電池為電動汽車提供能量，使其能夠平穩地長距離行駛。如果使用物聯網和人工智能等新一代技術進行升級，整個系統肯定會變得更加強大。

眾所周知，一輛電動汽車或一輛無人機由許多機械和電氣部件組成。其中一個關鍵部分是電池管理系統(BMS)。

如果你看一個簡單的電動車，它有一個電池，一個轉換器和一個發動機。但這還不是全部。我們需要不斷地監控和照顧整個系統，以防止任何異常。如果你在高速公路上高速駕駛汽車，你不希望因為電池負載過重而出現任何故障。

物聯網基礎知識

說到物聯網，這個詞并不新鮮。這是一項存在了幾十年的技術的名稱。物聯網(Internet of Things，IoT)描述了物理對象的網絡——“物”，這些物理對象嵌入了傳感器、軟件和其他技術，通過 Internet 與其他設備和系統連接和交換數據。

物聯網這個詞是在1999年創造的，指的是傳感器和軟件在網絡上的互連。此外，它是我們可以控制連接的設備，和相關的數據可以收集和可視化的幫助下，用戶界面。

物聯網的主要組成部分

物聯網的生命周期如下:-

1. 收集: 數據收集自傳感器和其他各種設備。它們可能與家庭、車輛或制造廠有關。

2. 通信: 我們使用通信網關將數據發送到目的地(云平臺)。4 g 和5 g 可以作為一種通信媒介。云、 AWS、 Azure 或個人數據中心就是云平臺的一些例子。

3. 分析: 沒有信息，數據什么都不是。因此，應該從這些原始數據生成或創建信息。然后熟數據被可視化，報告被建立，并且可以用來做出預測。

4. 操作: 根據提取的數據，可以描述進一步的操作。我們可以通過機對機(M2M)協議與其他設備通信，或者向相關人員發送通知(短信、電子郵件等)以糾正任何錯誤。

關于電動車輛

在文學語言中，我們可以說，“電動汽車(EV)是指使用一個或多個電動馬達或牽引馬達來驅動的交通工具。”電動汽車可以通過收集系統通過車外電源、獨立電池、太陽能電池板、燃料電池或發電機將燃料轉化為電能。

大多數人認為像特斯拉這樣的智能汽車只能歸類為電動汽車。但事實并非如此。我們在印度有電動汽車很長時間了。我說的是火車，它們也是電動車。他們的發動機是牽引電機為基礎的。因此，電動汽車的中心部件可以是牽引電機、無刷直流電機或交流感應電機。

電動汽車的一些優點是:

? 減少對汽油、柴油或其他化石燃料的依賴

? 確保環境沒有污染和噪音

? 配有可回收的電池(鋰離子)

? 降低維護和操作成本

對于旅行高達100公里的汽油或柴油為基礎的汽車，你需要填寫約2000盧比價值的燃料。但你可以通過3-4小時的充電行駛相同的距離。相比之下，這樣做成本更低，而且不會損害你的口袋。

電動汽車的主要部件

? 電動機: 可以是交流感應電動機或無刷直流電動機。雖然關于哪一個是最好的存在著大量的爭論，但是它們都有自己的優點和缺點。不同的公司使用不同類型的發動機。例如，豐田使用交流感應電機，而大眾更喜歡無刷直流電機。特斯拉 Model s 有一個交流感應電動機，而特斯拉 Model 3有一個 BLDC 電動機。

? 控制器: 它是一種電子設備，用來控制汽車里的一切——從電池的供電到發動機的動力需求。

? 充電器: 有兩種類型的充電器，一種類似于旅行充電器，可以插入家用電源插座。它通常是緩慢的。另一個是超快速直流充電站，設置在高速公路或加油站。

? 轉換器/逆變器: 它可以是 DC-DC 或 DC-AC，取決于電機的類型(交流或直流)。

? 電池: 鋰離子電池或鋰電池通常用于電動汽車，由于低維護和高功率傳輸的特點。

電動車系統配置

三菱電動汽車 i-MiEV 操作系統配置

從電源開始，電池充電。它可以是定期收費，即車載收費或快速收費，這是大多數公司安裝在高速公路上。定期充電需時約7至8小時，充電時間由0% 至100% 。但是安裝在加油站或高速公路上的快速充電器可以在1-3小時內充電0% 到100% 。

在電池充電后，逆變器執行直流到交流或直流到直流充電轉換(取決于電機所需的電壓或電流)。

變速箱由一個變速箱和相關部件組成，之后你就可以開車了。

另外值得注意的是，大多數電動汽車都有再生制動系統。電動汽車每當剎車時，它們都借助摩擦力發電。所產生的電能用于開車時給電池充電。

大多數電動汽車的電池在汽車的基礎(由于安全原因) ，而不是行李箱或前面。如果電池出了問題或者發生爆炸，汽車和駕駛員都是安全的。這就是房屋管理系統扮演關鍵角色的地方。

基于物聯網的電池管理系統

到目前為止，我們已經討論了物聯網和電動汽車的基礎知識。在這里，我們將學習 BMS 在電動汽車中的作用，以及通過將物聯網和人工智能集成到 BMS 中，我們如何實現另一項技術進步。

房屋管理系統與物聯網和人工智能的典型連接

多個傳感器被安裝在一輛電動汽車的電壓、電流、溫度和聲學/振動監測給定的數字。這些參數是在每一秒鐘收集的。在智能車輛和電動汽車中，我們使用邊緣智能系統，這減少了我們對云的依賴。大多數電動汽車都有實時工作的嵌入式計算系統，允許自己執行基本操作。例如，X-Estimation 狀態，其中 x 代表電荷狀態(SOC)、可用電力狀態(SOAP)和健康狀態(SOH)。

另一方面，邊緣智能采取的行動可以幫助限制某些異常，例如通過降低電機功耗來限制最高溫度。雖然這可以使電動汽車稍微慢一點，電機不會吸取過多的權力和熱電池。邊緣智能還可以控制電荷狀態(SOC) ，以最大限度地提高健康狀態(SOH)。

在4g/5G 的幫助下，數據可以發送到云端。擁有巨大計算能力的 gpu 可以計算數字健康狀況或者預測云計算的剩余使用壽命。如果在 BMS 中發生異常，那么通知可以發送到我們的移動電話或任何安裝在 EV 中的儀表板應用程序。

基本上，一個電動汽車的數字孿生兄弟或它的每一個部分(如電池，電機，控制器)被創建。通過分析來自不同傳感器的數據，可以保證駕駛員、乘客和車輛本身的安全。

在物聯網中使用 BMS 的好處包括:

? 在云端或邊緣上的汽車進程和功能的鏡像框架

? 從汽車上遠程向維修工程師或汽車所有者/公司發送更新和維修通知，以便他們能夠指導您滿足復雜的維修需求

? 發出系統警告，以防任何異常

? 管理儲存在電池中的能量和所需的充電量(智能充電)

? SOX 估計

? 電池診斷

? 數據收集和處理

像特斯拉和 MG 這樣的大型汽車公司已經在汽車上安裝了不同種類的傳感器。因此，在更換電池時，你會收到一個通知，說明電池已經被卸載/安裝在汽車上。此外，這些電池配備了一個 ECU，它有其數字特性和身份。

關于數據隱私的話題，哪家公司提供電池并不重要。一般來說，汽車制造商的數據共享政策起著決定性的作用。假設一個特定的汽車公司想要與電池制造商共享數據。在這種情況下，這對后者是有利的，因為他們可以根據電池的使用情況優化生產，節省大量的時間和成本。

電動汽車有望成為未來的潮流引領者。而一個高效的房屋管理系統將在實現這一目標中發揮關鍵作用。因此，必須考慮電池需求的各個方面，以及諸如物聯網和人工智能等技術的集成能帶來什么好處。

審核編輯：湯梓紅