現階段容量較小電池的純電動(dòng)汽車(chē),有很多用戶(hù)反映使用體驗很糟糕,那么我們就來(lái)討論兩個(gè)與之相關(guān)的議題:電池能量管理(BMS)和荷電狀態(tài)(SOC)的精度,看看這兩個(gè)東西怎樣才能助續航一臂之力。
一、能量管理

首先,我們考慮一下能量分配,在SOC從整個(gè)100%到零或者說(shuō)整個(gè)電池能量管理過(guò)程可以分解為:上下兩段留存的不可用能量(純電動(dòng)汽車(chē)上下留余更多一 些)、可用能量、SOC誤差、調節電池溫度所需要的能量、容量下降的補償、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的CS緩沖區(純電動(dòng)沒(méi)有這段)。
我們所 說(shuō)的能量管理,是嚴格使用以上的能量區隔,給消費者一個(gè)比較均一化的體驗。以下圖為例,是全分隔,把SOC直接對應一個(gè)里程。續航里程和SOC密切相 關(guān),SOC不等于實(shí)際續航里程。SOC從100%到50%一定比SOC從50%到0跑的路程長(cháng)。因為SOC越少,電池能量消耗越快。

續航里程其實(shí)是一個(gè)很有意思的事情,因為本身就是一個(gè)復雜的函數,用P-diagram來(lái)表達的話(huà),大概如下:
可控部分主要是SOC、功率限值和溫度管控的算法;擾動(dòng)部分主要是車(chē)輛參數、道路環(huán)境(工況),駕駛員的駕駛習慣和SOC的估算誤差。
還有一部分沒(méi)寫(xiě):比如夏季和冬季系統性的差異,包括HVAC的功率對整個(gè)能量的使用。

以下的數據是一個(gè)實(shí)測的例子,展示出來(lái)是一個(gè)變動(dòng)的情況。

溫度的差異太巨大了

BMS中SOC的估算精度,對車(chē)輛的續航里程影響很大,特別是純電動(dòng)汽車(chē),估算精度差異越大,越容易讓用戶(hù)感受到里程焦慮;如果出現系統性的計算差錯導致用戶(hù)沒(méi)電推車(chē)回家或者叫個(gè)牽引拖車(chē),這事就大了。
二、SOC精度
國家千人計劃特聘專(zhuān)家林健博士撰寫(xiě)的《深度分析SOC精度驗證方法》一文中寫(xiě)道,DVP需要對BMS從SOC100%到不可用范圍(5%)都要進(jìn)行對比,在工況下,通過(guò)采集實(shí)際的電池工況之后,通過(guò)實(shí)驗臺架來(lái)進(jìn)行對比,模型糾錯(核算Ah和功率限值)等。

說(shuō)點(diǎn)個(gè)人看法,所有的東西,都是在一定工況、溫度和使用條件下的精度,要求越高的系統,對外圍的延伸的控制內容也就越多,所以BMS的算法就越需要直接 和VCU進(jìn)行聯(lián)系,獲取控制HVAC系統、控制驅動(dòng)系統和負載系統的權限。林健博士強調的OCV與SOC的關(guān)系,在LFP體系下不大好用。實(shí)際測試出來(lái)的 大概是一個(gè)精度表格,籠統的講有些難度。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),BMS的精度做高一些,可以開(kāi)出多一些窗口,不過(guò)也就是5%的區別。由于外部的原因 造成的續航里程的差異,比這個(gè)來(lái)的大,所以SOC的精度多少是個(gè)合理值,值得我們思量。管理客戶(hù)期望很重要,只能報少一些,不能報多一些,所以現階段小電 池的純電動(dòng)汽車(chē)使用體驗很糟糕,也是大家拼命往50度以上湊的主要原因。 |