[回看]ADI主播知乎云聊车-冬季电动汽车
【ADI开讲啦！】北京又双叒叕下雪了，伴随着已经到来的寒潮，各位车主的电动小车车是不是在寒风中瑟瑟发抖？作为车主，既不想让电动车一直趴在车库“不工作”，也不想一直被冬季续航问题困扰。进退两难，如何是好？2月15日周六上午10点，汽车半导体电子技术答主辣笔小星的知乎直播间进行了线上「云聊车」。感谢大家的支持，很荣幸有机会和大家通过知乎云聊车共克时艰。
错过了直播？没关系可以通过这篇精彩回放听辣笔小星专业分析和讲解在冬季行车中哪些技术可以缓解电动车掉电？在低温环境下，电动车需要注意哪些问题？
直播回放片段1
电动汽车低温困扰
正值冬季，很多想买电动汽车的朋友总担心面对寒冷的冬天电动汽车续航不够用。甚至担心电动汽车整个冬天都不能开空调，只能够在车里冻得瑟瑟发抖。其实通过多方面的技术革新，电动汽车的冬季性能已大幅改观。让我们一起来看看究竟是哪些技术帮助电动汽车拯救冬日的吧。
先来说说电动汽车低温困扰因何而起？一直以来低温都是电池的大敌。平常去东北哈尔滨拍雪景冰雕那基本手机拍照很快就罢工了。一般都必须拿着单反相机，而且还怀揣着备用电池，贴身靠体温温暖着才不至于还没拍照电就掉完了。很多北方的朋友都恨不得给手机贴个暖宝宝才敢把手机拿出来在室外使用。电动汽车动力电池也一样害怕低温。这是由电动汽车动力电池材料特性决定的。
电动汽车动力电池材料由正极的多元素锂材料和负极的石墨材料构成，锂离子在电解液中由电势差和电解液浓度差驱动穿过隔膜形成电流。但是锂离子在低温下活性降低，就像人在冬天会犯懒一样，可以穿过隔膜的锂离子变少了。表现为低温下动力电池的内阻增加，可用电量减少。
直播回放片段2
高效热泵热管理系统能源节流
是不是给动力电池加个暖宝宝就好了呢？其实汽车电池还真有暖宝宝，不过它集成在电池组内部。在电池的设计方面做了诸多的考虑，在电池单元设计上，尽可能实现空间利用最大化，同时使用液冷方式控制电池温度。电池模块周围包裹着温度调节管路，就像动力电池的暖宝宝。智能能量存储系统和高效的热管理系统，使整个电池组不仅在快充情况下或是在大功率输出模式下能够降温，而且在冬季能够被快速加热至合适的工作温度，提升驾驶性能并延长电池使用寿命。
电池模块周围包裹着温度调节管路连接至热泵热管理系统。热泵热管理系统可以把热量从温度低的地方搬用到温度高的地方。例如在夏季，热泵系统并不是把车外的低温送进来，相反的是把车内的热量搬向车外。从而达到制冷效果。相应的，在冬季制热时，热泵系统把车外的热量送到车内。一般在热泵系统中，1kW的电力可以产生2~3kW的制热效果。从而在冬季行驶大幅减少能源消耗，在给用户提供舒适的暖风的同时，帮助电池快速达到工作温度。
电动汽车动力电池是由最基础的电芯Cell组成电池模块Module，再由模块Module组成电池组Pack。而手机为单体电芯。电动汽车电池由几节电池串联组成。一个典型的电池组（具有96节串联电池）以4.2 V充电时会产生超过400 V的总电压。电池组中的电池节数越多，所达到的电压就越高。所有电池的充电和放电电流都相同，但是必须对每节电池上的电压进行监控。为了容纳高功率汽车系统所需的大量电池，通常将多节电池分成几个模块，并分置于车辆的整个可用空间内。典型模块拥有10到24节电池，可以采用不同配置进行装配以适合多个车辆平台。模块化设计可作为大型电池组的基础。它允许将电池组分置于更大的区域，从而更有效地利用空间。
电池特性分明
1. 圆柱形电池
能量密度和功率密度都很高
适合标准化生产
电池管理复杂
2. 软包电池
能量密度极高
重量轻
需要额外防护防止电池受损和热失控
3. 方壳电池
能量密度和功率密度性能平衡
外壳坚硬易防护和管理
那么现在都有哪些电动车型使用了热泵系统呢？大众e-Golf高尔夫纯电动版就配备热泵空调系统。同时上汽荣威MarvelX和Ei5等领先的电动汽车也都使用了热泵空调系统。
威马EX5为了优化极寒地区的电动车供暖，创新地配备了独特的柴油辅助加热系统。它不提供动力，而是通过特有的燃烧室为车内和电池系统加热。类似传统车的驻车加热系统。在可能出现零下30度极寒天气的城市，满足冬天严寒的车内供暖需求。
直播回放片段3
智能电池管理系统BMS开源拓展冬季可用电量范围
BMS技术作为电池组背后的“大脑”，管理着功率输出、充放电，并在车辆运行期间提供精确测量。更高的电芯电压测量精度可拓展电池可用电量范围。使用相同的电池和精度更高的BMS，可以增加每次充电的汽车行驶里程。这一点在冬季电池电量弥足珍贵时尤为重要。
精度是电动汽车电池电量测量的一个重要特性。而电动汽车动力电池材料多样。包括磷酸铁锂LiFePO4电池（红色曲线），钴酸锂电池LiCoO2电池（蓝色曲线）和新化学材料电池如三元素NMC电池（黑色曲线）。它们对电池电量测量提出了不同的要求。对于磷酸铁锂LiFePO4电池，其放电曲线平缓，电芯电压测量精度至关重要。为了防止过度充电和放电，电池单元应保持在满容量的20%到90%之间。在85kWh的电池中，可用于正常行驶的容量仅为60 kWh。如果测量误差为5%，为了继续安全地进行电池运行，必须将电池容量保持在25%至85%之间。总可用容量已从70%减少到了60%。
BMS技术作为电池组背后的“大脑”，管理着功率输出、充放电，并在车辆运行期间提供精确测量。更高的电芯电压测量精度可拓展电池可用电量范围。如果将精度提高到1%（对于磷酸铁锂LiFePO4电池，1 mV的测量误差相当于1%的SOC误差），那么电池可以在满容量的21%到89%之间运行，增加了8%。使用相同的电池和精度更高的BMS，可以增加每次充电的汽车行驶里程。
同时动力电池由于由多个电芯组成，因此最弱的电芯就限制了整体电池组的性能。也就是大家熟知的水桶效应，整体的电量受制于最弱电芯的电量。过度充电或者过度放电都会损坏相应电芯。
BMS还提供重要的保护措施，以防电池受到损害。电池组由多组独立的电池单元组成，这些电池单元无缝合作为汽车提供最大的电力输出。如果电池单元之间失去均衡，它们会受到应力影响导致充电过早终止，进而会缩短电池的总体寿命。
被动平衡会让电池组每个单元的容量近似与最弱单元相同。它在充电周期中使用相对较低的电流，从高 SoC 电池消耗少量能量，使得所有电池单元充电至其最大SoC。这是通过与每个电池单元并联的开关和泄放电阻来实现的。高SoC 电池放电 (功率消耗在电阻中)，因此充电可以继续，直至所有电池单元都充满电。
电池管理系统BMS应用框图显示了一个典型的具有96节电池的电池组，分为8个模块，每个模块12个电池单元。在本示例中，电池监控器IC为可测量12节电池的LTC6811。该IC具有0 V至5 V的电池测量范围，适合大多数电池化学应用。可将多个器件串联，以便同时监测很长的高压电池组。该器件包括每节电池的被动平衡。数据在隔离栅两边进行交换并由系统控制器编译，该控制器负责计算SOC、控制电池平衡、检查SOH，并使整个系统保持在安全限制内。
电动汽车北可能去到漠河经历零下40度的低温，甚至某些车型还要进入北极圈进行极限测试。这对动力电池提出了极高的环境耐受度要求。
LTC68xx系列使用了实验室级的齐纳二极管基准电压源，这是ADI经过30多年不断完善的技术。埋入式齐纳二极管将结放置在硅表面下方，远离污染物和氧化层的影响。其结果是齐纳二极管具有出色的长期稳定性、低噪声和相对精确的初始容差。在整个汽车级温度范围-40°C至+125°C内，漂移都小于1 mV。
综上所述，通过高效热泵热管理系统能源节流和智能电池管理系统BMS开源拓展冬季可用电量范围，多方面的技术革新，电动汽车的冬季性能已大幅改观。从而让消费者在冬日里能够放心畅游。