基于MC9S12DP512與CAN總線的電池管理系統(tǒng)研究與設計.pdf

1、節(jié)能和環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的新目標，新一代電動汽車作為能源可多樣化配置的新型交通工具，以其零排放、低噪聲等優(yōu)點，引起人們的普遍關注并得到了極大的發(fā)展。但制約電動汽車發(fā)展的問題依然是儲能動力電池和應用技術。如何延長電池使用壽命、提高電池的能量效率和運行可靠性，是電動汽車能量管理系統(tǒng)必需解決的問題。電池管理系統(tǒng)是關系到電動汽車實用化、商品化的關鍵技術之一，而作為能量管理系統(tǒng)重要組成部分的電池剩余容量預測的研究對電動汽車的實用化、商品化起著重

2、要作用，因此研究電池管理技術及系統(tǒng)具有十分重大的意義。 電池管理系統(tǒng)直接監(jiān)控及管理電池運行的全過程，包括電池充放電過程、電池安全保護、電量估計、單體電池間的均衡、電池故障診斷等幾個方而。在研究和總結國外先進的電池管理系統(tǒng)基礎上，對電池管理系統(tǒng)的設計思想和結構及電路做了重大改進，、如引入控制器局域網(CAN)總線、浮地數據采集技術、新的荷電狀態(tài)(SOC)估計方法、針對電池不一致性的先進數據處理技術、故障診斷專家系統(tǒng)等。 以

3、鎳氫動力電池為例，詳細討論了動力電池的化學熱力學原理，建立了一種準確、可靠的動力電池及其管理系統(tǒng)的數學模型，比較合理地模擬動力電池的電壓、電流、功率、溫升、效率、SOC等變化，具有模擬冷卻風扇控制和一定的故障診斷及故障報警功能。能夠根據用戶的不同需求，改變本模型的基本參數，如環(huán)境溫度、動力電池額定容量、電池組單體個數等。 電池管理系統(tǒng)(BMS)（）的研制開發(fā)以模塊化為指導原則，硬件電路設計上采用freescale的16位嵌入式單

4、片機MC9S12DP512作為核心控制單元，利用其相關模塊，對相關外圍電路進行了相應的擴展之后，實現了對動力電池性能參數的精確檢測，包括模塊電壓、總電壓、電流、溫度、運行時間、動力電池工作狀況(上電、警告、錯誤、危險等)、動力電池最大允許充電電流、最大允許放電電流等，軟件算法設計上建立了基于安時法、開路電壓法和卡爾曼濾波法法的復合剩余電量預測方法，具有豐富全面豐富的故障診斷功能，當動力電池出現異常情況時，該系統(tǒng)能及時可靠地發(fā)出故障信號，