摘 要

随着社会的发展以及人口的增长，资源消费量也在不断的增加，矿物燃料枯竭之日的到来并不难想象，新能源电动汽车应运而生且得到了很好的发展。对于一辆好的电动车而言，不但需要有良好的机械性能、电驱动能力、合适的能量源，还需具备一套能够维持电动车电池组件的正常工作，对整车的所有子系统的状态参数进行整合分析，控制充电方式以及计算并显示剩余能量等功能的能源管理系统。能源管理系统对于电动汽车经济成本、节能和安全性方面有着至关重要的影响，提高了能量的利用效率，保证了电池的良好工作。本文结合实际应用要求，对电动汽车能源管理系统进行了深入的研究与分析。

首先深入分析了相关理论的研究现状，以及电动汽车、能源管理系统发展现状及存在的问题，探讨了电动汽车能源管理系统的研究目的及意义。其次，分析比较了纯电动汽车和混合动力汽车能源管理系统的基本结构，电池系统是新能源体系中核心构成之一，作为能源管理系统的一个子系统，电动汽车电池管理系统(BMS)是一座负责用户与电池进行信息交互的桥梁，所以对电池管理系统技术方案进行了分析。对锂离子电池相关特性进行了研究，以纯电动汽车为主要研究对象，确定了电池管理系统总体方案，根据驱动系统性能，达到了实时检测并显示其状态参数，防止过充电和过放电，控制电池温度，能够为驾驶员提供诸如剩余容量、续航里程等状态信息的目的，同时可提供电池性能参数以供分析。

关键词：电动汽车；能源管理系统；动力电池；荷电状态

Abstract

With the development of society and population growth, resource consumption is also increasing, fossil fuel depletion is coming soon, the new energy electric vehicles Industry has been vigorous development. For a good electric car, not only need to have good mechanical properties, electric drive capability, the appropriate energy source, also need a set of the energy management system for electric car battery components to maintain the normal work, analysis of the vehicle all the subsystems state parameters, control of charging and calculation and display of residual energy and other functions. Energy management system for electric car economic costs, energy efficiency and safety has a crucial impact, improve the efficiency of energy use, to ensure the good work of the battery. In this paper, combined with the practical application requirements, made in-depth study and analysis for the electric vehicle energy management system.

Firstly, the research status of the related theory, the development status and existing problems of the electric vehicle and the energy management system are analyzed, and discussed the research purpose and significance of the electric vehicle energy management system. Secondly, the battery system is one of the core components of the new energy system, as a subsystem of energy management system, electric vehicle battery management system (BMS) is bridge to in charge of the user and the battery information exchanging, so the battery management system technology program was analyzed. The working principle of lithium ion battery and its related characteristics are studied. According to the drive system performance, to achieve real-time detection and display its status parameters to prevent overcharge and over discharge, control the battery temperature, the driver can provide such as the remaining capacity, mileage and other status information purposes, While providing battery performance parameters for analysis.

Key words: electric vehicle; energy management system; power battery; charged state

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3能源管理系统功用 2

第2章 新能源汽车的能源管理 3

2.1纯电动汽车概述 3

2.1.1纯电动汽车基本构造 3

2.1.2纯电动汽车储能装置─蓄电池 3

2.2混合动力汽车概述 4

2.3纯电动汽车的能源管理系统 4

2.4混合动力电动汽车的能源管理系统 4

第3章 电池管理系统技术方案分析 6

3.1系统功能及技术方案分析 6

3.1.1系统功能 6

3.1.2技术方案 7

3.2硬件整体方案设计 8

3.3软件整体方案设计 9

第4章 动力锂离子电池管理系统 10

4.1电池荷（充）电状态指示器 10

4.2锂离子电池的外特性 10

4.3锂离子电池的管理系统 11

4.3.1总体方案的选取 11

4.3.2动力锂离子电池管理系统的分析和总体设计 12

4.3.3电池状态参数检测电路分析与设计 12

4.3.4电池电压均衡分析和方案设计 13

4.3.5电池荷电状态预测分析和方案设计 14

4.4电池管理系统硬件设计 14

第5章 结论 18

5.1课题总结 18

5.2未来展望 18

参考文献 19

致 谢 20

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

汽车在现代人的生活中扮演着至关重要的角色，一直在不断的快速发展，在方便人们出行的同时，也造成了很多困扰，特别是在全球正在关注的环境保护和能源方面造成了很大的负面影响。不可否认，传统的能源问题和环境保护已经成为当下的热点，引发了人们很的思考，正是在这样的形势之下，电动汽车及时出现，在环境能源问题上有着传统汽车不可比拟的优势，先就环境方面来说，电动汽车在运行过程中可以达到极低的排放甚至零排放，没有了传统汽车那种对环境的不友好；从能量方面来说，电动汽车的能量来自电能，能量的来源可以说是非常多样化，尤其是可以使用多种可再生能源，能量转化效率较传统汽车而言也是优势明显，这使得新能源汽车在各国政府和汽车企业的共同推动下取得了快速发展。

对于一辆好的电动车而言，不但需要有良好的机械性能、电驱动能力、合适的能量源，还得具备一套可以维持电动车电池组的正常运行，获取汽车的各个子系统的工作数据，让电动汽车进行最佳的能量分配，以达到能量的最大化利用，提高汽车的经济性等职责的能源管理系统。在达到汽车技术性能和成本等要求的基础上，依靠各部件的性能和汽车的工作情况，使得能量能够在转换装置间最合理的流动、提高整车的能源利用效率，所以说能源管理系统在电动车整车设计中是不可或缺且十分重要的。