赵振超 李雨芬李继民
深圳市安仕新能源科技有限公司 深圳 518054
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大连中比动力电池有限公司 大连 116450
摘要:在全球对环境越来越关注的今天,电力资源的应用越来越多。其中电动车的发展,在一定程度上改善了我国的汽车尾气排放污染。但是电力资源的应用情况却并不够理想。特斯拉作为当下重要的电动汽车品牌,也存在着电池电量无法充满的缺陷。电池荷电状态(State of Charge,简称 SOC)是电池中均衡控制技术。SOC的具体参数情况,直接反应电池的情况。所以精确化检测技术的应用直接影响电池的使用寿命,但是SOC的参数情况跟电压、电流的数值不同,这些参数无法直接获取。所以SOC高精度检测技术,有助于更好地检测电池的荷电状况。
关键词:特斯拉汽车;SOC检测技术;作用分析
SOC检测技术是电动汽车电池管理系统(BMS)三大核心功能之一,但目前还有非常大的进步空间,这是电动汽车中最难也最重要的部分。其中SOC检测技术当中针对电池荷电状况的反应,其参数的估算主要是通过放电法、安时法、内阻法等等,这些方法可以对检测参数进行大致的分析。分析这些参数情况,可以反应电池荷电状态的具体参数情况。其中SOC高精度检测技术,主要是更加精确地展示电池荷电状态,精确地让用户或者专业维修人员,能够把握电池的具体荷电情况,进而有效把握电池的使用。在国产汽车特斯拉中存在着电量无法充满的缺陷,这对电池使用寿命、安全使用、汽车操作、发挥电池功效、保护汽车安全等等。特斯拉在SOC方面取得了非常多的专利成就,可见其在电动汽车中的巨大作用。
一、SOC高精度检测技术可以延长电池使用寿命
在汽车BMS当中SOC参数情况是评估电池情况的重要依据,电池的使用寿命情况跟保护措施有着直接关系。其中SOC参数可以提示用户,具体的电池荷电情况。客户在使用或者是充电过程当中,可以更好地把握电池的具体情况,这样可以潜在地提高电池的使用寿命。相较于其他各类简单的充电电池的使用寿命情况可以看出,没有精确检测和合理处理的电池的情况,或者说缺少精确控制管理电池荷电情况,造成的电池使用寿命短非常常见。同时在各类电池的使用中,SOC检测技术越精准,正常情况下电池的使用寿命越长。这主要是因为,客户可以精确把握电池的情况,进而保护电池的使用情况。
电池使用馈电、或者是充电完成之后继续充电,这两种情况都会直接影响电池的使用寿命,如果电池SOC检测技术不够精确,客户对电池荷电情况的管控就无从谈起。或者是在使用电池过程当中,电池荷电不足以支撑高消耗的情况下持续高消耗用电,同样对于电池寿命也有着一定的影响。普通电池的使用寿命比较短暂,一般电动车、手机、充电宝等等,这些普通电池在做工和用料上有些和电动车的用料相同,在工作原理上也基本相同。但是这些电池在使用当中寿命相对较短,其中手机的更新换代只有短短一两年,电动车电瓶的更换情况也是一两年之间。这主要是犹豫对电池荷电情况把握不够准确,最终导致电池的使用寿命比较短。使用寿命主要是指,电池在使用过程当中,不足以完成其使用功能。一定程度上的损害,就足以造成电池的使用寿命缩短。所以电池的具体荷电情况需要有综合性的反应和把握,在电池使用、充电过程当中,SOC都能够让客户更加精确的把握电池的情况。电动汽车使用的电池价格昂贵,使用寿命直接影响着汽车的使用情况和客户认可情况。所以需要有精确的SOC检测技术,才能够保证电池的使用寿命。
二、SOC高精度检测技术可以让电池安全使用
SOC检测技术可以反应电池的电荷情况,通过这些参数情况反馈给汽车的控制系统。汽车电池管理控制系统会通过对参数的情况分类,再反馈给汽车的控制中心。这样在电池出现故障或者危险的时候,可以还是反馈给车主。汽车电池安全使用,同样也直接影响着汽车安全。同时精度越高的检测技术,对于电池具体情况的反应越精准。电池在使用过程中需要保证安全,其中电池充电过程中的安全,主要是电池电压和电流的管理、温度的安全控制,电池和汽车发动机的配合应用安全等等。当下的电动汽车当中,动力情况设计比较多,可以满足不同用户的需求,也让电动汽车在动力方面有更加完整的动力系统。但是这些都需要保证电池荷电情况的检测技术去确保电池的使用安全。
在汽车电池使用当中保证安全使用,这种安全使用的方法,电动汽车总控当中有一定的数值显示。其中针对电池的状态会给出分析,在整体状况分析中未必精确,但是却能够保证客户在出现问题的时候了解问题。在了解问题的时候能够更好地把握问题,这对于不懂技术的客户而言是保护电池的重要方法。在电动汽车的开发当中,未来可能会有越来越多的提示,这种精确检测的情况可以推动客户对汽车电池的认识。在汽车电池技术整体发展当中,将会有更多符合汽车设计和电池安全的设定。特斯拉电池无法充满的情况不但是缺陷,而且在严重的情况下可以归类为故障。电池充电完成的状态下,继续充电会带来一些电池上的安全隐患。其中一些没有控制措施,或者是简单的电池充电引起的火灾,在社会上已经引起了大家的广泛关注。每年因为电动车电池充电燃烧、爆炸损坏的财物和造成的安全隐患,都要求电池生产和电池荷电情况检测技术更加高精尖,才能够保证整个电池的安全。这在电池应用、电池保护、电池续航当中都有着重要作用和意义,对于汽车电池的保护措施,SOC高精度检测参数的呈现,可以更好地进行电池管理。
三、SOC高精度检测技术可以提高汽车操作
在操作汽车运转的过程当中,燃料型动力的汽车,需要对发动机燃料境况进行精准的管理,因为燃料类型、燃料标号、燃料状态这些都会影响汽车的具体操作。在燃料较少的时候,汽车发动机会出现烧缸等危险。同样的道理电池的管理和电池荷电的检测技术,同样会影响着汽车的操作。而且在整体对比当中,电动汽车的操作需要比燃料型汽车的操作更加精准。这需要SOC高精度检测技术给汽车操作者足够的提示。在不同荷电情况下,汽车操作的状态不同。如果违背荷电状态进行操作,不但对汽车造成直接损害,而且很可能会带来驾驶危险。
其中不同的汽车情况不同,在荷电出现状况之后带来的操作问题也有着区别,这需要根据驾驶感受结合汽车操作情况综合而定。
汽车荷电情况正常,能够满足汽车各类型操作的时候,汽车操作者可以根据需求调整操作。其中主要是档位调整、驾驶速度调整、驾驶模式调整等等,但是如果荷电状况不足的情况下。汽车的操作可能会出现一些限制,其中荷电不足的情况下,高档位、高速度。高频切换状态,很可能造成驾驶中停火的现象。这些都限制着汽车操作者的操作,同时也影响着驾驶安全。所以在汽车行驶过程当中针对电池SOC检测技术中,高精度的检测可以让驾驶者更加清楚操作中应当注意的事项。在面对低压状态下,电能不足的时候,需要降低车速,同时保持较为稳定的驾驶速度,减少档位当中的切换,让驾驶里程更远,让驾驶过程中电池耗能更加节约。对于电动汽车而言,在驾驶操作当中需要对电池荷电情况有一定的了解,同时在架势过程当中需要运用经验和SOC高精度检测技术,更好地完成驾驶操作。电动汽车操作对驾驶员有着更高的要求,在这种情况下需要对电池有更加精确的检测技术。这不但可以给客户提供精准的汽车状况信息,而且还有助于保护电池,延长电池使用寿命的同时,也保证电池使用过程当中,让驾驶者更好的操作电动汽车。
四、SOC高精度检测技术可以发挥电池功效
电池的荷电状况在高精度检测技术下,可以更好地发挥电池功效。在电动汽车的驾驶、充电过程当中,针对电池的功效应用需要挖掘。高精度的SOC检测技术不但可以精确地展示电池的状况,而且还可以在检测中更好的利用电池的各类功效。SOC高精度检测技术在针对各类汽车电池,都有着重要的检测作用和价值。同时SOC高精度检测技术还可以对单体电池的情况进行检测,然后通过对单体电池使用情况的检测,反馈给电动汽车电池管理系统,让电池管理系统根据具体的反馈,平衡单体电池的使用情况,进而提高整体的使用效率,发挥电池的功效。
在电动汽车当中有着几种电池,其中铅酸电池曾经占据了90%的市场。但是由于铅酸电池废弃之后污染性比较强,而且在放电方面不够稳定。所以各国开始限制或者禁止使用铅酸电池。镍氢电池和镍镉电池也都存在着一定的缺点,在整体应用当中镍氢电池需要重金属催化剂,镍镉电池的功率不足,这对于跑长途或者是运货的电动汽车发展不利。锂离子电池是目前被广泛认可的电池,其中特斯拉汽车就是使用的锂离子电池。这些电池当中荷电状况,都需要有高精度检测技术,才能够保证电池的有效使用。其中铅酸电池放电不稳定,如果没有SOC高精度检测技术,那么电池使用过程当中更加容易损坏,甚至产生一些危险。同时SOC高精度检测技术,在检测电池荷电状况之后可以反馈给电池管理系统,防止汽车电池出现过充,过放,以及过温等现象。这些现象都会造成电池损伤,同时也会影响电池的使用,让电池无法稳定发挥出功效。尤其是过放之后电流不稳定,这会直接影响电池的功效。电池在电动汽车中的意义不仅仅是提供动力,而且需要稳定提供动力,同时在提供动力的时候保证单元电池的安全性和稳定性。
五、SOC高精度检测技术可以保护汽车安全
电动汽车是新兴的汽车类型,所以市场在接受度上还在不断开发。针对电动汽车电池安全问题一直都是购买者关心的重点,但是目前电池的充电和使用安全还无法完全保证。在燃油汽车和电动汽车这两种品类当中,都有出现过汽车自燃的现象。但是电动汽车由于是新型产品,所以出现问题之后更容易被关注。因此保证汽车电池的安全,确保汽车电池在使用过程中的安全,这样才能够获得市场的认可。SOC高精度检测技术,可以更好地检测电池安全。
针对过充之后引起的电池爆炸和电池自然,亦或者是在汽车运行过程中由于电池温度过高产生的自燃现象。这些都严重影响着汽车的安全,而且这是目前较为严重的安全隐患。SOC高精度检测技术,可以展示电池荷电情况参数,这种参数会受到电池或者汽车温度的直接影响。因此,其参数也可以反应电池温度和电池安全隐患。这种情况下能够让驾驶者更快了解电池安全性,其中针对过充造成的电池温度上升,也能够更快中断充电过程。在电池SOC高精度检测当中更加完善地对电池进行综合管理。这个过程当中可以保证汽车的安全性,促进汽车在驾驶和充电过程中的安全性,让电池SOC高精度检测技术,弥补和完善汽车电池的管理系统。在推动汽车安全建设当中,让电池管理部分有更好的表现。而且这对电动汽车的发展有着重要意义和作用,能够让电动汽车的发展更加完善。
结束语:
电动汽车如今成为了重要的新能源产物,在未来也有着巨大的市场潜力。其中电池作为电动汽车的动力源泉,需要有更好的检测系统。SOC高精度的检测技术发展,对于电池技术和电动汽车技术都有着重大意义。在未来电动汽车事业的发展过程当中,电池SOC高精度检测技术的应用会更加完善。目前特斯拉在这个领域有是领头羊,但是依旧无法完成对电池荷电状况的高精度检测,这需要未来的技术创新研究,才能够满足电动汽车中对电池检测的精度要求。
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[5]左红明,张彦会,陆文祺,伍星星.移动充电系统的锂电池SOC的估算及检测设计[J].广西科技大学学报,2019,30(01).
作者简介:赵振超(1988.07 —),男,汉族,吉林,深圳市安仕新能源科技有限公司,应用物理专业 学士学位,总经理,研究方向:专注于锂离子和LiFePO4电池组的销售、研发和生产
作者简介:李雨芬(1987.10 —)女,汉族,山东临沂,深圳市安仕新能源科技有限公司,英语语言文学/ 学士学位,产品研发经理,研究方向:专注于锂离子和LiFePO4电池组的研发
作者简介:李继民(1976年5月-),男,汉,河南许昌,大连中比动力电池有限公司,执行董事,MBA,研究方向:专注于锂离子和LiFePO4电池组的销售、研发和生产。