北汽新能源 - 车企如何保证动力电池的稳定性?

2）北汽新能源

国内企业拿北汽来举例，是有原因的：

1、北汽的电池系统全部是面向纯电系统的

2、北汽的每款车型的电芯规格差异巨大，供应商也完全不同

3、北汽的电池管理系统也是由不同厂家开发供应的

当然北汽新能源汽车的动力电池系统的整装过程也是比较复杂的，为了符合不同的电池模块的要求，如图4所示，北汽特意设计了一整块安装板来固定BMS的子模块和主模块；通过购买硬件设计然后转移，在底层软件的基础上，叠加自己的对不同电池系统的配置来实现多供应商，多系统的管理。我们不知道北汽是如何通过热管理系统的设计、通过BMS管理系统的算法设计，顺利实现对一个车系/车型的多供应商的切换与管理的，从而满足多种车型的各类个性化需求。对动力电池系统的能否实现科学稳定的管理，尤其是在供应商比较多的情况下如何实现一致性管理，是关乎车企旗下电动汽车使用性能的，也牵涉到售后和维护成本。

图3 北汽新能源电池系统的供应商分解

图4 北汽的分布式电池管理系统示意

图5 整个软硬件是通过外部授权完成初步积累

第二部分 售后和故障率

1）电池寿命估算

仅就动力角度而言，我们最终要保证的是整个电池系统如何安全的度过保修期，在电池系统设计中，需要考虑使用时间、使用公里数、各类使用条件和使用环境下，电池系统各组件的耐久性表现。确保电池系统安全耐用的关键指标有两个：

1、电池单体/系统在实验室的测试数据

2、电池系统在设定的循环情况下现场实地的表现

对这两个数据大的来源，需要建立一系列的模型，不停地纠正标准的寿命数据，然后以各种条件下的偏差来校核整个数据。虽然这个是一个离线的估计过程，其实也需要在BMS里面对电池寿命做差异化的考虑配置。从这个角度来看，为不同的供应商配置不同的性能参数管控其实是非常不容易的，再结合考虑寿命和耐久性方面的考虑，这基本就不是一个现实的做法。

图6 电池寿命估计

2）BMS电池管理系统本身的寿命设计和故障率

从电池管理系统来看，其实际的工作时间比较长的：

1）电池管理单元运行时间，主要是车辆在行车状态时的时间

2）电池管理单元充电时间：分快充和慢充，尤其以慢充的时间比较长

3）电池管理系统待机时间：车辆在总线上的时间，或者在特殊的模式下运行的时间

4）非运行时间：休眠状态

所以整体来看BMS系统硬件的运行时间是挺长的，如果我们去一家车企看看它的数据库，售后问题排在前列的就是各种各样的BMS管理系统的质量问题。因此，我们非常有必要仔细评估整个硬件设计的失效率，从而评估其带来的售后成本。对车企而言，这不仅仅是一个动力系统软件算法需要抓在手里的问题，也是未来当产品处于寿命末期的时候，如果BMS出现问题，车企如何提供相关备件、提供到何种程度的问题，而且，BMS的软件控制方面的特性，也会直接影响继电器等相关电气器件的寿命和失效率。

全文小结

1） 从软硬件的考虑，电池管理系统都是构成电动汽车售后成本的一个核心，它不仅仅涉及到大量车辆动力调教的修改，DTC和安全的设定，也会影响到后期批量性的售后问题。

2）电池管理系统的技术需要从各个方向上去解读，不仅仅是精度和算法的先进性，也涉及到这个部件本身的质量水平、耐久性和设计的合理性。