【汽车研发】电动汽车用动力电池管理系统电池管理单元规范(初稿)
毕业设计(论文)-纯电动汽车电池管理系统(bms)[管理资料]
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摘要随着工业发展和社会需求的增加，汽车在社会进步和经济发展中扮演着重要的角色。
汽车工业的迅速发展，推动了机械、能源、橡胶、钢铁等重要产业的发展，但同时也日益面临着环境污染、能源短缺的严重问题。
纯电动汽车以其零排放，噪声低等优点越来越受到世界各国的重视，被称作绿色环保车。
作为发展电动车的关键技术之一的电池管理系统(BMS)，是纯电动车产业化的关键。
车载网络数据采集系统就是这样一个电池管理系统，可以直接检测及管理电动汽车的储能电池运行的全过程，实现对车载多级串联锂电池、电池温度、车速等数据的监测、采集和分析。
本论文是基于CAN总线的车载网络数据采集系统选用STM32F103VB作为系统的核心芯片，通过芯片自带的12位ADC对端口电压分别进行采集和监测，并通过CAN网络将采集到的数据发送到汽车仪表盘，为车辆状态量实时监测提供数据来源。
关键词：纯电动车，电池管理系统，电池状态，STM32F103VBAbstractWith industrial development and social demand, vehicle of social progress and economic development play important roles. Although the rapid development of automobile industry promote the machinery, energy, rubber, steel and other important industries, it is increasingly faced with environmental pollution, energy shortages and other serious problems.With the merit of zero-emission, and low noise, the pure electric vehicles which is called green cars has got more and more attention around the world. As one of the key technologies for the development of electric vehicles ,battery management system (BMS) is the point of the pure electric vehicle industry. Vehicle network data acquisition system is a battery management system that can directly detect and manage the storage battery electric vehicles to run the whole process, to achieve the data monitoring, collection and analysis of the on-board multi-level series of lithium battery, battery temperature, speed, and otherThe thesis is based on the vehicle CAN bus data acquisition system to chose STM32F103VB network as the core of the system ADC which comes from the chip collect and monitor the port voltages and sent the collected data to the car dashboard through the CAN network , which offer real-time monitoring of vehicle status amount of data sources.Key words：Pure electric cars, Battery Management Systems, The battery state, STM32F103VB摘要 (1)Abstract (2)第一章前言 (5)本课题研究的目的和意义 (5)车载网络数据采集系统的国内外研究现状 (6)本论文研究的主要工作 (7)第二章车载网络数据采集系统设计的原理 (9)车载网络数据采集系统的功能概述 (9)车载网络数据采集系统的结构 (10)基于STM32的车在网络数据采集系统设计控制框图 (10)信号的采集与处理 (11)车载系统的网络通讯 (12)CAN网络的基本概念 (12)CAN网络在车载数据采集系统中的应用 (13)系统主要性能指标 (14)系统预期误差的评估 (15)第三章基于STM32F103VB数据采集系统的硬件设计 (16)STM32F103VB简介 (16)STM32F103VB电源模块的设计 (18)电源电路的设计 (18)STM32启动模式电路选择设计 (18)STM32F103VB外围接口电路的设计 (19)模数转换器的电路设计 (19)测温电路设计 (20)复位电路的电路设计 (21)STM32F103B通讯电路的设计 (21)CAN通讯接口电路设计 (21)JTAG程序调试接口电路设计 (22)RS485通讯电路设计 (23)第四章基于STM32数据采集系统的软件设计 (25)Keil uVision3平台简介 (25)基于STM32的车在网络数据采集系统的程序设计 (25)数据采集模块程序设计 (26)LCD显示模块程序设计 (27)数据存储模块程序设计 (27)CAN数据通讯模块程序设计 (28)RS485通讯模块程序设计 (28)第五章误差分析与处理 (29)误差概述 (29)误差的主要来源 (29)误差的处理 (29)误差分析 (30)测控系统的非线性 (30)系统工作环境的噪声 (31)系统的稳定性 (31)误差处理 (32)实测电压数据分析 (32)整机PCB板设计 (33)第六章总结与展望 (35)总结 (35)展望 (35)参考文献 (36)致谢 (36)第一章前言本课题研究的目的和意义随着世界工业经济的不断发展和人类需求的不断增长，对全球气候造成严重的影响，二氧化碳排放量增大，臭氧层遭受到破坏等。
新能源汽车用动力电池管理系统设计
新能源汽车用动力电池管理系统设计摘要：随着科学技术的发展，动力电池已经不再仅仅是电动汽车的必备元件，而是被广泛采用于各种领域。
它们不仅提供稳定的输出，而且还具备良好的性价比，因此，对于新能源汽车的电池进行合理的管控和控制，是保证其安全、稳定的使用的必不可少的步骤。
随着技术的进步，电动汽车的操作变得越来越简单，但是，它们的电池维护却变得更为困难。
此外，由于生产技术的局限，无法确保每个电池的完整性和稳定性，从而导致某些电池经常出现超负荷的情况。
由于经常出现超负荷运行，以及缺乏维护，这种情况下的电池极有可能会发生故障，从而对其运行造成不利。
关键词：新能源汽车；动力电池；管理系统前言：优化的新能源汽车电池管理系统有助于保证驾驶者的安全，并且有助于更有效地运转锂离子。
为了实现这一目标，我们应该进一步研究锂离子的性质，并优化其相关的硬件和软件设备，从而更好地为客户服务，促进新能源汽车产业的快速增长。
1现阶段新能源汽车动力电池管理系统存在的问题1.1管理系统结构设定与实际工作匹配度不高我国对新能源动力电池研究进展相对落后，部分汽车企业没有真正立足于国内汽车市场真正需求，不具备科学完整的未来发展战略，导致动力电池管理系统结构设定与实际情况不符，是阻碍新能源汽车行业发展的主要原因之一。
1.2锂电子动力电池重视程度低动力电池目前在我国还未形成完整的售后维修体系，汽车行业仍然没有认识到动力电池后期养护与维修的重要性，对此缺乏深刻认知，社会关注度低，后市场资金投入力度不足，缺少相关技术人员、销售人员以及管理人员，人才缺失，缺乏创新升级。
1.3动力电池技术水平不高现阶段我国新能源动力电池技术还处于较低水平，在动力电池性能、结构、维修、寿命等方面还缺少深层次研究，大多数新能源汽车实际续航里程与设定不符，同时在安全性、稳定性等方面也存在一定欠缺，因此应加大研发力度，加大资金投入力度。
2新能源汽车动力电池管理系统硬件设计1.1硬件设计组成在动力电池管理系统的硬件设计上，我们配备了一台精确的温度传感器，并且还配备有一个可靠的冷却器，还有一个可以实现电压实时监测的模块，从而有效地监督和记录电池的运行状态，包括剩余的能源和耗尽的能源。
动力电池系统SOR201601215 - 副本.
北汽福田汽车股份有限公司SOR附录9零部件子系统技术规范V1纯电动车开发动力电池系统作者:张英涛新能源技术中心电池开发部2016年12月15日V1纯电动车开发动力电池系统SOR附录9更改记录目录1概要 (4)1.1项目信息 (4)1.2保密 (4)1.3术语定义 (4)1.4符号和缩略语 (5)1.5参考规范 (5)2电池系统技术要求 (7)2.1动力电池系统描述 (7)2.2电池系统基本参数 (8)2.3外观及机械要求 (9)2.4电气特性 (19)2.5功能要求 (26)2.6认证要求 (28)2.7环保要求 (28)2.8出货要求 (28)2.9安装与维护 (30)2.10包装、运输与储存 (30)3电池系统产品验证 (30)4供应商职责 (32)1概要本文规定了V1纯电动车开发用动力电池系统（含电池管理系统）的各项指标，本文针对动力电池系统的基本性能、机械特性、电气特性、系统测试等相关项目进行了详细要求，是动力电池系统的整体说明文件。
动力电池系统供应商可根据本文的规定及要求完成相关报价工作。
如有任何问题或需进一步的帮助或解释，请联系作者或其他相关工程师。
1.1项目信息项目编号：BJ6618EVUA-2产品名称：V1动力电池系统1.2保密本文设计的内容是严格保密的，只有对方必须了解其信息时才可泄露。
在发布本文之前甲方与接收方之间须已签署保密协议。
1.3术语定义1.3.1术语1.3.2定义在未特别说明的情况，要求的性能均为BOL 状态下。
本文有中文和英文两种形式，如有分歧，以中文为准。
1.4符号和缩略语1.5参考规范电池系统需满足以下的法规标准要求，标准有更新版的，应满足其最新发布版。
2电池系统技术要求本条规定了电池系统需要达到的技术要求。
2.1动力电池系统描述2.3.1基本描述电池系统是纯电动汽车的电能存储装置，可从充电系统、驱动系统中获取电能并储存，在车辆纯电动模式下，为负载提供电能，可以在车辆制动过程中吸收电能。
纯电动汽车电池管理系统BMS标定规范
纯电动车电池包项目电池管理系统标定规范目录1、电池管理标定系统的定义、参数及类型 (3)1.1定义 (3)1.2、标定的参数 (3)1.3、电池管理标定系统的类型 (3)2、电池管理标定系统 (3)2.1、电池管理系统组成 (3)2.2、电池管理标定系统的功能 (3)2.3、电池管理标定系统的总体结构设计 (4)2.4、电池管理标定系统的软件设计 (4)3、参数配置与标定方案 (4)3.1、系统参数配置 (4)3.1.1、参数配置内容 (4)3.1.2、参数配置方式 (5)3.1.3、参数配置系统拓扑图 (5)3.2、系统参数标定 (5)3.2.1、参数标定内容 (5)3.2.2、参数标定方式 (5)3.2.3、参数标定系统拓扑图 (6)3.3、系统测试 (6)3.3.1、系统测试内容 (6)3.3.2、系统测试方式 (7)3.3.3、系统测试拓扑图 (8)1、电池管理标定系统的定义、参数及类型1.1定义电池管理系统是一个很复杂的控制系统，为了使电池管理系统在最优条件下工作并且能与汽车上其他系统协调工作，并达到最佳的综合性能，必须对电池控制器的控制参数进行相应的修改和优化，使电池控制系统按照最优的控制参数运行，这个过程称为标定。
1.2、标定的参数电池管理系统最主要的功能是有效控制电池的充电和放电，防止电池过度充电或过度放电，所以需要标定的参数有电压、电流、充放电功率、温度和各种故障阈值等。
1.3、电池管理标定系统的类型（1）离线标定由于编程过程中电池充放电控制模块无法获得实时的参数，必须在充电或者放电停止后才能进行更改数据的操作，该标定方式为离线标定。
（2）在线标定在线标定变量可同时以数值或图形等多种形式显示，实时监测的变量以曲线形式显示，标定平台修改的标定参数可通过CAN协议在标定系统通信模块中实时传递至任一ECU中，通过ECU的控制程序控制执行器，执行结果可通过监测曲线实时反应。
2、电池管理标定系统2.1、电池管理系统组成电池管理标定系统主要包括以下几个部分：（1）动力电池；（2）电池管理系统；（3）电池管理系统标定系统的硬件：其组成结构主要包括标定用的PC机、USBCAN通信；（4）电池管理系统标定系统的软件：包括CCP协议的驱动程序，电池管理系统支持CCP 协议的应用程序及支持CCP协议应用的标定平台软件；2.2、电池管理标定系统的功能标定系统需要具备以下的基本功能：（1）数据的采集，能够完成电池管理系统测试和控制的信号的实时采集，从而完成动力电池的工作状态的监控。
电动汽车动力电池管理系统设计
电动汽车动力电池管理系统设计近年来，随着科技的不断发展和环保意识的不断增强，电动汽车作为一种新兴的交通工具越来越受到人们的关注。
而动力电池作为电动汽车的重要组成部分，其管理系统的设计显得尤为重要。
本文将从动力电池管理系统的功能、设计原则以及实现方法等方面进行阐述，为电动汽车动力电池管理系统的设计提供一些参考。
一、动力电池管理系统的功能动力电池管理系统主要具有以下功能：1、充电控制：监控电池的电量，控制充电电压和电流，确保电池的充电过程安全可靠。
2、放电控制：控制电池的输出电量和输出电流，确保电池的放电过程安全可靠。
3、温度控制：监控电池的温度，防止电池过热或过冷。
4、状态估计：对电池的充放电状态、容量、健康状态等进行估计和监控。
5、故障诊断：对电池的故障进行检测和诊断，避免电池事故的发生。
二、动力电池管理系统的设计原则在设计动力电池管理系统时，需要遵循以下原则：1、安全性原则：确保电池的充放电过程安全可靠，防止电池的过充、过放、过热等问题的发生。
2、高效性原则：确保电池的能量利用率最大化，使电池的使用寿命和续航里程更长。
3、可靠性原则：确保电池管理系统的可靠性和稳定性，避免电池管理系统本身故障，导致电池的损坏和事故的发生。
4、可控性原则：确保电池管理系统的可控性和可监控性，使用户可以了解电池的工作状态和健康状况。
三、动力电池管理系统的实现方法为实现电动汽车动力电池的管理系统设计，可以考虑采用以下实现方法：1、硬件实现方法：即通过硬件控制来实现电池的充放电过程的控制和监控。
主要包括控制模块、温度传感器、电流传感器和电压传感器等。
2、软件实现方法：即通过软件控制来实现电池的充放电过程的控制和监控。
主要包括程序设计、电池模型和运算算法等。
3、混合实现方法：即将硬件和软件相结合来实现电池的充放电过程的控制和监控。
主要是通过控制模块和程序算法相结合来实现电池管理系统的设计。
以上是电动汽车动力电池管理系统设计的基本思路和方法。
新能源汽车动力电池管理系统的设计与控制
新能源汽车动力电池管理系统的设计与控制新能源汽车的普及趋势下，动力电池管理系统成为了关键技术之一。
动力电池管理系统（BatteryManagementSystem，简称BMS）是指为电动汽车中的动力电池组提供高效安全的管理和控制的一系列技术和设备。
它不仅能提高电池的使用寿命和工作效率，还能确保电池组的安全性和可靠性。
本篇文章将介绍新能源汽车动力电池管理系统的设计与控制原理。
1.动力电池管理系统的功能和构成动力电池管理系统主要分为硬件和软件两部分，其主要功能包括电池状态估计、电池细胞均衡、充放电控制、温度管理和失效诊断等。
下面将详细介绍各个功能的作用和构成。
1.1电池状态估计电池状态估计是指通过对电池内部各个参数的监测与计算，对电池的SOC（StateofCharge，充电状态）和SOH（StateofHealth，健康状态）进行估计。
通过准确估计电池的SOC和SOH，可以提供给车辆控制系统准确的电池能量信息，并可用于预测电池的寿命和性能。
电池状态估计主要依靠电池传感器、电流传感器和温度传感器等硬件设备以及算法模型的组合来实现。
其中，电池传感器可以监测电池细胞的开放电压和电流，电流传感器可以实时测量电池组的充放电电流，温度传感器则用来监测电池组的温度。
1.2电池细胞均衡电池细胞均衡是指通过等化电池细胞之间的电荷和放电量，使得每个电池细胞的电荷水平保持一致。
这可以避免由于细胞间的不均衡导致电池寿命缩短和性能下降的问题。
电池细胞均衡系统主要由均衡电路和均衡控制器组成。
均衡电路可以将电池细胞之间的电荷进行转移，以保持细胞间的一致性。
均衡控制器则负责监测电池细胞的电压差异，并控制均衡电路的工作状态。
1.3充放电控制充放电控制是指通过对电池组内部和外部电路的控制，实现电池的充电和放电操作。
通过合理地控制充放电过程，可以提高电池的工作效率和使用寿命。
充放电控制系统包括充电控制器和放电控制器。
充电控制器负责监测电池组的充电状态和充电电流，并根据需要控制充电电流的大小和充电方式。
电动汽车电池管理系统研究及其模块化设计
电动汽车电池管理系统研究及其模块化设计随着全球温室气体排放量的剧烈增加以及环境问题的不断加剧，人们对环保节能方式的关注愈加高涨。
同时，电动汽车作为一种环保节能的交通工具也逐渐受到了越来越多人的青睐。
然而，电动汽车电池的能量储存和管理一直是电动汽车产业中的一个难点，这一难题的解决离不开电动汽车电池管理系统的研究和优化。
一、电动汽车电池管理系统概述电动汽车电池管理系统是一种能够控制电动汽车电池电量、电流等参数的系统，它不仅能保证电池的安全性和稳定性，还能延长电池的使用寿命。
电动汽车电池管理系统包括电池模块、监控系统和通信系统等模块，这些模块可以自动化地监测电池的状态并进行控制和通信。
二、电动汽车电池管理系统的研究现状随着电动汽车市场的快速发展，电动汽车电池管理系统的研究已经逐渐得到了重视。
国内外许多企业和研究机构都在致力于电动汽车电池管理系统的研究开发。
其中，国际上的电池管理系统主要由美国、德国、日本和中国等国家研究开发。
而在国内，一些电池企业和汽车企业也在积极布局电池管理系统领域。
目前，电动汽车电池管理系统的研究重点主要包括以下方面：1. 电池的诊断与预测电池的状态诊断与预测是电池管理系统研究的重要方向之一。
通过对电池进行实时监测和数据分析，可以及时发现电池的状态异常并进行预测，从而保证电池的使用寿命和安全性。
电池的状态诊断与预测研究的核心是建立电池的响应模型，利用电池的电压、电流、温度等参数对电池进行诊断分析。
2. 电池的均衡控制电池的均衡控制是电池管理系统的重要组成部分。
电池的均衡控制可以有效地提高电池组的能量利用率，延长电池的使用寿命。
均衡控制的核心是采用不同的均衡方法保证各个电池单体之间的电量均衡，防止电池寿命差异加大。
3. 电池的快速充放电控制电池的快速充放电控制是电池管理系统的关键之一。
通过对电池充放电过程中的电量、电流、电压等参数进行实时监测和反馈控制，可以有效地控制电池的充放电速度，延长电池的使用寿命。
《汽车动力电池行业规范条件》
《汽车动力电池行业规范条件》第一章总则第一条为加强汽车动力电池行业管理，规范企业行为，保障产品安全，提高动力电池的性能和可靠性，特制定本《汽车动力电池行业规范条件》(以下简称《规范条件》)。
第二条本《规范条件》适用于从事汽车动力电池生产、销售、使用和回收利用等活动的企事业单位。
第三条汽车动力电池是用于提供电动汽车动力的电池系统，包括电池芯、模块、电池管理系统等组成部分。
第四条汽车动力电池行业应坚持“安全第一、品质第一、环保第一、创新第一”的原则，不断提高产品质量和技术水平，促进行业健康可持续发展。
第五条国家将建立完善的汽车动力电池行业标准体系，提高产品标准的可比性和适用性。
第二章产品要求第六条汽车动力电池产品应符合国家相关标准和技术规范，并取得相应的产品认证。
第七条汽车动力电池产品应具备以下基本要求：（一）安全性能稳定可靠，能够经受各种极端环境和工作条件的考验；（二）多充电倍率，具备快速充电和高速放电能力；（三）循环寿命长，使用寿命能满足市场需求；（四）能适应不同型号和不同品牌的电动汽车；（五）具备电池状态监测和故障预警功能；（六）轻量化设计，具有较高的能源密度；（七）具备适应电网互联的能力。
第八条汽车动力电池产品的设计、制造和测试应符合相关技术规范和国家标准，确保产品质量和安全可靠性。
第三章生产要求第九条汽车动力电池生产企业应具备以下基本条件：（一）具备完善的质量保证体系，建立健全的质量管理制度；（二）拥有独立的研发能力和技术实力，能够不断推进产品创新和技术升级；（三）拥有先进的生产设备和检测设备，确保产品质量和安全；（四）建立完善的生产控制和过程管理体系，确保生产过程的稳定性和可控性；（五）建立完善的工艺文件和作业指导书，确保产品的一致性和可追溯性；（六）培养和吸引高素质的技术人才，提高企业的创新能力。
第十条汽车动力电池生产企业应建立完善的产品追溯体系，确保产品生命周期内的全程可追溯。
第十一条汽车动力电池生产企业应建立有效的质量控制和质量管理体系，进行全面的自检、互检和抽检，确保产品质量稳定可靠。