小型纯电动汽车电池管理系统的开发

电动汽车电池管理系统具有监控电池状态、防止电池过充电/过放电,以及延长电池使用寿命等作用。通过提高动力电池的SOC状态估计精度,可以保证动力电池在电动汽车上更好的发挥效能。论文通过对三元锂电池进行实验测试,得到了电压、电流和温度对电池的放电容量的影响;分析了动力电池SOC状态不同估计方法的优劣,提出了3种基于改进RVM的SOC估计方法即RC-RVM、AG-RVM和AG-RC-RVM方法,验证了本文提出的基于AG-RC-RVM算法的三元锂电池的SOC估计方法具有精度高、拟合与泛化能力强、运行速度快等特点。基于需求对电池管理系统要实现的功能进行技术方案分析,构建了电池管理系统整体主从式框架,并以MC9S12DT128单片机为主控制器设计了主控系统硬件电路,主要包括电源、时钟、总电压采集、总电流采集、SOC状态估计、绝缘检测、CAN通信以及热管理等模块;以MC9S12P64单片机为主控制器设计了从控系统硬件电路,包括电源、温度检测、电压采集与均衡、CAN通信等模块。采用C语言进行软件程序的编写,分别针对主控系统和从控系统,基于模块化的软件设计思想,进行了主程序的设计、系统初始化设计和各功能模块子程序的设计。对开发的电池管理系统进行了功能测试验证,包括单体电压采集和均衡、温度采集、绝缘检测、总电压采集、总电流采集、SOC状态估计、热管理以及通信等。所开发的小型纯电动汽车电池管理系统采用数据学习方法对电池SOC状态进行估计,精度较高,对电池管理系统的研究开发具有实践参考意义。