如今，新能源汽車已逐漸走進人們的視野，其中最為常見的當屬電動汽車，其“輕型化、低能耗、智能續(xù)航”的特點能夠滿足人們日常“早出、晚歸、夜充電”的生活需求。而電動汽車的創(chuàng)新技術在于電池，這是新能源體系中最為核心的組成部分，也是是電力能源中不可或缺的部分。本文將重點分析電動汽車電池生產管理系統(tǒng)。
電動汽車電池生產管理系統(tǒng)概況
坦白地說，電動汽車電池生產管理系統(tǒng)主要用于保護和管理電動汽車的電池資源，不僅要保證電池在使用過程中的安全可靠，而且要合理均衡的使用電池以達到延長電池的使用壽命。電池生產管理系統(tǒng)是駕駛者與電動汽車之間溝通的紐帶，對于電動汽車的性能起著舉足輕重的作用。
從安全性角度分析，電池生產管理系統(tǒng)部署與應用重提升電動汽車安全可靠性以及強大的抗干擾能力，實現對電池電壓、電流、溫度數據進行采集，SOC計算，電池狀態(tài)檢測，實現人機交互等功能。
電動汽車電池生產管理系統(tǒng)功能介紹
根據電池生產管理系統(tǒng)的功能需求，系統(tǒng)BMS分成了五大模塊，即主控模塊、顯示模塊、采集模塊、均衡模塊和上位機模塊。
1.主控模塊
主控模塊用于控制整個BMS的運行，通過CAN總線、串行總線、SPI總線等與顯示模塊、均衡模塊和采集模塊進行通信?？刂撇f(xié)調各模塊的工作，完成對電池組總電壓、總電流的統(tǒng)計與計算，實現對SOC的計算，根據用戶指令完成電池的充放電工作，將采集到的數據存儲到U盤存儲器中。同時通過對采集到的數據進行分析，診斷出系統(tǒng)當前的運行狀況，對系統(tǒng)錯誤或故障進行提示。
2.顯示模塊
顯示模塊主要用于提供用戶查看系統(tǒng)運行狀態(tài)數據，向用戶進行報警提示等作用。除此之外，顯示模塊還具有系統(tǒng)參數設定功能。
3.上位機模塊
上位機模塊主要用于實現歷史數據的導出功能。同時提供用戶對歷史數據的分析功能。最后，還應該提供系統(tǒng)參數設定功能，以U盤為傳輸媒介向主控模塊提供系統(tǒng)參數信息。
4.均衡模塊
充電電池存在使用壽命問題，長期不均衡的使用電池會造成部分電池壽命下降的問題，從而影響整個電池系統(tǒng)的運行。均衡模塊實現當電池箱內電池電壓不一致超過規(guī)定值時(及長期消耗部分電池的電量)，在充電電流小于一定值后，可自動對電池進行均衡，保證各電池之間使用量的均衡。
5.采集模塊
采集模塊實現對電池組進行電壓、電流、溫度的采集工作。整個管理系統(tǒng)由多個采集模塊功能，每個采集模塊用于控制一個電池組，可測量16節(jié)電池端電壓及16個測量點溫度和1路風扇控制，安裝在每個電池箱內。
電動汽車電池生產
電動汽車電池BMS系統(tǒng)
電動汽車電池BMS系統(tǒng)中元器件選型包含處理器芯片、電壓采集、溫度采集、均衡控制、CAN通信、U盤讀寫、顯示屏以及語音報警，具體參數如下所示：
(1)處理器芯片：R8C/23 群瑞薩單片機。
(2)電壓采集：ADS1146IPW數模轉換器。
(3)溫度采集：CD4051BM。
(4)均衡控制：74HC595。
(5)CAN通信：SN65HVD1050。
(6)U盤讀寫：CH376。
(7)顯示屏：DMT80480T070_18WT液晶觸摸屏。
(8)語音報警：WTH080，LM386。
而電動汽車電池BMS系統(tǒng) 硬件部分則采?。?(1)在瑞薩單片機和CAN總線收發(fā)器之間加入高速光耦隔離器，同時增加共模電感，熱敏電阻等保護措施;(2)為了避免底線竄擾問題，將單片機工作電源與電動車電源地線進行隔離;(3)數字溫度傳感器使用屏蔽電纜封裝，并將屏蔽地搭鐵，CAN總線選用屏蔽雙絞線;(4)PCB板制作盡量加大線間距，以降低導向間的分布電容并使其導向垂直，以減小磁場耦合，減小電源線走線有效面積及選用性價比高的器件等。
電動汽車電池BMS系統(tǒng) 軟件部分是在SOC的估算上采用的是現在比較成熟的方法。根據電動汽車的工作狀態(tài)(駕駛、靜置、充電)，分別采用安時法、開路電壓法進行SOC估算，在采用安時法簡單有效的基礎之上，在特定條件下采用加權安時法進行SOC校正，消除安時法帶來的累計誤差。
在軟件設計過程中采用了多種抗干擾設計，即數字濾波算法、冗余法、軟件陷阱發(fā)、看門狗等技術，防止程序失序，保證系統(tǒng)正常運行。
總之，電動汽車電池生產管理系統(tǒng)運行流暢，能夠正確的采集到電池的電壓、溫度、電流等數據信息，雖然與手動測試的結果存在一定的誤差，但誤差值范圍在可接受范圍內，對系統(tǒng)正常運行的影響可以忽略。系統(tǒng)能夠根據采集到的數據動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)運行過程，及時向用戶反饋汽車運行動態(tài)，并能分析提示汽車運行過程中出現的與電池系統(tǒng)相關的故障，從而保證汽車在駕駛過程中的安全性。
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