随着环境污染的加剧和化石能源的紧缺,发展电动化或混动化汽车已经成为一种必然趋势。其中,电池作为纯电动汽车的唯一动力来源,电池相关技术的发展决定了电动汽车行业的发展。为了保证纯电动汽车的动力电池安全可靠的工作,就必须对电池进行必要的监测,因此电池监测系统平台被得到广泛的研究。其主要包含电池单体电压、总电流采集和均衡策略模块等。精确的数据采集对电池寿命、提高单次充满电的续航里程和防止电池发生起火爆炸有极其重要的意义。因此,本文以锂电池的实时监测和管理为研究目标,开展了以下研究:(1)介绍了锂电池的分类和锂电池的特性,通过本文设计的容量测试实验、开路电压测试实验探究锂电池的充放电特性并分析了开路电压与SOC之间的关系,并且对比已有的建模方法选择了合适的模型,基于建立的二阶RC模型进行了参数辨识,得到了拟合的OCV-SOC曲线,并对建立的模型进行了实验验证,对锂电池特性、建模与参数辨识等方面有了充分的了解。(2)主要研究了SOC的涵义和影响因素,对于安时积分和EKF进行了理论描述,设计了安时积分和基于EKF的估算方法,并且在MATLAB中完成了模型的搭建和仿真,基于MBD在Target Link和MATLAB中实现了算法的模型转换、代码生成和仿真验证,通过验证结果证明了设计算法的有效性以及生成代码的可执行性。(3)分析监测系统平台的功能需求,针对目前常用的电压检测、电流检测方案进行了简述,结合本次设计的要求,合理的选择了采用集成芯片AD7280A的电压检测和基于分流器的电流检测方案。对于均衡控制模块,介绍了主动和被动的方法,并对其每种方案进行了阐述和优缺点比较,最终根据实现难易度确定了基于AD7280A被动均衡的设计策略。(4)研究设计了电池管理系统的硬件系统。使用专用IC芯片AD7280A采集单体电池电压,并接收单片机发出的命令对电池进行均衡控制;以Freescale公司的MC9S12P64芯片为主控MCU,其SPI通信接口与锂离子监测芯片AD7280A进行通信,自带12位逐次逼近型的ADC用于采集电池组电压和电池组充放电电流,IO口用于控制充放电及运行状态指示;用12864液晶显示屏显示所测数据。基于硬件平台的基础上进行了软件系统的设计。编辑了系统初始化程序,系统上电后运行初始化程序后,执行采集数据并处理,检测单体电池之间压差,大于0.1V进行均衡;读取电流电压值进行SOC的实时估算,并将数据发送给液晶屏显示。