第 25 卷  第 9 期

 

电子测量与仪器学报

 

Vol. 25

 

No. 9

 

2011 年 9 月

 

JOURNAL OF ELECTRONIC MEASUREMENT AND INSTRUMENT

 

· 787  · 

 

 

本文于 2011 年 6 月收到。 
*基金项目:  江苏省科技支撑(工业)项目(编号: BE2010154)资助项目。 

DOI: 10.3724/SP.J.1187.2011.00787

 

混合电动汽车电池管理系统设计

*

 

宋雪桦

1

   

吴和生

1

   

刘锦娟

1

   

孙金虎

2

   

薛小莉

2

   

张育华

2

 

(1.  江苏大学计算机科学与通信工程学院通信工程系,  镇江 212013; 2. 镇江恒驰科技有限公司  镇江 212009) 

摘

    要:  目前已存在的电池管理系统相对薄弱,  对电池实时工作状态和一些故障很难监控。设计了适用混合电动汽车上动

态均衡式的电池管理系统(BMS)。硬件系统采用 MC9S12XEP100 微控制器(MCU),  通过分析电池管理系统的原理和特点,  分别
进行了上、下位机软件的设计,  实现了安时法和 Kalman 两种剩余电量 SOC 算法的交互应用,  优化了 SOC 估算,  满足了系统估
算 5%以内的误差要求,  实验最终结果误差为 3.3%。同时解决了系统硬件掉电问题,  实现上位机直接对数据的显示。测试实验
表明系统达到了预期的目标。 

关键词

:  电池管理系统；剩余电量 SOC；微控制器 

中图分类号

: U469.72      文献标识码: A    国家标准学科分类代码: 520.40 

Design of battery management system for hybrid electrical cars 

Song Xuehua

1

  Wu Hesheng

1

  Liu Jinjuan

1

  Sun Jinhu

2

  Xue Xiaoli

2

  Zhang Yuhua

2

   

(1. Department of Computer Science and Telecommunication Engineering, Jiang Su University, Zhenjiang 212013, China; 

2. Department of Research & Development Hents Technologies Inc. Zhenjiang, Jiangsu, Zhenjiang 212009, China) 

Abstract: The existed battery management system is relatively weak in the battery real-time monitoring. The real 

work of the battery status, fault is difficult to monitor.This paper presents a battery management system (BMS) for hy-
brid\electrical cars based on MC9S12XEP100, including hardware architecture and software development, and also 
analyses the principles and characteristics of battery management system. The upper computer and lower MCU soft-
ware were designed, with the realization of SOC Algorithm by applications of AH metering and Kalman Filtering. Op-
timizing SOC calculate. Meeting the requirements of the calculation error of SOC 5%, and the end result error was 
3.3%. The problem of data loss due to hardware power-down was resolved by designing calculations, with implement-
ing the storage of data on computer. The results of simulation and tests show that the development of this system meets 
the design objectives. 

  Keywords: battery management system; state-of-charge(SOC); MCU 

 

1    引    言 

随着汽车电子技术,  电池技术的发展,  现代的

电动汽车或者混合动力车采用更加先进和智能化的
电池管理系统,  但是也存在着问题,  比如,  电池剩余
电量计算,  电动车能量回收等问题,  为了保证电池
良好的工作性能以及更好地延长电池使用时间,  需
要对电池组进行有效的控制和管理,  电池管理系统
就显得尤为重要

[1]

。 

电池管理系统(BMS)就是对电池组中的电池各

种状态进行实时的监控,  是一种具有高精确性、实时
性和多任务性的控制系统。通过对电池剩余电量
(SOC)的准确估算,  合理有效的控制充放电,  优化电
池的性能参数,  提高电池使用寿命。电池管理系统主
要有以下 3 个功能:  

1)  精确地监测电池电流和电压,  这两个参数是

电池管理系统运行的关键所在。 

2)  在得到正确电池性能参数的情况下,  通过相

关的算法实现对剩余电量地准确计算。 

3)  采用一个分布式结构的系统实现在系统内部