基于

CAN 总线的分布式电池管理系统

1  前言

    随着高科技及其产业的迅速发展，大存储容量的电池组能源系统已经越来越被人们所重
视，在很多领域中都得到广泛地应用，如在汽车产业发展的新方向、新热点

——电动汽车及

混合动力车的研究及产业化中，将作为车载能源的主要供给者。

    蓄电池组是由一定数量的单体电池串联组成的，它可以进行百次至千次的充放电；在使
用中必须注意其各个单体电池的各种特性、电池温度、电池的剩余电量及总电流等参数，因
为这些参数直接影响电池的使用寿命，必须做到优化运行和有效监控，防止电池出现过充、
过放及温度过高等问题，从而延长电池的使用寿命和降低成本，特别是提高电池的可靠性。
可以把给电池组配套的电子、控制及数字技术称为数字

“电池电子技术”。同样在汽车的电子、

数字技术中，已经使用多个

CPU 完成各种参数、功能的控制问题，考虑汽车的安全性，运

行必须十分可靠，于是发展了并联的独立多个系统结构，再由现场总线联接，组成统一的
大系统。

2  分布式结构的管理系统

2.1  系统结构

    系统要实现不同类型的多种功能，集中的或中央处理方式无法满足安全性要求，自然要
采用分布式结构

 ； 系 统 的 工 作 环 境 恶 劣 ， 常 处 于 强 电 磁 干 扰 及 脉 冲 电 流 的

 

干

 扰 下 ， 为 了 确 保 可 靠 性 ， 考 虑 采 用 和 发 展 了 高 性 能 CAN 现 场 总 线 作 为

 

通

 讯 系 统 ； 而 且 CAN 总 线 在 汽 车 上 已 使 用 很 久 ， 具 有 很 强 的 抗 干 扰 性 ，

 

同

 时 该 技 术 比 较 成 熟 ， 已 成 为 汽 车 使 用 通 讯 的 标 准 。 因 此 ， 在 系 统 的 内 部

 

通

 讯 以 及 跟 外 部 通 讯 都 采 用 CAN 总 线 来 实 现 。

    本分布系统是以 CPU80C552 为公用模块平台来设计的，由于 CPU 存储空间及运算的有
限性，必须采用多

CPU 来分别实现管理系统所需的各种功能。完成的基本系统由四个模块

并行组成：数据采集、均衡充电、电量估计及通讯显示；各个模块分别实现其功能，通过
CAN 总线进行数据通讯，能够实现单电池电压、总电压、充放电电流、温度的采集和测量，
电量估算。同时，系统还具有很强的扩展性，可以进行具体的电池诊断和电池安全性能保护
等功能的研究和开发。在锂电池的管理系统中，

108 只电池采用 9 块测量主板，再加上 4 块

基本板，共计

13 块板。