再一個精度驗證方法,國標(biāo)要求要把電量全部放光來驗證,這當(dāng)然是一個方法,但是這個方法沒有任何實際意義,因為你在路上不可能把電放光。另外,國標(biāo)還有一個問題,我們做安時積分,需要用到一個表,這個表就是開路電壓和SOC關(guān)系的表,可是國標(biāo)從頭到尾沒有提到這個關(guān)系。我在想,靠這樣的國標(biāo),怎么樣才能提高我們的BMS水平,沒有辦法提高。生產(chǎn)的車再多,國家給的補(bǔ)貼再多,那也只是低水平的重復(fù)。大家現(xiàn)在做BMS做都做不贏,做一個賣一個,根本不需要提高水平,所以我說彎道超車永遠(yuǎn)都只是一個夢。
下面我們來看,我們國家做BMS的算法和國外大概差距有多大,從研發(fā)方面來講,GM在2008年有了磷酸鐵鋰的算法。國內(nèi)我查了一下資料,大概2009年開始,有很多文章,就開始談?wù)摿姿徼F鋰的SOC估算,但是到現(xiàn)在為止沒有一個能夠?qū)嶋H應(yīng)用,為什么?第一個,它缺了一項,就是我前面講的滯回電壓,所以它的模型是不夠準(zhǔn)的,差了一項,差了一個物理量,物理模型有問題。第二個,所有的有關(guān)于SOC的文章,都沒有講到一個很重要的東西-糾錯,都只是講精度,沒有講如果我的起點錯了,如果我的容量有點誤差,如果我的安時容量有點誤差,我能不能保持這個精度,沒有人談這個事情??墒沁@個在我們做汽車方行業(yè),這些都是真實存在的,電流不可能100%準(zhǔn),容量不可能100%準(zhǔn),起點也不可能永遠(yuǎn)保持準(zhǔn)的。遇到這種情況我們怎么辦?如果查我們國家大專院校寫的文章,就沒有人談這個事情。完全不考慮出錯,怎么能上車?
2009年,GM在沃蘭達(dá)上面實現(xiàn)了對安時容量實時在線估算,今年我參加了幾個活動,有一些很著名的學(xué)校和著名的單位提到,我們現(xiàn)在在線估算有困難,要等兩年,用大數(shù)據(jù)估算。其實大數(shù)據(jù)估算也是一個統(tǒng)計的,對于某一個車來說,對于某一個電池組來說,大數(shù)據(jù)還是算不出來的。
我們在2011年的時候,已經(jīng)成功地將這個算法的運算量減少了10倍,用很便宜的CPU就可以實現(xiàn)整個算法的估算。國內(nèi)現(xiàn)在看一些文章,說運算量太大,我們現(xiàn)在用不了。2012年的時候,我們成功實現(xiàn)了對整個電池包狀態(tài)的估算,國內(nèi)我看了一篇文章,很著名的高校在2013年就提出來了,用開路電壓來比較SOC,估算SOC,但是整個磷酸鐵鋰電池,我們只要看Voc差幾個毫伏就可以了,但是我們知道,差一個毫伏可能差10%,差兩個可能差20%。所以你光比較Voc不比較SOC,這個里面問題很大,文章里面從頭到尾沒有一個SOC的圖。所以從這里我們可以看出來,實際上國內(nèi)國外起點都差不了一兩年,可是經(jīng)過了四五年、五六年之后,我們可以發(fā)現(xiàn)差距越來越大。
國內(nèi)外對于測試的要求,差距也是很大的,像國標(biāo),他說我們只要測兩個點,一個點選在SOC,高于80%。另外一個點選在SOC小于30%,如果在這兩個點SOC的誤差小于10%,就算是通過了,在美國我們怎么做的,是找工況,工況一直從100%一直放,放到什么時候,放到電壓接觸到了你的最低的允許的電壓。像一般美國電池最低電壓定義在2.7伏,我們一直放,放到2.7伏停下來。那個時候SOC只有1%左右。
就工況來說,剛才給你們看了兩個例子,用手畫的線,這個東西實際上根本找不著??墒窃诿绹?,美國把所有的工況,有可能出問題的工況全部搜集起來,建立一個數(shù)據(jù)庫,然后對算法進(jìn)行仿真。像當(dāng)時沃蘭達(dá)收集了四五十個工況,這是有可能導(dǎo)致問題的工況,一l有可能使SOC發(fā)生偏差的工況,我們?nèi)占饋?,大概四五十個。我們都是下午下班之前,讓計算機(jī)自己連夜進(jìn)行運算,第二天早上,我們工作的時候,大家都坐在一起來看SOC的誤差是多少,都是這樣確定的,所以跟國內(nèi)手畫的直線差別很大。
前面講的SOC,現(xiàn)在講SOP和SOH,SOH國內(nèi)一般都是用查表,比如電壓低于3.3伏3.2伏,把電流限制一下,低于多少伏再限制一下,低于3.0伏就斷了。老化有兩個方法,一個方法就是我前面提到的,想用大數(shù)據(jù)估算或者安時用量。還有一個方法,建立一個數(shù)學(xué)模型,這個模型可以說是一個計算公式,當(dāng)有很多的老化數(shù)據(jù)的時候,根據(jù)這個數(shù)據(jù)找出老化的系數(shù)。這個東西有一個問題,因為這個老化,得到的公式實際上是一個統(tǒng)計數(shù)據(jù),不代表一個電池老化過程,就比方說我們說我們中國人的平均壽命,假如說是80歲,但是具體到某一個人,你能活多少歲,正好80歲就沒了嗎?也不一定,有可能70歲就沒了。所以通過大數(shù)據(jù)得到了一個模型,只是一個統(tǒng)計模型,它不代表某一個個例的實際情況。所以我們說對于某一個電池包來說,這個安時容量如果用模型來估算它的壽命,有很大的問題。我曾經(jīng)看過一個國外的很著名的廠家他做的4季工況實驗,一個人開車上下班,買東西一個實驗,連續(xù)模擬春夏秋冬四季,大概做了半年多,把電池包做老化了。他做一段時間,把它的參數(shù)測驗,做一段時間,把參數(shù)測一遍,我們做完之后,他把它的電阻給我們看,有的隨著電池老化,電阻是往上走的,有的是平的,不變,有的先往下,后往上,還有的是先往上,后往下,什么情況都有,根本沒有統(tǒng)計規(guī)律。所以如果拿一個統(tǒng)計規(guī)律的東西,來確定某一個電池它的特性,這個東西就不靠譜了。
我們現(xiàn)在可以做到什么程度,這是我們動態(tài)估算的例子。最上面的是電流的變化,中間是電壓的變化,下面的圖就是車子開開停停,停的時間,任意的一個工況,看我們在線估算的能力。這是一個40安時的電池,可以看到開始是40安時,在估算過程中安時容量有一定的抖動,但是最大的是多少,是0.7個安時,最后我們算出來誤差是2%。光有這個還不夠,因為它只能證明知道安時容量可以估得很準(zhǔn),另外一個實驗,假設(shè)起始容量我們不知道,可能不是40安時,而是30安時,它慢慢的接近40安時了。為什么沒有一步跳到40安時,因為我們限制了它的步長,每次只能跳5%,就是兩個安時,跳了幾步才可以跳上去,要不然是一步跳上去。從這個實驗可以看出來,我們說在線估算是有糾錯能力的。
另外一個,剛才從30安時開始,假設(shè)容量還是不知道,它的起始是50安時,我們看它跳幾步之后,也跳到40安時了,說明我們從兩個方向都具有很強(qiáng)的糾錯能力。最后我們要講一下為什么要估算SOP,我上個月參加一個會議,很多人就在講,我們需要一級防護(hù)、二級防護(hù),要保護(hù)電池。但是有可能使車在高速公路上就掛了。很危險。后來我實在有點忍不住,我跟他們說,這些保護(hù)都是需要的,但是保護(hù)是備而不用的。如果你用了保護(hù),說明你的東西出問題了。我們?yōu)槭裁葱枰肧OP,有兩個作用,第一個限制功率,保護(hù)電池。第二個,充分發(fā)揮電池的潛力,比方說很多國產(chǎn)的車,BMS為了保護(hù)電池,明明電池可以輸出50千瓦,你只讓它輸出40千瓦,是保護(hù)了電池,可是犧牲了10千瓦,這10千瓦對于你的動力性能來說就是很重要的。充電也是一樣,假如說當(dāng)你剎車的時候,能量回收的時候,它可以吸收50千瓦的功率,你只讓吸收40千瓦的功率,你的效率就要降低,所以精確的SOP也是很重要的。這是一個實例,我們稍微看一下,當(dāng)時估算的SOC是10%,我們測了三個電壓,一個是最大的電壓,一個是平均電壓,一個是最低電壓。車在路上熄火了,我們最低電壓是2.7伏。它低于這個電壓,我們車立刻就停車了。保護(hù)電路工作了。下面看靜置之后,均衡性有沒有問題,我們看最高和最低電壓,對應(yīng)的SOC誤差1.5%,我們說這個電池是均衡的,只不過到了最后它承受不了,有一個電池突然電壓掉下去了。這個就是我們計算出來的SOP,我們在這個地方可以看出來,突然加速,它超過了我們設(shè)定的線(SOP),所以車停住了。
下面我們再講一個修復(fù)均衡的例子,這個就是前面我講的兩輛車,一開始不是我做的,我是過去修正它的算法的。因為這兩輛車,SOC誤差很大,我把算法一改,最后開了一段時間以后,SOC不均衡從45%下降到3%,說明我們的均衡非常有效。由于時間關(guān)系,就講到這里,謝謝大家。
下面我們來看,我們國家做BMS的算法和國外大概差距有多大,從研發(fā)方面來講,GM在2008年有了磷酸鐵鋰的算法。國內(nèi)我查了一下資料,大概2009年開始,有很多文章,就開始談?wù)摿姿徼F鋰的SOC估算,但是到現(xiàn)在為止沒有一個能夠?qū)嶋H應(yīng)用,為什么?第一個,它缺了一項,就是我前面講的滯回電壓,所以它的模型是不夠準(zhǔn)的,差了一項,差了一個物理量,物理模型有問題。第二個,所有的有關(guān)于SOC的文章,都沒有講到一個很重要的東西-糾錯,都只是講精度,沒有講如果我的起點錯了,如果我的容量有點誤差,如果我的安時容量有點誤差,我能不能保持這個精度,沒有人談這個事情??墒沁@個在我們做汽車方行業(yè),這些都是真實存在的,電流不可能100%準(zhǔn),容量不可能100%準(zhǔn),起點也不可能永遠(yuǎn)保持準(zhǔn)的。遇到這種情況我們怎么辦?如果查我們國家大專院校寫的文章,就沒有人談這個事情。完全不考慮出錯,怎么能上車?
2009年,GM在沃蘭達(dá)上面實現(xiàn)了對安時容量實時在線估算,今年我參加了幾個活動,有一些很著名的學(xué)校和著名的單位提到,我們現(xiàn)在在線估算有困難,要等兩年,用大數(shù)據(jù)估算。其實大數(shù)據(jù)估算也是一個統(tǒng)計的,對于某一個車來說,對于某一個電池組來說,大數(shù)據(jù)還是算不出來的。
我們在2011年的時候,已經(jīng)成功地將這個算法的運算量減少了10倍,用很便宜的CPU就可以實現(xiàn)整個算法的估算。國內(nèi)現(xiàn)在看一些文章,說運算量太大,我們現(xiàn)在用不了。2012年的時候,我們成功實現(xiàn)了對整個電池包狀態(tài)的估算,國內(nèi)我看了一篇文章,很著名的高校在2013年就提出來了,用開路電壓來比較SOC,估算SOC,但是整個磷酸鐵鋰電池,我們只要看Voc差幾個毫伏就可以了,但是我們知道,差一個毫伏可能差10%,差兩個可能差20%。所以你光比較Voc不比較SOC,這個里面問題很大,文章里面從頭到尾沒有一個SOC的圖。所以從這里我們可以看出來,實際上國內(nèi)國外起點都差不了一兩年,可是經(jīng)過了四五年、五六年之后,我們可以發(fā)現(xiàn)差距越來越大。
國內(nèi)外對于測試的要求,差距也是很大的,像國標(biāo),他說我們只要測兩個點,一個點選在SOC,高于80%。另外一個點選在SOC小于30%,如果在這兩個點SOC的誤差小于10%,就算是通過了,在美國我們怎么做的,是找工況,工況一直從100%一直放,放到什么時候,放到電壓接觸到了你的最低的允許的電壓。像一般美國電池最低電壓定義在2.7伏,我們一直放,放到2.7伏停下來。那個時候SOC只有1%左右。
就工況來說,剛才給你們看了兩個例子,用手畫的線,這個東西實際上根本找不著??墒窃诿绹?,美國把所有的工況,有可能出問題的工況全部搜集起來,建立一個數(shù)據(jù)庫,然后對算法進(jìn)行仿真。像當(dāng)時沃蘭達(dá)收集了四五十個工況,這是有可能導(dǎo)致問題的工況,一l有可能使SOC發(fā)生偏差的工況,我們?nèi)占饋?,大概四五十個。我們都是下午下班之前,讓計算機(jī)自己連夜進(jìn)行運算,第二天早上,我們工作的時候,大家都坐在一起來看SOC的誤差是多少,都是這樣確定的,所以跟國內(nèi)手畫的直線差別很大。
前面講的SOC,現(xiàn)在講SOP和SOH,SOH國內(nèi)一般都是用查表,比如電壓低于3.3伏3.2伏,把電流限制一下,低于多少伏再限制一下,低于3.0伏就斷了。老化有兩個方法,一個方法就是我前面提到的,想用大數(shù)據(jù)估算或者安時用量。還有一個方法,建立一個數(shù)學(xué)模型,這個模型可以說是一個計算公式,當(dāng)有很多的老化數(shù)據(jù)的時候,根據(jù)這個數(shù)據(jù)找出老化的系數(shù)。這個東西有一個問題,因為這個老化,得到的公式實際上是一個統(tǒng)計數(shù)據(jù),不代表一個電池老化過程,就比方說我們說我們中國人的平均壽命,假如說是80歲,但是具體到某一個人,你能活多少歲,正好80歲就沒了嗎?也不一定,有可能70歲就沒了。所以通過大數(shù)據(jù)得到了一個模型,只是一個統(tǒng)計模型,它不代表某一個個例的實際情況。所以我們說對于某一個電池包來說,這個安時容量如果用模型來估算它的壽命,有很大的問題。我曾經(jīng)看過一個國外的很著名的廠家他做的4季工況實驗,一個人開車上下班,買東西一個實驗,連續(xù)模擬春夏秋冬四季,大概做了半年多,把電池包做老化了。他做一段時間,把它的參數(shù)測驗,做一段時間,把參數(shù)測一遍,我們做完之后,他把它的電阻給我們看,有的隨著電池老化,電阻是往上走的,有的是平的,不變,有的先往下,后往上,還有的是先往上,后往下,什么情況都有,根本沒有統(tǒng)計規(guī)律。所以如果拿一個統(tǒng)計規(guī)律的東西,來確定某一個電池它的特性,這個東西就不靠譜了。
我們現(xiàn)在可以做到什么程度,這是我們動態(tài)估算的例子。最上面的是電流的變化,中間是電壓的變化,下面的圖就是車子開開停停,停的時間,任意的一個工況,看我們在線估算的能力。這是一個40安時的電池,可以看到開始是40安時,在估算過程中安時容量有一定的抖動,但是最大的是多少,是0.7個安時,最后我們算出來誤差是2%。光有這個還不夠,因為它只能證明知道安時容量可以估得很準(zhǔn),另外一個實驗,假設(shè)起始容量我們不知道,可能不是40安時,而是30安時,它慢慢的接近40安時了。為什么沒有一步跳到40安時,因為我們限制了它的步長,每次只能跳5%,就是兩個安時,跳了幾步才可以跳上去,要不然是一步跳上去。從這個實驗可以看出來,我們說在線估算是有糾錯能力的。
另外一個,剛才從30安時開始,假設(shè)容量還是不知道,它的起始是50安時,我們看它跳幾步之后,也跳到40安時了,說明我們從兩個方向都具有很強(qiáng)的糾錯能力。最后我們要講一下為什么要估算SOP,我上個月參加一個會議,很多人就在講,我們需要一級防護(hù)、二級防護(hù),要保護(hù)電池。但是有可能使車在高速公路上就掛了。很危險。后來我實在有點忍不住,我跟他們說,這些保護(hù)都是需要的,但是保護(hù)是備而不用的。如果你用了保護(hù),說明你的東西出問題了。我們?yōu)槭裁葱枰肧OP,有兩個作用,第一個限制功率,保護(hù)電池。第二個,充分發(fā)揮電池的潛力,比方說很多國產(chǎn)的車,BMS為了保護(hù)電池,明明電池可以輸出50千瓦,你只讓它輸出40千瓦,是保護(hù)了電池,可是犧牲了10千瓦,這10千瓦對于你的動力性能來說就是很重要的。充電也是一樣,假如說當(dāng)你剎車的時候,能量回收的時候,它可以吸收50千瓦的功率,你只讓吸收40千瓦的功率,你的效率就要降低,所以精確的SOP也是很重要的。這是一個實例,我們稍微看一下,當(dāng)時估算的SOC是10%,我們測了三個電壓,一個是最大的電壓,一個是平均電壓,一個是最低電壓。車在路上熄火了,我們最低電壓是2.7伏。它低于這個電壓,我們車立刻就停車了。保護(hù)電路工作了。下面看靜置之后,均衡性有沒有問題,我們看最高和最低電壓,對應(yīng)的SOC誤差1.5%,我們說這個電池是均衡的,只不過到了最后它承受不了,有一個電池突然電壓掉下去了。這個就是我們計算出來的SOP,我們在這個地方可以看出來,突然加速,它超過了我們設(shè)定的線(SOP),所以車停住了。
下面我們再講一個修復(fù)均衡的例子,這個就是前面我講的兩輛車,一開始不是我做的,我是過去修正它的算法的。因為這兩輛車,SOC誤差很大,我把算法一改,最后開了一段時間以后,SOC不均衡從45%下降到3%,說明我們的均衡非常有效。由于時間關(guān)系,就講到這里,謝謝大家。