纯电动汽车电池管理系统的研究与应用

"北京交通大学硕士学位论文《纯电动汽车电池管理系统的研究》由张巍撰写，导师为王艳，专业为电力电子与电力传动，日期为2008年6月1日。该论文主要探讨了电池管理系统（BMS）在纯电动汽车中的应用，包括电池基本信息测量、电量估计、单体电池均衡和故障诊断等方面。采用DSP2407为基础构建电池组控制器硬件平台，并进行了软件设计，实现了电池状态监控和管理的相关功能。" 在当前环保和能源问题日益严重的背景下，纯电动汽车因其零排放和低噪音特性受到全球关注。电池管理系统（BMS）是电动汽车的核心技术之一，它直接关乎电动车的性能和安全性。电池管理系统主要负责电池组的全方位管理，包括以下几个关键方面： 1. **基本信息测量**：监测电池的电压、电流和温度等参数，这些数据对于了解电池的工作状态至关重要。 2. **电量估计（SOC）**：通过卡尔曼滤波算法等方法估计电池的剩余容量，这是评估电动车续航能力的重要指标。卡尔曼滤波是一种有效处理动态系统不确定性的方法，能提供准确的电池状态估计。 3. **单体电池均衡**：由于电池组中各电池性能可能存在差异，均衡技术可以确保电池一致工作，延长整个电池组的寿命。 4. **故障诊断**：BMS能够检测电池的异常状态，如过充、过放、热失控等，及时预警，防止电池损坏。 张巍的论文中，基于DSP2407的硬件平台设计了电池组控制器，包括DSP小系统、电池数据采集电路、信号调理电路和CAN总线通信电路。其中，CAN（Controller Area Network）总线是汽车电子设备间通信的常用协议，具有高可靠性、实时性和抗干扰性。 在软件层面，论文涵盖了主程序设计、电池基本信息检测、电量估算、状态检测、CAN通信以及EEPROM读写等功能模块的编写。实验结果显示，所设计的BMS硬件电路稳定、成本效益高，具有较强的抗干扰能力，能够实现对电池参数的实时采集，准确计算SOC并判断电池状态，同时具备故障报警功能。 关键词：电池管理系统，SOC，卡尔曼滤波，DSP，CAN 分类号：TM912．9 这篇论文的研究成果对于纯电动汽车电池管理系统的开发和优化提供了理论基础和技术支持，对于推动电动汽车行业的进步具有重要意义。