电池管理系统(BMS)及其均衡充电的方法.pdf

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1、第29卷第3期上海工程技术大学学报Vol．29No．32015年9月JOUＲNALOFSHANGHAIUNIVEＲSITYOFENGINEEＲINGSCIENCESept．2015文章编号:1009－444X(2015)03－0213－05电池管理系统(BMS)及其均衡充电的方法陈洋，李荣正(上海工程技术大学电子电气工程学院，上海201620)摘要:电池管理系统的优劣直接影响动力电池性能的发挥以及整个系统的安全性．从锂电池的特点出发，设计了相关的硬件电路和控制软件，提出一种对串联锂电池组的有效管理方法，实现对串联锂电池组工作状态下的监控．实验结果

2、证明，系统能对串联锂电池组高效、安全的使用提供有效的保障．关键词:电池管理系统;均衡控制;新能源;串联锂电池组中图分类号:TM912．9文献标志码:ABatteryManagementSystem(BMS)andMethodofItsBalancedChargingCHENYang，LIＲongzheng(CollegeofElectronicandElectricalEngineering，ShanghaiUniversityofEngineeringScience，Shanghai201620，China)Abstract:Batteryma

3、nagementsystem(BMS)isdirectlyaffectingontheperformanceofpowerbatteryandthesafetyofthewholesystem．AccordingtothecharacteristicsofLi-ionbatteries，therelatedhardwarecircuitandcontrolsoftwareweredesigned，theeffectivemanagementmethodofLi-ionbatterieswasproposed，andthemonitoringofs

4、eriesconnectedLi-ionbatteriesinworkingstatuswasachieved．TheexperimentresultshowsthatthesystemcanprovideaneffectiveprotectionforefficientandsafeuseofseriesconnectedLi-ionbatteries．Keywords:batterymanagementsystem(BMS);balancedcontrolling;newenergy;seriesconnectedLi-ionbatterie

5、s能源危机和环境污染已然成为影响社会发展因素．近年来，虽然我国在电池管理系统技术方面的两大难题，当今世界各国都在致力于解决这两大取得了很多突破，但是在数据采集的可靠性和安全［1］难题．在世界各国人民不断呼吁“低碳生活”的性等方面仍需进一步改善．电池管理系统(BMS)背景下，新能源开始占据着越来越重要的地位，锂及其均衡充电的方法尤其注重系统数据的可靠性，电池作为新能源的一部分，得到了空前的发展．尤确保锂电池组的安全使用．其近年来电动汽车的发展，更将锂电池的应用推向1系统介绍一个新的高峰．我国政府和企业不断加大对电动汽车产业的投入，迫切希望提升电动汽

6、车的自主研发由于功率和电压的限制，锂电池在大多数应用［2］能力，而电池管理系统正是制约其发展的关键场合都需要串联使用，然而锂电池在容量、内阻、自收稿日期:2015－04－08作者简介:陈洋(1991－)，男，在读本科生，研究方向为控制科学与工程．E-mail:38311480@qq．com通信作者:李荣正(1960－)，男，教授，硕士，研究方向为控制科学与工程．E-mail:lrz@sues．edu．cn·214·上海工程技术大学学报第29卷放电率上的不同很容易造成电池容量的差异，因为“木桶效应”的存在，整个锂电池组的有效容量就［3］会取决于最小

7、容量的单体电池．除此之外，确保锂电池在使用过程中的安全性也同样具有挑战．因此，为锂电池组配备电池管理系统以确保电池组高效、安全的使用就变得至关重要了．电池管理系统及其均衡充电系统主要由主控单元、电池电压转换单元、充电控制单元、均衡放电单元组成．主控单元主要负责电池电压、负载电流、环境温度的采集和显示，电池的均衡判断，以及其他异常状态的处理;电池电压采样单元负责将单节图1系统结构框图锂电池端电压的模拟信号转换为数字信号;充电控Fig．1Diagramofsystemstructure制单元主要负责充电过程中充电电压和充电电流液晶显示电路的设计．系统

8、主控芯片选用了STC的控制;均衡放电单元负责在电池电压达到放电阈系统的单片机，其单时钟/机器周期(1T)的工作模值时提供一条能量释放通道