對于設計研發(fā)人員，電池PACK的電子和電氣組件在較強的機械載荷下是否會(huì )發(fā)生連接松動(dòng)？是否會(huì )加速老化？電氣與結構組件之間的距離是否會(huì )影響絕緣性能？BMS功能失效是否會(huì )導致電芯發(fā)生過(guò)充進(jìn)行引起熱失控？溫度變化對電池荷電狀態(tài)（SOC）計算精度會(huì )產(chǎn)生怎樣的影響？長(cháng)期高溫環(huán)境使用，電池壽命衰減程度如何？

電池包作為新能源汽車(chē)動(dòng)力系統的核心部件，安全與性能是最重要的指標。電池包系統集成，在于梳理機、電、熱、化之間的相互關(guān)系，相互作用、相互影響，定量和定性地分析產(chǎn)品是否可以滿(mǎn)足產(chǎn)品設計指標。

電池包裝載在汽車(chē)上，首先得考慮和滿(mǎn)足機械方面的特征，產(chǎn)品需要具有足夠的強度和剛度，在振動(dòng)、沖擊等機械載荷下不發(fā)生形變和功能異常，在碰撞、擠壓、翻滾、跌落等事故狀態(tài)下有足夠的安全防護。

電動(dòng)汽車(chē)依靠電能驅動(dòng)車(chē)輛行駛，瞬時(shí)功率可能高達幾百千瓦，電壓范圍從幾十伏特到幾百伏特，電流也可以達到正負幾百安培，大電流的充電和放電，以及高電壓的輸出，意味著(zhù)電池包有很高的電氣載荷要求。

此外，整個(gè)電池包由非常多的單體電池構成，為了有效地管理這些電池，控制電池包的充放電，以及響應整車(chē)層面的功能需求，電池包還有一套非常復雜的電池管理系統（BMS），由傳感器、執行器、控制器（電控單元）等組件構成，采集系統的電壓、電流、溫度等數據，進(jìn)行復雜的計算，與整車(chē)其他部件進(jìn)行通信，完成特定的功能，實(shí)施判定系統的運行邊界，控制系統的異常狀態(tài)等。

1、首先是針對外部環(huán)境的熱管理要求，在北半球的高緯度地區，冬季的室外溫度會(huì )達到-30℃，甚至更低，而在低緯度地區，夏季的地面溫度可以達到50℃以上，電動(dòng)汽車(chē)必須面對嚴寒和酷暑這兩個(gè)極端的使用環(huán)境溫度要求。目前的電池技術(shù)，還無(wú)法應對這種挑戰，為了延長(cháng)電池的使用壽命，也不能讓電池工作在如此寬廣的環(huán)境溫度下，所以必須在電池包設計的時(shí)候，為電池裝配“空調”系統，夏季能夠降溫，冬季能夠加熱，從而解決大范圍變化的環(huán)境溫度所帶來(lái)的挑戰。

2、針對內部熱管理要求，因為電池內阻和電氣部件阻抗的存在，充放電條件下，電池包內部會(huì )發(fā)熱，電流越大，發(fā)熱量越大，如果不能及時(shí)把內部熱量散出去，輕則影響電池壽命，導致使用壽命快速衰減，重則引起熱失控，帶來(lái)安全問(wèn)題。電池包產(chǎn)品的熱管理系統是非常復雜的，要解決加熱、散熱、保溫、熱均衡等幾方面問(wèn)題。

化指的是電化學(xué)，即電池的電化學(xué)機理。以目前大量使用的鋰電池為例，其表現出來(lái)的物理特性是有電化學(xué)機理所決定的。鋰離子在正極和負極之前來(lái)回的穿梭，與正極和負極發(fā)生化學(xué)反應，改變分子結構，從而在正負極之間表現出充電和放電的物理特性（電子移動(dòng)）?；瘜W(xué)反應的數量規模，決定了電池的充放電的能量（產(chǎn)生的電子數量）；化學(xué)反應的快慢，決定的充放電速度；化學(xué)反應的的可控與不可控，決定了電池的安全性；化學(xué)反應的可逆程度，決定了電池的壽命。電池內部的化學(xué)反應，除了跟電池本身的材料相關(guān)之外，還與外部的電氣載荷和溫度有非常大的相關(guān)性。如我們所知的，大倍率的充放電或者高溫度下使用，會(huì )導致電池壽命的衰減，短路會(huì )導致熱失控等現象。

電池PACK系統集成，是復雜系統產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵，除了對各個(gè)子系統需要有深入的研究之外，還要特別關(guān)注子系統的接口、交叉、相互影響等，以及由此表現出來(lái)的新特性。系統集成需要應用大量的過(guò)程分析方法、輔助以仿真分析和測試驗證，才能達到產(chǎn)品設計目標。