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如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......
2019-04-26 14:02:50 车叫兽

最近最“火”的车大概就是特斯拉了,毕竟刚在大家的朋友圈里以自己为燃料“烧”了一把。

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

大家都在“烧”,究竟因为啥?

好了我们严肃点,虽然这次事故的原因还要等进一步的调查结果,但这件事却让许多人再度产生了对纯电动车的“恐慌”,毕竟近年来除了特斯拉事件,纯电动车自燃事故还是时有发生的,去年8月31日,广州一辆力帆650EV起火;去年9月6日,合肥一辆奔驰电动汽车起火;去年10月10日,北京海淀区一辆长安奔奔EV起火......短短两年内,新能源车发生的起火事故已多达60余起。

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

事实上,纯电动车起火或自燃的“元凶”,正是其必不可少的锂电池。其实车用锂电池和手机、笔记本乃至充电宝等用的锂电池原理类似(甚至全球最大的车用锂电池供应商宁德时代之前正是苹果的电池供应商),单从三星Note7、超过2万毫安的充电宝不能上飞机这件“小事”上,就能看出锂电池的不稳定程度。

电池不安全?不!可能是TA不给力!

抛开手机的锂电池不谈,在国内主流车企在售的新能源车型中,搭载的电池包中的电芯基本均为三元锂电池,一般而言正极由镍钴锰三种材料按照一定比例组合而成,三种元素比例正是我们常见的电池型号,如622、811以及523等。第一个数字(也就是镍的比例)越大电池性能越强生产难度越高,但相应的稳定安全性就越差,这也正是为何811电池至今未有量产车型搭载的原因。因此,除了在现有电芯技术条件下提升电芯自身安全外,车企都会量身定制一套BMS电池管理系统以实时监测管理电芯,以保障车主的出行安全。

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BMS电池管理系统其实说来原理很简单,通过传感器这双“眼睛”,实时监控电池组的状态,再根据传感器收集的信号来具体管理电池组甚至每个电芯。当然了,在电芯储能能力受限于材料短期内无法大幅提升的前提下,纯电动车续航里程的提升都意味着堆了更多的电芯,这对BMS电池管理系统就意味着更高难度的挑战——毕竟初衷是精确管理每个电芯,电芯少还好说,电芯量大到一定程度,想做到可真不容易。

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

最重要的是,纯电动车的所有使用环境,也就是充电、行驶、停置的过程中,其实都“危机四伏”,全都有着潜在的危险,这时候,可就全靠BMS电池管理系统“给力”了。

怎样的BMS,才算“给力”呢?

比如说充电,大家应该都有所耳闻,锂电池的充电阶段危险情况比较集中(之前就盛传过iPhone 8充电爆炸......),尤其是纯电动车一般都具备的快充功能,电流更大、能量更为集中,危险性自然也越高。BMS电池管理系统此时要做的就是实时监控充电中的每一个电芯内的电流与能量情况,确保万无一失,在异常(如过度充电等情况)发生时主动断电。

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

在行驶过程中,纯电动车的电池其实要经受相当大的考验,毕竟加速减速能量回收等复杂状况,必然会导致电池组频繁快速地充放电,长时间处于高强度复杂的工作状态,如果电芯本身发热状况不均,如果此时BMS的工作效率不给力,不能及时对电池状态进行监测和调整,就会很容易发生危险。BMS在这时就要负责实时监测行驶中每一个电芯的电量与工作状态,在确保安全的前提下,还应该通过主动控制器均衡每个电芯的容量,确保电池安全的同时,也能够延长电芯寿命。

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

至于停置状态下的纯电动车,或许会有朋友觉得这种状态下会比较安全,其实并不然(比如开头提到的特斯拉......)。事实上,在经历过快充or长距离驾驶后的纯电动车,停车熄火后在电池包还在发热的情况下,如果BMS电池管理系统停止了工作,再加上车库本身散热就差,万一个别电芯“体质”较差就很容易导致过热甚至燃烧。一套优秀的BMS需要做的是在熄火后也能够对电芯状态进行管理,配合电芯本身的安全保护装置,方能做到万无一失。当然了,如果个别电芯出现不稳定状态,也要第一时间发现,采取整车断电等安全管理措施。

更安全的BMS应该具备哪些特点呢?

以上介绍相信大家对BMS电池控制系统应该已有所了解,通俗点说就是新能源车电池的“守护神”。换而言之,如果能将BMS这一重要环节做得更为尽善尽美,那么必然会是一款更值得信赖的产品。叫兽认为一套优秀的电池管理和控制系统,不仅要具备在充电、行驶、停置三个过程中的安全防护能力,还应当在几个关键位置都做得更为主动,做到集成度更高、运算存储能力更强,检测数据更完善,数据采样也更为全面等优化升级。

目前看来,国内市场上的新能源车型搭载的BMS电池管理系统,除了比亚迪配套自己的电池及电池管理系统外,其余厂商大多选择博世、大陆、电装或LG等知名供应商,换而言之,核心技术资料依然在那些国际大厂手中。对比分析了一些资料后,我们发现在一款德系纯电动车上所搭载的电池管理系统,有着一些与众不同的优势。

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

(图:日产聆风的电机舱)

我们不妨用“全球最畅销电动车”日产聆风leaf所搭载的那套来自康奈可的BMS做个比较。比方说,作为电池管理系统核心的计算芯片(大体可以理解成电脑的CPU),聆风leaf搭载的BMS采用的是16位、256KB的处理器;而德系纯电动车的电池主动安全保护系统采用的则是32位、1536KB 存储能力的处理器,计算能力更强反应更迅速,存储数据的能力也更为强大,这就给了这套系统更为主动的先决条件,更让这套系统的集成度更高。

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

(图:德系纯电动车的电池系统)

出于如此强力的处理速度,这套系统还做到了同时检测电芯正极与负极的对地绝缘电阻,比起聆风身上的那套康奈可BMS只检测负极对地绝缘电阻(其实这也是大多数纯电车型的选择),显然要主动许多,也会让电池包更为安全可靠。

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

(图:日产聆风的电池包)

与此同时,相比包含聆风在内的大多数电动车型的BMS,这套系统还在继电器、保险丝等处额外设计了5个电压采样点,可以帮助电池主动安全保护系统主动判断继电器通断、粘连状态与保险丝的通断状态,为安全出行进一步保驾护航。当然了,这样额外的“处理负担”,也只有如此强力的计算芯片才能负荷。

大家都知道,严谨的德国人在某些领域有着“杠精”般的特殊追求,而搭载这套如此强大的电池管理系统的纯电动车正是刚刚在上海车展上亮相的朗逸电动版。

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

(图:上海车展上亮相的朗逸电动版)

如果能“主动”一点,或许特斯拉就“燃”不起来了......

写在最后

如此主动的电池安全防护系统,才称得上是真正完善的BMS电池管理,当然这也离不开大众日积月累的先进技术研发能力。或许这亦是传统车企转战新能源领域的真正优势:以雄厚的技术实力带来更安全放心的拥车体验。结合朗逸燃油版在国内庞大的保有量与销量,以及多年积攒的优质口碑,不难想象,更“主动”更靠谱的朗逸电动版正式上市后,会迎来更多的掌声与赞誉。

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