电子能源管理系统:电池管理与发电机控制

　　随着汽车技术的发展，车载电子设施及娱乐设施越来越多。一方面这些电子系统增加了车用能量的压力，一般情况下，在耗电1kW的情况下，每行驶100km需要消耗0.7～1.2L的汽油，而能源正面临着越来越短缺的形势；另一方面也使得由于电子系统溃电导致的汽车不能启动事例成为启动失败的主要原因。

　　与此同时，汽车数量还在不断增加，而排放污染也成为全世界最为关注的问题之一。目前欧洲已经出台关于限制CO2排放的法规，根据法规规定，从2012年到2015年，汽车的CO2排放量必须从现在的160g/km减少到 120～　125g/km。预计到2020年，汽车的CO2排放量将不超过95g/km。这项法规使得汽车制造商在将来的汽车设计时必须考虑降低CO2排量，否则将面临高额罚款。因此，目前我们急需寻求降低CO2排量和节约能量的解决方案。

　　博世汽车电子事业部一直致力于电子能源管理系统的研发及匹配，博世电子能源管理系统由电池传感器、可控的交流发电机和集成电子能源管理软件的主控单元等部件组成。

　　电池状态探测及充放电优化

　　采用电子能源管理系统，通过集成在电池传感器中的电池状态监测算法能够适时监测电池状态。相应地还可以在主控单元的控制系统中设置电池及传感器工作策略，设置电池的工作区间，根据当前电池充电状态、电池温度及车辆行驶状况，可采用相应的策略控制发电机。及时对电池进行充电。在此过程中，整车能源供应处于完全闭环控制状态，从而保证了整车的能源供应，优化了整车能源管理，保证了引擎再次启动所需的最小电流，避免了由于电池溃电所引起的车辆不能再次启动问题。

　　发电机工作电压动态控制

　　同时，电子能源管理系统还能够利用可控交流发电机来动态改变发电机的工作电压设定，来优化发动机扭矩分布及整车能源管理。

　　传统的发电机控制不能利用多余的机械能，工作电压也不可控。当汽车在加速运行过程中，需要较高扭矩时，传统的发电机仍会消耗较大的发动机扭矩，而电子能源管理系统可以通过动态控制发电机工作电压来调整发电机的扭矩需求，优化汽车运行过程中的扭矩需求。当汽车处于加速状态时，系统降低发电机的工作电压，从而降低发电机扭矩的扭矩需求，以此来保证有更多的能量提供给汽车加速。相反的，当汽车处于减速行驶状态时，可以提高发电机电压，这样系统就可以利用减速时多余的机械能来进行电池充电。

　　在正常的电池充放电的情况下，如果传感器探测到电池处于欠充电状态时，主控单元会相应调高发电机工作电压，提高发电机的充电效率，进行快速充电。当电池电量处于饱和状态时，则相应调低发电机电压，使发电机处于空转状态，以避免对电池进行不必要的过充电，从而减小所消耗的扭矩。这样可以降低燃料消耗并保持充电状态处于安全水平范围内，保证电池工作处于良性区间，延长电池寿命。

　　结束语

　　综上所述，电子能源管理系统在一定程度上，提高了车辆的启动性能，保证了车内电源的可靠供应，提高了电子系统的可靠性，降低了燃料消耗和降低CO2排放，正越来越多地应用于新车的研发。目前博世公司仍在继续对电子能源管理系统进行进一步的优化和新的研究。