電池系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì)
　　如前文所介紹的情況，各家車廠面臨油耗和排放的挑戰(zhàn)，不斷推出新能源汽車的情況，電池系統(tǒng)成了當(dāng)前汽車電子電氣系統(tǒng)中，一個(gè)最為昂貴也最為受人重視的子系統(tǒng)。本文將從電池系統(tǒng)的需求、車用電池的狀態(tài)，以及當(dāng)前車廠和電池廠的關(guān)系角度來(lái)介紹電池系統(tǒng)。
　　電池系統(tǒng)是在混合動(dòng)力、插入式混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車中用來(lái)存儲(chǔ)電能，并提供給電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需要的能量。電池中的電能，其來(lái)源主要有三種，電池處在較低的荷電狀態(tài)（SOC）時(shí)，車輛利用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)高壓發(fā)電機(jī)給電池供電；剎車的時(shí)候，能量回收的時(shí)候的電能以及充電模式下，從電網(wǎng)得來(lái)的能量，如圖1所示，在電池的不同的狀態(tài)，相應(yīng)的車輛也處在不同的工作模式下。
　　
　　圖1 電池狀態(tài) vs 車輛模式
　　電池系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì)，很大一部分的參數(shù)來(lái)自于設(shè)計(jì)什么樣的車型，不同的車型的規(guī)范，將直接決定電池系統(tǒng)和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)，如下圖2所示，根據(jù)所需要開(kāi)發(fā)的新能源車的具體參數(shù)，其電池系統(tǒng)的基本規(guī)范也可以確定下來(lái)。而電池系統(tǒng)的基本構(gòu)成，粗略的來(lái)說(shuō)是從電池單體開(kāi)始，構(gòu)建電池模組，配置合適電子和電氣系統(tǒng)，在電池包層面進(jìn)行布置和安全分析。
　　
　　圖2 車型規(guī)范對(duì)電池系統(tǒng)規(guī)范的轉(zhuǎn)化
　　電池單體的選擇
　　1）電池單體的選擇
　　從基本來(lái)看，電池單體選擇是考慮電池容量、化學(xué)體系和單體形狀。
　　? 單體類型：可選的有鉛酸、鎳鎘（NiCd）、鎳氫（NiMH）、高溫電池（NaS和NaNiCl2）、液流電池和鋰離子電池，從綜合來(lái)看，目前只能依靠鋰離子電池來(lái)作為儲(chǔ)能單元。而離子電池內(nèi)的化學(xué)體系，其參數(shù)差異也很大。
　　? 密度：對(duì)電池來(lái)說(shuō)，兩個(gè)比較重要的參數(shù)是能量密度（決定存儲(chǔ)電能）和功率密度（決定放電能力），這兩者往往不可兼得。值得注意的是，從電極材料理論密度到單體密度再到電池包密度，由于其他不儲(chǔ)能的部分，這兩個(gè)參數(shù)往往遞減迅速。
　　? 壽命：可分為循環(huán)壽命和使用壽命兩個(gè)參數(shù)。 循環(huán)壽命取決于充放電深度、電壓、 溫度和電流（負(fù)荷）；使用壽命包括不使用的時(shí)間，與溫度和電壓有較大的關(guān)系。電池老化以后，直接導(dǎo)致容量下降、功率充放能力下降以及失效率增加。
　　? 熱特性：主要包括低溫特性和高溫特性。低溫的時(shí)候，放電的能力對(duì)寒冷地區(qū)啟動(dòng)有直接的影響；當(dāng)電池的工作溫度增加，會(huì)大大影響其壽命。熱特性基于形狀。圓柱、軟包和方形的影響較大，后面會(huì)有分析。
　　? 安全：不同材料對(duì)電池單體的安全性差異明顯，一般會(huì)對(duì)電池安全性進(jìn)行評(píng)估。
　　? 成本：?jiǎn)误w的成本與極片材料有一定的關(guān)聯(lián)，電池單體成本因?yàn)橐陷^高的安全性，所以成本下降并不是很迅速。