電動汽車電池管理系統發展綜述

王冠 李剛 徐強

天津博頓電子有限公司/天津市汽車進氣系統節能技術企業重點實驗室 天津 301700

電動汽車出現后，因其節能環保的特性，迅速搶占了大范圍的汽車銷售市場。但是，由于受技術水平限制，電動汽車仍存在一定的問題。如：續航里程較短、電池的更換速度較快等問題。究其根源，在于電池管理系統的不完善引起的，這就要求電動汽車研究人員加強對汽車電池的研究，不斷學習先進科學技術，實現對電動汽車電池管理系統的完善，從而提升電池的能源利用效率，延長電池的使用壽命。

1 電動汽車中電池問題分析

1.1 安全問題

電動汽車運行過程中，動力主要由電池提供，電池就相當于電動汽車的“心臟”。汽車的蓄電池組是通過高電壓的化學反應，進行電力能源的儲存與傳輸，其運行期間具備一定的危險性，這就要求設計人員在汽車設計過程中加強對安全問題的重視[1]。首先，汽車大都是由金屬材料構成的，而金屬又具備導電性質，一旦電動汽車的蓄電池組出現問題，將有可能發生漏電或短路狀況，給民眾的正常出行帶來一定的安全隱患。同時，電動汽車電池管理系統出現錯誤，導致輸出功率過高，將有可能導致電池過熱，出現熱失控現象，嚴重者甚至會出現爆炸，嚴重威脅民眾的出行安全。

1.2 協調問題

電動汽車的蓄電池組是由數個電池并聯組成的，其中一個電池出現問題，將會引起整個蓄電池組的故障。在蓄電池組裝配過程中，其中單體電池受生產水平的影響，其性能存在一定的差異，導致其在工作中無法與其他電池進行有機的協調，容易發生故障。例如：在電池充電過程中，容量較大的電池還未充滿，而容量較小的電池卻已經充滿電，繼續充電將會引發安全事故的發生，而不充電將會導致續航里程的降低。長此以往，將會降低蓄電池組的使用壽命，影響民眾的正常出行，給民眾帶來一定的經濟壓力，不利于電動汽車行業的長遠發展。

1.3 測算問題

電動汽車的測算問題，主要體現在對汽車蓄電池組的現存電量進行測算。首先，電量測算技術可以提醒民眾蓄電池組內，電量是否充滿，幫助民眾實時掌控充電的時間段，從而降低電能的損耗，減少民眾的成本投入，提升電動汽車的經濟性；其次，電量測算技術可以時刻提醒駕駛人員汽車的現存電能，幫主駕駛人員合理安排路線，防止出現“拋錨”現象的發生。但是，現階段電動汽車電能測算技術仍存在一些不足，容易受其他因素影響，導致測量數據失準。例如：外部環境過高、線路老化等。

2 電池管理系統的概述與現狀分析

2.1 電池管理系統的概述

電池管理系統是連接蓄電池組與電動汽車的橋梁，可以借助先進的微計算技術、檢測技術以及自動控制技術，實現對蓄電池組的動態監控，為駕駛人員實時提供精準的電量數據，同時對電動汽車的蓄電池組充放電過程進行控制，防止出現過度充電或是過度放電現象，控制蓄電池組在安全范圍內，維持高效運轉，從而實現電能的最大化利用，降低能源損耗，延長蓄電池組的使用時間[2]。電池管理系統的運行過程中，具備數據采集、電流控制、熱管理、安全管理等功能，全面提升電動汽車的安全性，保障民眾的出行安全。

2.2 電池管理系統的現狀分析

常見的電池管理系統主要分為分布式與集中式兩種。

分布式電池管理系統。電動汽車出現之初，由于電池的儲存技術較為落后，蓄電池體積較大，需要在汽車的不同位置，設置獨立的控制模塊。由于各蓄電池之間相對獨立，可以通過對具體控制模塊數據的分析，從而明確每個蓄電池的儲電狀況，實現各個蓄電池之間的協調統一。

集中式電池管理系統。現階段，由于蓄電池技術得到了一定程度的提升，蓄電池更為輕巧便利，為節省空間，蓄電池的安裝大都是集中處理，構建成蓄電池組。蓄電池組的構建大大減少了汽車的空間，降低了汽車線路的長度，從而降低了電動汽車的生產成本，提升了電動汽車的經濟性。

3 電池管理系統的未來發展方向

由于電動汽車的發展起步較晚，缺乏先進技術的指引，因此，需要研發人員加大研發力度，不斷尋找新的研發方向，為電池管理系統的完善提供更為充足的實踐經驗。目前看來，電池管理系統的未來發展方向主要分為以下兩點。

系統級芯片日益精確。現階段，電池管理系統的芯片處理能力較差，無法精準獲取汽車運行中的參數數據[3]。需要研發人員進一步革新技術，提供更為先進的數據獲取技術，提升電池管理系統芯片的精準性，為民眾提供更為精準的數據顯示，保障民眾出行安全。

電池管理系統協調能力日益增加。電池管理系統的運行目的，是實現電動汽車蓄電池組的協調。避免出現因單體電池性能降低而影響蓄電池組的整體性能的狀況發生。從而提升蓄電池組的運行效率，延長其使用壽命，實現電能的合理利用，從而實現電動汽車行業的長遠發展。

4 結語

綜上所述，電動汽車中電池的作用是毋庸置疑的，關系著民眾的正常出行，要求電動汽車研發人員，加強對電池管理系統的完善，提升電動汽車蓄電池組的使用壽命、電能利用率以及安全性，從而降低對能源的損耗、對環境的污染，進而促進電動汽車行業的發展。