郝悅
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近年來,隨著我國對環保工作的貫徹落實,環保節能的相關理念也在現實中得到了推廣與普及,除此之外,我國人均生活水平得到了提升,基本每個家庭都擁有汽車,很多人已經不滿足于傳統的汽車,開始追求新能源汽車的發展。新能源汽車主要以電力為主要的能源,與傳統的內燃機汽車相比,新能源汽車沒有發動機,沒有變速箱,而是依靠驅動電機、控制組、電池以及相關的技術來保證汽車的行駛,在這些必備組件當中,電池及電池管理系統十分重要,對其進行研究十分必要。據此,本文分析了我國電池管理系統(BMS)發展現狀及未來,具備較強的現實意義。
本文研究所涉及到的電池主要是電動汽車的動力源電池,其基本的性能指標包括能量密度、循環使用壽命等。電動技術整車技術與電機驅動是電動汽車傳遞系統改進的具體體現,與傳統的內燃機汽車相比,電動汽車在動力傳輸方面十分重視車身自重、結構優化等等問題,所以必須要加強對電池的重視。
電池依托電池管理技術,能夠對電動汽車的使用過程進行優化,根據蓄電池的特性,合理對其進行控制,能保證電動汽車的安全駕駛。近幾年來,無論是國外頂級汽車品牌還是國內品牌,生產的電動車都出現過自燃的現象,之所以會如此,主要就是因為在電池方面出現了故障。因此,相關人士必須要加強對這一問題的重視。
從電池管理系統的角度來看,其可以保證電動汽車動力源的正常使用,因為電動汽車的動力主要來源于電池,而電池管理系統則可以對電池的使用壽命進行提升,能保證電動汽車的行車安全。此外,電池管理系統還可以防止電池損壞,保護電池的性能,所以應對其發展現狀及未來發展趨勢進行了解,不斷促進電動汽車行業的發展[1]。

圖1 BMS的系統結構框圖
電池管理系統能夠對電動汽車的電池充、放電過程進行監控,明確其具體的參數,并通過數據自動采集的方式完成對電池的控制指令。電池管理系統是電動汽車駕駛員與電池之間存在著的具體紐帶,工作的主要對象是二次電池,因為二次電池普遍存在著壽命短的特點,所以電池管理系統應不斷優化,提高電池的利用率,對二次電池的狀態進行監控,最終對電池的使用壽命進行延長。
從現實情況來看,我國缺乏對電池管理系統的科學研究是不爭的事實,對于電池管理系統而言,其在我國發展的時間較短,在設計過程中存在著很多的問題,例如產品質量低劣,這一問題直接影響到了電動汽車在國內的普及。具體地說,國外電動汽車的電池管理系統往往采取了主動式均衡功能的設計方式,具體原理是對能量進行轉移,使用整體的能量將其補充到單體最低的電池當中,運行系統過程中需要對能量進行存儲,之后對其進行重新的分配,這種技術存在著較高的成本,在國內的應用存在問題,目前國內采取的方式是對電池兩端進行均衡,如果電池的電壓上升到了某一設定值,就對開關進行啟動,管接通放電電阻,這種方式能夠對多余的電量進行損耗,不僅不夠安全,同時不利于對能源進行節省,有違發展電動汽車的初衷。國外新能源電動汽車基本都采取了主動式的電池管理系統,具備良好的性能,在監測精度方面也完全可以滿足現實的需求,而對于國內電動車來說,其基本都采取被動式的均衡設計方式,主要能夠對電池電壓進行顯示,除此之外并沒有過多的功能。通過網絡資源能夠看到,關于新能源汽車自燃的新聞屢見不鮮,之所以會如此,主要就是因為電池管理系統不夠完善,缺乏優化,不利于電動汽車在國內的持續發展[2]。
從國外的車企來看,其十分重視對電池管理系統技術的研發問題,因為電池管理系統是電動汽車生產過程中的基礎部分,車企會將全部精力投入到對電池管理系統的研發過程中,同時還會與第三方的研發機構進行合作,最終完成系統及電動汽車的具體生產過程,研發生命周期一般在10年左右。正因為加大了技術研發的投入,所以國外在電池管理系統領域已經掌握了十分先進的算法,保證了電動汽車的品質。而在國內,車企僅僅是負責對汽車進行購買,電池管理系統基本都是由第三方的機構進設計,之后由電池生產商進行生產。從電池管理系統開始設計開始,直到量產,時間往往都不會超過一年,這說明我國車企對電池管理系統的技術研究投入較為匱乏,根本無法對現實需求進行滿足,也不能夠保證電池管理系統的質量。
從未來發展的角度來看,隨著電動汽車在國內的進一步推廣,其具備著良好的發展空間,所以必須要對電池管理系統的現狀進行明確,不斷對其進行優化。在優化電池管理系統的過程當中,政府部門必須要對自身的作用進行發揮,不能夠僅僅是空喊口號,而是需要真正的對電池管理系統生產行業進行監管,對技術落后的企業進行淘汰,通過對中國市場資源優勢的利用,促進車企與第三方研發機構的合作,對電池技術參數等重要的信息進行共享,促進產業升級。除此之外,對于政府來說,必須要盡快建立完善的系統檢測項目標準,如果發現存在不符合市場要求的生產商,必須要加強行業規范,合理處罰不良生產商[3]。
綜上所述,與傳統的內燃機汽車相比,電動汽車在動力傳輸方面十分重視車身自重、結構優化等等問題,所以必須要加強對電池的重視。目前國內采取的方式是對電池兩端進行均衡,如果電池的電壓上升到了某一設定值,就對開關進行啟動,管接通放電電阻,這種方式能夠對多余的電量進行損耗,不僅不夠安全,同時不利于對能源進行節省,有違發展電動汽車的初衷。所以政府部門必須要對自身的作用進行發揮,對電池管理系統生產行業進行監管,車企也需要加快技術研發的腳步。