电动汽车能量单元管理系统.ppt

电动汽车能量单元在线诊断系统

一立项的意义、必要性和需求

二国内外研究现状和开展趋势

三研究内容、关键技术及创新点

四工程的技术、经济目标

五工程的实施方案、技术路线、组织方式

六工程方案进度安排

七现有工作根底和条件

八工程的预期成果及风险对策

一、立项的意义、必要性和需求

动力电池单元是影响电动车性能的一个关键因素，必须设置专门的管理系统对其工作状态进行监测和管理，以配合整车控制系统实现整车的平安和优化运行。

汽车制造业是我省的重点支柱产业，电动和混合动力汽车是未来汽车产业的开展趋势，电池和各能量单元的健康状态作为动力系统的关键，其诊断和管理就很重要。

该系统可对每节单体电池或整组电池电压、电流、电池温度、电池内阻进行自动检测，快速准确采集数据，并根据设定参数进行报警。其检测的参数值，可实时显示，进行后台数据处理，曲线分析和报表。可及时发现劣电池，掌握电动汽车电池组的运行状态，保证系统正常可靠、无故障运行。

立项研究电动汽车能量单元在线诊断系统是非常必要的，对推动我省汽车零部件产业的开展和技术水平提升具有重要的现实意义。

二、国内外研究现状和开展趋势

国外电动汽车电池组管理系统主要检测电池电压，温度，同时根据电压估算剩余电量，很少检测内阻。其中温度作为重要的指标来处理。对单体电池的健康状态也不做判断，这是因为国外电池的一致性要求特别高，所以一般情况下整组电池寿命相差不大。

国内电动汽车电池组管理系统主要也是检测电池电压，温度，同时根据电压估算剩余电量，不检测内阻。而且电池电压和温度是整组数据。对单体电池的健康状态也不做判断。

目前国内已装配的电动和混合动力汽车很少安装电池组在线诊断系统，为汽车平安留下隐患，该产品开发，市场前景极为广阔。

电动汽车能量单元在线诊断系统的开展趋势是向平安智能化、操作人性化、配置普及化的方向开展。由于其平安性要求，提供电池状态和整车能量单元的匹配优化，实时检测电池状态，具有稳定、可靠、低本钱、易安装，适应不同车型用在线检测要求。

三、研究内容、关键技术及创新点

1、研究内容

该能量管理系统一般主要由中央处理单元、电池数据采集单元、总电压总电流采样单元、动力回路数据采集单元、冷却回路控制单元以及通信单元等构成。其主要研究内容为：

1〕构造电池数学模型

2〕电池内阻测量

3〕电池健康状态判据

4〕温度测量

5〕电池电流和电压分路采集

6〕动力单元数据采集

7〕电池主电缆和运行环境数据采集

8〕通信软件的编制

三、研究内容、关键技术及创新点

2、关键技术

⑴微弱信号检测和处理技术；

⑵交流内阻检测和锁相环技术；

⑶检测单元隔离测量技术、嵌入式系统技术。

3、创新点

〔1〕构造电池数学模型；

〔2〕电池内阻交流测量；

〔3〕电池健康状态判据；

〔4〕隔离数据采集电路；

〔5〕can网络数据采集。

四、工程的技术、经济目标

1、主要技术指标

测量电池组数：40节/测量板卡

通信形式CAN总线：250kbps

检测电池规格

1〕可用于〔20～2000〕Ah的各种电池组；

2〕电压测量，2V、6V、12V三种规格；

3〕电流双向测量：〔0～400〕A，超过设定电流时报警，误差≤1.5％；

4〕总电压测量：〔0～450〕V，全隔离，精度0.5％；

温度测量

1〕测量范围：-50°C~120°C

2〕分辨率：±0.5%

3〕精度：±0.5°C

工作环境温度：-40～+80°C

相对湿度：≤90％〔+20°C～+25°C〕

工作环境：无明显腐蚀性气体。

绝缘强度：传输线对地：≥5MΩ/1500VDC.

电池内阻测量

1〕使用对象：适合于从各类电池的满容量测量，直至放电终止时剩余容量的内阻测量。

2〕精度：〈2mΩ

3〕测量方法：交流比对法，等长回路补偿。

工作方式：在线巡检诊断

实时监测功能：电池的主要运行参数〔总电压、总电流、内阻、SOC等〕；电池模块的主要运行参数〔模块电压、模块温度、温升速率等〕。

四、工程的技术、经济目标

2、经济目标

2010-2012年，国内电动和混合动力轿车的生产超过200万辆，目前国内各省会城市也都在积极开发电动和混合动力公交大巴和专用线路。每辆电动汽车对电池管理系统的需求至少在两台以上〔国内电池寿命5年左右〕。国内电动汽车用动力电池管理系统应用相对较少，其价格约万元。随着电动汽车产业化的开展，该系统需求会不断增加。该工程研究重点解决国产电动汽车用能量管理单元的共性技术。系统设备的批量制造本钱大约为0.5万元，如果市场售价为万元，约为进口价格的三分之一，市场的竞争力很强。按每年销售0.5万套台计算可创造直接利润大于500万元。并可替代进口