電動(dòng)汽車的核心部件之一，即車載動(dòng)力電池。動(dòng)力電池是為車載電機(jī)提供電能的。一般人的概念，手機(jī)沒有電量，手機(jī)屏幕就會(huì)關(guān)機(jī)；同理，車載動(dòng)力電池沒有電量，汽車就開不動(dòng)了?？墒?，沒有聽說過手機(jī)電池要管理的。為什么車載動(dòng)力動(dòng)力電池系統(tǒng)要予以要管理，其功能是什么？如何來管理？下面予以介紹。

一、車載動(dòng)力電池系統(tǒng)管理模式有2種

目前動(dòng)力電池包，都配有電池管理系統(tǒng)（BMS）。專業(yè)工程師基本了解?？梢赃@樣說，沒有BMS（電池管理系統(tǒng)），動(dòng)力電池包基本上是不能工作的。大家都已經(jīng)知道了，目前電動(dòng)客車要在北方運(yùn)營十分困難。實(shí)際上，蘋果手機(jī)在負(fù)8度以下，也開不了機(jī)。于是在BMS（電池管理系統(tǒng)）的基礎(chǔ)上，又增加一套，即動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)（BTMS）。這是什么呢？

二、動(dòng)力電池性質(zhì)特點(diǎn)分析

目前的動(dòng)力電池都是鋰離子電池，或者說，是可充的二次電池。了解其性質(zhì)特點(diǎn)，就能理解車載動(dòng)力電池系統(tǒng)要配管理系統(tǒng)，一套不夠，還要配第二套。

①電池：是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置而已。1990年發(fā)明鋰離子電池，見（圖1），1995年發(fā)明了聚合物電解質(zhì)離子電池。

②1995年以后，聚合物電解質(zhì)離子電池應(yīng)用范圍就越來越大了，見（圖2）。

③電解質(zhì)離子電池特點(diǎn)

就是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，電解質(zhì)離子電池，得到了廣泛的推廣，尤其是用到了汽車上來了。

④電解質(zhì)鋰離子電池性質(zhì)

 i）電池組的單體電池的性能一致不高是由電池材料特點(diǎn)決定的。比如特斯拉電動(dòng)乘用車的電池組由7，000多個(gè)單體組成。這樣個(gè)龐大的“隊(duì)伍”如果沒有“管理”，是很難協(xié)調(diào)一致的工作；

ii）實(shí)際上，電池組的輸出、輸入特性是非穩(wěn)態(tài)、非線性的，而且對(duì)負(fù)載變化比較敏感，這是由電解質(zhì)鋰離子電池材料特點(diǎn)決定的。

iii）電池組充電、放電特性對(duì)溫度十分敏感，環(huán)境溫度高了，不行；環(huán)境溫度低了也不行。目前對(duì)高溫現(xiàn)象，采用技術(shù)是自然風(fēng)或者流水冷卻；而對(duì)環(huán)境溫度低了，采取加熱技術(shù)。

一句話，為了確保電池組輸出、輸入特性，目前有BMS和BTSM兩套管理系統(tǒng)在管理，接下來的發(fā)展趨勢，必須是兩套管理集成為一套。

二、動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)介紹

有關(guān)介紹動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的文章已經(jīng)比較多，請(qǐng)大家看有關(guān)文章，下面對(duì)動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)予以介紹。

1）車載動(dòng)力電池包局限性

①目前，電池普遍存在比能量和比功率低、循環(huán)壽命短、使用性能受溫度影響大等缺點(diǎn)，這是相對(duì)汽車的要求而言的；

②車輛空間緊湊，電池產(chǎn)生的熱量累積，造成各處溫度不均勻，會(huì)加劇單體之間不平衡；

③單體之間不平衡，會(huì)導(dǎo)致充放電循環(huán)效率的降低，嚴(yán)重時(shí)還將導(dǎo)致熱失控，影響系統(tǒng)安全性與可靠性。

2）動(dòng)力電池?zé)峁芾淼闹饕δ?/span>

①電池組溫度過高時(shí)，保障散熱有效；低溫條件下，能快速加熱。基本意圖是保障電池組的溫度場，均勻分布；

②做好電池散熱系統(tǒng)與其他散熱單元間的動(dòng)態(tài)匹配；

③保持電池組的工作溫度在 20°C - 40°C的理想狀態(tài)。

3）產(chǎn)品實(shí)例

動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)產(chǎn)品實(shí)例見圖（4）

4）動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)組成

①壓縮制冷模塊；②水箱風(fēng)冷模塊；③PTC水加熱模塊；④供電模塊；⑤智能控制及CAN總線通訊模塊。

 5）基本原理

①采用壓縮式制冷、散熱器風(fēng)冷冷卻和PTC水加熱，對(duì)動(dòng)力電池包內(nèi)冷卻恒溫循環(huán)系統(tǒng)出水溫度進(jìn)行智能控制；

②通過對(duì)電池循環(huán)進(jìn)行冷卻（或加熱)，使電池工作在適宜的溫度范圍內(nèi)，有效保障動(dòng)力電池包處于最佳工作狀態(tài)，延長電池組的使用壽命。

6）其管理（控制）框圖

從下面管理（控制）框圖，見圖（5）可以看出，其他管理（控制）框圖與空調(diào)控制原理基本一致。

7）裝車案例

①車載動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)目前在客車應(yīng)用案例，見圖（6）。

②車載動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)參數(shù)

客車用車載動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)性能參數(shù)，見表（1）

四、總結(jié)

①傳統(tǒng)汽車動(dòng)力源于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，電動(dòng)汽車動(dòng)力源于電池放電；

②傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)有管理系統(tǒng)，電動(dòng)汽車電池組有管理系統(tǒng)；

③無論是發(fā)動(dòng)機(jī)還是電池組的管理系統(tǒng)，都叫熱管理系統(tǒng)，都是功率器件，自己也要消耗能源，于是傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)功率也來越大，電動(dòng)汽車電池組比能量也是要越來越大。

一句話，有了動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，電動(dòng)汽車應(yīng)用地域會(huì)越來越寬，原來電動(dòng)汽車過不山海關(guān)的魔咒，已經(jīng)被工程師們破解了。

注：本文作者雷洪鈞(博士，湖北汽車工程學(xué)會(huì)副秘書長，揚(yáng)子江汽車公司高級(jí)工程師）