本帖最后由 zhtn1122 于 2022-8-22 17:00 编辑
前言
本文介绍BMS开发板硬件框架和功能原理实现，软件算法模型示意及算法描述。
一、硬件介绍：
主控:M4内核 N32G455REL7
模拟前端AFE
LTC6804-1为12通道锂离子电池控制器IC
每12串电池提供5个外部温度传感器
过压预警，欠压预警，过流预警，过温预警，欠温预警，单体压差过大预警(软件实现)
电流采集：板载德州仪器INA226双向电流检测、16位、超精密I2C输出电流/电压/功率监控器
RTC时钟：板载独立外置时钟芯片AIP8563T及供电电池
存储：板载MB85RS16PNF富士通铁电存储器(16K)
串口：板载串口芯片MAX3232
电池类型：三元锂离子、磷酸铁锂
其他技术指标
电压测量精度(LTC6804|G-1): 1.2mV 最大总测量误差
总电流测量精度( INA226):
高精度: 0.1%增益误差(最大值) 10μV偏移(最大值)
总电压(INA226):
高精度: 0. l%增益误差(最大值) 10μV偏移(最大值)
温度测量精度(LTC6804IG-1):士0. 5度 SOC精度:≤2.5%
电压采样周期: 20ms
电流采样周期: 20ms
BMS工作温度: -10"C~85"C
二、软件算法模型示意及算法描述
BMS算法模型，对于卡尔曼滤波算法，我们通常以二阶模型进行设计。
悝离子电池二阶等效模型
上图二阶模型结构简单，物理意义清晰，能够很好的反应电池的静动态性能，同时也便于电池特性分析和参数识别。
其中l,为通过的电流: R0为电池的欧姆内阻，Rq、R2、C. C2为电池的极化电阻和极化电容；Uc为锂离子电池的开路电压OCV,与soc的函数关系为ux=F(SJ),其中Sp为t时刻电池的SOC.由电池的等效模型可以得出：
同样，电池soc通过以下公式得到:
η为库伦系数; Qc为电池标定总容量。根据原始的离散状态空间模型
根据原始的模型，结合二阶RC等效电路模型，模型实体化可得到
式中，状态变量x =(S0C,U1,U2)T ; Uoc(SOC)是 SoC的高阶非线性函数;控制变量u(k)=ltw(k)过程噪声，也就是-步噪声，V(K)为测量噪声，也就是二步噪声综合式(8)和(9)，进一-步实体化，可以得到电池的状态空间模型:
U1公式的推导过程(U2相同):
公式(10)也就是观测更新，公式(11)也就是测量更新。
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