長(cháng)期以來(lái)，新能源公交車(chē)在實(shí)際運行中存在續航里程短、SOC估算精度差、報警頻繁等問(wèn)題，電池“充不滿(mǎn)、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(wèn)題也一定程度上影響了新能源客車(chē)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）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(chēng)“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（BMS），通過(guò)眾多“黑科技”的集成應用，完美解決了電池在使用過(guò)程中的一致性問(wèn)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、重現活力”，也讓新能源客車(chē)再也不用擔心“趴窩”，“充不滿(mǎn)、放不光、算不準、亂報警”的時(shí)代一去不復返！
破解行業(yè)痛點(diǎn)，新一代全智能BMS橫空出世今年4月11日，春蘭清潔能源在江蘇泰州隆重召開(kāi)新品推介會(huì )，針對目前新能源客車(chē)用動(dòng)力電池管理系統存在的共性缺點(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)介紹了該系統所取得的省級鑒定意見(jiàn)及專(zhuān)利成果，匯報了整車(chē)實(shí)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(huì )反響熱烈，受到廣大車(chē)企和業(yè)內專(zhuān)家等多方面的廣泛認同。其中，中國電池協(xié)會(huì )專(zhuān)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(guò)程中的一致性問(wèn)題，使系統可以保持最大的可使用容量，同時(shí)精準的SOC算法可讓整車(chē)放心使用，且成本與市場(chǎng)接近，是一項非常實(shí)用的技術(shù)，并鼓勵國內更多的企業(yè)積極站出來(lái)，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新，這樣我國電池及其應用技術(shù)才有更美好的明天。中國電池協(xié)會(huì )的兩位專(zhuān)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(zhuān)門(mén)組織的一支高級技術(shù)人員團隊，歷時(shí)數年研發(fā)而成。該系統以公交車(chē)實(shí)駕中存在的問(wèn)題為導向，臺架試驗時(shí)長(cháng)超過(guò)6000小時(shí)，車(chē)輛累計行駛1萬(wàn)多小時(shí)，歷經(jīng)33萬(wàn)余公里，遍歷春夏秋冬。多地整車(chē)實(shí)駕驗證效果證明，該系統不僅能保護電池，還能充分發(fā)揮電池的能力，是一款真正實(shí)現全生命周期“護航”的電池管理系統。眾所周知，長(cháng)期以來(lái)，新能源公交車(chē)在實(shí)際運行中的續航里程短、SOC估算精度差、報警頻繁等問(wèn)題，究其根源主要是因為電池組一致性差，這也一直困擾著(zhù)電池廠(chǎng)商、廣大用戶(hù)和相關(guān)技術(shù)人員。而該問(wèn)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(chē)輛電池包由成百上千個(gè)電池組成，客觀(guān)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)系統各支路的電流充放電倍率等使用環(huán)境不同，長(cháng)期積累導致電池電量差異變大，且持續存在。近年來(lái)，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(wèn)題越來(lái)越嚴重。如果不能及時(shí)消除和彌補，輕則造成行駛里程縮短，重則發(fā)生過(guò)充過(guò)放乃至失火等安全問(wèn)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(méi)有科學(xué)消除和減輕差異的辦法。而等到發(fā)現差異時(shí)，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(lái)成本、熱量等因素上升的同時(shí)，也帶來(lái)器件可靠性的下降，結果往往問(wèn)題沒(méi)解決，卻帶來(lái)新的故障點(diǎn)，故業(yè)界一直流傳有“均衡無(wú)用論”。
同時(shí)，SOC估算方法不能覆蓋電池系統全過(guò)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(tài)關(guān)系，是對電池全方位的評測。但當電池一致性變差后，依賴(lài)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(shí)時(shí)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(wèn)題的長(cháng)期存在，BMS往往設置了各種過(guò)度的保護措施，因此，一有“風(fēng)吹草動(dòng)”，就會(huì )發(fā)生頻繁報警、亂報警，導致“過(guò)猶不及”。而這些問(wèn)題的本質(zhì)是BMS沒(méi)有有效解決電池不一致的問(wèn)題，以及電量估算存在缺陷，算法適應性差。針對行業(yè)BMS普遍存在的問(wèn)題，春蘭清潔能源推出的最新的創(chuàng )新解決方案，著(zhù)力從三個(gè)方面來(lái)改進(jìn)。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(fā)了基于灰度分析理論，采用模糊數學(xué)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(shí)間與系統時(shí)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)習算法的功能，全程誤差僅3%左右。三是科學(xué)的預警保護。春蘭新一代全智能BMS提供動(dòng)態(tài)估算SOP（系統實(shí)時(shí)可充放功率），以充分保護電池、發(fā)揮電池能力。其通過(guò)梳理分析不同報警項目、不同報警等級對整車(chē)運行的影響和重要度，對不同報警采取不同的整車(chē)應對措施，并且提供精確低電量預警。
通過(guò)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(chē)型、多工況實(shí)駕驗證發(fā)現，春蘭新一代全智能BMS實(shí)際應用效果良好。其中，在泰州隨機抽取一輛已運行一段時(shí)間的車(chē)輛，換裝春蘭新一代全智能BMS，經(jīng)過(guò)1個(gè)月的實(shí)際運行后，系統可用容量由換裝前的84kWh充電量上升為104kWh充電量，續航里程也由176公里上升至240公里，達到了新車(chē)的裝車(chē)容量和續航里程，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(cháng)，感覺(jué)像開(kāi)的新車(chē)，而且不用提心吊膽看著(zhù)電池最低電壓開(kāi)車(chē)，再也不用擔心“趴窩”，且低電量預警提醒后，仍能行駛15公里以上，確保能安全返回，總體感覺(jué)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)的認可。據了解，從推介會(huì )到現在不到一個(gè)月的時(shí)間，春蘭新一代全智能BMS已在全國多地實(shí)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(chē)輛改造后效果的最中肯評價(jià)。事實(shí)上，春蘭新一代BMS破解新能源客車(chē)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)內一直默默耕耘，始終聚焦于核心技術(shù)和產(chǎn)品競爭力的不斷提升，是國內最早從事新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的研發(fā)單位，并承擔“863”計劃新能源汽車(chē)重大專(zhuān)項10余項以及江蘇省重點(diǎn)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(chē)數量近3萬(wàn)輛。業(yè)內專(zhuān)家表示，BMS自身的復雜性決定了其具有很強的技術(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(chē)技術(shù)裝上了兩個(gè)“車(chē)輪”，驅動(dòng)其沿著(zhù)既有路線(xiàn)，不減速、不跑偏，發(fā)展得更快，也跑得更遠，最終實(shí)現“盡善盡美、歷久彌新”。
