一种动力蓄电池状态实时监测系统的设计

殷娇 詹宜巨 罗宇强

（1.中山大学工学院 2.广州市光机电技术研究院）

0 引言

随着电动汽车的快速发展，电动汽车动力蓄电池的研究也日益受到关注。动力蓄电池状态监测是对电池特性进行深入研究的前提和基础。例如，电池的状态分析、电池剩余电量估计、电池安全管理和电池信息管理等，都基于电池实时状态监测[1]。然而，电池状态数据的采集和处理总是存在一定的滞后，状态监测的实时性也是一个相对的概念[2]。本文对电池状态信息的采集、传递和处理环节的“实时性”进行了深入探讨，充分考虑电池状态监测过程中遇到的实际问题，提出一种动力蓄电池状态实时监测系统。该系统能够实时采集并记录电池的电压、电流和温度，可用于动力蓄电池的特性研究、故障诊断及事后分析。

1 电池状态监测实时性探究

1.1 时延的不可避免性

在动力蓄电池状态监测过程中，以下几个环节的时延只能降低，不能消除：电池监测回路（battery monitoring circuit，BMC）的信息采集环节、信息传递环节以及监控系统控制单元的信息处理环节。

BMC是指与所要采集的电池参数最接近的芯片及其辅助电路，可以是单片机、模数转换器及某些专用芯片[3]。BMC信息采集环节时延的主要原因是模/数转换需要一定的时间。通常，完成一个 8位的模/数转换用时约为100 us[1,4]。

信息传递环节的时延取决于数据传输的波特率以及信息的长度。

控制单元是监测系统的最高决策芯片，控制着电池信息采集、LCD屏信息显示、Flash芯片信息存储、定时中断等多项功能，这些任务之间的协调、调度也不可避免地会造成时延。……