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第23卷 第6期 · 68 ·

電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào) Vol. 23 No. 6 2009年6月

JOURNAL OF ELECTRONIC MEASUREMENT AND INSTRUMENT

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電動(dòng)汽車(chē)分布式電池充放電管理的研究

黃海宏 王海欣 莊 翔 吳黎麗

(合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院, 合肥 230009)

摘 要: 根據(jù)電池組在電動(dòng)汽車(chē)上的使用要求, 設(shè)計(jì)出基于RS485總線的分布式電池管理裝置, 其由若干測(cè)試模塊和一臺(tái)監(jiān)測(cè)和顯示模塊組成。每節(jié)電池配備一臺(tái)測(cè)試模塊, 測(cè)試單元內(nèi)置自帶模數(shù)轉(zhuǎn)換的單片機(jī), 解決了電池單體電壓和溫度的實(shí)時(shí)精確采集問(wèn)題, 采用分段插值法預(yù)測(cè)單體電池的剩余電量, 為分析電池狀況提供依據(jù)。在電池充電時(shí)實(shí)施PWM分流法, 監(jiān)測(cè)和顯示模塊分析各節(jié)電池狀況, 通過(guò)測(cè)試模塊內(nèi)部的PWM分流電路, 實(shí)現(xiàn)單節(jié)電池的均衡充電, 克服電池間的不一致性。

關(guān)鍵詞: 電池管理；RS485總線；均衡充電；PWM分流

中圖分類號(hào): TM912 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類代碼: 530.4130

Research on distributed battery charge-discharge management in electric vehicle

Huang Haihong Wang Haixin Zhuang Xiang Wu Lili

(Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

Abstract: According to the application requirement of battery bank used in electric vehicle, a distributed battery management device based on RS485 bus is designed. The device is composed of measuring modules for each battery, a monitor, and display module. The measuring module contains a single chip microcomputer with AD, realizes precision measurement to voltage and temperature of each battery. The method of subsection insert value is adopted to forecast the spare capability of each battery, thus the status of batteries can be estimated. When battery bank is charged, PWM distributing method is carried out. The monitor and the display module analyze the status of each battery, PWM distri-buting circuit in measuring module realizes the equalization charge for single battery. So the disequilibrium among bat-teries can be overcome.

Keywords: battery management; RS485 bus; equalization charge; PWM distributing

1 引 言

電池是電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源, 在電動(dòng)汽車(chē)中占有重要的地位。如何有效管理和監(jiān)控電池一直是電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)之一, 電動(dòng)汽車(chē)的電池管理系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)必不可少的重要組成部分。

為了適應(yīng)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展, 不斷有性能更高、價(jià)格更便宜的電池研制出來(lái)。與電機(jī)和電池技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)相比, 電動(dòng)汽車(chē)電池管理還不是很

成熟, 電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)基于微處理器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 對(duì)電池實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)和診斷, 每節(jié)電池的情況應(yīng)及時(shí)顯示在駕駛員儀表板上, 并能對(duì)汽車(chē)行駛過(guò)程中的電池剩余電量進(jìn)行估算, 將信息及時(shí)反饋給駕駛員。通過(guò)監(jiān)測(cè)和控制單個(gè)電池的性能, 最大化電池的充放電效果, 保證電池可靠運(yùn)行, 都是電池管理系統(tǒng)應(yīng)解決的問(wèn)題。

從電動(dòng)汽車(chē)的使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn), 單個(gè)電池的壽命遠(yuǎn)比電動(dòng)汽車(chē)中的電池壽命長(zhǎng), 研究表明這是因

本文于2008年11月收到。