1.1课题的意义

自从德国制造出世界上第一辆汽车以来，百余年的时间中，汽车结构一直在不断得到改进，其性能也在不断得到改善。随着社会的快速发展，汽车已然成为人类生活中不可或缺的交通工具，提高生活质量、改善生活方式、拉动国民经济等都起到重要作用，随之汽车工业也在各类驱使下成为推动人类经济往前进步的一个重要行业。然而在汽车给人们带来轻便以及汽车工业高速发展的的同时，不可避免地给人类和社会带来了众多问题与麻烦，诸如环境污染、能源损耗以及交通不便等。作为一个发展中的大国，环境污染与能源紧缺问题随着工业和经济的发展变得更为严重。联合国发布的《中国人类发展报告》中就已经明确指出，全球空气污染最厉害的 20 个城市中有16个是中国的。

面对能源开发和环境保护的多重压力，世界各国都在积极地开发和研制更

多种的清洁又环保且高效的新能源交通工具，故电动汽车成了他们现在的研究

方向。在可选电池方案中，锂电池是所有二次电池中具有最高的能量密度比和功率密度比，因此近年来也逐渐成为应用最为广泛的电动汽车电池。但是由于锂电池材料的固有特性，使其在过充电、过放电及过温时，电池组的性能会迅速衰减，最终导致电池组无法使用。因此，根据锂电池特性，对动力锂电池进行有效管理，对于维护电池安全、保持电池性能、延长电池寿命具有重要的意义。

1.2国内外现状及发展趋势

目前国外在电池管理系统(BMS)方面的技术因为汽车产业的发展已比较成熟，经验丰富，成果显著。有关资料指出，美国的汽车技术和新能源电池管理系统研究方面一直都走在时代领域的最前列，通用汽车的 BMS 在管理电池时就是使用一个微电脑来完成适时监测和实时控制充放电状态，以及预测荷电状态，做到改善电池性能。法国电池管理随车系统可以记录电池寿命、管理行驶中的电池、维护辅助电池、监测充电状态以及显示剩余电量等功能，可以收集电池信息，恰当使用电池和及时更换电池，更有效地使用电池能量。德国西门子公司的电池管理系统可以根据电池的充放电特性来充电，节约电能并提高效率。日本本田公司的管理系统内有车载充电器、DC-DC 变换器、惯性控制开关、管理控制模块等，在车体发生碰撞时可以当即断电，保证了用电安全。

我国也相当重视新能源汽车的研究和发展，但是起步较晚，在电池管理系统的研究方面还处于初级阶段。目前，已有一些具有科技优势的知名大学与各大汽车公司和电池生产商，联合开发新能源电池管理系统，并已取得一定效果。北京理工大学以单片机作为电池管理系统的核心芯片研制的新能源汽车，控制系统采用分布式网络结构，以便实时监测运行电池的总电流、单节电压、总电压、温度及剩余电量等参数。EV-6580 轻型电动客车的电池管理系统由清华大学研发配置，可以实时监测和控制电池在汽车行驶时的充放电参数，以防发生过充和过放，提高电池的使用寿命和利用效率。2005 年，我国在 863 计划立项研究的第一批课题中，已经有多项关于新能源汽车的电池管理系统电池模块的课题。

随着社会发展科技进步以及国内外研发人员的通力合作，电池管理系统的

研究与发展已经跨了一大步，但是还未能做到全面的普及和产业化，而且要在

动态运行的电力汽车上使用，情况更加复杂，外部干扰影响更大。这就要对新能源电池管理系统有更深的研究，在技术上要求更高，在电池的适应性、安全性及可靠性方面做到更好，更满足市场需求和社会要求。

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计的基本内容

设计拟采用基于飞思卡尔单片机系列单片机的锂离子蓄电池管理系统，采用专用芯片，提升了电池的性能。考虑上百节锂离子蓄电池的不便性，电池组一般是被分成几个模块分别负责不同的功能供电。系统主要被分为主控模块和监控模块。主控模块拟采用 AT89S58芯片，他的控制性能较高、能耗较低；电源模块加入了二极管，增强了反向保护，有利于系统的抗干扰性能的提高；检测模块拟采用DS2438芯片。包括单节电压检测模块、总电压和电流检测模块以及温度检测模块。