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近年来,纯电动汽车成为我国汽车行业发展的热点。由于在能量密度和放电功率等方面具有优良性能,磷酸铁锂电池目前已经成为纯电动汽车的主要候选能源之一。本文根据JYLF320电动汽车开发项目,设计并开发了一套电动汽车磷酸铁锂电池组管理系统。研究成果具有一定的理论价值与较好的工程应用价值。通过搭建测试平台,对磷酸铁锂电池的放电特性进行了实验与分析,分析实验结果发现:磷酸铁锂电池的放电过程可以分为开始、平台和结束三个明显不同的阶段,平台阶段电压下降速度缓慢;不同放电倍率对电池的容量影响不大;温度对电池容量的影响较大。结合应用环境,设计了电池管理系统的总体结构,系统由数据采集模块、状态监测报警模块、SOC估算模块、故障诊断模块和通讯模块组成。根据磷酸铁锂电池的放电特性,系统采用基于安时计量法的SOC估算方法,考虑效率、温度等多种影响因素,同时,为了更加准确地获知电池的容量,提出了在电动汽车定期维护时对可用容量进行离线校准,以提高安时计量法的精度;另外,系统以放电至截止电压修正SOC值为0,充电至充电截止电压并达到满充电标准时修正SOC值为1,达到消除累积误差的目的,适合实车使用。通过对电池性能劣化的原因和单体电池不一致对电池组的影响分析,根据电池性能劣化与外在表现之间的关系,结合电动汽车使用与维护特点,提出了一种电池故障诊断方法——车载自动诊断与人工试验诊断相结合的诊断方法。车载自动诊断是在行车过程中通过电池校正实际容量C实际、平台阶段结束点前的校正实际容量C实际和电池端电压U对个别性能明显劣化的电池做出诊断;人工试验诊断是在电动汽车定期维护时根据可用容量C、电池充电过程中的电池端电压U和电池壳温差ΔT对故障电池进行剔除。根据电动汽车项目的总体设计目标,系统采用主从结构,设计并开发了电池管理系统硬件和软件。开发的系统已投入实车运行试验,初步的实车运行试验结果表明,整个系统能够实现电池管理系统的设计功能,其SOC估算精度与电池故障诊断效果良好。