電子能源管理系統:電池管理與發電機控制

　　隨著汽車技術的發展，車載電子設施及娛樂設施越來越多。一方面這些電子系統增加了車用能量的壓力，一般情況下，在耗電1kW的情況下，每行駛100km需要消耗0.7～1.2L的汽油，而能源正面臨著越來越短缺的形勢；另一方面也使得由于電子系統潰電導致的汽車不能啟動事例成為啟動失敗的主要原因。

　　與此同時，汽車數量還在不斷增加，而排放污染也成為全世界最為關注的問題之一。目前歐洲已經出臺關于限制CO2排放的法規，根據法規規定，從2012年到2015年，汽車的CO2排放量必須從現在的160g/km減少到 120～　125g/km。預計到2020年，汽車的CO2排放量將不超過95g/km。這項法規使得汽車制造商在將來的汽車設計時必須考慮降低CO2排量，否則將面臨高額罰款。因此，目前我們急需尋求降低CO2排量和節約能量的解決方案。

　　博世汽車電子事業部一直致力于電子能源管理系統的研發及匹配，博世電子能源管理系統由電池傳感器、可控的交流發電機和集成電子能源管理軟件的主控單元等部件組成。

　　電池狀態探測及充放電優化

　　采用電子能源管理系統，通過集成在電池傳感器中的電池狀態監測算法能夠適時監測電池狀態。相應地還可以在主控單元的控制系統中設置電池及傳感器工作策略，設置電池的工作區間，根據當前電池充電狀態、電池溫度及車輛行駛狀況，可采用相應的策略控制發電機。及時對電池進行充電。在此過程中，整車能源供應處于完全閉環控制狀態，從而保證了整車的能源供應，優化了整車能源管理，保證了引擎再次啟動所需的最小電流，避免了由于電池潰電所引起的車輛不能再次啟動問題。

　　發電機工作電壓動態控制

　　同時，電子能源管理系統還能夠利用可控交流發電機來動態改變發電機的工作電壓設定，來優化發動機扭矩分布及整車能源管理。

　　傳統的發電機控制不能利用多余的機械能，工作電壓也不可控。當汽車在加速運行過程中，需要較高扭矩時，傳統的發電機仍會消耗較大的發動機扭矩，而電子能源管理系統可以通過動態控制發電機工作電壓來調整發電機的扭矩需求，優化汽車運行過程中的扭矩需求。當汽車處于加速狀態時，系統降低發電機的工作電壓，從而降低發電機扭矩的扭矩需求，以此來保證有更多的能量提供給汽車加速。相反的，當汽車處于減速行駛狀態時，可以提高發電機電壓，這樣系統就可以利用減速時多余的機械能來進行電池充電。

　　在正常的電池充放電的情況下，如果傳感器探測到電池處于欠充電狀態時，主控單元會相應調高發電機工作電壓，提高發電機的充電效率，進行快速充電。當電池電量處于飽和狀態時，則相應調低發電機電壓，使發電機處于空轉狀態，以避免對電池進行不必要的過充電，從而減小所消耗的扭矩。這樣可以降低燃料消耗并保持充電狀態處于安全水平范圍內，保證電池工作處于良性區間，延長電池壽命。

　　結束語

　　綜上所述，電子能源管理系統在一定程度上，提高了車輛的啟動性能，保證了車內電源的可靠供應，提高了電子系統的可靠性，降低了燃料消耗和降低CO2排放，正越來越多地應用于新車的研發。目前博世公司仍在繼續對電子能源管理系統進行進一步的優化和新的研究。