浅谈分布式电动汽车锂电池智能均衡系统设计

訾洪静

摘 要：电池是电动汽车运行使用的主要动力，是切实影响电动汽车电池管理系统的关键技术。电动汽车电池的智能均衡化发展，不仅能有效提高其实际续航时长，也能帮助延长其使用寿命，有利于电动汽车行业的整体发展进步。尤其对于分布式电动汽车而言，它的电力支持需求量较大。本文旨在浅谈分布式电动汽车锂电池系统智能均衡化设计。因此，在对电动汽车整体系统进行创新设计时，有意识的增强其电池智能均衡性，是加快分布式电动汽车发展进程的重要举措。

关键词：分布式电动汽车 锂电池 智能均衡 系统设计

1 引言

随着经济社会的不断发展进步，人们对现代科技产品的要求逐渐增高，不仅需要能够高效有序的运行，还要能够充分体现出其智能化特性。分布式电动汽车，就是在新时期发展趋势下研发产生的现代科技产品。这种电动汽车是在多种电力能源的支持下运行的，其实际驾驶感受与其他能源型汽车相差甚微。在电动汽车的研究发展基础上，提出一种新型的智能电池管理系统，对其基础电感电路进行创新改进，并适时结合控制技术，在数学编程计算软件中实现电路的模拟仿真运行，以此起到电动汽车智能均衡化设计电动汽车电池系统的作用。

2 分布式电动汽车的发展市场

新时期社会的发展进步，增强了人们的环保意识，以此推动了新能源行业的可持续前进，电动汽车就是在新能源发展的驱动下衍生的。传统能源的开发是推动经济社会蓬勃发展的重要动力，但若其无节制的过度开发，也会对现代社会的整体发展进步的造成严重影响，所以，新能源的挖掘应用对于新时期国家发展而言具有关键战略意义。电动汽车的现实市场发展局面，更倾向于利用原料燃烧进行能量转换过渡，就是将传统燃烧能源与电能进行有机整合，实现电动汽车的有序运行。但就当前新兴科技发展形势而言，纯电动能源型汽车的更能适应当前社会的发展需要。纯电动能源型汽车的出现是适时响应新时期节能减排号召的重要体现，这也在一定程度上体现出其可观的发展前景。而分布式电动汽车是在原先电动汽车电池管理系统的发展基础上对其进行创新改进，在有效提高电动汽车电池容量的同时也提高其充电效率和延长续航时间。

3 电动汽车的发展现状

根据市场研究调查表明，大多数使用新型电动汽车的车主都表示，电动汽车在实际投入使用一段时间之后会出现不同程度的里程衰减，其中的主要影响因素就是电池。因为电动汽车的行驶里程数越高，充电次数越多，其电池衰减程度就会越严重。而且，市场上部分商家在对电动汽车产品进行宣传时，夸大事实，使得消费者在实际对产品进行使用时，对其抱有过高期望，进而产生失望心理。深入研究阻碍电动汽车发展的内在原因，主要为电池系统性能问题。电池从出厂到投入使用，其本身性能具有不一致性，在加上其反复进行充放电，就导致电池系统性能的差异性增大。这种差异性的不断扩大会导致电池组整体性能降低，严重情况下还会对电池系统造成损害。从电动汽车的发展现状来看，制约其高效发展进步的主要技术原因为电池性能。因此，有效优化电动车电池系统的智能均衡效果，是当前电动汽车研究发展的主要方向。

4 电动汽车电池系统运行模式

电池管理系统是电动汽车的重要组成部分，其实际作用为检测电动汽车在运行使用过程中的电池能量变化情况和实时高效预测电池剩余电量。相对于燃油能源汽车而言，电动汽车的普及度不高，因为其车载动力发展不稳定，技术较为落后，不能实现电动汽车的可靠稳定运行使用。实践研究表明，具有一致良好性能的电池系统，能够支撑电动汽车在投入使用一段时间之后仍保持电池效率处于优良状态，不会对其实时监测电量和预测电量的能力造成影响，在有必要时，还能向电动汽车整体控制提供相关参数，以便于其及时对自身运行使用工作状态进行智能化均衡化调节。因此，在认识到现今大部分电动汽车电池系统运行模式和明确了解其进步目标之后，对其整体的电池管理系统进行智能化均衡化设计，实现现今行业发展所追求的分布式电池管理系统，是有效优化电动汽车运行效率和提高其综合效益的重要措施。

5 分布式电动汽车锂电池智能均衡系统设计方案

1、设计方案的依据标准。电动汽车是汽车行业创新发展的重要趋势，所以，在对电动汽车的电池管理系统进行均衡化系统化设计时，应根据汽车行业标准及各项指标管理系统，以此科学合理的对电动汽车用电系统进行创新定义和规范。在电动汽车电池系统智能均衡化创新设计时，相关研发单位应根据行业标准规定的专业术语及其定义要求，对其具体革新要求、创新改造方法、产品检核标准、最终标志等进行科学规范，以此体现出电动汽车电池管理系统设计活动实施的专业性。

2、创新型电动汽车锂电池管理系统应具备的功能：

（1）监測功能：电动汽车的电池管理系统在实际投入使用时，其主要功能是供能和监测电动汽车的电量使用情况。但随着现代科技社会的不断发展进步，汽车行业对其监测功能的要求也在适时增多，需要相关研发革新人员在保障其原有功能有序进行的同时，增加对汽车电压、电流传输情况、通断现象、绝缘阻隔等参数的实时跟踪监测和显示，以便车主及时了解电动汽车的使用情况，有效避免可能出现的问题，提高电动汽车运行使用的可靠稳定性。

（2）计算功能：电动汽车电池管理系统的计算功能就是指它能够根据监测数据来分析实际使用情况，并计算出电池各项基本参数、充放电及实际用电功率限制，以此有依据的分析出电池寿命和剩余电量能够支撑行驶的里程数，便于车主了解电动汽车的运行状况。电池管理系统的计算功能是在其监测功能的基础上实现的，是高效保障汽车性格指标可视化的重要办法，有利于提高电动汽车使用的稳定度。

（3）通信功能：该项功能是保证电动汽车监测数据能够实现实时传输的关键，以此才能交流电动汽车的内部和外部监测信息。电动汽车内部的各个系统通过通信功能进行信息交汇，能帮助车主及时发现错误，以此有效降低安全意外发生的概率。

（4）保护功能：电动汽车的保护功能涉及两个主要方面，一是高效判断故障发生，二是及时对产生故障进行处理，这是有效协调电动汽车电池故障和安全维护关系的重要环节，也是保障电动汽车稳定有序行驶的关键因素。创新设计保护功能是分布式电动汽车锂电池智能化进步的重要体现，也是切实适应车主使用需要的具体革新办法。

（5）智能优化功能：原有的电动汽车电池管理系统较为完善，但并不能对自身内部问题进行有序协调解决，导致电池问题不断累积，最终造成严重后果。而锂电池的智能优化功能，就是在其原先电池管理系统发展基础上，对电池组使用情况进行合理平衡、科学高效的计算出电池容量及后续存储电量情况。并优化电池寿命。通过一系列智能化革新，分布式电动汽车锂电池系统在一定程度上的得到推动进步和发展，其实用性及功能全面性有效提高，更适应于现今社会发展需要。

3、分布式电动汽车内部电路的均衡改进设计。在传统的电动汽车均衡电路中，电荷只能实现在相邻电池之间进行转移，不能够在整个电池组中进行均衡化移动。而分布式电动汽车内部电路的智能均衡化改进设计，就是利用分布式电动汽车工作模式，革新出一种新型的均衡电路拓扑结构，即锂电池电路中新增加控制开关和储能电感。新增加的电路开关能帮助改变电荷的传输转移方向，并在电池放电时将其放置在储能电感中，经过短暂时间延迟之后，电荷就能完成电池之间的转移，为其到达电池进行充电，这就视为一个均衡周期。分布式电动汽车电池组系统在经过反复的充电、放电之后，其内部各个锂电池的参数差值会被控制在一定的阈值范围内，这就结束了整个电池系统均衡过程。

4、锂电池硬件系统设计。分布式电动汽车锂电池系统的智能均衡化设计是在传统的均衡电路发展基础上利用模糊控制技术实现电池系统的均衡充放电，因为分布式电动汽车的工作运行模式较为特殊，所以通过其电池之间的参数差值，能将其电流均衡归一化输出，以此配合后续锂电池的硬件系统设计。分布式电动汽车锂电池的均衡系统采用的是拓扑结构，主要由核心控制模板、电源检测模板、车载模板几大板块组成，互相辅助实现电池系统的均衡管理，实时对监测到的相关电池数据信息进行交互，以此有效保障电池组系统的正常稳定运行。

5、分布式电动汽车锂电池智能均衡化设计的结果分析。創新改进之后的均衡化电池电路有效解决了电荷只能在相邻电池之间进行转移的问题，并对其驱动信号进行合理控制，以此实现各个电池之间的电荷任意转移。这种改进结果有效减少了电池能量传递步骤，优化其实际效果，进而帮助提高电动汽车锂电池系统的工作效率。

6 总结

综上所述，分布式电动汽车是现今汽车行业的发展热潮，切实对其电池管理系统进行智能优化和均衡革新设计，是有效突破传统工作模式限制，高效提升其实际运行质量和效率的重要措施，也是最大化体现其实用价值的关键办法。

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