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为什么我们用这个例子?国标上面写了SOC误差小于10%就可以了,这是行业的标准。这个标准有一个很大的问题,我们看它是怎么给工况的。这是国标给的时间最长的两个工况,一个是80秒,一个是90秒。国标说,你任意选一个工况,连续循环10次,来检查你的SOC,连续循环10次有什么问题,首先我们看曲线全部是笔直的曲线,就是手画的,根本不是实际的工况。第二个最长的90秒,你循环10次是多少秒,900秒,多长时间,15分钟。15分钟SOC变化多少,不到10%,这说明什么问题,假设你电流传感器完全弄错了,测量永远都是零,你的BMS都可以过国标。SOC不变,但是整个变化小于10%,只要你不是太烂,完全不靠谱,你的BMS精度肯定可以通过国标。所以我们说国标给的工况来验证SOC精度,完全没有意义。
再一个精度验证方法,国标要求要把电量全部放光来验证,这当然是一个方法,但是这个方法没有任何实际意义,因为你在路上不可能把电放光。另外,国标还有一个问题,我们做安时积分,需要用到一个表,这个表就是开路电压和SOC关系的表,可是国标从头到尾没有提到这个关系。我在想,靠这样的国标,怎么样才能提高我们的BMS水平,没有办法提高。生产的车再多,国家给的补贴再多,那也只是低水平的重复。大家现在做BMS做都做不赢,做一个卖一个,根本不需要提高水平,所以我说弯道超车永远都只是一个梦。
下面我们来看,我们国家做BMS的算法和国外大概差距有多大,从研发方面来讲,GM在2008年有了磷酸铁锂的算法。国内我查了一下资料,大概2009年开始,有很多文章,就开始谈论磷酸铁锂的SOC估算,但是到现在为止没有一个能够实际应用,为什么?第一个,它缺了一项,就是我前面讲的滞回电压,所以它的模型是不够准的,差了一项,差了一个物理量,物理模型有问题。第二个,所有的有关于SOC的文章,都没有讲到一个很重要的东西-纠错,都只是讲精度,没有讲如果我的起点错了,如果我的容量有点误差,如果我的安时容量有点误差,我能不能保持这个精度,没有人谈这个事情。可是这个在我们做汽车方行业,这些都是真实存在的,电流不可能100%准,容量不可能100%准,起点也不可能永远保持准的。遇到这种情况我们怎么办?如果查我们国家大专院校写的文章,就没有人谈这个事情。完全不考虑出错,怎么能上车?
2009年,GM在沃兰达上面实现了对安时容量实时在线估算,今年我参加了几个活动,有一些很著名的学校和著名的单位提到,我们现在在线估算有困难,要等两年,用大数据估算。其实大数据估算也是一个统计的,对于某一个车来说,对于某一个电池组来说,大数据还是算不出来的。
我们在2011年的时候,已经成功地将这个算法的运算量减少了10倍,用很便宜的CPU就可以实现整个算法的估算。国内现在看一些文章,说运算量太大,我们现在用不了。2012年的时候,我们成功实现了对整个电池包状态的估算,国内我看了一篇文章,很著名的高校在2013年就提出来了,用开路电压来比较SOC,估算SOC,但是整个磷酸铁锂电池,我们只要看Voc差几个毫伏就可以了,但是我们知道,差一个毫伏可能差10%,差两个可能差20%。所以你光比较Voc不比较SOC,这个里面问题很大,文章里面从头到尾没有一个SOC的图。所以从这里我们可以看出来,实际上国内国外起点都差不了一两年,可是经过了四五年、五六年之后,我们可以发现差距越来越大。
国内外对于测试的要求,差距也是很大的,像国标,他说我们只要测两个点,一个点选在SOC,高于80%。另外一个点选在SOC小于30%,如果在这两个点SOC的误差小于10%,就算是通过了,在美国我们怎么做的,是找工况,工况一直从100%一直放,放到什么时候,放到电压接触到了你的最低的允许的电压。像一般美国电池最低电压定义在2.7伏,我们一直放,放到2.7伏停下来。那个时候SOC只有1%左右。
就工况来说,刚才给你们看了两个例子,用手画的线,这个东西实际上根本找不着。可是在美国,美国把所有的工况,有可能出问题的工况全部搜集起来,建立一个数据库,然后对算法进行仿真。像当时沃兰达收集了四五十个工况,这是有可能导致问题的工况,一l有可能使SOC发生偏差的工况,我们全收集起来,大概四五十个。我们都是下午下班之前,让计算机自己连夜进行运算,第二天早上,我们工作的时候,大家都坐在一起来看SOC的误差是多少,都是这样确定的,所以跟国内手画的直线差别很大。
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