新能源汽車動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)研究*

賈廣輝，徐增勇

新能源汽車動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)研究*

賈廣輝，徐增勇

（河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車學(xué)院，河南 鄭州 450000）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，社會(huì)大眾生活水平的不斷提升，人們對(duì)于新能源汽車需求也變得越來(lái)越大。而動(dòng)力電池管理系統(tǒng)作為新能源汽車制造生產(chǎn)過(guò)程的重中之重，直接關(guān)系到新能源汽車能否保持安全穩(wěn)定的持續(xù)運(yùn)行，充分保障動(dòng)力電池的使用壽命。本文將進(jìn)一步對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)展開(kāi)分析與探討，旨在為同行業(yè)者提供科學(xué)參考依據(jù)。

新能源汽車；動(dòng)力電池；管理系統(tǒng)

引言

基于經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代，我國(guó)新能源汽車行業(yè)發(fā)展要與時(shí)俱進(jìn)，跟上時(shí)代前進(jìn)的腳步。新能源汽車的大力發(fā)展能夠有效緩解社會(huì)能源耗用壓力，提升生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平。與傳統(tǒng)能源汽車相比較，新能源汽車最大的優(yōu)勢(shì)在于運(yùn)行穩(wěn)定效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是新能源汽車也存在一定的弊端就是動(dòng)力電池使用成本較高、續(xù)航里程偏短，為了實(shí)現(xiàn)有效延長(zhǎng)新能源動(dòng)力電池的使用壽命，降低新能源汽車使用成本，就必須加強(qiáng)對(duì)動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的創(chuàng)新研發(fā)應(yīng)用工作，不斷提高電池管理系統(tǒng)整體水平。

1 新能源汽車動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1 動(dòng)力電池管理系統(tǒng)硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)構(gòu)成

在新能源汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中，技術(shù)人員合理設(shè)計(jì)安裝了溫度調(diào)解中的溫度計(jì)控制線路、電壓采集模板以及外接風(fēng)扇控制回路。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)硬件的構(gòu)造設(shè)計(jì)通?？梢苑譃槿齻€(gè)不同部分，第一部分是設(shè)置信息獲取模塊，就比如常見(jiàn)的新能源汽車溫度探測(cè)器組件、通過(guò)運(yùn)行使用風(fēng)扇完成對(duì)汽車動(dòng)力電池溫度的控制管理，一旦管理系統(tǒng)中的溫度計(jì)準(zhǔn)確探測(cè)到電池實(shí)際溫度數(shù)值超出了標(biāo)準(zhǔn)使用溫度[1]，那么汽車控制系統(tǒng)就會(huì)打開(kāi)風(fēng)扇降低電池溫度。相關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行新能源汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)硬件系統(tǒng)時(shí)，需要綜合考慮到動(dòng)力電池實(shí)際運(yùn)行情況和方便文件管理系統(tǒng)獲取信息情況，有針對(duì)性的采用電子式開(kāi)關(guān)，完成對(duì)均衡支路的有效切換，充分保障動(dòng)力電池運(yùn)行的安全穩(wěn)定性；第二部分是設(shè)置電子開(kāi)關(guān)式集中均衡充電模塊。在該模塊設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員需要通過(guò)合理運(yùn)用DC/DC變換器促使電池組能量成功傳遞到電量較低電池中，從而實(shí)現(xiàn)不同電池單體的能量平衡目標(biāo)，優(yōu)化改善新能源汽車動(dòng)力電池組各個(gè)單體能量的不一致性，最大程度提升新能源汽車動(dòng)力電池組的使用壽命，降低新能源汽車用戶的使用成本。

1.2 動(dòng)力電池管理系統(tǒng)硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

在動(dòng)力電池管理系統(tǒng)硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員可以通過(guò)科學(xué)采用非耗散試集中管理的硬件組合模式完成對(duì)動(dòng)力電池的有效控制管理，這樣一來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池使用中電路靈活切換目標(biāo)。工作人員還需高度重視動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的電壓采集設(shè)計(jì)工作，基于線型結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用下實(shí)現(xiàn)電壓捕捉，并將實(shí)時(shí)鋪?zhàn)降降男盘?hào)傳遞到系統(tǒng)中的AD模塊，該模塊具有信號(hào)轉(zhuǎn)換和安全存儲(chǔ)功能，能夠?qū)⒉蹲降降碾妷盒盘?hào)成功轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息信號(hào)，并安全穩(wěn)定傳輸?shù)絼?dòng)力電池軟件管理中進(jìn)行有效儲(chǔ)存。與此同時(shí)，工作人員還需優(yōu)化調(diào)整管理系統(tǒng)中硬件各個(gè)線路，要確保在功能基礎(chǔ)上有效完成連接線路，并對(duì)各項(xiàng)功能展開(kāi)全面檢測(cè)工作，避免功能無(wú)法正常運(yùn)行使用。在新能源汽車行駛過(guò)程中，動(dòng)力電池會(huì)持續(xù)運(yùn)行，此時(shí)管理系統(tǒng)需要做到實(shí)時(shí)傳輸各項(xiàng)電池運(yùn)行數(shù)據(jù)，全面清晰反映處各項(xiàng)電池變化情況，要想達(dá)到這個(gè)效果工作人員就需要對(duì)管理系統(tǒng)中的硬件設(shè)備展開(kāi)信道傳輸優(yōu)化操作。

2 新能源汽車動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 動(dòng)力電池管理軟件系統(tǒng)剩余電量估算優(yōu)化設(shè)計(jì)

剩余電量估算是現(xiàn)代新能源汽車動(dòng)力電池軟件管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要工作內(nèi)容，只有做到文件管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)掌握了解到汽車動(dòng)力電池的實(shí)際放電狀況，才可以為新能源汽車用戶正確反映動(dòng)力電池使用情況，確保其能夠及時(shí)為汽車動(dòng)力電池進(jìn)行充電，避免新能源汽車系統(tǒng)在低電量下持續(xù)運(yùn)行。在新能源汽車動(dòng)力電池運(yùn)行使用過(guò)程中，電池內(nèi)部會(huì)發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，就比如水與氧氣之間的循環(huán)轉(zhuǎn)換，一旦動(dòng)力電池運(yùn)行情況不夠良好，就會(huì)造成汽車動(dòng)力電池較為嚴(yán)重的損傷。因此，為了完成對(duì)店動(dòng)力電池剩余電量的科學(xué)估算，相關(guān)工作人員需要采用先進(jìn)的軟件系統(tǒng)，確保軟件系統(tǒng)鋪?zhàn)降降男畔⒛軌蚺c汽車動(dòng)力電池保持一致。工作人員要優(yōu)化設(shè)計(jì)動(dòng)力電池軟件系統(tǒng)，賦予其靜態(tài)學(xué)習(xí)功能[2]，促使軟件管理系統(tǒng)能夠結(jié)合動(dòng)力電池實(shí)際運(yùn)行使用情況，科學(xué)完善數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣就可以完成對(duì)動(dòng)力電池平均電耗量、電池壽命以及供電時(shí)長(zhǎng)的有效估算。新能源汽車動(dòng)力電池剩余電量也會(huì)受到溫度的影響，工作人員要通過(guò)加強(qiáng)對(duì)管理系統(tǒng)軟硬件之間的結(jié)合，有效將硬件系統(tǒng)中溫度計(jì)準(zhǔn)確探測(cè)到電池溫度數(shù)據(jù)傳遞到軟件管理系統(tǒng)中，然后基于溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行電池剩余電量的估算，這樣一來(lái)就能夠避免動(dòng)力電池因?yàn)檫`規(guī)操作產(chǎn)生嚴(yán)重的損傷情況，有效延長(zhǎng)新能源汽車動(dòng)力電池的正常使用壽命。

2.2 系能源汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)軟件與硬件的融合設(shè)計(jì)

相關(guān)技術(shù)人員要嚴(yán)格按照新能源汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)實(shí)際采用的硬件裝置，合理構(gòu)建出完善的軟件管理基礎(chǔ)快件，并通過(guò)操作先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)完成對(duì)管理基礎(chǔ)框架的優(yōu)化調(diào)整，展開(kāi)管理指令的科學(xué)分層處理，只有這樣才能夠保證各個(gè)系統(tǒng)功能層在信息傳遞過(guò)程中始終保持一種獨(dú)立狀態(tài)，即便是處于多項(xiàng)信息反饋的工作狀態(tài)，它們之間也不會(huì)發(fā)生相互干擾的現(xiàn)象，各個(gè)功能層都能夠科學(xué)高效并獨(dú)立的完成下達(dá)的指令任務(wù)。技術(shù)人員為了確保動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)軟硬件能夠有機(jī)結(jié)合在一起，就需要健全兩者之間的聯(lián)系體系，這樣的話在將來(lái)長(zhǎng)期發(fā)展計(jì)劃中也能夠得到有效完善。新能源汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中各項(xiàng)硬件的使用在軟件下達(dá)指令進(jìn)行，并且基于軟件系統(tǒng)監(jiān)督作用下，系統(tǒng)中的各項(xiàng)硬件能夠完成自我檢測(cè)管理維護(hù)[3]，確保能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)硬件使用中可能存在的安全故障問(wèn)題，并被軟件管理系統(tǒng)成功鋪?zhàn)降较嚓P(guān)數(shù)據(jù)信息，有效傳遞并儲(chǔ)存到動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中，提醒車主進(jìn)行維修操作。在新能源汽車日常運(yùn)行管理中，電池供電的安全穩(wěn)定性至關(guān)重要，隨著時(shí)間的不斷推移，科學(xué)技術(shù)的不斷完善，動(dòng)力電池生產(chǎn)技術(shù)有效克服了動(dòng)力電池溫度造成的影響，這樣也促使新能源汽車動(dòng)力電池將會(huì)進(jìn)入到更加高效穩(wěn)定的使用工作狀態(tài)中。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，要想推動(dòng)我國(guó)新能源汽車行業(yè)穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展，創(chuàng)造出更多社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，新能源汽車制造廠商就必須加強(qiáng)對(duì)動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，技術(shù)人員通過(guò)科學(xué)采用開(kāi)關(guān)式集中均衡充電模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)電池組的均衡充電，全面提升動(dòng)力電池使用壽命。

[1] 于廣.電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].電力電子,2017 (03):147-149.

[2] 何波.新能源汽車用動(dòng)力電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電力電子,2015(03): 85-87.

[3] 榮雅君,楊偉,馬秀蕊,等.電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的建立及SOC準(zhǔn)確估計(jì)[J].電力電子技術(shù),2014(03):61-63.

Research on Management System of New Energy Vehicle Power Battery*

Jia Guanghui, Xu Zengyong

( Automobile College of Henan Communications Vocational and Technical College, Henan Zhengzhou 450000 )

With the continuous growth of the national economy and the continuous improvement of the living standards of the public, people's demand for new energy vehicles has also become larger and larger. The power battery management system, as the top priority of the new energy vehicle manufacturing process, is directly related to whether the new energy vehicle can maintain safe and stable continuous operation and fully guarantee the service life of the power battery. This paper will further analyze and discuss the management system of new energy vehicle power battery, aiming to provide scientific reference for the same industry.

new energy vehicles; power batteries; management system

U469.7

A

1671-7988(2019)14-10-02

U469.7

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1671-7988(2019)14-10-02

賈廣輝（1979.10-），男，漢族，河南新密人，碩士，河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車學(xué)院，副教授，研究方向：新能源汽車技術(shù)。徐增勇（1982.7-），男，漢族，江西九江人，碩士，河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車學(xué)院，講師，研究方向：汽車電子控制技術(shù)與復(fù)雜系統(tǒng)分析。

2016年度河南省高等學(xué)校青年骨干教師培養(yǎng)技術(shù)項(xiàng)目《純電動(dòng)汽車整車故障診斷實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)》（編號(hào)2016GGJS-248）。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.003