第一篇：2018年動力電池與電池管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢分析

2018年動力電池與電池管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢

分析

目前是2017年年底了，大家都在分析2018年中國新能源汽車技術(shù)發(fā)展趨勢。而科技部《新能源汽車2018年重點(diǎn)專項(xiàng)申報(bào)指南》已經(jīng)發(fā)布，對企業(yè)而言很有指導(dǎo)意義。下面是筆者學(xué)習(xí)《申報(bào)指南》后，對2018度年動力電池與電池管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢的分析。

一、中國新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)主攻方向

《申報(bào)指南》列出2018年中國新能源汽車技術(shù)的主攻方向是：

動力電池與電池管理系統(tǒng)；電機(jī)驅(qū)動與電力；電子、電動汽車智能化；燃料電池動力系統(tǒng)；插電/增程式混合動力系統(tǒng)；純電動力系統(tǒng)。

一共6個(gè)方向下，再細(xì)分24個(gè)研究任務(wù)。《新能源汽車2018年重點(diǎn)專項(xiàng)申報(bào)指南》就是頂層設(shè)計(jì)的具體體現(xiàn)。

①企業(yè)與政府規(guī)劃要保持一致，企業(yè)經(jīng)營活動（含技術(shù)攻關(guān)）要在政府的頂層設(shè)計(jì)下開展。

②企業(yè)2018年具體的新能源汽車研究（開發(fā)）項(xiàng)目必須在6個(gè)方向下、24個(gè)研究任務(wù)之中;③企業(yè)具體技術(shù)研究和開發(fā)項(xiàng)目，理應(yīng)與中央政府年度計(jì)劃技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目對應(yīng)起來。

二、2018年動力電池與電池管理系統(tǒng)研究任務(wù)分為5個(gè)：

1.高安全高比能乘用車動力電池系統(tǒng)技術(shù)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

①研究內(nèi)容：

針對乘用車高集成度要求，開展基于整車一體化的電池系統(tǒng)的機(jī)-電-熱設(shè)計(jì)；開發(fā)先進(jìn)可靠的電池管理系統(tǒng)和緊湊、高效的熱管理系統(tǒng)；開展模塊、系統(tǒng)的電氣構(gòu)型與參數(shù)匹配、耐久性和可靠性的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證；基于熱仿真模型、熱失控和熱擴(kuò)散致災(zāi)、分析模型，研究電池系統(tǒng)火災(zāi)蔓延及消防安全措施，開展電池系統(tǒng) 的安全設(shè)計(jì)與防護(hù)系統(tǒng)的開發(fā)與驗(yàn)證；開展電池系統(tǒng)的輕量化、緊湊化技術(shù)以及制造工藝與裝配技術(shù)研究，開發(fā)高安全、高比能乘用車動力電池系統(tǒng)；開展電池系統(tǒng)性能測試評價(jià)技術(shù)研究。

②考核指標(biāo)：

電池系統(tǒng)的比能量≥210Wh/kg，循環(huán)壽命≥1200次（80%放電深度（DOD），模擬全年氣溫分布），全壽命周期、寬工作溫度范圍內(nèi)荷電狀態(tài)（SOC）、功率狀態(tài)（SOP）和健康狀態(tài)（SOH）的估計(jì)誤差絕對值≤3%，單體電池之間的最大溫差≤2℃，快速充電至80%以上SOC狀態(tài)所需時(shí)間≤1小時(shí)，滿足安全性等國標(biāo)要求和寬溫度使用范圍要求，并符合ISO26262ASIL-C功能安全要求及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，成本≤1.2元/Wh，年生產(chǎn)能力≥1萬套，產(chǎn)品至少為2家整車企業(yè)配套，裝車應(yīng)用不低于3000套；提交熱失控和熱擴(kuò)散事故致災(zāi)分析和危害評測報(bào)告；建立基于整車一體化的電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造與測試規(guī)范。

③筆者解讀：

乘用車動力電池系統(tǒng)技術(shù)主攻方向是：

i）是整車一體化的電池系統(tǒng)，而不是目前一些廠家積極倡導(dǎo)的換電模式技術(shù)；

ii）電池系統(tǒng)的比能量≥210Wh/kg，循環(huán)壽命≥1200次（80%放電深度（DOD），這個(gè)比能量≥210Wh/kg這個(gè)指標(biāo)，說明這個(gè)電池一定指三元電池，磷酸鐵鋰電池在乘用車推廣幾乎沒有可能。

iii）電池系統(tǒng)的成本≤1.2元/Wh，說明目前電池系統(tǒng)的成本基本上高于它，是后續(xù)的補(bǔ)貼的門檻。

2.高安全長壽命客車動力電池系統(tǒng)技術(shù)

①研究內(nèi)容：

針對客車超高安全等級和超長質(zhì)保里程的實(shí)際應(yīng)用需求，開展基于模塊式、分散式布局的動力電池系統(tǒng)總體構(gòu)型、功能和機(jī)-電-熱一體化設(shè)計(jì)技術(shù)研究；開發(fā)先進(jìn)可靠的電池管理系統(tǒng)和高效熱管理系統(tǒng)；開展動力電池系統(tǒng)的電氣構(gòu)型與參數(shù)匹配，以及耐久性和可靠性的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證；基于熱仿真模型、熱失控和熱擴(kuò)散致災(zāi)分析模型，研究電池系統(tǒng)火災(zāi)蔓延及消防安全措施，開展電池系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)以及防護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與驗(yàn)證；突破電池系統(tǒng)的輕量化、緊湊化技術(shù)，建立電池系統(tǒng)的智能化制造工藝，開發(fā)高安全、長壽命客車動力電池系統(tǒng)；開展電池系統(tǒng)性能測試評價(jià)技術(shù)的研究。

②考核指標(biāo)： 電池系統(tǒng)的比能量≥170Wh/kg，循環(huán)壽命≥3000次（80%DOD，模擬全年氣溫分布），全壽命周期、寬工作溫度范圍內(nèi)SOC、SOP和SOH估計(jì)誤差絕對值≤3%，單體電池之間的最大溫差≤2℃，快速充電至80%以上SOC狀態(tài)所需時(shí)間≤15分鐘，滿足安全性等國標(biāo)要求和寬溫度使用范圍要求，并符合ISO26262ASIL-C功能安全要求及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，確保單體熱失控后30分鐘內(nèi)系統(tǒng)無起火爆炸，成本≤1.2元/Wh，年生產(chǎn)能力≥3000套，產(chǎn)品至少為3家整車企業(yè)配套，裝車應(yīng)用不低于1000套；提交熱失控和熱擴(kuò)散事故致災(zāi)分析和危害評測報(bào)告；建立電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造與測試的技術(shù)規(guī)范。

③筆者解讀：

客車動力電池系統(tǒng)技術(shù)主攻方向是：

i）基于模塊式、分散式布局的動力電池系統(tǒng)的研究，這個(gè)說明，客車動力電池系統(tǒng)不同于乘用車要求，一個(gè)是一體化，一個(gè)是模塊式、分散式。

ii）電池系統(tǒng)的比能量≥170Wh/kg，循環(huán)壽命≥3000次（80%DOD，這個(gè)說明，對客車而言磷酸鐵鋰依然是主推對象，壽命是主要指標(biāo)；

iii）單體熱失控后30分鐘內(nèi)系統(tǒng)無起火爆炸，這個(gè)指標(biāo)說明，安全時(shí)間不低于30分鐘，是后續(xù)的主觀方向。

iv）客車動力電池系統(tǒng)成本≤1.2元/Wh，這個(gè)指標(biāo)說明，整車企業(yè)關(guān)心是系統(tǒng)成本，而不電池單體價(jià)格。

3.高比能鋰/硫電池技術(shù)

①研究內(nèi)容：

探索硫電極反應(yīng)新機(jī)制，開發(fā)高比容量、長壽命的硫電極材料及適配電解液體系；研究鋰枝晶的生長機(jī)制及抑制措施，開發(fā)兼具高循環(huán)庫倫效率和良好循環(huán)穩(wěn)定性的鋰負(fù)極；開展高強(qiáng)度、高安全性功能隔膜的研究；掌握高負(fù)載硫電極以及鋰/硫電池的設(shè)計(jì)與制備技術(shù)；開展鋰/硫電池安全性改善技術(shù)的研究，開發(fā)高安全、長壽命的鋰/硫動力電池，實(shí)現(xiàn)裝車考核。

②考核指標(biāo)：

單體電池比能量≥400Wh/kg，循環(huán)壽命≥500次（100%DOD），安全性達(dá)到國標(biāo)要求。

③筆者解讀：

i）鋰/硫電池是新型電池，是要準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)裝車要求，目前上車條件不成熟。

ii）單體電池比能量≥400Wh/kg，循環(huán)壽命≥500次（100%DOD），這個(gè)指標(biāo)對乘用車和客車而言，不符合其壽命要求。

4.高比能固態(tài)鋰電池技術(shù)

①研究內(nèi)容：

開展固態(tài)聚合物電解質(zhì)、無機(jī)固體電解質(zhì)的設(shè)計(jì)及制備技術(shù)的研究，開發(fā)寬電化學(xué)窗口、高室溫離子電導(dǎo)率的固態(tài)電解質(zhì)體系；研究活性顆粒與電解質(zhì)、電極與電解質(zhì)層的固/固界面構(gòu)筑技術(shù)和穩(wěn)定化技術(shù)，開發(fā)固態(tài)電極和固態(tài)電池的制備技術(shù)；開展固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝及專用裝備的研究，開發(fā)高安全、長壽命的固態(tài)鋰電池，實(shí)現(xiàn)裝車示范。

②考核指標(biāo)：

室溫下，單體電池比能量≥300Wh/kg，循環(huán)壽命≥2000次（0.3C以上倍率充放電，100%DOD），安全性達(dá)到國標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)裝車考核。

③筆者解讀： i）鋰/硫電池技術(shù)、固態(tài)鋰電池技術(shù)，是下一代的要實(shí)現(xiàn)裝車要求的電池。

ii）目前市場流行說法的新型電池，離實(shí)現(xiàn)裝車要求會更遠(yuǎn)。

iii）其他實(shí)現(xiàn)過裝車的老電池，無論如何改進(jìn)，沒有可能再推薦上車了。

5.動力電池測試與評價(jià)技術(shù)

①研究內(nèi)容：

研究動力電池關(guān)鍵材料和單體的性能評測方法，構(gòu)建“材料-電池-性能”閉環(huán)聯(lián)動評價(jià)機(jī)制；研究電池在全生命周期內(nèi)電性能、安全性能的演化規(guī)律，建立仿真分析技術(shù)；開展管理系統(tǒng)的功能評價(jià)和性能表征方法的研究，開發(fā)軟硬件測試設(shè)備或裝置；研究電池系統(tǒng)的性能評測方法及面向?qū)嶋H工況的可靠性、熱安全和功能安全等評價(jià)方法，開展電池?zé)崾Э睾蜔釘U(kuò)散的致災(zāi)分析，研究動力電池安全等級分類標(biāo)準(zhǔn)；開展國內(nèi)外動力電池系統(tǒng)的對標(biāo)分析，建立動力電池權(quán)威測試評價(jià)平臺和數(shù)據(jù)庫。

②考核指標(biāo)：

建立動力電池的全面評價(jià)體系，包括從材料到系統(tǒng)的電性能測試方法，單體電池在全生命周期的安全性表征方法，管理系統(tǒng)的功能與性能評測方法，動力電池系統(tǒng)面向?qū)嶋H工況的可靠性、熱安全與功能安全等評估方法；建立具有國際先進(jìn)水平的動力電池測試評價(jià)平臺；在測試評價(jià)和動力電池安全等級分類方面形成10項(xiàng)以上標(biāo)準(zhǔn)提案；建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，其中電池系統(tǒng)樣本數(shù)不少于200個(gè)。

③筆者解讀：

i）研究動力電池關(guān)鍵材料和單體的性能評測方法意義重大，這是電池廠家必須要解決參與的；

ii）整車廠家對這些動力電池關(guān)鍵材料和單體的性能評測方法，主要是了解而已。

三、電池系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢總結(jié)

①乘用車動力電池系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)主攻方向，具體是指一體化設(shè)計(jì)為重心的高安全高比能，關(guān)鍵指標(biāo)指標(biāo)為：電池系統(tǒng)的比能量≥210Wh/kg，循環(huán)壽命≥1200次（80%放電深度（DOD）。

②客車動力電池系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)主攻方向，具體是指分布式化設(shè)計(jì)為重心的高安全長壽命，關(guān)鍵指標(biāo)指標(biāo)為：電池系統(tǒng)的比能量≥170Wh/kg，循環(huán)壽命≥3000次（80%DOD）。

③乘用車動力電池系統(tǒng)、客車動力電池系統(tǒng)成本指標(biāo)是成本≤1.2元/Wh。這個(gè)結(jié)論是補(bǔ)貼政策再退坡的重要依據(jù)。

④乘用車用三元電池，客車主推鐵鋰電池，是基本態(tài)勢，客車要求快充，快充時(shí)間為：15分鐘以下。

⑤高比能鋰/硫電池、高比能固態(tài)鋰電池是下一代電池，目前還沒有強(qiáng)調(diào)其壽命要求，2018年上規(guī)模裝車，可能性不大。

⑥電動客車安全是關(guān)鍵指標(biāo)是：單體熱失控后30分鐘內(nèi)系統(tǒng)無起火爆炸。

總結(jié)：

①關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢是由有時(shí)間節(jié)點(diǎn)指標(biāo)來體現(xiàn)的。一些形容詞，可以多次用，但是指標(biāo)值才是理解和掌握關(guān)鍵技術(shù)的核心。

②科技部《新能源汽車2018年重點(diǎn)專項(xiàng)申報(bào)指南》是國家級的，其指標(biāo)值最具有權(quán)威性，其他專家（學(xué)者）的信息，不代表頂層設(shè)計(jì)。

來源：第一電動網(wǎng)

作者：雷洪鈞

第二篇：淺談水利工程管理與關(guān)鍵技術(shù)

淺談水利工程管理與關(guān)鍵技術(shù)

克旗水電開發(fā)公司王立學(xué)

摘要 ： 我國近年來在水利工程建設(shè)上取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在水利工程管理方面也走上了法制化、規(guī)范化和現(xiàn)代化的軌道。盡管如此，我國水利工程建設(shè)與管理仍存在一些問題。本文針對水利工程中存在的一些普遍的問題進(jìn)行分析，并對水利工程管理進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞 ： 水利工程； 管理； 關(guān)鍵技術(shù)

l 我國水利工程管理的現(xiàn)狀

目前我國水利工程管理，已經(jīng)從粗放型向集約型轉(zhuǎn)化，從適應(yīng)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)到適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化。在管理體系上，實(shí)行從中央到地方分級負(fù)責(zé)的管理體制，并分為水行政主管部門及業(yè)務(wù)管理部門兩個(gè)體系。在法規(guī)建設(shè)方面，先后頒布了《 中華人民共和國水法》、《 中華人民共和國防洪法》、《 中華人民共和國河道管理?xiàng)l例》、《 中華人民共和國防汛條例》 及《 水庫大壩安全管理?xiàng)l例》 等水利工程管理的根本法規(guī)，并訂了相應(yīng)的配套法規(guī)，如 《 混凝土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《 土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《 防洪標(biāo)準(zhǔn)》、《 水庫大壩安全鑒定辦法》、《 水庫大壩注冊登記辦法》、《 水閘安全鑒定規(guī)定》、《 水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)規(guī)范》以及《 水庫大壩安全評價(jià)導(dǎo)則》等幾十種法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在上述法規(guī)的規(guī)范和指導(dǎo)下，使水利工程管理逐步走上法制化、規(guī)范化、科學(xué)化及現(xiàn)代化的軌道。水利工程建設(shè)與管理中存在的主要問題．1 部分已建工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，工程質(zhì)量有待提高，不能滿足 防洪興利需要

例如，一些大江大河的堤防工程普遍存在堤頂高程不足、堤身斷面單薄、堤基滲涌嚴(yán)重等問題。以長江為例，1998年洪水期間，僅中下游干堤就出現(xiàn)險(xiǎn)情 6100 處，高位時(shí)，每天險(xiǎn)情300余處。洪水災(zāi)害所造成的損失極其嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)，l993一 l998年，全國洪災(zāi)造成的直接經(jīng)擠損失高達(dá) 10500億元。我國已建各類水庫大壩86 000余座，病險(xiǎn)水庫占 40％左右。這些病險(xiǎn)水庫有的降低水位，甚至空庫運(yùn)行，嚴(yán)重影響其效益的發(fā)揮；有的帶病運(yùn)行，對下游人 民的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，一旦失事，將會造成慘重?fù)p失。2 ．2 “ 重建輕管” 使水利工程管理手段落后，技術(shù)水平低，影響工程建設(shè)及其效益的發(fā)揮

例如，大量的水利工程年久失修，不少病險(xiǎn)工程沒能得到及時(shí)除險(xiǎn)加固。在管理手段和技術(shù)方面，就水利工程安全監(jiān)測(控)而言，目前的監(jiān)測(控)覆蓋范圍及水平與我國水利工程安全和調(diào)度運(yùn)行要求還很不相稱，我國至今還沒有一個(gè)關(guān)于工程安全監(jiān)測和評價(jià)的國家級水利工程管理信息系統(tǒng)。在管理“ 軟件”上，無論是水利工程安全管理，還是除險(xiǎn)加固安排與資金投入都需要對工程做出安全風(fēng)險(xiǎn)分析和評估。．3 水利工程建設(shè)跟不上國民經(jīng)濟(jì)和社會及環(huán)境發(fā)展的需要

目前的水利工程建設(shè)落后于形勢需要，有些大江大河至今仍無控制性水庫工程，缺乏對洪水的調(diào)控手段，致使防洪處于被動局面。

北方的干旱缺水嚴(yán)重影響人民生話和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境，中央提出的西部大開發(fā)戰(zhàn)略也必須要有足夠水資源作保證。我國修建了不少地面水庫，可對資源豐富的地下水庫的利用卻研究的不多。我國在解決北方、西部的干旱缺水和生態(tài)惡化問題時(shí)，應(yīng)結(jié)合地下水庫的利用采取綜臺治理措施。我國城市建設(shè)發(fā)展很快，現(xiàn)代化大都市的污水排放及處理是必須解決的環(huán)保問題，尤其是工業(yè)化大都市。3 水利工程建設(shè)所需采用的關(guān)鍵技術(shù)．1深覆蓋層堤壩地基滲流控制技術(shù)

完善防滲體系、防滲效果檢測技術(shù)，分析超深、超薄防滲墻防滲機(jī)理，開發(fā)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的新型防滲土工合成材料，開發(fā)適應(yīng)大變形的高抗?jié)B塑性混凝土。．2 堤防崩岸機(jī)理分析、預(yù)報(bào)及處理措施

崩岸形成的地質(zhì)資料及河流地質(zhì)作用分析、崩岸變形破壞機(jī)理分析、崩岸穩(wěn)定性分析及評價(jià)研究、崩岸監(jiān)測研究及預(yù)報(bào)技術(shù)研究、崩岸防治及施工技術(shù)研究、崩岸預(yù)警搶險(xiǎn)應(yīng)急技術(shù)及決策支持系統(tǒng)研究。.3 水利工程老化及病險(xiǎn) 問題分析

水利工程老化病害機(jī)理、堤防隱患探測技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備、病險(xiǎn)堤壩安全評價(jià)與除險(xiǎn)加固決策系統(tǒng)、堤壩滲流控制和加固關(guān)鍵技術(shù)、長效減壓技術(shù)、堤壩防滲加固技術(shù)，已有堤壩防滲加固技術(shù)的完善與規(guī)范化。．4 水利工程監(jiān)測技術(shù)

高精度、耐久、強(qiáng)抗干擾的小量程鋼弦式孔隙水壓力計(jì)，智能型分布式自動化監(jiān)測系統(tǒng)，水利工程中的光導(dǎo)纖維監(jiān)測技術(shù)，大型水利工程泄水建筑物長期動態(tài)觀測及數(shù)據(jù)分析評價(jià)方法研究，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水利工程監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用，大壩工作與安全性態(tài)評價(jià)專家系統(tǒng)，堤防安全監(jiān)測技術(shù)，水利工程工情與水情 自動監(jiān)測系統(tǒng)，及高壩及超高壩的關(guān)鍵技術(shù) ：設(shè)計(jì)參數(shù)的分析，強(qiáng)度、變形及穩(wěn)定計(jì)算分析，高速及超高速水力學(xué)研究。．5 碾壓混凝土及面板膠結(jié)堆石筑壩新技術(shù)的研究

對于碾壓混凝土壩，涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)、材料配比的研究、施工方法的改進(jìn)、溫控方法及施工質(zhì)量控制；做好面板膠結(jié)堆石壩，集料級配及摻人料配臺比的試驗(yàn)。做好膠結(jié)堆石料的耐久性、壩體可能的破壞形態(tài)及安全準(zhǔn)則、壩體及其材料的動力特性、高壩壩體變形特性及對上游防滲體系的影響做好認(rèn)真分析。另外水利工程抗震技術(shù)，工程地震反應(yīng)及安全監(jiān)測，震害調(diào)查，抗震設(shè)計(jì)，以及抗震加固技術(shù)應(yīng)用。．6 高邊坡技術(shù)研究

高邊坡工程力學(xué)模型破壞機(jī)理和巖石力學(xué)參數(shù)研究，高邊坡研究中的巖石水力學(xué)研究，高邊坡穩(wěn)定分析及評價(jià)技術(shù)，高邊坡加固技術(shù)及施工工藝研究，高邊坡監(jiān)測技術(shù)研究，以及高邊坡反饋設(shè)計(jì)理論和方法研究。．7 地下工程

復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下大型地下洞室群巖體地質(zhì)模型的建立及地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法，不均勻巖體圍巖穩(wěn)定力學(xué)模型及巖體力學(xué)作用研究，圍巖結(jié)構(gòu)關(guān)系研究，巖石力學(xué)參數(shù)確定及分析研究，強(qiáng)度及穩(wěn)定性準(zhǔn)則研究，應(yīng)力場與滲流場的耦臺研究，大型地下洞室群工程模型研究，洞室群布臵優(yōu)化，洞口邊坡與洞室相互影響及其穩(wěn)定性 和變形破壞規(guī)律研究，地下洞室群施工順序、施工技術(shù)優(yōu)化，地下洞室圍巖加固機(jī)理及效應(yīng)研究，大型地下洞室群監(jiān)測技術(shù)研究，隧洞盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)研究，巖爆的監(jiān)測、預(yù)報(bào)及防治技術(shù)以及圍巖大變形支護(hù)材料和控制技術(shù)。．8 新型材料及新型結(jié)構(gòu)

新型材料研究涉及新型混凝土外加劑與摻合料、自排水模板、各種新型防護(hù)材料、各種水上和水下修補(bǔ)新材料、各種土工合成新材料，以及用于灌漿的超細(xì)水泥等。．9 做好水利工程安全管理信息系統(tǒng)

建立現(xiàn)場 自動采集系統(tǒng)，遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的開發(fā)研制，中心站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與綜合數(shù)據(jù)庫的建立及信息接收子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)、安全評價(jià)子系統(tǒng)與信息服務(wù)子系統(tǒng)等，以及建立中央指揮站。4 結(jié)束語

水利是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施，目前，水利已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的制約因素，洪澇災(zāi)害、干旱缺水及水生態(tài)惡化是水利工作亟待解決的三大問題，水利工程建設(shè)與管理應(yīng)圍繞解決這三大問題開展工作。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，要做好水利科技發(fā)展規(guī)劃，并付諸實(shí)施。在采取必要的水利工程措施的同時(shí)，還要采取相應(yīng)的非工程措施。

第三篇：揭秘動力電池管理系統(tǒng)(BMS)的核心技術(shù)

揭秘動力電池管理系統(tǒng)(BMS)的核心技術(shù)（附：十大動力電池企業(yè)榜單）

2016-03-18 17:50 來源:中汽技術(shù)信息

關(guān)注我，請點(diǎn)擊標(biāo)題下方的“中汽技術(shù)信息” 什么是BMS的核心技術(shù)？

最近看到國內(nèi)某企業(yè)的宣傳牌，因?yàn)椴捎肁UTOSAR的軟件構(gòu)架這樣的底層軟件而聲稱“全面掌握BMS軟硬件技術(shù)”、“達(dá)到世界先進(jìn)水平”、“采用多重均衡控制能力”。很能夠吸引眼球。這些東西是BMS的核心技術(shù)嗎？ 通常BMS系統(tǒng)通常包括檢測模塊與運(yùn)算控制模塊。

檢測是指測量電芯的電壓、電流和溫度以及電池組的電壓，然后將這些信號傳給運(yùn)算模塊進(jìn)行處理發(fā)出指令。所以運(yùn)算控制模塊是BMS的大腦?？刂颇K一般包括硬件、基礎(chǔ)軟件、運(yùn)行時(shí)環(huán)境（RTE）和應(yīng)用軟件。其中最核心的部分——應(yīng)用軟件。對于用Simulink 開發(fā)的環(huán)境的一般分為兩部分：電池狀態(tài)的估算算法和故障診斷以及保護(hù)。狀態(tài)估算包括SOC（State Of Charge）、SOP（State Of Power）、SOH(Stateof Health）以及均衡和熱管理。

電池狀態(tài)估算通常是估算SOC、SOP和SOH。SOC（荷電狀態(tài)）簡單的說就是電池還剩下多少電；SOC 是BMS中最重要的參數(shù)，因?yàn)槠渌磺卸际且許OC為基礎(chǔ)的，所以它的精度和魯棒性（也叫糾錯能力）極其重要。如果沒有精確的SOC，加再多的保護(hù)功能也無法使BMS正常工作，因?yàn)殡姵貢?jīng)常處于被保護(hù)狀態(tài)，更無法延長電池的壽命。此外，SOC的估算精度也是十分重要的。精度越高，對于相同容量的電池，可以有更高的續(xù)航里程。所以，高精度的SOC估算可以有效地降低所需要的電池成本。比如克萊斯勒的菲亞特500e BEV，可以一直放電 SOC=5%。成為當(dāng)時(shí)續(xù)航里程最長的電動車。

下圖是一個(gè)算法魯棒性的例子。電池是磷酸鐵鋰電池。它的SOCvs OCV曲線在SOC從70%到95%區(qū)間大約只變化2-3mV。而電壓傳感器的測量誤差就有3-4mV。在這種情況下，我們有意讓初始SOC有20%的誤差，看看算法能不能夠把這20%的誤差糾正過來。如果沒有糾錯功能，SOC會按照SOCI的曲線走。算法輸出的SOC是CombinedSOC也即是圖中的藍(lán)色實(shí)線。CalculatedSOC是根據(jù)最后的驗(yàn)證結(jié)果反推回去的真正SOC。

SOP是下一時(shí)刻比如下一個(gè)2秒、10秒、30秒以及持續(xù)的大電流的時(shí)候電池能夠提供的最大的放電和被充電的功率。當(dāng)然，這里面還應(yīng)該考慮到持續(xù)的大電流對保險(xiǎn)絲的影響。

SOP的精確估算可以最大限度地提高電池的利用效率。比如在剎車時(shí)可以盡量多的吸收回饋的能量而不傷害電池。在加速時(shí)可以提供更大的功率獲得更大的加速度而不傷害電池。同時(shí)也可以保證車在行駛過程中不會因?yàn)榍穳夯蛘哌^流保護(hù)而失去動力即使是在SOC很低的時(shí)候。這么一來，所謂的一級保護(hù)二級保護(hù)在精確的SOP面前都是過眼云煙。不是說保護(hù)不重要。保護(hù)永遠(yuǎn)都是需要的。但是它不可能是BMS的核心技術(shù)。對于低溫、舊電池以及很低的SOC來說，精確的SOP估算尤其重要。例如對于一組均衡很好的電池包，在比較高的SOC時(shí)，彼此間SOC可能相差很小，比如1-2%。但當(dāng)SOC很低時(shí)，會出現(xiàn)某個(gè)電芯電壓急速下降的情況。這個(gè)電芯的電壓甚至比其他電池電壓低1V多的情況。要保證每一個(gè)電芯電壓始終不低于電池供應(yīng)商給出的最低電壓，SOP必須精確地估算出下一時(shí)刻這個(gè)電壓急速下降的電芯的最大的輸出功率以限制電池的使用從而保護(hù)電池。估算SOP的核心是實(shí)時(shí)在線估算電池的每一個(gè)等效阻抗。

SOH 是指電池的健康狀態(tài)。它包括兩部分：安時(shí)容量和功率的變化。一般認(rèn)為：當(dāng)安時(shí)容量衰減20%或者輸出功率衰減25%時(shí)，電池的壽命就到了。但是，這并不是說車就不能開了。對于純電動車EV來說安時(shí)容量的估算更重要一些因?yàn)樗c續(xù)航里程有直接關(guān)系而功率限制只是在低SOC的時(shí)候才重要。對于HEV或者PHEV來說，功率的變化更為重要這是因?yàn)殡姵氐陌矔r(shí)容量比較小，可以提供的功率有限尤其是在低溫。對于SOH的要求也是既要高精度也要魯棒性。而且沒有魯棒性的SOH是沒有意義的。精度低于20%，就沒有意義。SOH的估算也是基于SOC的估算。所以SOC的算法是算法的核心。電池狀態(tài)估算算法是BMS的核心。其他的都是為這個(gè)算法服務(wù)的。所以當(dāng)有人聲稱突破了或者掌握了BMS的核心技術(shù)，應(yīng)該問問他到底做了BMS的什么？是算法還是主動均衡或者只做BMS的硬件和底層軟件？或者只是提出一種BMS的結(jié)構(gòu)方式？

有人說特斯拉之所以牛，是因?yàn)樗腂MS可以管理7104節(jié)電池。這是它牛的地方嗎？它真的是管理7104節(jié)電池嗎？特斯拉model S確實(shí)用了7104節(jié)電池，但是串聯(lián)在一起的只有96節(jié)，并聯(lián)的只能算一節(jié)電池不管你并聯(lián)多少節(jié)。為什么？因?yàn)槠渌镜碾姵亟M也是只計(jì)算串聯(lián)的個(gè)數(shù)而不是并聯(lián)的個(gè)數(shù)。特斯拉憑什么要特殊呢？事實(shí)上，如果你了解特斯拉的算法，你就會知道特斯拉的算法不僅需要大量的工況數(shù)據(jù)定標(biāo)，而且還不能保證在任何情況下尤其是在電池老化以后的估算精度。當(dāng)然，特斯拉的算法比幾乎所有國內(nèi)的BMS算法還是好很多。國內(nèi)的BMS算法幾乎都是電流積分加開路電壓的方法用開路電壓計(jì)算初始SOC，然后用電流積分計(jì)算SOC的變化。問題是如果啟始點(diǎn)的電壓錯了，或者安時(shí)容量不準(zhǔn)，豈不是要一錯到底直到再次充滿才能糾正？啟始點(diǎn)的電壓錯會出錯嗎？經(jīng)驗(yàn)告訴我們，會的，盡管概率很低。如果要保證萬無一失，就不能只靠精確的啟始點(diǎn)的電壓來保證啟始SOC的正確。中國新能源汽車均衡問題出在哪里？

去年經(jīng)過專家評選的某主動均衡技術(shù)榮獲某鋰電金球獎。其理由是它的核心技術(shù)--主動均衡技術(shù)能夠延長電池壽命30%續(xù)航里程20%。這一看就不靠譜。因?yàn)楦緹o法定量。你和誰比能夠延長壽命30%？和自己比有意義嗎？和沒有均衡比嗎？那你的水平就差遠(yuǎn)了。和別人比，應(yīng)該與最好的比才有意義。世界上不說最好的至少還可以的BMS都沒有均衡問題。你怎么延長壽命30%呀？延長續(xù)航里程也是一樣的道理。比如克萊斯勒的Fiat500e,它的SOC容許一直放到5%。請問你還怎么延長20%的續(xù)航里程呀？再進(jìn)一步說，主動均衡難嗎？硬件2008年TI就向我當(dāng)時(shí)所在的公司推銷它的主動均衡IC了。算法不外乎是同模組到電池相互均衡和不同模組之間的電池相互均衡。通用汽車公司早在6-7年前就已經(jīng)完成了仿真驗(yàn)證。連文章都有了。從算法角度講完全沒有難度可言。而且主動均衡根本也不是網(wǎng)上說的是“主動均衡功能一直以來是國外產(chǎn)品的殺手锏”。

國外為什么基本上不用主動均衡呢？主要是考慮到成本問題。如果被動均衡就能夠搞定，為什么要用主動均衡呢？國內(nèi)為什么極力鼓吹主動均衡呢？筆者認(rèn)為主要是被動均衡搞不定。說起被動均衡，絕大多數(shù)人告訴筆者說是因?yàn)閲鴥?nèi)電池質(zhì)量太差一致性不好。但是通過交談筆者發(fā)現(xiàn)根本原因在于概念不清、方法不對。要不然怎么會開車時(shí)均衡會越均衡越差？均衡的效果是可以計(jì)算出來的。所謂多重均衡技術(shù)，分明是沒有一種手段可以搞定均衡。有人說被動均衡浪費(fèi)了很多電。所以不好。以96節(jié)串聯(lián)的電池組為例，我們可以算出在最差情況下，被動均衡到底浪費(fèi)了多少電。如果均衡電流是0.1A，一節(jié)電池在被均衡時(shí)大約要浪費(fèi)0.4W。最差的情況是有95節(jié)電池都需要放電，所以，最差情況是有0.4X95=38W。還不如汽車的一個(gè)大燈（大約45瓦）費(fèi)電。如果不是最差的情況，也許只要十幾瓦甚至幾瓦就夠了。所以，盡管被動均衡浪費(fèi)了一點(diǎn)電，但是它如果能夠極大地延長電池的壽命，何樂不為呢？還有人說，對于比較大的安時(shí)容量的電池來說0.1A電流太小。如果能夠把不均衡消滅在萌芽狀態(tài)，就不會有無能為力情況的出現(xiàn)。如果電芯本身已經(jīng)不能正常工作了，無論是主動均衡還是被動均衡都是無能為力的。所以，不能完全責(zé)怪電池的一致性不好。也需要從自身找原因。

筆者曾經(jīng)做過的車?yán)镉袃煽頟HEV的車，開了才幾個(gè)月電池組內(nèi)的SOC相差高達(dá)45%。而且由于SOC、SOP的問題，車在路上經(jīng)常拋錨。公司一致認(rèn)為是電池質(zhì)量問題而且一致同意更換電池供應(yīng)商。但是我僅僅只是更改了算法，就把均衡的問題解決了。而且是在公司明確規(guī)定不許充電的情況下做的。因?yàn)橐呀?jīng)有一輛車由于電池問題出了事故。電池組中電芯SOC的差別由45%降到了3%?，F(xiàn)在車已經(jīng)行駛了十幾萬公里了。拋錨的問題再也沒有發(fā)生過。

怎樣的算法才算核心技術(shù)？

從控制的角度來說，一個(gè)好的算法應(yīng)該有2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：準(zhǔn)確性和魯棒性（糾錯能力）。精度越高越好的道理在這里就不多說了。前面提到的電流積分加開路電壓實(shí)際上是用開路電壓糾錯，但是這種方法與在線實(shí)時(shí)糾錯相比，顯然魯棒性差遠(yuǎn)了。這是為什么國外大公司都在用在線實(shí)時(shí)估算開路電壓來實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)糾錯的原因。

為什么在這里要強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)在線估算？它的好處在哪里？通過實(shí)時(shí)在線估算估算出電池的所有等效參數(shù)，從而精確地估算出電池組的狀態(tài)。實(shí)時(shí)在線估算極大的簡化了電池的標(biāo)定工作。使得對一致性不太好電池組狀態(tài)的精確控制成為現(xiàn)實(shí)。實(shí)時(shí)在線估算使得無論是新電池還是老化后的電池，都能保持高精度(Accuracy)和超強(qiáng)的糾錯能力(Robustness or errorcorrection capability)。

國內(nèi)一些人往往不知道別人的算法是什么，一看某個(gè)廠家為某名廠生產(chǎn)BMS的某些零部件就認(rèn)為掌握了BMS核心技術(shù)，這樣說法是欠妥的。那些要花成千上萬塊錢去買的大部頭的出版物評論各個(gè)廠家BMS優(yōu)劣的卻不管各個(gè)BMS算法或者說在核心技術(shù)方面的區(qū)別，實(shí)際意義太小。只看是不是為某個(gè)有名的OEM提供BMS就認(rèn)為牛，也不知道到底提供BMS里面的什么東西。不知道有沒有一種崇洋的心理。

目前世界上BMS做得最好的應(yīng)該有什么特點(diǎn)呢？它可以在線實(shí)時(shí)估算電池組的電池參數(shù)從而精確估算出電池組的SOC、SOP、SOH，并且能夠在短時(shí)間內(nèi)糾正初始SOC超過10%的誤差以及超過20%的安時(shí)容量的誤差或者百分之幾的電流測量誤差。美國通用汽車公司在6年前研發(fā)沃藍(lán)達(dá)時(shí)就做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)來測試算法的魯棒性：將3串并聯(lián)在一起的電池組拿掉一串，這時(shí)內(nèi)阻增加1/

3、安時(shí)容量減小1/3。但是BMS并不知道。結(jié)果是SOC、SOP 在不到1分鐘就全部糾正SOH隨后也被精確地估算出來。這不僅說明算法的強(qiáng)大的糾錯能力，而且說明算法可以在電池的整個(gè)生命周期中始終保持估算精度不變。

對于電腦而言，如果出現(xiàn)藍(lán)屏，我們一般只需要重新啟動電腦就算了?？墒牵瑢τ谄?，那怕拋錨的概率只有萬分之一也是難以容忍的。所以，與發(fā)表文章不同，汽車電子需要保證在任何情況下都能工作。做一個(gè)好的算法需要化極大精力去解決那些發(fā)生概率只有千分之

一、萬分之一的情況。只有這樣才能保證萬無一失。比如說當(dāng)車高速行駛在盤山公路上，大家所知道電池模型都會失效。這是因?yàn)槌掷m(xù)的大電流會很快消耗掉電極表面的帶電離子，而內(nèi)部的離子來不及擴(kuò)散出來，電池電壓會急劇下降。估算出SOC會有較大的誤差甚至?xí)?0% 以上的誤差。精確的數(shù)學(xué)模型就是數(shù)學(xué)物理方法教科書上講的擴(kuò)散方程。但是它無法用在車上因?yàn)閿?shù)值解的運(yùn)算量太大。BMS的CPU運(yùn)算能力不夠。這不僅是一個(gè)工程難題，也是一個(gè)數(shù)學(xué)和物理的難題。解決這樣的技術(shù)難題，可以化解已知的幾乎所有影響電池狀態(tài)估算的極化問題。BMS的狀態(tài)估算技術(shù)才是BMS的核心技術(shù)。盡管已經(jīng)過去了6年，目前世界上仍然沒有一家供應(yīng)商能夠做到這樣的高精度和高魯棒的水平來保證電池工作的萬無一失。就連現(xiàn)在紅的發(fā)紫的特斯拉也望塵莫及。這不是在吹牛。特斯拉的粉絲一定聽說過特斯拉在北京大街上被拖走的事跡吧。特斯拉的算法也不能保證電池老化后的精度和魯棒性。只有能夠保證高精度、高魯棒的算法才是殺手锏！沒有這樣的技術(shù)怎么彎道超車？ 作者簡介

林健，國家千人計(jì)劃特聘專家。曾服務(wù)于福特、通用和克萊斯勒。主要領(lǐng)導(dǎo)了通用沃藍(lán)達(dá)BMS、克萊斯勒的兩款PHEV和菲亞特500eBMS的開發(fā)和量產(chǎn)。獲GM 研發(fā)創(chuàng)新獎，最有價(jià)值員工獎。專利應(yīng)用于GM所有的在量產(chǎn)的新能源車并獲GM最高科技發(fā)明獎。（來源：蓋世汽車新能源）

第四篇：物流信息管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢分析

物流信息管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢分析

[摘 要] 本文根據(jù)現(xiàn)實(shí)物流領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用需要，解釋了建立物流信息管理系統(tǒng)的支撐環(huán)境，分析了物流信息系統(tǒng)建設(shè)的業(yè)務(wù)需求，說明了物流管理信息系統(tǒng)建設(shè)中存在的問題，提出了物流信息系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)和基礎(chǔ)保障，研究了我國物流信息管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

[關(guān)鍵詞] 物流；物流信息；物流信息管理系統(tǒng)；發(fā)展研究

The development trend of logistics information management

system analysis

ZouTingting201193250223

Abstract :According to the needs of real practical application in the field of logistics, this paper explains the build support environment of the logistics information management system, analyzes the business requirements for the construction of logistics information system, illustrates the problems existing in the construction of logistics management information system, this paper puts forward the construction of logistics information system target and basic guarantee, studied the development trend of the logistics information management system in our country.Key words: logistics;Logistics information;Logistics information management system;development research

1引言

科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，推動著物流行業(yè)產(chǎn)生全方位、多層次的巨大變革，特別是電子技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)向物流領(lǐng)域的滲透，凸現(xiàn)了信息的巨大價(jià)值，對物流信息的識別、捕捉、傳遞、處理、存儲的能力及其在物流信息技術(shù)與物流信息系統(tǒng)的應(yīng)用直接影響到物流生產(chǎn)、經(jīng)營、決策領(lǐng)域。

當(dāng)前，物流領(lǐng)域正在發(fā)生一場革命，這就是物流要借助新思想、新技術(shù)對傳統(tǒng)的運(yùn)輸業(yè)務(wù)、倉儲業(yè)務(wù)、搬運(yùn)裝卸、包裝分揀活動進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)不斷地提高貨物流通速度、降低貨物流通成本、提高物流品質(zhì)、加快資金周轉(zhuǎn)、保證貨物安全的目標(biāo)。

物流信息管理系統(tǒng)是由人和計(jì)算機(jī)組成的人機(jī)系統(tǒng)。它不僅要考慮技術(shù)問題，而且要考慮組織問題和人的行為問題。應(yīng)當(dāng)指出，擁有信息不等同于理解信息，理解信息需要進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和商業(yè)智能，然后采取行動，因?yàn)橹挥羞@樣才能夠做到QR（快速響應(yīng)）、JIT（即時(shí)）、ECR（有效客戶響應(yīng)）。

2物流必須依靠信息管理系統(tǒng)的支撐才能良好發(fā)展

現(xiàn)代物流信息系統(tǒng)的建立，需要全員參與，共同建設(shè)。必須依靠各個(gè)行業(yè)、地區(qū)、企業(yè)的協(xié)同配合，借助于技術(shù)、管理、通訊和覆蓋全國的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，分步驟、分層次逐步建設(shè)。由于物流生產(chǎn)地與需求地存在空間差異，物流生產(chǎn)力的布局也不夠均衡，為了做好物流生產(chǎn)業(yè)務(wù)，必須在物流信息捕捉上下功夫。目前，在各個(gè)地區(qū)建立公共的物流信息發(fā)布交流平臺，對于降低找貨成本、優(yōu)化物流站點(diǎn)與線路就顯得至關(guān)重要。

信息技術(shù)是物流系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。在物流領(lǐng)域常用的信息技術(shù)主要有：信息采集技術(shù)、識別技術(shù)、信息傳遞與轉(zhuǎn)換技術(shù)、存儲技術(shù)、查詢技術(shù)等，采用這些技術(shù)可以改善物流業(yè)務(wù)流程，提高物流質(zhì)量。

在物流企業(yè)內(nèi)部，在生產(chǎn)與運(yùn)作、經(jīng)營與管理等方面借助于信息或信息系統(tǒng)，能夠有效

地實(shí)現(xiàn)物流業(yè)務(wù)目標(biāo)。比如，通過使用GPS 技術(shù)與GIS 系統(tǒng)，能夠?qū)囕v和貨物進(jìn)行跟蹤，保證了貨物安全，也便于客戶隨時(shí)隨地查詢。

3我國物流業(yè)信息化的基本情況

3.1取得的成績

(1)物流政務(wù)信息化建設(shè)取得了一定的成績，利用已開發(fā)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)資源庫，建立了交通運(yùn)輸信息網(wǎng)絡(luò)（CTInet）網(wǎng)管中心，交通科技信息資源網(wǎng)的建設(shè)也推動了物流信息信息系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展。

(2)物流企業(yè)信息化正在向?qū)嵱梅较虬l(fā)展物流、電子商務(wù)的開展已經(jīng)將運(yùn)輸與信息化緊緊地結(jié)合在一起。貨運(yùn)信息系統(tǒng)的開發(fā)成功，為企業(yè)構(gòu)筑了貨運(yùn)信息平臺，提高了運(yùn)輸效率。

(3)港口和航運(yùn)物流企業(yè)信息化水平進(jìn)一步提高

我國港口企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)調(diào)度、集裝箱碼頭、散貨碼頭的計(jì)算機(jī)管理，骨干運(yùn)輸企業(yè)集團(tuán)在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通，信息共享的基礎(chǔ)上，重視自身IT 資源的增值服務(wù)，提高了競爭力。

3.2存在的問題

由于信息化工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，再加上信息技術(shù)本身的發(fā)展非常迅猛，客觀上使得物流信息管理存在不少問題，概括起來是：一是信息化覆蓋的廣度不夠，與物流建設(shè)粘結(jié)力不夠強(qiáng)；二是信息資源缺乏統(tǒng)籌開發(fā)，共享率低，更新速度慢；三是行業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不健全；四是統(tǒng)籌規(guī)劃力度不夠，重復(fù)建設(shè)比較嚴(yán)重；五是信息類專業(yè)人才缺乏，特別是既懂信息技術(shù)，又熟悉物流業(yè)務(wù)的復(fù)合型人才匱乏；六是職工隊(duì)伍整體素質(zhì)不高。4我國物流信息管理系統(tǒng)發(fā)展趨勢

物流信息信息系統(tǒng)的建設(shè)要立足于物流業(yè)務(wù)本身，充分分析現(xiàn)實(shí)的物流業(yè)務(wù)需求和未來發(fā)展趨勢，利用先進(jìn)技術(shù)或?qū)嵱眉夹g(shù)來對物流信息系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測試、使用與維護(hù)，使其成為既能支持生產(chǎn)又能支持管理、決策的有效工具。

4.1 物流信息系統(tǒng)建設(shè)的主要目標(biāo)

根據(jù)實(shí)際需求，遵循“有所為，有所不為”的原則，確定物流信息系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是：利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)交通產(chǎn)業(yè)、倉儲產(chǎn)業(yè)等的升級。主要目標(biāo)是：借助于物流信息系統(tǒng)的建立，充分挖掘信息資源，在獲取物流信息的基礎(chǔ)上，進(jìn)行信息識別與捕捉、分析與處理，關(guān)鍵是能夠理解信息，借助于信息系統(tǒng)，進(jìn)行快速響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)物流業(yè)務(wù)目標(biāo)。

4.2 物流信息系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)保障

引入競爭機(jī)制，發(fā)揮市場的作用，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提高物流信息系統(tǒng)建設(shè)的效率和效益，使其在快速、持續(xù)、健康的軌道上不斷前進(jìn)。為此，要努力做好五個(gè)保障。

(1)組織保障

政府各級部門應(yīng)大力加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，理順管理體制。要加強(qiáng)各級信息化領(lǐng)導(dǎo)小組的工作力度，充分發(fā)揮其統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)管理、宏觀調(diào)控和決策的作用。

(2)政策和法規(guī)保障

重要的政策和法規(guī)，主要由國家信息化領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)制定。要通過政策引導(dǎo)和措施保證，創(chuàng)造一個(gè)良好的信息資源開發(fā)和利用環(huán)境，促進(jìn)社會各部門間信息和資源的共享，使物流信息與資源發(fā)揮出最大的效益。

(3)資金保障

資金保證是信息化建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ)。物流信息化建設(shè)，需要發(fā)揮行業(yè)和社會各方面的積極性，多層次、多渠道地籌措資金，多方位地加大信息化建設(shè)資金的投入力度，緩解信息化建設(shè)資金總量不足、供需矛盾突出的問題。

(4)人才保障

人起著基礎(chǔ)性作用，要培養(yǎng)既懂物流業(yè)務(wù)、又懂信息技術(shù)的復(fù)合型人才。

(5)技術(shù)保障

實(shí)施物流信息化建設(shè)，必須加強(qiáng)物流信息化應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)力度。

4.3 物流信息系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)施重點(diǎn)

近幾年，物流信息化建設(shè)應(yīng)側(cè)重在以下幾個(gè)方面：

(1)制定和完善信息化規(guī)劃和實(shí)施方案。以建設(shè)政務(wù)內(nèi)網(wǎng)、政務(wù)外網(wǎng)和相應(yīng)數(shù)據(jù)庫為龍頭，推進(jìn)公路、水路、鐵路交通電子政務(wù)的建設(shè)。

(2)利用GIS等技術(shù)，加快物流信息系統(tǒng)和共享信息資源的建設(shè)工作。

(3)以管理部門、設(shè)計(jì)公司為主體，強(qiáng)化物流軟件系統(tǒng)的應(yīng)用工作。

(4)建設(shè)智能化的運(yùn)輸系統(tǒng)。

(5)以物流企業(yè)為主體，充分應(yīng)用電子商務(wù)的新成果，加快物流系統(tǒng)的建設(shè)。

(6)政府部門應(yīng)加大政策支持力度，通過電子政務(wù)建設(shè)，為企業(yè)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、權(quán)威、可靠的政策、法規(guī)、經(jīng)濟(jì)與技術(shù)等信息。

5結(jié)論

物流企業(yè)是信息系統(tǒng)建設(shè)的主體。在推進(jìn)企業(yè)信息化過程中，企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，堅(jiān)持“總體規(guī)劃、階段實(shí)施、不斷完善、逐步升級”的原則，研究制定科學(xué)有效的企業(yè)信息化建設(shè)方案。企業(yè)應(yīng)積極運(yùn)用信息技術(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)流程，改造生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化；建立和完善企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet）系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)化。在有條件的企業(yè)開展企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）管理。鼓勵企業(yè)進(jìn)一步開展電子商務(wù)，利用電子商務(wù)改變傳統(tǒng)的交易方式，并建立與之配套的現(xiàn)代物流系統(tǒng)。當(dāng)前我國物流業(yè)的發(fā)展和物流信息化市場正進(jìn)入一個(gè)加速發(fā)展的時(shí)期。對于國內(nèi)企業(yè)來說，基礎(chǔ)信息化建設(shè)仍然是當(dāng)前需求的主要內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳柳欽.現(xiàn)代物流應(yīng)加強(qiáng)信息系統(tǒng)建設(shè)[N]中國信息報(bào),2002-10-28.[2] 邵舉萍物流管理信息系統(tǒng)[M]北京：清華大學(xué)出版社，2004

[3] 薛化成管理信息系統(tǒng)[M]清華大學(xué)出版社，2004

第五篇：混合動力電動汽車電池管理系統(tǒng)的分析開題報(bào)告 2

蕪 湖 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告

題

目

混合動力電動汽車電池管理的分析

系（院）機(jī)械系 年級 10級 專 業(yè) 汽車檢測與維修 班級 學(xué)生姓名 學(xué)號

蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處

2012 年 10月

一、選題背景、研究意義及文獻(xiàn)綜述

1、選題背景



汽車在給人類帶來無數(shù)便利的同時(shí)，也伴隨帶來了眾多不利影響。目前世界汽車保有量約8億輛。預(yù)計(jì)到2010年全球汽車保有量將達(dá)到10億輛。2003全球57%的石油消費(fèi)在交通領(lǐng)域，預(yù)計(jì)到2020年交通用油占全球石油總消耗的62%以上。在汽車保有量高和使用集中的大城市，汽車噪聲和尾氣排放對城市環(huán)境己造成嚴(yán)重污染，對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此從節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、降低汽車污染物的排放量、以綠色環(huán)保汽車代替燃油汽車也是社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，成為世界共同關(guān)注的問題。

我國大城市的大氣污染已不能忽視，汽車排放是主要污染源之一，我國已有16個(gè)城市被列入全球大氣污染最嚴(yán)重的20個(gè)城市之中。我國現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車，但石油資源不足，每年已進(jìn)口幾千萬噸石油，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油進(jìn)口就成為大問題。因此在我國研究發(fā)展混合動力電動汽車不是一個(gè)臨時(shí)的短期措施，而是意義重大的、長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略考慮。

混合動力電動汽車在不降低動力性的前提下，可大幅提高燃油經(jīng)濟(jì)性及減少汽車排放。因此，許多國家政府和大型汽車公司加大了混合動力電動汽車的研究開發(fā)工作，并取得了卓有成效的成果?？梢韵嘈?，在蓄電池技術(shù)沒有根本性突破之前使用混合動力電動汽車是解決能源與排放問題的最具有現(xiàn)實(shí)意義的途徑之一。

2、研究意義

混合動力電動汽車在能源、環(huán)保方面的意義是重大的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年我國進(jìn)口石油7000萬噸，預(yù)計(jì)2010年后將超過1．5億噸，相當(dāng)于科威特一年的總產(chǎn)國家量。環(huán)保中心預(yù)測：到2010年，我國汽車尾氣排放量將占空氣污染源的64％。傳統(tǒng)的內(nèi)燃汽車在國外開發(fā)的歷史已有百年，中國費(fèi)了很大的力氣卻仍然只是抓住了尾巴。相比之下，混合動力電動汽車還屬于產(chǎn)業(yè)化初期，尚未形成新的工業(yè)體系，中國和其他國家一樣處在同一條起跑線上，因此中國在混合動力電動汽車領(lǐng)域參與

世界的競爭是公平的?！?63”電動汽車重大專項(xiàng)規(guī)劃組組長、同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心主任萬鋼教授說：“在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域，我們與發(fā)達(dá)國家的差距是20年，而在電動汽車領(lǐng)域的差距只有5年?！?作為一種小型、中速和短途的日常交通工具，混合動力電動汽車在中國有著得天獨(dú)厚的發(fā)展條件和廣闊的應(yīng)用前景。

從產(chǎn)能、石油儲采比、消費(fèi)增長量和進(jìn)口依存度的現(xiàn)狀和預(yù)期來看，我國的能源安全將日益脆弱，汽車燃料替代是一個(gè)刻不容緩的問題。

降低我國石油對外依存無非兩個(gè)方面：一是節(jié)約用油，二是替代。跟其他發(fā)達(dá)國家一樣，交通運(yùn)輸將成為我國石油最重要的消費(fèi)行業(yè)。預(yù)計(jì)我國2020年汽車將消耗石油3.5億噸左右，約占石油總消耗量的65%。因此，如果我們可以控制汽車增量，在一定程度上，就可以控制石油對外依存量。那么，我國的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r如何？

2001—2009年，我國汽車需求年均增長24.9%，遠(yuǎn)高于全球汽車增長幅度。2010年我國汽車銷量約1800萬輛。隨著收入的提高，汽車產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢，汽車市場規(guī)模將長期處于世界首位。

石油最具潛力的替代應(yīng)該與交通運(yùn)輸相關(guān)，如果汽車的數(shù)量(增量)無法減少，那么，汽車燃料的石油替代將是我國減少石油對外依存的一個(gè)最重要的方面。從產(chǎn)能、石油儲采比、消費(fèi)增長量和進(jìn)口依存度的現(xiàn)狀和預(yù)期來看，我國的能源安全將日益脆弱，汽車燃料替代則是一個(gè)刻不容緩的問題。如果政府愿意將發(fā)展混合動力電動汽車提高到保障我國能源安全的位置，我們就可以預(yù)期混合動力電動汽車產(chǎn)業(yè)將有一個(gè)快速發(fā)展。

3、文獻(xiàn)綜述

隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和發(fā)展，汽車已經(jīng)大量進(jìn)入家庭，尤其是發(fā)展中國家。但是，能源緊缺，環(huán)境污染這些問題也日益突出，如何解決這些問題，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這一課題擺在了我們面前。從目前世界范圍內(nèi)的整個(gè)形勢來看，日本是電動汽車技術(shù)發(fā)展速度最快的少數(shù)幾個(gè)國家之一，特別是在發(fā)展混合動力電動汽車方面，日本居世界領(lǐng)先地位。美國三大汽車公司只是小批量生產(chǎn)、銷售過純電動汽車，而混合動力和燃料電池電動汽車目前還未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，日本的混合動力電動汽車在美國市場上占據(jù)了主導(dǎo)地位。目前我國各大汽車集團(tuán)都在進(jìn)行混合動力電動汽車研發(fā)，多數(shù)以混合動力電動客車為主，這種研發(fā)方向符合我國國情，有利于我國混合動力電動汽車的研究發(fā)展。

通過對文獻(xiàn)資料閱讀和分析，了解了混合動力電動汽車的一些關(guān)鍵技術(shù)，而且通過對于國家標(biāo)準(zhǔn)GBT19751-05混合動力電動汽車安全要求、GBT19752-05混合動力電動汽車動力性能試驗(yàn)方法和GBT19753-05輕型混合動力電動汽車能量消耗量試驗(yàn)方法的查詢，知道了對于混合動力電動汽車的檢測是十分嚴(yán)格的。因?yàn)槭请妱悠?，能源是全車的核心，通過查閱資料和相關(guān)信息，對于混合動力電動汽車電池的種類及它們的優(yōu)缺點(diǎn)有了一定的認(rèn)識，也會在以后的研究中關(guān)注比較常用的電池。

除了電池以外，混合動力電動汽車的其他關(guān)鍵性能指標(biāo)也是要求嚴(yán)格，如混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)、電池管理、絕緣保護(hù)、制動系統(tǒng)、電氣信號等。這些內(nèi)容都是 在接下來的研究中需要特別注意的。

二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題

1.混合動力電動汽車電池及管理系統(tǒng)：研究電池單體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及體系配比技術(shù)，研究系統(tǒng)SOC、SOH和SOF估算和控制技術(shù)，電池系統(tǒng)高效管理技術(shù)，系統(tǒng)熱、電、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一體化集成技術(shù)；研究系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證評價(jià)技術(shù)；可靠性滿足整車集成要求，安全性、電磁兼容性等滿足國家標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)規(guī)范要求。

2.混合動力電動汽車電機(jī)及控制系統(tǒng)：研究電機(jī)與發(fā)動機(jī)、電機(jī)與變速箱等機(jī)電耦合裝置集成技術(shù)，研究雙（單）電機(jī)控制器的集成技術(shù)，研究電機(jī)及其控制系統(tǒng)的性能提升與安全控制技術(shù)，研究電機(jī)及其控制系統(tǒng)的可靠性、耐久性、環(huán)境適應(yīng)性、電磁兼容以及減振降噪技術(shù)，研究批量生產(chǎn)的先進(jìn)制造和質(zhì)量控制技術(shù)。3.超級電容器：研究標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的混合動力汽車電源模塊。在保持超級電容器高比功率、長壽命和快充特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，大幅度提高比能量。4.相關(guān)檢測方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

三、研究步驟、方法

1.混合動力電動汽車電池及管理系統(tǒng)：以單片機(jī)為核心，采用分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以實(shí)時(shí)檢測動力電池的各種運(yùn)行參數(shù)?？梢愿鶕?jù)電池狀態(tài)進(jìn)行故障診斷和報(bào)警, 同時(shí)具有熱管理功能等；系統(tǒng)參數(shù)通過PC進(jìn)行標(biāo)定，通過CAN總線與整車其他系統(tǒng)進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)信息共享。

車載充電機(jī)，具有為電動汽車動力電池，安全、自動充滿電的能力，充電機(jī)依

據(jù)電池管理系統(tǒng)（BMS）提供的數(shù)據(jù)，能動態(tài)調(diào)節(jié)充電電流或電壓參數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的動作，完成充電過程。

1）具備高速CAN網(wǎng)絡(luò)與BMS通信的功能，判斷電池連接狀態(tài)是否正確；獲得電池系統(tǒng)參數(shù)、及充電前和充電過程中整組和單體電池的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。2）可通過高速 CAN網(wǎng)絡(luò)與車輛監(jiān)控系統(tǒng)通信，上傳充電機(jī)的工作狀態(tài)、工作參數(shù)和故障告警信息，接受啟動充電或停止充電控制命令。3）完備的安全防護(hù)措施： 交流輸入過壓保護(hù)功能； 交流輸入欠壓告警功能； 交流輸入過流保護(hù)功能； 直流輸出過流保護(hù)功能； 直流輸出短路保護(hù)功能；

輸出軟啟動功能，防止電流沖擊；

在充電過程中，充電機(jī)能保證動力電池的溫度、充電電壓和電流不超過允許值；并具有單體電池電壓限制功能，自動根據(jù)BMS的電池信息動態(tài)調(diào)整充電電流。自動判斷充電連接器、充電電纜是否正確連接。當(dāng)充電機(jī)與充電樁和電池正確連接后，充電機(jī)才能允許啟動充電過程；當(dāng)充電機(jī)檢測到與充電樁或電池連接不正常時(shí)，立即停止充電；

充電聯(lián)鎖功能，保證充電機(jī)與動力電池連接分開以前車輛不能啟動； 高壓互鎖功能，當(dāng)有危害人身安全的高電壓時(shí)，模塊鎖定無輸出； 具有阻燃功能。車載充電機(jī)技術(shù)指標(biāo)：

輸入電壓：AC220V，50Hz±1Hz； 輸出電壓范圍：DC140～360V 輸出電流范圍：1A～12A 最大功率：5KW 轉(zhuǎn)換效率：≥92%（滿載）功率因素：≥0.99（滿載）

環(huán)境溫度、工作溫度：-30～70℃（50℃以上限功率輸出）保護(hù)功能：輸出過壓、過流、短路、過熱、電池反接保護(hù)

混合動力電動汽車車載充電機(jī)

系統(tǒng)總體：（1）具有CAN總線接口及功能：充電模式可通過CAN（2.0B）總線接口自動控 制； 電池管理系統(tǒng)通過CAN通訊控制充電機(jī)實(shí)現(xiàn)分階段恒流恒壓充電；工作狀態(tài)和故 障信息可以通過CAN接口讀取。

（2）必要的保護(hù)功能：短路（交流和直流側(cè)），輸出過流、過壓、欠壓、過熱等。（3）在交流電源欠壓保護(hù)后，電源電壓恢復(fù)正常后，可以自動恢復(fù)充電的功能； 停電后恢復(fù)供電時(shí)，充電機(jī)具有自動恢復(fù)充電功能。（4）電磁兼容性：滿足車輛電氣系統(tǒng)電磁兼容性

（5）輸入輸出接口包括：220VAC、13.5VDC、CAN通信、250—400VDC。充電機(jī)系統(tǒng)技術(shù)及考核指標(biāo)（1）額定功率：2.8KW（2）輸入電壓220?10%，50~60Hz

（3）電壓輸出：高壓250-400VDC，精度FS 1%；低壓：13.5VDC（150W）（4）輸出電流：0~7A，精度為FS 1%，充電電流<1A時(shí)自動停機(jī)（5）整機(jī)效率：85%

（6）輸出電壓紋波：小于1%

（7）外形尺寸：小于370mm?230mm?180mm。

（8）連續(xù)工作時(shí)，環(huán)境溫度-20~40℃，箱體內(nèi)系統(tǒng)溫度-20~65 ℃。（9）系統(tǒng)連續(xù)工作時(shí)間7~8小時(shí)（10）使用環(huán)境：車載

2.混合動力電動汽車電機(jī)及控制系統(tǒng)：從電機(jī)、功率電子裝置和控制技術(shù)三個(gè)方面論述了當(dāng)前的研究現(xiàn)狀，指出了其未來的發(fā)展趨勢?；旌蟿恿﹄妱悠噷︱?qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)的要求主要有：

(1)以轉(zhuǎn)矩為控制目標(biāo)，油門和制動的開度是電磁轉(zhuǎn)矩給定的目標(biāo)值，要求轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，波動小；

(2)混合動力電動汽車要求驅(qū)動電機(jī)要有較寬的調(diào)速范圍，電機(jī)能在四象限內(nèi)工作；(3)為保證加速時(shí)間，要求電機(jī)低速時(shí)有大的轉(zhuǎn)矩輸出和較大的過載倍數(shù)，為保證汽車能跑到最高車速，要求電機(jī)高速區(qū)處有一定的功率輸出；(4)驅(qū)動系統(tǒng)高效、可靠性好、電磁兼容性好且易于維護(hù)等。

3.超級電容器：研究碳材料、電解液等關(guān)鍵材料技術(shù)；研究單體電容電性能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)，模塊均衡及熱管理等技術(shù)等。

四、主要參考文獻(xiàn)

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系（教研室）評論意見

評議人：

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