李旺

摘要：我国是世界上最大的发展中国家，也是汽车保有量、生产量最多的国家，随着我国人民不断富裕，汽车的保有量在很长一段时间内会持续大幅度增长。按照这一趋势，到2025年，我国汽车保有量预计将会超过2亿。新能源的使用会大大减少我国汽车对石油能源的依赖，并且会降低由于汽车尾气带来的环境影响。新能源汽车的动力源以纯电能为主，并且电能在汽车中是消耗能源，必须在使用一段时间后进行充电，因此，对电池的管理就显得非常重要。良好的电池管理系统应该具有较强的充电能力、监控能力和保护电池的能力。

关键词：新能源汽车;电池管理;充电

一引言

在科技高速发展的21世纪，不可再生能源的消耗量不断增加，导致人类对新兴可再生能源的需求十分迫切。电能属于一种典型的可再生能源，并且是一种清洁能源，人类目前对石油化工等原料的使用不仅消耗了不可再生能源，而且对人类生活环境造成了严重的污染。在整个世界范围内尤其发达国家和发展中国家，燃油汽车保有量不断提升，导致汽车尾气的排放与日俱增。因此，以电力为动力手段的新能源汽车成为了人类汽车行业的发展重点和趋势。新能源汽车最大的优势就是环保，并且依赖可再生能源，可以降低对人类生活环境和自然资源环境的破坏，但其最大的劣势则是充电时间较长，并且依赖固定的电池。

二文献综述

（1）国外研究现状

由于国外对新能源汽车的研发较早，其有效配套设施研发也相对较早，并且技术成熟。目前国外已经问世的新能源汽车电池管理系统已经能够兼容市面上主流的新能源汽车。

目前不仅仅是宝马奔驰推出新能源汽车，日本的丰田汽车也开始推行新能源汽车。已经取得了较为突出的技术成果，并且已经开发出各类充电管理系统，在高速公路、住宅区和市区指定公共区域完成了电池设置的部署。这些公司在研发智能化充电管理系统方面占有“先手优势”并已经积累了较为丰富的经验。美国的知名大学ViUanova2019年联合本土汽车生产公司完成了电池的有效测试，并引入了模糊逻辑预测的研究方法;美国知名大学Toxed提出了BMS系统，为后续相关技术研发提供有效参考依据;美国的世界知名汽车生产商通用公司研发并已经投入使用了EVI电池管理系统;美国AC Propulsion公司在美国政府科研基金的支持下研发出了具有较高充电性能的BatOpt管理系统。

日本在2019年继续在新能源领域取得阶段性突破，在电池管理系统方面实现精确的剩余电量估算，实现精准的测量，且续航里程数也得到提升。韩国的步伐也是比较快的，一直追赶亚洲霸主的地位，首尔大学自动化控制学院跟通信学院联合控制开发了一款对新能源汽车的电池监控管理系统有测量功能的软件，可以实现对电池的管理、充放电控制以及一点均衡管理的功能，进而可以更进一步的控制新能源汽车的最大功率。同时韩国还开发了一款软件SUMSUNG芯片，可以检测跟控制整个充电桩监控管理系统，是电池管理系统的技术又成熟了很多，不断推动其发展。

正如GlenCurrie、RobinEvans、CohnDuffield和IvenMareels在《PolicyOptions t0 Regulate PV in Low Voltage Grids-Australian Case with InternationalImplications》文章中展示了对澳大利亚案例的社会技术评估，它对能源政策和监管具有国际影响。澳大利亚是全球少数几个面临国内光伏（光伏系统）采用50%以上馈线连接的地方之一。这导致了网格问题，并且是一个全球性的新兴问题。

Rajeshree Ramjug-Ballgobin和Roopesh Fowdar在《Application ofmetaheuristic control strategies to voltage regulation》提出了四种适用于两种现有电池模型（一阶和四阶）的控制器，该控制器具有一种考虑非线性的I型激励系统。采用基于杂草优化算法的PID控制器和自适应神经模糊接口系统控制器，在突然电压波动的情况下调节发电机的输出。经过试验，结果表明，由于大多数系统在超调、稳态误差、沉降时间和上升时间等方面都改善了无补偿系统的响应，因此具有很好的应用前景。总体最佳c控制器被发现是基于Java的PID，因为它的响应以及它快速收敛到最佳适应度的能力，可以运用到我们的生产生活中。

（2）国内研究现状

早在十三五规划期间，新能源汽車的相关课题研究就出现在会议当中，最近几年一直对新能源汽车加大扶持力度。在混合动力车当中用到的电池组里面就有电池管理系统，对电池组有电流电压的信息采集，有控制芯片对其采集来的数据进行处理，还有显示器显示采集到的和处理完之后的数据。我国最近几年新能源汽车继续发展，比亚迪汽车2019年继续推出新能源汽车，即唐、宋、秦之后继续推出相关的主题新能源汽车。该款新能源汽车用的电池组就是锂离子电池，该课题也一直是我国长期研究的主要课题之一，任重而道远。

三电池管理系统概述

电池管理系统是电池与新能源汽车之间连接的纽带，其中每一个环节都是相互联系的。其电池管理系统框图如图1.1所示。

1.监测电池状态

电池管理系统对所有涉及的数据进行采集，通过控制系统对数据进行处理来明确该系统目前处于的状态。通俗的讲，BMS的监测状态是其所有功能实现的前提条件，也是其最基础的功能之一。

2.估计剩余电量

SOC估算是电池管理系统的核心问题，通过对新能源汽车进行准确的SOC估算，可以明确汽车还能行驶的里程数，给驾驶者提供一定的依据。

3.安全管理

安全管理主要指对电池进行安全保护。安全重于一切，是一切的前提保证。

4.电池组均衡管理

电池组均衡管理，主要针对每一节单体电池的电量均匀分布，不会出现电量不均衡导致影响整体的使用寿命的问题。单体电池的电量出现不统一就会造成电池组出现虚电的状态，电量显示为100%，其实内部的电量可能在85%左右，影响新能源汽车的正常行驶，给驾驶者造成一定的干扰。

5.热量管理

在充电的过程当中会产生热量，将热量进行及时排出也是其一项功能。

6.通信功能

电池管理系统与新能源汽车的设备之间的信息传递是必备的要素，通过数据线或者串口进行内部的数据交换，从而实现电池管理系统的功能。

四、总结

目前，新能源汽车电池管理系统出台相应的行业标准和国家建设标准。本文从新能源汽车电池管理系统的需求进行分析，结合当前新能源汽车大力发展的趋势，对新能源汽车电池管理系统的研发更加深入了，以开发出具有高性能、可靠性强且安全系数高、各项数据估算准确的电池管理系统。