近年来,由于石油能源的日益枯竭和环境污染问题不断加剧,新能源汽车的发展越来越受到各国政府和世界各大汽车生产厂商的重视。电动汽车发展的三大关键技术是电机驱动系统、整车控制系统和电源管理系统等三部分,当前电动汽车动力电池普遍存在续航行驶里程短、电池寿命低、维护成本高等难题,因而,针对车载动力电池能量管理和保护控制的电源管理技术就变得越来越重要。本文首先介绍了电动汽车电池管理系统的主要功能和国内外发展状况,介绍了本课题的来源,对铅酸蓄电池的工作原理和主要工作特性进行了介绍,叙述了铅酸电池剩余电量预测的几种模型,并针对本项目的设计特点,根据大量的电池充放电实验数据,提出了本设计电池剩余电量的估算方法。本文根据厂方提出的要求,确定了本系统的电池管理系统应该具有以下基本功能:实时监测各单体电池的电压值,电池组整体的充放电电流值和外部温度值等数据,根据采集到的电池数据,估计电池组的剩余电量,并且判断各电池当前状态,在充电过程中实现均衡充电控制技术,当单体电池发生故障或整体电池组充满电时,及时开启电池组保护电路,防止电池过充,能将电池电量和故障信息通过数据通信模块传输到汽车仪表盘。针对以上功能要求,本设计提出了使用单片机作为主控芯片,采用分散采集与集中控制相结合的硬件解决方案,对单片机选择、电池参数采集、均衡和保护电路、电源转换电路和外部通信等硬件设计的主要模块进行了详细介绍,并基于C51单片机的Keil软件开发设计环境进行软件方案的设计,对电池管理系统三个主要工作过程:充电、放电和静止进行软件设计。最后对整个软硬件系统进行大量充放电疲劳试验,通过采集大量实验数据,验证软硬件设计方案的可行性和稳定性。