【正文】 電池的狀態(tài)，但是電池管理包括處理數(shù)據(jù)并且預測電池將來的表現(xiàn)，甚至是主動干預和控制電池的充放電電流和電壓，控制充電條件和電池工作溫度等。 管理系統(tǒng)（ BMS）主要有以下幾部分組成：數(shù)據(jù)采集單元（采集模塊）、中央處理單元（主控模塊 ）、顯示單元、均衡單元檢測部件（電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、漏電檢測）、控制部件（熔斷裝置、繼電器）等組成。一般采用 CAN 現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)相互間的信息通訊。 第 9 頁 共 22 頁 第三章 電池管理系統(tǒng)的設(shè)計 電池管理系統(tǒng)開發(fā)目標 電池組的管理包括對電池充放電時的電流、電壓、放電深度、再生制動反饋的電流、電池組的自放電率、電池的溫度等進行控制。 技術(shù)指標 電池管理系統(tǒng)技術(shù)指標 和要求 見下表所示： 編號 項目 參數(shù)和要求 1. 電池類型 磷酸鐵鋰離子電池 2. 布置方式 分布式 3. 電壓采樣通道 100S 4. 從板數(shù)量 ≤ 4 5. 預充電時間 ﹤ 1S 6. 單體電池電壓檢測范圍 0~5V 7. 單體電池電壓采樣精度 177。1 ℃ 14. 電流測量范圍 300A~+300A 15. 電流采樣周期 16. 電流檢測精度 1%FSR 17. 電流零漂值 177。 （ 2）電池 SOC計算 SOC告訴駕駛員電池組剩余多少電量，還可以行駛多少里程； （ 3）電池 SOH計算 SOH告訴駕駛員電池組當前的健 康狀態(tài)及使用壽命。熱管理的功能是使電池單體溫度均衡，并保持在合理范圍內(nèi)，對高溫電池進行冷卻，對低溫電池進行加熱。 （ 6）電池組能量管理 以電流、電壓、溫度、 SOC為輸入，控制電池充電過程；以 SOC和溫度控制放電電流；電池單體之間存在差異，電池組的工作狀態(tài)是由最差電池單體而決定的。 （ 7） CAN通信功能 電池管理系統(tǒng)具備兩路 CAN通訊能力，一路 CAN與車載充電器、快速充電機、電機控制器、儀表控制器、標定接口通訊，另一路 CAN與 BMS從機通訊，獲得較高的可靠性。 電池管理系統(tǒng)架構(gòu)及原理 電池管理系統(tǒng)構(gòu)架如下圖所示： BMS 主板車載充電器組合儀表 整車控制器電機控制器BMS 高壓板BMS 從板 1 （ 40 S ） BMS 從板 2 （ 5 5 S ）維修開關(guān)B MS 內(nèi)部 CANLB MS 內(nèi)部 CANHBD U電池總正電池總負電池總壓電池電流控制信號B MS 外部 CAN 1 _ LB MS 外部 CAN 1 _ H監(jiān)控 、 標定和程序刷新接口B MS 外部 CAN 2 _ LB MS 外部 CAN 2 _ H電機 圖 1 BMS構(gòu)架圖 電池管理系統(tǒng)架構(gòu)如圖 8所示，采用 1 塊主板、一塊高壓板、兩塊從板；主板負責 SOC、 SOH估算、系統(tǒng)級安全控制、以及對內(nèi)對外數(shù)據(jù)處理等；高壓板負責電池組電壓、絕緣電阻測量以及電流的采樣；兩個從板分別采樣 40S和 55S電池單體電壓、電池單體溫度以及風機的控制。 （ 2）放電模式 BMS在待機模式下檢測到 KEY_ON信號后，控制從機上電；當接收到所有從機和高壓接觸器狀態(tài)正常，進入預充電等待狀態(tài)，否則 BMS報故障；當檢測到 START（大于 200ms）信號后， BMS進入放電模式，首先接通電池組負極主接觸器，然后接通預充電接觸器；當動力母線電壓達到電池組電壓的 86%時，接通電池組正極主接觸器，斷開預充電接觸器；當檢測到 KEY_ON信號斷開， BMS控制 Motor Run Relay斷開，關(guān)斷電機；然后接通預充電接觸器 切斷電池組正極主接觸器 切斷預充電接觸器 切斷電池組負極主接觸器， BMS進入待機模式。 2）和車載充電器握手成功后，當 BMS檢測電池組最低溫度低于 0℃，控制接通電池組正極主接觸器 接通車載充電接觸器，通過整車 CAN啟動車載充電器，控制車載充電器輸出電流保持在 , 啟動電池加熱系統(tǒng)；當 BMS檢測電池組最低溫度高于 0℃，先關(guān)閉電池加熱系統(tǒng)，然后通過整車 CAN總線關(guān)閉車載充電器輸出，然后切斷電池組正極主接觸器 接通電池組負極主接觸器，通過整車 CAN總線 啟動車載充電器輸出電流保持在 6A。 注：車載充電模式下 IG_key無效。 2）單體欠壓保護 當電池組單體電壓值底于 2500mv 以下， BMS 報警；當單體電壓低于 2020mv后， BMS 報警， 3S 內(nèi)控制 Motor Run Relay 斷開，延時 100ms,切斷所有高壓接觸器，重新啟動，按相應(yīng)模式運行。 4）電池組欠壓保護 當電池組電壓值 降到 237V， BMS 報警，當電池組電壓降到 218V， BMS 報警 ，3S 內(nèi)控制 Motor Run Relay 斷開，延時 100ms,切斷所有高壓接觸器，重新啟動，按相應(yīng)模式運行。 6）電池組低溫保護 當電池組某點溫度低 10℃， BMS 報警；當溫度低于 20℃時，切斷所有高壓繼電器，重新啟動，按相應(yīng)模式運行。 8）放電過流保護 當電池組放電電流超過 200A， BMS 報警，當電流超過 280A， 控制 Motor Run Relay 斷開，延時 100ms,切斷所有高壓繼電器；重新啟動，按相應(yīng)模式運行。 第 18 頁 共 22 頁 CAN 通 信協(xié)議 1）技 術(shù)要求 BMS對外采用兩路 CAN總線通訊，通過整車 CAN總線分別與 VCU和 On Board Charger 進行通訊；通過內(nèi)部 CAN 總線與 2 塊 BMU 進行通訊。 2） CAN 報文 BMS VCU 電池組電壓、充放電電流、 SOC、單體最高電壓、單體最低電壓、單體最高溫度、單體最低溫度、高 壓接觸器狀態(tài)、 BMS 狀態(tài)、 BMS 故障信息、BMU 狀態(tài)及故障信息等。 Charger BMS 輸出電壓、輸出電流、 Charger 狀態(tài)及故障信息等。 CAN 總線的標準采用的是多主方式，它在網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點都可主動向其它節(jié)點發(fā)送信息，按系統(tǒng)實時性要求網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以分成不同的優(yōu)先級，采用短 幀結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，每一幀是 8b 而且容易就錯，采用光纖和雙絞線的傳輸介質(zhì)，節(jié)點數(shù)達到 110 個，傳輸速率傳達到 1Mb/s，廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼是它的最大特點，傳輸安全性很高，抗干擾能力和容錯能力都很強 【 9】 。 （二）結(jié)合江淮同悅第三代純電動汽車，指出了電池管理系統(tǒng)的技術(shù)指標和功能要求，對本文的電源管理系統(tǒng)的設(shè)計提出技術(shù)指標。 （四）作出了對電池管理系統(tǒng)軟硬件接口的定義和控制策略。無論在車輛運行過程中還是在充電過程中，電池管理系統(tǒng)都要完成電池狀態(tài)的實時監(jiān)控和故障診斷，并通過總線的方式告知車輛集成控制器或充電機等，以便采取相應(yīng)的控制策略，達到有效利用電池性能且保障使用安全的目的。尤其要強烈感謝我的論文指導老師 — 陳永新 老師， 他 對我進行了無私的指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。本文引用了數(shù)位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 由于我的學術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評指正！ 第 20 頁 共 22 頁 參考文 獻 【 1】 范叢山．電動汽車技術(shù)原理及發(fā)展展望．揚州職業(yè)大學學報， 2020(9)，第 11 卷第 3 期 ． 3 【 2】 張衛(wèi)青．混合電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù) [J]．重慶工學院學報，2020(5)： 45— 47． 【 3】 舒華，姚國品 .汽車電子控制技術(shù) [M], 北京；人民交通出版社， 2020 【 4】 莊繼德 . 汽車電子控制系統(tǒng)工程 [M], 北京；北京理工大學出版社， 2020 【 5】 安相壁 ,汽車技術(shù)新概念 [J].世界汽車 1999（ 10）； 41 【 6】 李春明 .汽車車身電子技術(shù) [M], 北京； 北京理工大學出版社， 2020 【 7】 陳宇光 .汽車電器與電子設(shè)備 [M], 北京；機械工業(yè)出版社， 2020 【 8】 周泉 .CAN 基本知識 [J].汽車電器， 2020（ 4） 【 9】 朱建風，李國忠 常見車系 CANBUS 原理與檢修 [M], 北京；機械工業(yè)出版社， 2020 第 21 頁 共 22 頁 Abstract Abstract: Management control equipment associated with the power battery called the battery management system (BMS), as a whole, play a role in electric vehicle. Battery management system function can be divided into two aspects: to ensure safety of the ce