基于VB的电动汽车动力电池管理系统

任品鼎 张宏鹏 王慧慧

摘要 本文介绍了一种基于VB的动力电池管理系统。该系统利用不同的传感器将电压、电流、温度等信息采集和处理并送至A/D板卡，经上位机采集后，完成soc计算和决定是否需要实现电池的均衡控制等。实验结果表明，本电动力池管理系统基本实现了电池的最大化利用，保证了电池安全可靠的运行。

【关键词】VB 电动汽车 电池管理系统 SOC

近年来，我国政府大力推广电动汽车，《“十三五”节能减排综合工作方案》中更是指出，到2020年新能源汽车等绿色低碳产业总产值突破10万亿元，成为支柱产业。电动汽车日益成为人们关注的热点和焦点。动力电池是电动汽车的核心部件，如何高效地利用电池的能量，增加电池的使用寿命，做到节能减排，己然成为研究热点。动力电池管理系统（BMS）既能够估算出剩余电量SOC，确保soc在合理的工作范围，又可以实现电池的均衡控制，减轻单体电池间的使用差异，延长其使用寿命，增强使用安全性。因此，电池管理系统（BMS）的研究越来越受到人们的重视。

1 BMS硬件设计

本文以公园或景点的观光电动汽车为研究对象，设计了一套BMS系统。

该电动汽车本文所涉及的观光电动汽车使用的是型号为3-DG-190的铅酸蓄电池，单体电池电压为6V，由8个串联而成电池组。为了监测动力电池组的各个参数和估算动力电池SOC，本文共涉及了17路采样电路，分别采集电池的电压（8路）、电流（1路）和温度（8路）;9路开关控制量，包括用以实现对电池组充放电判断（1路）和对电池组均衡判断（8路）。所有采集的信息可通过CAN总线传输到整车的控制单元。当电池出现故障时，通过控制开关量，将故障电池断开，以保证电池的故障不会影响到整车的安全。BMS整体设计结构图如图1所示。

本文采用霍尔电压/电流传感器对电池组的电压/电流进行采集检测;采用Ptl00实现其温度的检测;采用直流法测量电池内阻;采用卡尔曼滤波法实现对sOc的估算。数据信息的采集使用了研华公司的PCI-1713数据采集卡，实现电压/電流/温度的采集;电池的充放电和均衡控制利用了PCI-1756板卡。本文所设计的BMS硬件电路如图2所示信号调理及驱动电路实物如图3所示。

2 BMS软件设计

BMS软件系统是基于VB开发的，包含登陆界面、主界面和相应的子界面，如参数波形界面、报警界面等，可实时显示电池组每个单体电池的电压、温度和电流，并存储到Excel中;可根据采集到的数据信息，利用卡尔曼滤波法估算SOC并显示;当单体电池的电压/电流与出厂设置的正常工作范围不匹配时，即认为异常，并发出报警信号。图4为系统软件流程图，图5为主界面显示图。

3 整机系统调试

将信号采集、调理及驱动电路、A/D采集卡、I/O接口卡与工业计算机连接，组成BMS系统的硬件平台;在计算机上安装自编的基于VB的BMS软件系统，组成整机系统，进行联合调试。本文采用常见的公园或景点用纯电动汽车，如图6所示。

4 结语

整车调试试验结果表明，本文所设计的动力电池管理系统（BMS）基本实现了蓄电池组能量的最大化利用，保证了蓄电池组运行的安全可靠，验证了卡尔曼滤波法估算SOC的有效性和准确性。

参考文献

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