电池管理系统硬件设计

动力电池管理系统硬件设计电路图

动力电池管理系统硬件设计电路图 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度，是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高，当发生误用或滥用时，将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下，管理系统能够自动切断充放电回路，其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外，还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统。 1电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路，可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。 1.1MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性： (1)8MHz内部总线频率；(2)16KB的内置FLASH存储器；(3)2个16位定时器接口模块；(4)支持1MHz～8MHz晶振的时钟发生器；(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。 1.2检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。 1.2.1电压检测模块 本系统中，单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法：(1)采用专用的电压检测模块，如霍尔电压传感器；(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高，而且还需要特定的电源，过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28V～42V。采用3.9M?赘和300k?赘的电阻进行分压，采集出来的电压信号的变化范围是2V～3V，所对应的AD 转换结果为409和*。 对于单体电池的检测，主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2]，为电池组后4节的保护电路图，通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中，单片机输出驱动信号，控制MOS管的导通和关断，从而对电池组的充电放电起到保护作用。

电池管理系统软件设计

电池管理系统软件设计 本电池管理系统的软件主要包括三个部分：数据采集与控制部分、中央处理单元的管理部分、整个系统的CAN 通讯部分。从软件载体上分为：控制器程序和与之相配套的监视软件。 1.1 数据采集与控制部分 1.1.1 数据采集程序 数据采集系统在硬件上由片外独立A/D（TLC2543）和S12 片内A/D 模块组成，数据采集 统程序需要分两块处理。数据采集的频率是每10ms 一次刷新一次数据。 1）片外独立A/D（TLC2543）采集程序。该部分负责对电流、电压模拟量的转换，考虑到硬件上采用浮地技术，故需要I/O 口控制电子开关矩阵，以配合TLC2543的通道选择，完成电流、电压数据的采集。 2）S12 片内A/D 模块采集程序。该部分负责对温度模拟量的转换，由于温度模拟量物理信号直接与S12 的端口连

接，程序上只需要对A/D 模块的相关寄存器配置好(如位数、时钟频率、数据对齐方式等)，便完成初始化，随后启动转换，查询转换结束标志位，即可完成一次A/D 转转。 1.1.2 热量管理控制程序 由于充、放电过程中，电池本身会产生一定热量，从而导致温度的上升。温度会影响电池的很多特性参数，故对电池组进行热量管理是非常重要的。采用并行通风散热方式，可以获得均匀的电池箱内的温度场分布，从而保证电池组各单体电池的温度平衡。热量管理的方式是通过分析采集的温度数据，采用一定的控制策略，控制冷却风扇控制的开启，维持电池工作的最佳环境温度。 1.2 中央处理单元的管理部分 中央处理单元主要执行以下工作：电压、电流与温度测量数据滤波；计算电池SOC；计算电池放电深度DOD；计算最大允许放电电流；计算最大允许充电电流；预测蓄电池寿命指数和SOH；故障诊断。 1.2.1 电池状态参数计算流程

电池电源管理系统设计

电源招聘专家 我国是一个煤矿事故多发的国家，为进一步提高煤矿安全防护能力和应急救援水平，借鉴美国、澳大利亚、南非等国家成功的经验和做法，2010年，国家把建设煤矿井下避难硐室应用试点列入了煤矿安全改造项目重点支持方向。 为了满足井下复杂的运行环境及井下避难硐室对电池电源运行稳定、安全可靠、大电流输出等关键要求，研发了基于MAX17830的矿用电池电源管理系统。 1 总体技术方案 根据煤矿井下的环境及井下避难硐室对电池电源运行稳定、安全可靠、大电流输出等关键要求，结合磷酸铁锂电池的特性，采用MAX17830作为矿用电池管理系统的采集与保护芯片。 本矿用电池电源管理系统由五部分组成，分别为显示模块、管理模块、执行机构、电池组、防爆壳。整个电池电源管理系统共设有4对接线口：24 V直流输出端口、24 V直流充电端口、485通信端口和CAN通信端口[1-2]。 本矿用电池电源管理系统的工作流程如图1所示。 2 电池电源管理系统硬件设计 2.1 器件选择及布局 本矿用电池电源管理系统设计所采用的主要器件如表1所示。 按照器件的功能及电池管理系统的特点，对器件进行布局设计，器件布局情况如图2所示。 2.2 核心电路解析 2.2.1 MAX17830介绍 MAX17830芯片由美国的美信半导体公司生产，包含12路电压检测通道、12路平衡电路控制引脚及2路NTC温度传感器。在本电池电源管理系统中使用了8路电压检测通道、8路平衡电路控制引脚和2路NTC温度传感器。MAX17830采集8个单体电池的电压并使用IIC通信协议与CPU通信，将采集的数据发送给CPU，接受CPU的控制[3-4]。 2.2.2 电池电压采集与过充保护电路 此电路围绕着MAX17830而设计，负责整个电池组单体电池的电压采集、过充保护、平衡管理等，其电路设计的原理图如3所示。 3 电池电源管理系统软件设计 3.1 软件基本功能 为了保证电池电源系统的稳定，设计电池电源管理系统软件的基本功能如下[5]： （1）动态信息的采样，对单体电压、单体温度、电池组电流、电池组电压进行采样；（2）电管理，根据系统动态参数对充电过程、放电过程、短路情况进行报警、主动保护多级管理措施； （3）热管理，电池单体高于或低于指定界限时电池电源管理系统将采取保护措施并报警；（4）均衡管理，充、放电过程中可对单体电池持续有效地提供高达70 mA的均衡电流，每块单体电池设有一路均衡电路； （5）数据管理，使用CAN/485通信协议可实时读取、调用系统存储的数据及管理系统工作状态。详实记录过流、过压、过温等报警信息，作为系统诊断的依据； （6）电量评估，长时间精准剩余电量估计，实验室SoC估计精度在97%以上（-40 ℃～

电池及电池管理系统综述

电池及电池管理系统综述 班级：汽电 091 姓名：赵曾曾 学号：091603110

电池及电池管理系统综述 摘要: 随着电动汽车的快速发展，它的能量源——动力电池组，成了电动汽车发展的关键。各种各样的电池及电池的管理系统是关系到电动汽车实用化、市场化的关键技术。所以研究电池及电池管理系统尤为重要。 关键词： 电动汽车，蓄电池，管理系统， 蓄电池 目前各种蓄电池组主要有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池、锌空气电池、铝空气电池等。 （1）铅酸蓄电池 铅酸蓄电池又包含普通铅酸蓄电池、水平铅酸电池。普通铅酸蓄电池的基本单元是单体电池，每个单体电池都是由正极板、负极板和装在正极板、负极板之间的隔板组成。将不同数量的单体电池按使用要求串联组合，装置在塑料外壳中来获得不同电压和不同容量的铅酸蓄电池总成。水平铅酸电池又称为铅布电池，水平铅酸电池的极板的外面，是用高强度玻璃纤维和铅丝编织成的网状织布，用它做成极板基体。在网状织布极板基体上涂敷铅和二氧化铅，构成“双层格网板”，作为水平铅酸电池的负极和正极。极板水平重叠分层置放，使得极板上的活性物质能够充分接触。在水平铅酸蓄电池的电池组上，装有控制阀，防止气体所产生膨胀。水平铅酸蓄电池的比能量、比功率、使用寿命和快速充电性能等，都高于普通铅酸蓄电池。 （2）镍氢电池 镍氢电池是一种碱性电池，单体电池标称电压为1.2伏，比能量可达到７０——８０千瓦时每千克，有利于提高电动车辆的动力性和延长其行驶里程。有高倍率的放电特性，短时间可以以３Ｃ放电，瞬时脉冲放电率很大。“过充”和“过放”性能好，能够带电快速充电，并且可以随充随放，在15min内可充60%的容量，1h内完全充满。在SOC80%的放电深度下，循环寿命可达到1000次以上。低温性能较好，能够长时间存放，不会出现“记忆效应”。镍氢电池中没有Pb和Cd等重金属元素，对环境造成污染较小。 （3）锂离子电池 锂是最轻的金属元素，原子量仅6.49，密度为0.534克每立方厘米，锂的电极性很强，金属锂暴露在空气中或遇到水时会发生燃烧。锂离子电池的单体电池做成圆柱形或棱柱行，锂离子电池有正极、负极和固体锂离子导体组成，它们封装在外壳中。 （4）锌空气电池 在单体电池中以锌为正极，以氧为负极，采用外氧式设计，在锌空气电池两侧有两块高功率、长寿命的空气电极，用空气调节器调节进入锌空气电池阴极的空气量。当不使用电池时，可以自动切断空气。另外还装有热管理系统，来保证锌空气电池组能够可靠地工作。 １

锂电池管理系统功能介绍

1.ABMS-EV系列电池管理系统 概述： ABMS-EV系列锂电池管理系统应用于纯电动大巴、混合动力大巴、纯电动汽车、混合动力汽车。采用层级设计，严格执行汽车相关标准，硬件平台全部采用汽车等级零部件，软件符合汽车编程规范。 2、ABMS-EV01电池管理系统： 2.1)概述： ABMS-EV01系列锂电池管理系统主要用于低速电动车，物流车，环卫车等，采用一体化设计，集电池电压温度检测，SOC估算，绝缘检测，均衡管理，保护，整车通信，充电机通信，及交流充电桩接口检测为一体，结构紧凑，功能完善。 2.2) 选型号说明： 2.3)技术参数： 2.4)产品外观：

3、ABMS-EV02电池管理系统： 3.1)概述： ABMS-EV02系列锂电池管理系统主要用于电动叉车，电动搬运车等快速充放电场合，采用一体化设计，集电池电压温度检测与保护，SOC估算，均衡管理，通信等功能。 3.2) 选型号说明： 3.3)技术参数：

3.4)产品外观：

4、ABMS-EV03电池管理系统： 4.1)概述： ABMS-EV03系列锂电池管理系统主要用于电动叉车，电动搬运车等需要快速充放电场合，采用一体化设计，集电池电压温度检测，SOC估算，均衡管理，保护，通信，LED电量指示，制热，制冷管理，双电源回路设计，充电机，车载电源独立供电。 4.2) 选型号说明：

4.3)技术参数： 4.4)产品外观： 5、ABMS-EK01电池管理系统：

5.1)概述： ABMS-EK01系列锂电池管理系统主要用于电动自行车，电动摩托车等，采用软硬件多重冗余保护等，充电MOS控制，放电继电器控制，实现慢充快放，一体化设计，集电池检测，SOC估算，保护，通信为一体。 5.2)选型说明： 5.3)技术参数:

基于bms电池·管理系统的毕业设计

摘要 BMS电池管理系统主要由一个主控单元（BMU）和多个单体采集单元（BVT）组成的集散式系统结构。 BMU单元主要是收集电池的相关数据，对电池的数据进行集中的分析和处理，判断当前电池的故障，进行电池系统的预警和报警。同时BMU 还完成电池的电池电压、母线电压计算、电池电流采样计算、绝缘监测、高压通断控制及电池热管理系统的控制，并根据电池的电流、电压等相关数据进行电池的SOC估算。 BVT单元主要完成单体电池的电压和温度数据采集，并实时和BMU 进行通讯，把采集到得电压、温度数据及电池状态发送个BMU单元。 在车辆运行过程中，电池管理系统和整车控制器或电机控制器进行CAN通讯，电池管理系统实时提供电池电压、充放电电流、电池SOC以及整车控制器需要的其他数据，当电池管理系统或电池系统出现报警时，电池管理系统把报警发送给整车控制器，同时根据报警级别进行限功率处理或请求断开接触器，整车控制器根据报警级别采取相应的控制策略。 关键词：主控单元;多个单体采集单元;整车控制器

目录 绪论............................................. 错误!未定义书签。 一、 BMS电池设计背景 (2) 二、性能特点 （一）电池管理系统主要功能 ......................... 错误!未定义书签。 （二） BMS系统的两大单元........................... 错误!未定义书签。 （三）主要参数......................................................... (4) 三、BMS电池总体设计方案 (5) （一）BMS电池的原理 (5) （二）BMS电池的元件 (7) 四、BMS控制功率表 （一）回馈功率表 (17) （二）放电功率表 (17) 五、使用注意事项 （一）充电控制...................................................................... .. (19) （二）加热控制...................................................................... .. (20) （三）bms电池控制加热流 程...................................................................... (21) （四）附件bms原理图................................................................................. . (6) 结论 (22) 参考文献 (24) 致 (25)

电池管理系统BMS控制策略方案书

项目编号： 项目名称：电池管理系统（BMS）文档版本：V0.01 技术部 2015年月日

版本履历

目录 1.前言 (4) 2.名词术语 (5) 3.概要 (6) 4.总体要求 (7) 5.系统原理图 (9) 6.模块的构成 (10) 6.1BMS程序模块图 (10) 6.2整体方案图 (10) 7.电池串管理单元BCU (11) 7.1模块的概述 (11) 7.2模块的输入 (11) 7.3模块的功能 (11) 7.4模块的输出 (11) 8.电池检测模块BMU (11) 8.1模块的概述 (11) 8.2模块的输入 (11) 8.3模块的功能 (11) 8.4模块的输出 (12) 9.绝缘检测模块LDM (12) 9.1模块的概述 (12) 9.2模块的输入 (12) 9.3模块的功能 (12) 9.4模块的输出 (12) 10.强电控制系统HCS (12) 10.1模块的概述 (12) 10.2模块的输入 (12) 10.3模块的功能 (12) 10.4模块的输出 (13) 11.电流传感器CS (13) 11.1模块的概述 (13) 12.显示屏LCD (13) 12.1模块的概述 (13) 13.后记 (14) 14.参考资料 (15)

1.前言 开发电动汽车电池管理系统，此系统的全面实时监控，具有良好的电池均衡性能，检测精度高。

2.名词术语 BMS：电池管理系统 BCU：电池串管理单元 BMU：电池检测单元 LDM：绝缘检测模块 HCS：强电控制系统 SOC: 电池荷电状态

3.概要 电动汽车电池管理系统（BMS），管理系统状态用于监测电动汽车的动力电池的工作状态，从而采集动力电池的状态参数，实现动力电池的SOC状态、温度、充放电电流和电压的监控。电池管理系统主要是BMS通过CAN总线与整车控制器、智能充电器、仪表进行通讯，对电池系统进行安全可靠、高效管理。电池管理系统包括BCU和BMU，BCU主要作用是：根据动力电池的工作状态，对电池组SOC进行动态估计，通过霍尔电流传感器，实现对充放电回路电流的实时监测，保护电池系统，可以实现与BMU、整车控制器、充电机等进行通信，交互电压、温度、故障代码、控制指令等信息；BMU的功能是通过对各个单体电压的实时监测、对箱体温度的实时监测，通过CAN总线将电池组内各单体的电压、箱体温度以及其他信息传送到BCU，通过与智能充电桩交互数据信息，充电期间实时估算电池模块SOC，对电芯进行充电均衡，提高单节电芯的一致性，提高整组电池使用性能，对电池进行主动式冷热管理，保护电池使用寿命，延长电池寿命。

电池管理系统国内外研究现状

电池管理系统国内外研究现状 国外电池管理系统研究现状 国外在电动汽车的发展与研究上，相对国内起步较早。在外国的高校与研究机构中，针对电池管理系统中的部分功能，如SOC、SOH的计算[16-20]进行了大量的研究，针对整个系统的研究还比较的少，BMS的研究主要集中在汽车相关企业中。特别是近年来一些大型汽车生产制造商以及汽车零配件供应商针对各类型的电池进行深入的研究与探索，对电动汽车及其动力电池做了大量具有针对性的试验，取得了一系列研究成果，并成功商业化生产了一系列BMS。这些企业针对电池建立了适应性很强的通用电池模型，以及针对各类型电池也建立了适用范围有限的复杂电池模型，促成了动力电池及其关键材料的进步并成功量产了满足电动汽车性能要求的动力电池，一些公司已经成功开发了适用于电动汽车的电池管理系统[21-22]。其中比较有代表性的电池管理系统有：来自德国的Mentzer Electronic GmbH和Werner Retzlaff为领导的团队开发的BADICHEQ系统；还有同样来自德国的B.Hauck设计的BATTMAN系统；日本丰田汽车生产的Pruis混合动力电动汽车上所使用的电池管理系统；以及近年来风靡全球的美国电池汽车制造商特斯拉纯电动汽车上所使用的电池管理系统。日本青森工业研究中心长期以来一直致力于 BMS 的实际应用；美国 Villanova 大学和 US Nanocorp公司共同开发适用于各种电池类型的 SOC 模糊逻辑预测。

国内电池管理系统研究现状 国内在电动汽车的起步相对国外较晚，但是发力更猛，目前，国内致力于电池管理系统研究工作的企业、研究所以及高校有很多，已经成功研发出一系列电池管理系统[23-28]。北京交通大学与惠州亿能电子合作开发的BMS成功的应用在08年奥运纯电动大巴上，哈尔滨工业大学和北京理工大学联合成立的哈尔滨冠拓公司研发的BMS被应用在一些国产电动汽车品牌上。但是由于许多关键技术的瓶颈还没有突破，使得已经装车运行的电池管理系统与整车以及所使用的电池之间匹配度不高，偶有新闻报道汽车行驶故障以及安全隐患，使得电动汽车在市场上的口碑不高，因此电池管理系统在国内还有很大的发展空间。下表归纳了国内电池管理系统在发展中所遇到的问题，以及在2020年应当得到改进与发展的突破点。 表1-2 电池管理系统的发展现状与发展规划 Table1-2 Current situation and development plan of battery management system 项目现状发展规划2015指标2020指标 电芯SOC 估算不准确或难 以量产实现 提高估算精度 基于安时积分算 法的加入各类修 正 基于安时积分算法的 加入各类修正 电芯及Pack热管无管理或简 单散热处理 提高电池的安全性 记忆延长电池使用 强制通风管道结 构及设计，水冷 自然风，空调用于散 热以及散出热量的再

电动汽车动力电池系统设计规范03.

安徽天康特种车辆装备有限公司 动力电池系统设计规范 编制： 审核： 批准： 日期： 2015年8月21日发布2015年10月22日实施安徽天康特种车辆装备有限公司发布

目录 前言.................................................................................................................................... I I 电动汽车动力系统设计规范 . (1) 1.概述 (1) 2.设计原则 (1) 3.参考引用标准 (1) 4.术语和定义 (2) 5.设计要求 (4) 6.设计验证 (24)

前言 本规范规定山东省普天新能源汽车（山东）有限公司开发的专用车辆时的线束设计规范。 本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司产品开发部提出。。 本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司批准。 本规范主要起草人：李劲松 本规范于2015年8月首次发布。

电动汽车动力系统设计规范 1.概述 动力电池系统是电动汽车的重要组成部分，为电动汽车驱动提供能量来源。由于电池系统是高电压高能量密度产品，在设计电池系统时，主要从箱体设计、电池成组设计、电池安全、以及电池管理系统设计等方面进行。 2.设计原则 动力电池系统设计以满足车辆动力要求为前提，同时从电池系统自身内部结构和安全设计、电池管理等方面进行设计，主要包括以下几个部分： （1）电池箱外观尺寸：电池箱体尺寸主要根据车辆提供的电池安装空间进行设计，并且要考虑到接插件和机械连接部位的尺寸影响。电池箱内部尺寸，主要从整体设计考虑，从电池的排布、线束的排布以及电池管理系统尺寸位置、热管理系统尺寸及位置等方面进行设计。电池箱的外观设计主要从材质、表面防腐蚀、绝缘处理、产品标识等方面进行设计。 （2）电池性能参数：电池系统参数，比如电压平台、额定容量、额定能量、最大可持续放电电流、瞬间峰值放电电流、瞬间峰值充电电流等，在设计时要根据车辆的动力参数和要求进行匹配。 （3）电池管理：动力电池系统管理主要通过电池管理系统完成。通过制定电池的充放电策略、温度管理策略、报警策略等实现对电池系统的管理。 （4）整车对电池系统的管理：通过整车控制器与电池管理系统的通信进行电池系统的管理。具体通过制定通信协议完成 3.参考引用标准 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版 1

纯电动汽车电池管理系统的设计说明书模板

纯电动汽车电池管理系统的设计说明 书

毕业设计说明书 纯电动汽车电池管理系统的设计 院、部: 学生姓名: 指导教师: 职称 专业: 班级: 完成时间: 摘要

随着经济的发展, 电力电子设备的更新速度更是突飞猛进, 然而传统的能源煤, 石油, 天然气的储量却在日渐减少, 这样带来的能源问题就引起了广大用户的关注, 作为生活中的重要组成部分, 汽车越来越被称为了生活得必须品,能源的减少引发了汽车动力的改革, 而以电能代替传统的汽油的汽车便走进了人们的视野中, 它污染小, 对周围的影响也小。电动汽车的主要特色就是它的电池工程, 而对电池的管理系统也就成了试下研究的热点。电池管理系统作为电动汽车上不可缺少的一部分, 在对电动车的电池管理, 充放电控制, 电池监控等方面有着很重要的作用。 本课题拟以中国长安纯电动汽车的设计要求和主体设计规划为蓝本, 设计一款以单片机作为主要控制器的电池管理系统, 实现对电池的综合检测管理的设计。主要包括电压检测、电流检测、充电检测、放点检测, 并针对性的设计外围CAN总线接口电路, 以方便上级控制系统和我们设计的电池管理系统有机结合。 关键字: 电动汽车, 充电管理, 锂电池

ABSTRACT With the development of economy, the updating speed of power electronic equipment is advancing by leaps and bounds. However, the traditional energy of coal, oil, natural gas reserves but in dwindling, energy problem has caused attention of the majority of users, as an important part of life, more and more vehicles is known to life necessities, energy reduction caused by the reform of the electric vehicle, and the electrical energy takes the place of the traditional gasoline car went into people's field of vision, it little pollution, influence on the surrounding is small. The main feature of electric car is its battery engineering, and the battery management system has become a hot spot for the study. As an indispensable part of electric vehicle, battery management system plays an important role in battery management, charge discharge control, battery monitoring and so on.. This paper intends to China Changan pure electric vehicle design

电池管理系统(BMS)解决方案

电池管理系统（BMS）解决方案 背景 电池管理系统(Battery Management System,BMS)，通常被业内称为新能源汽车电池的“大脑”，与动力电池组、整车控制系统共同构成新能源汽车的三大核心技术。 动力锂离子电池的高能量密度特性使其成为新能源车辆的主要动力源，但由于生产工艺、使用环境的差异导致电池组的不一致性在使用过程中逐渐扩大，可能出现过充、过放和局部过热的危险，严重影响电池组的使用寿命和安全。BMS作为保护动力锂离子电池使用安全的控制系统，时刻监控电池的使用状态，通过必要措施缓解电池组的不一致性，为新能源车辆的使用安全提供保障。 产品功能 针对新能源车辆高压电池组的电池管理系统采用分布式结构，拓扑结构如下图所示： 图一高压电池管理系统拓扑结构 BMU：BMS 总控制器, 电池组状态计算、充放电控制等 BCU：BMS 从控制器，电池单体电压、温度采集，主动/ 被动均衡电路 IVU：电池组电流、总电压采集 绝缘模块：电池组绝缘电阻采集, 可以与IVU集成

同时积极开展48V BSG 系统的BMS 的研究。48V BMS 系统的拓扑结构如下图所示，BMS 控制器负责电池单体电压、温度采集，电池组间的主、被动均衡，电池组参数计算以及充放电控制。 图二电池管理系统拓扑结构 产品参数 高压电池管理系统BMU 参数 高压电池管理系统BCU 参数

48V BSG 系统BMS 参数 成功案例 ?上海某新能源公司48V BSG系统BMS 开发项目?某新能源公司BMS 控制系统开发 ?天津力神电池本体模型及SOC算法开发 ?国内某研究所600V铅酸电池组管理系统开发

基于单片机的智能锂电池充电管理系统设计

题目：基于单片机的智能锂电池充电管理系统设计系部：电子信息系 专业：应用电子技术 学号： _ 学生姓名： ___ ____ 指导教师： _____ ___ 职称： ______ ___ 目录 1摘要 (2) 1.1 课题研究的背景 (3) 1.2镍氢电池、镍镉电池与锂离子电池之间的差异 (4) 1.3 课题研究的意义 (5) 2 电池的充电方法与充电控 (6) 2.1电池的充电方法和充电器 (5) 2.1.1 电池的充电方法 (5) 2.2 充电控制技术 (9) 2.2.1 快速充电器介绍 (9) 2.2.2 快速充电终止控制方法 (10) 3锂电池充电器硬件设计 (12) 3.1 AT89C51 (13) 3.2 电压转换及光耦隔离电路部分 (15)

3.3 充电控制电路部分 (17) 3.3.1 MAX1898充电芯片充电芯片充电芯片充电芯片 (17) 4 锂电池充电器软件设计 (22) 4.1程序功能 (22) 4.2 主要变量说明 (22) 4.3 程序流程图 (23) 致谢 (28) 参考文献 (29) 1摘要 本课题设计是一种基于单片机的锂离子电池充电器，在设计上，选择了简洁、高效的硬件，设计稳定可靠的软件，详细说明了系统的硬件组成，包括单片机电路、充电控制电路、电压转换及光耦隔离电路，并对本充电器的核心器件—MAX1898充电芯片、AT89C2051单片机进行了较详细的介绍。阐述了系统的软硬件设计。以C语言为开发工具，进行了详细设计和编码。实现了系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。 该智能充电器具有检测锂离子电池的状态；自动切换充电模式以满足充电电池的充电需要；充电器短路保护功能；充电状态显示的功能。在生活中更好的维护了充电电池，延长了它的使用寿命。 关键词：充电器；单片机；；锂电池；MAX1898 Abstract：This topic design is one kind lithium ion battery charger which is based on Single Chip, in the design, it has chosen succinctly, the highly effective hardware, the design stable reliable software, explained in detail system's hardware composition, including the monolithic integrated circuit electric circuit, the charge control electric circuit, the voltage transformation and the light pair isolating circuit, and to this battery charger's core component - MAX1898 charge chip, at89C2051 monolithic integrated circuit has carried on the detailed introduction. Elaborated system's software and hardware design. Take the C language as the development kit, has carried on the detailed design and the code. Has realized system's reliability, the stability, the security and the efficiency. The intelligence battery charger has the examination lithium ion battery's

质子交换膜燃料电池控制器的设计

质子交换膜燃料电池控制器的设计 质子交换膜燃料电池控制器的设计 摘要：介绍了基于嵌入式PIC16F876A-I/SP芯片的质子交换膜燃料电池控制器的软硬件的设计，该控制器很好地改善了燃料电池的输出性能。实验结果表明，设计的质子交换膜燃料电池控制器不仅具有保护反应堆和蓄电池等功能，并可以在多变的环境下保持燃料电池的高度可靠性和稳定性。其性能基本达到预期指标。关键词：燃料电池；主控芯片；控制器质子交换膜燃料电池系统是一种功率调节设备，已广泛应用于电脑、医疗/生命维持系统、电信、工业控制等领域。它的主要功能是持续以高质量的功率供给负载。一个高性能燃料电池系统应该有一个线性和非线性负载的较低总谐波失真、效率高、可靠性好、突发电网故障和负载改变时的快速瞬态响应的净输出电压[1]。伴随着个人电脑和互联网的普及，低容量燃料电池产品将在工业领域和国内市场进一步增长。由于国际市场的高度竞争，许多先进的技术，例如更高的功率密度、更高的效率、智能化控制被应用在质子交换膜燃料电池系统中。1质子交换膜燃料电池的工作原理质子交换膜燃料电池由一个负充电电极(阳极)、一个正充电电极(阴极)和一个电介质膜组成[2]。氢气在阳极氧化，氧气在阴极还原。质子通过电解质膜从阳极传送至阴极，电子经外部电路负载传送。在阴极上，氧气与质子和电子发生反应，产生水和热。原理图，电极上的各化学反应如下：

2燃料电池控制器的硬件设计硬件的设计首先必须满足系统的要求才能实现有效的控制。由于燃料电池控制系统的组成比较复杂，采用单一的控制单元实现所有的功能存在连线复杂、控制单元负载率过高等缺点。因而可以根据实现功能和安装位置的不同进行功能模块划分，实现分布式控制。燃料电池控制器主要由以下几个部分组成[4]：燃料电池系统的主控制单元、燃料电池堆的电压检测单元、监控模块单元和显示模块。燃料电池控制器结构框图。 主控制单元作为控制系统的核心，其主要功能是：接收其他功能模块的数据，对发电系统的工作状态做出判断，根据当前发电系统的工作参数控制其工作在最佳状态。2.1主控芯片本次燃料电池控制系统采取PIC16F876A-I/SP作为主控芯片[5]，该芯片采用的是哈佛结构，其工作频率可达20MHz，片内具有8KB快速Flash程序存储器、368B数据存储器、256B EEPROM数据存储器。其内部包含2个模拟比较器，3个计时器，5输入通道的10位模数转换器。指令系统只有35个指令，通过外扩DAC芯片可以输出模拟电压或电流，进而实现对鼓风机和水泵的转速控制。2.2A/D采集模块在燃料电池发电系统中，温度、压力、电压、电流等被检测的对象都是连续变化的量，通过温度传感器、压力传感器、电压传感器、电流传感器将它们转换为连续变化的电压或电流。模数转换器ADC的作用就是将这些模拟电压或电流转换成计算机能识别的数字量。2.3保护与抗干扰电路故障检测由主控芯片和比较电路来完成。监测到故障后，由主控芯片发出信息给蜂鸣器报警，同时切断DC-DC模

电动汽车电池管理系统应用与分析讲解

研修班毕业论文 电动汽车电池管理系统应用与分析 授课老师：邓亚东 专业：车辆工程 姓名：石琪 完成日期：2017年6月15日

摘要 随着社会的发展以及能源、环保等问题的日益突出，纯电动汽车以其零排放，噪声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），是电动车产业纯的关键。，以锂电池为动力的电动自行车、混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等受到了市场越来越多的关注。我国对电动车的发展极为重视，早在1992年就把电动车的开发发展列入国家的“八五”重点科技攻关项目，对电池管理系统以及充电机系统进行了长期深入的研究开发，在BMS方面取得很大的突破，与国外水平也较为接近，研制产品在纯电动和混合动力电动车上得到大量使用。但电池管理技术还并不成熟，电动汽车的发展及产业化，对动力蓄电池管理系统将具有巨大的市场需求，同时技术上也将提出更高的要求。 关键词：BMS 纯电动汽车动力电池锂电池 can通讯单片机

Abstract with the oil price, the energy shortage, the increasingly serious urban environment pollution, an alternative to oil development of new energy use more and more attention by governments. In the new energy system, battery systems is one of the indispensable important component. In recent years, with the lithium battery powered electric bicycle, hybrid cars, electric vehicles, fuel cell automobile, by the market more and more attention. The development of electric vehicle in China, a great importance in early 1992, the development of the electric car in national development of "five-year" key torch-plan projects of battery management system, and charging machine system for the long-term in-depth research development, in BMS gained great breakthrough, and foreign level also approaches, the research products in pure electric and hybrid electric vehicle got a lot of use. But battery management technology is still not mature, electric vehicles and the development of industrialization of motive battery management system, with the huge market demand, but technology will also put forward higher request. Keywords:BMS pure electric vehicle power battery lithium batteries can communication microcontroller

基于STM32的多节锂电池管理系统的设计

基于STM32的多节锂电池管理系统的设计 Time:2013-03-14 03:00:31 Author:田明明，徐磊 Source:安徽理工大学电气与信息工程学院 关键字：锂电池管理,LTC6802－1,电压均衡 引言 电池节能和污染正日益成为人们关注的问题。在传统电池领域中，铅酸电池和镍氢电池在实际使用过程中存在一系列问题：如比容小，不适应快速充电和大电流发电或者是镍氢电池在串联电池组时管理问题比较多。相反，锂电池不仅比容要好于铅酸电池和镍氢电池，而且还具有无记忆效应、使用寿命长和单节电芯电压高等优点。 在矿用产品中，锂电池逐步替代了铅酸电池和镍氢电池。但锂电池在使用时也存在一个重要的问题，它在过充电或是在过放电时电池可能会发生爆炸，因此需要良好的保护电路来配合使用，这样可以杜绝电池爆炸的问题。本文研究的就是利用STM32f103单片机和LTC6802-1芯片对锂电池组进行管理保护。这样可以既可以发挥锂电池的优势，也可以杜绝使用锂电池产生的一些问题。 LTC6802介绍 在众多电池管理芯片中，LTC6802性能出众，其独特的内部设计使其能同时检测多达12节电池电压，而且其简单的外部电路配置能使我们方便的搭建系统，有利于降低成本和开发时间。 LTC6802内部有高精度的模数转换器，位数多达12位，单个LTC6802能同时检测12节串联单体电池电压，也可以测量电池组总电压，在电池管理系统中，我们可以将多个LTC6802芯片组成链式电路，方便我们监测多于12节或大于60V的电池组，采用这种可堆叠式架构使得我们测量或管理1000V电池系统成为可能，利用其双热敏电阻输入、板上温度传感器等多种渠道可以实时监测锂电池组温度。 LTC6802与微处理器之间的通信是由一个兼容式串行接口实现，在链式电路中，每个LTC6802都能通过简单的二极管隔离实现数据通信。其SPI时序图如图1所示。 图1 SPI通信时序 LTC6802有多种工作模式，如待机模式、测量模式以及监视模式；每一种模式都有其独特的工作状态： 待机模式：系统上电时，LTC6802默认处于待机状态，此时，除串口和稳压器电路外，其他电路都处在关闭状态，这时LTC6802电流处在最小状态。 测量模式：通过命令对寄存器CDC位进行设置，可以使LTC6802处在测量模式中，此时，对单体电池的电压进行正常监视，通过寄存器能判断其是否过压或欠压。

电池及管理系统设计技术规范

电池及管理系统设计技术规范 编制： 校对： 审核： 批准： 有限公司 2015年9月

目录 前言 (3) 一、锂离子电池选型 (4) 1、范围 (4) 2、规范性引用文件 (4) 3、术语和定义 (4) 4、符号 (4) 5、动力蓄电池循环寿命要求 (5) 6、动力蓄电池安全要求 (5) 7、动力蓄电池电性能要求 (6) 8、电池组匹配 (8) 9、电池组使用其他注意事项 (9) 二、电池管理系统选型 (10) 1、术语定义 (10) 2、要求 (10) 3、试验方法 (12) 4、标志 (13)

刖言 动力电池作为纯电动汽车的唯一能量来源，动力电池的匹配对整车动力性和经济性都有较大 影响。动力电池的容量、比功率等参数选择越大，汽车储能能力就越强，纯电动行驶里程越大。但 是参数选择越大，势必使得电池质量增大，而又影响了整车性能且大大增加了成本，因此动力电池匹配优化非常重要。本规范将指导在本公司纯电动汽车设计中使用的动力蓄电池及电池管理系统的技术要求、试验方法，试验规则、标志、包装、运输、储存的方法。 本技术条件由有限公司提出。 本技术条件由技术中心起草。

、 锂 离子电池选型 1、范围 本标准规定了本公司对电动汽车用动力蓄电池及管理系统的寿命、安全性、新 能的要求和规范。 2、规范性引用文件 3、术语和定义 1.1 能量型蓄电池：以高能量密度为特点，主要用于高能量输出的蓄电池。 1.2 功率型蓄电池：以高功率密度为特点，主要用于瞬间高功率输出、输入的蓄电 池。 1.3 容量恢复能力：蓄电池在一定的温度条件下，储存一段时间后再充电，其后放 电容量与额定容量之比。 1.4 充电终止电流：在指定恒压充电时，蓄电池终止充电时的电流。 1.5 爆炸：蓄电池外壳破裂，内部有固体物质从蓄电池中冲出，并发出声音 1.6 起火：蓄电池壳体中冒火 1.7 I 3放电能量：蓄电池在20° C ±5°C 温度下，以11 3 (A )电流放电，达到终 止电压是所放出的 能量((Wh)。)此值可从电压-容量曲线的覆盖面积分求得，要求 至少 50个等值时间间隔点，或用积分仪直接求得。 4、符号 C 1——1 小时额定容量 (Ah) I 1——1 小时放电电流其数值等于 C 3/3(A) C n1:1 小时率实际放电容量 (Ah) I n1:1 小时率实际放电电流，其数值等于 C n1 (A) 5、动力蓄电池循环寿命要求 GB/T 31484—2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法 GB/T 31485—2015 GB/T 31486—2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法 GB/T 2900.41 GB/T 19596 电工术语原电池和蓄电池 电动汽车术语 GB/T 2900.41,GB/T 19596 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件