1、 第一章绪论 研究背景 自进入新世纪以来,节能环保成了当前当前能源环保问题的一大焦点,各个 国家对节能和环保问题都很重视,不信投入大量资金和精力用于科研开发上,其 中电动汽车就是很多国家重点研究开发的对象, 因为当前越来越多的家庭都有了 自己的电动汽车,而且私家车的数目还在不断增加, 虽然给人们很多交通上的便 利,但是却消耗掉了全世界每年石油产量的一半以上,这么多是由燃烧后排放出 去的气体对环境来说也是一个巨大的负担,空气污染,酸雨都与这有着直接的联 系,而且加剧了能源的紧张,导致油价上涨等等一系列问题,尤其是最近几年在 我国有些地方出现了柴油、汽油紧缺的现象。电动汽车是解决这一系列难题的一
2、个好的出路,它有这么三大突出的优点,第一,电动汽车利用的电能,电能来源 广泛,有火力发电、水力发电、风力发电、潮汐发电、太阳能发电、地热发电等 发电方式;第二,电动汽车对环境的污染非常小,噪音小,非常的环保;第三电 动汽车的能源利用率高,正符合国家节能环保的政策, 。 当前电动汽车的研究已经得到了越来越多的国家的欢迎和重视,从长远来 看,电动汽车必将成为未来发展的重点,具有广阔的研究和应用前景,我国对电 动汽车的研究表较早,很多大学和汽车公司已经研制出了很多类型的电动汽车, 成果颇丰,我们学校为淄博市就研制出了一辆电动公交车,汽车上印着 “山东 理工大学” 的名字呢,这也是我们学老师研究出来的
3、成果,作为学校的一员同 感荣幸。 目前电动汽车主要有三种类型:纯电动汽车,它是以蓄电池的电能作为汽车 的动力;混合动力电动汽车,它是发动机和电力传动并存的电动汽车,两者可以 互相补充,是发动机汽车到电动汽车的过度型;燃料电池汽车,它是以燃料电池 作为动力来源的。 当然电动汽车的发展还存在许多问题,主要是动力电池和高效率的充电问 题,电池管理系统是很重要的一个研究反方向。 国内外研究现状 目前世界各国都在大力研制电动汽车。 下面介绍几种典型的电池管理系统。 (1)德国柏林大学研制的电池管理系统 系统包括:显示模块、速度调节模块、温度调节模块、上位机诊断模块,还有为 电池模块配备的平衡器。总体控制
4、方案中,采用 CAN 总线模式,微处理单元采用 西门子公司的 Microcontroller80C167CR。 电流 电池模块3电池模块2电池模块1电池模块4电池模块5 电池管理系统控制模块 U1U2 U3U4 U5 上位机诊断模块 充电机显示模块速度调节模块温度调节模块 该电池管理系统是目前国际上功能比较全、 技术含量比较高的电动汽车用电 池管理系统,其主要功能主要包括防止电池过放充电、电池组热管理、基于模糊 专家系统的剩余电量估计、用神经元网络辨识电池。 (2)韩国大宇公司 DEV5-5 电动汽车用电池管理系统 该电池管理系统的主要功能有:数据采集、优化充电、SOC 估计与显示、安 全管理、能量管理、电池管理和故障诊断功能。 电池管理系统有电池控制单元 (BCU) 、 主充电器、 辅助充电器、 热管理系统、 SOC 计算、电池报警系统、模块传感器装置和安全模块构成,其中 BCU 发挥核心 功能。BCU 实时监测电池工作状态,向各子程序系统发送正确的指令以使动力电 池正常工作。 (3)北京交通大学研制的电池管理系统 主控制器 显示 按键 历史记录 日历时钟 远程监控 输出接口 电流