随着现代电子产业的迅速发展，石油能源的不断开采，新能源的开发与使用已经成为了现代人们迫切需要解决的一个重要问题。在众多的可选择的新能源当中，电能是最清洁而且最容易得到的一种能源，也是现在人们使用最为广泛的。而蓄电池的发明与使用，又进一步的方便了人们对电能的利用，可以说现在是随处可见，在其它能源的使用限制下，使用蓄电相对是清洁，便利，安全的，小到手机电脑充电宝，大到电瓶车甚至电动汽车，二次电池也是一个核心部分。现在市面上也已经陆续出现了油电两用汽车，或者专用电能作为唯一能源的汽车，还有一些代步平衡车，都是我们一步步对电能利用的成果。

既然如此，那么如何高效并且安全地利用这种能源，这是现在我们需要解决的。除了原来的有线电力输送之外，现在二次电池的发展也十分迅速，生活中使用蓄电池也能满足我们绝大部分对电力的需求。但是不像内燃机时代，是经过了上百年的长足发展之后才有了今天的成果。对我们而言，新能源时代也才刚刚起步，还有很长的一段发展过程。所以，研发出高效的电池管理系统(BMS)，是利用好二次电池的基础。

目前国内外的研究现状大致如下，国内BMS的发展趋势主要还是集中在一些核心技术的突破上面，例如SOC的估算突破，因为荷电状态是电池组的一个内部参数无法直接测得，电池内部非线性的变化导致参数采集的不准确，只能通过部分可测参数与之关系估算得到，如何平衡算法难易程度与主控模块的计算能力是一大问题，在此基础上如何提高估算精度也是一大问题。还有就是在电池组的均衡管理上的研发以避免不匹配的电压电流出现，提升电池组的安全性。第三就是在充电技术上的突破，现在市面上的快充手机越来越多，15分钟可以充满80％的电量，都是BMS技术的发展。第四就是在电池组的热管理上面，温度是影响电池工作性能的一个非常重要的因素，做好热管理系统可以大大提高电池的工作效率和使用寿命。还有等等一系列其它的核心技术，但是总的而言，目的都是为了让我们所研发的电池管理系统更加安全更加高效地使用电池能源，避免出现安全隐患。国外正在开展一种基于智能电池模块的BMS系统研究，将一块单体电池与一个微控制器封装起来再加以其它辅助设备将所有单体微控制器与一个主控模块联系起来这样可以比较好的提升对电池组的管理与控制，可是在成本上又提高了一些，目前实用于一些高精设备已经昂贵仪器当中。

2. 研究的基本内容与方案

通过查阅相关技术文献，了解现如今BMS系统的研究现状和发展趋势，我对本次毕设制定了以下一些基本内容，都是目前的电池管理系统需要实现的主要功能，一个完整的电池管理系统需要对电池的状态进行监测与控制，实时检测电池的温度以判断电池是否工作在正常范围内，估测SOC值以及对电池组进行均衡处理可以确保电池使用的安全性与稳定性，实现的技术方案如下：

1.二次电池电池组的热管理系统

以AT89C51芯片作为系统的主控芯片，确定好电池组的测温点，通过热传感器进行模数转换分析计算得出电池温度，对电池热场进行计算并预测温度，进而实现电池组的热管理，在以上情况实现下决定是否增加升温或者降温措施，同样以AT89C51芯片为主控芯片，外接电机控制芯片，通过测得温度发送下一步指令。

2.电池（组）SOC值的估测

通过查阅相关文献得知，一般的SOC值估测方法主要分为开路电压法，库伦计量法，内阻法，卡尔曼滤波法等几种方法。就我们选择的主控芯片而言，我选择开路电压法作为本次估测的方法，这种方法对主控芯片的计算能力要求较低实现较为容易，但是精度没有其他的几种高，像卡尔曼滤波法，虽然精度很高，但是算法非常的复杂，对主控芯片的计算能力要求很高，并不能商业化使用。开路电压法同样是通过主控芯片分析计算测得的可测参数得到估测值。

3.电池组均衡管理

由于电芯在出厂时均存在着一些细微的差异，这种差异在日后的使用中会被慢慢放大，如果不做电池组的均衡处理的话，这种明显的差异存在于各个单体电池之间，便会在充放电时产生不匹配的电压电流，出现过充过放现象，存在安全隐患。目前对电池组做均衡处理的方式大致有两种，一种是被动均衡，即连接单体电阻，将较高能量的电池释放一部分达到均衡的目的；另一种是主动均衡，较为复杂，通过某种介质将高能量的单体的能量转移到低能量的单体，这种方法避免了能量的损失。本次毕设由于环境有限，在这个模块上我选择被动均衡法实现。