基于新能源汽车锂电池控制系统的发展与研究

葛业飞

安徽省产品质量监督检验研究院 安徽合肥 230601

新能源汽车在现有材料中锂电池是一种很好的发展前景，它具有生热、传热快，清洁等特点，同时它对充放电过程有极高的要求，这就为我们现在研究锂电池的行驶安全提出了更高要求—散热如何处理，本文主要是以方便快捷、节省能源消耗等方面进行了简要分析，具体情况还要进一步论证。我相信，通过大量学者的不断努力，一定可以实现，并具有重要的实用价值和借鉴意义。

1 锂电池热效应产生原理

锂电池之所以作为新能源汽车驱动装置，在于采用了两个相互嵌入的锂离子化合物作为电源导电的正负极而形成的二次型电池。当锂离子在电场的作用下，他们就会按照一定规则移动，正电荷往单侧移动，负电荷往另一侧移动，形成电势差，从而实现充放电过程[1]。现在大部分锂电池都采用二氧化锂这种材料作为反应器，在充电过程，二氧化锂这种材料会在高电压的作用下进行化学反应，释放出锂离子，锂离子在电场作用下，经过一定规则移动会嵌入到负电荷一侧，再一次形成碳-锂化合物;放电时，原理大致一样，位于负极的化合物在高电压下，会进行化学反应，产生锂离子，锂离子在电场的作用下，按照一定规则移动，一部分移动到正极形成新的碳-锂化合物，这样不断地进行化学反应-分离-结合，就形成了正负电荷的电势差，工作特性如图1所示，同时也就产生了电流，化学反应公式如下：

图1 锂电池工作特性

2 新能源汽车常见故障问题及产生故障的原因

2.1 动力电池故障

动力电池是支持新能源汽车运转的关键，与传统的汽车的不同在于新能源汽车是依靠电力而运转的，最大的优点是二氧化碳零排放，有效实现节能环保理念，并且新能源汽车采用的是新技术和新结构，效率比较高。但是现阶段，我国新能源汽车的发展还不够成熟，还没有得到广泛的普及，导致充电困难，另外就是续航里程短，一旦动力电池出现故障问题，新能源汽车也就完全无法启动[2]。

2.2 油电混合动力汽车常见的故障

油电混合动力汽车主要是在传统汽车发动机基础上延伸发展，并与新能源汽车的电机相互结合所制造出来的汽车，一方面有效降低资源能源消耗量，另一方面有效提升油电混合动力汽车的燃油性能。实际上油电混合动力汽在起步发动的时候电机和发动机同时运行，当汽车开始进行正常运行的时候只会使用到发动机，也就是依靠发动机燃油提供动力，确保油电混合动力汽车的正常行驶。针对不同规格的动力汽车进行调试，根据调试结论表明，同规格的油电混合动力汽车与传统汽车相比具有一定的优势，也就是在同样行驶路程的情况下，油电混合动力汽车比传统汽车的耗油量相对较少。

3 新能源汽车锂电池控制系统的发展

3.1 锂电池控制系统

方案一：在锂电池周围安装冷却液管道，就好比换热器一样，这样散出的多余的热量就会被冷却液管道进行冷却，已达到我们降温的效果。

方案二：在实际生活中，我们通常会用通风机组对内部多余的热量进行散热，一方面是通风机组风力大，可以达到我们的要求，另一个方面散出的热量可以很短的时间内就被释放到大气中，不会对周围的线路产生很大的影响，但是，有一个前提，如果锂电池摆放过于集中不利于内部空间散热，我们可以把锂电池进行楼梯或者斜坡方式摆放，相互之间的空隙变小，这样有利于散热。

3.2 ZigBee网络拓扑结构选择

ZigBee网络层拓扑结构包括星型、网状型和树型。在新能源汽车电池无线充电功率控制系统中，负责电压、电流和温度信号采集的传感器终端节点安装在汽车锂电池区域，接收信号的协调器、路由器则采用预埋暗敷的形式安装在停车位中。当车辆驶入具备无线充电功能的停车位时，预埋在停车位下方的充电设备距离底盘距离近且中间无任何遮挡和障碍物，同时每辆新能源汽车只需与对应车位下方的协调器或路由器进行通信即可，所以对于信息发射的覆盖范围要求不高。所以星型拓扑结构是最适合的方式。

3.3 提升维修人员的专业技能和技术水平

虽然现阶段，我国新能源汽车的发展还处于初始阶段，但是科学技术的更新换代，势必会促进新能源汽车制造工艺的改革和创新，传统的维修理念和维修技术已经无法满足新能源汽车的维修需求，为了促进新能源汽车的可持续发展，需要不断提升维修人员的专业技能和技术水平，毕竟在新能源汽车故障维修过程中起到重要作用的是维修人员，为了有效提升维修技术发展水平，就得注重专业维修人员的培养。定期组织维修人员参与教育培训。不断提高维修人员“安全第一、质量第一”的维修意识，维修人员需要学习更多先进的维修知识，不断完善和充实自身的知识储备，掌握更多先进且科学的维修技术[3]。

4 结语

近年来随着新能源电动汽车行业的崛起，新能源汽车在现有汽车保有量中的比例也在逐年增加。但是传统的固定桩式充电设备由于建设成本和建设方式的原因导致充电桩数增加的速度远远低于新能源汽车数量的增长速度，从而造成新能源汽车的充电难问题日益突出。无线传输技术在生产生活中的下一阶段目标就是将其应用于新能源汽车实现车辆无线充电。