决赛访谈

队长：

张景涵，北理工电动车辆国家工程研究中心，机械与车辆学院 智能网联与电驱动专业 博二

队员：

张   翔，机械与车辆学院 智能网联与电驱动专业 硕二，负责电池建模过程-结构设计

贾子润，机械与车辆学院 智能网联与电驱动专业 博一，负责散热设计

严   祝，机械与车辆学院 智能网联与电驱动专业 硕二，负责BMS功能算法设计

张泽坤，机械与车辆学院 智能网联与电驱动专业 硕二，负责辅助BMS外围电系统设计

孙志伟，机械与车辆学院 智能网联与电驱动专业 硕二，整体电池系统的结构和温度仿真

为什么选择现在的专业？

张景涵：

智能网联汽车与电驱动，实际上是关于电池系统的安全设计、热失控热蔓延实验分析以及基于大数据的故障诊断。选择专业是因为是行业发展的重点，数据、热失控是实验室比较有优势的研究学科。实验室有全国的新能源车辆国家检测与管理中心的平台。在基于大数据的故障诊断和事故分析有很多研究基础。

参加本次挑战赛的契机是什么？

张景涵：

电池领域的比赛比较少，所以很重视参赛机会。团队不管是做故障诊断还是安全研究，都缺乏做硬件的基础。想通过本次比赛，实打实做一些硬件的实质性的东西，加深理论成果落地的意向。

和大家分享一下参赛感受如何？

张景涵：

 能晋级到决赛非常开心，期待和各队伍的交流和比拼。能感受到组织方的专业水平非常高，能给我们提供非常专业的指导。把理论能和实践结合，和以前参加创新创业提交方案的书面技术方案比，有不同的体验。为我们提供了理论技术和实际生产设计相结合的锻炼机会。同时参加这种比赛也意识到，相比写论文写方案，在设计方案阶段就考虑到了产品落地方案不仅要新颖，还要考虑可行性和工程性。这是在以前的参赛和科研过程中非常少见。过程中真正感受到了大家各司其职、发挥特长团队协作的过程。实验室各个同学在热建模方面不是很擅长，请教了很多同学也克服了很多难题，最终完成整个方案，感受到了团队协作的重要性。

参赛过程中遇到哪些问题？

张景涵：

 技术上采用了并包和无线BMS以及创新型的重组方法。成组方法在小规模电池和常规主机厂pack中应用比较少。如何实现无线BMS功能和如何把并包换电、电机控制策略如何落地等没有以往开发经验可以借鉴参考。也和很多做BMS开发的同学师兄老师请教，做了很多轮调整，才敲定了并包在控制上如何落地的方案。耗费了很多时间，不断推翻重置，但最终解决了问题，还蛮有成就感的。

参赛作品最大的亮点是什么？

张景涵：

最开始初版没有决赛那么详细，给到的体积、电压要求都是范围，我们考虑的是在范围内好实现好落地，同时要考虑成本对性能提升，所以做了成本及性能提升的取舍。比如冷却方式的考量（风冷、水冷、冷却板），类比了市面上的技术指标相仿的产品，发现基本没有用到水冷的。也对我们的风冷进行了仿真，做了循环压力测试，发现了能满足需求。所以采用了成本更低，能布置到电池数量更多的风冷方案。但是参赛作品不仅是成本，还要考虑一些创新点和技术追求。我们也选用了成本提升不多但能有效提升性能的设计。比如采用了并包设计，选用了子母包，两个子包还可以方便进行组合和换电。这样在结构和防水上，解决了整体的防水防尘密封和结构强度的作用。同时，两个子包可以很灵活组合容量以及进行换电。类似很热的概念-巧克力电池。有异曲同工。具体实行过程中也实现了无线BMS的开发和技术指标的选型，也实现了作品并包里的控制方式。基本的思路，权衡成本、工艺、量产价值。面向产品均衡。亮点：巧克力电池包解决结构强度和换电的问题。无线BMS使整包也具备方便重组、实现OTA、云端诊断这些在线的控制方法。整体关键技术指标上，我们没有超过1w立方厘米，成品9200多立方厘米。在空间有冗余的情况下，控制重量在15kg之内，也主要是估算电芯重量。在这些体积内且达到将近在3度电的电池和14串的48v额定电压。14串比起13串能给到的额定电压也比较宽泛，在这样技术指标在驱动电机上能达到设计标准且有冗余。

参赛作品投产的可行性如何？

张翔：

从三方面体现：

1、生产成本：整包涵盖电池，批量生产之后，成本可控会更低。

2、加工成本：子母包结构。子包内有独立隔仓，提供良好单独拆卸、更换及维护。无线BMS也布置在侧，方便维护及上位机调试。整包有OTA功能，支持端升级的服务。使用标准零部件。

3、技术人力：虽然采用了新的材料，但是选择的都是工艺成熟、成本可控、不需要大量投入人力的。

刚刚提到的换电技术是什么？

张景涵：

 母包是一个总的壳体。整体对外输出、防水防尘、整体结构以及外部散热由它完成。在母包的单侧有一个可开合的端盖，也做了防尘处理。打开之后有两个可以独立抽拉的子包，都是48v额定电压，以并包的形式嵌入系统内。可以灵活组合。对续航没有太多要求，但对重心有要求的路况下，可以抽取一个子包。能量减半，但技术参数完全不变，改善重心。抽掉的子包也可以完成换电互换，不需要购入额外电池包的情况下，可以实现无缝换电。

挑战赛对电池产业发展有何影响？

张泽坤：

聚焦锂电池成组及安全设计。把国内前沿的设计和创意汇聚在一起。在实际比赛中，通过实际研发和制造，把之前存在在想象中的技术创新应用在实际中。提升电池安全性和效率，不仅能够补充对实践上的缺陷，也能有效带动行业技术升级。

另外其他的参与成员也都有很多前沿的不同观点，在这里汇集、交流、碰撞。从这次比赛中也能学到很多。为动力电池行业发展输送新鲜血液。和国家级、世界级的动力电池大赛结合，提高对动力电池技术的关注度，吸引到更多优秀人才投入到这个行业，对促进新能源汽车的发展也有作用。

张景涵：‍

 目前电池领域确实缺少也需要这样的比赛，提供机会让我们有平台交流以及思维设计的落地。