當你的智能手機電池沒電了，你會怎么做？即使花了大價錢在設備上，你還是會抱怨其使用壽命太短。

電動汽車就不能這樣了：汽車需要的電池壽命和汽車一樣長。為了讓每一款電動汽車的電池壽命都能實現這一目標，辦法之一就是密切關注每輛電動汽車的每一塊電池，既可以延長電池的壽命，也可以學習如何設計壽命更長的續航電池。

IEEE Spectrum獨家報道了通用汽車公司的無線電池管理系統。這在任何地方的電動汽車中都是第一次（甚至特斯拉也沒有）。這項由Analog Devices, Inc.公司開發的無線技術將成為通用汽車全系列電動汽車的標準配置，通用汽車的目標是到2020年全球銷量至少達到100萬輛。

這些汽車將由通用汽車專有的Ultium電池提供動力，Ultium電池與韓國LG Chem合作，在俄亥俄州一家價值23億美元的新工廠生產。

與今天的電池模塊不同，電池模塊通過一堆雜亂的橙色電線與車載管理系統相連，通用汽車的系統采用集成在電路板上的射頻天線。這種天線可以通過2.4千兆赫的無線協議傳輸數據，類似于藍牙，但功耗更低。從模塊向機載主機報告，發送電池電壓和其他數據的測量值。車上的主人還可以通過云與GM對話。

這樣能對電池健康狀況和運行情況進行全面監控，包括來自駕駛員在不同氣候或使用情況下的實時數據。這種全視能力包括大量電池庫存——甚至在工人裝配線上之前就可將電池安裝到汽車上。

通用汽車電池系統電子首席工程師Fiona Meyer-Teruel表示：“你可以讓一個中央倉庫監控所有這些設備。”

通用汽車基本上可以為包括重型卡車和性能優良的汽車在內的各種電動汽車提供即插即用電池模塊，而無需為每種電動汽車重新設計線束或通信系統。這可以幫助該公司加速車型的上市，并確保大多數電動汽車制造商無法獲得的盈利能力。通用汽車的工程師和管理人員說，他們已經將Ultium電池的成本提高到每千瓦時100美元以下，這種鎳鈷錳鋁的化學成分是電池開發的圣杯。通用汽車也發誓，它生產的每一款超動力汽車都將盈利。

無線管理系統將讓這些電動汽車在單個電池組內平衡充電，以獲得最佳性能。軟件和電池節點可以通過“空中傳送”重新編程。有鑒于此，該系統設計了端到端加密以防止黑客攻擊。

為了獲得最佳性能，無線管理系統將讓這些電動汽車在單個電池組內平衡充電。軟件和電池節點可以無線重新編程。考慮到這一點，該系統被設計為端到端加密，以防止黑客攻擊。

重新利用部分用過的電池也變得更容易，因為不需要徹底檢修管理系統，也不需要篡改難以回收的線路。無線包可以直接扮演它們的新角色，通常作為網格的負載平衡工作工具。

Meyer-Teruel:“當電池的性能下降到70%的時候，你可以很容易地重新調整電池的性能，重新使用它。”

正在建設中的通用和LG化學工廠規模龐大，每年的電池產能將達到30千兆瓦時，比特斯拉在內華達州的千兆工廠(Gigafactory)高出50%。到2025年，通用汽車計劃向電動汽車和自動駕駛汽車投入200億美元，向首席執行官Mary Barra所說的“全電動未來”邁進。相比之下，這家工廠的投資只是其中的一小部分。

通用汽車將于明年在展廳推出一款最高達1,000馬力的全新電動悍馬，這將是通用汽車主要面向美國和中國市場的20款多動力車型中的第一款。凱迪拉克Lyriq跨界SUV緊隨其后，它將于2022年推出，不久之后將推出雪佛蘭電動皮卡。

通用汽車高電壓電池首席設計師Andy Oury表示，這些客戶將不必購買新車，就能從無線系統中獲益。

“比如，7年后，客戶需要Ultium 1.0電池，但我們已經在使用2.0。只要它們是兼容的，我們就可以安裝更好的：只要有新的化學成分，并加入新的校準表來運行它。”

通用汽車全球電氣化主管Tim Grewe表示，消費者可能很快就會期待電池的使用壽命能達到現在的四到五倍，公司需要對此做出回應。為此，無線系統存儲來自每個單元的元數據。實時電池健康狀況檢查將在需要時重新聚焦模塊和傳感器網絡，保障電池在車輛使用壽命中的健康狀況。車主將可以選擇加入或退出更廣泛的監控駕駛模式。Grewe介紹，通過分析這些顆粒數據，可以找出不同地區和氣候下電池批次、供應商或性能之間的微小差異。

Grewe:“這并不是說我們今天的電池有問題，而是有很多小的變化。”“現在我們可以運行數據：其中電解質有點不同，電極涂層的處理有點不同。”

“現在，無論在哪里——工廠、組裝汽車，還是生產線——我們都有基于云的數據和機器學習記錄可以利用。”

這種環保的方法減少了每輛車約1公斤的重量，以及3米長的電線。拋棄近90%的電池組布線帶來了另一個優勢：在整個行業中，有線電池連接器需要足夠的物理間隙，人類技術人員可以將兩根手指擠進去。沒有了電線和觸點，就騰出了空間，可以把更多的電池塞進一個給定的空間，設計得更加低調。

原文標題：通用汽車成功實現對電動車電池的遠程管理

文章出處：【微信公眾號：IEEE電氣電子工程師學會】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。

責任編輯：haq