3

3

电动汽车动力电池管理系统的研究

3

3

摘要

: 设计了一种以 P IC l8FXX8系列单片机为核心的电池管 理系统. 该系 统引入 CAN 总线技 术, 采 用主从 式结

构设计方法

, 利用 PWM 技术对动力电池恒电流充电过程中的 电流进行 调整, 且各单体电 池实行单点 控制, 通过

PWM 分流法实现充电过程中对各单体电池的 电压均衡控制. 该系统具有分布式、易嵌入的结 构, 硬 件电路简单,

外围器件较少

, 处理速度较快, 抗 干扰性能和实时检测可靠性较高.

关键词

: 电动汽车; 动力电池; CAN总线; 充电均衡

Study of battery m anagem ent system of electr ic vehicle

3

3

Abstr act: The design of master2slave control mode battery m anagement system based on CAN bus

technology that uses P IC l8FXX8 MCU as the core is introduced in this paper. E ach battery of the sys2
tem is con troled individually. The system is provided w ith the function of adjusting the current va lue

w ith the PWM technology and govern ing the battery voltage equ ilibrium w ith the PWM d istribu ting
method during constant current charging. It has d istribu ted structure w ith the advantages of easy em2

bedd ing, simple c ircu i,t fewer externa l devices, strong anti2jamm ing capability, and high re liab ility.

K ey w ord s: electric veh icle; power battery; CAN bus; charging equ ilibrium

    电动汽车的行驶里程与动力电池的使用寿命

和性能密切相关

. 研究发现, 单个电池的寿命远比

电动汽车中的电池寿命长

, 这是由于电动汽车中电

池自身存在不一致性

, 充放电过程也不一致, 而不

断重复的充放电过程更加剧了不一致现象

, 充电少

的电池寿命缩短

, 引起整个电池组的寿命缩短

[ 1]

.

如何延长电池使用寿命是亟需解决的问题

. 目前,

已有关于动力电池管理系统的研究

, 多数管理系统

采用

RS485和 RS232的物理接口进行数据传输,

串行接口有传输速度慢

, 易受干扰等缺点, 而且串

行通信对数据监测的实时性有一定的影响

[ 2~ 7]

. 为

进一步提高系统的可靠性和抗干扰性能

, 作者提出

一种电池管理系统

, 采用主从式结构, 以具有高可

靠性的

CAN总线作为各节点间的通讯标准, 而且

各单体电池实行单点控制

. 通过采用 PWM 分流法

对各单体电池实现充电均衡

, 减小电池间的不一致

性

, 从而延长电池组的使用寿命.

1  电池管理系统的结构

电池管理系统对电池组的使用进行监测和控