1. 研究目的与意义（文献综述）

随着经济的发展，电力电子设备的更新速度更是突飞猛进，然而传统的能源煤，石油，天然气的储量却在日渐减少，这样带来的能源问题就引起了广大用户的关注，作为生活中的重要组成部分，汽车越来越被称为了生活得必需品，传统汽车的动力消耗也会引起环境污染，所以导致新能源汽车的发展趋势加快。电动汽车的主要特色就是它的电池工程，而能源的管理系统也就成了当下研究的热点。能源管理系统是电动汽车的智能核心，在对电动车的电池管理，充放电控制，电池监控等方面有着很重要的作用。推动电动汽车产业的发展势在行。

一辆设计优良的电动汽车，除了有良好的机械性能、电驱动性能、适当的能量源(即电池) 外，还应该有一套维持电动车所有蓄电池组件的工作，并使其处于最佳状态；采集车辆的各个子系统的运行数据，进行监控和诊断；控制充电方式和提供剩余能量显示等职责的能源管理系统。目前世界上许多国家都在寻求新能源电动汽车相关技术的研究与开发，各大汽车公司都投身其中。各国的政府部门也提出相关的法律及资金支持，用来不断推动电动汽车行业的快速发展。目前国外的能源管理系统设计已经实现了对不同类型的电动汽车的配套使用。西方发达国家以及亚洲的日本对能源管理系统的研究比较早，在对各种电池的多次实验的基础上，建立了完善的数学模型，现已开发了各种能源管理系统已经装车试用，在能源管理系统方面积累了丰富的经验。我国面临的能源危机情况更加严重，因此发展新能源电动汽车对我国来说意义非凡，国内电动汽车能源管理的研究起步较晚，在我国科学技术不断的发展下，也逐渐取得了大的突破。我国支持电动汽车不断的发展，挖掘传统汽车的节能减排的潜力同时，按照战略引领、科技支撑的方式，加快实施电力驱动的技术战略转型，进一步加快电动汽车的产业发展。一方面是以核心技术、关键部件、系统集成和基础设施为重点，另一方面是积极推进标准化的工作，建立起健全的电动汽车标准法规体系。这不仅促进了汽车行业的发展，其节能减排的影响对这个社会是非常有意义的。

2. 研究的基本内容与方案

一、基本内容

1、分析比较纯电动汽车和混合动力汽车能源管理系统的基本结构，以纯电动汽车的为主要研究对象，设计电池组充电器。

2、根据驱动系统性能，实时检测显示其状态参数，防止过充电和过放电，控制电池温度，为驾驶员提供诸如剩余容量、续航里程等状态信息，提供电池性能参数供分析。

3、能源管理系统需要通过硬软件对能源转换装置的工作能量进行协调、分配和控制，根据电池组的状态参数（如电压、电流、温度、剩余容量）、车辆运行状态（如行驶速度、电机功率）和车辆操纵状态（如起制动、加减速）进行能源管理。

二、技术方案

纯电动汽车能源管理系统的基本结构如图1-1，输入能源管理系统电控单元（ECU）的参数有个电池组的状态参数（如工作电压、放电电流和电池温度等）、车辆运行状态参数（如行驶速度、电机功率等）和车辆操纵状态（如制动、起动、加速和减速等）。

图1-1纯电动汽车能源管理系统的基本结构

电池管理系统是能源管理系统的一个子系统。电动汽车电池携带的能量是有限的也是非常宝贵的。为了增加电动汽车的续驶里程，对电池系统进行全面的、有效的管理是十分重要的。蓄电池管理系统在汽车运行过程中需要完成任务多种多样。其主要任务是保持电动汽车蓄电池性能良好，并优化各蓄电池的电性能和保存、显示测试数据等。具体来讲，可以归纳为表1-1中的五个方面。

表1-1 蓄电池管理系统的主要任务

任务
防止过充电	电压、电流、温度测试仪	充电器
防止过放电	电压、电流、温度测试仪	电动机控制
温度控制及平衡	温度测试仪	加热及制冷装置、温度平衡
能源系统信息提示	电压、电流及温度、充电状态、剩余容量测试仪	显示器
电池状态测试及显示	电压、电流及温度测试仪	显示器、PC总线分析软件

基于任务要求及设计以上原理，针对本课题主要从五个方面入手：

1.确定选题：收集资料，了解电动汽车电源管理系统需求，进行分析，了解所需知识与元器件使用要点，选定设计题目；

2.现场调查：制作调研表格，现场调查了解项目背景，对项目进行初步分析并收集相关数据和资料

3.统计分析与论证：统计分析项目各项数据，进行数据变量分析，撰写调研报告，提出设计的主要思路。

4.毕业设计方案设计：根据电动汽车能源管理系统的要求，运用所学电子电路知识，设计电动汽车能源管理系统电路。

5.撰写设计文档：按照学校要求与教育厅要求，对策划方案整理成相应格式的文档（包括毕业设计任务书、毕业设计设计方案、毕业设计作品、毕业设计成果报告）。

3. 研究计划与安排

第1-3周 系统调研，查阅资料，完成开题报告并上传

第4-5周 系统总体方案研究与设计，开始上传阶段性报告

第6-8周 系统硬件设计，论文中期检查

4. 参考文献（12篇以上）

1.王旭东.电力电子技术在汽车中的应用.北京：机械工业出版社，2010. 2.康龙云.新能源汽车与电力电子技术.北京：机械工业出版社，2010. 3.蒋辉平.基于Proteus的单片机系统设计与仿真实例.北京：机械工业出版社，2012. 4. Cheng KWE, Divakar BP, et al. Battery Management System and SOC Development for Electrical Vehicles[J]. IEEE Trans. 2012, 60(1): 76-88. 5.何立民.单片机应用系统设计.北京：北京航空航天大学出版社，2009. 6.唐文彦.传感器.北京：机械工业出版社，2007. 7.薛定宇.基于MATLAB/SIMULINK的系统仿真技术.北京：清华大学出版社，2008. 8.汤姆·登顿(Tom Denton)著.汽车电气与电子控制系统[M].北京:机械工业出版，2008. 9.李俄收，朱会田，吴文民.电动汽车蓄电池的充电方法和充电设备.电源技术.2009(10). 910-913 10.Seyed Mohammad Rezvanizaniani, Zongchang Liu, Yan Chen. Review and recent advances in battery health monitoring and prognostic s technologies for electric vehicle (EV) safety and mobility[J]. Journal of Power Sources, 2014(256): 110-124. 11.康龙云. 新能源汽车与电力电子技术.北京:机械工业出版社，2010. 12.伍艮常.电动车用蓄电池的选取及充电方法的研究.中国科技信息.2009(23). 114-145 13.Cheng KWE, Divakar B P, etal. Battery Management System and SOC Development for Electrical Vehicles[J]. IEEE Trans. 2012, 60(1): 76-88. 14.南金瑞，刘波澜.汽车单片机及车载总线技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005. 15.谭晓军.电动汽车动力电池管理系统设计[M].广州:中山大学出版社, 2011.