長期以來，新能源公交車在實際運行中存在續(xù)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(yè)更好更快地發(fā)展。
作為一家老牌動力電池企業(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(tǒng)（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(fā)揮電池的能力，使電池“修舊如新、重現(xiàn)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！
今年4月11日，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(tǒng)存在的共性缺點，重點推出了春蘭最新的創(chuàng)新解決方案——春蘭新一代全智能BMS。會上同時介紹了該系統(tǒng)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(yè)內專家等多方面的廣泛認同。其中，中國電池協(xié)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(tǒng)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(yè)積極站出來，進行技術創(chuàng)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(xié)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(fā)而成。該系統(tǒng)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(tǒng)不僅能保護電池，還能充分發(fā)揮電池的能力，是一款真正實現(xiàn)全生命周期“護航”的電池管理系統(tǒng)。眾所周知，長期以來，新能源公交車在實際運行中的續(xù)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(lián)系統(tǒng)各支路的電流充放電倍率等使用環(huán)境不同，長期積累導致電池電量差異變大，且持續(xù)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(fā)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(fā)現(xiàn)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(yè)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(tǒng)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(tài)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(xiàn)“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(qū)域的緩沖區(qū)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(fā)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。針對行業(yè)BMS普遍存在的問題，春蘭清潔能源推出的最新的創(chuàng)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(fā)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(zhí)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(xiàn)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(zhí)行均衡時間與系統(tǒng)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(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(tǒng)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(tài)估算SOP（系統(tǒng)實時可充放功率），以充分保護電池、發(fā)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(fā)現(xiàn)，春蘭新一代全智能BMS實際應用效果良好。其中，在泰州隨機抽取一輛已運行一段時間的車輛，換裝春蘭新一代全智能BMS，經過1個月的實際運行后，系統(tǒng)可用容量由換裝前的84kWh充電量上升為104kWh充電量，續(xù)航里程也由176公里上升至240公里，達到了新車的裝車容量和續(xù)航里程，且SOC估算誤差僅為3%。同時，駕駛員也表示，行駛里程明顯加長，感覺像開的新車，而且不用提心吊膽看著電池最低電壓開車，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，總體感覺非常好。聚焦核心技術提升，助推行業(yè)更好更快發(fā)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(xiàn)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(xiàn)逐步推廣驗證。“修舊如新、重現(xiàn)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(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(fā)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(yè)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(fā)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(fā)研發(fā)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(fā)展得更快，也跑得更遠，最終實現(xiàn)“盡善盡美、歷久彌新”。
