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电池管理系统的概况和
发展趋势

出于对能源和环境的考虑,电动

汽车技术在各国政府以及各大汽车

公司的推动下得到了迅速发展。

1991

年美国能源部与三大汽车公司(戴姆

勒- 克莱斯勒、福特、通用) 共同成立

的 先 进 电 池 联 合 体 U N I T E D

S T A T E S   A D V A N C E D   B A T T E R Y

C O N S O R T I U M   ( U S A B C ) ,致力于

研究和发展先进的电动车能源系统,

建立了专门从事电池及管理系统的

测试、

试验等研究的实验室和研究机

构。之后,全世界汽车制造厂家纷纷

开发并推广使用电动车。电动车的蓬

勃发展及远大前景,

促进了电池及其

管理技术的发展,世界各大汽车公司

纷纷投巨资并采取结盟的方式研究

各种类型的电池。电池管理系统作为

电池系统的重要组成部分,肩负着优

化电池使用和延长电池寿命的重要

职责。在电动汽车发展的同时,电池

管理技术也取得了长足的进步。日本

青森工业研究中心从1997年开始至

今 ,仍 在 持 续 进 行 电 池 管 理 系 统

( B M S ) 实 际 应 用 的 研 究 ;美 国

Villanova 大学和US Nanocorp公司

已 经 合 作 多 年 对 各 种 类 型 的 电 池

S O C 进行基于模糊逻辑的预测; 丰

田 、本 田 以 及 通 用 汽 车 公 司 等 都 把

BMS 纳人技术开发的重点。我国对电

动车的发展极为重视,早在1992年就

把电动车的开发发展列入国家的“八

五”

重点科技攻关项目,

对电池管理系

统以及充电机系统进行了长期深入的

研究开发,在B M S 方面取得很大的突

破,

与国外水平也较为接近,

研制产品

在纯电动和混合动力电动车上得到大

量使用。但电池管理技术还并不成熟,

电动汽车的发展及产业化,对动力蓄

电池管理系统将具有巨大的市场需

求,

同时技术上也将提出更高的要求。

北京交通大学电池管理系统

自1999年起,北京交通大学一直

致力于电池管理系统及电池充电机/

站研究。经过多年的努力,形成了涵盖

铅酸、镍氢和锂离子电池的结构多样

的适应不同车型的系列产品。

●系统功能方面,在完善电池基

本参数检测、估算、

通讯接口、控制和

数据记录的同时,还增加了绝缘检测、

充放电次数记录、

电池故障分析与在

线报警、电池离散性评价体系、

与充电

机通讯实现安全充电等功能;

● S O C 估 算 方 面 ,先 后 采 用 了

O C V - S O C 对应关系、安时计量加自

放电、

充电效率等修正,

以及采用双卡

尔曼滤波的预测方法(成功的运用到

二汽混合动力电动汽车)

●系统结构方面,分别设计了集

中式、

集散式和分散式结构,

满足不同

车型的需要;

●辅助设备方面,自主开发了地

面监控软件、

手持系统、

便携式检测设

备及车载液晶显示屏。

北京交通大学电池管理系统以其

性能稳定、可靠性好、检测精度高、功

能齐备、方便耐用等优点得到广大用

户的一致好评。

至今为止,部分产品已

经实现批量生产和使用,用户包括国

家电动汽车运行试验示范区(纯电动

中巴、铅酸)、东风汽车集团(混合动

力 大 巴 、镍 氢 )、北 京 公 共 交 通 控 股

(集团)有限公司(双源无轨电车、铅

酸)、北京121示范线(纯电动大巴、铅

酸 、锂 电 )、银 川 铁 通( 通 讯 基 站 、铅

酸)、北京奥运用电动大巴(纯电动大

巴,锂电)。经过多年的研究、经验的

总结以及实际运行数据的分析,北京

交通大学的电池管理系统取得重要的

发展。特别是承接了北京奥运电动汽

车电池管理系统的设计研发工作以

来,北京交通大学投入了更大的人力

物力,

以奥运锂电池为试验对象,

着手

搭建电池及其管理系统的试验平台,

nsight

透 视