麻金龙，夏超英，蔡　奔

(1．天津大学自动化学院，天津　300072；2．柳州五菱汽车有限责任公司，广西柳州　545007)

0　引言

精确有效的电池管理系统，不仅可以延长电池组的使用寿命，也提升了电动汽车的安全性能[1]。由于锂电池具有高能量密度的优势，逐渐成为未来电动汽车的主要动力来源。文中以磷酸铁锂电池为研究对象，根据电池组的结构特点和要求，设计出了高精度的实时采集单元。

1　电池管理系统总体结构

该设计所针对的动力电池组是由108节磷酸铁锂电池单体串联而成，额定容量为60 A·h．整个动力电池组分为3个电池箱，每个电池箱又分为3个电池包，其中每个电池包具有12节磷酸铁锂电池单体。电池组通过外部线缆、正负极接触器以及熔断器连接成一个整体。因此，为了确保传输数据的可靠性，设计采用了基于双CAN的分布式电池管理系统，结构如图1所示。

图1　电池管理系统总体结构框图

整个电池管理系统(BMS)由电池管理单元(BMU)，电池控制单元(BCU)，9个单体电压温度采集单元(BVT)以及上位机系统组成。各单元在电池管理单元的协调下完成数据采集、均衡控制、SOC估算、CAN通信和故障诊断等任务。9个BVT与BMU，BCU共同组成一个内部CAN总线网络。而BMU与整车控制器(VCU)通过外部CAN网络进行通信。

BMU选取了汽车级单片机XC2785作为控制芯片。XC2785是一款高性能16位微控制器，具有五级流水线结构和集成DSP功能的MAC单元，可满足实时嵌入式控制应用的高性能需求。XC2785体系架构经过优化设计，具有更高的指令吞吐能力，对外部激励(中断)的响应时间更短。……