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厲害!這項“黑科技”讓新能源客車“充不滿、放不光、算不準、亂報警”的時代一去不復返
2020/05/11

    長期以來,新能源公交車在實際運行中存在續(xù)航里程短、SOC估算精度差、報警頻繁等問題,電池“充不滿、放不光、算不準、亂報警”,讓駕乘人員的感受和體驗不佳,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。

    作為一家老牌動力電池企業(yè)和春蘭(集團)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力電池管理系統(tǒng)(BMS),通過眾多“黑科技”的集成應用,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心“趴窩”,“充不滿、放不光、算不準、亂報警”的時代一去不復返!

      破解行業(yè)痛點,新一代全智能BMS橫空出世

    今年4月,春蘭清潔能源在江蘇泰州隆重召開新品推介會,針對目前新能源客車用動力電池管理系統(tǒng)存在的共性缺點,重點推出了春蘭最新的創(chuàng)新解決方案——春蘭新一代全智能BMS。會上同時介紹了該系統(tǒng)所取得的省級鑒定意見及專利成果,匯報了整車實際駕乘驗證成果及推廣使用情況,并從電池設計流程、工藝水平、檢測能力、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。

    此次推介會反響熱烈,受到廣大車企和業(yè)內(nèi)專家等多方面的廣泛認同。其中,中國電池協(xié)會專家高度贊賞春蘭新一代全智能BMS,認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,同時精準的SOC算法可讓整車放心使用,且成本與市場接近,是一項非常實用的技術,并鼓勵國內(nèi)更多的企業(yè)積極站出來,進行技術創(chuàng)新,這樣我國電池及其應用技術才有更美好的明天。

                   中國電池協(xié)會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技術人員團隊,歷時數(shù)年研發(fā)而成。該系統(tǒng)以公交車實駕中存在的問題為導向,臺架試驗時長超過6000小時,車輛累計行駛1萬多小時,歷經(jīng)33萬余公里,遍歷春夏秋冬。多地整車實駕驗證效果證明,該系統(tǒng)不僅能保護電池,還能充分發(fā)揮電池的能力,是一款真正實現(xiàn)全生命周期“護航”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,長期以來,新能源公交車在實際運行中的續(xù)航里程短、SOC估算精度差、報警頻繁等問題,究其根源主要是因為電池組一致性差,這也一直困擾著電池廠商、廣大用戶和相關技術人員。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,比較復雜。一方面,車輛電池包由成百上千個電池組成,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,長期積累導致電池電量差異變大,且持續(xù)存在。近年來,大量檢測數(shù)據(jù)表明,后一方面原因是導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,最終導致一致性問題越來越嚴重。如果不能及時消除和彌補,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,目前國內(nèi)BMS功能不盡完善,不能快速準確地識別電池間存在的差異,也沒有科學消除和減輕差異的辦法。而等到發(fā)現(xiàn)差異時,電池間的電量差異已經(jīng)很驚人,為達到快速均衡的目的,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,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,故業(yè)界一直流傳有“均衡無用論”。

    同時,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)關系,是對電池全方位的評測。但當電池一致性變差后,依賴于正常電池模型參數(shù)的SOC估算,其準確性也出現(xiàn)“崩塌”,導致SOC原先留出用以確保電池時時刻刻工作在安全區(qū)域的緩沖區(qū)間也失去了意義。

    由于上述問題的長期存在,BMS往往設置了各種過度的保護措施,因此,一有“風吹草動”,就會發(fā)生頻繁報警、亂報警,導致“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,算法適應性差。

    春蘭新一代全智能BMS“三措”并舉克難題

    針對行業(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,著力從三個方面來改進。

     一是高效的雙向智能均衡。春蘭清潔能源設計了一種體積小、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)學和概率論的均衡識別、判斷及執(zhí)行算法。該算法對離群電池的識別能力強、準確率高、識別精度高,電池“削高補低”速度快。即使電池出現(xiàn)1%的差異,也能被準確識別,而且電池電量差異越大,越被率先均衡,執(zhí)行均衡時間與系統(tǒng)時間占比最高可達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、自適應的SOC算法,電量估算精確,容錯糾錯能力強。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,具有自學習算法的功能,全程誤差僅3%左右。

    三是科學的預警保護。春蘭新一代全智能BMS提供動態(tài)估算SOP(系統(tǒng)實時可充放功率),以充分保護電池、發(fā)揮電池能力。其通過梳理分析不同報警項目、不同報警等級對整車運行的影響和重要度,對不同報警采取不同的整車應對措施,并且提供精確低電量預警。

    通過以上改進措施,并在江蘇泰州、陜西西安、黑龍江哈爾濱等多地域、多車型、多工況實駕驗證發(fā)現(xiàn),春蘭新一代全智能BMS實際應用效果良好。 

    聚焦核心技術提升,助推行業(yè)更好更快發(fā)展

    渠成,水自然到,而好的產(chǎn)品自然會獲得市場的認可。據(jù)了解,從推介會到現(xiàn)在不到一個月的時間,春蘭新一代全智能BMS已在全國多地實現(xiàn)逐步推廣驗證!靶夼f如新、重現(xiàn)活力”,是各地公交公司對車輛改造后效果的最中肯評價。

     事實上,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和產(chǎn)品競爭力的不斷提升,是國內(nèi)最早從事新能源汽車動力電池的研發(fā)單位,并承擔“863”計劃新能源汽車重大專項10余項以及江蘇省重點科技成果轉(zhuǎn)化項目多項。目前,裝配春蘭BMS在運行的國內(nèi)公交車數(shù)量近3萬輛。

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

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