新能源汽车电池荷电状态如何?能跑多少公里?这是2021重庆市十佳科技青年奖获得者,重庆大学机械与运载工程学院教授、博士生导师胡晓松及其团队的一项重要研究成果。
今年38岁的胡晓松已在新能源汽车动力系统领域深耕多年,5月17日,他在接受记者采访时表示,目前正瞄准新能源汽车动力系统,着力提升新能源汽车安全性、能效性及环保性。
率先提出“电动汽车用锂离子电池的荷电状态估计”
在新能源汽车领域,由于目前的传感技术不能直接测量电池内部关键微观的物理量,所以如何建立直观、准确的电池测量模型,一直是国际电池管理系统开发的重要挑战。
“你知道你的电动车还能跑多远吗?不能及时了解它的续驶里程,行程中你就有可能产生焦虑。”胡晓松说,2019年,他带领团队率先提出了锂离子动力电池模型有用性概念及基于此概念的状态估计、健康预测与最优充电算法。
胡晓松介绍,他们提出了“电动汽车用锂离子电池的荷电状态估计”,即设计一套精度达到2%或3%的控制算法或者是估计算法,可以提前告诉车主电池还剩多少电,车还能跑多少公里。
目前,该研究的学术影响力位列全球第二,研究成果运用在长安新能源相关车型,新增销售额超过49亿元。
致力于新能源汽车动力系统的安全性稳定性研究
除了精确计算出新能源汽车动力电池的荷电状态,胡晓松团队还一直致力于新能源汽车动力系统的安全性和稳定性研究。
中国汽车工业协会的数据显示,2021年1到10月份,国内新能源汽车的销量超过了250万辆,同比增长1.8倍,动力电池的安全性和稳定性也越来越受到关注。
胡晓松解释说,要提升动力电池的安全性和稳定性,目前有两种方式:一种是主动安全控制,一种是被动安全控制。简单地说,主动安全,就是电池工作一旦超出管理系统的允许界限,它就会报警或者是切断电源;被动安全,就是假设电池或者车辆发生撞击之后燃烧,可以阻断燃烧扩展,让乘客有足够的下车时间,以确保人身安全。
目前,胡晓松正带领团队对电池进行各种安全测试,从而采集数据,开发更好的动力电池系统。
动力电池是整个新能源车上最重要、成本最贵的一部分,也是新能源车企竞争的底气所在。
“所以动力电池的一些关键技术必须掌握在中国人手里。”胡晓松说,自己是重庆铜梁人,在国外攻读博士后选择回国发展。“国内新能源汽车发展势头很猛,我也想把自己在国外学的一些知识,运用在我国新能源汽车发展上,特别是为家乡重庆做贡献。”
为新能源车企优化动力系统提供决策参考
新能源车企如何进一步优化动力系统?这也是胡晓松及其团队研究分析的重点。胡晓松表示,他们正在和中国汽车研究院有限公司合作,通过该公司的数据平台,编写程序、代码分析海量数据,从而辨别电池单体是否发生了故障,再反馈给车企。
目前,胡晓松团队已与长安汽车、小康汽车、华为、比亚迪、宁德时代等开展了有关动力电池系统管理、储能相关的研究合作。
胡晓松透露,未来,团队可能会进入新能源汽车与智能交通的结合领域,助推新能源汽车产业发展。