1月12日由连线新能源（NElinked）主办、西安诺万电子科技有限公司协办的2019中国新能源汽车电池管理（BMS）先进技术论坛在上海IBP国际会议中心成功举行，近四百人齐聚本次论坛，会议现场气氛十分热烈。

论坛上，来自西安诺万电子、汉腾汽车、深圳科列、上海先起、恩智浦NXP、电咖汽车以及中汽研的行业技术专家先后为大家分享了电池管理领域的先进经验。

自汉腾汽车的林健博士，他为大家带来了《关于BMS国标中SOC和SOP精度测试的探讨》主题分享。他对国标提出了关键性的指标和提法，表达了自己的研究以及看法。

以下为林健博士的演讲速记内容：

今年8、9月份的时候，在网上公布了一个国家的897BMS推荐性的标准，对于征求意见稿，很多人都发表了很多意见，我们公司也写一些意见反映给编写组，后来编写组发了一个PPT，关于《电动汽车电池管理系统技术条件》标准草案内容修订说明，有些意见在采纳，很多意见是没有被采纳的，但是我觉得它里面有一些关键的地方，还是有不少的问题，之前我也写过一篇文章，网上可以搜一下，发表之前写的。现在我和大家分享我对这个PPT的个人看法。

关于国家标准，我在百度上搜了一下。 什么是国家标准呢？国家标准应该是强制性或者推荐性的标准，它要保障人身健康和生命财产安全、国家安全等等，但首先是要保障人的安全，但是我觉得BMS肯定是直接关系到电池的安全，既然关系到电池的安全，它肯定要关系到人的安全，国家提出来要这个制定标准，这个国家标准有没有考虑人的生命安全呢？我觉得它完全没有考虑。为什么？因为它的所有的从头到尾，在SOX方面，所有的东西只考虑一个问题，新电池理想状态。这个东西和实际相差太远，而且有些概念都是不够正确的，所以我说希望它的一大缺陷就是没有对BMS在电池的整个生命周期里面提出任何要求。

另一大缺陷，只考虑安时积分，其他的一律不考虑，这个和国际上的流行趋势背道而驰。大家可能会说，我们大家基本上都是用安时积分，但是你可以设定一个最低的要求，比方说现在的标准是最低要求，你应该提出一个更高的推荐性的要求。起码达到这个要求，建议达到更高的标准。这是反馈的PPT。有人已经提出意见说了，国标考虑到精度，但没有考虑到鲁棒性，因此建议加强鲁棒性的相关说明，国标编写组的处理方式不采纳。

我们知道，BMS的核心是什么？不是一级防护、二级防护、三级防护，如果你的防护被用到的话，说明你的BMS出问题了，就像你们家放一个楼道里面的灭火器，这个灭火器是用来救火的，不是防护的。如果灭火器被用了，说明你们家已经失火了。一到三级防护都是为那个防护做准备的。应该来说最关键的是所有的防护都不能被使用，任何的防护使用了，说明你的BMS要出问题了。所以说BMS最核心应该是算法，保证所有的防护不会被启动。

作为一个算法，如果大家如果是学控制的都应该知道，一个算法的好坏有两个标准，第一个标准就是它的精度，第二个标准就是它的鲁棒性。也就是要考虑它的纠错能力。如果我错了，怎么纠正过来？这是必须要考虑的。所以国标只考虑精度，不考虑鲁棒性，国标拒绝采纳，所以它根本都没有涉及BMS的核心。刚才大家提了很多问题，问了侯雷总电池老化之后，SOC怎么办？都要靠鲁棒性解决，鲁棒性不解决，这些问题都解决不了。所以这是它非常大的缺陷。

这是另外一张PPT，它对系统的总电压，系统电池的电压、电流都提出了很多要求。国标这个要求，比2011版本的要求有所降低，但是我觉得这个要求不是该国标提出来的，你可以对SOC提出要求，为了达到SOC你供应商想，我要达到SOC我怎么样选我的电流传感器，怎么样选我的电压传感器，这是供应商应该做的事情，而不是国标，国标应该给性能指标，而不是给测量指标，所以我觉得它有点越界了。

有人提出来，新增SOE、SOH，这个东西也被拒绝了。最简单的SOH，还是需要的，尽管不精确，估一个大概，比什么也不估强。不管SOH是不对的。什么样的情况都不管SOH。新电池最多用1-2年，就要出问题了。还有一个对电压、电流，尤其对总电压，现在很多人用总电压专门测一次，因为电压很高，大家采用分压，电阻精度会要求很高。另外一个方法，不用高精度电阻，也不用专门测电压，总的电压等于分电压之合，分电压测得很准，加起来也是总电压，所以这个要求完全没有意义。

SOX的估算精度，国标有几个测试方法，但是SOC估算精度相当于一个强制性要测量的。其他的SOH、SOP均衡都不是强制性的。我是提了一个意见，因为国标写的是从10度、25度、40度测量精度，这个范围太小了，我们做冬季标的实得是找零下20度，我们公司现在把车开到黑河去了，如果按国标就不用去了。上海差不多不到10度，根本没有必要往那儿跑。我们建议低温应该考虑，所以增加了一个-20度。但是SOC的测量范围还是没有提及。我们提出了增加温度范围，数量1就肯定是我提的，决定是不采纳。

还有一个SOC累计估算精度，测量的目的是什么？PPT写得很清楚，测量的目的是测量安时积分精度，不考虑电池老化及可用容量的变化。目的就是只考虑安时积分，其他的都不考虑。不考虑电池老化，也就是电池一、两年之后，如果有任何变化我都不管。安时容量变化，如果温度变了，它也不管，这就非常没有意义。用安时积分计算SO。分子是时间乘以电流的变化，除上分母总的安时容量。如果你安时容量变化不考虑、老化不考虑，你这个误差测量什么东西？你不是测量SOC的误差，是测量电流传感器的精度。电流传感器的精度不需要你测，我买一个，供应商就告诉我了。而且，你也对它的精度也提出了明确的要求。所以，所谓计算SOC累积误差变得非常没有意义。

其次，在做SOC累积测试前，先把电池静置60分钟。然后，从SOC80%放电到30%。再静置60分钟。然后再把它充回去。我当时提了一个意见，是关于静置：如果我知道起点数据，这里再一静置，我就知道误差是多少了。充回去，等于给了别人一个校准的时间。国标说，这样的循环连续做十次，你如果连续做十次，跟我做一次有什么区别？没有区别。所以我建议取消静置，他说不取消，但是不允许修正。我告诉大家一个方法，既可以修正，又让它顺利过关。比如，我发现放电以后的SOC误差大了，有5%，我把误差可以记下来，在这段静置时间不修正，保证符合国标。第二个循环放的时候，每放个10%，多修正1%，所以你放了50%之后，误差就没有了。国标这样制定，我也不知道它为什么说一定要别人静置，我想来想去，我觉得它的目的可能是要保持电池的温度不变，因为你如果是工况比较激烈一点的话，温度可能要变。我只要能找到误差，我就有办法修正。所以，正确的做法应该是我不给你任何找到误差的机会，要你自己去想办法修正。

第三，我也不知道为什么从80%开始，我们充电充满开始，像国外不管你是什么也好，都是从100%一直到最后放不动了，为什么这样？它在想，万一你出现了SOC跑偏的情况，能不能看得住？像国外的HEV，它混动的时候，或者PHEV混动在20%的时候，我们只要30%。20%我们就不管了？也就是HEVmode的时候，管它误差有多大都可以？或者说一旦SOC跑出30%-80%的范围，它的误差就不重要了？等于SOC只管30%，20%对不对不管，这是不对的。

估算这方面，SOC估算需考虑全生命周期，有两个单位提出了意见，全部被拒绝。另外有个单位提，容量标的过程中，静置时间较短，不应限定，被拒绝了。容量考虑常温容量，采纳了1个。如果你不考虑容量变化，不考虑温度的变化，说明你是只考虑新电池。绝对没有人说，电池刚刚一老化我们就不用了，肯定是要用，很多人都是用到不能用了才换。尽管有些公司说给你终身保修，实际上很难保修。电池肯定是要老化的，作为BMS来说，对电池是起一个保护作用，那么只要电池能用，BMS就要尽到这个保护责任，如果不能尽到这个责任，那就是你的错。如果电池温度或者容量一变，BMS就有可能失败控，这样的BMS有什么用？

在国标里面给了两个工况，验证SOC精度。一个是DST，一个是FUDS，这两个是美国工况，它现在改了，不设定这两个工况，整车厂根据实际情况自己决定，供应商自己决定。这里面的滑头就很多了，本身我算法不太好的话，就算是最简单的用安时积分。假如说电流变化很大，开车很猛，急刹车、急加速，这个时候安时积分误差会增大。我们两个互相商量一下，干脆就用均速，电流平滑得多，你这样一搞等于又在放水。你要想办法克服才能生产。这才是正道。

不能只考虑公交车，公交车是慢慢的启动、慢慢的停下来，给乘客比较平滑的感觉，让别人坐得很平稳，但是乘用车不一样，要考虑各种各样的人。有人就喜欢，用电动车一踩油门就跑出去，就喜欢这种感觉，不考虑是不行的。乘用车所有的情况都要考虑，你要考虑急加速、急减速。一定要给复杂的工况，让你来过。你过不了，对不起想办法。绝对不能故意放水。

去年报道的有几十起失火事故。实际上大概有上百起事故，有很多都是开了几年的车，我不能说全部都是BMS的责任，但是肯定里面有一部分失火，BMS是有责任的。你如果不考虑老化，就是置电池的生命于不顾，置人的生命于不顾，与国标的根本要求背道而驰的。

这是是SOP的测量精度，它也是选定三个温度点进行测试，PPT说去掉绝对值，说绝对值没有什么意义，估算既然有正的误差，一定有负的误差，所以都得考虑。国标也给了一个测量方法，与实际情况严重不符，我不能说它错，但是它实际情况很难得到。为什么？它的最大功率不是一个方波。在实际中是得不到的，猛一踩油门根本得不到方波。

我们通常用功率表是从HPPC得到的。我们大家都知道每一个脉冲之前要静置，一般静置60分钟。我们是用一个等效电路模型，有个RC。一般来说静置60分钟以后，C上面的电荷通过R放光了。所以它是在假设等效电荷为0的情况下得出来的MAP，只能作为参考，是不够精确的，因为你开车的时候不可能停60分钟，不是充就是放。所以电流上的电荷不可能为0，所以它只能作为参考。但是国标把它作为大神来崇拜，这是有问题的。我们也跟他们建议，他们也没听。较好的办法是，先运行一段工况，让电车上有那么一点电容荷，接近实际情况，然后你再给一个脉冲。比如我们一脚把油门踩下去，得到的绝对不是峰方波。如果HPPC电流很小的话，稍微放一下，还是可以得到一个方波的。但是小电流和大电流得到的工况是有区别的，所以小电流得到的东西只能参考。

这个是前几天网上的一篇文章，用“三点式”交流阻抗方法快速监控锂离子电池寿命衰降。这个东西我也稍微说一下，有两项，一个是叫S容量的变化，另外一个功率变化，对于（英）来说是安时容量变化最重要。对于HEV或者PHEV来说，它的功率变化更重要一点。

阻抗反映的是功率变化，它不能反映安时容量变化，我分享到群里面很多人讨论，这个文章一个很大的问题，它始终没有说它的方法经过验证以后，它的精度到底是多少。完全没提。你不提，只是一个想法。最多可以申请一个专利，而不能作为一个文章发表。因为你不知道，到底效果如何。而且阻抗不一定在整个SOC从100-0%之间是等比例变化的。电池的阻抗和SOC是有关系的，SOC很高和很低的时候，它的阻抗和SOC在其他区间是不一样的，当电池老化以后，你这个阻抗是不是平移了？如果不是平移了，方法可能就失效了。比方说我见过一个电池老化的情况。它阻抗只在高端和低端变了，你很难通过阻抗变化找老化。比如SOC在5%以下，它的阻抗变了，也是老化，那你怎么办？很多人经常在SOC等于10%的时候，就充电去了。能不能说电池没老化？不能这样说，所以我说它需要定量。需要有普遍性，才有意义。

有人说，我们怎么验证它SOP对不对？你预测我来验证，这图上的两条线就是我预测的，这两个点越接近说明我们越精确，如果我预测这么多，一脚油门踩到这儿了，是误差大了。关于SOP的方法用曲线离合，也算是一个发明吧。我以前也没看到其他人用恒功率。给一个测算方法应该让我们能在车上验证。这应该是一个很基本的要求。如果给的方法只能在实验室理想的情况下得到，而实际开车无法验证，无法进行校准，那你的方法意义不大。作为一个学校的实验室可以，作为一个工程应用、公司来讲没有什么意义。甚至还有人建议，把SOP删掉，这个就差得更多了。

关于均衡，PPT说通常采用高端均衡方法，这个假设本身就是一个错误。你们都采用高端均衡，但是也有采用低端均衡的，难道你就不考虑了？作为一个国家标准，都要考虑进去，说句不好听的话，无所谓高端均衡、低端均衡，我们也做中端均衡。甚至现在有人发明一个名词“全时均衡”，全时均衡给消费者的体验感很差。我们是充电的时候均衡。充电完了不均衡，时间不够开车的时候均衡。开车的时间一般来说有可能比充电时间还长一点，就算一样长的话，我的均衡时间也够了。比如大家都用100毫安电流的均衡，我相当于有200毫安的均衡，因为我时间放在那里。而且红绿灯停下来，还可以均衡，只要你在充电或者放电，我就均衡，其他的时间不均衡，能不能做到？可以做到。制定国标的人的水平真的是需要提高一点。

还有人提出均衡的时间过长，循环引起老化。这个还真有点问题。居然有一部分还被采纳了。怎么均衡把电池老化了？说明你的方法有问题，均衡的目的是延长寿命，而不是老化的。

    总的来说，我觉得国标应该是保证电池在全生命周期内安全使用，以这个为目标。如果国标不能达到这个目的，国标就是没有什么用处。所以，我认为，这个新的推荐性国标有这样几个缺陷：缺陷1就是没有对BMS在整个生命周期内提出任何的具体要求。缺陷2只照顾安时积分，其他的所有算法不管。这是保护落后，不鼓励先进。缺陷3，所谓的SOC实际误差，实际上只是电流传感器的测量误差，没有意义。无故增加静置时间，更是为消除累计误差放水。缺陷4，SOP累计误差测试方法，与实际不符，没有实际应用价值。谢谢大家！

作者：林建

整理：连线新能源