电动汽车BMS中电池单体电压采集及其均衡方案研究

• 作 者: 房继业
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 电动汽车 电池管理系统 电池电压采集 电池均衡

能源危机和环境污染已成为全球面临的重大挑战，是制约全球经济发展的重要因素，汽车的发展引起了能源巨大损耗，汽车尾气的排放是大气污染的主要来源之一，也是造成全国大规模雾霾天气出现的重要原因。因此开发纯电动汽车是满足当前“零排放”的首选方案,然而车载动力电池不仅是制约电动汽车规模发展的技术瓶颈，而且是电动汽车价格居高不下的关键因素，开发高性能的电池管理系统能够更有效地利用电池能量，延长电池使用寿命。纯电动汽车动力电池组由上百节电池单体构成，电池在成组使用时，容易发生过充与过放现象，造成电池容量及使用寿命下降，电池荷电状态（SOC）与电压存在一定关系，通过监视电池组的单体电压，可以估算电池的荷电状态。电池在充放电时必须对电池电压及电池包内的温度进行监视，根据采集到的数据进行相应的控制策略，保持整组电池电压的一致性。本文对电池单体电压、温度采集，均衡控制策略等核心问题进行深入研究，分析现有的采集及均衡方案的优缺点，设计了一套单体电池电压检测及均衡方案，实现了对电池电压自动检测及均衡功能，并同时能保持电池包内的温度在合理范围内。系统选用FreeScale公司CPU作为主控制器，相继完成了系统硬件电路设计、PCB绘制，并在CodeWarrier开发环境下用C语言编写了底层软件驱动程序。最后完成了测控板（电压、温度采集及控制电路板）软硬件的调试工作，并且能通过搭建的系统测试平台直观地监测到系统接收数据的变化情况、故障判断等信息，验证了整个系统的可靠性。