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NO.060

智能互联汽车（ICV）和新能源汽车（NEV）是未来汽车技术的两

个重要方向，这两个方向的协调发展相应地反映了当今社会提出的

更高要求。通过使用智能和连接技术（ICT），新能源汽车可以实

时与外界（例如其他运行车辆，道路基础设施，互联网等）交换各

种交通信息数据，这就是所谓的车联网（V2X）。

在对交通信息的进一步分析的基础上，车辆可以有效识别当前的驾

驶状况，预测未来的驾驶状况，实现车辆动力总成系统能量管理策

略（EMS）的实时优化，满足不同驾驶条件下车辆的驾驶要求。

这不仅可以大大提高新能源汽车的燃油经济性，还可以有效缓解交

通拥堵状况。

不同电池单元的功率分配是混合动力汽车发展中的两个主要问题之

一。如何分配诸如ICE和电池之间或燃料电池和电池之间的不同功

率将极大地影响混合动力车辆的整体性能。

因此，EMS的研究对于混合动力汽车的发展至关重要。

EMS的性能及其工作状态与各种外部输入密切相关。

随着近年来研究的深入和智能联网运输的逐步发展，与驾驶条件相

结合的EMS已成为接近全局优化控制方法的解决方案。

通过驾驶条件识别获得的全局最优解是基于已知的驾驶条件信息，

目前，混合动力汽车EMS的主要研究方向是使用先进的连接技术，

如全球定位系统（GPS），地理信息系统（GIS）和ITS等，以及通

过使用V2X获取尽可能多的关于车辆未来旅行信息的信息，例如预

定路线上的目标速度，交通流量条件，天气条件，斜坡和续航里程。

最后，驾驶条件的识别将转化为车辆速度轮廓的预测，从而实现车

辆EMS的全球实时优化，以实现清洁和有效的燃料使用。

但是，实际实施过程很困难，因为预测驾驶条件的准确性相对较低。

因此，基于驾驶条件或速度轮廓的预测信息的EMS基本上使用GPS

来获得运输条件和道路坡度的信息。

随着车载导航系统日益完善的功能以及新型IOV技术的出现和发展，

驾驶条件的预测将更加准确。

智能联网新能源汽车的EMS分析可以看出应用于实时路况信息采集，

传输，筛选和实时的新兴通信技术研究。

但是由于技术条件的限制，EMS的优化仍然非常有限。

EMS的发展主要分为三个阶段：早期阶段，发展阶段和互联阶段。

在早期阶段，识别并分类车辆的驾驶模式和驾驶条件。

在开发阶段，对车辆的历史数据进行统计分析以预测预设路段的驾

驶条件，以优化EMS。

在互联阶段，通过ITS，GPS，GIS等连通方式实时获取路况信息，

实现全球EMS性能的提升和优化。

通过对智能联网新能源汽车三个阶段EMS发展情况记性分析，可以

看出EMS的未来发展方向可归纳为以下两个方向：①研究不同算法

的融合，实现混合动力总成系统的复杂控制和最优性能。②自适应

智能优化EMS的设计更适合基于混合动力总成和配置的特定要求参

数匹配。

世界上许多新能源汽车公司都将电池管理系统视为企业的核心技术。

特斯拉电动车的电池来自松下公司，但其电池管理系统是独立开发

的。从2008年到2017年，特斯拉的核心知识产权主要与电池管理

系统相关。

日本丰田Pruis混合动力汽车中使用的电池管理系统也是一个独立

开发的系统。除了传统功能外，西门子开发的电池管理系统可以实

时跟踪电池变化并优化充电过程。本田公司已将控制功能模块（如

车载充电和高压监控）添加到现有的电池管理系统。

应用在新能源汽车的电池中，锂离子电池在正常工作时具有比较好

的性能，其工时需要避免任何物理损坏，并且需要散热和解决电池

单元之间放电电压（电流）不相等的问题。

因此，工业上迫切需要一种有效的电池管理系统（BMS）。

电池管理系统是连接动力电池和车辆控制单元的桥梁，它提高了动

力电池的利用效率。好的电池管理系统可以保证动力电池的性能，

延长电池寿命，降低维护成本。

BMS的基本功能是收集电池信息，包括总电压，总电流，电池电

压，电池温度和其他信号，确定电池的故障状态并估算电池的充电

状态。BMS由许多组件组成，例如传感器，控制器和执行器。各

种研究人员以不同的方式提出了电池管理系统。

根据通信网络，BMS可分为分布式电池管理系统和集成电池管理

系统。分布式电池管理系统由主控制模块和样本均衡模块组成。

这两个模块通过CAN总线连接。主控制模型处理管理策略，并获

取高压和低压信号。

样本均衡模块处理电池电压和温度的收集，并控制电池平衡的开关。

集成电池管理系统只有一个单元，但是其包括主控制模型和样本均

衡模块的功能。随着低成本和简洁架构的要求，集成电池管理系统

正变得越来越流行。

传统的集成电池管理系统通常包含一个微处理芯片（CPU）。

随着电池数量的增加，电池单元实时信息的采