HEV动力蓄电池的办理一直是混合动力电动汽车HEV开展过程中的一个十分要害的问题[1]。有用的电池办理体系在进步蓄电池寿数的一起，能够及时准确地估量蓄电池的剩下容量，当电池呈现不共同性时对电池进行均衡操控，维护蓄电池。现有电池均衡操控计划大多以电压均衡作为规范，低电压电池的充电电流变大些，高电压电池的充电电流变小些。以电压的差异来衡量电池容量进行均衡操控，在必定规模内能起到均衡的效果，但实际情况中，由于单个电池内部结构的差异，在放电过程中，各单个电池表现出的电压方差值或许不同，方差大的电池电压或许小，但剩下容量却大，以电压共同为均衡方针的体系不光没起到均衡效果，还形成不共同性现象加剧。因而本论文提出依据电功率K值作为衡量电池差异的办法。
1 依据电功率的电池组均衡充放电操控战略
电池组充放点均衡操控原理示意图如图1所示。电池组由E1，E2……En 串联而成，电池组经过逆变器对电动机供电，发电机G电压经过AC/DC转化后，可向电池组充电，Kc为操控充电开关，DC/DC模块由电池组或许发电机供给能量，其输出电压为单体电池电压，对均衡器进行供电，均衡器由电池办理模块操控，能操控对单体电池均衡的能量值。
电池办理模块收集单体电池电压，电池组电流，温度值，核算出单体电池的电功率K值，并核算不均衡度，当检查到有某个电池Ei容量较低后，电池办理模块核算出相应的均衡力度，经过操控输出开关量Ki的占空比，调度均衡器对电池的均衡力度。
2 电池均衡操控试验体系
依据功用和本钱考虑，电池单元模块选用AT89S51系列单片机，电池组办理体系选用AT89S8053系列单片机。AT89S51具有如下特色：40个引脚，4 KB Flash片内程序存储器，128 B的随机存取数据存储器(RAM)，32个外部双向输入/输出(I/O)口，5个中止优先级2层中止嵌套中止，2个16位可编程守时计数器，2个全双工串行通讯口，看门狗(WDT)[2]电路，片内时钟振荡器。
经过寄存器WMCON能够便利设置看门狗时钟周期(16~2 048 ms)，以及对EEPROM进行读写操作。
2.1 时钟电路及复位电路
电池办理单元的时钟频率选用11.059 MHz晶振，AT89S51的时钟周期为90 ns。复位办法为上电复位和开关复位。电路图如图2所示。
2．2 A/D转化电路规划
对电池办理体系来说，电压的准确收集直接影响多电池组均衡操控的效果，由于电池端电压下降值在几伏左右，并且依据电功率的均衡操控战略，需求考虑电池间细小电压的影响，因而对A/D转化器[3]的精度要求较高。本体系选用8位的ADC0809作为A/D转化器。
A/D转化电路如图3所示。其间74LS74对来自51 ALE引脚的时钟脉冲进行2分频后，作为ADC0809的时钟信号。
收集第i路信号时，地址为iD，本体系选用查询法对A/D转化器的转化信号进行读取。
2.3 I/O电路规划
电池办理体系经过开关量输出，操控均衡器的作业状况，当输出1时，均衡器的功率MOSFET接通，均衡电路作业，当输出0时，均衡器停止作业。
均衡器作业电流较大，因而需求添加光电阻隔电路，避免对单片机体系发生搅扰。
I/O输出电路如图4所示，体系选用8位同相芯片74LS374作为驱动芯片，选用TP521作为光耦阻隔电路，经过对74LS374不同位写1或许0，能够操控8位12V电压开关量的输出。
2.4 CAN通讯电路规划
本体系选用CAN总线体系[4]智能节点办法，CAN通讯操控器选用SJA1000，CAN总线驱动器选用82C250，光耦阻隔电路选用高速光电耦合器6N137。以80C51单片机作为CAN总线网路通讯的节点的微处理器，选用SJA1000作为CAN操控器，PCA82C250作为CAN收发器和物理总线的接口，经过6N137高速光耦完成总线上各CAN节点间的电气阻隔。另外在两根CAN总线输入端和地之间别离接了一个防雷击管，避免在两输入端与地之间呈现瞬变搅扰时，放电起到必定的维护效果。82C250的Rs脚上接有一个斜率电阻，电阻的巨细能够依据总线通讯速度恰当调整，一般在16～140 kΩ之间。体系选用47 kΩ斜率电阻，如图5所示。
2.5 RS232串口通讯电路规划
工业设备通讯一般期望履行简略的串行指令，并期望这些指令同个人核算机或许附加的串行端口板上的规范串行端口兼容。RS-232是现在PC机与通讯工业中使用最广泛的一种串行接口。电路图如图6所示。
2.6 电压信号调度电路规划
输入通道的结构框图如图7。
关于电池单元模块，需求收集6个电池的电压信号，由于电池电压值大于10伏，而ADC0809的输入电压规模为0到5伏，因而需求对输入电压进行改换，本体系选用差动输入的办法，选用的运放为LM324。如图8所示。
3 电池办理体系软件规划
规划依据51单片机汇编语言的操控算法程序。程序使用Keil uvision2渠道进行调试。
电池办理体系的全体流程如图9所示。在上电后，首要进行看门狗时钟设置，这样能大大进步整个单片机体系的抗搅扰才能。
在体系初始化后，读取存放在数据存储器中电池组信息。该段信息包含上一次断电后电池组剩下容量状况，电池组不均衡信息等，经过8253的非易失性EEPROM保存。
电池办理体系的主程序包含5个子程序：
(1)电池状况收集子程序
担任对电池组中单个电池的电压，电流温度等状况量进行收集，并进行中值滤波，除掉收集通道受搅扰得到的奇特值。
(2)电池剩下容量核算子程序
电池剩下容量核算子程序担任核算每个电池的剩下容量，并且为均衡操控战略进行数据预处理。
(3)电池不均衡度核算子程序
经过判别电池组中各电池输出的电功率，判别电池组的不均衡性，假如电池组呈现预订的不均衡状况，程序回来不均衡电池的标号值，不均衡度值，由之后的操控输出程序操控均衡器作业。
(4)通讯子程序
包含CAN总线收发和RS232通讯两部分。CAN总线收发程序担任电池办理体系与多动力操控器间的信息交流，RS232担任电池办理体系与PC机的信息交流。
(5)显现子程序
经过数码管显现电池剩下容量和均衡操控器作业状况。
论文规划了依据电功率的均衡充放电操控模块，确认了单片机算法的完成办法；研发了有必定的准确性和可靠性又比较简略的动力电池均衡操控试验体系。对动力电池办理体系电池剩下容量判别模型的理论研究具有重要的现实意义。
