导读:电池工作状态的检测由电池管理系统(Battery Management System,BMS)完成,而电池管理系统的其他功能(包括剩余能量的计算)都是建立在电池工作状态检测的基础之上的。

蓄电池技术是下一代汽车--电动汽车的核心技术之一。蓄电池是复杂的电化学系统,国内外对电池管理技术都进行了大量的研究,取得了许多成果。一般认为电池管理系统主要有如下功能:电池状态参数采集(包括温度、电压、电流等);电池荷电状态(State of charge,SOC)的准确估计;不健康电池的早期诊断;对电池组安全运行全面监控,如防止电池的过充电和过放电等等。由于电动汽车蓄电池组通常是由几十个(上百个)单体电池组成,所以,每一个单体电池的工作状态正常与否不仅反映电池组性能的好坏,而且影响电池组的容量及剩余能量。

实践表明,在电动汽车运行过程中,如不及时检测,找出老化电池给予调整,电池组的容量将变小,寿命将缩短,影响整个电池组的高效安全运行。电池工作状态的检测由电池管理系统(Battery Management System,BMS)完成,而电池管理系统的其他功能(包括剩余能量的计算)都是建立在电池工作状态检测的基础之上的。

分布式结构的管理系统

1系统结构

系统要实现不同类型的多种功能,集中的或中央处理方式无法满足安全性要求,自然要采用分布式结构;系统的工作环境恶劣,常处于强电磁干扰及脉冲电流的干扰下,为了确保可靠性,考虑采用和发展了高性能CAN现场总线作为通讯系统;而且CAN总线在汽车上已使用很久,具有很强的抗干扰性,同时该技术比较成熟,已成为汽车使用通讯的标准。因此,在系统的内部通讯以及跟外部通讯都采用

CAN总线来实现。

本分布系统是以CPU80C552为公用模块平台来设计的,由于CPU存储空间及运算的有限性,必须采用多CPU来分别实现管理系统所需的各种功能。完成的基本系统由四个模块并行组成:数据采集、均衡充电、电量估计及通讯显示;各个模块分别实现其功能,通过CAN总线进行数据通讯,能够实现单电池电压、总电压、充放电电流、温度的采集和测量,电量估算。同时,系统还具有很强的扩展性,可以进行具体的电池诊断和电池安全性能保护等功能的研究和开发。在锂电池的管理系统中,108只电池采用9块测量主板,再加上4块基本板,共计13块板。