汽车电池自动化检测系统设计
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【摘 要】进入21世纪以来，电动车技术的发展不断成熟，但电动汽车检测方面仍存在诸多问题没有得到很好地解决，其中最主要的是以汽车的电池检测系统研发初始成本高和预期结果不好，汽车的电池检测系统的研发进展对电动汽车的发展起着积极地推动。由于新型的汽车电池检测系统的开发和使用，电动车电池供能得到提前保障，当发现电能不足时可以及时充电，保持电池持续有效供电，保证运输的安全和可靠性。
【关键词】汽车；电池检测系统；设计
1电池产品的特殊风险
1.1电池产品的分类及所需检测的项目
联合国发布《关于危险货物运输的建议书》当中对于危险品的分类有着严格的规定，电池产品因含有酸性较强或是碱性较强的电解液故其被划分为第8类危险品，即腐蚀性危险品，而电池当中的铿电池属第9项危险品.即杂项危险品。电池检测主要包含以下项目：首先是电池产品在被生产出来之后可能会遇到的使用情况，比如说进行高空模拟、温度循环、强烈振动、低倍率进行充电等项目；其次是根据有关经验及实践而预见的可能会产生的误使用，比如说外部短路、重物的冲击或是挤压、机械的冲击、跌落、强制性放电、充电非正常、热滥用、安装错误一、放电或充电过度、高倍率充电等等。
1.2电池产品的特殊风险
电池内含强酸性或是强碱性的电解液，其在运输的过程当中可能会存在电解液的泼洒，电池中的铅酸电池因为充电过度还会产生有气体，导致电池的压力上升，铅酸电池产生的气体主含氢气及氧气，若气体溢出而周围环境存在明火，容易产生爆炸或是火灾。另外铅酸电池还会析出一定量的有毒气体，比如砷化氢或锑化氢，加上铅本身就存在很大的危害，所以电池产品的危险性较高且特殊。除此之外，电池中的铿电池也是比较典型的高危险性电池产品，对于铿电池产品的检测，其主要包括以下项目：质量是否损失；是否有泄漏、泄放、短路、破裂等情况；是否会产生爆炸或火灾等，只有所有项目都合格铿电池产品的质量才能有保障。
2国内外电池标准组织及检测标准
当前，全球各国纷纷开展了电池标准研究工作，建立了国际标准化组织和国际电工委员会等机构，主要是对电池的主要性能要求、检测方法进行深入研究。需要按照国际电工委员会的电池安全性能检测标准的要求，结合各自的需求，制定出电池运输安全标准，取得了良好的应用效果。另外，例如，美国和日本等国家，通过电气及电子工程学会和国家标准局制定出了电池的安全标准，取得了广泛的影响和应用效果，但是各个国家的测试条件呈现出较大的不同。《联合国危险物品运输试验和标准手册》在世界范围内，具有广泛应用和较大影响，在实际的应用过程中，主要是对电池在运输过程中的外部环境及机械振动情况进行模拟试验的过程，能够确保电池包装的不脱落、无质量损失、不变性和不爆炸情况的出现，有利于防止电池在使用过程中出现着火或爆炸情况的产生。
3汽车的电池检测系统装置
3.1汽车的电池检测系统主要是检测电动汽车电池的每个工作终端，即工作电压，电流和温度的变化。检测电池状态通常是集中式和分布式检测，使用整体分布的电路，分为几组电池，每组集中在检测的测试组中，形成一个完整的端电压集中/分布式检测系统。一般测试系统用来测试固定电压降低是适用于电能低消耗系统，而且还达不到最佳的测试电压，也不保证正确的电路测值。新型汽车的电池检测系统适于自我调整电压降低，以求得到安全的数字检测系统，保证数字电路的正确操作，以及电源电压接近最佳的工作状态要求。这种技术更加灵活，准确，可靠。汽车电池故障导致的热失控现象被认为是随着时间的推移电池中发生缺陷，电池系统的缺陷和由此引起的断裂极大地增加了汽车故障。检测汽车电池的安全性的故障以减小造成的损失，用大容量的系统。
3.2由于车辆运行状态（启动，道路均匀，加速，爬坡，停车场）和变化，车辆动力是由电池的电池状态决定，这决定即使在电池的电压随着变化的负载而變化。因此，根据电池的伏安特性，通过对蓄电池的端电压来判断，如果电池是好的或坏的判断更准确的话，想要做的工作电流参数，如速度根据车辆的采集电池，判断电池的电压标准值是好还是不好，根据测得的平均电池放电水平的伏安特性来考虑。这个判断是正确的吗？最准确的，但足以维持电池的有效性。如何提高电动车和舒适性；剩余的电池电量指示灯，电动车空调系统的安装，如何对电池进行快速充电，充电和放电的平衡，如何有效地使用蓄电池，延长电池寿命和电动车能量回收的问题。这涉及到电池和汽车能量管理。因此，必须考虑的是在耦合器通过使用所属电池的电压取样电路，温度的影响。所以，系统设置有温度补偿电路和一种特殊的变化，从而基本上消除了影响的温度。
4汽车的电池检测系统设计
4.1系统软件的设计思想是：首先，通过一定的算法可用于电池的状态（无负载和负载）的分析和判断。当处于空闲状态时，如果被发现单个电池的电压过低（小于11伏），电池管理系统故障的灯笼一般明亮的展览，提示维修人员，维修人员（或驱动程序）可以是一个短的时间内（小于3秒）的读取故障代码键后立即释放，故障指示灯开始闪烁，闪烁的数字的时候，告诉电池问题，提示工作人员进行处理，如果有多个电池有问题连续展出的彩灯闪烁不断，5S暂停失败，直到一次闪烁不停闪烁的光，每次暂停时报“报道，电池的问题。单个电池电压太低（小于8伏）时，故障电流主要由导电车系列分支的电池管理系统，提示维护人员，维护人员（或驱动）根据故障代码读取根据相同的原理的键读取故障代码。发现故障后处理，时间长了，根据阅读的关键（10秒），可以清除故障代码的麻烦。HCNR200非线性度0.01%，工作温度范围宽（-55℃至125℃），但受温度变化的影响是非常小的，最大输入电流为40 mA，平均输入电流为25 mA，绝缘电阻大于超过1000欧姆，工作电压可达1414V，瞬间电压高达8000V。电动汽车电池组的工作电压一般在200多伏以下，HCNR200的选择是完全符合现场条件。 离子电池（LIB）由于其大功率和能量密度是电力驱动汽车最有希望的储电装置，然而，店里系统问题和随之而来的安全问题是其主要障碍。高温可以LIB中组件材料触发而分解，温度进一步上升导致灾难性故障系统，这是被称为热失控。包括过电的单个单元格或充电系统；导致单元格由于内部的异物缺陷，分离器磨损，枝晶生长和内部短路（ISC），或压碎成一个细胞的渗透模块或电池包。因此，新型汽车的电池检测系统里的小容量LIB系统中一般有，正温度系数媒介物，电流中断装置，具有多种冗余层，阳离子确保安全，这些安全技术都是以小容量融入到整个系统中的。
4.2电力驱动汽车的libs显容量和物理尺寸比较大，大容量的LIB系统里含有多个单独的模块。体积较大的电池，高容量和高电压组合改变其的故障响应，造成意想不到的后续故障，严重影响电池组的集成架构瘫痪。在小容量的电池组中，整个媒介是由一个低电阻高导热率的电阻组成，当温度升高后，电池检测系统温度传感器可以检测到温度变化并发送信号到LIB控制器，一个可视的信号故障反应到信号数据系统上，就可以检测到正在使用的电池系统的故障和电压以及电流。信号数据库系统不一定是一个输出电流的功能模块。提出了适合电池供电的便携式系统的虚拟原型的锂离子电池是一个完整的块。该模块考虑了非线性平衡电位，速度和温度的依赖关系，热效应和响应的瞬时功率需求。索尼US18650被用来作为一个例子，该模块的输出制造商的数据，并与实验结果一致，该模块可以很容易地修改，以适应数据从不同的电池，并可以扩展为宽的动态范围，不同的温度和当前的利率，一组数据收集从一个模块用于检测故障到发生和显示在另一个模块中，可以輸出在正负电路端的故障信号仿真器械中。
5结语
随着新型电池技术的发展被应用到很多制造业领域，汽车的电池检测系统作为新型制造业领域的关键技术目前在世界多国兴起研发热潮，其中很多产品已经下线，尤其是电动汽车的逐渐普及使用，检测汽车电池终端电路的工作状态就显得尤为重要。
参考文献：
[1]吴征硕等编.蓄电池原理与使用[S].中国电子工业出版社.2006-4，14页.
[2]建设部编.城市无轨电车的电功计量计的设计[S].中国电子工业出版社，2011-6，32页.
[3]吴彻平.燃料电池汽车的电池管理系统设计[D].重庆大学出版社，2009-11，27页.
（作者单位：长城汽车股份有限公司）
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