电动汽车常选用锂电池作为动力电源，在锂离子电池的热管理工作中需要根据锂离子的具体发热方式进行管理，通过对电池包结构的设计来进行热管理的方式和策略的设定，从而实现整个电池组中单体电池之间的串联和合理温度的保障，整个电池组中任何一个电池出现问题都会造成电池组整体的性能下降，所以要分别注重，例如在相同充电的条件下，不同的温差将会出现不同的电池组荷电状态，而电池热管理正是针对电池的热相关问题来进行的技术内容，通过热管理的方式来保障电池的正常动力供应，通常的热管理系统主要是在电池温度较低的情况下做好预热情况，保障低温充电、放电的高效和安全，其次是电池长时间工作之后温度升高，热管理进行有效的散热，避免因为温度过高造成的事故，另外在电池组之间的温度上也要进行均衡，避免产生过大的温度差异，造成局部过热，影响电池组的寿命和安全[1]。 2 电动汽车整车电池热管理的措施 2.1 以锂电池为例现阶段，锂电池是电动汽车运用的电源供应主要方式，所以以锂电池为例，在电动汽车的整车电池管理工作中，锂电池的电池温度对于整个车辆的使用和功率性能有直接的影响，所以需要进行热管理的控制，当温度较低时将造成电池容量的迅速衰减，在电动汽车的运行中不能提供足够的能源，例如在0度以下电池的可用容量大大减少，温度过低的情况还有可能出现瞬间的电压过充问题，出现电池内部锂的析出，有可能引起短路的问题，另外，在锂电池的热相关问题上，电池安全性的问题也与电池热问题相关，在生产和制造的过程中不当操作容易造成电池的局部过热，出现放热反应，严重的甚至造成爆炸、起火等严重事故，出现人员的安全隐患。除了以上问题，在锂电池的存放和工作过程中的环境温度也将影响到电池的寿命，通常而言，在电池的存放和工作过程中最佳温度为 10-30度之间，温度的过高或过低都会造成电池的寿命和安全问题，电力的需求使得动力电池的大型化成为一种趋势，这就更容易造成内部温度的不均匀和局部温度过高的现象，造成电池寿命的问题，电池加速衰减，从而影响到电动汽车的使用，在具体的运行过程中，动力系统必须要及时降低锂离子电池的问题，保障电池的安全性和足够的动力[2]。 2.2 空气强制对流在电池的热管理工作中，散热是一个重要的内容，空气的强制对流是散热的重要方式，将空气作为主要的传热介质，通过空气在模块的穿过来消散热量，从而达到散热的目的，但是空气本身的冷却效果是很小的，这就需要强制的空气冷却方式，运动产生的流动空气带走电池的热量，从而尽可能的降低电池温度，在强制对流的实现中，需要注意的是电池间的散热槽、距离等方面的设计工作，只有做好了科学的散热面积以及电池封装工作才能有效的进行散热工作，通常常见的电池组采用串联和并联式的通道，在仿真结果下对电池的散热性进行研究可以得出热辐射在整个散热过程中占有非常大的比例，所以强化传热是降低温度的有效措施，通过风冷的方式能够有效的进行电池的散热工作，并且结构简单，成本较低，但是同时冷却和加热的速度较慢[3]。 2.3 液体冷却通常在普通的要求下采用空气的流通方式就可以满足基本的散热要求，但是在较复杂的工况和要求下空气对流的方式就不能满足热管理的要求，所以在这种情况下我们通常采用液体冷却的方式，通过液体的方式进行电池组的热交换，常见的采用模块间布置管线或者模块布置夹套的方式，通过液体的沉浸来进行热交换，常见的传热介质包括油、制冷剂、水、乙二醇等，由于液体的导电问题，所以必须采取有效的绝缘措施，避免出现短路的现象，造成严重事故。传热介质的传热速率主要是根据液体的热导率、流动速率、密度、粘度等确定，在相同的流速和条件下，液体的传热速度大大高于空气的传热速度，这是由于液体本身的特点高于空气的导热率，液冷的方式能够热传递效率高、速度快，但是同时也有重量较大、部件较为复杂、保养过程复杂等缺点。通过试验结果可以证明液体的热传递效果大大高于空气介质的传热效果，但是同时系统较为复杂，并联型的混合动力车中只采用空气的冷却方式即可保证散热要求，纯电动汽车由于要求较高则需要液体冷却的方式，通过流道设计的研究可以得出并联流道整体温度要低于串联流道，在具体的设计和应用角度来看，串联流道结构更适用于产品的使用，综合而言整体散热较好，随着电池模块容量的增大，恶劣环境下运行对电池性能的要求越来越苛刻，高效的电池热管理系统极其重要[4]。结语 在电动汽车管理中，要重视整车电池的热管理，在设计不一样的汽车时，要根据不一样的汽车特点选择合适的热管理方式，从而确保电池的动力供应与热管理效果，使电动汽车的寿命与运行质量能得到保证。参考文献：
电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测 试规程 电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 1范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 2规范性引用文件（其中的一部分） 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db交变湿热（12h+ 12h循环）（IEC 60068-2- 30:2005,IDT ）
GB/T 2423.43-2008电工电子产品环境试验第2 部分：试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装（IEC 60068-2-47:2005,IDT） GB/T 2423.56-2006电工电子产品环境试验第2 部分：试验方法试验Fh:宽带随机振动（数字控制）和导则（IEC 60068-2-64:1993,IDT） GB/T 18384.1-2001电动汽车安全要求第1部分: 车载储能装置(ISO/DIS 6469-1:2000,EQV ) GB/T 18384.3-2001电动汽车安全要求第3部分: 人员触电防护(ISO/DIS 6469-3:2000,EQV ) GB/T 19596-2004 电动汽车术语 (ISO 8713:2002,NEQ) GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分：一般规定(Road vehicles - En vir onmen tal con diti ons and testi ng for electrical and electronic equipment Part 1: Gen eral,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷(Road vehicles - En vir onmen tal con diti ons and testi ng for electrical and electronic equipment Part 3: Mecha ni cal loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条