基于BMS电动汽车电池管理系统控制的研究马岩.docx
技术纵横轻型汽车技术2015（3）34
基于BMS电动汽车电池管理系统控制的研究
马岩陈颖林小丹陆继岩
（黑龙江交通职业技术学院机电工程学院）
摘要：电动汽车电池管理系统BMS主要用于对电动汽车的动力电池参数
进行实时监控、故障诊断、SOC估算、行驶里程估算、短路保护、漏电监测、显示报
警，充放电模式选择等，并通过CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进
行信息交互，保障电动汽车高效、可靠、安全运行
。
关键词：汽车电池管理系统（BMS）动力电池参数
引言1
电池管理系统（BatteeryManagementSys-
tem），简称BMS。BMS一般是一个整体系统中的
一个子系统，它直接检测及管理储能电池工作的
全过程，包括电池充放电过程管理、电池温度检
测、电池电压电流检测、电量估计、单体电池间的
均衡、电池故障诊断等几个方面
。
图电池管理系统框图
而电池管理的难点和关键技术在于：
1
采集单元：每个采集单元可测量19节电池端
（1）如何根据采集的每块电池的电压、温度
电压及6个测量点温度和1路风扇控制，安装在
和充放电电流的历史数据，建立确定每块电池剩
每个电池箱内，见图2所示
。
余能量的较精确的数学模型，即储能电池的SOC
状态计量技术
。
（2）储能电池的快速充电技术及均衡充电技
术。这项技术是目前世界正在致力研究与开发的
另一项电池能量管理系统的关键技术
。
本文主要介绍了电动汽车电池管理方案设
计，让您了解电池管理的难点和关键技术
。
控制系统总体设计
图采集单元模块2
2
电池管理系统主要由采集单元模块、电池均
主要技术参数：
衡控制模块、主控单元模块、显示单元模块四部分
型号：TBMS0519-A
组成。见图1所示
。
轻型汽车技术2015（3）技术纵横
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供电电源：DC24V±30%显示单元：用于电池组的状态以及SOC等各
电压测量范围及精度：0-+5V，≤±0.2%种参数的显示、操作等，并可保存相关数据，见图4
最大检测周期：≤0.2S所示
。
检测电池只数：23节
温度检测路数及精度：6路，≤±1
℃
风扇控制：1路（可驱动DC24V/0.15A风扇6
个）
通信口：1路CAN，1路232
运行温度：-25℃-+70
℃
电池均衡控制模块：当电池箱内电池电压不
一致超过规定值时，在充电电流小于一定值后，可
图显示单元模块
4
自动对电池进行均衡
。
显示单元选用7寸触摸屏真彩显示，系统采
主控单元：主控单元完成对电池组总电压、总
用SAM9263B为主芯片的ARM9方案，重新设计
电流的检测，并通过CAN总线与采集单元、均衡
电源；CAN总线以及与上位PC机之间通讯用485
模块、显示单元或车载仪表系统及充电机等通信，
总线系统采用光耦隔离；主板和核心板分开设计，
见图3所示
。
以及采用汽车级别的相关芯片，系统稳定性高，保
证该系统能在汽车这样的恶劣环境下工作
。
主要技术参数：
型号：TBMS-D-A
供电电源：DC24V±30%
显示屏尺寸：:7寸（分辨率800X480）
键盘：最大外扩64键，支持触摸屏输入
语音：最大输出功率1W
图主控单元模块
3
通信口：1路CAN，1路RS485，1路以太网
主要技术参数：
运行温度：-25℃-+70
℃
型号：TBMS-I-A
整个项目中，即在1个电池箱内按装1个采
供电电源：DC24V±30%
集单元或加入1个电池均衡模块，若干个采集单
电压测量范围及精度：0-750V（可选），
≤±
元（+若干个均衡模块）+1个主控单元+显示单
0.2%
元，所有模块都通过车内CAN总线相连，组成
电流测量范围及精度：-300A-+300A，
≤±
BMS系统
0.5%
。
控制系统硬件设计
SOC估算精度：≤±8%
3
采集单元硬件设计特点
正负极对地绝缘监测：0-999.9K
Ω
3.1：
（1）CPU选用集成了CAN控制器模块的
通信口：2路CAN，1路RS485
DSPIC30F系列芯片；
运行温度：-25℃-+70
℃
技术纵横轻型汽车技术2015（3）36
（2）CAN收发器选用MCP2551，通过CAN减小电源线走线有效面积及选用性价比高的器件
总线与其他控制系统进行通信；等
。
（3）电池电压采样选用12位精度的主控单元硬件设计特点
3.2
：
ADS7841进行差分取样，消除干扰，同时差分输入（1）与采集单元一样，硬件设计增加了多