新能源汽车电池管理系统设计

社会的进步使得人们对汽车的需求量越来越大，在极大地推动了汽车工业的发展的同时，化石能源枯竭的矛盾日益凸显。并且随着汽车数量的增长，汽车向环境中排放的大量尾气对人身健康的影响日益明显，有关新能源汽车的开发技术就成为关注的热点，电池管理系统（BMS）是新能源汽车尤其是纯电动汽车最重要的组成部分，它保证了新能源汽车安全、高效率的运行，实现电池的最大利用率、延长电池使用寿命，因此，电池管理系统的设计对于新能源汽车至关重要。 本论文针对电池管理系统的具体要求，以电动大巴为对象，对电池管理系统采用了主从式的模块化设计，本地模块以飞思卡尔公司的MC9S08DZ60为主控制器，以LTC6804为电压监测芯片，实现电池电压高精度采集和状态信息的监控。主模块主要以英飞凌XMC4500为核心负责数据的处理和信息的保存，并在主模块中，本文针对电池组母线电压电流的采集给出了较为详细的设计方案。 另外本文根据实际情况，总结分析了电池电量不一致性产生的原因，并针对电池电量不一致的现象介绍了几种用于电池均衡的拓扑结构，在分析了各种拓扑结构优缺点的基础上，论文选用了“双向反激变换器”作为电池均衡装置，并以纯电动大巴为对象设计了可用于箱体均衡的结构。 电池剩余电量（SOC）估算是电池管理系统设计的难点之一，本文采用了以卡尔曼滤波算法为核心进行SOC估计，将温度对模型参数的影响引入到了戴维南模型中，对模型进行了改进。为了获得相对精确的模型参数，本文通过对20Ah容量电池不断的进行充放电实验，并利用带有衰减因子的递推最小二乘法对电池模型进行了参数辨识，最后本文给出了以卡尔曼滤波和最小二乘法为核心的联合算法。