动力电池管理系统与整车控制系统匹配的研究
项目概要:
电池管理系统（BMS）是新能源汽车实用化、商品化的关键技术之一。优化电池管理系统与所搭载的整车控制系统之间的匹配性研究，是武汉纯电动城市客车控制系统中一项有关核心技术的研究，优化电动车控制系统的兼容性可使纯电动客车发挥更大的经济、社会、环境效益。
国内发展现状
国内科研机构已开发出拥有自主知识产权的电动车用动力电池管理系统并与整车控制系统匹配，但是由于缺乏电控产品工程化开发的技术、能力和经验，缺乏有助于技术成果转化的产业化平台，很多研发成果无法进一步转变为可以批量应用的具有高质量、高性价比、良好的一致性、可靠性和耐久性的产品。
目前我司针对动力电池系统与整车匹配提出了具体解决方案 电池与整车控制器的通讯：
武汉纯电动城市客车整车CAN总线网络拓扑结构如下图所示，CAN总线由两条子网络构成，传输速率均为250kbps。电机控制器、电池管理系和故障诊断模块挂接在CAN1上。
CAN2CAN1电机控制器（既发又收）前部模块(既发又收）电池管理系统(既发又收)整车控制器（既发又收）后部模块(既发又收）故障诊断模块(既发又收)空调ECU(既发又收）数字化仪表(既发又收）
通过上图可知整车网络拓扑结构，整车控制器兼用来实现跨子网数据通讯。整车网络由以下子网构成：
☆整车控制网络CAN1
☆整车信息显示及车身控制网络CAN2
CAN网名 节点名称 整车控制器 CAN-Bus1 电机控制器 电池管理系统 整车控制器 数字化仪表显示 CAN-Bus2 前部模块 后部模块 空调 源地址 SA=208 SA=239 SA=243 SA=208 SA=40 SA=231 备注 新定义 SAE J1939已定义 SAE J1939已定义 SAE J1939已定义 SAE J1939已定义 SAE J1939已定义 SAE J1939已定义 新定义
电池管理系统与整车控制器进行通信的具体报文例子如下所示：
发送节点 接受节点 标识符 刷新率 位置 1BYTE 数据定义 SPN PGN P R DPPS SA P F 数据名 0 ~ 1000，0.1V/bit，偏移量：0 -3200 to 3353.5，0.1A/bit电池总电流，偏移量：低字节 32000 0 ~100，0.4%/bit电池组SOC ，偏移量：0 BatteryStat us1 BatteryStat us2低字节 BatteryStat us2高字节 电池管理系统 电池总电压低字节 电池总电压2BYTE 高字节 电池总电流3BYTE 低字节 100ms 4BYTE 整车控制120器 6 0 0 6 8 243 5BYTE 6BYTE 7BYTE 8BYTE
整车控制器传与电池管理系统的报文例子如下 HCUScrStatus1：
4bit 电机运电池组充电线驱动系电池故行准备充电： 连接： 统故障障综合就绪： 0：未充0：未连综合报报警： 0：未准电 接 警： 0：正常 备就绪 1：正在1：已连0：正常 1：报警 1：已准充电 接 1：报警 备就绪 8bit 7bit 6bit 5bit 3bit 高压接触器状态： 0：未合 1：已合 2bit 1bit 档位位置： 00：空挡 01：倒档 10：前进 11：备份
研究目标及方向
我司建立了电池充放电实验室和电池管理系统匹配性测试平台，通过对我厂基于电池与整车控制器进行匹配的车用动力电池与整车CAN通信等方面进行研究。在延长动力电池使用寿命的基础上提高动力电池的能量效率和运行可靠性，开发适用于新能源纯电动汽车的动力电池管理系统。
在此基础上，建立电池性能检测以及电池管理系统的测试平台，最终达到如下目标：
a）ＣＡＮ通信中电池容量通信优化；
b）ＣＡＮ通信中过流、过压、温度保护通信准确性； c）ＣＡＮ通信中故障预警通信智能化；
d）ＣＡＮ通信中充电控制通信完整并可储存整个充电过程可查。