电动汽车电池管理系统的研究与设计

随着电动汽车的迅速发展,对电池能源的要求越来越高。因而电池运行状态的管理变得越来越重要。本文深入地研究燃料电池电动汽车的动力电池管理系统,提出合理的系统设计思想与实现方法。 首先分析镍氢电池的工作特性、影响剩余容量的因素,比较了几种估算电池荷电状态(SOC)的方法。从而进一步提出在系统中采用的SOC估算方法,即开路电压与电量累积相结合的方法。 然后提出一种分布式电池管理系统的硬件平台,将电池管理系统设计分为两个部分:一部分是基于PIC单片机的设计,用于检测电池组的电压和温度信息;另一部分是基于DSPTMS320LF2407的设计,完成电池包的电流和总电压的检测、SOC值估算、故障报警以及通讯等。两部分通过CAN总线进行通讯,构成了一个分布式硬件平台。整个硬件系统设计合理,安装简单,便于检修。 最后根据电池管理系统的硬件设计,将系统的软件设计也分为两个部分:一部分是电池组电压和温度检测的软件设计,重点在于温度检测的程序设计;另一部分是基于实时操作系统μC/OS-Ⅱ的软件设计。详细地阐述了μC/OS-Ⅱ成功移植到TMS320LF2407的过程和方法,并根据电池包管理系统要求实现的各个功能,完成各个用户任务设计。实时操作系统μC/OS-Ⅱ的应用不仅提高系统的实时性,可靠性与安全性,而且增强了系统的抗干扰能力,提高估算SOC的精度。 本课题的研究在理论和实践中都取得了很大的进展,对于进一步研究电池管理系统具有重要的意义。