一.概述：

人們對一次能源又進一步加以分類。凡是可以不斷得到補充或能在較短周期內再出現的能源稱為再生能源，反之稱為非再生能源。風能、水能、海洋能、潮汐能、太陽能和生物質能等是可再生能源;煤、石油和天然氣等是非再生能源。地熱能基本上是非再生能源，但從地球內部巨大的蘊藏量來看，又具有再生的性質。核能的新發展將使核燃料循環而具有增殖的性質。核聚變的能比核裂變的能可高出5~10倍，核聚變最合適的燃料重氫(氘)又大量地存在于海水中，可謂"取之不盡，用之不竭".核能是未來能源系統的支柱之一。隨著全球各國經濟發展對能源需求的日益新增，現在許多發達國家都更加重視對可再生能源、環保能源以及新型能源的開發與研究;同時我們也相信隨著人類科學技術的不斷進步，專家們會不斷開發研究出更多新能源來替代現有能源，以滿足全球經濟發展與人類生存對能源的高度需求，而且我們能夠預計地球上還有很多尚未被人類發現的新能源正等待我們去探尋與研究。

磷酸鐵鋰是一種新型電池，它具有大容量，壽命長(比鉛酸電池長3-4倍)，可循環充放電2000次以上，充電速度快，在1.5C充電速率條件下，40分鐘即可充飽，可供應大的啟動電流。耐高溫，電熱峰值可達350℃-500℃。體積小重量輕，與同等容量的鉛酸電池相比，重量減輕1/3強。無污染，清潔環保。更重要的屬性是：磷酸鐵鋰離子電池經過嚴格的安全測試，即使在最惡劣的交通事故中也不會出現爆炸，磷酸鐵鋰完全解決了象鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強烈的碰撞下會出現爆炸，對消費者的健康和安全構成威脅。所以磷酸鐵鋰是作為汽車動力鋰電池最合適的選擇。

上圖為控制電路功能框圖。

單節磷酸鐵鋰離子電池電壓約為2.5-3.3V,那么動力電壓要多節電池串并聯組合才能供應足夠高的電壓和大電流，一般公交車動力鋰電池約要340V左右的電壓，即要100多節電池進行串聯。如此多的電池，我們要對每一單節電池的電壓和溫度進行監測，時刻了解電池的屬性，這就要一個電池管理系統來實現。

電池管理系統(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM)電池管理系統(BMS)是電池與用戶之間的紐帶，重要對象是二次電池。二次電池存在下面的一些缺點，如存儲能量少、壽命短、串并聯使用問題、使用安全性、電池電量估算困難等。電池的性能是很復雜的，不同類型的電池特性亦相差很大。電池管理系統(BMS)重要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監控電池的狀態。隨著電池管理系統的發展，也會增添其它的功能。

我公司的汽車動力鋰電池多節(組)監測管理系統BMS就針對多節磷酸鐵鋰離子電池的在線監測而開發，這套系統可對最多12組(每組可檢測12個單節電池)，即最多144個單節電池電壓和溫度實時在線檢測，并將測量數據在一個7寸觸摸顯示終端上顯示。1-2秒即可對被測量的全部單節電池數據刷新一次。對電池的狀態進行實時跟蹤。同時可測量電池的充放電流。可顯示總電壓。可時刻監測多組電池的工作溫度。并會對電池電壓過低過過高，溫度值的超溫實行提示報警功能。

下圖為汽車動力鋰電池多節(組)監測管理系統BMS測試平臺，注意，此時測量的是一組全新未經過充電的電池組，所以電池電壓均在未充電狀態的電壓值。前面的4節電池組根據客戶要求并未安裝溫度傳感器，所以溫度指均為0.

下圖為單組電池電壓溫度采集板(LECU)外觀圖

下圖為單組電池電壓溫度采集板(LECU)外觀圖

下圖為數據處理系統(BMS)外觀圖

每組采集板只能采集12個單節電池的電壓，假如要對多于12節單節電池的監測，須采用多個電路采集板，例如9組電池可采集9x12=108節(組，為了提高輸出電流，可允許多個單節電池并聯)單節電池，而數據處理板可對12組以下(含12組)電池采集板的數據進行處理，同時可對電池的充放電電流進行取樣和測量，并一同將所有電池數據傳輸給控制顯示終端。

考慮到不同車型的啟動電池的電壓差異，例如小型轎車的電池是12V,而大型公交車的電池電壓是24V,我們的管理系統使用的汽車的啟動電池電源。系統電源要一個DC-DC開關電源變換器，允許電池電壓在9V-30V之間的范圍變化，整個系統的耗電量極低，在9組采集板和一個數據處理板，使用24V電壓時，工作電流僅為45mA.12V電壓下，電流也僅為98mA.

下圖為電池管理系統觸摸顯示終端界面