電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)研究

電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)研究摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，新能源汽車憑借節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，已得到廣泛的推廣和使用，動(dòng)力電池作為其動(dòng)力源，直接影響到新能源汽車整體性能。新能源汽車中的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)，在車輛能源供給、安全使用、高效運(yùn)行等方面，均發(fā)揮著重大作用，為了化解續(xù)航里程短、研發(fā)成本高的實(shí)際問題，在新時(shí)期應(yīng)充分結(jié)合高質(zhì)量發(fā)展需求，增強(qiáng)對(duì)該系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)能力?；诖?，對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)進(jìn)行研究，以供參考。關(guān)鍵詞：新能源;汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)引言隨著社會(huì)的進(jìn)步，新能源動(dòng)力電池仍處于不斷發(fā)展階段，動(dòng)力電池發(fā)展的核心理念就是安全性能、能量密度與環(huán)境保護(hù)。只有加強(qiáng)動(dòng)力電池技術(shù)的創(chuàng)新，才可以在規(guī)?；A(chǔ)上降低成本，向著智能方向?qū)嵤┭由欤⑵鸷献骰l(fā)展的路徑。在提高動(dòng)力電池質(zhì)量同時(shí)，提升我國(guó)新能源汽車的動(dòng)力電池開發(fā)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。1新能源汽車動(dòng)力電池工作原理概述在新時(shí)期新能源汽車受到了更多人的關(guān)注，這為新能源汽車的發(fā)展提供了較為有利條件作為支持。但是，在對(duì)于新能源汽車進(jìn)行應(yīng)用過程中，動(dòng)力電池容易出現(xiàn)安全問題，這并不利于新能源汽車的可持續(xù)發(fā)展。因此，相關(guān)人員必須要注重動(dòng)力電池安全管理，提升新能源汽車電池安全性，這對(duì)于新時(shí)期新能源汽車的發(fā)展是非常關(guān)鍵的。從構(gòu)成要素看，新能源汽車動(dòng)力電池中以金屬燃料為主，當(dāng)使用金屬鋁時(shí)充電與放電之間的循環(huán)較難完成?，F(xiàn)階段應(yīng)用了石墨烯材料，它不僅具有與鋰離子相似的功能，而且能夠透過該材料的層狀結(jié)構(gòu)達(dá)到對(duì)陰離子與陽(yáng)離子的較好容納。從工作原理上看，主要是在動(dòng)力電池的正極選擇泡沫石墨烯材料，在其負(fù)極正常應(yīng)用四氯化鋁金屬材料。當(dāng)電解液為負(fù)極陰離子時(shí)，能夠于常溫條件下，保障充放電的可逆性，從而實(shí)現(xiàn)充電與放電之間的高效循環(huán)，最終保障整個(gè)動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。2新能源汽車動(dòng)力電池關(guān)鍵技術(shù)分析在動(dòng)力電池管理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，需要設(shè)置多項(xiàng)參數(shù)保障系統(tǒng)正常工作。其中，主要包括：（1）電池電壓；（2）工作電流；（3）溫度等。通常在對(duì)此類工作參數(shù)進(jìn)行具體檢測(cè)時(shí)，往往集中在數(shù)據(jù)采集與分析方面，旨在借助數(shù)據(jù)管理達(dá)到對(duì)其所處狀態(tài)的預(yù)判目的。例如，在對(duì)上述工作參數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要先完成對(duì)單體電池電壓測(cè)量數(shù)據(jù)的采集，再通過對(duì)該數(shù)據(jù)的分析，預(yù)判動(dòng)力電池所處的工作狀態(tài)。再如，在荷電狀態(tài)估算方面，只有對(duì)單體電池使用時(shí)的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)采集與有效分析，才能為其估算提供必要條件。3新能源汽車動(dòng)力電池應(yīng)用路徑3.1太陽(yáng)能電池的應(yīng)用從目前能源的使用上看，最潔凈的可再生的能源就是太陽(yáng)能，太陽(yáng)能電池還存在零污染的優(yōu)勢(shì)，但是，在不一樣的地區(qū)或者是在不一樣的季節(jié)中，影響太陽(yáng)能電池正常使用的不確定因素較多。太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化率和能量密度還在發(fā)展中，還不能滿足實(shí)際使用需要。從當(dāng)前的現(xiàn)狀看，存在續(xù)航里程不足，承重力偏低，功率偏小的缺點(diǎn)。此時(shí)，就需要相關(guān)的人員，結(jié)合現(xiàn)狀，針對(duì)性的從驅(qū)動(dòng)器和輔助能源兩個(gè)方向?qū)嵤┭芯颗c發(fā)展，為以后的創(chuàng)新提供基礎(chǔ)。3.2鋰電池鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為正負(fù)極材料，非水性電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池大致可分為兩類：金屬鋰電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含金屬鋰，可以充電。鋰電池具有較高的重量能量比和體積能量比；電池的存儲(chǔ)電壓高，單個(gè)鋰電池的電壓為3.6V，相當(dāng)于三個(gè)鎳鎘或鎳氫二次電池的串聯(lián)電壓；自放電小，可長(zhǎng)期儲(chǔ)存，這是電池最突出的優(yōu)點(diǎn)；沒有記憶效應(yīng)。鋰電池沒有鎳鎘電池的所謂記憶效應(yīng)，所以鋰電池在充電前不需要放電；壽命長(zhǎng)。在正常工作條件下，鋰電池充放電循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)大于500次；它可以很快充電。鋰電池通?？梢杂?.5-1倍容量的電流充電，充電時(shí)間可以縮短到1-2小時(shí)；由于電池不含鎘、鉛、汞等重金屬元素，是現(xiàn)代最先進(jìn)的綠色電池；但它的成本很高，與其他充電電池相比，鋰電池更貴。3.3充換電技術(shù)除了動(dòng)力電池技術(shù)之外，作為新能源汽車重要的保障技術(shù)，充換電技術(shù)一直在持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)得到巨大提升，其中保時(shí)捷在2018年9月推出最高功率可達(dá)350kW的超級(jí)充電技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)普通家用純電動(dòng)汽車在15min內(nèi)充至80%電量，特斯拉、蔚來、小鵬的超級(jí)充電樁可以達(dá)到180~250kW的充電功率，實(shí)現(xiàn)30min內(nèi)充至80%電量，但即使是最快的保時(shí)捷超級(jí)充電速度目前仍然不及燃油車加油，并且由于涓流充電造成最后階段的充電速度明顯放緩，實(shí)際的充電時(shí)間可能更長(zhǎng)，純電動(dòng)汽車的充電效率與燃油車加油相比差距仍然明顯。近年來興起的換電池（簡(jiǎn)稱換電）技術(shù)成為新能源汽車能源補(bǔ)給的新方式，蔚來汽車和北汽新能源的換電站可以實(shí)現(xiàn)5min以內(nèi)完成純電動(dòng)汽車的電池更換，幾乎追平燃油車的加油時(shí)間，是目前解決里程焦慮的最有效方法。4新能源汽車發(fā)展4.1改善電池容量性能，提高續(xù)航里程結(jié)合目前新能源汽車的使用與銷售狀況，由于動(dòng)力電池自身壽命較短，汽車在使用過程中動(dòng)力水平會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而新能源汽車因電機(jī)種類不同，所展現(xiàn)出來的動(dòng)力水平也各有所不同，這也是新能源汽車在市場(chǎng)中銷售業(yè)績(jī)不佳的主要原因。國(guó)內(nèi)外加大了對(duì)新能源汽車電池的研發(fā)力度，以促進(jìn)新能源電池存儲(chǔ)能力和續(xù)航能力的提升，進(jìn)一步縮短了與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能差距。目前，電池壽命的研發(fā)工作逐步趨向商業(yè)化，如果該項(xiàng)工作能夠取得較好的成果，將為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。新研發(fā)的新能源汽車電池產(chǎn)品投入實(shí)際運(yùn)用后，可以進(jìn)一步延長(zhǎng)電池的使用周期，降低用戶的使用成本，為新能源汽車的發(fā)展?fàn)I造良好的口碑。4.2加強(qiáng)技術(shù)推廣，確保電池安全新能源汽車在我國(guó)的發(fā)展勢(shì)頭良好。進(jìn)一步提升電池的性能和質(zhì)量，加大對(duì)新能源汽車電池技術(shù)的推廣和應(yīng)用，也將促進(jìn)我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與升級(jí)。新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)在電池研發(fā)過程中相互合作，開放一部分電池業(yè)務(wù)，并借助資源共享的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，能夠降低企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn)階段的壓力，助力行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群化與規(guī)?；睦硐胄?yīng)。例如，傳統(tǒng)電池生產(chǎn)的工序有滾壓和分切２個(gè)部分，在技術(shù)升級(jí)之后，企業(yè)可整合這２個(gè)部分的工藝，形成統(tǒng)一的生產(chǎn)模式。在技術(shù)創(chuàng)新的大環(huán)境下，企業(yè)之間互相合作和交流，動(dòng)力電池的集約化程度不斷提高，加快新能源汽車的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，促進(jìn)新能源汽車領(lǐng)域的常態(tài)化、長(zhǎng)效化發(fā)展。結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過多年的技術(shù)研究、示范、運(yùn)營(yíng)