中國電池雜志-中國電池網12月5日訊(陳語 張倩 湖南長沙報道)新能源汽車產業已被提高到國家戰略的高度,國家發展新能源汽車的決心早已顯而易見。但消費者普遍對新能源汽車續航里程、性價比、安全等方面存在顧慮,讓電動汽車消費市場難以打開。
作為銜接電池組、整車系統和電機的重要紐帶,電池管理系統(BMS)在保障動力電池安全和提高電池壽命方面具有無法替代的核心地位,吸引了越來越多的企業涉足。動力電池企業及整車企業也開始加速布局BMS領域,再加上專業的BMS企業也開始發力,未來市場競爭將更為激烈,具有核心技術優勢的企業將占據更大的市場份額。
“高精度、品質穩定、功能安全將是未來BMS產品的核心技術亮點。”在前不久舉辦的第4屆中國(湖南·寧鄉)鋰電新能源產業國際高峰論壇上,超思維電動汽車動力電池BMS事業部執行副總經理文藝做了BMS管理系統相關技術分享,他認為,“BMS是電動汽車的核心關鍵技術。如果BMS的SOC估算精度不準,易引起消費者使用體驗過程中的里程恐慌。此外,產品質量良莠不齊,某些BMS產品功能缺失,指標過低,從而埋下各類安全隱患。”

深圳市超思維電子股份有限公司外景圖
超思維全稱為“深圳市超思維電子股份有限公司”,成立于2006年,定位“電池管理系統專家”,是一家以數碼鋰電池保護板、儲能電池管理系統(BMS)、動力電池管理系統(BMS)的研發、設計、生產、銷售及服務為主營業務的國家高新技術企業,是國內一流、行業領先、市場占有率高的電池管理系統解決方案提供商。2015年3月在全國中小企業股份轉讓系統掛牌上市,股票代碼為:832162。
據悉,超思維每年將銷售額的5%以上用于研發投入,并設有可靠性試驗室以及產品鑒定測試中心。其擁有一支由博士,碩士和學士等高素質專業化人才組成的精英團隊,核心成員分別來自于行業內知名企業、電池廠商和各大主機廠,具備豐富的產品研發及調試經驗,可為客戶定制個性化的電池管理系統解決方案。在動力電池管理系統(BMS)領域,超思維掌握了多項核心關鍵技術,并已申請多項發明和實用新型專利。

超思維電動汽車動力電池BMS事業部執行副總經理文藝接受中國電池網采訪
文藝博士在接受中國電池網(微號:mybattery)采訪時表示,目前超思維3C類鋰電池保護板日產能可達30萬片以上;電動工具、電動自行車等小動力鋰電池保護板日產能5000片以上;儲能鋰電池保護板日產能2000片;動力電池BMS管理系統年產能可達5萬套以上。另外,公司動力電池BMS采用“基于整定運算的擴展卡爾曼濾波算法”以及“基于試驗的快速參數辨識方法”方式的“高精度SOC估算”核心技術,簡化擴展卡爾曼濾波算法中的運算量,實現了高精度、低成本、短開發周期的電池管理單元(BMU)產品的技術創新。
以下為采訪實錄:
中國電池網:目前公司3C類鋰電池保護板、動力、儲能保護板及BMS管理系統的產能是多少?哪塊業務對公司業績貢獻大?
文藝:超思維現有專業研發技術人員超過80余人,有多年的行業研發技術積累,并擁有17條標準自動化配置SMT生產線,制造能力強大。公司3C類鋰電池保護板日產能可達30萬片以上;電動工具、電動自行車等小動力鋰電池保護板日產能5000片以上,儲能鋰電池保護板日產能2000片;動力電池BMS管理系統年產能可達5萬套以上,產品型號齊全,可根據客戶要求提供訂制化設計方案,是廣東省鋰離子電池管理系統產品最豐富的專業制造商之一。
公司在2016年之前主要以3C數碼、小動力及儲能產品鋰電池保護產品為主,而公司的新一代電動汽車動力電池BMS管理系統產品,已經通過多家整車廠、電芯廠和Pack廠測試驗證,得到廣泛認可,有望在今年年底放量。所以2017年將是公司動力電池BMS的發展元年,公司的業績將有望迎來快速增長。
中國電池網:公司的主推產品有哪些?與同類產品相比,有什么樣的優勢?主要客戶有哪些?
文藝:2006年超思維公司注冊成立后,快速切入數碼電池保護板市場,而后切入儲能及小動力電池保護板市場。至今轉型升級,確立BMS、VCU、MCU電動汽車核心三電控制技術在公司發展戰略的主導地位。公司主推電動汽車動力電池管理系統BMS產品,與同類產品相比具有高精度、高品質、高性價比的“三高”優勢。在實車搭載驗證中,超思維動力電池BMS產品SOC估算的精度誤差達到了1%以內,遠優于8%的限值。在主動均衡方面,超思維BMS產品達到了5A的峰值,在國內處于領先水平。
超思維的電動汽車動力電池BMS產品目前已得到動力電池龍頭企業比克電池等客戶的認可,同時搭載裝車江蘇卡威、猛獅科技、杭州鑼卜科技等新能源汽車整車生產企業,得到客戶一致好評。
中國電池網:在BMS技術上,國內外的差距有多大?在軟件方面,BMS管理系統的最核心的技術在于SOC的估測算法,公司擁有“高精度SOC估算”核心技術,該技術有什么優勢?
文藝:國外在電動汽車電池管理系統研究方面起步較早,尤其是美國、日本、德國等對BMS相關技術的研發形成了較為完善的體系。國內動力電池管理系統技術參差不齊,BMS的SOC估算算法、均衡方式和絕緣檢測方式等技術相對落后。另外,高水平的標準是引領科技創新和產業升級的支撐點。我國行業標準《QC/T897-2011》對比美國等國外先進的測試標準,存在不小的差距,行業標準要求相對滯后。為促進技術創新和技術進步,標準修訂亟需加快。
超思維定位于“高精度BMS領導者”,基于高精度SOC估算,高精度主動均衡 ,可靠、精準的絕緣檢測,精準的車輛狀態信息監控等核心技術凸顯了“高精度”的性能優勢。
超思維BMS實現高精度SOC估算在于采用“基于V型整定擴展卡爾曼濾波算法(VINT_EKF)”,簡化擴展卡爾曼濾波算法中的運算量,結合“基于試驗的快速參數辨識方法”,大幅度減少HPPC(混合動力脈沖能力特性)的試驗次數,很好地解決了制約卡爾曼濾波算法商用化的最大障礙。基于此,超思維研發出集SOC/SOH估算、故障診斷、數據采集處理發送、充放電管理等功能的高精度、低成本、短開發周期的BMU產品。
同時,超思維BMS“基于V型整定擴展卡爾曼濾波算法(VINT_EKF)”和 “基于試驗的快速參數辨識方法”的實時在線估算,極大簡化了電池的標定工作,使得對一致性不太好的電池組狀態的精確控制成為現實,也使得無論是新電池還是老化后的電池,都能保持較高的健康狀態。
經試驗測試,在中國行業標準《QC/T 897-2011》條件下,包括SOC≥80%、80%>SOC>30%和 SOC≤30%三種SOC范圍測試所得結果表明,SOC估算精度誤差都<1% ,遠低于標準要求的8%限值。由于BMS的中國行業標準SOC測試的范圍、時間、工況等與實際工況有一定差距。超思維為求更高標準的精度驗證,采用相對較接近實際的NEDC模擬工況進行試驗及分析,測試得SOC估算精度誤差為0.48%。同樣實現了高精度估算。體現出超思維BMS較高的估算精度、較快的收斂性和較好的魯棒性。
在均衡方式上,超思維BMS均可采用更優的主動均衡和被動均衡方案。超思維BMS基于變壓器架構的主動均衡方案,進行削峰填谷,實時對動力電池系統進行主動均衡,主動均衡峰值電流達5A,做到了迅速的高精度均衡,有效解決被動均衡散熱需求高、工作效率低問題,保持電池的一致性,延長電池的使用壽命。
絕緣檢測方面,超思維BMS“基于回波辨識的快速絕緣檢測方法”,采用似雷達反射波的工作原理,以非接觸的方式對高壓系統進行可靠、精準的絕緣檢測,提高安全性和兼容性。區別于傳統常見的絕緣檢測方法為母線端電壓法和對稱電壓測量法,消除了此兩種方法存在總正或總負對地有持續的分電壓等安全問題和誤報現象。
而在遠程信息服務方面,超思維BMS集成T-BOX(車載遠程信息服務終端) ,實時進行數據采集上傳到云端存儲,并采用最新的互聯網大數據處理技術 ,可實現狀態監控、遠程控制、信息報表匯總等,得出有益于改進系統設計、支持管理決策的信息,同時具備持續在線升級功能。符合GB/T 32960 《電動汽車遠程服務與管理系統技術規范》標準要求。
中國電池網:比亞迪、中航鋰電、國軒高科、欣旺達等電池企業自身有配套的BMS管理系統,您認為,作為專業的BMS管理系統公司,怎樣才能獲得更多的市場份額?
文藝:BMS作為新能源汽車核心部件,產業鏈各環節的主體均有參與布局和競爭,總體來看,BMS市場參與者主要有三類:
第一類是動力電池企業:大多是“BMS+PACK”模式,掌握電芯到電池包的核心技術,自行研發BMS,例如CATL、國軒高科、沃特瑪等。
第二類是整車企業:整車企業對電芯的參與較少,一般通過兼并購、戰略合作等方面進入,而BMS則為大的企業重點考慮的領域。 國內如長安、北汽、BYD等車企均有專門的研發團隊進行BMS的研發。
第三類是專業第三方BMS企業:目前國內第三方BMS企業仍占據主要位置。一部分由動力電池BMS企業,另一部分是傳統數碼電池BMS企業轉型升級而來。相對來講,作為專業的第三方BMS企業,技術積累有天然的優勢。目前這類企業參與者眾多,但技術相差較大,國內處于競爭前列的企業主要有超思維、科列技術、億能電子等。

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