随着社会经济水平的提高,燃油汽车的普及在提高便捷性的同时也带来了严重的环境污染、能源匮乏等问题,为了缓解这一危机,各国政府纷纷布局电动汽车的发展战略。电池储能装置是电动车动力系统的核心部分,其运行效率与寿命直接决定了用户体验与电动汽车的行驶里程。大中型电动车具有运行工况复杂、输出功率高的特点,易造成电池电量不一致并加速老化,对电池管理系统(BMS,Battery Management System)的均衡效率提出了更高要求,需要针对性优化设计BMS来充分发挥锂电池系统的性能。本文依托东风猛士电动车项目,以开发面向大中型电动汽车应用的动力电池管理系统为目标开展工作。首先对电池系统进行需求分析与方案设计。然后,针对大中型电动车工况复杂、电池输出功率大、均衡要求高的特点对现有BMS管理系统的不足进行改进设计并在主动均衡的基础上提出均衡优化算法来提高均衡效率。最后设计合理的实验以验证系统的各项性能满足指标要求。具体工作内容如下,本文将电池管理系统设计成分布式二级管理结构,一级为本地控制单元,其中电源模块保证各芯片正常工作,采样模块获取电池信息,控制器模块处理数据并控制能量平衡,CAN通信模块上传数据。二级为中央控制单元,负责系统的控制和数据的汇集。另外,设计了安培-时间积分法和开路电压法的联合估计以提高荷电状态(SOC,State of Charge)的测量精度。电池动态下使用安培-时间积分法来实时估计SOC值,静态下使用开路电压法消除累积误差。在SOC精准估计的基础上应用粒子群算法作为均衡策略,具有效率高、均衡速度快的优点。最后,对实际测得的数据进行处理,并将其与理论值比较,计算出相应参数的精度。经实验验证,本文优化设计的BMS系统均衡12节126 Ah且SOC相差在2%左右的电池,达到一致性仅需2800秒,精度达到0.1%,相较于传统开关变压器法,速度提高约50%。