2012年1月5日、6日，“2011全球新能源汽車大會”將在北京國際飯店盛大開幕。本次盛會將匯集國內(nèi)政、產(chǎn)、學(xué)、研各界頂尖專家代表，以及美、日、韓、歐等多國駐華大使館官員共計500人，共商全球新能源汽車行業(yè)的熱點話題。以下是丹麥鋰平衡公司中國區(qū)首席代表李旭的發(fā)言全文。

丹麥鋰平衡公司中國區(qū)首席代表李旭：各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來賓，大家下午好!非常感謝第一電動網(wǎng)搭建這么一個好的平臺，有機會可以跟大家一起分享相關(guān)的技術(shù)，同時，上午和下午聽了各位的報告，也學(xué)習(xí)到整個新能源領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和新的知識。

我來自于丹麥鋰平衡公司，我今天報告的題目是“電池與管理技術(shù)”，我的報告內(nèi)容分幾項，第一，何為電池管理系統(tǒng);第二，電池管理市場的分析;第三，BMS性能和技術(shù)發(fā)展挑戰(zhàn)。接著是應(yīng)用案例，最后一部分介紹的是鋰平衡公司的技術(shù)。我叫李旭，來自丹麥鋰平衡公司，今天主要的目的是跟大家一起探討一下電池管理系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。

何為電池管理系統(tǒng)?我們大家都知道，在座的各位也都是專家，電池成組越來越大，包括鋰電池，最近看報道也經(jīng)常會有各種事故出現(xiàn)，比如說安全性、比如說爆炸，這樣就需要有一套管理體系來管理它，使它能正常運營，確保電池組包括電池芯操作安全可靠，最大化地發(fā)揮它的性能。目前，BMS從硬件架構(gòu)來看，一般是包括三種結(jié)構(gòu)，第一種是獨立盒式的，是把各種散板連接在一起的。第二種是散板與電池組集成構(gòu)成電池包;第三種是多個分布式的。

電池管理，在鋰電池需要有一個管理體系，主要是監(jiān)控和管理單體電池的充電放電，包括對溫度的控制，同時提供一些信息接口來與其他外設(shè)設(shè)備進行信息的互動。這里面比較關(guān)鍵的幾項因素，其中一項是，因為我們知道鋰電池作為過充、過放是非常敏感的，這樣的平衡系統(tǒng)主要是為了保障電池組在合理的工作范圍內(nèi)進行工作，從而延長工作使用壽命，這是第一個目標(biāo)。

第二是性能。電池隨著它使用的時間增長，性能勢必會下降，比如我們舉一個很簡單的例子，比如一臺車在路上跑的時候，你會發(fā)現(xiàn)四個輪胎的磨損程度不一樣，怎么樣才能保證輪胎的壽命延長呢?我們需要來回調(diào)整輪胎，做四輪定位。BMS也是，通過對電池電芯均衡功能，提高電池的容量。鋰電池因為它是動力設(shè)備，它需要跟其他的外部設(shè)備進行銜接，外部通信和本身的通信十分必要，它要保證外部的接口、包括狀態(tài)的控制等等管理的功能。這是我們當(dāng)時在德國2000年底做的實驗，這是我們當(dāng)時的實驗數(shù)據(jù)，橫軸是時間，縱軸左側(cè)是溫度，右側(cè)是外載電壓，當(dāng)它達(dá)到50安培的時候，溫度會迅速上升引起爆炸，這是我們當(dāng)時做的一個實驗。所以說，BMS的保護功能是比較重要的。正常的電芯，最高不能高于3.7伏，最低不能低于2.3伏，超過了3.7伏，我們稱之為過充，會造成電池的爆炸，電池的燃燒，如果低于這種2.3伏，會引起電池的損壞，包括降低它的容量。所以，BMS在這里面它會來對這種過充和過放現(xiàn)象進行監(jiān)控的話，進行緊急的應(yīng)急處理，比如說減少負(fù)載的輸出，包括切斷充電器和電池組的連接，由于涉及到過熱的問題，會啟動制冷設(shè)備進行降溫。

剛才講了這么多，BMS到底是個什么呢?BMS實際上最主要的幾項功能是，第一，它要檢測電池組的電壓和電流，同時，檢測電芯的電壓和溫度。包括對SOC、SOH進行估算，同時對電芯之間進行均衡，包括跟其他的數(shù)據(jù)進行接口�？偨Y(jié)一下BMS的特點和優(yōu)勢，第一點它要做到保護功能，通過避免過充電、過放電、包括短路、高溫、低溫保護，包括絕緣的檢測，來提高電池組的安全性和可靠性。第二，需要通過對放電倍率的控制、對電芯均衡的控制、再生電流的控制，包括優(yōu)化充電算法，這種選擇來提高容量，縮短充電時間，剛才大家提到了快充這種技術(shù)。同時，我要延長電池的使用壽命。管理是通過軟件的方式，進行數(shù)據(jù)的接口和交互，跟主體設(shè)備進行交互，包括進行顯示。這是電器的一個安裝示意圖，這里面實際上我們在底下可以看到，LMU可以檢測電池的溫度。這個圖主要說明什么呢?電池因為在充電過程中，如果大電流的話會對電池的損害非常大，那么在充電過程中，我們需要提供一個預(yù)充的電路，達(dá)到一定電壓之后，調(diào)整到主充電功能里進行充電，保證它不損害電池。

第二部分，我們講一下電池管理系統(tǒng)的市場分析，實際上目前，它是分成四個層面，比如說電動工具使用鋰電池，筆記本電池和手機電池也使用鋰電池，包括工業(yè)設(shè)備也使用鋰電池，關(guān)鍵是汽車也使用鋰電池。這些鋰電池對BMS的要求都是不一致的。這也是BMS當(dāng)時發(fā)展的情況，我們在手機這塊，最開始他只提供到保護，避免鋰電池過壓，當(dāng)達(dá)到小于45伏的時候，可能需求又變了，我會要求它是不是給我保護一下溫度，不要過熱，因為過熱以后會引起爆炸現(xiàn)象，包括SOC、SOH的估算。當(dāng)進到高壓的時候，怎么跟充電機連接，當(dāng)汽車級的時候，要求就更多了，最關(guān)鍵的是一個要保證安全性，然后我們才談到可靠性的問題，沒有安全是涉及不到可靠的。安全這一塊我們需要有多重安全保護，比如說電壓溫度測量冗余設(shè)計，同時需要有軟件框架結(jié)構(gòu)，需要對所有的參數(shù)進行配置。這個軟件一般是基于ISO26262的標(biāo)準(zhǔn)進行開發(fā)的，當(dāng)然還有實現(xiàn)開路的電壓測試，相關(guān)的一些驗證，剛才劉教授也提到了一些標(biāo)準(zhǔn)，實際上標(biāo)準(zhǔn)跟這個認(rèn)證也是類似的，包括有一個好的性價比。

技術(shù)的發(fā)展，實際上這里面BMS一個關(guān)鍵的技術(shù)是均衡，我們知道決定一個電池組容量的時候，不是最高的，可能是某一個最低的單體電池的容量，怎么讓其均衡，同時在充電過程中要保持充電的穩(wěn)定性、一致性，這是一個均衡的問題。當(dāng)然，現(xiàn)在流行兩種，一種是主動均衡，一種是被動均衡。被動均衡現(xiàn)在用的比較多，基本上是采用放電，通過電阻來放電，是在放電的過程中。主動均衡是在模塊與模塊之間怎么樣進行能量的轉(zhuǎn)移，在充電和放電過程最好都能使用。主動均衡目前面臨著比較大的一個挑戰(zhàn)，就是我怎么確定合理的能量流動的方程式，包括怎么考慮到模塊之間能量的轉(zhuǎn)移，包括成本是如何控制的。

下面給介紹幾個比較成功的案例，這實際上是美國一個公司開發(fā)的街道清潔車的項目，是世界上第一臺通過鋰電池供電的真空清掃設(shè)備。第二臺是我們給Toyoty做的，他的工作環(huán)境是在零下25—30度，對電池管理系統(tǒng)要求非常嚴(yán)格。像這種翻斗車項目，我只是給大家展示一下，如果感興趣的話，我們會下再來探討。鋰平衡去年在歐洲做了140個項目，鋰平衡的產(chǎn)品系列主要分幾種，一個是可擴展的，一個是盒裝的，當(dāng)然還有一些充電器、開關(guān)，還有一個傳統(tǒng)的PC軟件，通過這個軟件來控制IBS。當(dāng)然，我們知道BMS是一個比較綜合的體系，如果在進行管理的過程中，我們需要通過硬件的手段來解決，更主要的還是通過軟件，實現(xiàn)二者的結(jié)合，怎么更好的設(shè)置這些產(chǎn)品，包括讓它發(fā)揮最好的作用，這個軟件是非常關(guān)鍵的。

BMS目前鋰平衡最新版本已經(jīng)做到了5.7，改進預(yù)充電功能，提高更精確的操作，同時提供均衡處理，目前能做到的是1000伏。這也是我們目前得到的一些認(rèn)證，2009年我們獲得了歐洲的進步獎，2010年我們獲得了創(chuàng)新比賽的亞軍，當(dāng)然，我們還得到了其他的驗證。我在這里強調(diào)一下，BMS很重要，如果離開了BMS，我們的鋰電池動力汽車就可能會出現(xiàn)一些災(zāi)難。這就是我的演講，謝謝大家!