摘要：随着全球经济发展以及能源、环保等问题的日益突出，汽车产业向节约能源的绿汽车业转型，电动汽车以零排放和噪声低等优点已成为节能环保绿车辆最主要的发展方向之一，新能源汽车已被世界各国所看重，这是汽车产业的发展趋势，也是时代的产物。作为发展电动车的关键技术之一的电池管理系统研究是解决该问题的关键，倍受人们的关注，是电动车产业化的关键。
关键词：电动汽车电池管理系统锂电池
我国汽车产销量和保有量迅速增长,2011年8月底，全国机动车保有量达到2.19亿辆。其中，摩托车占54.12%，约为1.19亿辆。汽车保有量占机动车总量的45.88%，刚刚超过1亿辆。我国已有10个城市被列入全球大气污染最严重的20个城市之中，而机动车污染排放是城市空气污染的主要来源之一。
经过10年左右的研发投入与攻关，我国新能源汽车(电动汽车)已经形成“三纵三横”的研发格局。“三纵”就是混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车;“三横”就是多能源动力总成控制系统、电机及其控制系统和电池及其管理系统。动力电池是电动汽车的动力源。本文介绍动力锂电池、动力电池组的均衡技术、动力电池SOC估计等方面。 1 动力锂电池
锂离子电池具有单体工作电压高、体积小、重量轻、能量密度高、循环使用寿命长、自放电电流小、无记忆效应、无污染和性价比高等优点，而且锂离子电池的放电曲线很平缓，可以在电池的整个放电期间内产生稳定的功率。因此，锂电池成为车用动力电池的主选之一。 (1)锂电池管理系统。
主要包括以下四个方面:①保障各节电池容量的均匀性;②及时诊断出电池出现的问题;③防止电池的过充电和过放电;④准确地获得电池的荷电状态(SOC)。
(2)动力锂电池管理系统功能。
①电池工况监测：实时采集的数据有单体模块电池电压，电池总电压、电池总电流、以及多点温度等。
②剩余电量(SOC)估计：电池剩余能量相当于传统车的油量。系统应在线采集电流、电压等参数，通过相应的算法进行SOC的估计。
③电池健康度(SOH)估计：电池健康度表示了电池寿命的信息，通过相应的算法进行SOH的估计。
④充放电控制：根据电池的工作状况，对电池的进行充放电控制。如电池电压超标或过电流，系统将切断继电器，停止电池工作。
⑤电池均衡控制：由于电池个体的差异以及使用状态的不同，电池
在使用过程中不一致性会越来越严重。
⑥热管理：实时采集每组电池的多点温度，采取散热措施防止电池温度过高。
⑦故障诊断报警：通过数据采集，可预测电池性能，进行故障诊断和报警。
⑧信息监控：电池的主要信息传送到车载显示终端进行实时显示。
⑨参数标定：对车型、车辆编号、电池类型，数量和电池组装模式等信息标定记录的功能。
2 动力电池组的均衡技术
电池之间的不一致性虽然不可以完全消除，尤其这种不一致性是在其生产之初便已存在，但是，我们可以通过均衡充电的方法，尽量减少这种不一致性，延长电池组的使用寿命。当电池组之间差异过大时，有效地均衡充电可以将电池组内各电池重新拉回至“同一起点”。
(1)耗散型均衡方案(见图1)。
这种均衡方案利用电池组内单体电池自消耗放电，实现单体电压过高电池的能量消耗来平衡电池组内各
单体间容量差的目的。缺点：均衡效率低，能耗大，且电阻发热对系统造成恶劣影响。
(2)电容均衡法(见图2)。
利用电容作为能量的载体，将能量从能量高的单体转移到能量低的单体上，从而实现电池组内单体电池电量的均衡。缺点：有电弧或干扰；耗时长。
(3)非耗散型分流器(见图3)。
非耗散型分流均衡方式可将充电电流从充满的单体电池转移至相邻单体。缺点：这种均衡方法直接释放过充单体能量，但是能量的转移路径跨度小，均衡控制策略复杂，能耗较大。
(4)分散式直流变换模块(见图4)。
独立直流变换器均衡充电方案就是在电池组内每个单体两端接上独立的直流DC-DC变换器。缺点：需要的元器件数量多，且控制信号众多，电路复杂，成本较高。
(5)集中式均衡变换器(见图5)。
变压器原边接电池组两侧，副边侧每个线圈对应一节单体电池。有单体到组、组到单体、双向三种模式。缺点：变比有差异，均衡误差
大；布线复杂等。
(6)集中式有源均衡(见图6)。
在无源均衡的基础上，通过外接电源，可以实现电池组在充电基础上的实时均衡。缺点：如果电池单体性能本身存在差异，以相同电流和电压充电反而会加大电池之间的差异。
3 动力电池SOC估计
SOC(State of Charge)定义为在一定放电倍率下，电池剩余电量与相同条件下额定容量的比值。其估计有四个方面的意义。
(1)以保持电池性能的均匀性，最终达到延长电池寿命的目的。
(2)避免电池出现过放电、过充电。
(3)合理的能量分配，更有效地利用有限能量。
(4)预测车辆的剩余行驶里程。
影响电池SOC的因素，归纳起来主要有：充放电倍率、充放电次数、温度、自放电、电池老化等。动力
电池SOC估计问题属于非线性、精度要求高的估计问题，给实时在线估算带来很大的困难。
(1)放电实验法。
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