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行業(yè)新聞

厲害!這項(xiàng)“黑科技”讓新能源客車“充不滿、放不光、算不準(zhǔn)、亂報(bào)警”的時(shí)代一去不復(fù)返

發(fā)布時(shí)間:2020-05-07 11:17:09  
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長(zhǎng)期以來,新能源公交車在實(shí)際運(yùn)行中存在續(xù)航里程短、SOC估算精度差、報(bào)警頻繁等問題,電池“充不滿、放不光、算不準(zhǔn)、亂報(bào)警”,讓駕乘人員的感受和體驗(yàn)不佳,這些共性問題也一定程度上影響了新能源客車行業(yè)更好更快地發(fā)展。


作為一家老牌動(dòng)力電池企業(yè)和春蘭(集團(tuán))公司的全資子公司,江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司(以下簡(jiǎn)稱“春蘭清潔能源”)給出了自己的整體解決方案——春蘭新一代全智能動(dòng)力電池管理系統(tǒng)(BMS),通過眾多“黑科技”的集成應(yīng)用,完美解決了電池在使用過程中的一致性問題,不僅能保護(hù)電池,還能充分發(fā)揮電池的能力,使電池“修舊如新、重現(xiàn)活力”,也讓新能源客車再也不用擔(dān)心“趴窩”,“充不滿、放不光、算不準(zhǔn)、亂報(bào)警”的時(shí)代一去不復(fù)返!







破解行業(yè)痛點(diǎn),新一代全智能BMS橫空出世

厲害!這項(xiàng)“黑科技”讓新能源客車“充不滿、放不光、算不準(zhǔn)、亂報(bào)警”的時(shí)代一去不復(fù)返(圖1)

今年4月11日,春蘭清潔能源在江蘇泰州隆重召開新品推介會(huì),針對(duì)目前新能源客車用動(dòng)力電池管理系統(tǒng)存在的共性缺點(diǎn),重點(diǎn)推出了春蘭最新的創(chuàng)新解決方案——春蘭新一代全智能BMS。會(huì)上同時(shí)介紹了該系統(tǒng)所取得的省級(jí)鑒定意見及專利成果,匯報(bào)了整車實(shí)際駕乘驗(yàn)證成果及推廣使用情況,并從電池設(shè)計(jì)流程、工藝水平、檢測(cè)能力、全面質(zhì)量管理等方面,展示了春蘭電池質(zhì)量提升的成果。

厲害!這項(xiàng)“黑科技”讓新能源客車“充不滿、放不光、算不準(zhǔn)、亂報(bào)警”的時(shí)代一去不復(fù)返(圖2)

此次推介會(huì)反響熱烈,受到廣大車企和業(yè)內(nèi)專家等多方面的廣泛認(rèn)同。其中,中國(guó)電池協(xié)會(huì)專家高度贊賞春蘭新一代全智能BMS,認(rèn)為其解決了電池在使用過程中的一致性問題,使系統(tǒng)可以保持最大的可使用容量,同時(shí)精準(zhǔn)的SOC算法可讓整車放心使用,且成本與市場(chǎng)接近,是一項(xiàng)非常實(shí)用的技術(shù),并鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)更多的企業(yè)積極站出來,進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,這樣我國(guó)電池及其應(yīng)用技術(shù)才有更美好的明天。

厲害!這項(xiàng)“黑科技”讓新能源客車“充不滿、放不光、算不準(zhǔn)、亂報(bào)警”的時(shí)代一去不復(fù)返(圖3)
厲害!這項(xiàng)“黑科技”讓新能源客車“充不滿、放不光、算不準(zhǔn)、亂報(bào)警”的時(shí)代一去不復(fù)返(圖4)
中國(guó)電池協(xié)會(huì)的兩位專家高度贊賞春蘭新一代全智能BMS

據(jù)介紹,春蘭新一代全智能BMS由春蘭清潔能源專門組織的一支高級(jí)技術(shù)人員團(tuán)隊(duì),歷時(shí)數(shù)年研發(fā)而成。該系統(tǒng)以公交車實(shí)駕中存在的問題為導(dǎo)向,臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)超過6000小時(shí),車輛累計(jì)行駛1萬多小時(shí),歷經(jīng)33萬余公里,遍歷春夏秋冬。多地整車實(shí)駕驗(yàn)證效果證明,該系統(tǒng)不僅能保護(hù)電池,還能充分發(fā)揮電池的能力,是一款真正實(shí)現(xiàn)全生命周期“護(hù)航”的電池管理系統(tǒng)。






電池一致性難題制約行業(yè)發(fā)展

眾所周知,長(zhǎng)期以來,新能源公交車在實(shí)際運(yùn)行中的續(xù)航里程短、SOC估算精度差、報(bào)警頻繁等問題,究其根源主要是因?yàn)殡姵亟M一致性差,這也一直困擾著電池廠商、廣大用戶和相關(guān)技術(shù)人員。而該問題之所以難以有效解決,在于其產(chǎn)生因素是多方面的,比較復(fù)雜。一方面,車輛電池包由成百上千個(gè)電池組成,客觀上存在電池之間自放電倍率的差異;另一方面,盡管電池的工藝水平和質(zhì)量控制水平在不斷提高,但因安裝位置、并聯(lián)系統(tǒng)各支路的電流充放電倍率等使用環(huán)境不同,長(zhǎng)期積累導(dǎo)致電池電量差異變大,且持續(xù)存在。近年來,大量檢測(cè)數(shù)據(jù)表明,后一方面原因是導(dǎo)致電池組一致性快速劣化的最主要原因。兩方面原因共同相互作用,最終導(dǎo)致一致性問題越來越嚴(yán)重。如果不能及時(shí)消除和彌補(bǔ),輕則造成行駛里程縮短,重則發(fā)生過充過放乃至失火等安全問題。

然而,目前國(guó)內(nèi)BMS功能不盡完善,不能快速準(zhǔn)確地識(shí)別電池間存在的差異,也沒有科學(xué)消除和減輕差異的辦法。而等到發(fā)現(xiàn)差異時(shí),電池間的電量差異已經(jīng)很驚人,為達(dá)到快速均衡的目的,只能提高均衡電流。但大電流均衡帶來成本、熱量等因素上升的同時(shí),也帶來器件可靠性的下降,結(jié)果往往問題沒解決,卻帶來新的故障點(diǎn),故業(yè)界一直流傳有“均衡無用論”。


同時(shí),SOC估算方法不能覆蓋電池系統(tǒng)全過程、全工況、全生命周期的各種變化。目前,SOC算法的正確和精度是基于電池參數(shù)的完整性、多維度下的狀態(tài)關(guān)系,是對(duì)電池全方位的評(píng)測(cè)。但當(dāng)電池一致性變差后,依賴于正常電池模型參數(shù)的SOC估算,其準(zhǔn)確性也出現(xiàn)“崩塌”,導(dǎo)致SOC原先留出用以確保電池時(shí)時(shí)刻刻工作在安全區(qū)域的緩沖區(qū)間也失去了意義。

由于上述問題的長(zhǎng)期存在,BMS往往設(shè)置了各種過度的保護(hù)措施,因此,一有“風(fēng)吹草動(dòng)”,就會(huì)發(fā)生頻繁報(bào)警、亂報(bào)警,導(dǎo)致“過猶不及”。

而這些問題的本質(zhì)是BMS沒有有效解決電池不一致的問題,以及電量估算存在缺陷,算法適應(yīng)性差。






春蘭新一代全智能BMS“三措”并舉克難題

針對(duì)行業(yè)BMS普遍存在的問題,春蘭清潔能源推出的最新的創(chuàng)新解決方案,著力從三個(gè)方面來改進(jìn)。

厲害!這項(xiàng)“黑科技”讓新能源客車“充不滿、放不光、算不準(zhǔn)、亂報(bào)警”的時(shí)代一去不復(fù)返(圖5)

一是高效的雙向智能均衡。春蘭清潔能源設(shè)計(jì)了一種體積小、成本低、高效雙向均衡的電路結(jié)構(gòu),研發(fā)了基于灰度分析理論,采用模糊數(shù)學(xué)和概率論的均衡識(shí)別、判斷及執(zhí)行算法。該算法對(duì)離群電池的識(shí)別能力強(qiáng)、準(zhǔn)確率高、識(shí)別精度高,電池“削高補(bǔ)低”速度快。即使電池出現(xiàn)1%的差異,也能被準(zhǔn)確識(shí)別,而且電池電量差異越大,越被率先均衡,執(zhí)行均衡時(shí)間與系統(tǒng)時(shí)間占比最高可達(dá)90%以上。

二是精確的SOC估算。春蘭清潔能源研發(fā)了一種全生命周期的帶自校正、自適應(yīng)的SOC算法,電量估算精確,容錯(cuò)糾錯(cuò)能力強(qiáng)。其具備電源系統(tǒng)末端精確剩余電量自校正功能,且在不同的電池健康度下,具有自學(xué)習(xí)算法的功能,全程誤差僅3%左右。

三是科學(xué)的預(yù)警保護(hù)。春蘭新一代全智能BMS提供動(dòng)態(tài)估算SOP(系統(tǒng)實(shí)時(shí)可充放功率),以充分保護(hù)電池、發(fā)揮電池能力。其通過梳理分析不同報(bào)警項(xiàng)目、不同報(bào)警等級(jí)對(duì)整車運(yùn)行的影響和重要度,對(duì)不同報(bào)警采取不同的整車應(yīng)對(duì)措施,并且提供精確低電量預(yù)警。


通過以上改進(jìn)措施,并在江蘇泰州、陜西西安、黑龍江哈爾濱等多地域、多車型、多工況實(shí)駕驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),春蘭新一代全智能BMS實(shí)際應(yīng)用效果良好。其中,在泰州隨機(jī)抽取一輛已運(yùn)行一段時(shí)間的車輛,換裝春蘭新一代全智能BMS,經(jīng)過1個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行后,系統(tǒng)可用容量由換裝前的84kWh充電量上升為104kWh充電量,續(xù)航里程也由176公里上升至240公里,達(dá)到了新車的裝車容量和續(xù)航里程,且SOC估算誤差僅為3%。同時(shí),駕駛員也表示,行駛里程明顯加長(zhǎng),感覺像開的新車,而且不用提心吊膽看著電池最低電壓開車,再也不用擔(dān)心“趴窩”,且低電量預(yù)警提醒后,仍能行駛15公里以上,確保能安全返回,總體感覺非常好。






聚焦核心技術(shù)提升,助推行業(yè)更好更快發(fā)展

渠成,水自然到,而好的產(chǎn)品自然會(huì)獲得市場(chǎng)的認(rèn)可。據(jù)了解,從推介會(huì)到現(xiàn)在不到一個(gè)月的時(shí)間,春蘭新一代全智能BMS已在全國(guó)多地實(shí)現(xiàn)逐步推廣驗(yàn)證?!靶夼f如新、重現(xiàn)活力”,是各地公交公司對(duì)車輛改造后效果的最中肯評(píng)價(jià)。

厲害!這項(xiàng)“黑科技”讓新能源客車“充不滿、放不光、算不準(zhǔn)、亂報(bào)警”的時(shí)代一去不復(fù)返(圖6)

事實(shí)上,春蘭新一代BMS破解新能源客車電池一致性難題并非偶然。盡管是老牌動(dòng)力電池企業(yè),但春蘭清潔能源在業(yè)內(nèi)一直默默耕耘,始終聚焦于核心技術(shù)和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的不斷提升,是國(guó)內(nèi)最早從事新能源汽車動(dòng)力電池的研發(fā)單位,并承擔(dān)“863”計(jì)劃新能源汽車重大專項(xiàng)10余項(xiàng)以及江蘇省重點(diǎn)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目多項(xiàng)。目前,裝配春蘭BMS在運(yùn)行的國(guó)內(nèi)公交車數(shù)量近3萬輛。

業(yè)內(nèi)專家表示,BMS自身的復(fù)雜性決定了其具有很強(qiáng)的技術(shù)壁壘,需要研發(fā)時(shí)間和技術(shù)沉淀。而春蘭清潔能源基于對(duì)電池的深刻理解,厚積薄發(fā)研發(fā)的全智能雙向均衡BMS方案,加上不斷完善的動(dòng)力電池技術(shù),猶如為電動(dòng)汽車技術(shù)裝上了兩個(gè)“車輪”,驅(qū)動(dòng)其沿著既有路線,不減速、不跑偏,發(fā)展得更快,也跑得更遠(yuǎn),最終實(shí)現(xiàn)“盡善盡美、歷久彌新”。


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