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BMS需求超百億,你必須了解的核心技術和市場潛力

2019-07-16  來自: 博彩App平台 瀏覽次數:389

最近有投資機構在向本人詢問BMS投資這塊的問題,處於風口上的BMS專業廠家科列技術更是在新三板的估值超過30億元,資本市場對其關注度隻增不減。在此本人查閱了一些資料,以及對市場的預測,對BMS的重要性以及相關技術做了一些闡述,還請這塊的大牛們多多拍磚。BMS作為電動汽車的一個核心部件之一,整個新能源電動汽車產業的蓬勃發展給這塊的投資帶來了機遇,同時也充滿了風險和挑戰。


博彩App平台(電話:13352677866)是集電子測量儀器、設備的研發製造及專業經營進口、國產品牌儀器設備的高科技民營企業。公司致力於新技術開發、創新,不斷推出適用於電子市場需求的測試儀器、設備。

我司自主研發的BMS博彩App平台管理係統測試平台(JH9800係列)、模擬(虛擬)博彩App平台單元(JH8500係列)、博彩App平台充放電(能量回饋型)測試係統(JH5000係列),為新能源電動汽車的核心部件——博彩App平台包(PACK)提供真實的模擬試驗環境及完善的檢測手段,經過客戶的反複使用,得到了市場的廣泛認可,為廣大BMS和博彩App平台包(PACK)生產廠家提供完善的測試解決方案。



BMS的重要性


博彩App平台管理係統(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)簡稱BMS,主要功能就是為了能夠提高博彩App平台的利用率,防止博彩App平台出現過度充電和過度放電,延長博彩App平台的使用壽命,監控博彩App平台的狀態。對於電動汽車來說,BMS係統肩負著很重要的責任,是博彩App平台的核心管家。特別是近幾年電動汽車推廣的過程中出現的鋰博彩App平台起火燃燒安全事故,更是把博彩App平台管理的安全性提高到前所未有的高度,甚至把電動汽車這個行業推到了風口浪尖。電動汽車博彩App平台在使用過程中最大化的發揮經濟效益以及安全的保障車輛的運行,BMS係統起到了關鍵的作用。

在電動汽車整車中,BMS所占有的成本不是很高。主要有這麼幾個作用,估測博彩App平台的荷電狀態,檢測博彩App平台的使用狀態,管控博彩App平台的循環壽命。在充電過程中對博彩App平台的熱管理,啟停鋰博彩App平台的冷卻係統,同時也管理單體博彩App平台之間的均衡,防止單體博彩App平台過充過放產生危險。再就是監測整個博彩App平台的健康工作狀態。

鋰博彩App平台的與BMS

要徹底了解BMS的工作原理和其重要性,還要從BMS管控的鋰博彩App平台說起。鋰博彩App平台主要是指以鋰離子嵌入化合物為正負極材料的一類博彩App平台。一般常見的正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷鋁酸鋰(三元鋰)、鈦酸鋰等材料,每種材料的特性也都不一樣。負極材料一般是石墨,目前也在研究石墨烯材料應用於鋰博彩App平台的負極材料中,電解液用的比較多的是六氟磷酸鋰。鋰博彩App平台的充放電可以用下圖來表示。由於電解質為有機溶劑,屬於非導電體,在工作的過程中不會出現像鉛酸博彩App平台那樣的電解液導電現象,所以能夠承受大電流充電,實現快充功能。

當然不同的正極材料和負極材料以及電解液做出的鋰博彩App平台所表現出的博彩App平台特性是不一樣的,例如三元鋰博彩App平台和磷酸鐵鋰博彩App平台的外在開路電壓,內阻值,放電倍率以及環境溫度適應能力都是不一樣的,對於BMS來說SOC的估測更是沒有一套放之任何鋰博彩App平台而皆準的標準算法。從鋰博彩App平台的內部說起,看看BMS對於鋰博彩App平台的重要性。

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鉛酸博彩App平台出現過充的時候會出現電解水的反應,那麼問題來了,如果鋰博彩App平台出現過充或者是過放電將會產生什麼現象呢?當充滿電之後,鋰離子大部分會嵌套在石墨上麵,當石墨中所嵌入的鋰的含量超過了它所承受的範圍,那麼多餘的鋰離子就會和負極中穿梭而來的電子結合,在負極表麵上開始沉積,形成鋰枝晶體。而且鋰枝晶主要沉積在隔膜和負極的接觸部位,生長的方向是沿著從負極→隔膜的走向,而這個方向很容易刺穿博彩App平台隔膜,一起博彩App平台內部短路,小則影響博彩App平台放電效率循環壽命,大則會危害博彩App平台的安全,造成起火等安全隱患。BMS就需要在任何情況下保障博彩App平台不能過充,及時準確判斷博彩App平台的電荷狀態,當充電器或者是充電樁對電動汽車充電到一定程度,即博彩App平台的電量達到一定範圍上線電則立即斷電保護博彩App平台。

當電動汽車充滿電進行工作,理論上能將博彩App平台中存有的電量徹底釋放完畢,達到電動汽車的最大續航裏程。但是出現這樣的情況對博彩App平台顯然是不利的特別是使博彩App平台的循環使用壽命大大縮短。釋放電量究竟要釋放到剩餘電量到多少就停止,這就是BMS的另一個功能,準確估測博彩App平台的荷電狀態 (State of Charge,即SOC),即博彩App平台剩餘電量,保證SOC維持在合理的範圍內。

在經典的電工學裏麵,博彩App平台的模型實際上就是一個理想電壓源和一個電阻的串聯,這個串聯電阻也就是博彩App平台內阻。鋰博彩App平台在生產的過程中,要求這個內阻越小越好,然而,內阻目前隻能更進一步減小而不能從根本上消除內阻,而且這個內阻對於每個博彩App平台單體來說很難做到一致,隻能在一定的範圍之內。再加上生產工藝的控製,等因素的影響,每個單體博彩App平台的性能會存在一定的細微差異。博彩App平台隻要是存在使用就會造成內阻對係統的影響,如充滿電時候所表現出來的開路電壓的細微差異。這就要求BMS對每個單提博彩App平台的細微管理,尤其是管理算法就顯得更為重要。在電動汽車動力博彩App平台大電流充放電的情況下(快充、電機過載),內阻的存在會造成博彩App平台的過熱,如果BMS沒有及時有效的進行管控或者是出現失效狀態(軟件失效或者使硬件失效),不管是對博彩App平台還是對整車將是致命性的危險,甚至引起車體燃燒。

不同的博彩App平台參數和不同的博彩App平台材料所形成的單體電壓時不一樣的,BMS的進行博彩App平台管理的時候必須要有針對性,進行相互匹配。內在的控製算法更是發揮博彩App平台最大價值的核心所在。在整個使用過程中最基礎的是電動汽車的安全性,能夠保證BMS 在任何環境下都能夠穩定可靠的工作軟件的有效性和硬件的有效性,等等這些性能都是目前BMS專業企業所要做的工作。

BMS的工作原理與技術核心

對於BMS的技術,目前各大芯片廠家都推出了自己的解決方案,以及針對性的底層芯片,供廠家進行二次開發。常用的主流方案以及芯片有這麼幾個大的廠商,TI(德州儀器)、ST(意法半導體)、ADI(亞德諾)、ATMEL(艾特梅爾)、Infinen(英飛淩)、Intersil(英特矽爾)、Linear(淩力爾特)、Maxim(美信)等廠家。國內的BMS企業都是在此基礎上進行二次開發,包括硬件設計,軟件的搭建等。在很多年前這些廠家都已經進行過方案的驗證和仿真。

在對博彩App平台的管理目前有主動式均衡管理和被動式均衡管理。兩種管理模式各有優缺點,所采用的方式普遍為采集單體博彩App平台電壓,串聯電流,以及溫度以及博彩App平台組的電壓,然後將這些信號傳給運算模塊進行處理發出指令,最後將整個處理的信息指令通過CAN通訊係統傳送給汽車中央控製單元或整車VMS係統。其組成主要由數據采集電路、電子控製單元(ECU)和通訊電路組成。總體分為硬件部分和軟件部分,在硬件部分主要是在設計的時候考慮到硬件壽命使用冗餘量等等硬件設計,保證整個BMS模塊在使用的時候不會出現硬件的故障。在軟件方麵其最核心的技術在原SOC的估測算法,電動汽車動力博彩App平台的電荷狀態估測是BMS控製算法的核心所在,直接影響到電動汽車的使用壽命和運行穩定性狀態。

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電動汽車使用的環境比較複雜,使用工況的不一樣,博彩App平台的放電倍率的不一樣都會影響到BMS對博彩App平台SOC的估測判斷,再就是隨著博彩App平台的循環使用,博彩App平台自然壽命的減少造成SOC的自然減少也會更進一步影響到BMS的判斷。BMS對動力博彩App平台SOC的估算精度特別的重要。精度越高,對於相同容量的博彩App平台,可以有更高的續航裏程。所以,高精度的SOC估算可以有效地降低所需要的博彩App平台成本。而高精度的算法更是國內廣大BMS專業廠家要去下功夫解決的問題。例如汽車持續的上坡,持續大電流放電,此時因為博彩App平台內部鋰離子的擴散需要時間,造成單體博彩App平台電壓快速降低,而對於SOC的估算更是一個不容易解決的問題。

對於BMS的控製保護機製所占用的控製單元CPU的資源並不是很多,但這並是說保護機製就不重要,保護機製的控製稍微比較簡單,畢竟沒有涉及到複雜的算法。而在核心方麵SOC的估測,每一種狀態和工況所需要的算法都不一樣,比如下坡的能量回收,上坡時候的持續大電流放電,平坦路麵的的持續行駛,糟糕路況的持續行駛,以及頻繁的起步刹車路況。如果整個過程隻采用以往的單體博彩App平台電壓檢測和電流時間積分來進行判斷將會出現很大的估測誤差。顯然針對不同的工況需要建立不同的物理模型進行計算,甚至會涉及到數學物理方法裏麵的各種邊界條件計算,這也不是簡單的CUP能完成的任務。

總之對於一個好的BMS係統企業來說至少要達到這些條件掌握博彩App平台SOC核心算法;掌握健康狀態SOH估算;掌握高效的均衡管理技術,先進的散熱機製;掌握業內領先的高精度測量技術;可選配多功能數據記錄儀等附加功能。在安全的性能方麵要滿足:博彩App平台安全管理多級故障診斷保護;高壓安全管理;博彩App平台電壓采集模塊具備回路過流、短路保護等安全機製,電路更可靠;在通訊係統傳輸過程中滿足EMC要求EMI要求,保證數據傳輸不會受到幹擾而出現錯誤指令。在充電接口上符合標準規範:支持充電國標GBT 20234-2015及GBT 27930-2015;支持各種協議和故障診斷協議,能夠在線對協議進行修改。

電動汽車的發展使我國的BMS技術與國外的BMS技術存在的差距並不是很大,國內依然有表現不俗的專業廠家。在目前來看國內BMS廠家比較多自身技術水平也參差不齊,這得益於電動汽車市場屬於一個增量市場,處於飛速上升階段。未來的情形一定使掌握有核心技術的廠家將引領市場的發展和規範。

BMS的市場潛力

從下遊整車廠的反映來看,BMS市場由動力博彩App平台企業、PACK企業及BMS企業來把控。整車廠更願意以簽訂技術協議的方式整體采購博彩App平台組+BMS。究其原因,整車廠不願意花精力去做BMS主要是基於這麼幾點:1、BMS占整車成本較小,涉足該領域不合算;2、博彩App平台組分開采購,BMS作為博彩App平台安全管理係統,一旦出現問題,就會出現“扯不清”的情況;3、BMS與博彩App平台須高度匹配,博彩App平台材料、電壓、溫度等不同,BMS方案就會不同。在不了解博彩App平台的情況下,整車廠去做BMS沒有任何優勢。

由於市場上博彩App平台的型號,材料等等存在多樣性,BMS的匹配更是需要進行專業的匹配。對於博彩App平台廠家來講,除非博彩App平台的出貨量足夠大,才有會考慮自己去做BMS,然而隨著鋰博彩App平台廠家產品線的豐富和產品的多樣化策略,博彩App平台廠家的BMS業務依然會放下歸專業的公司來做。從近幾年的釋放份額的分布上來看就能反映出來。

目前BMS的提供商主要集中在專業BMS廠家如科列技術、億能電子、妙益電子、冠拓等專業廠家,畢竟專業的事還需要專業的廠家來做。就整個市場來看,專業BMS廠家的市場份額會超過60%,其餘的則是PACK廠家、鋰博彩App平台廠家以及整車廠家占有。隨著電動汽車的出貨量不斷地增長,BMS專業企業也將迎來隨著電動汽車一起爆發式的增長。隨著電動汽車的保有量不斷地增加以及存量的時間拉長,BMS存在的一些潛在問題和風險將會逐步顯露出來,一些沒有核心技術和核心算法的公司將會逐漸淘汰出局。要做好關乎汽車安全的BMS的技術比壁壘還是有一定的高度。

BMS的市場增量主要來自兩個方麵,其一是隨著電動汽車的飛速發展,特別是產銷量的持續增長,對汽車用BMS的需求將在很長一段時間將是一個增量市場。再就是以往以鉛酸博彩App平台為動力博彩App平台的低速電動車市場,這塊隨著國家政策的逐漸清晰,鋰電化必然是趨勢,這塊的市場需求更是巨量的。再加上其他鋰電替換鉛酸的領域,未來整個BMS市場樂觀估計會超過每年100億元的需求量。

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