日前，全國汽車標準化委員會公布了《電動汽車用電池管理系統技術條件》的征求意見稿。筆者希望給文件起草單位提出一些建議，限于篇幅，僅對SOC和SOP簡稱SOX進行分享。

2011年的QCT897問題在哪里?

大家了解這個技術條件簡稱QCT897。并且最初是2011年公布的。我們了解它不是一個國標，只是一個參考。但是幾乎所有OEM都要求BMS能夠通過它。技術條件有14頁，其中有7頁講的都是如何驗證SOC的精度，這說明SOC精度在BMS中占了比較重要的份量，非常重視。

2016年五月我在網上曾經發表了一篇文章，《電池管理系統技術國標是時候修改了》，表達了一些看法：

首先是驗證SOC的工況，大家看過實際的電壓和電流的變化都了解不可能是直線。所以，與實際工況差的非常遠。

第二，最長的工況只有90秒，持續允許10個循環，900秒才15分鐘，時間太短了。最要命的在哪里？在整個15分鐘中，SOC變化只有9%多，對SOC精度要求是多少？精度要求要小于10%。也就是說，就算傳感器根本不動，不工作，SOC起點和終點相同的都可以達標，這個驗證沒有意義。從某種意義上來說，這個標準沒有什么用。

此外，我們了解BMS的核心是狀態估計。它涉及到至少三個問題：SOC、SOP、SOH，但是這個準國標里面只提了SOC其他的沒有涉及。我們了解有關BMS，SOC里面有一個很重要的是OCV與SOC的關系，這個國標里面也沒有涉及，這個準國標很多細節較欠缺。

國外的比較一下，國標只測兩個點：一個是80%，一個是30%，在這兩個點測精度。而國外把電池充100%一直放到差不多0%，也就是說當電壓達到了最低值時才停下來，不管是BEV也好，還是PHEV或者HEV，要求你從100%到0%都必須工作正常，誤差都不能超過一定的值，而不是只要2個點。我們了解，HEV工作的狀態在哪里？國外在20%左右，國內稍微高點，只測這兩個點，HEV就不管了？所以有很大的問題。

SOC工況，國標手畫的線，美國通用是用各種復雜的工況也就是有可能使SOC估算失效的工況，來驗證。新的算法來了，調出這些工況，馬上了解新算法能不能過關。

時間上來講，國標15分鐘，國外是要求從100%到0%。時間用最少要1個小時，美國通用汽車公司曾經用為了驗證我的算法，在充放電柜上持續運行了7小時的工況。其目的之一就是要看算法是否對安時積分的累積誤差有沒有糾錯能力。

新國標征求意見稿SOC的問題

下面看一下新國標征求意見稿的問題。首先對SOC的累積誤差規范性要求。也就是說，這個試驗是必做的，這就是SOC累計誤差的測試方法。下面還有一個講SOP估算精度測試方法，但是不是規范性性要求。所以應該是可做也可不做。有關SOX方面，重要講這兩個。

SOC累積誤差測試方法

征求意見稿提出SOC累計誤差不能大于5%。工況不用手畫，用了兩個工況。一個叫FUDS，一個是DST工況。與2011年相比，工況更加接近實際，時間新增了不少。DST功耗時間是300秒，這是1400秒，有很大的改進。假如要做規范性測試，顯然規范性測試的工況一定要接近于實際工況，盡量多的接近實際工況。

DST工況，是美國早年用的一個工況，大概十多年以前我們剛剛開始搞鋰離子電池用的工況，那時電動汽車比較少。大家看這個工況也是直線，所以后來美國不用了。美國現在用什么工況？FTP工況。一般做三個工況，即city，Highway，和US06，US06這個工況比較猛一點。后來，根據做沃蘭達（VOLT）的相關經驗，我們把這三個工況改了，用盡量少的工況去覆蓋盡量多的情況，尤其是BMS難以處理的復雜工況。這不是我們故意刁難，而是對電池的安全負責，對用戶的安全負責。一個合格的算法，必須能夠在各種復雜情況下，都能正常工作。假如沒有這樣嚴謹的工作態度，即使我讓你過了，姑且不說消費者是否滿意，標定工程師也不會放過你。比如，我在通用汽車做VOLT項目時，我和標定工程師們一起出去試車。他們從山上急速開到山下后，我們都可以聞到車胎由于急剎車造成燒焦的味道。再比如，我在克萊斯勒時，歐洲一家大供應商來公司演講。把他們的SOC算法的原理告訴我們。我當即指出，這個算法在急加速急減速的情況下，是過不了的。他們解釋說，他們已經做過所有歐洲的標準工況的仿真。誤差很小。后來，我給了他們一個修改后的復雜工況，他們做了一個多月。就是無法糾錯。他們說，這不是實際工況。不考慮。我找公司的標定工程師，要他們開車，開一個類似的工況。結果開出的工況，比修改后的復雜工況還要猛。逼這家世界聞名的供應商修改算法。和國外的公司的要求相比，這個國標要求有待提升。

征求意見稿講了要測三個溫度點：10度、25度、40度。這三個溫度點都跟常溫比較接近，應該算是一個溫度點，這是屬于正常的工作范圍。我們在美國怎么做的呢？降溫到零下20度，然后運行比較猛的復雜工況，這兩個工況功率非常大，一開始是負20度，過一段時間，溫度慢慢上來了，這樣我們的最低溫最高溫基本上全部包含了，自然而然確保所有的區域的估算精度。

SOC誤差計算，這里也有三個很大的問題，它說可以事先校準電池容量。校完之后再進行試驗，時間沒有錯，容量沒有錯，假如有誤差，誤差就是電流傳感器的測量誤差，所以驗證SOC誤差變成傳感器精度測量誤差，這肯定有問題的。正因為如此，國內做BMS的廠家才如雨后春筍。低劣的國標要求是有不可推卸的責任的。

真正重要的是，當電池開始老化的時候，當安時容量改變以后，算出來的誤差才是更重要的。

第二個要求，這個工況怎么算呢？先放80%靜置30到60分鐘，在運行工況，放電到30%的SOC，再靜置30-60分鐘，再充電。持續做10個，HEV工作期間是20%，作為一個國標應該把所有的可能都放進去。更重要的是，開始時先靜止30到60分鐘，一個循環靜置兩次，十次循環沒有意義，因為靜止后，累積誤差被調整消除了。做10次和做1次的效果相同的。而且，為了驗證SOC最大誤差小于5%，只讓SOC變化50%，顯然是有問題的。

第三個要求，是在整個循環驗證過程中，溫度保持不變。這就離實際情況太遠了。這也許就是為何每個循環后，要靜置幾十分鐘。

比較好的做法是：

第一、SOC變化跨越1-100%區間，不管是BEV、PHEV還是HEV，要跨越整個變化區間。

第二、要把每個循環周期的凈置時間去掉，去掉的目的是讓誤差累計起來，不給你消除累計誤差的機會，不給你有任何鉆空子，利用靜置時間計算誤差有多大的機會。消除了誤差或者了解了誤差再循環，做100次都沒用。沒有靜置時間，持續十次循環完之后靜置下來才有意義。否則都是假的。有人就告訴過我，說他們公司的核心技術是了解誤差以后，可以平滑修正。

假如提一個更高的要求，我們應該要求SOC在全生命周期中都能夠保障5%的誤差，這才是我們最根本的要求，不是說電池就用一年就算了，現在要求8年12萬公里，電池肯定要老化，不能說對新電池可以對舊的不管了。假如國標不要求BMS在電池的整個生命周期內都能夠保證對SOC估算精度基本保持不變，這等于是說BMS不要保證電池在整個生命周期內能夠保證電池的安全。今年大量起火的新能源汽車基本都不是新車，而是使用過幾年的車。盡管電芯質量是一大原因。BMS無法應對老化電池也是脫不了干系的。國標的制定者不應該不吸取教訓，對此熟視無睹。

新國標征求意見稿SOP的問題

接下來講一下SOP的問題。征求意見稿說電壓是這樣彎著掉下來，功率的圖形是方的矩形。見圖D。1。下面作為比較的圖是一個HPPC的截圖。很顯然，作者是想通過HPPC試驗得出SOP。但是，開車的時候能得到的最大充電和放電的功率，功率的形狀下圖所展示的形狀，不可能是矩形。這離實際情況太遠了一點。最好的辦法是運行一段時間真正的工況，再打一個脈沖，測量功率。

為何用HPPC會出現誤差？第一，HPPC的功率不夠大，不能夠完全反應出大功率充放電電池的動態特性。所以，這個方法本身會造成較大誤差。假如國標拿一個不正確的方法作為國家標準，丟的不僅是制定者個人的臉，更是丟國家的臉。第二，HPPC測功率之前又靜止很長的時間里，里面有電容，靜止很長時間之后與實際情況不相同了。關于功率的預測，重要不僅是電池長時間靜止以后，接下來的最大充放電功率，更重要的是行駛過程中的最大充放電功率。這種本末倒置的驗證方法，是否要改，值得國標制定者，認真思考。

希望國標制定者能夠以電池系統的安全和消費者的體驗和安全出發，從實際情況出發，適當照顧目前部分供應商的現有水平，制定出能夠促進優勝劣汰更好的國標。

總的來說，這個征求意見稿與2011年版相比有改進，但是，沒有本質上的突破。這說明我們國家BMS的整體水平與2011年相比也沒有本質上的突破。因為這個國標的制定并非是以電池安全為前提，對BMS的性能要求提出要求，更不是按照保護車上人員安全而制定的。而是按照制定者本身的水平和國內絕大多數BMS供應商的水平制定的。

其一，制定者用的測試工況、試驗方法與實際相差甚遠。根本不是按照實際需求制定的。隔行如隔山。在電池領域或者電池測試領域與在BMS領域是有本質上的差別的。比如，眾所周知，某教授，曾經在摩托羅拉公司當過DPS測試工程師，就以為其可以做DSP。騙了國家上億元，還通過了包括院士在內的所謂成果鑒定。結果還是弄出個漢芯的大笑話。國標可以對SOX的精度提出要求，可以對特定的情況提出要求。但是，不應該對電流和電壓的測量精度提出要求。那不是你的事。比如征求意見稿要求“總電壓檢測精度應滿足±2％FS”；“總電流檢測精度應滿足±2％FS”。就不合理。因為此要求是以安時積分為基礎估算SOC的，但不是所有的SOC估算都是以安時積分為基礎。比如，國際上的先進廠家都沒有以完全安時積分作為SOC估算方法，這與國際上的趨勢背道而馳，此外，只要限制了控制精度比如SOX和故障報警，廠家自然會考慮用什么樣精度的電流和電壓傳感器來滿足要求。

其二，電池要求BMS在其整個生命周期內都得到有效的保護。消費者也同樣有這樣的需求。至少也不想車在較低SOC的時候突然趴窩。續航里程的估計也要可靠。這是最起碼的要求。今年以來，幾十起新能源汽車的起火事故，難道與BMS毫無關系嗎？這些車上的BMS可全部通過2011年版（我相信也一定能夠通過這個新國標推薦版）的蓋有國家認定的檢測機構的大紅印章的呀！置電池安全于不顧，置乘客安全于不顧的BMS國家標準，實在有點有辱國標的名聲。即使目前水平有限，有很多困難，也要兼顧其他先進的方法。而不能夠只照顧安時積分法。畢竟國標不是企標，也不是安時積分法的國標。都說算法是BMS的核心技術。既然是核心技術，就不是什么人都可以掌握的。否則，就不是什么核心技術。低劣的國標必然造成阿貓阿狗都要做BMS，必然造成魚目混珠。所以，國標一定要提出比較高的要求，要從電池和乘客的安全和體驗出發來制定。