程良燕

(安徽城市管理职业学院 轨道交通学院，安徽 合肥 230011)

随着我国物流快递行业的快速发展，小型电动物流车应用越来越广泛，如何降低其成本并实现安全、信息化管理，是小型电动物流车生产企业亟待解决的问题[1]。这就要求设计一种高性价比的智能化电池管理系统(battery management system，BMS)，即该BMS不仅应具有硬件成本低的特点，还应具有软件开发成本低且运行效率高的特点[2-3]。本文的低成本BMS自制样机以STM32F072为主控芯片，通过设计相应的软件，以实现对小型电动物流车锂电池的安全和信息化管理。

1 BMS结构与功能

本文的BMS结构如图1所示，由主控单元(main control unit，MCU)、模拟前端(analog front end，AFE)、库仑计/电流采样单元、均衡电路、充放电单元、系统电源休眠及待机唤醒单元、电池电加热单元、液晶显示器(liquid crystal display，LCD)触控屏单元及外围接口单元等组成。

图1 BMS结构

MCU负责对系统所有开关量及模拟量进行采集与计算，并结合预先标定的参数及控制逻辑，对系统进行安全管理与通信，控制电池组的充放电、均衡电路、系统电源休眠和待机唤醒以及系统荷电状态(state of charge，SOC)的计算等。AFE实现对电池电压和温度的采集，与库仑计/电流采样单元共同作用以实现对电池电流的采集，并通过I2C与MCU进行通信，用以实现对电池电压、温度、电流的计算及测量。均衡电路实现电池组的充电均衡和放电均衡，并结合均衡控制策略对电池组各串联电压进行均衡，避免短板效应，从而保持电池组处于最佳状态。电池电加热单元可在低温环境下提高电池能量利用效率。……