山西省是煤炭大省,是全国重要的能源基地,改变“一煤独大”产业结构,推动能源革命,实现经济转型是目前重要的课题。为此,山西省提出培育和壮大新能源汽车产业,加快新能源汽车的推广和应用的发展策略。2017年3月,山西省发布《山西省新能源汽车产业发展2017年行动计划》,着重强调做大纯电动汽车产业规模,推动新能源汽车重点项目建设。近年来,随着电子商务的快速发展,纯电动物流车的需求不断增长。电商传统物流车主要是使用柴油、汽油型的厢货车,随着我国新能源汽车的快速发展,纯电动物流车逐渐成为山西省政府和新能源车企大力推广和研发的新型运载交通工具。目前针对微型厢式纯电动物流车的专项研究开发较少,导致这类车型的续航里程及电池使用寿命达不到最优效果。针对这种情况,本文结合微型厢式纯电动物流车的车身电池布置使用情况及综合行驶工况,对锂电池荷电状态(SOC)估算算法及电池管理系统(BMS)进行了研究与设计。主要完成了以下工作:(1)提出了一种针对电池包的基于扩展卡尔曼滤波法的防扩散SOC估算算法。在扩展卡尔曼滤波算法基础上,考虑系统噪声和量测噪声的影响,添加噪声估值器;并在其基础上引入发散判据,当有状态变量估算误差变大而发散时,对卡尔曼增益矩阵构造一个自适应指数冻结因子,保障了估算误差控制在要求的精度范围内。(2)完成了对车用动力锂电池建模及模型参数的辨识。使用递推最小二乘法,通过在不同的充放电倍率下得到电池模型中电阻及电容参数;并通过电池的充放电曲线,拟合出电池开路电压(OCV)与电池SOC间的多项式公式。(3)设计了一种“一主多从”的电池管理系统结构。结合微型厢式纯电动物流车电池使用情况及行驶工况,对电池管理系统的功能及拓扑结构进行了深入分析,将电池管理系统设置为一个中央模块单元(CMU)以及多个采集模块单元(AMU)的主从式拓扑结构,实现对每块电池的监控。(4)完成了部分电池管理系统模块电路设计。主要设计了主板电源模块电路、控制模块电路、电池电压采集电路、均衡电路、通信电路等。主板采用飞思卡尔MC9S12XS128型芯片实现对系统整体的监控,从板采用凌特公司的LTC6802-2芯片完成对电池单体电压、电流、及温度的采集和均衡功能。