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動力電池管理系統(BMS)發展的投石問路

2018-10-24
關鍵詞: 動力電池 BMS 儒卓力

  市調機構Yole Développement(Yole)預測2018至2023年年復合成長率將達到兩位數。在2020年左右廣義電動車EV/HEV市場規模將突破1000萬輛,到2023年將進一步成長到1800萬輛。電動汽車的快速發展帶動了動力電池的發展。作為電動汽車的動力來源,電池性能的好壞不但關系到整車續駛里程的長短,而且關系到產品的安全性和可靠性。可以說,動力電池的發展決定著純電動汽車的未來。

  當前電動汽車的電池并不是由單個電芯供能的,單個電芯的容量比較低,需要很多個電芯集成成模組,一個電池系統包含多個模組。通常一個電池系統中包含上百個,甚至上千個電芯。而保證這些電芯穩定工作就是BMS的工作了。

  BMS的主要工作包括建立電池狀態、保護電池、上報數據、均衡等,以此來保證電池系統的安全性、耐久性和動力性。通常情況下,BMS系統都要通過兩部分來確定如何管理電池組,就是檢測模塊和原酸控制模塊。儒卓力戰略營銷總監Andreas Mangler 認為:“設計和構建一個穩健且高度精確的BMS是真正的工程技術挑戰。必須注重安全第一,而且電池的性能特性會隨著時間的推移而變化,所以BMS必須在電池的整個生命周期中都要正確無誤地執行分析。”

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  儒卓力戰略營銷總監Andreas Mangler

  儒卓力的BMS相關元器件由數家領先供應商提供,包括三星SDI電池、英飛凌、Littelfuse、Rohm、Nesscap/Maxwell Technologies (超級電容器)、Vishay和瑞薩/ Intersil。

  BMS的關鍵技術有電池單體電壓的精確測量、電池狀態的建立、電池的一致性均衡、電池的故障診斷技術等。隨著車輛投入使用的年限越來越多,電池的故障診斷技術顯得越來越重要。并且隨著電池老化問題的出現,電池的診斷不局限于故障診斷,對于電池的預判性診斷也顯得尤為重要。Andreas Mangler表示:“正如內燃機車輛需要準確評估燃料消耗,電動汽車也需要準確評估使用滿充電電池可以行駛的距離,以及電池在某些運作條件下能夠續航的時間。同樣,準確了解一輛電動汽車中的電池何時需要退役,然后轉移到第二次用途 (可能是固定式儲能系統),對于未來的商業模式將十分重要。”

  10月22日至23日,在上海世博展覽館舉辦的2018中國國際電動汽車會議 (EVTec 2018)上,儒卓力重點展示了最先進的電池診斷技術。Andreas Mangler介紹說:“雖然當前這個技術還處于概念的階段,但是這是儒卓力給客戶提供的一個前瞻性的概念和方案,對于全球的客戶在技術開發上都有一定的幫助。”

  “通常的BMS里面有很多傳感器,包括測溫度、濕度等等,當參數采集之后,最重要的是分析,當前的做法是拿到參數之后去預測電池的性能和壽命等,在《最先進的電池診斷技術》這個方案中加入了人工智能的分析。當前無論多么精準的預估都會有所偏差,該方案會在云端有數據去和真實數據做對比,來做出更加精準的預測。比如一塊電池如何預測它的行為,需要和云端很多電池的大數據結合進行分析,得出更好的分析結果。” Andreas Mangler進一步細致地介紹說到。

  《2018全球電動汽車展望》報告顯示,到2017年為止,中國的電動汽車保有量達到了123萬輛左右,是電動汽車保有量最高的國家,占全球電動汽車保有量的40%左右。毫無疑問,中國市場是電動汽車產業發展的主干力量。“中國和歐洲汽車企業成立的合資企業有很多,儒卓力將會通過歐洲企業把解決方案輸送到中國市場。”Andreas Mangler最后說道。


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