选用电能代替化石燃料作为动力，是未来交通的仅有久远处理计划。动力电池体系作为电动汽车的心脏，只要对其进行充沛的了解，才干完结电动汽车的顺畅推行。本文从国表里电动汽车首要车载动力电池的展开趋势视点动身，比照较有展开前景的及其电池办理体系进行了要点剖析。
锂离子电池组充电机充电不均衡易使其发生过充放电问题，严峻危害其运用寿数。本文提出了一种新式智能充电机充电形式，使电池组愈加安全、牢靠地充电机充电，能够延伸其运用寿数，添加安全性，下降运用本钱。
1 车载锂离子电池办理体系
作为电动汽车电池的监测“大脑”，电池办理体系(BMS)在混合动力电动汽车中能够完结对电池剩下电量的监测，猜测电池的功率强度，便于对整个电池体系的了解和整车体系的掌控。
在纯电动汽车中，BMS具有猜测电池剩下电量、猜测行进路程和毛病诊断等智能调理功用。BMS对锂离子电池的作用尤为显着，能够改进电池的运用状况、延伸电池运用寿数、添加电池安全性。BMS将是未来电动汽车展开的关键技能。
如图1所示，BMS中数据收集模块对电池组的电压、电流和温度进行丈量，然后将收集的数据别离传送到热办理模块、安全办理模块并进行数据显现。热办理模块对电池单体温度进行操控，确保电池组处于最优温度范围内。
安全办理模块对电池组的电压、电流、温度及荷电状况(SOC)预算成果进行判别，当呈现毛病时宣布毛病报警并及时采纳断路等紧迫保护办法。状况估量模块依据收集的电池状况数据，进行SOC和健康状况(SOH)预算。
现在首要是SOC预算，SOH预算技能尚不老练。能量办理模块对电池的充放电进程进行操控，其间包含电池电量均衡办理，用来消除电池组中各单体的电量不一致问题。数据通讯模块选用CAN通讯的办法，完结BMS与车载设备和非车载设备之间的通讯。
BMS的中心功用是SOC估量、均衡办理和热办理，此外还具有其他功用比方充放电办理、预充电机充电办理等。在电池充放电进程中，需求依据环境状况、电池状况等相关参数进行办理，设置电池的最佳充放电曲线，例如设置充电机充电电流、充电机充电上限电压值、放电下限电压值等。电动汽车的高压体系电路存在的容性负载在上电瞬间相当于短路，因而需求进行预充电机充电办理来避免高压电路上电瞬态电流冲击。
2 电池办理体系的中心功用
2.1 SOC预算
SOC用来描绘电池剩下电量，是电池运用进程中最重要的参数之一。SOC估量是判别电池过充过放的根底，精确的估量能够最大极限的避免电池组的过充放电问题，使其愈加牢靠地运转。
电池SOC的预算在内部工作环境和外界运用环境改换的影响下呈现出十分激烈的非线性。影响电池容量的表里要素有多种，如电池温度、电池寿数、电池内阻等，要精确完结SOC预算有很大困难。
现有的SOC预算办法如下：
(1)安时计量法。安时计量法不考虑电池内部结构、状况等方面的改变，因而有结构简略、操作便利的长处，可是该办法的精度不高。若电流丈量精度不高，那么跟着时刻的推移，SOC累计差错将不断加大，影响终究成果。该办法合适计量电动汽车上的电池SOC，若能进步丈量精度，不失为一种简略牢靠的SOC计量办法。
(2)开路电压法。锂离子电池开路电压与SOC有近似线性关系，可用来判别电池内部的状况。但因丈量要求较为严厉，需求电池静置时刻至少在1 h以上，不合适独自运用于电动汽车内电池的在线实时检测。一般情况下，因开路电压法在充电机充电初、晚期预算值精确率较高，经常将开路电压法与安时计量法结合运用。
(3)卡尔曼滤波法。卡尔曼滤波法凭仗超卓的纠正差错才能，特别合适于电流动摇剧烈的混合动力电池，该预算法的缺陷在于对体系处理速度的要求较高。
(4)神经网络法。神经网络具有散布并行处理、非线性映射和自适应学习等特性，因而能够用于模仿电池动态特性，预算SOC。可是此办法需求许多参阅数据供神经网络进行学习，且数据和训练办法要求较高，否则会构成不行承受的差错。
2.2 均衡办理
在出产电池进程中要经过许多道工序，差异化会构成不一致的状况。电池单体的差异首要表现在跟着时刻推移和温度改变，其内阻和容量都会有差异。单体之间大的差异更简略引起过充或过放现象，构成电池损坏。完结电池均衡能够最大极限地发挥动力电池的功效，延伸电池运用寿数，添加安全性。现阶段国表里干流均衡办法如下：
(1)电阻均衡法。此办法是能量耗散型均衡法的首要代表，办法简略，本钱低，可是能量损耗比较大，功率较低，只适用于小电流充放电的体系中。
(2)开关电容法。此办法对错能量耗散型均衡法的首要代表，它补偿了电阻均衡的缺陷。但它操控电路杂乱，均衡速度较慢，用时较长，不合适大电流运用。
(3)变压器均衡法。此办法是依据对称多绕组变压器结构的串联电池组自动均衡操控办法。它的缺陷是电路杂乱、器材多，体积太巨大，不易于电池组的扩展。一般适用于大电流的充放电中。
(4)集中式均衡。该办法能迅速地使整个电池组为电池单体搬运能量，集中式均衡模块的体积更小。但多个电池的均衡操作不能并行进行，而且需求许多线缆衔接，不适用于电池数量较大的电池组。
2.3 热量办理
温度对电池各方面的功用都有影响。温度场的不均匀性将加重电池组的不一致性，故对其进行办理十分必要。热办理的意图是经过加热或许散热办法将电池体系的温度维持在必定的范围内，而且尽量坚持电池组内的温度一致性。
温度办理首要完结以下4项功用：(1)快速加热低电阻条件下的电池组;(2)确保电池温度场的均匀散布;(3)电池温度的精确丈量和监控;(4)在电池组温度过高时，有效地分散热量。常用的冷却办法有天然对流法、逼迫空气对流法、液体流法、相变资料法和热办理法等，常用的加热办法有电池内部加热法、加热板法、加热套法和热泵法等。
3 锂离子电池充电机充电技能
3.1 现状及展开趋势
实践运用中，依据电池容量的约束挑选不同的充电机充电形式是延伸蓄电池运用寿数的必然挑选。锂离子电池充电机充电办法较多，最简略的是安稳电压充电机充电法。锂离子电池组一般由许多的单体串联组成,因为每个单体制作工艺的不同，存在内阻、电压、容量和温度的不一致性，易构成充放电进程中的不均衡，即大容量单体浅放、小容量单体过放，这会对电池组构成严峻损害。处理不均衡充放电问题是锂离子电池组的研讨要点。
电动汽车对电池充电机充电技能的要求包含：
(1)充电机充电进程快速化。动力电池比能量低导致一次性充电机充电续航路程短，这一直是约束电动汽车展开的重要要素。只要让蓄电池更快速更有效地充电机充电，就能够直接补偿电动汽车续航路程短这一大缺点。
(2)充电机充电设备通用化。为了寻求相关学术前沿、优化本身产品争夺尽可能多的商场份额，各种新式的蓄电池层出不穷，并共存于这个商场中。在不同品种、不同电压等级蓄电池并存的情况下，公共场所中的充电机充电设备需求具有更广泛的适应性，一方面充电机充电机需求适用于尽可能多的蓄电池，另一方面关于不同的电压等级，充电机充电机都需求满意客户的要求。
(3)充电机充电战略智能化。为了尽可能完结蓄电池的无损充电机充电，监控其充放电状况，避免过放电，到达既节能又推迟老化的意图，需求更智能的充电机充电战略。即针对不同的蓄电池供给不同的充电机充电战略，以吻合该电池充电机充电曲线。
(4)电能改换高效化。电动汽车能量损耗与运转本钱相关甚密，要想进一步推行电动汽车，有必要尽可能地平衡其性价比，下降能耗。
(5)充电机充电体系集成化。跟着体系小型化和多功用化的要求，以及电池牢靠性和安稳性要求的进步，充电机充电体系将和电动汽车能源办理体系集成为一个全体，集成电流检测和反向放电保护等功用，无需外部组件即可完结体积更小、集成化更高的充电机充电处理计划，从而为电动汽车其他部件节省出安置空间，大大下降体系本钱，并可优化充电机充电作用，延伸电池寿数。
3.2 智能充电机充电技能
依据以上对锂离子电池组及其充电机充电现状的剖析，针对锂离子电池组充电机充电进程中易发生的不均衡性和安全性问题，本文总结出一种依据电动汽车BMS的智能充电机充电形式，如图2所示。
在整个充电机充电进程中，BMS体系首要针对锂离子电池组进行电池电压、电流信号的监测和温度、衔接状况等的检测;充电机充电机中的智能办理体系针对充电机充电设备的输出形式进行实时监控。BMS体系与充电机充电设备智能办理体系完结智能通讯，进行电池组与充电机充电设备状况的实时形式比对，为电池组挑选最优的充电机充电形式。
在充电机充电初始进程中，BMS对锂离子电池组进行答应最大充电机充电量估量，即对整个电池组的单体进行SOC评价，测出电池组最大可充电机充电量。并结合预先设定的充电机充电量安全系数，计算出电池组最大答应充电机充电量。
充电机充电进程中，依照最大答应充电机充电量对锂离子电池组进行充电机充电。充沛运用BMS的能量办理模块，对电池组单体进行充电机充电均衡操控，确保单体参数一致性。一起在充电机充电进程中，需求对SOC值进行周期性(检测周期依据电池荷电量的添加梯度拟定)检测。
运用BMS体系的状况估量功用，结合安全办理，最大极限避免电池组的过充电机充电。在到达电池组最大充电机充电量之后，BMS和充电机充电设备智能办理体系均能够智能操控充电机充电操控器，完毕充电机充电进程。一起，BMS断开与充电机充电机智能监测体系的通讯。
智能充电机充电办法不只能够处理锂离子电池组充电机充电不均衡问题，也能最大极限地确保电池组充电机充电安全性，延伸锂离子电池组运用寿数，确保其运用安全性。
4 锂离子电池检测技能
我国大力展开电动汽车产业，而且活跃推进相关充电机充电设备建造。可是这些示范性设备在运转中发现许多问题，如电池的挑选匹配、设备的发热、衔接设备的插拔接口接触不良等。在少数设备时呈现的这些问题假如不能处理，在电动汽车许多运用后，将呈现目不暇接的局势，必然对其展开发生晦气影响。
跟着电动汽车根底设备许多建造，急需相关配套检测计划。天津市电力公司展开《移动式电动汽车充电机充电关键设备检测技能研讨》项目，其间针对电动汽车换电站最重要的是对电池组的检测。
电动汽车换电站中首要包含电池毛病诊断，挑选保护和依据BMS监测的分箱充电机充电技能，将针对电池挑选设备和充电机充电机的功用进行要点检测。对锂离子电池特性的研讨和把握，有利于对换电站中挑选设备精确度进行判别，进步电池运用寿数。
经过对许多已投入运转的充电机充电关键设备进行调研，有利于把握其运转特性和毛病特性，进步检测功率，构成简洁方便的移动式检测计划。这将是一道强有力的中心技能保证，有助于电动汽车的全面展开。
5 结语
本文对锂离子电池体系进行了剖析，对BMS的构成和中心功用进行了要点介绍，针对电池组充电机充电不均衡问题提出了一种智能充电机充电形式。一套完善的智能充电机充电体系能够和谐充电机充电机与电池组之间的供求关系，为电池组供给愈加安全牢靠的充电机充电形式，延伸其寿数，添加电池组牢靠性且下降运转本钱，将成为未来电动汽车技能的研讨要点。与智能充电机充电技能相匹配的快捷的、快速的“移动式”充电机充电关键设备检测设备的研制势在必行。
