畢業(yè)論文純電動汽車電源管理系統(tǒng)設計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………………………………（1）</p><p>　　一、緒論……………………………………………………………………………（2）</p><p>　　二、電池管理系統(tǒng)的國內外現(xiàn)狀…………………………………………………（4）　　2.1 國內外

2、電池管理系統(tǒng)的發(fā)展概況…………………………………………（5） </p><p>　　電池管理系統(tǒng)的設計 ………………………………………………………（9）</p><p>　　3.1 電池管理系統(tǒng)開發(fā)目標 …………………………………………………（9）</p><p>　　3.1.1 技術指標 ……………………………………………………………（9）</p>

3、<p>　　3.1.2 功能要求 ……………………………………………………………（10）</p><p>　　3.2 電池管理系統(tǒng)構架及原理 ………………………………………………（11）</p><p>　　3.3 電池管理系統(tǒng)軟硬件接口定義 …………………………………………（13） 3.4 電池管理系統(tǒng)控制策略 …………………………………………………（16）</p&g

4、t;<p>　　3.4.1 控制模式 ……………………………………………………………（16） 3.4.2 安全保護策略 ………………………………………………………（17）</p><p>　　3.4.3 CAN通信協(xié)議 ………………………………………………………（18）</p><p>　　結論 ………………………………………………………………………………（19）&l

5、t;/p><p>　　致謝 ………………………………………………………………………………（19）</p><p>　　參考文獻 …………………………………………………………………………（20）</p><p>　　英文摘要 …………………………………………………………………………（21）</p><p><b>　　中文摘要</b

6、></p><p>　　摘要：與動力電池相關的管理控制設備稱為——電池管理系統(tǒng)，作為一個整體在電動汽車中發(fā)揮作用。電池管理系統(tǒng)的作用主要可分為兩個方面：保證電池安全；合理高效的使用電池儲存的能量。</p><p>　　針對目前電池管理中存在的問題，本論文以江淮第三代同悅純電動轎車為應用背景，對電動汽車車用鋰電池管理系統(tǒng)的開發(fā)進行了研究。論文首先列出了電池管理系統(tǒng)的技術指標和功能要求，

7、從電池管理系統(tǒng)的技術指標和功能要求的角度出發(fā)，圍繞電池安全和有效利用的目標，分析了電池管理系統(tǒng)的構架和原理。在此基礎上，考慮到車用電池的使用環(huán)境和工作環(huán)境，作出了對電池管理系統(tǒng)軟硬件接口的定義和控制策略。</p><p>　　關鍵詞：電池管理系統(tǒng)，純電動汽車，控制模式，安全保護策略，CAN通信協(xié)議</p><p><b>　　【正文】：</b></p>

8、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　隨著人們環(huán)境意識的不斷提高，加上石油資源的不可再生性，世界石油資源的存量逐漸減少，環(huán)境問題與交通能源成為21量世紀全球面臨的重大挑戰(zhàn)，同時也是制約汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的癥結所在。世界石油化工能源面臨供應短缺問題，根據(jù)美國能源部和世界能源理事會的預測，全球石化類能源的可開采年限分別為石油39年、天然氣60年、煤211年，主要

9、分布在美國、加拿大、俄羅斯和中東地區(qū)。美國能源部研究預測，2020年以后，全球石油需求與常規(guī)石油供給之間將出現(xiàn)凈缺口，2050年供需缺口將達到每年500億桶，幾乎相當于2000年世界石油總產(chǎn)量的兩倍。中國是石油資源相對貧乏的國家，“石油的穩(wěn)定供給不會超過20年"。國家發(fā)展和改革委員會的研究表明，導致我國今后石油消耗的主要因素將來自予包括汽車在內的交遙領域，到2020年，汽車消耗的能源將占到石油總量的50％，屆時的石油依存度將超

10、過60％。同時大量的石化類交通能源消耗導致了嚴重的環(huán)境污染，其中燃油汽車排放的廢氣C02，CO，N02以及煙塵嚴重污染了城市的環(huán)境，同時大氣層C02(據(jù)統(tǒng)計全世界20％的C02來源于汽車燃料燃燒所產(chǎn)生的廢氣)濃度的提高，使得全球氣候變暖，對整個地球</p><p>　　電動車成為世界各國著名汽車制造商的開發(fā)熱點。電動汽車技術在各國政府以及各大汽車公司的推動下得到了迅速發(fā)展。1991年美國能源部與三大汽車公司(戴姆

11、勒—克菜斯勒、福特、通用)共同成立的先進電池聯(lián)合體UNITED STATES ADVANCED BATTERY CONSORTIUM(USABC)，致力于研究和發(fā)展先進的電動車能源系統(tǒng)，建立了專門從事電池及管理系統(tǒng)的測試、試驗等研究的實驗室和研究機構。之后，全世界汽車制造廠家紛紛開發(fā)并推廣使用電動車。于是由于電動車的蓬勃發(fā)展和其遠大的前景，促進了電池及其管理技術的發(fā)展，世界各大汽車公司紛紛投巨資并采取結盟的方式研究各種類型的電池。在電動

12、汽車發(fā)展的同時，電池管理技術也取得了長足的進步。日本青森工業(yè)研究中心從1997年開始至今，仍在持續(xù)進行電池管理系統(tǒng)(BMS)實際應用的研究；美國Villanova大學和US Nanocorp公司已經(jīng)合作多年對各種類型的電池SOC進行基于模糊邏輯的預測；豐田、本田以及通用汽車公司等都把BMS納入技術開發(fā)的重點。對于我國來說，電動汽車的研發(fā)還是趕超世界汽車強國的唯一出路。國際電動車輛技術當前的發(fā)展狀況主要表現(xiàn)為：純</p>&

13、lt;p>　　統(tǒng)將具有巨大的市場需求，同時技術上也將提出更高的要求【1】【2】。</p><p>　　為了改善電動汽車的動力性和能量利用率，動力蓄電池的電壓越來越高，由原來的幾十伏上升到現(xiàn)在的幾百伏，所以需要配備專門的系統(tǒng)來管理高壓系統(tǒng)的安全。根據(jù)電動車輛的實際結構和電路特性，本文設計了可以實現(xiàn)對電動汽車電池高壓系統(tǒng)的安全管理【3】【4】。</p><p>　　第二章　電動汽車電源管

14、理系統(tǒng)國內外現(xiàn)狀</p><p>　　汽車是人們生活的重要交通工具，隨著人們生活水平的提高，越來越多的人開始購買汽車。但是，汽車的大量使用帶來了能源消耗，資源短缺，環(huán)境污染等一系列問題，這些問題促使各大汽車公司競相研制各種新型無污染的的環(huán)保車。而電動汽車是以電能為能源，通過電動機將電能轉化為機械能，這完全符合研制零污染汽車的理念。因此，電動汽車作為解決資源短缺，環(huán)境污染等問題的重要途徑，得到了快速發(fā)展。</

15、p><p>　　自進入新世紀以來，節(jié)能環(huán)保成了當前當前能源環(huán)保問題的一大焦點，各個國家對節(jié)能和環(huán)保問題都很重視，不信投入大量資金和精力用于科研開發(fā)上，其中電動汽車就是很多國家重點研究開發(fā)的對象，因為當前越來越多的家庭都有了自己的電動汽車，而且私家車的數(shù)目還在不斷增加，雖然給人們很多交通上的便利，但是卻消耗掉了全世界每年石油產(chǎn)量的一半以上，這么多是由燃燒后排放出去的氣體對環(huán)境來說也是一個巨大的負擔，空氣污染，酸雨都與這

16、有著直接的聯(lián)系，而且加劇了能源的緊張，導致油價上漲等等一系列問題，尤其是最近幾年在我國有些地方出現(xiàn)了柴油、汽油緊缺的現(xiàn)象。電動汽車是解決這一系列難題的一個好的出路，它有這么三大突出的優(yōu)點，第一，電動汽車利用的電能，電能來源廣泛，有火力發(fā)電、水力發(fā)電、風力發(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽能發(fā)電、地熱發(fā)電等發(fā)電方式；第二，電動汽車對環(huán)境的污染非常小，噪音小，非常的環(huán)保；第三電動汽車的能源利用率高，正符合國家節(jié)能環(huán)保的政策。</p><

17、;p>　　目前電動汽車主要有三種類型：純電動汽車，它是以蓄電池的電能作為汽車的動力；混合動力電動汽車，它是發(fā)動機和電力傳動并存的電動汽車，兩者可以互相補充，是發(fā)動機汽車到電動汽車的過度型；燃料電池汽車，它是以燃料電池作為動力來源的。</p><p>　　當然電動汽車的發(fā)展還存在許多問題，主要是動力電池和高效率的充電問題，電池管理系統(tǒng)是很重要的一個研究反方向【5】。</p><p>　

18、　2.1 國內外發(fā)展概況</p><p>　　目前世界各國都在大力研制電動汽車。</p><p>　　下面介紹幾種典型的電池管理系統(tǒng)。</p><p>　?。?）德國柏林大學研制的電池管理系統(tǒng)</p><p>　　系統(tǒng)包括：顯示模塊、速度調節(jié)模塊、溫度調節(jié)模塊、上位機診斷模塊，還有為電池模塊配備的平衡器?？傮w控制方案中，采用CAN總線模式，微

19、處理單元采用西門子公司的Microcontroller80C167CR。</p><p>　　該電池管理系統(tǒng)是目前國際上功能比較全、技術含量比較高的電動汽車用電池管理系統(tǒng)，其主要功能主要包括防止電池過放充電、電池組熱管理、基于模糊專家系統(tǒng)的剩余電量估計、用神經(jīng)元網(wǎng)絡辨識電池。</p><p>　?。?）韓國大宇公司DEV5-5電動汽車用電池管理系統(tǒng)</p><p>

20、　　該電池管理系統(tǒng)的主要功能有：數(shù)據(jù)采集、優(yōu)化充電、SOC估計與顯示、安全管理、能量管理、電池管理和故障診斷功能。</p><p>　　電池管理系統(tǒng)有電池控制單元（BCU）、主充電器、輔助充電器、熱管理系統(tǒng)、SOC計算、電池報警系統(tǒng)、模塊傳感器裝置和安全模塊構成，其中BCU發(fā)揮核心功能。BCU實時監(jiān)測電池工作狀態(tài)，向各子程序系統(tǒng)發(fā)送正確的指令以使動力電池正常工作。</p><p>　?。?

21、）北京交通大學研制的電池管理系統(tǒng)</p><p>　　這個電池和管理系統(tǒng)是在國家“863”計劃支持下由北京交通大學完成的用于動力鎳氫蓄電池監(jiān)測及管理的系統(tǒng)裝置，在2002年12月科技部驗收了這個電池管理系統(tǒng)項目。系統(tǒng)裝置可以監(jiān)控電池的運行狀態(tài)、估量電池的剩余電量、對使用過程中出現(xiàn)的故障進行早期的診斷和充電。</p><p>　　2.1.1電動汽車用蓄電池</p><p&

22、gt;　　根據(jù)汽車的使用特點，其實用的動力電池一般應具有比能量高、比功率大、自放電少、工作溫度范圍寬、能快速充電、使用壽命長和安全可靠等特點。前景比較好的是鎳氫蓄電池，鉛酸蓄電池，鋰離子電池，</p><p>　　2.1.2電池管理系統(tǒng)（ＢＭＳ）</p><p>　　電池能量管理系統(tǒng)是保持動力電源系統(tǒng)正常應用、保證電動車安全和提高電池壽命的一種關鍵技術，它能保護電池的性能，預防個別電池早期

23、損壞，利于電動車的運行，具有保護和警告功能。電動汽車的充電、運行等功能與電池相關參數(shù)協(xié)調工作是通過對電池箱內電池模塊的監(jiān)控工作來實現(xiàn)的，它的功能有計算并發(fā)出指令，執(zhí)行指令，提出警告。電池能量管理系統(tǒng)主要包括：電池狀態(tài)估計、數(shù)據(jù)采集、熱管理、安全管理、能量管理和通信功能【7】【8】。</p><p>　　（1）數(shù)據(jù)采集 電池管理系統(tǒng)的所有算法、電動車的能量控制策略等都是以采集的數(shù)據(jù)作為輸入，影響電池能量管理系統(tǒng)性

24、能的重要指標是采樣速率、精度和前置濾波特性。</p><p>　?。?）電池狀態(tài)估計　　電池狀態(tài)估算包括ＳＯＣ和ＳＯＨ，是電動汽車進行控制和功率匹配的重要依據(jù)。在行車過程中系統(tǒng)可以隨時計算車輛能耗給出ＳＯＣ值，供能源管理系統(tǒng)進行功率配置和確定控制策略，使駕駛員知道車輛的續(xù)駛里程，及時作出決定到充電地點充電防止半路拋錨，ＳＯＨ告訴駕駛員電池的壽命。</p><p>　?。?）能量管理　在能量

25、管理中，電壓、溫度、電流、SOC、SOH等作為輸入完成這些功能，控制充電過程，用SOC，SOH和溫度限制電源系統(tǒng)輸入、輸出功率。</p><p>　　（4）安全管理 具體功能是監(jiān)視電池電壓、電流、溫度是不是越過正常范圍；防止單體電池過充。</p><p>　?。?）熱量管理 電池的熱量管理對于大功率放電和高溫條件下使用的電池非常關鍵。熱量管理的目的是使電池單體溫度平衡并保持在一定的范圍

26、內，使高溫電池降溫，使低溫電池溫度升高。</p><p>　?。?）通信功能 電池管理系統(tǒng)與車載設備設備的通信是BMS的重要功能之一，根據(jù)實際的應用需要，可以采用不同的通信接口進行數(shù)據(jù)交換，如：PWM信號、模擬信號、CAN總線或I²C串行接口CAN總線是一種可考慮高、通信速率高的現(xiàn)場總線。</p><p>　　（7）人機接口 設置顯示和控制按鍵、旋鈕等來輸入指令給BMS。&l

27、t;/p><p>　?。?）保證充電功能 電池能量管理系統(tǒng)實時檢測電池的工作狀態(tài)，特別是對煤質電池的工作狀態(tài)進行監(jiān)測分析，將監(jiān)測的數(shù)據(jù)在充電前通知充電機即車與機的對話，告訴充電機電池組的工作狀態(tài)和每只電池的技術狀態(tài)，“落后”電池和“先進”電池的性能差異。系統(tǒng)計算此時充電機應當采取何種充電方式給電池充電才能達到給點吃充足，性能好的電池不能過充，而性能差的電池又能充足，保證整車能量的供應。</p>&

28、lt;p>　?。?）故障診斷功能 能夠與車輛檢測儀器進行通信等，診斷系統(tǒng)故障，方便車輛的維修。</p><p>　　在電動車動力系統(tǒng)中，電池監(jiān)控主要指的是被動的監(jiān)測和評估電池的狀態(tài)，但是電池管理包括處理數(shù)據(jù)并且預測電池將來的表現(xiàn)，甚至是主動干預和控制電池的充放電電流和電壓，控制充電條件和電池工作溫度等。</p><p>　　整車的能量管理是指動力系統(tǒng)中為滿足駕駛員期望工況而進行

29、的功率和能量的平衡，要完成這個任務電池管理系統(tǒng)要進行系統(tǒng)設計，算法設計，硬件、軟件設計，應用與實驗驗證等。</p><p>　　管理系統(tǒng)（BMS）主要有以下幾部分組成：數(shù)據(jù)采集單元（采集模塊）、中央處理單元（主控模塊）、顯示單元、均衡單元檢測部件（電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、漏電檢測）、控制部件（熔斷裝置、繼電器）等組成。中央處理單元由高壓控制回路、主控板等組成，數(shù)據(jù)采集單元有溫度采集模塊、電壓采集模塊等

30、組成，大部分將均衡模塊與檢測模塊設計在一起，顯示單元由顯示板、液晶屏、鍵盤及上位機組成。一般采用CAN現(xiàn)場總線技術實現(xiàn)相互間的信息通訊。</p><p>　　BMS的主要工作原理可簡單歸納為：首先數(shù)據(jù)采集電路采集電池狀態(tài)數(shù)據(jù)，再由電子控制單元進行數(shù)據(jù)處理和分析，再根據(jù)分析結果對系統(tǒng)內的相關功能模塊發(fā)出控制指令，向外界傳遞信息。</p><p>　　第三章 電池管理系統(tǒng)的設計</p&g

31、t;<p>　　3.1 電池管理系統(tǒng)開發(fā)目標</p><p>　　電池組的管理包括對電池充放電時的電流、電壓、放電深度、再生制動反饋的電流、電池組的自放電率、電池的溫度等進行控制。因為個別電池性能變化后，影響到整個電池組的性能，所以需要用電池管理系統(tǒng)對整個電池組和電池組每個個別電池進行監(jiān)控，保持各個電池間的一致性。</p><p>　　3.1.1 技術指標</p>

32、<p>　　電池管理系統(tǒng)技術指標和要求見下表所示：</p><p>　　3.1.2 功能要求</p><p><b>　　（1）數(shù)據(jù)采集 </b></p><p>　　定時采集電池組電壓、動力母線電壓、電池單體電壓、動力母線電流、電池箱體各測試點溫度、電池組冷卻風道進風、出風口溫度以及電池組正負極絕緣電阻，作為系統(tǒng)控制的參數(shù)依據(jù)。

33、</p><p>　?。?）電池SOC計算</p><p>　　SOC告訴駕駛員電池組剩余多少電量，還可以行駛多少里程；</p><p>　?。?）電池SOH計算</p><p>　　SOH告訴駕駛員電池組當前的健康狀態(tài)及使用壽命。</p><p><b>　?。?）電池組熱管理</b></

34、p><p>　　對于大功率放電和高溫條件下使用的電池，電池的熱管理尤為必要。熱管理的功能是使電池單體溫度均衡，并保持在合理范圍內，對高溫電池進行冷卻，對低溫電池進行加熱。</p><p>　?。?）電池組安全管理</p><p>　　實時監(jiān)視電池電壓、電流、溫度、電池正負極動力母線絕緣電阻是否超過正常范圍，防止電池系統(tǒng)過充、過放、過流、短路、絕緣失效（小于500Ω/V）

35、等，特別是防止個別電池單體過放電，在必要時切斷系統(tǒng)電路，保證整個系統(tǒng)的安全。</p><p>　?。?）電池組能量管理</p><p>　　以電流、電壓、溫度、SOC為輸入，控制電池充電過程；以SOC和溫度控制放電電流；電池單體之間存在差異，電池組的工作狀態(tài)是由最差電池單體而決定的。在電池組各個電池之間設置均衡電路使各個電池充放電的工作情況盡量一致。</p><p>

36、;　?。?）CAN通信功能</p><p>　　電池管理系統(tǒng)具備兩路CAN通訊能力，一路CAN與車載充電器、快速充電機、電機控制器、儀表控制器、標定接口通訊，另一路CAN與BMS從機通訊，獲得較高的可靠性。根據(jù)應用需要，進行數(shù)據(jù)交換，滿足實時監(jiān)測和控制要求</p><p>　?。?）自檢和診斷功能</p><p>　　當系統(tǒng)中某個傳感器或者線路出現(xiàn)故障，系統(tǒng)應該能夠

37、辨識并提醒駕駛員。</p><p>　　3.2 電池管理系統(tǒng)架構及原理</p><p>　　電池管理系統(tǒng)構架如下圖所示：</p><p><b>　　圖1 BMS構架圖</b></p><p>　　電池管理系統(tǒng)架構如圖8所示，采用1 塊主板、一塊高壓板、兩塊從板；主板負責SOC、SOH估算、系統(tǒng)級安全控制、以及對內對外數(shù)

38、據(jù)處理等；高壓板負責電池組電壓、絕緣電阻測量以及電流的采樣；兩個從板分別采樣40S和55S電池單體電壓、電池單體溫度以及風機的控制。</p><p>　　電池管理系統(tǒng)原理如下圖所示：</p><p><b>　　圖2 BMS原理圖</b></p><p>　　3.3 電池管理系統(tǒng)接口定義</p><p>　　BMS接口示

39、意圖如下圖所示：</p><p>　　圖3 電池系統(tǒng)連接器定義</p><p><b>　　系統(tǒng)說明：</b></p><p>　　J1:BMS對外低壓連接器（14芯DC12V）</p><p>　　J2:BMS內部通訊連接器（DC12V）</p><p>　　J3:后座椅電池模組加熱輸出連接器（

40、DC320/2A）</p><p>　　J4:車載充電輸入和DCDC輸出高壓連接器（4芯額定600V/20A）</p><p>　　J5:電池總正輸出高壓連接器（單芯額定390V/130A）</p><p>　　J6:電池總負輸出高壓連接器（單芯額定390V/130A）</p><p>　　J7:電池模塊中間正連接器（單芯額定390V/130

41、A）</p><p>　　J8:電池模塊連接中間負連接器（單芯額定390V/130A）</p><p>　　J9:電池模塊中間正過孔護套（單芯額定390V/130A）</p><p>　　J10:電池模塊連接中間負過孔護套（單芯額定390V/130A）</p><p>　　J11:電池模塊內部通訊過孔護套（DC12V）</p>

42、<p>　　J12:后排座椅電池模組加熱輸入過孔護套（DC12V/2A或者DC320/2A）</p><p>　　連接器定義如下表2所示：</p><p>　　3.4 電池管理系統(tǒng)控制策略</p><p>　　3.4.1 控制模式</p><p>　　BMS主要有3種工作模式：待機模式、放電模式、車載充電模式</p>

43、<p><b>　?。?）待機模式</b></p><p>　　BMS上電（常電接通）后進入待機模式，處理相關數(shù)據(jù)并進行自檢，若自檢沒有通過報故障；要求待機模式下BMS能耗在20mA以下。</p><p><b>　?。?）放電模式</b></p><p>　　BMS在待機模式下檢測到KEY_ON信號后，控制從機

44、上電；當接收到所有從機和高壓接觸器狀態(tài)正常，進入預充電等待狀態(tài)，否則BMS報故障；當檢測到START（大于200ms）信號后，BMS進入放電模式，首先接通電池組負極主接觸器，然后接通預充電接觸器；當動力母線電壓達到電池組電壓的86%時，接通電池組正極主接觸器，斷開預充電接觸器；當檢測到KEY_ON信號斷開，BMS控制Motor Run Relay斷開，關斷電機；然后接通預充電接觸器---切斷電池組正極主接觸器----切斷預充電接觸器--

45、--切斷電池組負極主接觸器，BMS進入待機模式。</p><p>　　注：放電模式下，Charge_key無效</p><p><b>　?。?）車載充電模式</b></p><p>　　1） BMS在待機模式下檢測到Charge_key信號后，控制從機上電；當接收到所有從機和高壓接觸器狀態(tài)正常，進入充電模式，否則BMS報故障；然后通過整車CA

46、N和車載充電器進行握手。</p><p>　　2）和車載充電器握手成功后，當BMS檢測電池組最低溫度低于0℃，控制接通電池組正極主接觸器----接通車載充電接觸器，通過整車CAN啟動車載充電器，控制車載充電器輸出電流保持在1.5A, 啟動電池加熱系統(tǒng)；當BMS檢測電池組最低溫度高于0℃，先關閉電池加熱系統(tǒng)，然后通過整車CAN總線關閉車載充電器輸出，然后切斷電池組正極主接觸器---接通電池組負極主接觸器，通過整車C

47、AN總線啟動車載充電器輸出電流保持在6A。</p><p>　　3）當檢測到Charge_key信號斷開后，首先通過整車CAN關斷車載充電器，然后控制斷開電池組負極主接觸器----斷開車載充電接觸器，BMS進入待機模式。</p><p>　　注：車載充電模式下IG_key無效。</p><p>　　3.4.2 安全保護策略</p><p>&

48、lt;b>　　1）絕緣失效保護</b></p><p>　　BMS檢測到絕緣電阻大于100?/V且小于500?/V，BMS報警；當檢測到絕緣電阻小于100?/V，3S內控制Motor Run Relay斷開，延時100ms,關斷電機或者控制切斷車載充電器，然后切斷相應高壓回路接觸器，重新啟動，按相應模式運行。</p><p><b>　　2）單體欠壓保護<

49、/b></p><p>　　當電池組單體電壓值底于2500mv以下，BMS報警；當單體電壓低于2000mv后，BMS報警，3S內控制Motor Run Relay斷開，延時100ms,切斷所有高壓接觸器，重新啟動，按相應模式運行。</p><p><b>　　3）單體過壓保護</b></p><p>　　當電池組單體電壓值上升到3800m

50、v，BMS報警，以1A為步長降電流到2A時，控制關斷車載充電器，當單體電壓上升到4000mv，切斷充電高壓接觸器，重新啟動，按相應模式運行。</p><p><b>　　4）電池組欠壓保護</b></p><p>　　當電池組電壓值降到237V，BMS報警，當電池組電壓降到218V，BMS報警，3S內控制Motor Run Relay斷開，延時100ms,切斷所有高壓

51、接觸器，重新啟動，按相應模式運行。</p><p><b>　　5）電池組過壓保護</b></p><p>　　當電池組電壓值上升到332V，BMS報警，當電池組電壓上升到345V時，立即切斷所有高壓接觸器，重新啟動，按相應模式運行。</p><p><b>　　6）電池組低溫保護</b></p><p

52、>　　當電池組某點溫度低-10℃，BMS報警；當溫度低于-20℃時，切斷所有高壓繼電器，重新啟動，按相應模式運行。</p><p><b>　　7）電池組高溫保護</b></p><p>　　當電池組某點溫度高于50℃，BMS報警，當溫度高于55℃，3S內控制Motor Run Relay斷開，延時100ms,切斷所有高壓繼電器，重新啟動，按相應模式運行。<

53、;/p><p><b>　　8）放電過流保護</b></p><p>　　當電池組放電電流超過200A，BMS報警，當電流超過280A，控制Motor Run Relay斷開，延時100ms,切斷所有高壓繼電器；重新啟動，按相應模式運行。</p><p><b>　　9）充電過流保護</b></p><p&

54、gt;　　當電池組充電電流超過8A，BMS報警，當電流超過10A，切斷充電高壓繼電器；重新啟動，按相應模式運行。</p><p>　　3.4.3 CAN通信協(xié)議</p><p><b>　　1）技術要求</b></p><p>　　BMS對外采用兩路CAN總線通訊，通過整車CAN總線分別與VCU和On Board Charger進行通訊；通過內

55、部CAN總線與2塊BMU進行通訊。</p><p><b>　　波特率：500K；</b></p><p>　　接口要求：隔離，連接器有屏蔽線；</p><p>　　規(guī)范：ISO11898；</p><p>　　數(shù)據(jù)格式 ：Intel；</p><p>　　CAN信息標識符為11位。</

56、p><p><b>　　2）CAN報文</b></p><p>　　數(shù)據(jù)通信是BMS的重要組成部分，目前在汽車上的BMS中數(shù)據(jù)通信方式主要采用CAN總線通信方式，一般要求電源系統(tǒng)與充電機采用CAN總線方式進行通信，CAN總線是一種有效支持實時控制或分布式控制的串行通信網(wǎng)絡，在電磁干擾環(huán)境下它可以實現(xiàn)遠距離實時數(shù)據(jù)的可靠傳輸，而且硬件成本還比較低。CAN總線的標準采用的是多

57、主方式，它在網(wǎng)絡上的所有節(jié)點都可主動向其它節(jié)點發(fā)送信息，按系統(tǒng)實時性要求網(wǎng)絡節(jié)點可以分成不同的優(yōu)先級，采用短幀結構的數(shù)據(jù)鏈路層，每一幀是8b而且容易就錯，采用光纖和雙絞線的傳輸介質，節(jié)點數(shù)達到110個，傳輸速率傳達到1Mb/s，廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼是它的最大特點，傳輸安全性很高，抗干擾能力和容錯能力都很強【9】。</p><p><b>　　結　論</b></p><p

58、>　　本文主要完成以下工作：</p><p>　?。ㄒ唬┛偨Y了電動汽車的國內外發(fā)展狀況，并分析了電動汽車的發(fā)展前景。</p><p>　?。ǘ┙Y合江淮同悅第三代純電動汽車，指出了電池管理系統(tǒng)的技術指標和功能要求，對本文的電源管理系統(tǒng)的設計提出技術指標。</p><p>　?。ㄈ﹪@電池安全和有效利用的目標，定性的分析了電池管理系統(tǒng)的構架和原理，以盡量達到保

59、障電池使用安全的目的和改善電池容量、能量未能充分利用的不足。</p><p>　?。ㄋ模┳鞒隽藢﹄姵毓芾硐到y(tǒng)軟硬件接口的定義和控制策略。在電動車上，電池管理系統(tǒng)對整車的安全運行、整車控制策略選擇、充電模式的選擇以及運營成本都有很大的影響。無論在車輛運行過程中還是在充電過程中，電池管理系統(tǒng)都要完成電池狀態(tài)的實時監(jiān)控和故障診斷，并通過總線的方式告知車輛集成控制器或充電機等，以便采取相應的控制策略，達到有效利用電池性能

60、且保障使用安全的目的。</p><p><b>　　致　謝</b></p><p>　　歷時兩個多月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學和老師的幫助下度過了。尤其要強烈感謝我的論文指導老師—陳永新老師，他對我進行了無私的指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。在此向幫助和指導過我的各位老師表示最衷心的感謝！ </p

61、><p>　　感謝這篇論文所涉及到的各位學者。本文引用了數(shù)位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。感謝我的同學和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。 </p><p>　　由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評指正！</p><p><b&g

62、t;　　參考文獻</b></p><p>　　【1】 范叢山．電動汽車技術原理及發(fā)展展望．揚州職業(yè)大學學報，2007(9)，第11卷第3期Vol.11No．3</p><p>　　【2】 張衛(wèi)青．混合電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及其關鍵技術[J]．重慶工學院學報，2006(5)：45—47．</p><p>　　【3】 舒華，姚國品.汽車電子控制技術 [M], 北

63、京；人民交通出版社，2002</p><p>　　【4】 莊繼德. 汽車電子控制系統(tǒng)工程 [M], 北京；北京理工大學出版社，2003</p><p>　　【5】 安相壁,汽車技術新概念 [J].世界汽車1999（10）；41</p><p>　　【6】 李春明.汽車車身電子技術 [M], 北京；北京理工大學出版社，2003</p><p>

64、　　【7】 陳宇光.汽車電器與電子設備 [M], 北京；機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　【8】 周泉.CAN基本知識 [J].汽車電器，2003（4）</p><p>　　【9】 朱建風，李國忠 常見車系CAN-BUS原理與檢修 [M], 北京；機械工業(yè)出版社，2006</p><p><b>　　Abstract</b><

65、/p><p>　　Abstract: Management control equipment associated with the power battery called -- the battery management system (BMS), as a whole, play a role in electric vehicle. Battery management system function c

66、an be divided into two aspects: to ensure safety of the cell; the use of reasonable and efficient energy storage battery.</p><p>　　For the current problem in Li-ion battery management, the paper studied the

67、battery management system in EV which was used in social services-called IEV3-made in JAC. The paper studied the technical index and function requirement of the BMS at frist. Starting from the angle of the technical inde

68、x and function requirement ,analysis the structure and principle of the battery management system. On this basis, taking into account the car battery use and work environment, to make the definition and c</p><