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【金砖换电论坛】北京国创芯虹总经理 贺宏胜:《数据驱动的电池运营》

点击数:152021-12-31 04:07:57 来源: 2021中国国际换电模式产业大会-开启共享换电新模式



12月23-24日,由中国充电桩网、充换电百人会、电动交通换电产业技术创新联盟、联联充电联合主办,国家电投&启源芯动力、国什能源协办,中国充电桩网承办的2021第二届中国国际换电模式产业大会(简称:金砖换电论坛)在上海大华虹桥假日酒店顺利召开。本届大会设置“论坛峰会+展览展示”,以“紧抓换电产业发展机遇,助力实现‘双碳’目标”为主题,既有企业细致入微的分析,也有行业专家为市场发展提出的设想与方案,共商强国大计,落实国家提出的“碳达峰、碳中和”战略目标要求,积极助力构建“双循环”新发展格局。



北京国创芯虹技术有限公司总经理贺宏胜出席论坛并发表主题演讲——《数据驱动的电池运营》。


以下为演讲实录:


各位领导,各位嘉宾。


国创芯虹是以国网智慧能源与交通技术创新中心为平台,主要致力于以电池充放电数据对电池资产进行管理的一家技术公司。


各位嘉宾都知道,在国家能源的大战略下,新能源市场在持续不断扩大。现在有更多的动力电池流入了市场,不光在新能源纯电动汽车这一块儿,也包括在储能电池的使用方面。由于电池在用户端资产比重比较高,一方面用户希望能够得到电池资产的合理维护,另一方面与之匹配的电池维护市场目前形成断层。


因此,电池运营在新能源大发展的趋势下具有巨大的发展潜力。


另外,从2014年到现在的新能源汽车实践过程中,大家都意识到“电池安全”是非常关键的问题。客户投诉29.2%的问题涉及到电池的问题,58%的车辆起火热失控也是源于电池,包括电池车辆碰撞、浸水等其他问题都会产生电池的故障。


因此,如何利用电池运行的数据,结合数据分析做到电池预前检测和主动干预维修,这样将能很好地控制电池的事故,并使其始终处于安全的服务周期。


在这样的大背景下,在国网智慧能源与交通技术创新中心的支持下,创建了国创芯虹,基于电池运行的充放电数据对电池进行评价。


我们主要在几方面建立核心的能力:


(1)电池运行状态监控。


通过收集、分析电池实时数据,通过电池功能性检测及人工智能云计算相结合,预测电池剩余充放寿命、维修保养、电池安全等重要指标。支持拓展电池租赁、二手车交易、梯次利用、回收业务等。


(2)电池运维。


根据电池监控产生的评估报告开展电池运维,包括维修保养。


(3)充电管理。


基于对电池状态的深度分析,做到对电池的个性化、精细化充电管理。


(4)电池资产溯源。


建立电池资产的溯源数据库,做到电池资产全生命周期的运营信息管理,做到来源可查、去向可追、责任可究。


我们在国网伊敏换电站上做了首次工程实践,主要做法首先是基于实验数据对使用的电池进行了数据的建模;然后以换电站为中心,建立起了分布式计算的体系,过程中和电池企业、充电机企业、换电站运营企业做了数据标准化、数据接口的标准化,以此为基础开展电池评估的技术性开发工作。


基于换电站分布式计算体系,我们拟建立了基于换电站数据聚合及管理的云平台,建立电池数据网络中心数据库,进行电池数据系统性管理。


项目于2020年12月末完成了系统建设。2021年5月投入正式使用。9月根据将近半年的数据积累对系统模型进行了修正,提高了估算的精度。


(如图所示)这是目前系统运行的具体结果,左面是界面的展示,右面是在9月份经过随机抽样对具体的电芯做了验证。


在模型修正前后,目前在1%、2%、5%的误差下数据分析的精确度分别达到了55.85%,83.01%,98.55%。这样,在相对高的数据精度下能够做很多事情。


看一下更细节的数据展示,包括电池包系统容量的分布,包括充电温度的跟踪,包括单体电压与平均电压差值的分布以及对偏移量的跟踪。这两个红柱子是在实践过程中的案例,通过机器计算发现了某个电池包出现故障的时候做了预警,经过实际的检测,电芯发生了漏液。


通过这样的实践,我们可以做以下几方面的事情:


(1)对电池寿命轨迹进行预测。一个是电池在出厂时寿命基准,在具体的实践过程中根据电池使用情况对寿命的发展趋势可以做比较精准的分析、对比。


(2)温度预警。温度在电池使用过程中是很关键的,电池发生热失控是会发生剧烈的温升,可以提前进行报警。


(3)绝缘失效。在电流电压的信号上绝缘失效也是有明确的特征,通过我们的分析可以驱动故障的排查。


(4)均衡补电提示。


(5)电气件失效预警。


这些是在电池厂进行电池质保维护,针对电池实际使用过程中的问题实施维修提前干预,包括系统对安全运营过程中,可以做的事情。


目前国网伊敏项目运行一年多,换电站运营的负荷非常高,伊敏换电站是24小时运转的,预计在两年半左右会有相应电池的退出。


在电池退出的时候,就有所有电池的完整数据档案,在电池进行梯次利用的时候,只要通过适度的抽检就能判定这批电池在梯次利用过程中的使用策略。


在电池系统开发过程中,通过三年实际使用的数据积累,我相信对电池企业来说也是可以帮助他们改善结构,做迭代升级。


综上所述,通过基于电池充放电运营数据的方式进行电池管理,实际上是进行能量计量、电池日常管理、电池车电分离各方面管理的工程支持,是成本最低的方式。


在使用过程中,电池会自然而然地产生充放电的数据,而不是现在采用离线的设备线下来做,这样成本会很高。


通过数据可以建立电池档案、电池评测分析、历史数据追踪,包括对价值评估的过程档案、电池状态等。


前面很多领导都提到了“电池银行”、车电分离等各种各样的创新商业模式。电池银行里很重要的一点就是资产管理,在电池银行内的电池资产的存储、评价、保值、安全、计量、变现过程都需要有比较扎实、比较丰富的数据支撑,要通过对电池资产质量状态的评估来做相应的准备。


我们希望通过基于数据的评估,为电池银行业务运行提供比较扎实的工程基础。


国创芯虹第一次向行业领导做报告,希望能在后面的新能源汽车实践过程中跟行业伙伴、各个企业一起合作,推动电池资产的管理,弥补当前的空白区域。


我简单地做个报告,谢谢大家!

 

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)

 


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