研修班畢業**
授課老師： 鄧亞東
專業：車輛工程
姓名： 石琪
完成日期：2023年6月15日
摘要 隨著社會的發展以及能源、環保等問題的日益突出，純電動汽車以其零排放，雜訊等優點越來越受到世界各國的重視，被稱作綠色環保車。作為發展電動車的關鍵技術之一的電池管理系統（ｂｍｓ），是電動車產業純的關鍵。，以鋰電池為動力的電動自行車、混合動力汽車、電動汽車、燃料電池汽車等受到了市場越來越多的關注。
我國對電動車的發展極為重視，早在2023年就把電動車的開發發展列入國家的「八五」重點科技攻關專案，對電池管理系統以及充電機系統進行了長期深入的研究開發，在bms方面取得很大的突破，與國外水平也較為接近，研製產品在純電動和混合動力電動車上得到大量使用。但電池管理技術還並不成熟，電動汽車的發展及產業化，對動力蓄電池管理系統將具有巨大的市場需求，同時技術上也將提出更高的要求。
關鍵詞：bms 純電動汽車動力電池鋰電池 can通訊微控制器
abstract
with the oil price, the energy shortage, the increasingly serious urban environment pollution, an alternative to oil development of new energy use more and more attention by governments. in the new energy system, battery systems is one of the indispensable important component. in recent years, with the lithium battery powered electric bicycle, hybrid cars, electric vehicles, fuel cell automobile, by the market more and more attention.
the development of electric vehicle in china, a great importance in early 1992, the development of the electric car in national development of "five-year" key torch-plan projects of battery management system, and charging machine system for the long-term in-depth research development, in bms gained great breakthrough, and foreign level also approaches, the research products in pure electric and hybrid electric vehicle got a lot of use. but battery management technology is still not mature, electric vehicles and the development of industrialization of motive battery management system, with the huge market demand, but technology will also put forward higher request.
keywords: bms pure electric vehicle power battery lithium batteries can communication microcontroller
第一章緒論 5
1.1前言 5
1.2池管理系統在國內外的發展概況及存在問題 5
第二章電池管理系統組成 7
2.1電池管理系統 7
2.2電池管理系統實現的功能 7
第三章電池管理系統的原理 9
3.1管理系統的結構的原理 9
3.2充電管理 9
3.3電池管理系統管理策略 12
3.4 soc電量檢測 12
結論 14
參考文獻 15
第一章緒論
1.1前言
隨著能源緊缺、石油漲價、城市環境汙染的日益嚴重，替代石油的新能源的開發利用越來越被各國**所重視。所以說隨著各國対新能源汽車的推廣，電動汽車會被越來越多的關注，電池系統是電動汽車的關鍵部件，由於電動汽車的顯著特點和優勢，各國都在發展電動汽車。根據汽車的使用特點，其實用的動力電池一般應具有比能量高、比功率大、自放電少、工作溫度範圍寬、能快速充電、使用壽命長和安全可靠等特點，因此，電池管理系統對電動汽車的效能起到了決定性的作用。
1.2電池管理系統在國內外的發展概況及存在問題
近年來，我國的汽車行業發展迅速，已成為世界第四大汽車生產國和第三大汽車消費國。但是我國的石油資源短缺，目前石油進口量以每年兩位數字的百分比增長，預計到2010 年進口依存度將接近50%。因此大力發展新能源汽車，用電代油是保證我國能源安全的戰略措施。
因此大力發展新能源汽車是實現我國能源安全、環境保護以及中國****實現跨越式、可持續發展的需要。
車用動力蓄電池是電動汽車產業化的關鍵。電動汽車電池管理系統(bms)是電動汽車中乙個越來越重要的關鍵部分，近年來已經有了很大提高，但在採集資料的可靠性、soc 的估計精度、均衡技術和安全管理等方面都有待進一步改進和提高。所以，大部分企業在電動汽車研製中曾遭遇尷尬，車用動力電池不僅是制約電動汽車規模發展的技術瓶頸，而且是電動汽車**居高不下的關鍵因素，其成本佔整車成本的30%～50%。
因此，動力bms 的效能對電動汽車使用成本、節能和安全性至關重要。
我國在這方面的研究還剛剛起步,即使美國等****發達國家的研製工作也不完善我國在「十五」期間設立電動汽車重大研究專案，積極推進bms研究、開發和工程化應用，取得了一系列的成果和突破。在電動汽車領域，我國與發達國家的科技水平差距不是很大，決定電動汽車產業成熟度的關鍵因素是動力電池技術，目前中國企業在電池技術方面處於領先地位，已經成為世界最大的車用動力電池**國。目前主要是一些高校依託自己的科技優勢，聯合一些大的汽車生產商和電池**商共同進行了如下研究：
電池動態引數採集的穩定性和精度的提高；車載電池soc的估測；電池模型的研究；電池組均衡控制的研究；bms與充電機進行can通訊，實現協調控制和優化充電；車載電池組箱體空間和機械結構設計及合理的散熱控制；電池故障分析與**報警、bms自檢及處理。
在國外，比較典型的bms如：現在正在開展基於智慧型電池模組(sbm)的bms研究,即在1個電池模組中裝入1個微控制器並整合相關電路,然後封裝為乙個整體,多個智慧型電池模組再與1個主控制模組相連,加以其它輔助裝置,就構成1個基於智慧型電池的管理系統；ev1bms 的功能和特點包括：單電池的電壓監測；分流採集電池組的電流；過放電報警系統；高壓斷電保護；電量里程預算等；batopt系統是乙個分布式系統， 包括中心控制單元（mcu）和監控模組。
監控模組通過two wire 匯流排，向mcu 傳輸每個電池工作資訊，mcu 在收集資訊後，對電池進行優化控制；battnian bms 強調不同型號動力電池組管理的通用性，其最大特點是：通過改變硬體的跳線和在軟體上增加選擇引數的方法，來管理不同型號的電池組。
目前進行電動汽車研發的主要企業有一汽、上海大眾、東風汽車、長安汽車、奇瑞汽車、吉利汽車、比亞迪汽車、上海華普、上海通用等企業。然而,除奇瑞和比亞迪外,其他企業在電池管理領域沒有或僅有很少的專利申請。究其原因,一方面,一些電動車研發企業還沒有將研發重心放到電池管理系統上；另一方面,國內企業在智財權保護上意識不足,還沒有自己的專利技術。
目前,我國一些企業已經就電池管理系統技術申請了專利。在電池管理領域專利申請量排前六位的國內企業有:比亞迪、奇瑞汽車、深圳市比克電池****、中興、天津力神電池股份****和華為。
第二章電池管理系統組成
2.1電池管理系統
管理系統（bms）主要有以下幾部分組成：資料採集單元（採集模組）、**處理單元（主控模組）、顯示單元、均衡單元檢測部件（電流感測器、電壓感測器、溫度感測器、漏電檢測）、控制部件（熔斷裝置、繼電器）等組成。**處理單元由高壓控制迴路、主控板等組成，資料採集單元有溫度採集模組、電壓採集模組等組成，大部分將均衡模組與檢測模組設計在一起，顯示單元由顯示板、液晶屏、鍵盤及上位機組成。
一般採用can現場匯流排技術實現相互間的資訊通訊。
bms的主要工作原理可簡單歸納為：首先資料採集電路採集電池狀態資料，再由電子控制單元進行資料處理和分析，再根據分析結果對系統內的相關功能模組發出控制指令，向外界傳遞資訊。
bms電池管理結構
2.2電池管理系統實現的功能
池管理就是對電池組和電池單元執行狀態進行動態監控，精確測量電池的剩餘容量，同時對電池進行充放電保護，並使電池工作在最往狀態。一般褥言電動汽車電池管理系統簧實現以下幾個功能：
3.2.1準確估測動力電池放電狀態(state of charge），隨時**電動汽車儲能電池還剩餘多少能量或儲能電池的荷電狀態，使電池的soc值工作範圍控制在30％--70％。
動態監測動力電池組的工作狀態：實時採集電動汽車蓄電池組中每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流以及電池包總電壓。防止電池組中的每塊電池在使用中的效能和狀態不一致，因而對每塊電池的電壓、電流和溫度資料都要進行監測。
當蓄電池電量或能量過低需要充電時，及時報警，以防止電池過放電而損害電池使的用壽愈。當電池組的溫度過高，及時報警，保證蓄電池正常工作。建立每塊電池的使用歷史檔案，為進一步優化和開發新型電池、充電器、電動機等提供資料，為離線分析系統故障提供依據。
3.2.2 電動汽車動力電池組的熱平衡管理：
電池熱管理系統是電池管理系統的有冷卻部分，其功能是通過風扇等冷卻系統和熱電阻加熱裝使電池處於正常工作溫度範圍內。電池熱管理的重點是通過分析感測器顯示的溫度和熱源的關係，確定電池組外殼及電池模組的合理擺放位置，使電池箱具有有效地熱平衡與迅速教熱功能，通過溫度感測器測量溫度幫箱體電池溫度，確定電池箱體的阻尼通風孔開閉大小，以盡可能的降低功耗。
目前，在電動汽車上實現電池管理的難點和關鍵在於：(1)如何根據採集韻每塊電池的電壓、溫度和充放電電流的歷史資料，建立確定每塊電池剩餘能量較精確豹數學模型，即準確估測電動汽車蓄電港的soc狀態。
3.2.3 fe動汽車儲能電池的快速充電技術及均衡充電技術。
這項技術是目前世界正在致力研究與開發的另一項電池管理系統的關鍵技術。除了計算電池soc，電池管理系統的另乙個重要作用就是實時監控電池組的各項引數，將電池報警資訊實時反映給駕駛員。
第三章電池管理系統的原理
3.1管理系統的結構的原理
電池單體檢測模組完成對電池單體的電壓和現場溫度採集，然後通過rs--485匯流排傳輸到電池組綜合管理器中；綜合管理器能夠採集電池組的電壓、電流和環境溫度，並針對電池組剩餘電量soc**演算法完成軟硬體實現。此外。電池組綜合管理器還帶有rs一485通訊介面和can通訊介面．前者完成對電池單體檢測模組的資料交換。
後者完成對整車綜合控制器的資料交換，並且其自帶液晶顯示單元和鍵盤單元，可以實時顯示電池單體電壓和電池組的狀態資訊。利用放大電路中的正反饋和負反饋，這裡的電池組單體電壓採集是通過一種壓控恆流源電路加以實現的。
壓控恆流源電路
根據輸入訊號可分解為差模訊號和共模訊號的原理。如果利用差動放大電路來採集單體電池電壓．儘管不同節點上電池的參考點不同，但由於差動放大電路對共模訊號的抑制作用。處於低電位節點處的電壓就被抑制。
而差動放大電路僅對單體電池電壓進行放大．使得相鄰電池節點處的電池都具有乙個共同的參考點，所以可以實現對長串電池組單體電壓的測量。在該電路中。就是利用上述原理把被檢測的電壓差(即單體電池端電壓)轉換成電流的形式長距離傳輸而不受外界干擾．且傳輸精度高，適合不同電壓級別的微機介面電路．以便資料採集和轉換，為實際使用帶來了方便和靈活性。
3.2充電管理
充電管理就要利用合適的方法充電，適時監測電池的狀態以確保電池安全充電和良好的效率。以下是幾種比較安全有效的充電方式。
電動汽車電池管理系統設計
隨著能源緊缺 石油漲價 城市環境汙染的日益嚴重，替代石油的新能源的開發利用越來越被各國 所重視。在新能源體系中，電池系統是其中不可或缺的重要組成部分。近年來，以鋰電池為動力的電動自行車 混合動力汽車 電動汽車 燃料電池汽車等受到了市場越來越多的關注。動力電池在交通領域的應用，對於減少溫室氣體的排放 ...
電動汽車電池及充電系統入網協議
協議參考sae j1939，can2.0b，pev canbus20051114等。11.網路拓撲結構說明 電動汽車網路採用雙can互鏈結構如下圖。蓄電池管理系統 bms 採用兩路can入網，車載充電機系統通過can2入網。註明 帶 部分為可選連線線 2.網路訊號資料格式定義 電動客車網路訊號資料格...
電動汽車智慧型租賃管理系統
一 產品聚焦 1 提供全面領先的業務解決方案，提公升使用者業務管理水平。2 人性化 智慧型化操作體驗。3 支援人工 自助等多種租賃業務運營模式，助推市場拓展能力。4 融合先進的視覺化技術 生物識別技術，智慧卡技術，物聯網技術應用。5 多層架構和元件技術，靈活 快速地響應業務變化需求。二 產品簡介 為...