奧地利的研究人員已開發出一種全新的電池管理系統（BMS），能夠檢測電動車電池內部的隱藏損傷並追蹤老化情況，這有望提高安全性、性能及使用壽命。該技術通過歐盟資助的 Nemo 項目，由格拉茨科技大學（TU Graz）、布魯塞爾自由大學以及多家行業合作夥伴共同開發。與傳統的電池管理系統主要監控電壓、電流和温度不同，這一新方法能夠直接洞察電池單元內部的狀況。目前的電池系統通常依賴外部計算來估算電池的健康狀況，因此，個別電池單元內部的損傷或老化情況往往難以識別，直到性能開始下降。
研究人員表示，新的模型和算法使電池管理系統能夠獨立識別故障、監測電池單元的劣化情況，並判斷何時需要維護。項目的關鍵部分是提高系統在問題變得嚴重之前檢測安全風險的能力。TU Graz 車輛安全研究所的 Christoph Drießen 表示：「電池管理系統是提高電動車安全性和可持續性的重要工具。」為了訓練系統，研究人員在實驗室測試中故意損壞電池單元，部分單元被機械變形以模擬停車時的小碰撞。
隨後，這些數據被用來開發能夠識別現實世界電池中類似損傷跡象的算法。
新型電池管理系統提升電動車安全性和性能
該系統依賴於電化學阻抗光譜（EIS），這是一種基於傳感器的技術，用於測量電池單元內部的電阻。這使工程師能夠直接從電池內部收集信息，而不是僅依賴外部測量來推斷其狀況。研究人員指出，這一額外的監控層能夠幫助及早識別受損的電池單元，從而降低安全風險，並在問題擴大之前進行維護。Drießen 説：「如果我們通過電池管理系統早期識別到個別電池單元的故障和損傷，許多危險都可以避免。」
除了安全性之外，研究人員還專注於理解電池隨時間的老化過程。TU Graz 團隊開發了一個模型，預測電池單元在充放電過程中體積的變化。過度膨脹可能會增加電池包內部的機械壓力，從而提高裂紋、變形、內部短路及温度飆升的風險。與此同時，布魯塞爾自由大學的研究人員則開發了用於追蹤個別電池單元老化及使用壽命變化的模型。根據團隊的説法，現有的電池檢查主要顯示與電池原始狀況相比，整體容量損失的程度。
這一新方法旨在提供更詳細的內部變化情況。
Drießen 表示：「到目前為止，測試僅顯示容量相較於原始電池狀況的減少程度，但新的模型也使我們能夠瞭解電池單元隨著老化的變化情況。這使得我們能夠進行有利於性能、使用壽命和安全性的調整。」儘管功能增強，研究人員表示，增強版的電池管理系統不會顯著增加現有系統的尺寸或重量。至今，已經在電池模組層面建造了一個演示裝置，而後續項目將專注於將這項技術推進至工業應用。
該研究發表在《電源來源雜誌》上。
