電動汽車動力電池組的困難在哪里？

對電動汽車感興趣的消費者，在購置電動車之前往往會自行瀏覽各大汽車媒體，或多或少的了解到電池管理是電動汽車的核心技術，電動汽車難就難在電池難以管理。一些沒有理工科背景的消費者想要進行深入了解的時候或許被一系列的專有詞匯弄昏了頭腦，如BMS、SOC、SOH、SOP、單體均衡、熱管理等等，今天小編特開此文，告訴大家電池管理難在哪里。

動力電池的充放電過程涉及到一系列復雜的物理、化學變化，與我們日常生活中往杯中注水倒水大不一樣。比如，一個容量為100ml的玻璃杯，往里面只能注入100ml的水，再注水就溢出了，無論注水的速度是快還是慢；同樣是這個裝滿水的玻璃杯，只能倒出100ml的水，不能再倒出更多了，無論倒水的速度是快還是慢。兩個額定容量均為100Ah的電池，將其放電到截止電壓后（剩余電量可視為0），我們用1A和10A的充電電流分別對其進行充電，充電到截止電壓后，會發(fā)現(xiàn)可能前者充進了110Ah電量，后者只充進了90Ah電量；同樣是兩塊上述電池，分別在-20℃和20℃環(huán)境下采用相同電流對其進行放電，放電至截止電壓，我們會發(fā)現(xiàn)二者所放出電量也不一樣。

燃油車的剩余油量和電動汽車的剩余電量（SOC）的反饋可以便于用戶提前規(guī)劃好行駛路線和剩余行駛里程，并及時進行油量（電量）補充。對于燃油車來說，向駕駛員反饋剩余油量很簡單，一根標尺，一個傳感器即可，但是對于電動汽車來說，向駕駛員反饋動力電池組的剩余電量（SOC）可就沒那么簡單。動力電池組的SOC不能夠直接測量，只能通過持續(xù)對動力電池的電流、電壓、溫度等參數(shù)進行采集，再通過運行一定的算法估算得出。SOC是電池管理中最重要的參數(shù)，其他一切都是以SOC為基礎，所以它的精度和魯棒性（糾錯能力）極其重要，如果沒有精確的SOC，加再多的保護功能也無法使BMS正常工作，因為電池會經(jīng)常處于保護狀態(tài)，更無法延長電池的壽命。此外有了SOC的估算高精度保證，可以讓電池深度放電，而不會影響電池的使用壽命。有了高精度算法的保證，在滿足同樣的續(xù)航里程前提下，可以更少搭載電池，從而降低成本。

在一個大的電池組中，存在多個電池并聯(lián)和串聯(lián)。影響電池組中各單體電池一致性的因素，主要有單體電池的初始電壓、電池內阻及標稱容量等。若電池組中各單體電池的一致性較差,就會導致在充放電過程中加于同一條串聯(lián)支路的單體電池兩端電壓分配不均，有些單體電池提前充滿而使系統(tǒng)停止對該支路充電；同樣，放電時有的單體電池會提前放電結束而使整條支路放電截止。集成度越高的系統(tǒng)，一致性影響也會越大。因此在設計電池組電路時，都必須考慮單體電池的一致性問題，最大化解決一致性的影響。

電池管理在當前發(fā)展背景下雖然實現(xiàn)了相對安全可靠、可循環(huán)次數(shù)多及性能優(yōu)秀等。但是對于重要的電量均衡技術以及其他重難點技術并沒有完全突破。另外，電池管理系統(tǒng)由于鋰電池的本身相比較傳統(tǒng)鎳鈷電池特性活潑的限制，在過低壓或者過高壓條件下會放出較多熱量導致其安全性能受到影響。因此，對于鋰電池系統(tǒng)的熱管理技術也需要大量的研究和實踐才能解決。
編輯：hfy