混合动力大巴用高比功率镍氢电池的管理系统设计

【摘要】： 电动车用动力型蓄电池一直被认为是制约电动车发展的瓶颈。蓄电池的性能直接影响到电动车的整体性能。在我国近年来电动车的发展得到了广泛的重视，动力型电池的性能也有较大的提高，并基本能够满足电池汽车使用标准。电池管理系统是蓄电池使用过程中一个重要的部分。它的主要任务是监测蓄电池的状态并估计其剩余容量。有效的电池管理可以很好的保护蓄电池，提高其使用效率和使用寿命。但是，在我国对于蓄电池的管理系统(BMS)的研究却没有得到足够的重视。 本文首先介绍了混合动力电动车的相关知识。混合电动车由于其结构的特殊性，在蓄电池的使用方式上不同于纯电动车，因此它对蓄电池的要求也与纯电动车有差异。在比较了几种电动车常用的蓄电池的基础上，文中重点分析了混合动力用高比功率镍氢电池的一些特性，并介绍了一种用于高比功率镍氢电池的剩余容量(SOC)的估计方法。考虑到高比功率镍氢电池的充电效率，该方法将一般的安时法加以修正，通过一个变压缩因子实现充电效率补偿。同时还通过电池开路电压与其容量间的关系及其电池的自放电等对SOC做一定修正。这种方法虽然需要对电池做大量试验。但，经实践检验，其估计结果令人满意。 其次，本文介绍了一种集中数据检测式的电池管理系统的硬件实现。该方案具有成本低，在电池内部走线相对简单等优点。在本文中对该方案分功能模块做了详细的说明。 在论文的最后介绍了汽车CAN总线及其在电池管理系统中的实现。详细介绍了Philips推出的独立的CAN控制器SJA1000的性能，及其如何利用它实现电池管理系统的CAN通讯设计。