助續(xù)航一臂之力：解析電池管理BMS與SOC精度

一、能量管理

首先，我們考慮一下能量分配，在SOC從整個100%到零或者說整個電池能量管理過程可以分解為：上下兩段留存的不可用能量(純電動汽車上下留余更多一些)、可用能量、SOC誤差、調(diào)節(jié)電池溫度所需要的能量、容量下降的補(bǔ)償、插電式混合動力汽車的CS緩沖區(qū)(純電動沒有這段)。　

我們所說的能量管理，是嚴(yán)格使用以上的能量區(qū)隔，給消費(fèi)者一個比較均一化的體驗(yàn)。以下圖為例，是全分隔，把SOC直接對應(yīng)一個里程。續(xù)航里程和SOC密切相關(guān)，SOC不等于實(shí)際續(xù)航里程。SOC從100%到50%一定比SOC從50%到0跑的路程長。因?yàn)镾OC越少，電池能量消耗越快。

續(xù)航里程其實(shí)是一個很有意思的事情，因?yàn)楸旧砭褪且粋€復(fù)雜的函數(shù)，用P-diagram來表達(dá)的話，大概如下：

可控部分主要是SOC、功率限值和溫度管控的算法；擾動部分主要是車輛參數(shù)、道路環(huán)境(工況)，駕駛員的駕駛習(xí)慣和SOC的估算誤差。

還有一部分沒寫：比如夏季和冬季系統(tǒng)性的差異，包括HVAC的功率對整個能量的使用。

以下的數(shù)據(jù)是一個實(shí)測的例子，展示出來是一個變動的情況。

溫度的差異太巨大了

BMS中SOC的估算精度，對車輛的續(xù)航里程影響很大，特別是純電動汽車，估算精度差異越大，越容易讓用戶感受到里程焦慮；如果出現(xiàn)系統(tǒng)性的計(jì)算差錯導(dǎo)致用戶沒電推車回家或者叫個牽引拖車，這事就大了。

二、SOC精度

國家千人計(jì)劃特聘專家林健博士撰寫的《深度分析SOC精度驗(yàn)證方法》一文中寫道，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，通過采集實(shí)際的電池工況之后，通過實(shí)驗(yàn)臺架來進(jìn)行對比，模型糾錯(核算Ah和功率限值)等。

說點(diǎn)個人看法，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(tǒng)，對外圍的延伸的控制內(nèi)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(tǒng)、控制驅(qū)動系統(tǒng)和負(fù)載系統(tǒng)的權(quán)限。林健博士強(qiáng)調(diào)的OCV與SOC的關(guān)系，在LFP體系下不大好用。實(shí)際測試出來的大概是一個精度表格，籠統(tǒng)的講有些難度。

簡單來說，BMS的精度做高一些，可以開出多一些窗口，不過也就是5%的區(qū)別。由于外部的原因造成的續(xù)航里程的差異，比這個來的大，所以SOC的精度多少是個合理值，值得我們思量。管理客戶期望很重要，只能報(bào)少一些，不能報(bào)多一些，所以現(xiàn)階段小電池的純電動汽車使用體驗(yàn)很糟糕，也是大家拼命往50度以上湊的主要原因。