訾洪靜

摘 要：電池是電動汽車運行使用的主要動力，是切實影響電動汽車電池管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。電動汽車電池的智能均衡化發(fā)展，不僅能有效提高其實際續(xù)航時長，也能幫助延長其使用壽命，有利于電動汽車行業(yè)的整體發(fā)展進步。尤其對于分布式電動汽車而言，它的電力支持需求量較大。本文旨在淺談分布式電動汽車鋰電池系統(tǒng)智能均衡化設(shè)計。因此，在對電動汽車整體系統(tǒng)進行創(chuàng)新設(shè)計時，有意識的增強其電池智能均衡性，是加快分布式電動汽車發(fā)展進程的重要舉措。

關(guān)鍵詞：分布式電動汽車 鋰電池 智能均衡 系統(tǒng)設(shè)計

1 引言

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展進步，人們對現(xiàn)代科技產(chǎn)品的要求逐漸增高，不僅需要能夠高效有序的運行，還要能夠充分體現(xiàn)出其智能化特性。分布式電動汽車，就是在新時期發(fā)展趨勢下研發(fā)產(chǎn)生的現(xiàn)代科技產(chǎn)品。這種電動汽車是在多種電力能源的支持下運行的，其實際駕駛感受與其他能源型汽車相差甚微。在電動汽車的研究發(fā)展基礎(chǔ)上，提出一種新型的智能電池管理系統(tǒng)，對其基礎(chǔ)電感電路進行創(chuàng)新改進，并適時結(jié)合控制技術(shù)，在數(shù)學編程計算軟件中實現(xiàn)電路的模擬仿真運行，以此起到電動汽車智能均衡化設(shè)計電動汽車電池系統(tǒng)的作用。

2 分布式電動汽車的發(fā)展市場

新時期社會的發(fā)展進步，增強了人們的環(huán)保意識，以此推動了新能源行業(yè)的可持續(xù)前進，電動汽車就是在新能源發(fā)展的驅(qū)動下衍生的。傳統(tǒng)能源的開發(fā)是推動經(jīng)濟社會蓬勃發(fā)展的重要動力，但若其無節(jié)制的過度開發(fā)，也會對現(xiàn)代社會的整體發(fā)展進步的造成嚴重影響，所以，新能源的挖掘應(yīng)用對于新時期國家發(fā)展而言具有關(guān)鍵戰(zhàn)略意義。電動汽車的現(xiàn)實市場發(fā)展局面，更傾向于利用原料燃燒進行能量轉(zhuǎn)換過渡，就是將傳統(tǒng)燃燒能源與電能進行有機整合，實現(xiàn)電動汽車的有序運行。但就當前新興科技發(fā)展形勢而言，純電動能源型汽車的更能適應(yīng)當前社會的發(fā)展需要。純電動能源型汽車的出現(xiàn)是適時響應(yīng)新時期節(jié)能減排號召的重要體現(xiàn)，這也在一定程度上體現(xiàn)出其可觀的發(fā)展前景。而分布式電動汽車是在原先電動汽車電池管理系統(tǒng)的發(fā)展基礎(chǔ)上對其進行創(chuàng)新改進，在有效提高電動汽車電池容量的同時也提高其充電效率和延長續(xù)航時間。

3 電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)市場研究調(diào)查表明，大多數(shù)使用新型電動汽車的車主都表示，電動汽車在實際投入使用一段時間之后會出現(xiàn)不同程度的里程衰減，其中的主要影響因素就是電池。因為電動汽車的行駛里程數(shù)越高，充電次數(shù)越多，其電池衰減程度就會越嚴重。而且，市場上部分商家在對電動汽車產(chǎn)品進行宣傳時，夸大事實，使得消費者在實際對產(chǎn)品進行使用時，對其抱有過高期望，進而產(chǎn)生失望心理。深入研究阻礙電動汽車發(fā)展的內(nèi)在原因，主要為電池系統(tǒng)性能問題。電池從出廠到投入使用，其本身性能具有不一致性，在加上其反復(fù)進行充放電，就導(dǎo)致電池系統(tǒng)性能的差異性增大。這種差異性的不斷擴大會導(dǎo)致電池組整體性能降低，嚴重情況下還會對電池系統(tǒng)造成損害。從電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀來看，制約其高效發(fā)展進步的主要技術(shù)原因為電池性能。因此，有效優(yōu)化電動車電池系統(tǒng)的智能均衡效果，是當前電動汽車研究發(fā)展的主要方向。

4 電動汽車電池系統(tǒng)運行模式

電池管理系統(tǒng)是電動汽車的重要組成部分，其實際作用為檢測電動汽車在運行使用過程中的電池能量變化情況和實時高效預(yù)測電池剩余電量。相對于燃油能源汽車而言，電動汽車的普及度不高，因為其車載動力發(fā)展不穩(wěn)定，技術(shù)較為落后，不能實現(xiàn)電動汽車的可靠穩(wěn)定運行使用。實踐研究表明，具有一致良好性能的電池系統(tǒng)，能夠支撐電動汽車在投入使用一段時間之后仍保持電池效率處于優(yōu)良狀態(tài)，不會對其實時監(jiān)測電量和預(yù)測電量的能力造成影響，在有必要時，還能向電動汽車整體控制提供相關(guān)參數(shù)，以便于其及時對自身運行使用工作狀態(tài)進行智能化均衡化調(diào)節(jié)。因此，在認識到現(xiàn)今大部分電動汽車電池系統(tǒng)運行模式和明確了解其進步目標之后，對其整體的電池管理系統(tǒng)進行智能化均衡化設(shè)計，實現(xiàn)現(xiàn)今行業(yè)發(fā)展所追求的分布式電池管理系統(tǒng)，是有效優(yōu)化電動汽車運行效率和提高其綜合效益的重要措施。

5 分布式電動汽車鋰電池智能均衡系統(tǒng)設(shè)計方案

1、設(shè)計方案的依據(jù)標準。電動汽車是汽車行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要趨勢，所以，在對電動汽車的電池管理系統(tǒng)進行均衡化系統(tǒng)化設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)汽車行業(yè)標準及各項指標管理系統(tǒng)，以此科學合理的對電動汽車用電系統(tǒng)進行創(chuàng)新定義和規(guī)范。在電動汽車電池系統(tǒng)智能均衡化創(chuàng)新設(shè)計時，相關(guān)研發(fā)單位應(yīng)根據(jù)行業(yè)標準規(guī)定的專業(yè)術(shù)語及其定義要求，對其具體革新要求、創(chuàng)新改造方法、產(chǎn)品檢核標準、最終標志等進行科學規(guī)范，以此體現(xiàn)出電動汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計活動實施的專業(yè)性。

2、創(chuàng)新型電動汽車鋰電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備的功能：

（1）監(jiān)測功能：電動汽車的電池管理系統(tǒng)在實際投入使用時，其主要功能是供能和監(jiān)測電動汽車的電量使用情況。但隨著現(xiàn)代科技社會的不斷發(fā)展進步，汽車行業(yè)對其監(jiān)測功能的要求也在適時增多，需要相關(guān)研發(fā)革新人員在保障其原有功能有序進行的同時，增加對汽車電壓、電流傳輸情況、通斷現(xiàn)象、絕緣阻隔等參數(shù)的實時跟蹤監(jiān)測和顯示，以便車主及時了解電動汽車的使用情況，有效避免可能出現(xiàn)的問題，提高電動汽車運行使用的可靠穩(wěn)定性。

（2）計算功能：電動汽車電池管理系統(tǒng)的計算功能就是指它能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)來分析實際使用情況，并計算出電池各項基本參數(shù)、充放電及實際用電功率限制，以此有依據(jù)的分析出電池壽命和剩余電量能夠支撐行駛的里程數(shù)，便于車主了解電動汽車的運行狀況。電池管理系統(tǒng)的計算功能是在其監(jiān)測功能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，是高效保障汽車性格指標可視化的重要辦法，有利于提高電動汽車使用的穩(wěn)定度。

（3）通信功能：該項功能是保證電動汽車監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)實時傳輸?shù)年P(guān)鍵，以此才能交流電動汽車的內(nèi)部和外部監(jiān)測信息。電動汽車內(nèi)部的各個系統(tǒng)通過通信功能進行信息交匯，能幫助車主及時發(fā)現(xiàn)錯誤，以此有效降低安全意外發(fā)生的概率。

（4）保護功能：電動汽車的保護功能涉及兩個主要方面，一是高效判斷故障發(fā)生，二是及時對產(chǎn)生故障進行處理，這是有效協(xié)調(diào)電動汽車電池故障和安全維護關(guān)系的重要環(huán)節(jié)，也是保障電動汽車穩(wěn)定有序行駛的關(guān)鍵因素。創(chuàng)新設(shè)計保護功能是分布式電動汽車鋰電池智能化進步的重要體現(xiàn)，也是切實適應(yīng)車主使用需要的具體革新辦法。

（5）智能優(yōu)化功能：原有的電動汽車電池管理系統(tǒng)較為完善，但并不能對自身內(nèi)部問題進行有序協(xié)調(diào)解決，導(dǎo)致電池問題不斷累積，最終造成嚴重后果。而鋰電池的智能優(yōu)化功能，就是在其原先電池管理系統(tǒng)發(fā)展基礎(chǔ)上，對電池組使用情況進行合理平衡、科學高效的計算出電池容量及后續(xù)存儲電量情況。并優(yōu)化電池壽命。通過一系列智能化革新，分布式電動汽車鋰電池系統(tǒng)在一定程度上的得到推動進步和發(fā)展，其實用性及功能全面性有效提高，更適應(yīng)于現(xiàn)今社會發(fā)展需要。

3、分布式電動汽車內(nèi)部電路的均衡改進設(shè)計。在傳統(tǒng)的電動汽車均衡電路中，電荷只能實現(xiàn)在相鄰電池之間進行轉(zhuǎn)移，不能夠在整個電池組中進行均衡化移動。而分布式電動汽車內(nèi)部電路的智能均衡化改進設(shè)計，就是利用分布式電動汽車工作模式，革新出一種新型的均衡電路拓撲結(jié)構(gòu)，即鋰電池電路中新增加控制開關(guān)和儲能電感。新增加的電路開關(guān)能幫助改變電荷的傳輸轉(zhuǎn)移方向，并在電池放電時將其放置在儲能電感中，經(jīng)過短暫時間延遲之后，電荷就能完成電池之間的轉(zhuǎn)移，為其到達電池進行充電，這就視為一個均衡周期。分布式電動汽車電池組系統(tǒng)在經(jīng)過反復(fù)的充電、放電之后，其內(nèi)部各個鋰電池的參數(shù)差值會被控制在一定的閾值范圍內(nèi)，這就結(jié)束了整個電池系統(tǒng)均衡過程。

4、鋰電池硬件系統(tǒng)設(shè)計。分布式電動汽車鋰電池系統(tǒng)的智能均衡化設(shè)計是在傳統(tǒng)的均衡電路發(fā)展基礎(chǔ)上利用模糊控制技術(shù)實現(xiàn)電池系統(tǒng)的均衡充放電，因為分布式電動汽車的工作運行模式較為特殊，所以通過其電池之間的參數(shù)差值，能將其電流均衡歸一化輸出，以此配合后續(xù)鋰電池的硬件系統(tǒng)設(shè)計。分布式電動汽車鋰電池的均衡系統(tǒng)采用的是拓撲結(jié)構(gòu)，主要由核心控制模板、電源檢測模板、車載模板幾大板塊組成，互相輔助實現(xiàn)電池系統(tǒng)的均衡管理，實時對監(jiān)測到的相關(guān)電池數(shù)據(jù)信息進行交互，以此有效保障電池組系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。

5、分布式電動汽車鋰電池智能均衡化設(shè)計的結(jié)果分析。創(chuàng)新改進之后的均衡化電池電路有效解決了電荷只能在相鄰電池之間進行轉(zhuǎn)移的問題，并對其驅(qū)動信號進行合理控制，以此實現(xiàn)各個電池之間的電荷任意轉(zhuǎn)移。這種改進結(jié)果有效減少了電池能量傳遞步驟，優(yōu)化其實際效果，進而幫助提高電動汽車鋰電池系統(tǒng)的工作效率。

6 總結(jié)

綜上所述，分布式電動汽車是現(xiàn)今汽車行業(yè)的發(fā)展熱潮，切實對其電池管理系統(tǒng)進行智能優(yōu)化和均衡革新設(shè)計，是有效突破傳統(tǒng)工作模式限制，高效提升其實際運行質(zhì)量和效率的重要措施，也是最大化體現(xiàn)其實用價值的關(guān)鍵辦法。

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