3.大电流主动均衡技术是电池成组技术的终极解决方案
在锂电池成组技术的发展过程中,BMS的基本技术(包括:电池的监控技术和系统的控制策略)已经非常成熟了,可以满足锂电池系统的基本要求。
但是,电池系统衰减的问题没有得到解决,现有的方法是,为了保证一定的续航里程,不得不增加电池系统的容量,而增加电池容量又将导致车重增加,反过来又影响续航里程,这就是所谓的“大马拉小车”方法。
显然,解决电池系统衰减的方法是非常明确的,应该提高电池系统的输入和输出效率,而不是增加电池的容量,同时要保证输入和输出效率稳定在一个高水平上,以保证续航里程稳定及可预测。
这个策略意味着电池系统必须对使用过程中电池的一致性进行干预,防止一致性失控,通过大电流主动均衡技术确保电池系统中电池的一致性,防止一致性失控,这就是为什么大电流主动均衡技术被称为BMS系统的“明珠”。
4.大电流主动均衡技术似乎正在成为技术创新的“黑洞”
大电流主动均衡技术涉及到两个关键领域:一个是电能载体的选择,另一个是电能转移的控制技术。
世界各国的相关企业和许多大学都曾经对常用的电能载体(包括:电容和超级电容、电感和变压器)和电能转移方法(如:DC/DC)进行了深度的研究,并没有突破性进展。
在技术方面的缺点,难以实现大电流转移、电能载体物理尺寸过大、连接复杂以及稳定性无法保证;在产品化方面的缺点,成本高昂,提高效率的成本远大于增加电池容量的成本。
电能转移控制技术是所有技术中最困难的部分,主要原因:
在电池的使用过程中,电池的一致性劣化是随机的,它与许多因素有关(包括:生产的一致性、使用环境、充放电强度、瞬间放电等);同时,电能转移的路径也是随机的,均衡控制系统就非常复杂,必须具有高度的适应性和灵活性,大电流主动均衡技术的复杂性不言而喻。
大电流主动均衡作为全球性的技术难题,各国产业界和学术界已经研究多年,并投入了巨大的资金。到目前为止,在国际上还没有取得任何技术性突破性,更无法进行商业化进程,所有的投入似乎掉进了一个“黑洞”,而且看不到任何技术突破的希望,这是非常令人沮丧的。
5.颠覆性的创新技术已经出现
主动均衡技术的创新面临不可逾越的困难,大量研发投入所产生的“黑洞”现象让许多企业放弃了继续研发的可能。
在技术发展方向上,行业内的研发人员无法抛开现有的主动均衡技术基础,也就不可能产生颠覆性的创新技术,这也是多年来,主动均衡技术没有突破的原因之一。
一个非常有趣的现象,颠覆性的创新技术可能来源于跨行业者,或者产生于小的创新公司,特别是专注于非常狭窄的技术领域的研究人员。大电流主动均衡技术的突破,也是这个现象的重现,也再次验证:颠覆性的创新技术一定来自不受约束的创新者。
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