EIS：电动汽车电池治理体系的下一阶段？
发表时间：2025年03月12日浏览量：
电池治理体系 是电动汽车 （EV） 的年夜脑。BMS 旨在监控电池组中的锂离子 （Li-ion） 电池并调理高度可燃组件的电压、电流跟温度。经由过程更好地懂得电池的外部状况并顺应差别的驾驶前提，它能够确保 EV 电池的最佳机能以及其应用寿命、牢靠性跟保险性。本文援用地点：每个商用 BMS 都市网络大批数据。平日，它丈量每个电池单位的电压以及电池组的电压跟电流。无限数目的温度传感器（策略性放置）绘制电池组的温度散布图。马瑞利（Marelli）产物治理总监戴维德·卡瓦利埃（Davide Cavaliere）说，BMS的中心算法经由过程这些旌旗灯号运转，以供给绝对大略的电池状态视图，马瑞利（Marelli）正在将最普遍应用的电池试验室测试东西之一引入其最新的BMS。Marelli 计划的 BMS 将于 2025 年推出，它将基于电化学阻抗谱 ，该光谱被普遍用作电池试验室的诊断东西。Cavaliere 表现，经由过程跟踪阻抗的变更，下一代 BMS 能够更深刻地懂得电池组的充电状况 （SOC） 跟安康状况 （SOH）。而后，它能够应用这些看法来增添 EV 的续航里程并延伸电池的应用寿命。这家一级供给商表现，BMS 应用 EIS 来评价电池老化或在恶劣前提下运转时的退化率。阻抗是电池外部状况的重要指标之一。电阻每每会跟着电池放电而增添，而电池跟着时光的推移而退化也会招致电阻回升。这些对电池老化的提醒对盘算电池的残余应用寿命至关主要，而残余应用寿命决议了其残余经济代价。情况影响影响讲演平日在电池研发进程中停止，或许作为电动汽车电池单位制作进程的一局部停止。但十多年来，工程师们始终在尽力将 EIS 直接集成到单位级 BMS 中。成绩是什么？庞杂的硬件、软件跟体系计划本钱使其无奈用于电动汽车。马瑞利表现，其基于 EIS 的 BMS 终极存在本钱效益跟可扩大性，足以停止年夜范围出产。BMS 在电动汽车中施展着更要害的感化，特殊是因为引擎盖下高压电池组越来越庞杂，这可能占电动汽车均匀净本钱的 30% 至 40%。古代 EV 电池组由成千盈百个电化学电池构成，这些电池能够供给高功率密度，而且在必需调换之前能够应用数年。衡量是它们十分敏感。马瑞利
因为 EV 电池组的计划、电池格局跟化学身分多种多样，因而每个 BMS 都与电池组的特定架构停止了亲密校准。每种电池在电池单位级别基于差别的化学身分，在电池组级别基于差别的构造。最主要的是，电池单位的机能可能会因出产进程中的杂质或稍微偏向而遭到影响。这些 EV 电池还会对引擎盖下的实在前提做出反映——应用进程中的电气变更会招致充电过早停止、物理退化跟灾害性毛病。别的，它们轻易遭到振动跟压力以及热、冷跟任何其余恶劣情况前提的影响。BMS 的重要职责之一也是其最具挑衅性的：状况估量。BMS 应用电压、电流跟内阻等参数来直接估量 SOC（反应电池残余电量）跟 SOH（经由过程比拟电池确当前容量跟原始容量来量化电池的外部状态）。BMS 还担任电池单位的平均充电跟放电。电池均衡有助于最年夜限制地进步 EV 的电池机能跟应用寿命。别的，BMS 担任保险监控。该安装连续监测电池跟电池组级其余温度、电压跟电流，以避免因适度充电或充电缺乏而形成的破坏。它还能够避免短路或其余毛病（包含热掉控）形成的伤害。BMS 还能够校订电池外部的温度稳定，确保其坚持在最佳温度。裸露在极热跟极冷的情况中会招致电池的机能跟应用寿命呈现很年夜差别。BMS 的另一个感化归纳为数据通讯。它将有关电池的信息发送到驾驶员跟其余体系，包含牵引逆变器、车载充电器 （OBC） 跟 DC-DC 转换器。BMS 的中心是微把持器 （MCU），它应用它在电池跟电池组级别学到的全部内容来盘算电池组的外部状况。经由过程亲密存眷情形，它能够调剂充电跟放电以充足应用电池。电池治理 IC 的义务是电池级电压监控，而电传播感器、断绝监督器、高压打仗器跟热熔器则用于在碰到伤害时将电池组与电动汽车的其他局部物理断开。固然很多公司都在引入 AI，但 MCU 外部运转的算法重要基于“电池模子”，这些模子源于研发中的严厉测试。这些依附于高精度的电池电压丈量来估量电池的外部状况。磷酸铁锂 （LFP） 电池的精度更年夜，因为电压曲线平整，这可能会给状况估量带来挑衅。即便是细胞级监测中的渺小偏向也可能招致较年夜的猜测偏差。正如电动汽车技巧的当先参谋 Veronika Wright 所指出的那样，电池治理不存在“一刀切”的处理计划。每个电池组都是电气、化学跟机器特征的十分庞杂的彼此感化。确保电池组在差别驾驶前提跟弗成猜测的应用形式下坚持多年的最佳机能跟保险性并非易事，构建可能顺应这些跟途径上全部其余变量的 BMS 也并非易事。BMS 还必需依据电池的构造停止校准。马瑞利
因为 EV 电池组的计划、电池格局跟化学身分多种多样，因而每个 BMS 都与电池组的特定架构停止了亲密校准。每种电池在电池单位级别基于差别的化学身分，在电池组级别基于差别的构造。最主要的是，电池单位的机能可能会因出产进程中的杂质或稍微偏向而遭到影响。这些 EV 电池还会对引擎盖下的实在前提做出反映——应用进程中的电气变更会招致充电过早停止、物理退化跟灾害性毛病。别的，它们轻易遭到振动跟压力以及热、冷跟任何其余恶劣情况前提的影响。BMS 的重要职责之一也是其最具挑衅性的：状况估量。BMS 应用电压、电流跟内阻等参数来直接估量 SOC（反应电池残余电量）跟 SOH（经由过程比拟电池确当前容量跟原始容量来量化电池的外部状态）。BMS 还担任电池单位的平均充电跟放电。电池均衡有助于最年夜限制地进步 EV 的电池机能跟应用寿命。别的，BMS 担任保险监控。该安装连续监测电池跟电池组级其余温度、电压跟电流，以避免因适度充电或充电缺乏而形成的破坏。它还能够避免短路或其余毛病（包含热掉控）形成的伤害。BMS 还能够校订电池外部的温度稳定，确保其坚持在最佳温度。裸露在极热跟极冷的情况中会招致电池的机能跟应用寿命呈现很年夜差别。BMS 的另一个感化归纳为数据通讯。它将有关电池的信息发送到驾驶员跟其余体系，包含牵引逆变器、车载充电器 （OBC） 跟 DC-DC 转换器。BMS 的中心是微把持器 （MCU），它应用它在电池跟电池组级别学到的全部内容来盘算电池组的外部状况。经由过程亲密存眷情形，它能够调剂充电跟放电以充足应用电池。电池治理 IC 的义务是电池级电压监控，而电传播感器、断绝监督器、高压打仗器跟热熔器则用于在碰到伤害时将电池组与电动汽车的其他局部物理断开。固然很多公司都在引入 AI，但 MCU 外部运转的算法重要基于“电池模子”，这些模子源于研发中的严厉测试。这些依附于高精度的电池电压丈量来估量电池的外部状况。磷酸铁锂 （LFP） 电池的精度更年夜，因为电压曲线平整，这可能会给状况估量带来挑衅。即便是细胞级监测中的渺小偏向也可能招致较年夜的猜测偏差。正如电动汽车技巧的当先参谋 Veronika Wright 所指出的那样，电池治理不存在“一刀切”的处理计划。每个电池组都是电气、化学跟机器特征的十分庞杂的彼此感化。确保电池组在差别驾驶前提跟弗成猜测的应用形式下坚持多年的最佳机能跟保险性并非易事，构建可能顺应这些跟途径上全部其余变量的 BMS 也并非易事。BMS 还必需依据电池的构造停止校准。马瑞利 