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电动汽车电池生产管理系统

日期:2024-12-20

乾元坤和编辑

如今,新能源汽车已逐渐走进人们的视野,其中最为常见的当属电动汽车,其“轻型化、低能耗、智能续航”的特点能够满足人们日常“早出、晚归、夜充电”的生活需求。而电动汽车的创新技术在于电池,这是新能源体系中最为核心的组成部分,也是是电力能源中不可或缺的部分。本文将重点分析电动汽车电池生产管理系统

电动汽车电池生产管理系统

电动汽车电池生产管理系统概况

坦白地说,电动汽车电池生产管理系统主要用于保护和管理电动汽车的电池资源,不仅要保证电池在使用过程中的安全可靠,而且要合理均衡的使用电池以达到延长电池的使用寿命。电池生产管理系统是驾驶者与电动汽车之间沟通的纽带,对于电动汽车的性能起着举足轻重的作用。

从安全性角度分析,电池生产管理系统部署与应用重提升电动汽车安全可靠性以及强大的抗干扰能力,实现对电池电压、电流、温度数据进行采集,SOC计算,电池状态检测,实现人机交互等功能。

电动汽车电池生产管理系统功能介绍

根据电池生产管理系统的功能需求,系统BMS分成了五大模块,即主控模块、显示模块、采集模块、均衡模块和上位机模块。

1.主控模块

主控模块用于控制整个BMS的运行,通过CAN总线、串行总线、SPI总线等与显示模块、均衡模块和采集模块进行通信。控制并协调各模块的工作,完成对电池组总电压、总电流的统计与计算,实现对SOC的计算,根据用户指令完成电池的充放电工作,将采集到的数据存储到U盘存储器中。同时通过对采集到的数据进行分析,诊断出系统当前的运行状况,对系统错误或故障进行提示。

2.显示模块

显示模块主要用于提供用户查看系统运行状态数据,向用户进行报警提示等作用。除此之外,显示模块还具有系统参数设定功能。

3.上位机模块

上位机模块主要用于实现历史数据的导出功能。同时提供用户对历史数据的分析功能。最后,还应该提供系统参数设定功能,以U盘为传输媒介向主控模块提供系统参数信息。

4.均衡模块

充电电池存在使用寿命问题,长期不均衡的使用电池会造成部分电池寿命下降的问题,从而影响整个电池系统的运行。均衡模块实现当电池箱内电池电压不一致超过规定值时(及长期消耗部分电池的电量),在充电电流小于一定值后,可自动对电池进行均衡,保证各电池之间使用量的均衡。

5.采集模块

采集模块实现对电池组进行电压、电流、温度的采集工作。整个管理系统由多个采集模块功能,每个采集模块用于控制一个电池组,可测量16节电池端电压及16个测量点温度和1路风扇控制,安装在每个电池箱内。

电动汽车电池生产

电动汽车电池生产

电动汽车电池BMS系统

电动汽车电池BMS系统中元器件选型包含处理器芯片、电压采集、温度采集、均衡控制、CAN通信、U盘读写、显示屏以及语音报警,具体参数如下所示:

(1)处理器芯片:R8C/23 群瑞萨单片机。

(2)电压采集:ADS1146IPW数模转换器。

(3)温度采集:CD4051BM。

(4)均衡控制:74HC595。

(5)CAN通信:SN65HVD1050。

(6)U盘读写:CH376。

(7)显示屏:DMT80480T070_18WT液晶触摸屏。

(8)语音报警:WTH080,LM386。

而电动汽车电池BMS系统 硬件部分则采取: (1)在瑞萨单片机和CAN总线收发器之间加入高速光耦隔离器,同时增加共模电感,热敏电阻等保护措施;(2)为了避免底线窜扰问题,将单片机工作电源与电动车电源地线进行隔离;(3)数字温度传感器使用屏蔽电缆封装,并将屏蔽地搭铁,CAN总线选用屏蔽双绞线;(4)PCB板制作尽量加大线间距,以降低导向间的分布电容并使其导向垂直,以减小磁场耦合,减小电源线走线有效面积及选用性价比高的器件等。

电动汽车电池BMS系统 软件部分是在SOC的估算上采用的是现在比较成熟的方法。根据电动汽车的工作状态(驾驶、静置、充电),分别采用安时法、开路电压法进行SOC估算,在采用安时法简单有效的基础之上,在特定条件下采用加权安时法进行SOC校正,消除安时法带来的累计误差。

在软件设计过程中采用了多种抗干扰设计,即数字滤波算法、冗余法、软件陷阱发、看门狗等技术,防止程序失序,保证系统正常运行。

总之,电动汽车电池生产管理系统运行流畅,能够正确的采集到电池的电压、温度、电流等数据信息,虽然与手动测试的结果存在一定的误差,但误差值范围在可接受范围内,对系统正常运行的影响可以忽略。系统能够根据采集到的数据动态监测系统运行过程,及时向用户反馈汽车运行动态,并能分析提示汽车运行过程中出现的与电池系统相关的故障,从而保证汽车在驾驶过程中的安全性。

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