电池万岁!

    和马夸特一起翻山越岭: 搭电启动电动机创新型系统

    电池是电动汽车的心脏,同时也是致命弱点。毕竟,就算锂离子电池再强大,但它如果因为热、冷或高负荷而出现故障甚至损坏,那还有什么用呢?对许多购车者来说,担心续航里程有限是他们不购买电动汽车的主要原因。如果想打消他们的顾虑,你就必须针对此提出解决方案。马夸特做到了: 公司通过其新的电池管理系统开发了一种用于电动出行的核心技术。

    电动出行是未来的主要话题之一。在气候保护和政策方面的引导下,汽车制造商们也在推动电动出行的发展。自2021年起,如果超过欧盟设定的二氧化碳排放目标,车企将遭受罚款。德国联邦政府致力于在2021年前让德国的电动汽车保有量达100万辆。目前,麦肯锡电动汽车指数(EVI 2018)显示,距离这一目标还有很大差距。  管理咨询公司会定期检查15个最重要的工业化国家在电动出行方面的发展。  根据这项研究的结果显示,2017年德国新注册的电动汽车有5.8万辆,是前一年的两倍。

    亚洲市场国家间的规模差异很大。中国的的市场规模尤其大。2017年,中国电动汽车销量增长达70%以上,超60万辆,几乎每秒钟就有一辆电动汽车在中国上路。在生产方面,中国也将其竞争对手甩在了后面。中国占据了全球市场41%的份额,其次是日本(19%)和德国(18%)。在全球范围内,电动车新登记数量首次突破百万大关,达到120万辆。虽然这还只是一小步,但正是因为这些数字才有了“电动出行大趋势”这个新兴词汇。

    由于在这一领域的重点深耕,我们成为了电池管理系统专家,并还将以创新的解决方案继续提升这一地位。

    沃尔夫冈·豪斯勒(Wolfgang Haeussler) 产品创新经理

    争夺市场份额的斗争早就开始了。为了消除之前的缺陷,市场对新技术的需求相对大,特别是对电池的需求——“担心续航里程有限”是这一领域的关键词。马夸特创新部门的产品经理沃尔夫冈·豪斯勒在日常工作中就感受到了需求的激增:“我们几乎无法一一回应所有询问。在很短的时间内,我们电池管理系统的销量就呈指数级增长。”该系统大大提高了电池寿命,不仅适用于汽车,也适用于电动自行车、游艇、房车、电动工具和园林设备。

    事实上,在电池领域,马夸特最初并未想到能成为人们竞相追逐的合作对象。豪斯勒解释说,大约十年前,人们还在思考电动出行能做些什么。许多汽车领域的客户明确提出:“我们迫切需要一个供应商,能提供像你们的驾驶授权系统一样的可靠性和安全性。”他接着说道:“这是我们发展的起点,也是我们的专长所在:安全的电子设备、坚固的开关组件和可靠的车用智能通信模块。”由此,一个新的业务部门诞生了。

    虽然听上去很简单,但实际上要复杂得多。锂离子电池的性能使电动出行趋势成为可能。唯一的问题是: 它们对深度放电、过充和温度峰值反应相当敏感。所以持续地观察电池很有必要。马夸特开发的电池管理系统(BMS)可以持续分析电池的状况。电池盒内是否有冷凝水? 是否存在过热的风险? 加注油的水平有多高?车辆在什么路线上行驶了多长的距离?

    智能驾驶系统会将BMS的可靠观察结果与导航设备的数据结合在一起。有山路要开吗?路线曲折吗?或者是否存在交通堵塞的风险从而影响能源需求量?BMS使用车载诊断(OBD)来识别错误,并将它的“发现”报告给车辆的控制单元。由此,马夸特奠定了持续电池监测的基础。在持续的监测下,数据会直接发送给车间。

    BMS由3个核心部件组成。
    传感器系统总是在“倾听”电池的回应。它可测量电压、温度、电流以及电流在电池内部流动的方向。控制单元是系统的“大脑”:接收所有测量数据,用它来计算最重要的信息,并给出操作指令。如:充电、冷却或平衡。保持平衡是系统的关键任务之一。  毕竟,电池是由数百个共同工作的电池组成的。它们不能单独放电和充电,只能共同工作。然而,有可能一个电池充电到100%,而它旁边的电池只充电到95%。在这种情况下,所谓的“平衡”就至关重要了。BMS能监测单个电池,使其长期处于优化的工作条件下,延长电池寿命。

    最后不得不说的是,开关单元是系统的“肌肉”,它通过铜轨将能量分配和融合到各个用户。配电箱还负责在紧急情况下关闭电池。毕竟,汽车电池的电压高达400伏特,卡车甚至可以达到800伏特。  电池的功率密度越大,性能就越好,但潜在的危险也越大。如果发生事故,还会增加火灾和爆炸的风险。所以必须拥有无懈可击的安全防范措施。

    2015年,马夸特首款BMS在各高端细分市场的汽车制造商中进行了量产。从此,BMS的订单量始终稳步上升。沃尔夫冈•豪斯勒将马夸特的战略重心视为一种优势,正如他多年在马夸特的经验一样: “许多市场参与者都在电动出行领域提供‘综合商店’式服务。由于在这一领域的重点深耕,我们成为了电池管理系统专家,并还将以创新的解决方案继续提升这一地位。”下一代技术的前期开发项目已经在进行中。与此同时,许多客户希望马夸特也能提供全套的电池服务,而不只是提供电子元件。从长远来看,这是很有可能的,并且汽车行业以外的需求也非常庞大。事实上,越来越多的电器使用充电电池提供动力的——从电动摩托车到鼓风机、摩托艇、清洁设备到外骨骼穿戴设备。

    „建立适用于所有电池和BMSs的统一标准将成为一项重要突破,从而推进其他行业的发展。“

    夫冈·豪斯勒(Wolfgang Haeussler)产品创新经理

    因此,有必要制定一个适用于所有电池和BMSs的统一标准。德国电子电气和信息技术协会(VDE)已经认识到这一点,并设立了一个标准委员会,马夸特也参与其中。产品经理豪斯勒认为,标准化道路蕴藏着巨大潜力:  “这一重大突破,将推动其他行业的发展。”无论电动时代的旅程正将你带到何处,马夸特已领先一步。

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