10月12-13日，2020首届“新国标”锂电出行生态千人武林大会暨2020高工锂电轻型电动车产业峰会在浙江义乌博览皇冠假日酒店隆重举行。来自整车、配套、共享、换电、锂电池及零部件企业等1000+行业人士汇聚一堂，共话电动两轮车市场大势、需求变革，以及企业的技术升级与市场策略。

优旦科技联合创始人/副总经理习清平出席本次峰会，并发表了名为《面向二轮出行领域的锂电池全生命周期管理及服务》主题演讲。

以下为演讲实录：

各位嘉宾，大家好，我是优旦科技习清平，非常感谢主办方提供这样一个平台，让我有机会和大家做一个分享，我今天的演讲主题是面向二轮出行领域的锂电池全生命周期管理及服务。优旦科技成立之初就提出智能电池管理系统概念，智能电池系统主要包括智能硬件iBMS、电池PaaS平台和电池SaaS应用三大部分。

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智能硬件iBMS

我们的BMS都是网络版本，采用一体式设计，BMS与网络传输模块无缝结合。目前我们提供2G、4G CAT1和4G CAT4三种解决方案，因为运营商不再新增2G基站，4G CAT1是主推的物联网联网制式，成本稍高于2G，目前我们推荐使用4G CAT1方案。 

针对不同的应用场景我们也提供不同的型号配置供选择，电流从30A到150A，覆盖二/三轮车应用；串数从8串到25串，覆盖24V/48V/60V/72V等应用场景。我们也提供定制开发服务。

优旦科技一开始是做乘用车/商用车BMS的，在做保护板系列BMS之前，我们认为这个系列的产品应该很好做，但是当我们真正涉足这个领域的时候，发现并不是这样的，我们需要平衡成本，不能像乘用车那样采用汽车级的芯片，为了保障系统的采集精度，我们在软件中对每一通道的电压采集做校准，在出厂测试时利用自动化测试工装对每片板子进行出厂校准。

在乘用车上，什么时候闭合继电器，什么时候充电，整车都会有明确的信号或命令，但这个领域不是，我们需要对负载进行检测，在负载接入时预充再闭合MOS，在负载断开时切断MOS，要不然就会出现接插负载时打火，造成动力接插件的氧化，接触不可靠，然后发热损坏。

MOS驱动这一块也是非常重要的，首先要确保MOS及MOS驱动电路的耐压，又要考虑驱动的响应速度，要不然带电流切断时，容易造成MOS的损坏，还要考虑MOS的散热和均流等问题。

我们的应用开发沿用新能源汽车的MBD开发方式，首先对控制逻辑使用Matlab/Simulink建模，然后MIL、PIL仿真之后再集成测试，我们也对BMS中的每个重要运行任务都会实施监控，确保任务运行的准确性，同时我们对所有手写代码都做MISRA-C的规范检查，确保规避由C代码陷阱引入的风险。

02

电池PaaS平台

今年8月份，我们的电池PaaS平台（Platform as a Service，平台即服务）在上海首次亮相，该平台可与优旦iBMS智能硬件无缝连接，利用人工智能和机器学习技术提供丰富的电池云端管理和数据服务能力。该平台具备以下三大亮点：

亮点1

使用便捷

电池PaaS平台提供远程监控、空中升级、数据服务功能，这些功能让我们的应用非常的便捷。通过远程监控能够看到当前电池的实时状态和运行轨迹，这对于租赁运营的客户非常实用， 当然我们还提供运行历史、故障历史、升级历史等数据的监控。

我们的系统已经实施了21000多台次的升级，如果没有空中升级，这将是一个非常巨大的售后压力。

我们的软件使用网络货架管理，开发好的软件是上架到我们的软件网络货架，包括我们的工厂生产、上位机，都是通过设备唯一码自动拉取软件烧录，不管是上位机升级还是空中升级，我们后台都有记录，这样实现了软件的全封闭管理，对于任何一台设备当前运行的版本，之前运行的版本都有追溯。

对于空中升级这部分的设计，我们嵌入式软件中使用A/B分区，这样软件运行在A区时，我们升级B区的软件，从而实现无感升级，升级的方式可以是单台也可以是批量，我们的服务器同时支持十万套级别的并发升级。

我们的Paas平台还可以对外提供丰富的数据接口，包括状态查询、实时状态推送、预警信息推送、远程控制、数据分析推送等。我们的接口有HTTPS websocket形式的接口，也有消息队列形式的接口，我们会对每个客户端根据权限进行数据隔离，整个接口这部分的设计，使用分布式架构，支持高并发，可扩展，并提供一系列数据安全措施。

亮点2

管理高效

传统BMS的全部算法都是在嵌入式端处理, 由于处理器的限制，并受限于处理器的算力， 一些负载高的算法无法在嵌入式中运行。我们的做法是把一部分算法移到云端来处理, 这也是云端策略的优势，云端能看到单个嵌入式不能看到的其它设备的数据，这是嵌入式不可能拥有的视角, 同时云端有无限的算力。目前，我们已经产品化的功能有：云端全时均衡、云端SOC修正、云端SOP控制。下图是我们的客户售后电池包测试效果，使用远程均衡，经过2周时间，整包容量改善了2个多安时，容量改善率达到11%。

另外，我们从后台数据分析对比了一些开启远程均衡和未开启远程均衡的设备，我们挑选2019年前6月出货设备，与2020年前6月出货设备进行对比，这两组设备具有相似的样品数量和运行时间，我们最后统计出来的结果是2019年那批未开启远程均衡的设备经过一段时间运行后，压差小的设备占比减小，压差大的设备占比增加；而2020年出货的设备，压差小的设备占比反而有所上升，云端全时均衡的效果相当明显。

在SOC估算方面，磷酸铁锂电池的电压平台特性决定了它的SOC估算是比较困难的，一般的安时积分算法会引入累计误差，如果没有校准机制，会导致SOC误差越来越大，特别是针对浅充浅放的应用场景。

下面这个图是dQ/dV的微分曲线，我们可以看到在SOC的中段有2个波峰1个波谷的明显特征，我们就是利用这3个点进行SOC的校准，但是这个算法涉及到微分算法，且要求的数据量也比较大，嵌入式里面难以实现，所以我们将这个算法放到云端来执行。

下图是我们客户在现场的实测试曲线，在电池SOC在20%时，故意将SOC调整至40%，人为引入20%的误差，大家可以看到真实SOC分别约为40%、60％、70%时，实施了3次校准，最终的SOC的误差控制在2%以内。

大家知道，新国标的出台对电池体积和重量都有严格要求，小容量电池包难以满足小哥一天的使用需求，我们的客户慢慢都引入了快充技术，中途小哥快充补电一次就可以保证下午和晚上的使用，但是快充如果电流控制不合理会加速电池的老化，我们推出了云端SOP协同控制算法，后台会根据充电过程中电池电压的离散度来实时控制请求的电流。

通过云端协同管理, 可以提升电池的单次续航里程,延长电池的使用寿命, 特别是快充应用场景, SOC的精度提升也能明显改善用户的体验。随着低延时高带宽5G时代的到来, 相信更多的算法可以移到云端来计算。

亮点3

应用安全

通过实时流处理引擎, 现在我们部署了几十条的安全预警策略, 下面是一些预警的示例。

下图是我们后台侦测到的一个MOS异常，是一个充电机滥用的例子，发现充电时间只有10分钟，而且与平时的充电电流不一样，经调查是快递小哥在电量用空之后，使用路边的铅酸电池投币充电机对锂电池进行充电，这是一起典型的滥用案例。

下图例子是出厂时，在做充电测试的时候监控到的异常，这个电池厂客户使用原先乘用车高压电池充放电柜进行48∨小电池包测试，在BMS主动切断MOS时，充电机为了维持电流输出，不断的提高输出电压，最后将MOS击穿，针对这种情况我们建议了电池厂使用匹配的测试设备。

下面这个图很有典型性，这是一个MOS微损坏的例子，MOS的内阻增大了，从图上来看，MOS的温度只是略有升高，但还是没有达到保护温度，我们通过与该批次其他设备的横向对比，定位出这个问题，这也是云端策略的优势，云端能看到单个嵌入式不能看到的其它设备的数据。

除此以外，我们还有很多安全预警的例子，这里就不一 一介绍了。

下面这个是我们整个Paas平台的功能示意图。

03

租赁SaaS应用

最后简单介绍一下我们的Saas应用。下面这幅是SaaS典型框图，该应用基于优旦iBMS智能硬件和优旦电池PaaS平台，实现强大的电池全生命周期管理、监控和运营功能的完美体验，为锂电租赁运营客户提供智能锂电一站式管理解决方案。

应用部分包括管理后台和移动端，管理后台支持电池货架管理、站点管理、用户管理、价格管理、订单管理等，以及不同角色权限的账号分级管理；移动端我们开发了两个微信小程序, 一个是运维人员使用的, 一个是用户使用的。

回顾下我们能够提供的三部分产品，我们认为BMS不应该只是Battery Management System，更应该是Battery Management Service，需要面向锂电池全生命周期进行管理服务。我的分享就到这里,  谢谢大家！