电动汽车BMS及NMS

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国外电池管理系统研究状况
3 BATTMAN系统 BATTMAN电池管理系统强调了将所有的不同型号动力型 电池组的管理做成一个系统，通过改变硬件的跳线和在软 件上增加选择参数的办法，来实现对不同型号电池组的管 理。之所以要这样作，是根据对不同型号的电池组的管理 可分为共同的部分和特殊的部分。而且共同的部分占很大 的比重，他认为这些共同的部分是： 决定电池能存贮的电流能量； 决定最弱电池单元的剩余电量； 能影响电池的运行和数据的记录； 温度的测量。
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对电动车，我们需要通过均衡来使电池获得最大 的使用容量。使用时，失衡电池会过早的达到终 止电压（尤其在4.1到4.3伏/节之间），从而促使 充电机停止充电。单体均衡可以解决这一问题， 他可以控制电压较高的电池以使其他电池达到同 一水平。用这种方法，充电机直到所有电池都同 时达到终止电压时才停止工作。 传统的铅酸电池可以通过适当的过充来解决，铅 酸电池并不会由于过充而成永久性的损坏。由于 过充的能量可以通过析气来释放，析气机制是解 决铅酸池均衡的一种很自然的方法。别的化学物 质，例如镍氢电池，也可以通过这种法来均衡。 由于锂电池不能被过充，不能采用上述这种方法 来均衡。因此，我们必须用别的方法。 目前国内外主要采用两大类方法：能耗的方法、 无能耗的方法。
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1 BADICHEQ系统及BADICOaCH系统 BADICHEQ系统是在1991年开始设计的，并于1991年12 月首次装车实验，经过不断的实验和修改，于1992年4月 达到如下功能： 能同时对20个电池单元进行电压测量； 能进行电流和温度测量； 能根据电池单元对主充电机的充电电流进行控制； 能用一个小的充电机对单个电池进行均衡充电； 能储存历史数据和与PC机进行数据通信； 在仪表盘上显示最差电池单元的剩余电量、电池电流、实 际电池电量以及各种异常报警。
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4 EV1的电池管理系统 通用汽车公司推出的EV1电动汽车由26个铅酸蓄电池供电， 放电深度80％，电池寿命是450个深放电周期，113公里 市内行驶里程（美国环保局指标，USA EPASchedule）， 145公里高速公路行驶里程（美国环保局指标，USA EPA Schedule）。EV1的电池管理系统概念定义包括四个组成 部分： 电池模块（用于汽车驱动和其它用电系统） 软件BPM（Battery Pack Module） 电池组热系统 电池组高压断电保护装置（High Voltage Disconnect） 可见，EV1的电池管理系统的核心是BPM。BPM有以下功 能： 单电池电压监测 电池组电流分流采样 电池组高压保护（保险电丝动汽）车BMS及NMS
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6 BatOpt系统 该系统由每个电池上的监控模块和中心控制单元 组成一个分布式系统。通过two_wire总线，监控 模块向主控单元报告电池电压、温度等信息，主 控单元收集单体电池信息后，提供手动和自动充 电策略，它有如下特点： 每个模块提供5安培的均充电流； 模块有温度监控 two_wire总线接口。
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一个完整的蓄电池管理系统应该包括以下 这些方面: ①充放电管理 ②均衡充电 ③容量预测 ④电池状态检测
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电池管理系统的基本结构
电池管理系统测量 单个或小组电池的 电压、 温度、 电流 和内阻等参数 ,一方 面用于防止电池过 充、 过放和过热 ,另 一方面用来估计或 修正 SOC值。系统 还需实现均衡控制 和其他辅助功能。
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六个热敏电阻进行温度采样 以电池组的平均特性控制充电 过放电报警并降低电动汽车行驶性能 电量或里程计算，高压回流继电器（High Voltage Bus Relays） 总的说来，EV1的电池管理系统与一般意义上的电池管理 系统有区别，它把系统侧重点放在了电池组的可靠性 （Safety Features）上。EV1电池管理系统的可靠性措施 有： 电池组高压断电保护装置 手动断电开关 地线绝缘失效检测 自动开关与手动开关连锁
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2 BADICOaCH是BADICHEQ系统的改进，它有以下特点： 它的一个最重要的特点是在每个电池单元上加一个非线性 电路(WLC)来测量电压，并将一个电池组的八个单元电压 都通过一条信号线传递给BADICOaCH系统，并在那里解 码； 装有两条PWM信号输出线来控制充电电流和电压的大小； 最差电池单元的剩余电量被显示出来； 给最差电池单元以过放保护，给出停止使用信号； 对最近24个充放电周期的详细数据进行存贮并允许在对电 池好坏作判断时进行快速查找电池基本信息和错误使用情 况； 与PC机数据传送采用RS232标准。
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5 SmartGuard系统 这个系统的主要特点是在电池上装有一个分布式 的管理装置(用了专用IC)来测量电池的电压和温 度，在主控部件有信号来时还可起动电流旁路电 路。SmartGuard的主要功能有： 过充检测并防止过充； 提供放电极性反向报警； 电池历史记录和归档； 提供最差电池单元的剩余电量信息。
电动车上的电池一般都是采用多个电池串联使用 的，串联使用的电池的充放电和单体电池的充放 电过程相比较要复杂的多，主要原因就是在电池 组内电池的不一致性。电池的不一致性会严重影 响电动汽车的性能，因此对单体电池进行均衡也 十分重要。
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当电池出现过充或过放等异常情况时，电池的专 家诊断系统给出报警信号并对充电机或用电设备 给出控制信号，同时建立电池的历史档案，根据 这些历史档案给出每个电池的健康状态即维护信 息，起到电池保健医生的作用。 总之，电池管理系统是一个处于监控运行及保护 电池关键技术中的核心地位，能给出剩余电量和 功率强度预测、进行智能充电和电池诊断安全等 功能集合的综合系统。
电动汽车（蓄电池电动汽车） Battery Electric Vehicles(BEV)
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内容
电池管理发展状况分析 电池管理系统分析 整车能量管理系统分析 整车分析
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Hale Waihona Puke 针对纯电动汽车，电池管理系统不仅能够正确监 测使用过程中消耗的量，而且能够预测电池所剩 余的电量即剩余电量，并根据汽车的当前行预测 汽车的续驶里程，这样可减轻驾驶员的心理负担， 以避免半路抛锚。