电池管理系统国内外研究现状

电池管理系统国内外研究现状

国外电池管理系统研究现状

国外在电动汽车的发展与研究上，相对国内起步较早。在外国的高校与研究机构中，针对电池管理系统中的部分功能，如SOC、SOH的计算[16-20]进行了大量的研究，针对整个系统的研究还比较的少，BMS的研究主要集中在汽车相关企业中。特别是近年来一些大型汽车生产制造商以及汽车零配件供应商针对各类型的电池进行深入的研究与探索，对电动汽车及其动力电池做了大量具有针对性的试验，取得了一系列研究成果，并成功商业化生产了一系列BMS。这些企业针对电池建立了适应性很强的通用电池模型，以及针对各类型电池也建立了适用范围有限的复杂电池模型，促成了动力电池及其关键材料的进步并成功量产了满足电动汽车性能要求的动力电池，一些公司已经成功开发了适用于电动汽车的电池管理系统[21-22]。其中比较有代表性的电池管理系统有：来自德国的Mentzer Electronic GmbH和Werner Retzlaff为领导的团队开发的BADICHEQ系统；还有同样来自德国的B.Hauck设计的BATTMAN系统；日本丰田汽车生产的Pruis混合动力电动汽车上所使用的电池管理系统；以及近年来风靡全球的美国电池汽车制造商特斯拉纯电动汽车上所使用的电池管理系统。日本青森工业研究中心长期以来一直致力于 BMS 的实际应用；美国 Villanova 大学和 US Nanocorp公司共同开发适用于各种电池类型的 SOC 模糊逻辑预测。

国内电池管理系统研究现状

国内在电动汽车的起步相对国外较晚，但是发力更猛，目前，国内致力于电池管理系统研究工作的企业、研究所以及高校有很多，已经成功研发出一系列电池管理系统[23-28]。北京交通大学与惠州亿能电子合作开发的BMS成功的应用在08年奥运纯电动大巴上，哈尔滨工业大学和北京理工大学联合成立的哈尔滨冠拓公司研发的BMS被应用在一些国产电动汽车品牌上。但是由于许多关键技术的瓶颈还没有突破，使得已经装车运行的电池管理系统与整车以及所使用的电池之间匹配度不高，偶有新闻报道汽车行驶故障以及安全隐患，使得电动汽车在市场上的口碑不高，因此电池管理系统在国内还有很大的发展空间。下表归纳了国内电池管理系统在发展中所遇到的问题，以及在2020年应当得到改进与发展的突破点。

表1-2 电池管理系统的发展现状与发展规划

Table1-2 Current situation and development plan of battery management system 项目

现状

发展规划 提高估算精度

2015指标 基于安时积分算法的加入各类修正 强制通风管道结构及设计，水冷 脉冲充电方式或三段式充电 被动式均衡

2020指标 基于安时积分算法的加入各类修正 自然风，空调用于散热以及散出热量的再利用

研发可快充的新型材料应用于动力电池 主动均衡

电芯SOC估算 不准确或难以

量产实现 电芯及Pack热管理 充电策略

无管理或简单散热处理 两段式或三段式充电策略 被动式充电均衡

提高电池的安全性记忆延长电池使用寿命 提高电池使用寿命，提高充电速度

延长续航里程

电池模组内均衡