同濟大學魏學哲：細數電動車BMS的三個時代

日前，在動力電池：大市場VS‘小’問題主題沙龍上，同濟大學汽車學院副院長魏學哲教授向與會嘉賓解析了電動車BMS的相關情況。

魏學哲解析說，使用到汽車上的不同電池，在不同的使用場合、不同的溫度、不同的生命周期階段，其特性是不一樣的，而且電池個體之間也會存在一些差異，這就需要對電池進行管理，即BMS。從狹義上來講，BMS=電路+算法+軟件。

針對鋰電池的使用場景不同，魏學哲將BMS分為三個階段。他解析說，早期鋰電池主要使用于3C產品和電動自行車，使用特點是規模小，功率、能量級別和成本都較低，對使用的容忍度較好。因此這個階段被魏學哲稱為1.0時代，BMS的關鍵詞是保護。這其中涉及到欠壓、過壓、過流、過溫等多個方面的保護，因此這一階段的BMS邏輯比較簡單，僅通過硬件方面進行處理。用魏學哲自己的話說，用低成本、簡單粗暴的方法處理使用問題，實際上是把使用掩蓋起來了。

進入2.0時代，鋰電池的使用發展成為成百上千塊電池一同使用，典型的場景就是純電動車。這時電池的特點是規模更大、更注重性能、壽命和安全性，單純的硬件設計已經無法滿足使用需求。因此，這一階段的關鍵詞是估計，包括對SOC、SOH、SOP等電池不同狀態的估計。這一階段的BMS已經有了算法和軟件，通過測量電池的各種性能參數，估算狀態和參數，提高電池性能和安全性，延長使用壽命。在這代電池管理系統里，實際上是對基礎和實際的融洽，再好的性能也受制于計算能力。正因如此，魏學哲認為這一階段的BMS依然沒有發揮最佳的管理能力。

而魏學哲口中的3.0時代，則是對將來的期待，當將來使用的電池變成成千上萬塊的時候，BMS既要知道電池單體的性能，也要為電池的全生命周期服務，因此，他認為這一階段的關鍵詞應當是數據。將來的BMS，將會涉及到大量而細致的在線測量數據，同時還會涉及更高的計算能力、更精確的算法模型、更多的維度管理和更長的生命后期。魏學哲認為，3.0時代將著重于數據驅動的算法，這個時代也被稱之為技術對實際的適應，能夠真正反映電池本身的能力和整個使用的需求。在3.0時代，電池相關數據將涉及從開發、制造到梯次利用、回收等各個環節，因此魏學哲提議電池企業應將這些數據進行保存，這將對電池的設計、故障測試、性能提升起到很大的幫助。

魏學哲也提到，在目前所處的BMS2.0時代，一些電池企業進行BMS設計還存在一些問題。對于汽車行業而言，長期的發展讓企業形成自成體系的工作辦法，具有高度的工程化和嚴謹的流程，而電池行業由于發展時間較短，對這種流程體系認識不深。BMS與汽車密切相關，如果不按汽車行業這種固有的辦法論開發BMS，當汽車企業大規模進入BMS范疇時，電池企業很有可能被淘汰。

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