科创中国

行业领域

电子信息技术,信息安全技术

需求背景

本项目所涉及的电池管理主要应用于以电动叉车为主的电工工业用 车，随着国家碳中和碳达峰的政策逐步落实，工厂中传统能源的设 备逐渐被更为清洁的电能所取代，电动叉车的预计到 2025 年将突破 150w 辆，市场前期广阔。而以电动叉车为代表的电动工业用车，其 面临的使用场景更加复杂， 电动工业用车其做工方式相比其他车辆 同样复杂多变，其对于电池性能的要求更加严格。而针对电动工业 用车的锂电池管理系统缺鲜有企业涉及。

需解决的主要技术难题

需要解决的主要技术问题：

新能源电池尤其是以锂离子作为核心的动力电池， 因其性能稳定， 充放电效率高，更加清洁，更高的循环充放电次数在诸多领域得到 广泛的应用。但是，锂电池的过充电和过放电现象对其使用寿命损 害很大，且串联成组使用时会出现电量不均衡现象。这些问题都依 赖实时的监控管理来解决，进而可以保护电池安全， 同时提高电池 的寿命。

技术难点：

锂电池的剩余电流估算(SOC)无法通过在线的方式实现实时检测，顾 只能通过算法估算来进行剩余电量的计算。而随着电池的使用， 电池本身的理化特性会随之发生变化，顾能够动根据电池理化参数变 化进行动态调整的估算算法则可以保证电池的可靠高效。这依赖于 大量的数据进行数据分析，通过采集多块锂电池全生命周期的理化 参数，分析出锂电池的衰变规律，进而通过智能算法对电池的剩余 电流进行估算，并需要控制估算精度误差在 3%以内。

锂电池核心参数的采集，锂电池核心参数包括电池的电流， 电压， 单节电池的电流电压， 以及温度等。 电池的核心参数反映了电池的 状态， 电池在充放电过程中，温度会升高，可能会导致电池发生自 燃等现象。 电池在不同大小电流充电其充电效率也会不同，顾能够 精确的采集电池的核心参数，对于保证电池安全， 以及为电池剩余 电量估算至关重要。

因电池 pack 型号多种多样，顾具有一定通用性的电池管理系统对于 降低企业成本，保证产品的市场竞争力起到了重要作用。

信息化的软件管理系统，可以通过软件查看电池的运行历史数据以 及当前实时数据，可通过软件管理系统实现对电池的实时监控以及 历史数据分析， 同时，应具备充放电预警， 电池故障警报等功能， 且具备较高的实时性和数据时效性。

期望实现的主要技术目标

电池管理系统需要完成电池组数据采集、 电池组保护、SOC  估算、 远程通信和电压均衡等五部分主要内容。

数据采集功能：此功能是检测电池组的电参数(电压、电流)以及容量 等参数，也会对电池组中所有单体电池的电压和表面温度，误差符 合相应要求；

电池保护功能：是对单体电池的过充电压进行保护；对单体电池过 放电压进行保护；对单体电池过冲充电流进行保护；对电池数据通 信线开路进行保护；对单体电池保护失效进行检测；

均衡功能：是控制单体电池均衡充电的功能 (单体电池之间电压差 在 50mV 以内) ；

显示与报警功能：测量信息的显示和故障报警功能应满足实际需要。

处理进度