速记：

　　《基于锂电大数据的云控电池管理技术》

　　非常感谢!我们公司叫智锂物联，是欧阳明高院士团队在电池大数据分析相关技术的一个科技成果转化企业，我们主要定位像新能源汽车、储能、两轮车等锂电池应用场景提供电池的大数据安全分析，以及资产运营管理解决方案的业务。

　　锂电池应用规模高速增长，目前已经进入TWh时代，随着电池应用规模的推广，火灾问题凸显，目前也是影响我们产业发展的一个重大隐患。目前电池安全主要是由BMS来进行管理的，但新能源汽车的发展和事故的呈现向我们展现了一个问题，嵌入式的BMS实际上并不能非常好地管理好电池的安全，为什么会出现这样的问题?

　　第一，锂电池的特性极其复杂，在有限的开发周期内很难进行全生命周期特性测试、建模和标定，同时电池安全问题有很多偶发问题，在BMS开发阶段很难有充分的样本建立安全的模型，并且进行标定管理。所以，就造成了传统BMS模型不完备性，以及对寿命衰减后期功能的不精准性，这些都为电池的安全带来了隐患。

　　第二，同时也使它不具备对电池安全故障有效地诊断和预警功能。

　　第三，现在电动两轮车有很多是梯次利用电池，其实不具备一致性，不具备一致性的产品BMS就没有办法进行一致性测试、标定和控制，使得我们梯次电池的安全性是极差的。

　　这三点问题我们可以通过云控电池技术来进行解决，云控主要是基于大数据和云计算两项技术，积累了长期大规模电池数据，能够捕捉安全隐患的变化情况，实现安全特性和质量缺陷发展特征的建模和识别，进行算法标定。

　　再者，具备实施更新能力，通过算法的标定可以将新的算法、新的模型下载到边缘端的BMS，使得BMS随着电池寿命的衰减，能够实时地进行更新，保持运算精度以及安全管理能力。

　　这是云控带来的技术潜力，这就是我们对它的天生缺陷以及用户使用上的滥用和误用的总结，通过故障诊断预警、工况匹配识别和下行优化控制，实现了云控制，就使电池管理系统具备了全生命周期的精度、适应性和算法不断地快速迭代能力。

　　云控电池管理系统的基本构架，左边是我们现有常用电池和电池的保护板或BMS系统，加装一个云控安全模块，通过总线可以和保护板进行智能通讯，获得数据，下发下行的控制指令，和云端实现一个变频的数据传输，从云端接收安全控制指令和标定数据，云端长周期的存储、运算给边缘端提供算法上的支持，同时也是我们后续运营和管理平台的一个接口，算法也可以通过专家团队不断地对新发生的故障、算法漏洞进行优化和迭代，形成人机协同的闭环。

　　这是我们典型的产品，一个是加天线的，一个是集成天线一体化的，在电池内部的连接跟无线模块非常像，用的也是标准的无线模块通讯接口，可以驱动一个外部的安全接电器，我们发现电池热失控的时候，原因是过充，发现信号是关断的，但还有电流，主要是MOS在保护关断的时候被击穿了，这种情况下就需要一个一次性短路开关把它断掉，这可以极大地提高安全性。

　　同时，我们可以实现跟充电机、跟电机控制器、智能仪表和手机通讯实现智能化管理，具备4个环境温度和连接点温度的监控，可以做加热控制和热安全管理，具备跌落和暴力操作监控，这主要是面向我们租赁的电池，以及电解液的泄漏。软包其实比较容易发生电解液泄漏的故障，也是起火的一个主要原因。

　　有防盗报警，也有起火报警，可以实现升级双向变频传输，BMS远程标定，以及安全短路的功能，虽然它的功能比较复杂，也很强大，但其实能耗并不高，正常工作的能耗大概是50毫安，在非工状态下可以达到每个月48伏20安时来讲1%的SOC消耗，电芯的技术指标是28天，常温的自放电率是5%以下，这个水平接近于电池的自放电水平，并没有增加电池存储的难度。

　　安全电池算法的应用实例，这块电池在热失控两个月之前就发生了6号电芯析锂的报警，但析锂分轻度和重度，不是一报警就不让用了，因为是一个常见的故障，我们会看故障的演化，在故障前一天连续发生了热安全异常，只是指标的一个报警，自放电检测的报警、内短路的报警，这些报警都出来了，基本上内部就有严重的问题。

　　最后，提前30分钟通过各个指标综合情况，以及自放电率恶化程度、温升，就判断它已经进入到热失控发展历程了，我们客服就打电话给小哥，把电池拎出来扔在了路边，半个小时之后就开始冒烟了，大概一个小时之后就起火了，这是一个非常典型的事故。

　　后来我们加严了指标控制，这块电池也是先发生了析锂，大概提前了1个月时间，析锂故障之后，又连续发生了自放电、内短路、以及安全报警指标的异常，我们就觉得不能再放了，就提前跟客服把电池要了回来，我们就去实验室拆了，做极片的外观、极片的核磁共振，发现显著的析锂。

　　这样就完成了发生一次事故进行了一个连续记录以及特征识别，我们找到了故障阈值，在下一次就可以找到合适把它撤回的维修点。

　　系统大概一年时间，总共监控了35万块电池，累计发生了6次热失控的预警，只有一次是误报，最短是提前了10分钟发出警报。我们客服进行应急处理，打电话给骑手，让他把电池拎出来，目前为止我们没有烧过一辆车，也没有伤过人，也没有发生过火灾。

　　基于技术先进性、以及成熟的运维经验，拿下了北京市电动自行车电池安全风险态势感知平台的科研项目，后续会在北京市推广相关的技术，一个区一个区的进行示范。

　　云控BMS另外一个应用是故障诊断，现在我们常见的物联网电池平台能做到数据上传、观测，以及BMS报警处置和管理，其实BMS算法不是很强大，特别是两轮车，可靠性和算法能力都是很弱的，实际上它的管理也不是很有效。我们是通过大数据分析，以及故障库的建立，可以分析到不同子系统故障分类，也能够基于人工智能方式去预测故障演化的速度、故障时间，就实现了预测性运维，就预测一周或一个月有影响用户体验的故障，我们就可以安排人去修、去换，跟客户进行提前处置，就降低了安全问题，也提升了用户体验。

　　基于云控管理平台，可以自动对一些轻微的故障、用户的滥用，做充电电压、充电温度、电流的优化管控，可以解决安全问题和寿命优化问题。

　　还有一些问题自己处理不了，就是坏了，这时候会按照故障预测或报警信息，把它推给运维调度管理平台，它会给客服、地面运维人员发工单对客户进行联系，进行对应的运维操作。

　　我们为了验证平台，大概投了2000块电池，峰值运营数量在1400、1500，这是它整个运营过程中客服人员招聘，建立客服能力，到不断地提升客服处理效率的过程，可以看到智能运维还有一个智能客服的功能，会根据客户的数据处理，把处置的方案告诉客服，客服不用非常专业，照着念就行，非常容易建立跟骑手的信任，骑手一般打电话过来都是很暴躁的，一顿骂，你要说不到点上可能就不理你了，这个事就解决不了，但客服就会告诉他刚才是什么情况，因为现象是对应的，是有话术的，这是系统自动分析出来的。

　　你告诉他你刚才正在跑，大概5分钟之前不动了，他觉得你了解情况，可以聊了，然后告诉你其实是车的问题，不是自己的问题，或者再重启一下就解决了。我们在现场解决的故障排除率有60%、70%，有很多时候是误用或车的一些问题。

　　云控电池的残值评估，这对电池运营商非常重要，大家非常关心一批电池投下去是一年换，还是两年换，还是三年换，实际上不到最后一年不知道，这对运营商来说踩了很多坑，像早期换电运营商应该还是非常有体验的。

　　这是我们帮一个头部共享电单车企业做的电池资产状况评估，非常可以直观地看到它现在持有所有电池的容量状态，大概有万分之几的电池在一年的时候就衰减到了质保限，这些就可以提前让厂家更换。

　　厂家BMS自带的SOH功能触发它进行标定的机会比较少，而且标定精度也是比较低的，我们发现大数据分析健康度和BMS报出的健康度差异非常大，基本上BMS自己报的健康度没什么大用，1万块电池抽了50块做了容量在充放电机上的标定，我们的精度可以在5%以下。

　　残值评估多维度的评价图，从5个维度对电池的健康度做了综合评价，这是电池寿命的优化，主要有两个思路。寿命建模，把寿命工况加进来之后，分析预测它的寿命衰减，这个实验室很好用，现实中不太好用，因为工况变化太大了，标定建模范围也太大，所以我们采用了另外一个方式，基于模型机理，但不能直接用它的参数，用大规模数据进行分析，按照每个机理参数做敏感度分析，再做类比，最后优化出一个使用区域，通过它来指导云控系统，对客户的电池进行运行参数的调整，这样就可以对寿命进行优化。

　　云控BMS还有一个很有意思的应用，也是我们最近发现的，跟一些高端电摩客户交流的时候发现精准的电池状态分析功能，以及硬件和数据可以衍生出很多智能化功能，可以基于智能电池来实现整车智能化，这可能对很多自行车企业挺有用，因为很多程度上缩短了开发周期。

　　主要体现几个方面：

　　第一，低温充电。一个是析锂影响寿命，一个是吸锂影响电池安全，一个是真充不进去。我们可以对电池进行一个智能加热，根据你出行时间、作业工况来优化加热过程，使电池的温度处于动态变化保温的状态，这样可以保持你使用的性能，包括低温放电压降很大的问题，实际上对用户来说就是一拧油门就断电了，当然我们也可以通过485总线和电机控制信息通讯实现油门解释和功率管理，避免低温的时候一拧就断电，而是拧了之后很慢但能够走。

　　第二，精准的里程预测。电动两轮车有个问题“虚电很严重”，基本上剩1/3大家都不敢骑了，我们把汽车剩余电量估计、可用能量估计的算法和能耗算法相结合，因为我们有GPS所以可以做能耗的分析，可以把续航里程进行估计，如果没有坡的话能够到1公里的精度，可以极大地提升高端两轮电动车客户体验。

　　第三，安全事故报警。

　　第四，电池的健康度管家。方便他评估电池什么时候该换，以及电池好坏。

　　第五，整车防盗。

　　第六，预约充电等。

　　还可以做的是基于电池和电机控制器的通讯，实现汽车级的驾驶体验，这是我认为对高端电动摩托车很重要的一点。比如现在有时是轻拧不动，稍微拧重点就跑出去了，这个体验其实就不太好。

　　我们一些解决方案也在高端摩托达芬奇有一些应用，在我们很多Pack企业要求下，他们想给租赁客户提供一个完整解决方案，我们也开发了一个锂电池租换平台，配套我们产品给电池企业提供，目前也运营了3年，系统也非常稳定。

　　最后，基于云控BMS基础技术构架，结合客户需求和市场需要，形成了一个完整的数字化电池运营解决方案，包括数据管理和电池资产管理后台，这更倾向于大数据和技术后台，面向租赁、换电、场景运营业务管理平台，电池资产运维管理平台。

　　我的分享就到这里，谢谢!