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优旦科技:工业车辆锂电池BMS技术新势力

转载 2021-02-27 14:54 连线新能源 来源:连线新能源
安徽优旦科技有限公司

工业车辆包括叉车、牵引车、堆高车、AGV等,广泛应用于港口、车站、货场、车间、仓库、油田、机场等工业场景。近年来,受环保政策密集出台、环境治理成本显著增加、燃油价格上涨等诸多因素影响,工业车辆电动化获得快速发展。2020年我国工业车辆累计销售800,239台,其中电动叉车(I+II+III类)合计销售410257台,同比增长37.38%。

相比传统铅酸电池,锂电池具有能量密度更高、循环寿命更长、倍率性能更好等突出性能优势,且对环境更加友好,近年来电动工业车辆“铅酸换锂电”浪潮持续高涨。统计数据显示,2020年我国共销售锂电叉车161,254台(I+II+III类),与2019年74,737台比较,增长高达115.76%。随着锂电成本优势凸显,锂电叉车占比有望进一步提高

电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)被称为动力锂电池系的“神经中枢”,具有实时监控电池状态信息、管理电池安全性能、优化电池能量控制和延长电池使用寿命等重要功能,是动力锂电池组的核心技术所在,也是锂电叉车最核心部件之一。

安徽优旦科技有限公司(以下简称“优旦科技”)位于安徽合肥,正是一家专注于BMS研发、制造及服务的国家级高新技术企业。2019年初,优旦科技携在新能源汽车领域深厚的BMS技术与产品积累,正式进军工业车辆领域,现已俨然成为一匹行业“黑马”,在业内掀起一股强劲技术旋风。作为行业新势力,优旦科技仅用两年时间就与林德、合力、徐工、柳工、益佳通、潍柴、厚能、火炬等200余家叉车厂、电池厂客户建立合作,叉车BMS出货位居行业前列。是什么让优旦科技在锂电叉车领域如此快速的发展?又是什么让优旦科技能够获得行业客户的肯定?

据悉,优旦科技成立于2016年,其核心团队来自中国科学技术大学、合肥工业大学等国内知名院校,拥有深厚的专业电子软硬件设计及网络应用开发经验,更有多名创始成员早在2009年起就开始从事BMS相关工作,积累了丰富实战经验。

优旦科技在国内率先提出智能电池管理系统iBMS理念,倡导让锂电池永远在线,极力推动锂电池从传统离线管理模式向全生命周期在线管理模式的全面升级,为加速工业车辆锂电池联网进程做出卓越贡献。据悉,与传统BMS不同,优旦科技智能电池管理系统由iBMS智能硬件、PaaS大数据平台和SaaS创新应用三大部分构成,究其产品优势,主要包括以下几点:

01

产品更可靠,汽车级品质标准

工业车辆是机械化装卸、堆垛和短距离运输的高效设备,被广泛应用在重复性搬运场景,整车作业强度大、工作时间长、应用环境恶劣、运行工况复杂,这些固有属性对整车及零部件品质提出更高要求。BMS是动力锂电池组的“大脑”,一旦发生故障将导致整车“瘫痪”,进而影响整个厂区作业系统效率。此外,不同于其它结构类零部件,BMS是一个软硬件高度协同工作的复杂系统,对其硬件可靠性和软件安全方面的要求尤为苛刻

优旦科技早在2018年就已完成IATF16949汽车质量管理体系认证(认证机构:德国莱茵TÜV;证书编号:0293699),并先后支持了长安、陕汽、瑞驰等多家汽车厂商数十个主流新能源车型的BMS配套,良好的产品品质获得客户一致称赞。优旦科技针对工业车辆应用场景精心打造的A6系列BMS模块,硬件采用汽车级器件选型、强电磁兼容设计和关键回路冗余设计,具备多重自检和接口防护功能;嵌入式软件采用AutoSAR架构设计与MBD应用层开发,全部代码遵循MISRA-C规范;模块历经MIL/PIL/HIL共计6大类50余项严酷测试,其中软件测试用例高达30万条;汽车电子专用产线,44道工序,20层筛查,全自动ICT/FCT测试工装,100%电路校准和检验,全流程多维度保障更高品质。

02

管理更高效,有效延长锂电池使用寿命

锂电池像是一个生命体,其状态无时不刻不在变化,这种变化受多重因子交叉影响,很难找到一个“完美”数学模型一劳永逸地表征其全部变化特征。另外,传统BMS只能在出厂前基于实验室有限的电池样本数据进行模型参数标定,BMS一旦出厂,这些模型和参数都将是固定不变的,无法精准匹配电池应用全过程中的状态变化,管理效率可想而知。

优旦科技iBMS智能终端高度集成了无线数据传输单元,基于4G或5G移动网络,可与电池PaaS云平台实现大并发、高可靠、双向实时无线互联,并在云端结合大数据技术和人工智能算法,支持电池模型和参数的动态优化,通过其特有的云端协同管理技术,最终实现基于数据驱动的锂电池全生命周期在线管理,有效提高电池管理效率,延长电池使用寿命,最大限度发挥电池效能

目前,优旦科技已有多项先进的云端协同管理技术完成研发并大规模应用:云端全时均衡技术, 提升车辆续航10%;云端辅助功率控制技术,延长电池寿命15%;云端SOC修正技术,降低误差至3%。

03

应用更安全,云端预警报警防患未然

锂电池主要由正极、负极、隔膜和电解液组成,当电池在受到热冲击、过充、过放、短路、振动、挤压等滥用情形时,电池内部的活性物质及电解液等组分间将发生化学、电化学反应,产生大量的热量与气体,引起电池升温。如果锂电池内部的热生成速率大于热散失速率,则体系内的反应温度将会不断上升,当热量和内压累积到一定程度的时候,就会引起电池的燃烧或爆炸。因此,不被有效管理的锂电池无异于移动的炸弹

优旦科技基于PaaS大数据平台的实时流处理引擎,充分发挥云端服务器的资源优势,在云端实时监控每一块锂电池的内阻、热场、压差等变化趋势,并结合多年累积的锂电池失效模型库,现已完成20余项云端安全预警策略部署。安全预警策略可提前识别锂电池应用安全风险,并自动触发系统拨打用户电话进行紧急预警,7*24小时全方位保障锂电池应用安全。

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使用更便捷,业务全流程提升效率

基于传统BMS的业务模式,通常从项目需求导入到最终BMS产品交付,需要经历技术协议确认、系统方案设计、软件定制开发、硬件生产测试等多个环节,项目适配成本高、周期长。然后,工业车辆领域的最大业务特征却是品类多、批量小、交期急,传统BMS业务模式难以可持续满足项目需求。此外,受工业车辆终端用户分布广、车辆运行环境恶劣、且客户对故障容忍度低等因素影响,工业车辆整车及电池厂家售后压力巨大,售后成本高企。

针对锂电工业车辆特定应用场景,除高品质iBMS智能终端和大数据PaaS平台之外,优旦科技还面向业务全流程、产品全周期建立了丰富完备的SaaS应用,极大提升项目适配效率,降低业务运营成本,共同构建了优旦科技电池智能管理系统无与伦比的核心竞争力

优旦科技现已上线发布的SaaS应用有:小旦商城,支持客户在线自助下单购买iBMS智能终端,提高采购效率;小旦编程,支持客户零编程基础在线自助生成iBMS软件,缩短项目周期;小旦烧录,支持客户自助烧录iBMS软件,提高生产效率;小旦管,支持客户自助创建子账号,提高业务管理效率;小旦在线,支持客户远程实时监控锂电池运行状态,降低运维成本;小旦升级,支持现场故障远程诊断和空中修复,降低售后成本。

优质的产品及良好的市场表现,源自优旦科技对技术创新近乎痴迷的专注力。据悉,优旦科技现有员工近100人,其中约60%为研发型技术员工,涉及电池管理核心算法、硬件可靠性设计与验证、软件安全、大数据挖掘和云平台应用等多个跨学科技术领域。优旦科技自成立以来一直保持超高强度研发投入模式,每年研发投入占营收比例均超过30%,累计研发投入已达数千万元。优旦科技先后承担了多项安徽省及科技部重大专项项目研发工作,其核心团队也被评为安徽省高层次科技人才创新创业团队。

据了解,优旦科技新一代工业车辆A7系列智能电池管理系统正在紧张研发测试中。相比上一代产品,A7系列硬件集成度更高,功能更加强大,如集成DCDC、加热MOS阵列等,将使得电池系统设计更简洁,成本更优;此外,A7全系产品支持5G无线通讯,更有多款极具创新性云平台应用同步上线,全面提升客户整车竞争力。A7系列有望在今年下半年正式发售,届时必将引领业内又一波技术革新

进一步推动工业车辆领域“锂电化”快速发展,扩大锂电池在该领域的大规模应用,不仅需要锂电池制造企业有针对性地推出相关电芯产品,还需要BMS公司针对行业特征提供有竞争力的电池管理产品与服务。大浪淘沙,最终谁能解决客户问题,谁就能脱颖而出。作为行业技术新势力,优旦科技的技术创新之路到底能走多远,我们拭目以待!

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