梅赛德斯欲借助这项巧妙的新技术重新思考电动汽车电池方案

梅赛德斯-奔驰正在研发一项可能改变未来电动汽车电池工作方式的新技术。

这种功率转换器能够控制单个电池单元或电池单元组，从而有望延长电池组的寿命。

它还使得在同一电池组中使用不同化学成分和电压的电池单元成为可能。

梅赛德斯-奔驰希望颠覆电动汽车高压电池的传统工作模式。其仍处于开发阶段的新型功率转换器能够控制电池内部各个电池单元的充放电过程，这与目前绝大多数电动汽车电池的工作方式有着显著不同。

数十年来，牵引电池一直由数千个单独的电芯组成，这些电芯被组合成电芯组或模块。汽车的控制系统可以监测每个电芯或模块的电压，但在充电或放电时，所有电芯都会受到相同的处理。电动机需要100千瓦的功率吗？整个电池组就会提供100千瓦的功率。以150千瓦的功率充电呢？所有电芯依然会得到同等对待。

Mercedes-Benz动力转换器

图片提供：Mercedes-Benz

不过，借助梅赛德斯的新技术，电池组中的每个电芯不仅能够被监测，还能通过可编程微转换器进行控制。从理论上讲，这种方法具有诸多优势，包括延长汽车电池的使用寿命、在同一电池组中使用不同化学性质的电芯，以及省去那些负责交流电与直流电转换的庞大电力电子装置。

我们先来看看电池寿命的问题。当电动汽车的电池出现故障时，通常是因为电池组中的某个或某些电芯无法再维持与周围电芯相同的电压。此时汽车屏幕上会显示可怕的错误信息，经销商或维修中心会建议更换整个电池，而如果保修期已过，这将花费大量金钱。

凭借梅赛德斯-奔驰的新技术，如果某个电池单元无法维持所需的电压，其微型转换器可直接将其关闭。虽然电池容量会略有下降，但汽车仍能像以前一样正常运行。

不再需要笨重的组件

通过并行使用多个转换器，系统可以调控各个电池单元或电池组中的能量流动，从而无需再使用单个大型转换器。此外，当不同化学成分或不同使用年限的电池单元被组合在同一电池组中时，微型转换器能够确保它们以不同的功率水平得到适当充电。高压输出也是如此，它不再取决于串联连接的电池单元数量，而是由转换器及其基于软件的控制机制来决定。

这项技术还使得电池的使用方式更加模块化。例如，如果大容量电池并非始终处于满负荷状态——比如车主每天仅驾驶50英里——汽车的控制系统就可以让部分电池单元进入待机模式，使电池电芯保持适宜的状态以延长寿命。而当计划进行长途驾驶时，系统则可以释放电池的全部容量。

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双向充电功能已内置在电源转换器中。这意味着交流电与直流电的转换以及双向充电功能都由微型转换器直接处理，从而能够更精细地控制电池的使用方式。

梅赛德斯-奔驰表示，这项新技术有望提升未来插电式车型的续航里程与能效，不过该公司故意省略了一个重要问题。由于电池组内封装了数千个微型转换器，这就意味着会有数千个部件可能出现故障。但如果设计得当，它确实能为电动汽车电池带来更高水平的模块化与精细调校能力。

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