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国新动力/超思维/天邦达如何深挖BMS技术?

作者:中国储能网新闻中心 来源:高工锂电 发布时间:2018-02-19 浏览:
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中国储能网讯:BMS作为动力电池的“大脑”,缘于其本身的重要性以及较高的技术壁垒,早已成为整车厂、电池及PACK企业和独立第三方BMS企业三股势力的“必争之地”。

业内人士普遍认为,BMS有望成为动力电池的核心竞争环节。无论整车厂、电池及PACK企业和独立第三方BMS企业这三股势力争夺导致市场格局如何转变,未来几年,在BMS领域有研发积累和制造能力的企业将会持续受益。

其中,国新动力、超思维、天邦达是具有代表性的独立第三方BMS企业。

来看这三家企业在BMS技术难点解决方案上,是如何实现创新的。

☞国新动力:高度可靠的高压互锁检测方案

高压互锁(HVIL)电路,也叫高压母线危险电压互锁回路,其本质是通过使用低压信号来检查电动汽车上所有的高压连接器/航空插件/维修开关等关键连接器的连接状态。通过对其连接状态的实时监控来判断整个高压回路的安全可靠性。

目前,业内大部分的做法是一根线将所有的高压连接器/航空插件/维修开关等关键连接器全部串联进行高低电位来进行判断。因为高压互锁回路跟高压母线距离较近,这种拓扑容易受到来自高压母线的干扰。造成BMS对高压母线的误判。而且一但真实高压互锁回路发生故障,并不能快速的在第一时间判断到底是哪一个环节出现断路。

国新动力的高压互锁方案摒弃了业内的单线检测,选取的是双线的差分式结构输出和接收,相较于传统的单线而言,双线差分结构的抗干扰能力更强。同时一但高压互锁回路发生了故障可以很快的锁定在某个很小的局部范围内,这样对检修人员也带来了便利。高压互锁回路自成一环,不跟其他电路模块有直接电连接,所以不会出现业内一但高压互锁线束短路引起的过负载现象。

据了解,该技术方案可以减少在车辆行驶过程中因为高压母线周边磁场的交变引起的干扰因素。实现快速定位具体发生故障的位置。同时,该拓扑自成一闭环,防止过负载等现象。模拟/数字信号交互式传输,增强信号的稳定性可靠性。

☞超思维:实时在线SOC估算精度误差3%

当前,动力电池BMS行业发展中遇到的首要问题是BMS的SOC算法落后,部分BMS厂商使用电流积分加开路电压的方法,用开路电压计算初始SOC,然后用电流积分计算SOC的变化,导致BMS估算精度误差大,又缺乏纠错能力。

超思维BMS产品的创新性在于采用了“实时在线估算SOC”和“实时在线纠错”的估算算法。这样既能够极大简化电池的标定工作,使得对一致性不太好的电池组状态的精确控制成为现实,也使得无论是新电池还是老化后的电池,都能保持高精度和超强的纠错能力。极大降低SOC估算精度误差,提高安全性,增强电动汽车用户驾驶体验感。

据了解,超思维采用的是“基于V型整定扩展卡尔曼滤波算法(VINT_EKF)”和“基于试验的快速参数识别方法”,从而实现简化扩展卡尔曼滤波算法中的运算量,大幅减少HPPC的试验次数,实现高精度的在线实时估算和纠错能力。

“超思维基于实时在线的SOC估算方法,使得无论是新电池还是老化后的电池,都能保持高精度和超强的纠错能力。”超思维董事长张家斌表示,在测试工况下,超思维BMS的SOC估算精度可低于1%;而在实车搭载验证中,超思维BMS的SOC估算精度可达到3%。处于行业领先水平。

☞天邦达:48V微混启停BMS

面对各国日益严苛的油耗和排放法规,48V轻度混动系统是成本最低的实现方式。48V轻度混动系统用能量约一度电的48V锂离子电池代替传统的12V车载电池,用BSG电机代替传统的启动电机和发电机,并增加了48V/12V双向DCDC、电池管理系统BMS。

启停BMS区别于EV系列BMS,主要区别在于启停电池在工作的时候都是大倍率的充电和放电,充电和放电倍率最大可以达到瞬间40C,那么对于启停10AH的电池来讲,就是400A瞬间电流,而且一直是如此大的充放电流循环工作,对于SOC估算的准确性是非常大的挑战。

天邦达根据专注于启停项目3年实际上车路试的大数据已经开发出一套专用于启停BMS的SOC算法,针对于启停电池SOC工作在30%--90%区间,长时间运行SOC精度<4%。

对于启停电池来说,一直工作在很大电流的状态下,如果电池出现一点内阻差异,那么电池将会以非常快的速度退化,因为大电流会造成电池间的差异变得越来越大。

天邦达开发的智能均衡策略,可以在启停电池大电流工作模式下,同样可以达到均衡的效果,实现电池工作状态下的均衡动作,让电池之间的差异减小,甚至均衡到一致。

同时,天邦达还开发设计了电池包电芯同端采集,两端采集结构模式,将电池包空间能量密度发挥到极致。

关键字:BMS

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