純電動汽車電池管理系統的研究

吳博敏

【摘要】進入新時代之后，各個行業都發生了翻天覆地的變化。能源的緊張導致很多資源都逐漸出現了替代品，新能源時代已經拉開了序幕。交通的擁擠，環境的污染以及能源的缺少都推動著汽車行業開始了向新方向的發展。本文以汽車為研究對象，詳細分析了純電動汽車電池管理系統。

【關鍵詞】電動汽車;電池管理系統;動力電池

1. 簡述純電動電池管理系統

社會在不斷的發展和進步，科技的高速發展為人類的生活帶來了更多的可能性，汽車便是人類生活變化中重要一部分。從以往的燃燒汽油汽車到純電動汽車的轉變，不僅可以減少能源的使用，同時也保護了環境，減輕了環境的污染。純電動汽車的開發，其中最為重要的便是電池。動力電池是純電動汽車的力量源泉，筆者在本文中將對純電汽車的電池管理系統進行詳細的分析。

相關的開發者和設計者在研究純電動汽車的過程中，其中最為重視的便是對電池管理系統的開發的研究，作為汽車的動力源泉，可以說最為重要的一個環節。電池管理系統直接聯系著電池的使用狀態。其能夠做到實時監控，以便可以通過對電池參數的監控來分辨電池的核電狀態，從而讓駕駛員可以以此來分析汽車的狀態以及汽車是否可以繼續進行行駛。同時，電池管理系統還可以實時控制電池的使用，防止電池發生諸如過壓，或者過流，過高溫的一些情況。當汽車安裝上合適優異的電池管理系統之后，可以對實時測試電池的使用性能以及使用狀態，從而更好的保護電池，增加汽車的使用壽命。

2. 電池管理系統分析

2.1. 系統結構

純電動汽車為了滿足能夠將電力供給給全車使用，通過將電池分組串聯，以此來形成一個整體的高壓電源來為車輛供給能源。故而在面對龐大的電池串聯，電池管理系統必須能夠對每一塊電池都做到完全的掌控，同時對于各個電池之間的交流也需要進行合理的安排。從整體的角度進行分析，電池管理系統采用的便是分布式網絡控制。對車內的每塊電池都進行電池測控模塊的安裝，同時將這些模塊同管理系統的中央控制器聯系起來，這種連接可以讓電池和管理系統成為一個整體，方便管理系統對每一塊電池進行監控測試。此外，中央控制器輔助上RS232總線以及CAN總線接口來對監控到的信息進行處理和顯示，方便駕駛者可以實時了解到有關車輛的信息。

2.2. 電池管理系統主程序

純電動汽車電池管理系統是一個復雜的構成，電池管理運作的整個過程如下。首先，減刑系統初始化。當系統初始化成功以后，接著進行閉合母線繼電器，隨后讀存儲器進行電池的信息的采集以及對電池中出現的故障進行診斷和處理。而對于是否充電的判斷，系統對于電流進行判斷，查看電池是處于放電狀態還是充電狀態，倘若電池需要充電，系統則啟動定時器，設定好時間，同時對BP神經網絡權值進行更新。當進行完一系列之后，系統最后進行SOC估算，進行均衡管理，通信管理，儲存數據一系列的行為，之后結束這一整個流程。

而對于系統初始化子程序，則通過一個流程圖來展示，如圖1所示：

2.3. 電池管理系統功能

電池管理系統有著復雜且多樣化的功能。一，參數檢測。電池管理系統可以隨時隨地的檢測電池的狀態并采集相關有用的信息。同時，對于電池中的電池總電壓，總電流以及電池的測點溫度的相關參數信息都會進行統計和整理，以此來保證電池的順利工作。二，剩余電量估計。燃油汽車中有專門的油表可以進行剩余油量的統計，同時純電汽車也會進行相關的電量估計。為了讓駕駛員能夠實時觀看剩余電量，電池管理系統及時的采集電池充放電的電流和電壓，并通過中央控制器實時傳播到顯示器之上，讓駕駛者可以判斷出汽車的狀態。三，充放電控制。如果燃油汽車可以通過加油人員自行控制什么時候停止加油，那么純電汽車則需要電池管理系統來進行這一環節的操作。這樣在沒有人為管理的情況下，汽車可以通過電池管理系統自行進行停止電量的供給。此外也有熱管理，均衡控制和故障診斷，信息監控以及參數標定等。電池管理系統的這些功能可以全面到純電汽車的方方面面，以此來加強車主對汽車的管理。

2.4. 系統軟件設計

中央控制器的運行依賴于系統的軟件設計。設計人員通過進行C語言編寫，以此來根據汽車所需要的各項功能進行相應的程序編寫。這些程序分為標定子程序，SOC估計子程序以及故障分析子程序，通過匯編相關的程序語言，以此來使得電動汽車可以順利運行。上機位主控程序如表1所示。

這種程序設計可以對大量的信息進行收集和處理，并且存儲下來，方便駕駛者可以隨時隨地的進行查看，同時當出現故障的時候，也可以進行相關的檢測，以此來進行問題的解決。

3. 小結

綜上所述，新能源汽車的出現帶動著一個新領域的出現。純電汽車電池管理系統的研發和設計，同汽車的性能和使用壽命息息相關。相關的設計人員和研發人員需要精細到每一個系統板塊甚至每一個步驟，以此來確保管理系統的順利開發。

【參考文獻】

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