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纯电动汽车电池管理系统的研究

2020-11-20吴博敏

装备维修技术 2020年3期
关键词:动力电池电动汽车

吴博敏

【摘要】进入新时代之后,各个行业都发生了翻天覆地的变化。能源的紧张导致很多资源都逐渐出现了替代品,新能源时代已经拉开了序幕。交通的拥挤,环境的污染以及能源的缺少都推动着汽车行业开始了向新方向的发展。本文以汽车为研究对象,详细分析了纯电动汽车电池管理系统。

【关键词】电动汽车;电池管理系统;动力电池

1. 简述纯电动电池管理系统

社会在不断的发展和进步,科技的高速发展为人类的生活带来了更多的可能性,汽车便是人类生活变化中重要一部分。从以往的燃烧汽油汽车到纯电动汽车的转变,不仅可以减少能源的使用,同时也保护了环境,减轻了环境的污染。纯电动汽车的开发,其中最为重要的便是电池。动力电池是纯电动汽车的力量源泉,笔者在本文中将对纯电汽车的电池管理系统进行详细的分析。

相关的开发者和设计者在研究纯电动汽车的过程中,其中最为重视的便是对电池管理系统的开发的研究,作为汽车的动力源泉,可以说最为重要的一个环节。电池管理系统直接联系着电池的使用状态。其能够做到实时监控,以便可以通过对电池参数的监控来分辨电池的核电状态,从而让驾驶员可以以此来分析汽车的状态以及汽车是否可以继续进行行驶。同时,电池管理系统还可以实时控制电池的使用,防止电池发生诸如过压,或者过流,过高温的一些情况。当汽车安装上合适优异的电池管理系统之后,可以对实时测试电池的使用性能以及使用状态,从而更好的保护电池,增加汽车的使用寿命。

2. 电池管理系统分析

2.1. 系统结构

纯电动汽车为了满足能够将电力供给给全车使用,通过将电池分组串联,以此来形成一个整体的高压电源来为车辆供给能源。故而在面对庞大的电池串联,电池管理系统必须能够对每一块电池都做到完全的掌控,同时对于各个电池之间的交流也需要进行合理的安排。从整体的角度进行分析,电池管理系统采用的便是分布式网络控制。对车内的每块电池都进行电池测控模块的安装,同时将这些模块同管理系统的中央控制器联系起来,这种连接可以让电池和管理系统成为一个整体,方便管理系统对每一块电池进行监控测试。此外,中央控制器辅助上RS232总线以及CAN总线接口来对监控到的信息进行处理和显示,方便驾驶者可以实时了解到有关车辆的信息。

2.2. 电池管理系统主程序

纯电动汽车电池管理系统是一个复杂的构成,电池管理运作的整个过程如下。首先,减刑系统初始化。当系统初始化成功以后,接着进行闭合母线继电器,随后读存储器进行电池的信息的采集以及对电池中出现的故障进行诊断和处理。而对于是否充电的判断,系统对于电流进行判断,查看电池是处于放电状态还是充电状态,倘若电池需要充电,系统则启动定时器,设定好时间,同时对BP神经网络权值进行更新。当进行完一系列之后,系统最后进行SOC估算,进行均衡管理,通信管理,储存数据一系列的行为,之后结束这一整个流程。

而对于系统初始化子程序,则通过一个流程图来展示,如图1所示:

2.3. 电池管理系统功能

电池管理系统有着复杂且多样化的功能。一,参数检测。电池管理系统可以随时随地的检测电池的状态并采集相关有用的信息。同时,对于电池中的电池总电压,总电流以及电池的测点温度的相关参数信息都会进行统计和整理,以此来保证电池的顺利工作。二,剩余电量估计。燃油汽车中有专门的油表可以进行剩余油量的统计,同时纯电汽车也会进行相关的电量估计。为了让驾驶员能够实时观看剩余电量,电池管理系统及时的采集电池充放电的电流和电压,并通过中央控制器实时传播到显示器之上,让驾驶者可以判断出汽车的状态。三,充放电控制。如果燃油汽车可以通过加油人员自行控制什么时候停止加油,那么纯电汽车则需要电池管理系统来进行这一环节的操作。这样在没有人为管理的情况下,汽车可以通过电池管理系统自行进行停止电量的供给。此外也有热管理,均衡控制和故障诊断,信息监控以及参数标定等。电池管理系统的这些功能可以全面到纯电汽车的方方面面,以此来加强车主对汽车的管理。

2.4. 系统软件设计

中央控制器的运行依赖于系统的软件设计。设计人员通过进行C语言编写,以此来根据汽车所需要的各项功能进行相应的程序编写。这些程序分为标定子程序,SOC估计子程序以及故障分析子程序,通过汇编相关的程序语言,以此来使得电动汽车可以顺利运行。上机位主控程序如表1所示。

这种程序设计可以对大量的信息进行收集和处理,并且存储下来,方便驾驶者可以随时随地的进行查看,同时当出现故障的時候,也可以进行相关的检测,以此来进行问题的解决。

3. 小结

综上所述,新能源汽车的出现带动着一个新领域的出现。纯电汽车电池管理系统的研发和设计,同汽车的性能和使用寿命息息相关。相关的设计人员和研发人员需要精细到每一个系统板块甚至每一个步骤,以此来确保管理系统的顺利开发。

【参考文献】

[1]周伟伟.纯电动汽车电池管理系统关键技术解析[J].科学技术创新,2017,(33):181-182.

[2]邹宸,祝乔.电动汽车电池管理系统简介与研究[J].电工技术,2019,(22):176-177,180.

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