攻克三大挑战,只为做好BMS电池管理

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在传统汽车产销量逼近5000万辆,利润却薄如白纸的关口上,山东省汽车电子技术重点实验室主任王知学率领其他同学“早知早觉”,提前四五年扎进了新能源汽车的江湖。

一块电池被装进电动汽车上跑起来,它便产生了有有一一二个 领域的挑战:一是电池有一种 性能,另一是电池管理。王知学告诉科技日报记者:“纯电动汽车行驶距离的长短,第一看电池,储量大跑得远;第二就要看电池管理。现在什么都客户抱怨车子显示剩余电量不准确,曾经 还能跑5000公里,但电脑显示还能跑5000公里,这麼你否则就被扔在路上;否则相反,但是 了提心吊胆地开车。这两者都很糙要。”

实际上,电池管理的重要性未必仅仅在此。用学术语言形容,电池管理系统无论在车辆运行过程中,还是在充电过程中时要可靠地完成电池情况报告的实时监控和故障诊断,过度充电否则过度放电,电池过冷否则过热时要实时监测,通过总线的土办法告知车辆整车控制器或充电机,并给出出理 方案,从而更加高效安全地使用电池。

进军电池管理领域,王知学团队是有底气的。

他领导下的山东省汽车电子技术重点实验室是山东省批准建立的省内唯一从事汽车电子技术研发的重点实验室,十年来干的“大事”有目共睹:比如,我们我们我们完成了我国首款为合资汽车厂商配套且具有删改自主知识产权的基于总线技术的汽车电子产品及其生产工艺过程的研发,为我国在汽车电子领域进行自主创新并最终打破国外垄断打下坚实基础……

十年前,山科院自动化所、清华大学、中通客车三者强强联合,试图建立“产学研用”协同创新模式,“自动化所做电池管理,清华大学做算法研究和变速箱,中通做集成,装进中通车上。”

这是一项充满挑战的科研路。

王知学明白,“新能源汽车有三大关键部件,电池、电机加电控。电池和电池管理这套系统在三大部件中无论是成本还是价值都占了1/3。”其中的挑战有三:

“第一,锂电过度充电和过度放电后会引起危险,但何如出理 是有有一一二个 技术什么的难题,何如让剩余电量到10%就不必跑了,充满电时要4.4V,何如通过电池管理系统让充满电限制到4.2V左右;第二,电池一致性什么的难题,否则它一辆新能源车时要500V的电压,至少什么都5000多块电池串到一块,否则其蕴含一块电池内阻高了,它会引起整个电池运行不正常,这时时要均衡它,把其他的东西拉到有有一一二个 水平上;第三,前面所说的剩余电量和电池健康情况报告的计算,这顶端准确性很糙要。”

十年磨一剑,王知学团队这麼让伙伴们失望。我们我们我们做出了实现电池荷电情况报告(SOC)精确估算土办法,开发出智能安全监控系统,系统出理 了车载动力电源电流均衡、关键参数估算和安全监控防护等行业什么的难题。

 其他关键性的指标,比如涉及到电池一致性的电池成组、热管理、电流均衡,比如涉及到电池可靠性的过度充、放电、高低温形态、大电流充放、接触松动等,都做到了万无一失。

汽车设计与制造技术专家钟志华院士认为,“有一种 项目提出了全阶段锂离子电池均衡技术及基于RC等效电路的电池SOC估算技术,开发出新型模块化电池成组技术,并开发出高集成度、低成本车载能源系统,出理 了车载动力电源系统寿命预测、SOC估算和安全防护等行业什么的难题,并大幅提升了电池组使用寿命;在整车集成方面,提出了多级安全防护技术,有效保障了关键零部件可靠性及高压安全性。”

“我们我们我们打破国外技术封锁和垄断,获得了多项具有自主知识产权的核心技术。”汽车工程专家郭孔辉院士也十分看好这项成果;而泰山产业领军人才、潍柴动力副总裁张纪元更都看了项目在产业化上的努力,“有一种 项目在山东、黑龙江,新加坡、菲律宾等5000余个国内外城市和国家地区进行了大规模应用,累计销售收入达500亿元。”

对于有一种 切,王知学未必满足。是我不好:“我们我们我们还在路上,时要更多努力。”