电动汽车电池管理系统(BMS)及其验证系统的开发

近年来地球的环境恶化问题使得新能源汽车受到人们的重视。动力电池是决定着纯电动汽车的各方面性能的核心部件。电池管理系统（BMS）与整车控制器和充电机进行通讯，对动力电池组的充放电过程进行控制和保护，对各单体进行均衡控制，并根据一定的算法来估计动力电池组的电量状态（SOC），为驾驶员提供续航信息。

整车企业及电池厂商需要针对电池管理系统的测试设备来验证考核BMS系统，以选配合适的BMS应用于动力电池组的管理。然而，电池管理系统作为一个技术尚未完全成熟的部件，其测试验证还没有统一的行业规范。

本文首先对BMS的必要性和主要功能作了详细的分析，BMS的主要功能有对动力电池状态数据的采集、对动力电池进行充放电保护和热管理、估算动力电池的SOC、对动力电池中各单体电池进行均衡及与整车和充电机通讯。本文研究了锂电池Thevenin模型的参数识别方法并将开路电压法、安时积分法和扩展卡尔曼滤波法结合起来用于SOC估计。在这些工作的基础上，为某混合动力公交车的动力电池开发了一款BMS。该BMS采用主从式结构，主控制模块主要对负责总电压总电流的信号采集、动力电池的SOC进行估计、绝缘检测、与整车通讯等功能，从控模块实现单体电压、电池组温度采集和单体均衡等功能。

为了检测该BMS的功能和精度，为电池组选配合适的BMS系统，创新性地设计了BMS测试验证系统。本文详细说明了该系统的总体方案和设计原理，并对BMS验证系统的输出精度作了详细的测试，数据表明其输出信号具有良好的精度，可以用于BMS产品的测试试验。

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