现在国家大力扶持新能源汽车产业的发展,而制约纯电动汽车迅速发展的瓶颈就是动力电池系统集成关键技术的突破。动力电池系统集成关键技术包括:电池组总成、充电系统、用电系统和维护管理系统。电池组总成包括电池组的串并匹配与电堆在充放电过程中的热平衡设计和在实际运行过程中的抗振动设计。充电系统的难点在于采用什么充电方式可以快速有效地对电池组充电,又不会造成电池组内部温度的急剧升高和影响电池的使用寿命。用电系统的难点在于怎样精确的计算出当前电池组剩余容量,维护管理系统的难点在于时刻保护整个电池控制系统正常有效地工作。本论文所研究的就是动力电池系统集成关键技术-电池管理系统(BMS)。而现有的论文主要是针对其中的某一方面做研究,而本文从实际纯电动客车整体系统上来考虑设计电池管理系统,目的在于解决上述关键技术的难点。该电动客车用电池选用18650型2500mAh的锂离子电池,首先利用一组4串2并的笔记本电池组设计小型的电池管理系统驱动及管理电动工具,旨在了解锂离子电池的充放电特性。通过该控制器实现了间歇变脉冲方式充电,电池电压,电流,温度的采样反馈,电池过压,欠压,过流,过温保护,上下位机IIC通讯,TI阻抗跟踪算法计算电池剩余电量等功能。通过笔记本电池管理系统的设计及Neware公司的分容柜上大量的电池充放电测试实验,使得对锂离子电池的内部特性有一定程度的了解。这对电动客车上的电池管理系统设计打下坚实的基础。该电动客车上总控制系统是基于CAN总线来设计的。包括1.操纵控制系统(具有档位控制,驱动油门信号控制等功能);2.电机驱动及能量回收控制;3.电池管理系统;4.仪表MultiIC模块等辅助控制子系统。了解BMS在电动客车总控制系统中的位置及作用后,开始设计电动客车上的电池管理系统。首先根据客车驱动电机参数(额定功率110KW,相电流440V)及续航里程(一次充电续航250km以上,续航里程受电机的功率,扭矩,效率,转速等几个参数影响)计算电池组的匹配(800V/360Ah,190串144并)。充电系统包括两种(市电充电及充电站充电),充电方式选用主动式自管理充电方式。用电系统电池组剩余电量的估算选用SPKF算法在线估算。维护管理系统主要是根据电池组内电池的采样数据控制充放电回路开断和电池均衡处理来监控的。整个电池管理系统采用逐层监控的方式通过IIC通讯反馈采样数据到主控板,主控板是基于S3C2410芯片设计的,该控制板的作用是1:通过双口RAM传递采集板反馈数据到EP1C12(FPGA芯片---实现SPKF算法)控制板中计算电池组当前可用的剩余电量;2:监控电池组内部状态(实现LCD显示电池剩余能量,总电压,温度等参数;改进的Mega8采集板实现电池组内电池基本参数的采集);3:当通过CAN总线接收到减速信号时,切换供电方向进行能量回收。充分考虑电池组机架内部采集板,电流检测及充放电回路控制板位置的安排,使得电池组能够有效地进行管理及监控。