新能源汽车锂电池管理系统研究与设计

王显博　李闻

摘 要：汽车锂电池管理系统作为新能源汽车的重要組成部分，是新能源汽车的安全可靠运行的保证，锂电池管理系统的设计显得尤为重要，在现有的电池组电源管理系统中优化改进出一种新型的管理系统硬件结构，能更好的发挥锂电池组的性能，为新能源汽车提供更好的综合性能和动力。

关键词：新能源汽车；锂电池管理系统；硬件设计

文章编号：1004-7026（2017）18-0156-01 中国图书分类号：TM912 文献标志码：A

1 新能源汽车锂电池管理系统（BMS）概述

随着人们环境保护概念的不断提升，新能源汽车行业发展迅速，新能源汽车成为未来汽车发展的新方向。新能源汽车的四大组成部分为：汽车供电电池组、驱动电机及其控制组、整车控制技术和锂动力电池管理系统。

汽车锂电池电池管理系统（BMS）主要是实现保障汽车动力源能够正常输出动力，并保證车辆行驶安全，提高汽车动力源循环使用寿命的功能。BMS具有保护锂电池性能，实时监控锂动力电池充放电过程中的各项参数，并能够根据实时采集的电池信息作出相应的控制。

2 锂电池管理系统（BMS）主要监测指标

BMS主要保护二次电池，二次使用电池自身存在使用寿命短、电池能量少、电池电量估算困难等弊端，BMS也要提高电池利用率、延长电池使用寿命的基本功能。

2.1 估测锂电池组的荷电状态

准确估算锂电池组允许放电的剩余电量（SOC），保障电池组内剩余电量在合理的使用范围内，避免出现过充电或者过放电的情况，防止对汽车电池组造成伤害。

2.2 实时采集锂电池组状态

锂电池正常工作状态下，采集并实时上传电池组总电压、构成电池组的每节电池端电压、放电电流、电池温度等数据，确保整个电池组能够安全可靠输出电能，同时记录电池组电池使用情况，为之后故障诊断提供可靠依据。

2.3 电池的均衡状态

为了保证单个电池电量大小影响整个电池组的使用寿命，电池组中各个电池都应处于几乎相同的荷电状态。

3 新能源汽车锂电池管理系统硬件结构设计

新能源汽车锂电池管理系统的硬件设计，上层主控制器为DSP，负责整个系统的主要计算与控制工作，主要有荷电状态计算、实时锂电池电压电流温度采集、均衡管理、充放电控制、数据处理、报警处理等。

底层控制器如图3-1由单片机构成，单片机负责电压和温度的采集和均衡单元的控制然后将采集到的实时信息通过CAN通讯发送到主控DSP中，主控制器根据上传的电池电量、锂电池电压电流温度数据、单体电池状态，对下层的整车控制器实施控制，实时监测充放电及运行过程。

结束语

新能源汽车中锂电池管理系统是新能源汽车技术中一项至关重要的技术，新能源汽车的安全可靠运行依靠该技术，提出将主控制器荷电状态计算、充放电控制与电池电压温度采集分离的控制策略能更好的实现监测并未新能源汽车动力保驾护航。

参考文献：

[1]朱刚.电动汽车电池管理系统（BMS）现状分析[J].通信电源技术，2016，33（05）：156-157.[2017-08-24].DOI：10.19399/j.cnki.tpt.2016.05.053.

[2]乔旭彤，耿海洲，董峰.集中式电动汽车电池管理系统设计[J].电子测量与仪器学报，2015，29（07）：1019-1027.[2017-08-24].DOI：10.13382/j.jemi.2015.07.011.