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随着人们对环境保护和能源节约意识的增强,电动汽车越来越普及。而动力电池是制约电动汽车发展的一大瓶颈,有效的电池管理对提高电池的整体性能,延长电池的使用寿命具有重要作用。因此,电池管理系统的研究对于电动汽车的发展有很高的应用价值。 本文从加强电池组的管理保护及减少电池组各单体电池参数之间差异的角度出发,研究和设计了一套基于STM32F103VET6的电池管理系统。本文首先对锂电池的原理、特点及工作特性进行了研究分析;采用安时积分法和开路电压法相结合的方法对电池荷电状态SOC(State Of Charge,SOC)进行估算,以实时的检测电池组当前的剩余电量。采用电阻耗能法进行单体电池间的均衡管理,并在电阻耗能法的基础上结合能量转移思想对均衡方案进行了改进,进一步提高了单体电池间的一致性。其次,本文对电池管理系统进行了硬件电路设计和软件设计。在系统的硬件电路部分设计了电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路,同时设计了供电电源电路、电压均衡电路及保护电路;在系统软件设计方面,以硬件系统为基础设计了主程序及充电控制、SOC估算、均衡管理及温度管理等子程序,并且给出了其功能流程图。 最后,运用MATLAB/Simulink工具建立了锂电池模型并对电池的充放电及采用的均衡方案进行了仿真,对比均衡仿真的结果,验证了均衡效果;通过对18650锂电池的应用实验,验证了电池管理系统的过充、过放、过流保护功能的迅速性及可靠性;通过对电池的电压性能指标的数学分析,并对均衡前后的期望值和标准方差进行分析,验证了电池管理系统的均衡有效性。