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谢俭:电动汽车关键在电池,电池核心是BMS

谢俭:电动汽车关键在电池,电池核心是BMS

2017-12-27 作者:田禾 来源:新能源汽车网

  2017年12月26日,六安市人民政府与中国沃特玛新能源汽车产业创新联盟(以下简称:沃特玛创新联盟)、深圳市沃特玛电池有限公司,以“绿色物流,光徽未来”为主题,在安徽六安联合举办2017中国(六安)新能源汽车产业高峰论坛。论坛就当前新能源物流车推广应用、技术革新等方面展开深入探讨。

  会上,德国Ulm大学能源转换与存储研究所副所长,终身教授、博士生导师谢俭发表了主题为《高度安全的电池管理和逆变器组合系统》的精彩演讲,提出一种新型的电池管理系统——高度安全的SAX系统。他指出,纯电动车辆电池系统应该在延长电池寿命、延长续航里程、可快速充电等方面下功夫,以满足客户对车辆的性能需求。

  “电动汽车的关键在电池,电池的核心是电池管理系统(BMS)。”谢俭教授表示,电动车的成败取决于电池的续航里程和电池的使用寿命,而作为电池核心的BMS,决定着电池的续航里程和使用寿命。

  谢俭教授认为,BMS的两个重要功能就是SOC测量和电量平衡。其中,电量平衡又分为被动式电量平衡以及主动式电量平衡。

  “被动式电量平衡系统具有控制简单、造价较低、总电量低、电池容量的利用率低的特点,因此被动式平衡实际上是一种过充电保护系统,没有电量平衡功能。”谢俭教授在演讲中指出,主动电量平衡技术可以保障电动车的续航里程并延长电池使用寿命。

  随后,谢俭教授向现场嘉宾详细阐述了5种主动式电量平衡系统,即简单的主动电量平衡系统、使用直流转换器的主动电量平衡系统、使用变压器和Flyback变流器的主动电量平衡系统、SAX电池管理系统(A型)、SAX电池管理+逆变组合系统(B型),并逐一分析了各类系统的特点。谢俭教授指出,简单的主动电量平衡系统造价较低、控制简单,但平衡速度慢;使用直流转换器的主动电量平衡系统平衡速度较快,但平衡电流受转换器限制;使用变压器和Flyback变流器的主动电量平衡系统平衡电流大、平衡速度快,但需使用高压MOSFETs和高频、大电流变压器。由此,前三种系统的弊端显现无疑。

  “SAX电池管理系统具备Mosfets数量相同、无需昂贵的变压器、使用廉价的低压Mosfets、可实现快速电量平衡、关闭后极低的电压、电路出现故障时只影响一个电池(安全性大于普通系统的一万倍)、可通过调节直流链电压大大减小逆变器和电机的损耗、对电池的一致性要求低的优点。”谢俭教授认为,SAX电池管理系统是目前安全性最高的一种电池管理系统。

  相较于普通系统,SAX系统关闭后电压只有3.7V,电流大约只有37A,远远小于额定电流,可以降低事故后的起火危险1万倍以上,同时也大大减少了汽车修理过程中的触电危险。

  最后,谢俭教授从制造商和客户两个角度出发,系统分析了SAX系统的优越性。对于制造商而言,SAX系统具备主动式电量平衡功能,可以快速平衡电量,能源损耗小,低电压谐波,还可以简化系统降低造价,提高生产时的安全性能;对于客户来说,SAX系统可以降低起火危险一万倍,延长电池使用寿命,延长续航里程,可快速充电以及提高维修安全。

  2017年11月,拥有SAX电池管理系统的第二代原型机研发成功,可实现高精确度电池电压测量,校准后误差远小于3mV。毫无疑问,这又是电动车行业的一大技术突破。

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