新能源車與傳統汽車最大的差別是用電池作為動力驅動，所以動力鋰電池方面的技術是新能源車的核心。

什么是BMS的核心技術？

最近看到國內某公司的宣傳牌，因為采用AUTOSAR的軟件構架這樣的底層軟件而聲稱全面掌握BMS軟硬件技術、達到世界先進水平、采用多重均衡控制能力。很能夠吸引眼球。這些東西是BMS的核心技術嗎？

通常BMS系統通常包括檢測模塊與運算控制模塊。

，電動汽車動力鋰電池管理系統BMS原創熱點

檢測是指測量電芯的電壓、電流和溫度以及電池組的電壓，然后將這些信號傳給運算模塊進行處理發出指令。所以運算控制模塊是BMS的大腦。控制模塊一般包括硬件、基礎軟件、運行時環境（RTE）和應用軟件。其中最核心的部分應用軟件。關于用Simulink開發的環境的一般分為兩部分：電池狀態的估算算法和故障診斷以及保護。狀態估算包括SOC（StateOfCharge）、SOP（StateOfPower）、SOH(StateofHealth）以及均衡和熱管理。

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電池狀態估算通常是估算SOC、SOP和SOH。SOC（荷電狀態）簡單的說就是電池還剩下多少電；SOC是BMS中最重要的參數，因為其他一切都是以SOC為基礎的，所以它的精度和魯棒性（也叫糾錯能力）極其重要。假如沒有精確的SOC，加再多的保護功能也無法使BMS正常工作，因為電池會經常處于被保護狀態，更無法延長電池的壽命。

此外，SOC的估算精度也是十分重要的。精度越高，關于相同容量的電池，可以有更高的續航里程。所以，高精度的SOC估算可以有效地降低所要的電池成本。比如克萊斯勒的菲亞特500eBEV，可以一直放電SOC=5%。成為當時續航里程最長的電動汽車。

下圖是一個算法魯棒性的例子。電池是磷酸鐵鋰離子電池。它的SOCvsOCV曲線在SOC從70%到95%區間大約只變化2-3mV。而電壓傳感器的測量誤差就有3-4mV。在這種情況下，我們有意讓初始SOC有20%的誤差，看看算法能不能夠把這20%的誤差糾正過來。假如沒有糾錯功能，SOC會按照SOCI的曲線走。算法輸出的SOC是CombinedSOC也即是圖中的藍色實線。CalculatedSOC是根據最后的驗證結果反推回去的真正SOC。

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SOP是下一時刻比如下一個2秒、10秒、30秒以及持續的大電流的時候電池能夠供應的最大的放電和被充電的功率。當然，這里面還應該考慮到持續的大電流對保險絲的影響。

SOP的精確估算可以最大限度地提高電池的利用效率。比如在剎車時可以盡量多的吸收回饋的能量而不傷害電池。在加速時可以供應更大的功率獲得更大的加速度而不傷害電池。同時也可以保證車在行駛過程中不會因為欠壓或者過流保護而失去動力即使是在SOC很低的時候。這么一來，所謂的一級保護二級保護在精確的SOP面前都是過眼云煙。不是說保護不重要。保護永遠都是要的。但是它不可能是BMS的核心技術。關于低溫、舊電池以及很低的SOC來說，精確的SOP估算尤其重要。例如關于一組均衡很好的電池包，在比較高的SOC時，彼此間SOC可能相差很小，比如1-2%。但當SOC很低時，會出現某個電芯電壓急速下降的情況。這個電芯的電壓甚至比其他電池電壓低1V多的情況。要保證每一個電芯電壓始終不低于電池供應商給出的最低電壓，SOP必須精確地估算出下一時刻這個電壓急速下降的電芯的最大的輸出功率以限制電池的使用從而保護電池。估算SOP的核心是實時在線估算電池的每一個等效阻抗。

SOH是指電池的健康狀態。它包括兩部分：安時容量和功率的變化。一般認為：當安時容量衰減20%或者輸出功率衰減25%時，電池的壽命就到了。但是，這并不是說車就不能開了。關于純電動汽車EV來說安時容量的估算更重要一些因為它與續航里程有直接關系而功率限制只是在低SOC的時候才重要。關于HEV或者PHEV來說，功率的變化更為重要這是因為電池的安時容量比較小，可以供應的功率有限尤其是在低溫。關于SOH的要求也是既要高精度也要魯棒性。而且沒有魯棒性的SOH是沒有意義的。精度低于20%，就沒有意義。SOH的估算也是基于SOC的估算。所以SOC的算法是算法的核心。電池狀態估算算法是BMS的核心。其他的都是為這個算法服務的。所以當有人聲稱突破了或者掌握了BMS的核心技術，應該問問他到底做了BMS的什么？是算法還是主動均衡或者只做BMS的硬件和底層軟件？或者只是提出一種BMS的結構方式？

有人說特斯拉之所以牛，是因為它的BMS可以管理7104節電池。這是它牛的地方嗎？它真的是管理7104節電池嗎？特斯拉modelS確實用了7104節電池，但是串聯在一起的只有96節，并聯的只能算一節電池不管你并聯多少節。為何？因為其他公司的電池組也是只計算串聯的個數而不是并聯的個數。特斯拉憑什么要特殊呢？事實上，假如你了解特斯拉的算法，你就會了解特斯拉的算法不僅要大量的工況數據定標，而且還不能保證在任何情況下尤其是在電池老化以后的估算精度。當然，特斯拉的算法比幾乎所有國內的BMS算法還是好很多。國內的BMS算法幾乎都是電流積分加開路電壓的方法用開路電壓計算初始SOC，然后用電流積分計算SOC的變化。問題是假如啟始點的電壓錯了，或者安時容量不準，豈不是要一錯到底直到再次充滿才能糾正？啟始點的電壓錯會出錯嗎？相關經驗告訴我們，會的，盡管概率很低。假如要保證萬無一失，就不能只靠精確的啟始點的電壓來保證啟始SOC的正確。

我國新能源汽車均衡問題出在哪里？

去年經過專家評選的某主動均衡技術榮獲某鋰電金球獎。其理由是它的核心技術--主動均衡技術能夠延長電池壽命30%續航里程20%。這一看就不靠譜。因為根本無法定量。你和誰比能夠延長壽命30%？和自己比有意義嗎？和沒有均衡比嗎？那你的水平就差遠了。和別人比，應該與最好的比才有意義。世界上不說最好的至少還可以的BMS都沒有均衡問題。你怎么延長壽命30%呀？延長續航里程也是相同的道理。比如克萊斯勒的Fiat500e,它的SOC容許一直放到5%。請問你還怎么延長20%的續航里程呀？再進一步說，主動均衡難嗎？硬件2008年TI就向我當時所在的公司推銷它的主動均衡IC了。算法不外乎是同模組到電池相互均衡和不同模組之間的電池相互均衡。通用汽車公司早在6-7年前就已經完成了仿真驗證。連文章都有了。從算法角度講完全沒有難度可言。而且主動均衡根本也不是網上說的是主動均衡功能一直以來是國外產品的殺手锏。國外為何基本上不用主動均衡呢？重要是考慮到成本問題。假如被動均衡就能夠搞定，為何要用主動均衡呢？國內為何極力鼓吹主動均衡呢？筆者認為重要是被動均衡搞不定。說起被動均衡，絕大多數人告訴筆者說是因為國內電池質量太差一致性不好。但是通過交談筆者發現根本原因在于概念不清、方法不對。要不然怎么會開車時均衡會越均衡越差？均衡的效果是可以計算出來的。所謂多重均衡技術，分明是沒有一種手段可以搞定均衡。有人說被動均衡浪費了很多電。所以不好。以96節串聯的電池組為例，我們可以算出在最差情況下，被動均衡到底浪費了多少電。假如均衡電流是0.1A，一節電池在被均衡時大約要浪費0.4W。最差的情況是有95節電池都要放電，所以，最差情況是有0.4X95=38W。還不如汽車的一個大燈（大約45瓦）費電。假如不是最差的情況，也許只要十幾瓦甚至幾瓦就夠了。所以，盡管被動均衡浪費了一點電，但是它假如能夠極大地延長電池的壽命，何樂不為呢？還有人說，關于比較大的安時容量的電池來說0.1A電流太小。假如能夠把不均衡消滅在萌芽狀態，就不會有無能為力情況的出現。假如電芯本身已經不能正常工作了，無論是主動均衡還是被動均衡都是無能為力的。所以，不能完全責怪電池的一致性不好。也要從自身找原因。筆者曾經做過的車里有兩款PHEV的車，開了才幾個月電池組內的SOC相差高達45%。而且由于SOC、SOP的問題，車在路上經常拋錨。公司一致認為是電池質量問題而且一致同意更換電池供應商。但是我僅僅只是更改了算法，就把均衡的問題解決了。而且是在公司明確規定不許充電的情況下做的。因為已經有一輛車由于電池問題出了事故。電池組中電芯SOC的差別由45%降到了3%。現在車已經行駛了十幾萬公里了。拋錨的問題再也沒有發生過。

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怎么樣的算法才算核心技術？

從控制的角度來說，一個好的算法應該有2個標準：準確性和魯棒性（糾錯能力）。精度越高越好的道理在這里就不多說了。前面提到的電流積分加開路電壓實際上是用開路電壓糾錯，但是這種方法與在線實時糾錯相比，顯然魯棒性差遠了。這是為何國外大公司都在用在線實時估算開路電壓來實現在線實時糾錯的原因。

為何在這里要強調實時在線估算？它的好處在哪里？通過實時在線估算估算出電池的所有等效參數，從而精確地估算出電池組的狀態。實時在線估算極大的簡化了電池的標定工作。使得對一致性不太好電池組狀態的精確控制成為現實。實時在線估算使得無論是新電池還是老化后的電池，都能保持高精度(Accuracy)和超強的糾錯能力(Robustnessorerrorcorrectioncapability)。

國內一些人往往不了解別人的算法是什么，一看某個廠家為某名廠生產BMS的某些零部件就認為掌握了BMS核心技術，這樣說法是欠妥的。那些要花成千上萬塊錢去買的大部頭的出版物評論各個廠家BMS優劣的卻不管各個BMS算法或者說在核心技術方面的差別，實際意義太小。只看是不是為某個有名的OEM供應BMS就認為牛，也不了解到底供應BMS里面的什么東西。不了解有沒有一種崇洋的心理。

目前世界上BMS做得最好的應該有什么特點呢？它可以在線實時估算電池組的電池參數從而精確估算出電池組的SOC、SOP、SOH，并且能夠在短時間內糾正初始SOC超過10%的誤差以及超過20%的安時容量的誤差或者百分之幾的電流測量誤差。美國通用汽車公司在6年前研發沃藍達時就做過一個實驗來測試算法的魯棒性：將3串并聯在一起的電池組拿掉一串，這時內阻新增1/3、安時容量減小1/3。但是BMS并不了解。結果是SOC、SOP在不到1分鐘就全部糾正SOH隨后也被精確地估算出來。這不僅說明算法的強大的糾錯能力，而且說明算法可以在電池的整個生命周期中始終保持估算精度不變。

關于電腦而言，假如出現藍屏，我們一般只要重新啟動電腦就算了。可是，關于汽車，那怕拋錨的概率只有萬分之一也是難以容忍的。所以，與發表文章不同，汽車電子要保證在任何情況下都能工作。做一個好的算法要化極大精力去解決那些發生概率只有千分之一、萬分之一的情況。只有這樣才能保證萬無一失。比如說當車高速行駛在盤山公路上，大家所了解電池模型都會失效。這是因為持續的大電流會很快消耗掉電極表面的帶電離子，而內部的離子來不及擴散出來，電池電壓會急劇下降。估算出SOC會有較大的誤差甚至會有10%以上的誤差。精確的數學模型就是數學物理方法教科書上講的擴散方程。但是它無法用在車上因為數值解的運算量太大。BMS的CPU運算能力不夠。這不僅是一個工程難題，也是一個數學和物理的難題。解決這樣的技術難題，可以化解已知的幾乎所有影響電池狀態估算的極化問題。

BMS的狀態估算技術才是BMS的核心技術。盡管已經過去了6年，目前世界上仍然沒有一家供應商能夠做到這樣的高精度和高魯棒的水平來保證電池工作的萬無一失。就連現在紅的發紫的特斯拉也望塵莫及。這不是在吹牛。特斯拉的粉絲一定聽說過特斯拉在北京大街上被拖走的事跡吧。特斯拉的算法也不能保證電池老化后的精度和魯棒性。只有能夠保證高精度、高魯棒的算法才是殺手锏！沒有這樣的技術怎么彎道超車？

揭穿電動汽車5大謠言，還大眾一個真相

電動知家

伴隨著電動汽車的快速普及，越來越多的消費者開始關注這個行業的發展，并開始考慮哪一天也能用上屬于自己一輛電動汽車。但許多人心中也充滿顧慮，被電動汽車的很多傳言所左右，其實大部分都是不實之說。今天，電動知家就為大家揭秘電動汽車的五大謠言，讓大家了解謠言背后的真相。

以下，電動知家從電動汽車的電磁輻射、電動汽車容易爆炸、電動汽車與燃油汽車污染、下雨天充電、補貼政策對行業發展等五個方面，通過相對專業的解釋并結合現實生活例子的比較，來破除對新能源汽車的誤解和誤導。作為從事新能源汽車行業的每個從業人員，都應該還原事實，傳播真相。我們普通消費者，通過此篇文章解讀，應對新能源汽車行業有更清楚的認識。還等什么，趕緊轉發吧，讓每個人都能了解事情背后的真相。

，電動汽車謠言,電動汽車輻射，電動汽車爆炸

1.純電動汽車的電磁輻射對人體有害

這種說法重要基于電動汽車的電池系統對人體出現輻射，長時間開電動汽車就相當于坐在了輻射源上，甚至會引起不孕不育、脫發、致癌等危言聳聽的言論。

事實上，電動汽車電磁水平遠低于常見電器輻射值比普通筆記本還低。

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首先，我們要理解一個概念，什么叫做輻射，它有什么種類，怎么樣的輻射值才對人體出現危害？輻射包括電離輻射和非電離輻射，電離輻射就是大家經常聽到的核輻射，比如X射線。另外，非電離設備包含部分的核電光、紅外線，廣播電視、家用電器等。輻射對人體的影響重要包括兩部分，第一部分是在頻率低于100赫茲時，重要是通過感應電場和感應磁場對人體出現相應的影響；第二部分是在頻率更高時，對人體出現熱效應，比如紅外線，它能導致發熱對身體形成熱效應。

至于感應的電場和感應的磁場，比如感應的電流，跟高壓電流是相同的，會影響到人體的電信號。世界衛生組織WHO指出：關于生物體的用途，不同頻率的電磁源，對人體用途是不同的，核輻射和非電離輻射不能混在一起。對生物體出現多大的影響，取決于波長（頻率）及其能量的大小，并且只有在超過人體補償機制的生物用途時才會對健康造成有害的影響。

據電動知家微信公眾號了解，聯合國國際衛生組織有關電磁輻射電磁場的安全標準，其中電場輻射安全標準為5000V/m，磁場輻射安全標準為100μT，而我國環境評價標準也將限值定為了100μT。也就是說，普通家電只要低于5000V/m和100μT的數據，其輻射值就是在安全范圍內。同時WHO也已經明確，在環境中極低頻場的存在形式為電場和磁場，較低頻率的電磁波含義為電磁場；而只有非常高頻率的電磁波才可稱為電磁輻射。關于我們生活周圍環境所接觸到的電磁場來說，稱為電磁輻射實際上是錯誤的，很容易對人造成認知上的誤導，所以WHO反對錯誤引用電磁輻射概念，以免引起公眾和確認有危害的核輻射相混淆。

我們日常生活當中能夠使用到的具有輻射用途的設備的輻射數據如何呢？從數據上看，手機、電腦的電場輻射及磁場輻射與安全標準當中的數據相差甚遠。那么新能源汽車的電池體積巨大是否就表示乘坐新能源汽車的輻射安全系數就會降低？其實不然，即使新能源汽車所采用的電池輻射并不高，但新能源汽車生產制造過程當中也已經考慮到電池輻射的問題，關于新能源汽車的電池包等都進行了相關的防護措施。

以騰勢純電動汽車為例，其主駕輻射為0.88μT，副駕為0.85μT，后排座位從左到右分別為0.47μT、0.43μT和0.39μT，綜合來看車內各部分的電場輻射小于5V/m，磁場輻射小于1μT，遠遠比手機和手提電腦等日常設備的電磁輻射要低的多。而其他諸如特斯拉、寶馬i系列、雷克薩斯CT系列等的電磁輻射也屬于安全范圍之內。

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所以，消費者完全不必為新能源汽車出現的微量輻射擔心，打破普通消費者關于輻射謠言的恐懼心理，別讓輻射致癌等類似的傳聞成為影響新能源汽車消費的絆腳石。

2.電動汽車更容易爆炸

近期北京蟹島80輛電動大巴被燒毀，廣東的一輛特斯拉高速公路上撞擊護欄失控并引起爆炸，還有剛剛過去的2016年特斯拉的modelS自燃、比亞迪E6碰撞起火、電池廠爆炸等等的新聞，甚至星智能手機GalaxyNote7因鋰離子電池故障爆炸召回，讓大家更容易相信電動汽車似乎確實更容易爆炸起火，真是這樣的吧？

事實上，關于消費者來講，電動汽車電池總體是十分安全的。但是，要防范的是，在產業大爆發的情況下，個別廠家粗制濫造和產品價格戰帶來對電池防護的忽視，以及關于電動汽車的非法改裝所帶來的隱患。

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電動汽車比較典型的事故是自燃、碰撞起火和過充，不管由什么引起，電動汽車安全事故的重要表現是電池熱失控。在使用中，鋰離子電池之所以會發生自燃，就是由于防護措施不到位或出現了嚴重的外力破壞，導致防護失效，而使得金屬鋰與空氣接觸所造成的。為了防止空氣進入，鋰離子電池都被封裝在密閉容器沖，并為了防止外力破壞通常配以不銹鋼外殼和鋁合金外殼。例如，特斯拉的電動汽車，甚至采用了鈦合金防護板，以防止汽車使用中，尤其是交通事故中對電池容器的損傷。

電動汽車從最初的設計階段就要通過各種方法，最大程度保證安全性。在確定了整車設計以后，車企會針對汽車的每一個零件、系統進行嚴苛的測試，這一階段通過后，才能進行整車測試，而整個研發測試過程通常要長達幾年的時間。在確定了測試理念之后，還會對每一個電池單體進行不帶保護框架的裸測。每個零部件測試做完以后，還要進行一個系統級別的測試。這個系統級別的測試有大有小。在這一階段的測試中，白車身、電池和碰撞結構將組合成一個系統，進行系統級的安全性能測試。最后便是整車測試，為了最大限度保證車輛在極端工況下對乘客的保護，還會有側柱碰、翻滾實驗、火燒實驗等國內碰撞標準之外的測試來提高品質標準。

雖然鋰離子電池起火、燃燒甚至爆炸的隱患目前仍無法完全消除。但以目前導致新能源汽車發生自燃的案例來看，沒有一個是由于正常行駛狀況下電池組自燃爆炸造成的。更多的新能源汽車鋰離子電池的爆炸自燃來自于極為嚴重的交通事故和車內電器設備的不當改裝。在近千度的高溫炙烤靠下，鋰離子電池才最終被引燃。

燃油車也會自燃，傳統車的汽油箱，也具有危險性，每年發生的傳統汽車自燃以及碰撞起火事故也不在少數。作為能量載體，鋰離子電池必然具有一定的危險性，但這種危險性完全可以通過系統的措施來加以控制。

3.電動汽車比傳統汽車更污染?

有人認為，盡管新能源車不直接排放廢氣，但發電過程也要耗能。一些靠新增電池量來提高續航里程的新能源車，甚至還不如燃油車低碳環保。

電動汽車清潔、高效和低噪音，比傳統燃油汽車環保是毋容置疑的。在國家的大力推動下，電池的能量密度也在不斷提高，不會也不可能靠新增電池容量來提高電動汽車的續航里程。

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目前，雖然我國非化石能源發電裝機比重確實不高不到40%，但國家在進行能源結構改革，不斷淘汰落后產量，這個數據每年都在提高，能源的來源會越來越清潔。而燃油車的尾氣排放直接排放于大氣中,無法進行任何有效的控制和回收,誰的污染更高顯而易見。調查研究表明，交通能源消耗也是造成局部環境污染和全球溫室氣體排放的重要原因之一。平均而言大氣污染的42%來源于交通運輸。在城市里，為了等候交通燈，必須不斷地停車和起動，這既造成了大量的能源浪費，又新增了業已十分嚴重的空氣污染，而電動汽車在遇到剎車減速或下坡行駛時，可以通過電子控制器將車輛的行車動能。再生地轉化為電能并貯存于蓄電池之中。電動汽車的起動速度相當快，在遇到紅燈停車時，還可以不必讓電機空轉，大大提高能源的使用效率；重新起動，也不會出現大量的廢氣，可以減少空氣污染，與燃油汽車相比，由于電動機的運行噪音通常比燃油發動機小得多，電動汽車的運行基本上是寧靜的。而在大城市，汽車噪音已經成為一種嚴重的污染而危害到人們的身心健康。

另外，有關車輛報廢后的電池處理，國家已經為動力鋰電池回收政策體系的完善指明了方向，下一步除盡快完善《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》外，國家將會從加快動力蓄電池回收利用管理標準體系建設，規范管理制度(溯源管理、梯級產品管理、報廢)、出臺動力鋰電池回收激勵政策等方面，推動動力鋰電池回收產業的發展和政策體系的完善。

國內外均認為21世紀是以新能源和環保為主的舞臺，有關汽車工業的未來發展，則是傳統燃油汽車將向高效低排放的電動汽車方向的進化過程。目前已有歐洲發達國家計劃到2030年停售燃油車。主流趨勢如此，你還會認為純電動汽車不如燃油車環保嗎?

4.下雨天充電會觸電

由于跟電老虎有關，大家認為一下雨就很有可能發生漏電、短路等情況，所以不敢在雨天進行充電。其實，充電部件的防水性是有非常嚴格的標準，現在防水等級基本上做到IP67標準（即防短時浸泡常溫常壓下，當外殼暫時浸泡在1M深的水里將不會造成有害影響），包括一些絕緣都是按照最高標準去做，所以說大家可以放心，在一些小雨量級的時候，我們可以放心的在露天去充電，這個是沒有問題的，它也不會出現什么漏電傷人這種事情。但是特大暴雨的情況下，我們還是建議用戶盡可能的不要去進行充電操作了。遇到下雨天，大家假如不放心，可以用帆布、塑料等防水的東西遮蓋住電源及接口，就更加安全了。

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5.國家補貼政策阻礙了新能源汽車行業發展

近年來新能源汽車行業騙補行為，讓大家對補貼政策出現了懷疑。其實問題的根源不出在于該不該補貼，而是出在怎么補貼，怎么去監督補貼。現有的補貼政策的出臺是幾年前的問題，這幾年的行業發展，使得進步最快的就是電池，而原來的補貼基本上都是基于幾年前的電池成本來定的標準。因此，就有了去年6－8米客車的補貼甚至大于其制造成本的可能，才出現了大規模的騙補情況。而電動汽車的另一個領域，中長期必須依靠的乘用車領域，基本上就沒有出現這種情況。從這些方面就能看出一些問題。從2015年新能源汽車的產量就能看出來，純電動商用車的占比是非常大的。這與當前的汽車消費結構是不太一致的。

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到2020年，國家逐步取消補貼，而這些年國家補貼的重大意義，在于營造一個良好的使用環境，使得新能源汽車的發展在初期得到支持。隨著銷量與產量的上升，新能源車單車依靠的補貼越來越下降，隨著使用習慣的養成，相信在5年內，乘用車不用補貼也會形成良好的市場氛圍。

電動知家微信公眾號認為，沒有國家的補貼政策，就沒有現如今如火如荼的新能源汽車產業，就無法這么快奠定產業發展基礎，更不會以后更好的發展。

總結

2017年五月四日，國家工業和信息化部、國家發展改革委、科技部印發《汽車產業中長期發展規劃》，明確了國家建設汽車強國目標，同時強調，路線上要以新能源汽車和智能網聯汽車為突破口，引領整個產業轉型升級；措施上要優化產業發展環境，推動行業內外協同創新。

我國發展新能源汽車的初衷是環保節能,并借此彎道超車變身汽車強國。在新能源汽車高速發展的背后,不可否認這個進程中存在這樣活那樣的問題,并需加以指正和完善，但不能否認整個新能源汽車產業鏈公司為之付出的努力。