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
2020/5/11

    長期以來,新能源公交車在實際運行中存在續航里程短、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更好更快地發展。

    作為一家老牌動力電池企業和春蘭(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(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,還能充分發揮電池的能力,使電池“修舊如新、重現活力”,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存在的共性缺點,重點推出了春蘭最新的創新解決方案——春蘭新一代全智能BMS。會上同時介紹了該系統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、全面質量管理等方面,展示了春蘭電池質量提升的成果。

    此次推介會反響熱烈,受到廣大車企和業內專家等多方面的廣泛認同。其中,中國電池協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,并鼓勵國內更多的企業積極站出來,進行技術創新,這樣我國電池及其應用技術才有更美好的明天。

                   中國電池協會的兩位專家高度贊賞春蘭新一代全智能BMS

    據介紹,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,歷時數年研發而成。該系統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,該系統不僅能保護電池,還能充分發揮電池的能力,是一款真正實現全生命周期“護航”的電池管理系統。

    電池一致性難題制約行業發展

    眾所周知,長期以來,新能源公交車在實際運行中的續航里程短、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量控制水平在不斷提高,但因安裝位置、并聯系統各支路的電流充放電倍率等使用環境不同,長期積累導致電池電量差異變大,且持續存在。近年來,大量檢測數據表明,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,重則發生過充過放乃至失火等安全問題。

    然而,目前國內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。而等到發現差異時,電池間的電量差異已經很驚人,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,結果往往問題沒解決,卻帶來新的故障點,故業界一直流傳有“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的完整性、多維度下的狀態關系,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的SOC估算,其準確性也出現“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域的緩沖區間也失去了意義。

    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”,就會發生頻繁報警、亂報警,導致“過猶不及”。而這些問題的本質是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BMS普遍存在的問題,春蘭清潔能源推出的最新的創新解決方案,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構,研發了基于灰度分析理論,采用模糊數學和概率論的均衡識別、判斷及執行算法。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,執行均衡時間與系統時間占比最高可達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提供動態估算SOP(系統實時可充放功率),以充分保護電池、發揮電池能力。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、多工況實駕驗證發現,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,助推行業更好更快發展

    渠成,水自然到,而好的產品自然會獲得市場的認可。據了解,從推介會到現在不到一個月的時間,春蘭新一代全智能BMS已在全國多地實現逐步推廣驗證!靶夼f如新、重現活力”,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,但春蘭清潔能源在業內一直默默耕耘,始終聚焦于核心技術和產品競爭力的不斷提升,是國內最早從事新能源汽車動力電池的研發單位,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化項目多項。目前,裝配春蘭BMS在運行的國內公交車數量近3萬輛。

    業內專家表示,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,厚積薄發研發的全智能雙向均衡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”,驅動其沿著既有路線,不減速、不跑偏,發展得更快,也跑得更遠,最終實現“盡善盡美、歷久彌新”。

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