電池是電動汽車的關鍵部件。電池的容量大小和它的重量對電動汽車的最大續駛里程有著決定性的作用，但它的使用壽命卻比車輛要短許多，而且還也許會在毫無預兆的情況下突然失效。

電流激勵模塊、模擬信號處理模塊和STM32F4測評控制器

每個人在使用智能手機時，都有手機鋰離子電池老化不耐用或者報廢的經歷。在互聯網中，許多人介紹了如何使用手機電池，以便盡可能延長鋰離子電池的使用壽命，但往往不盡人意。同樣在汽車中，電池也是重中之重的關鍵零部件，也就導致了電池管理系統承擔著艱巨的任務，并且還要對電池組的電壓進行監控，從而能夠實現電池工作狀況的診斷分析。

寶馬公司對他們的i3電動轎車電池給出了8年的保質期。雷諾公司給電動汽車消費者的保證是車輛使用8年后或者行駛160000km后電池的容量至少能保持在66%。為了讓駕駛員感覺不到電池容量不斷下降，有些制造商采用了一些技巧，安裝在電動汽車中的電池容量比額定容量要大。電池電池是電動汽車的關鍵部件。電池的容量大小和它的重量對電動汽車的最大續駛里程有著決定性的作用，但它的使用壽命卻比車輛要短許多，而且還也許會在毫無預兆的情況下突然失效。

電池組由多個電池單元組成，由于生產制造公差和電池組內部溫度梯度的原因，各個電池塊的老化程度是不一樣的。如今的電池管理系統還無法采集因老化造成差異的數據。為改變這種狀況，Chemnitz技術大學檢測和傳感技術(MST)的教授和研發人員研發了移動式鋰離子電池診斷系統，該系統能夠對電池組中的各個電池單元進行詳細而深入的狀態診斷分析，此項技術也得到了Rutronik電氣技術公司的支持

新型檢測系統

開發項目最主要的目標就是開發一種盡可能緊湊的便攜式系統，應能夠集成到任何一種嵌入式系統中去。利用這一輔助檢測技術使得電池管理系統不會比當下的更大、更重。

電池檢測系統是利用阻抗頻譜測量原理來檢測的。如圖所示，通過阻抗，例如利用交流電阻器的阻抗可以測定它與頻率之間的函數關系。阻抗的頻譜數據可以采集、匯總起來，在采集數據時檢測系統向每一個鋰離子電池單元發送一個電流信號，從而激發一個應答電壓。在檢測時，交流電流信號使用了定義的頻率范圍，從而得到了一定的阻抗頻譜。這樣確定的數據可用于推斷電池組中各個電池單元和各個電氣觸點的狀態結論。

高效檢測技術

該系統項目研發團隊考慮到了大批量長期生產這種檢測儀時的要求，并在盡可能經濟、節能的信號處理硬件方面投入了大量的精力。為了高效完成阻抗頻譜的檢測，研發人員對激勵信號在多個等級中進行了優化，并保存在便攜式檢測系統的微處理器中。這種處理方法的好處是可以使運算強度大的信號優化不在微處理器中進行，這就能夠運算能力較小的硬件。

另外，盡可能短的檢測時間也是研發人員關注的重點。1~1000Hz的阻抗數據可以在3s內完成測試。如果頻率范圍擴大到了10mHz~1000Hz，檢測時間也提高到了大約5min。也就是說，等一個紅綠燈的時間就足以完成較大頻率范圍的電池狀態分析。

這一檢測方法在各種利用電池供電技術領域里都有著巨大應用潛力，因為它保證了電池的使用壽命，從而也保證了電池驅動的可靠性和安全性。除此之外，在租用電池的經營模式中，還要不可避免地對電池的功能進行診斷和分析。只有這樣，電池的用戶才能控制其經營模式，以達到很高的效率，從而有利可圖。

電池塊更換

電動汽車的駕駛員、汽車維修廠的修理工都可以更換失效的電池塊。這就減少了電動汽車駕駛員更換電池的費用支出，也可以更高效的利用各個電池塊。在這一檢測技術正式上市之前還有一些開發工作要做。預計在2022~2025年之間，這一技術可以上市，以ASSP(專用標準產品)形式的IC集成解決方案是最重要的前提條件。

OEM汽車生產廠的興趣

Rotronik電氣技術公司市場營銷戰略經理AndreasMangler先生說道：“一些OEM汽車生產廠已經與我們進行了接洽。我們也跟一些一級供應商、二級供應商企業開展了相應的工作，但Rotronik公司不會是檢測儀的生產廠。電氣元器件、包括電池塊的分銷商之間都可以促進生產廠家獲得更多的信息，并建立良好的聯系。我們將自己視為用戶與大學之間的橋梁。”