交通大學(xué)姜久春教授
電池管理系統(tǒng)是十分重要的電池部件之一，北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院院長(zhǎng)姜久春教授認(rèn)為，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)，參與整車(chē)調(diào)度，可直接決定整組電池的使用壽命。這也是電動(dòng)汽車(chē)的核心技術(shù)之一。目前有14項(xiàng)已經(jīng)公布的專(zhuān)利技術(shù)與動(dòng)力電池管理系統(tǒng)有關(guān)。手機(jī)也有電池管理系統(tǒng)，不過(guò)是單只電池，如果幾百只串聯(lián)、并聯(lián)起來(lái)，問(wèn)題就變得復(fù)雜了。簡(jiǎn)單的電池管理系統(tǒng)需要總體設(shè)計(jì)、電池篩選和優(yōu)化重組、電話(huà)仿真、狀態(tài)預(yù)測(cè)、熱場(chǎng)分析、安全檢測(cè)、全生命周期分析，系統(tǒng)設(shè)計(jì)得越復(fù)雜，電池壽命就越變長(zhǎng)，價(jià)格也就越高，因此要折中考慮價(jià)格的問(wèn)題。
通過(guò)動(dòng)力電池管理系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、電池模塊化成組方法、電池在線(xiàn)狀態(tài)評(píng)估，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全、高效、可靠運(yùn)行，延長(zhǎng)電池使命壽命，提高電池使用效率。
常用電池連接方式很多，包括串聯(lián)、先并后串、先串后并、混合串并聯(lián)結(jié)構(gòu)等。先并后串方式被大量使用，例如北京電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車(chē)：電池單體50Ah ，4并30串電池組；Leaf純電動(dòng)車(chē)：電池單體33Ah，2并96串電池組；Volt增程式電動(dòng)車(chē)：?jiǎn)误w15Ah，3并96串電池組等。車(chē)輛需要多少電池就裝多少電池，便于滿(mǎn)足用戶(hù)續(xù)航里程需求；將電池做成模塊化，則便于分布式管理控制，方便分布化維護(hù)。而將車(chē)用電池淘汰下后，模塊化對(duì)再次利用能起到很好的效果。例如寶馬，I3車(chē)型電池在淘汰之后，如何二次利用？如果當(dāng)作一個(gè)整體的話(huà)，基本上不能記性再利用實(shí)現(xiàn)；而將電池做成模塊后，拆下來(lái)完全可以在儲(chǔ)能方面重新利用。
在混合串并聯(lián)情況下，在串聯(lián)環(huán)節(jié)的并聯(lián)成份，采用先串后并方法，便于電流預(yù)測(cè)。通過(guò)組合模塊電流重組方式及電池?zé)崮ど崆闆r，可以分辨出每個(gè)電池衰退路徑如何，也可以精確知道每個(gè)電池處于什么狀態(tài)。串聯(lián)形態(tài)下，影響衰退軌跡最大的因素，在于電池的溫度場(chǎng)不一致；而并聯(lián)形態(tài)下，溫度場(chǎng)基本一致，但是并聯(lián)在高低兩端存在電流差異，會(huì)導(dǎo)致衰退路徑不一樣，從而使電池表面特性完全不同。比如原來(lái)區(qū)間在5%到95%，但由于衰退路徑不一樣，區(qū)間被迫變小。而如果考慮到電池衰退比例控制因素，混合結(jié)構(gòu)的連接更好一些。
之后要考慮的因素是均衡效果。先串后并的連接方式，可以知道每個(gè)單體功能狀態(tài)，發(fā)揮出電池組最大可用容量，電池利用較為飽滿(mǎn)，并可以通過(guò)電池維護(hù)，保持模塊功能。這種連接方式，無(wú)論對(duì)控制還是對(duì)均衡來(lái)說(shuō)都是最好的方式。因此最好做成標(biāo)準(zhǔn)的模塊化，并在模塊之間通過(guò)混聯(lián)方式進(jìn)行連接。
