一、锂电池办理体系概述
二十世纪九十年代以来，锂电池的研讨和出产都取得了严重的展开，在各个范畴的运用也越来越广泛。因为锂电池具有放电电压安稳，作业温度规模宽，自放电率低，贮存寿数长，无回忆效应，体积小，重量轻及无公害等长处，现在已逐步代替铅酸蓄电池、镍镉蓄电池，成为动力电池的干流。近年来，锂电池也被研讨人员用在水下机器人和电动轿车上作为动力动力，锂电池的办理和运用成为水下机器人和电动轿车等展开的关键技能之一。
电池办理体系直接检测及办理储能电池作业的全进程，包含电池充放电进程办理、电池温度检测、电池电压电流检测、电量估量、单体电池间的均衡、电池毛病确诊等几个方面：
（1）电池充放电进程办理：即实时监控电池充放电时的温度、电压、电流等参数，在发现反常情况时及时做断开充电电路，宣布报警信息等相应处理。
（2）电池温度检测：即对电动车蓄电池单个电池进行温度检测，依据电池类型设定该类型电池安全温度参数规模，在发现温度不在安全规模时做相应处理，并宣布报警信息，提示问题电池的方位。
（3）电池电压电流检测：即检测蓄电池各组电压、电流，依据检测参数来经过算法判别电池好坏，并预算剩下电量。
（4）电量估量：即电池剩下电量的丈量，依据所测参数准确估测动力电池组的荷电状况（State of Charge，即SOC）。
（5）单体电池间的均衡：即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都到达均衡一起的状况。
（6）电池毛病确诊：即依据所测单个电池温度、电压等参数比照其正常参数规模做出确诊处理。
现在，电池办理的难点和关键在于：
（1）怎么依据搜集的每块电池的电压、温度和充放电电流的历史数据，树立确认每块电池剩下能量的较准确的数学模型，即储能电池的SOC状况计量技能。
（2）储能电池的快速充电技能及均衡充电技能。这项技能是现在国际正在努力研讨与开发的另一项电池能量办理体系的关键技能。
二、锂电池办理体系研讨现状
国外电池办理体系研讨现状
跟着近十年来电动轿车研讨和运用的不断升温，国外一些大的轿车出产商和电池供货商针对各种电池作了很多研讨及试验，总结出电池的数学模型，并成功开宣布许多电池办理体系装在车上试用。比较有代表性的有：德国Mentzer Electronic GmbH和Werner Retzlaff为首规划的BADICHEQ体系及BADICOaCH体系；德国的B.Hauck规划的BATTMAN体系；美国通用轿车公司出产的电动轿车EV1上的电池办理体系；美国Aerovironment公司开发的SmartGuard体系（Long-Life Battery Using Intelligent Modular Control System）；美国AC Propulsion公司开发的名为BatOpt的高功用电池办理体系。
1、BADICHEQ体系及BADICOaCH体系BADICHEQ体系是以Mentzer Electronic GmbH和Werner Retzlaff为首在1991年开端规划的，并于1991年12月初次装车试验，经过不断的试验和修正，于1992年4月到达如下功用：
● 能一起对20个电池单元进行电压丈量；
● 能进行电流和温度丈量；
● 能依据电池单元对主充电机的充电电流进行操控；
● 能用一个小的充电机对单个电池进行均衡充电；
● 能贮存历史数据和与PC机进行数据通信；。在外表盘上显现最差电池单元的剩下电量、电池电流、实践电池电量以及各种反常报警。
BADICOaCH是BADICHEQ体系的改善，它有以下特色：
● 它的一个最重要的特色是在每个电池单元上加一个非线性电路（WLC）来丈量电压，并将一个电池组的八个单元电压都经过一条信号线传递给BADICOaCH体系，并在那里解码；
● 装有两条PWM信号输出线来操控充电电流和电压的巨细；
● 最差电池单元的剩下电量被显现出来；
● 给最差电池单元以过放维护，给出中止运用信号；
● 对最近24个充放电周期的具体数据进行存贮并答应在对电池好坏作判别时进行快速查找电池基本信息和过错运用情况；
● 与PC机数据传送选用RS232规范。
2、BATTMAN体系德国的B.Hauck规划的BATTMAN电池办理体系强调了将一切的不同类型动力型电池组的办理做成一个体系，经过改动硬件的跳线和在软件上添加挑选参数的方法，来完成对不同类型电池组的办理。之所以要这样做，是依据对不同类型的电池组的办理可分为一起的部分和特别的部分。并且一起的部分占很大的比重，他以为这些一起的部分是：
● 决议电池能存贮的电流能量；
● 决议最弱电池单元的剩下电量；
● 能影响电池的运转和数据的记载；
● 温度的丈量。
3、EV1的电池办理体系通用轿车公司推出的EVl电动轿车由26个铅酸蓄电池供电，放电深度80%，电池寿数是450个深放电周期，113公里市内行进路程（美国环保局目标，USA EPA Schedule）， 145公里高速公路行进路程（美国环保局目标，USAEPASchedule）。
EV1的电池办理体系概念界说包含四个组成部分：
● 电池模块（用于轿车驱动和其它用电体系）；
● 软件BPM （Battery Pack Module）；
● 电池组热体系；
● 电池组高压断电维护设备（High Voltage Disconnect）。
可见，EVl的电池办理体系的中心是BPM.BPM有以下功用：
● 单电池电压监测；
● 电池组电流分流采样；
● 电池组高压维护（保险丝）；
● 六个热敏电阻进行温度采样；
● 以电池组的均匀特性操控充电；
● 过放电报警并下降电动轿车行进功用；
● 电量或路程核算；
● 高压回流继电器（High Voltage Bus Relays）。
总的说来，EVl的电池办理体系与一般意义上的电池办理体系有差异，它把体系侧重点放在了电池组的可靠性（Safety Features）上。
EVl电池办理体系的可靠性办法有：
● 电池组高压断电维护设备；
● 手动断电开关；
● 地线绝缘失效检测；
● 主动开关与手动开关连锁。
4、SmartGuard体系这个体系的首要特色是在电池上装有一个分布式的办理设备（用了专用IC）来丈量电池的电压和温度，在主控部件有信号来时还可起动电流旁路电路。
SmartGuard的首要功用有：
● 过充检测并避免过充；
● 供给放电极性反向报警；
● 电池历史记载和归档；
● 供给最差电池单元的剩下电量信息。
5、BatOpt体系该体系由每个电池上的监控模块和中心操控单元组成一个分布式体系。经过two_wire总线，监控模块向主控单元陈述电池电压、温度等信息，主控单元搜集单体电池信息后，供给手动和主动充电战略，它有如下特色：
● 每个模块供给5安培的均充电流；
● 模块有温度监控；
● two_wire总线接口。
6、深海范畴的电池办理体系跟着锂电池在潜水艇、水下机器人等深海范畴的广泛运用，一些科研机构和电池供货商成功开宣布适合在深海范畴运用的电池办理体系。比方Bruce M.Howe等为MARS海洋观测体系研发的锂电池办理体系。体系的监控单元向上级操控单元陈述电池的荷电状况，当需求替换电池时便告诉上级操控单元回来码头替换电池。监控单元办理电池的电压、电流、温度等信息，经过这些数据可完成以下功用：
● 温度维护功用，只要在0 ~ 45 o o C C才可进行充电；
● 过流维护功用，充电电流低于0.7C（C为电池容量）；
● 短路维护功用；。电池组高压维护（保险丝）；
● 过充维护功用，单体电池电压超越4.3V时中止充电；
● 过放维护功用，单体电池电压低于3.2V时中止放电；
Phoenix公司为水兵的无人水下机器人研发的锂电池办理体系选用三级分布式规划，按单体电池、电池模块和电池组三个等级进行办理。每个单体电池上都有最低等级的操控单元，对单体电池进行充放电维护。电池模块可按电压或电流的需求经过串联或许并联构成电池组。
三级之间经过网络连接实时读取每节电池的作业数据，实时操控每节电池和电池组的作业。
该电池办理体系可完成以下功用：
● 短路和过载维护功用；
● 过充和过放维护功用；
● 毛病后1秒内主动重启；
● 单节电池关断功用，关断毛病电池后，体系内剩下电池仍可正常作业；
● 电压、电流和温度的实时陈述功用；
● 过温维护功用，单节电池超越135 ℃主动关断；
电池办理体系如下图所示：
国内电池办理体系研讨现状
国内针对电动轿车的电池办理体系，依然处于起步阶段。现在首要是一些高校，依托自己的科技优势，联合一些大的轿车出产商和电池供货商一起展开研讨，如清华大学、北京理工大学、同济大学、北京航天航空大学等等，都取得了丰盛的效果：清华大学为EV-6580轻型电动客车配套的电池办理体系。内行进进程中可对电池的充放电电流、电压等参数进行实时丈量和监控，避免过充电、过放电，提高了电池寿数和功率，一起还开发了与该体系相匹配的充电体系。
同济大学和北京星恒电池有限公司的锂离子电池办理体系首要功用有：
电流电压及电池模块温度的搜集，SOC估量，主动均衡，事端处理与记载等。
北京航空航天大学研发的镍氢电池办理体系首要功用有：
电流电压及电池箱温度的搜集，SOC估量，运转状况判别和维护功用等。
春兰研讨院的HEV-BMS首要功用有：
