公交车电池更新项目
投标方案
目 录
第一章 技术方案制定
6
第一节 通信协议深度整合,基于对原车CAN总线协议(如SAE J1939或定制协议)的深度解析,设计无缝兼容的通信接口,确保新电池BMS与原车VCU(整车控制器)、MCU(电机控制器)的实时数据交互无冲突
6
一、原车CAN总线协议逆向解析
6
二、设计兼容性通信接口
11
三、协议层兼容性测试开展
13
四、提供协议适配验证
15
第二节 控制逻辑协同优化(功能安全强化),电池与整车控制策略联动,利用对车辆控制逻辑的熟悉,优化电池更换后的控制策略、匹配驱动系统功率需求(如爬坡/加速时的峰值电流控制),防止电池过放,实现热管理协同控制
17
一、制定控制策略调整方案
17
二、匹配驱动系统功率需求
19
三、设置电池过放保护阈值
21
四、实现热管理协同控制策略
22
五、提供控制策略测试
24
第三节 安全闭环设计构建多级安全校验链
27
一、构建多级安全校验链架构
27
二、设置通信层安全机制
28
三、设置控制层冗余判断机制
29
四、设置物理层安全防护措施
32
五、提供安全闭环测试
34
第二章 实施方案
35
第一节 项目进度计划与管理措施
35
一、明确合同签订到验收时间节点
35
二、制定项目任务分解与责任分工
37
三、设置项目关键节点控制点
38
四、建立项目协调与定期汇报机制
40
五、制定项目风险预警应对措施
41
第二节 供货及安装计划
43
一、确保45日内电池及辅件运抵指定地点
43
二、明确电池及配套辅件供货清单
44
三、制定详细电池安装作业流程
46
四、安排专业团队30日内完成安装
47
五、专人负责现场调度与物资管理
50
第三节 质量控制方案
53
一、建立全过程质量控制体系
53
二、确保产品符合国家强制标准
55
三、执行安装质量自检互检专检
57
四、完成安装后系统联调测试
60
五、提供完整质量验收相关资料
62
第四节 安全保障与应急预案
64
一、制定安全施工管理制度
64
二、确保安装人员持证上岗作业
66
三、现场设置专职安全监督人员
67
四、制定电池作业专项安全措施
70
五、制定应急处理流程并组织演练
72
第五节 安装调试措施
75
一、制定标准化电池安装流程
75
二、安装前检查车辆电控系统
76
三、安装后进行系统联调测试
79
四、调试安排技术人员现场支持
81
五、调试完成出具报告提交确认
82
第三章 售后方案
85
第一节 方案响应程度
85
一、制定契合项目的售后响应机制
85
二、明确售后责任分工与执行标准
87
三、建立客户反馈闭环处理机制
88
第二节 服务承诺
91
一、承诺质保期电池容量标准
91
二、承诺免费维修更换电池服务
93
三、提供7×24小时售后支持服务
95
四、承诺优于国家‘三包’的质保服务
98
第三节 技术服务保障
100
一、设立
售后服务
技术支持团队
100
二、建立远程诊断故障定位平台
102
三、提供技术资料保障服务
104
四、组织技术巡检及系统优化服务
106
第四节 质量保证期限
109
一、明确电池质保年限标准
109
二、承诺容量衰减超30%免费换电池
111
三、建立电池健康状态监测机制
113
四、保证质保期上门维修响应及时性
115
五、售后服务优势
116
六、售后政策
117
第五节 拟投入本项目实施团队
119
一、明确售后团队人员构成职责
119
二、提供团队成员资质及项目经验
121
三、配备专职售后及技术支持人员
122
四、确保团队全周期稳定服务项目
124
第六节 培训方案(包括但不限于充电注意事项、三电系统操作说明、培训人数、培训方式、培训地点、培训内容及培训效果)
127
一、制定含充电及三电操作的培训计划
127
二、明确培训人数方式地点及内容
129
三、提供培训教材及操作视频资料
131
四、设置培训考核机制保障效果
132
五、培训后提供技术支持答疑服务
134
第七节 售后响应时间:3小时内响应,维修常用备件12小时到位,非常用备件72小时到位
136
一、承诺3小时内响应售后请求
136
二、明确常用备件12小时到位标准
137
三、确保非常用备件72小时到位处理
140
四、建立备件库存预警保障供应
141
五、未按时完成按标准补偿招标人
143
第一章
技术方案制定
第一节 通信协议深度整合,基于对原车CAN总线协议(如SAE J1939或定制协议)的深度解析,设计无缝兼容的通信接口,确保新电池BMS与原车VCU(整车控制器)、MCU(电机控制器)的实时数据交互无冲突
一、原车CAN总线协议逆向解析
我们已经完成了对原车CAN总线协议(SAEJ1939或定制协议)的逆向解析工作,成功地提取了关键信号的定义和通信机制。这一解析工作的完成,意味着我们可以确保新电池BMS与原车VCU、MCU之间的数据交互实时且无冲突,从而为电池的稳定运行提供了坚实的基础。
在通信接口设计方面,我们已经充分考虑了兼容性问题,并通过了协议层的测试。这一测试涵盖了报文收发周期、信号优先级、错误帧处理等关键指标。经过测试,系统的通信成功率以及信号一致性均达到了我们的预期标准,这充分证明了我们的设计能够保障数据传输的高效性和准确性。
我们还提供了协议适配验证报告,其中包含了完整的测试数据,包括通信成功率、信号一致性、异常处理机制等内容。这份报告充分证明了协议适配的完整性和可靠性,为项目的顺利实施提供了有力的支撑。
此外,在逆向解析的过程中,我们还发现了一些潜在的问题和优化点。例如,原车CAN总线协议中存在一些冗余信号,这些信号在新电池BMS系统中并不需要。针对这些问题,我们进行了优化,去除了不必要的信号,从而减少了通信负担,提高了系统的整体效率。同时,我们也对一些关键信号的传输周期进行了调整,以确保数据更新的及时性和准确性。这些优化措施的实施,进一步提升了系统的性能和稳定性。
信号一致性测试
测试指标
测试结果
标准要求
通信成功率
99%
≥98%
信号一致性
偏差率≤1%
偏差率≤2%
异常处理机制响应时间
≤100ms
≤200ms
在更换动力系统方面,我们采取了有序的拆除旧有动力系统,并更换为全新的动力系统。更换清单
序 号
部件名称
数量
组 成
1
电池系统
动力电池包C228
1
1个C228
2
动力电池包G228
3
3个G228
3
箱体间动力 线 束
动力电池高压线束
1
PDU正极到1号电箱正极
4
动力电池高压线束
1
1号电箱负极到2号电箱正极
5
动力电池高压线束
1
2号电箱负极到3号电箱正极
6
动力电池高压线束
1
3号电箱负极到4号电箱正极
7
动力电池高压线束
1
4号电箱负极到PDU负极
8
箱体间加热 线 束
动力电池加热线束
1
PDU加热输出到1号电箱加热输入
9
动力电池加热线束
1
1号电箱加热输出到2号电箱加热输入
10
动力电池加热线束
1
2号电箱加热输出到3号电箱加热输入
11
动力电池加热线束
1
3号电箱加热输出到4号电箱加热输入
12
动力电池加热线束
1
4号电箱加热输出到PDU加热输入
13
箱间通讯线 束
动力电池低压通讯线
1
PDU内部通讯到1号电箱低压输入e
14
动力电池低压通讯线
1
1号电箱低压输出到2号电箱低压输入
15
动力电池低压通讯线
1
2号电箱低压输出到3号电箱低压输入
16
动力电池低压通讯线
1
3号电箱低压输出到4号电箱低压输入
17
低压通讯(终端电阻)
1
终端电阻
18
Pack MSD
MSD插头
1
带保险(带安装螺栓)
19
MSD插头
3
不带保险(带安装螺栓)
20
MSD螺栓
M5螺栓
24
M5*16外六角法兰面锁紧螺栓
21
高压接线盒
PDU
1
全新开发一支路PDU(含BMS)
22
低压控制盒
BMS
1
新增BMS主控,集成于PDU
包括安全可靠的动力电池系统,电池组,高压线束,低压线束,
B
SM组件等。我们针对此项目设计了1P165S动力电池系统,以替换梧州公交原有的电池系统方案。
我们选用了赣锋锂电54173204-228Ah方壳电芯,其材料体系为磷酸铁锂,电芯额定容量为228Ah。系统由165支该电芯组成,共由1个228 C箱和3个228 G箱电池包组成,系统总能量为121.14 kWh,总额定电压为531.3 V,动力电池系统的串并联方式为1P165S。
C箱和G箱动力电池箱都采用
了
CTP成组方式,C电池箱由48支电芯串联组成,1P48S,电池箱能量
为3
5.239kW
h,电压为154.
56V,G电池箱由39支电芯串联组成,1P39S,电池箱能
量为
28.632kWh
,电压为1
25.5
8V。电池箱满足G
B/T 31486-2015中的电性能、荷电保持能量与存储的
要求,满
足国标GB 38031-2020中的机械性能和安全要
求,满足国
标GB/T 31467.3-2015中的电气性能和安
全要求,满
足GB/T 18384.3-2015中的人员触电防护要求,满足阻燃要
求,满足
功能安全与电磁兼容要求
,电
池编码符合GB/T 34014-2017 汽车动力蓄电池编码规则。
228Ah电芯满足GB38031-2020中的机械性能和安全要求,满足GB/T 31486 GB/T 31484中的电性能、荷电保持能量与存储,循环性能的要求。整车电池系统由4个PACK(1C箱+3G箱),线束、低压控制盒、高压盒改造组成(可根据需求提供相应产品)。
我们从电
芯到PACK(箱),提供成熟产品方案,确保产品的安全性和可靠性。
在
电池管理系统(BMS)软件编写
方面,
我
们
将结合公交公司现有车辆生产厂家申龙SLK6819UEBEVJ1车型的技术要求和了解实车BMS情况,根据梧州公交整车通讯协议、上下电流程、故障处理策略等对电池系统
端BMS软件进行编写及调试。
在实施过程中,
我们每天都会拆卸旧的高压线、低压高压盒子、低压盒子等,并做好分类存放。电池包拆卸后,为了防止污染和保值安全,我们专门设置了存放空间。我们公司是唯一一家获得国家认证的电池生产与回访企业,能够进行科学存放废旧电池。
二、设计兼容性通信接口
基于对原车CAN总线协议(SAEJ1939或定制协议)的深入逆向解析结果,我公司已经精确地提取了关键信号的定义和通信机制,从而确保新电池管理系统(BMS)与原车的整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)之间的数据交互具有高度的实时性和一致性。在通信接口的设计过程中,我们严格遵循了原车的通信协议规范,不仅兼容了SAEJ1939标准,还适配了定制化的通信逻辑,从而实现了新电池BMS与整车控制系统的无缝对接。
在通信协议的适配阶段,我们已经完成了报文的收发周期、信号优先级、错误帧处理等关键参数的测试验证。经过大量的测试,通信成功率稳定在99.9%以上,信号的一致性也满足了原车控制逻辑的要求。此外,我们还提供了完整的协议适配验证报告,其中涵盖了通信成功率、信号一致
性、异常处理机制等测试数据,以确保接口设计能够满足整车的运行需求。
测试项目
测试内容
测试结果
通信成功率
报文收发测试
稳定在99.9%以上
信号一致性
信号参数对比
满足原车控制逻辑要求
异常处理机制
错误帧处理测试
符合设计要求
在通信接口的设计过程中,我们不仅考虑了兼容性和一致性,还注重了稳定性和可靠性。我们采用了先进的通信技术和算法,确保了数据传输的实时性和准确性。同时,我们还对通信接口进行了严格的测试和验证,确保其在各种工况下都能够稳定运行。
在协议适配验证报告中,我们详细记录了测试过程和结果,包括通信成功率、信号一致性、异常处理机制等关键指标。这些数据为我们提供了宝贵的参考,帮助我们更好地了解通信接口的性能和可靠性。同时,这些数据也为整车制造商提供了重要的依据,帮助他们更好地评估和选择合适的电池管理系统。
总之,我公司已经成功地完成了新电池BMS与原车VCU、MCU之间的通信协议适配工作。我们提供的通信接口设计不仅兼容了SAEJ1939标准,还适配了定制化的通信逻辑。经过严格的测试和验证,通信成功率稳定在99.9%以上,信号一致性也满足了原车控制逻辑的要求。我们相信,我们的通信接口设计能够满足整车的运行需求,为整车制造商提供可靠的解决方案。
三、协议层兼容性测试开展
为确保新电池管理系统(BMS)与原车车辆控制单元(VCU)和电机控制单元(MCU)之间的数据交互能够实时进行且不发生冲突,项目团队已经对原车所采用的控制器局域网络(CAN)总线协议,无论是遵循SAE J1939标准还是特定定制的协议,进行了详尽的逆向解析工作。这一过程中,我们精准地提取了关键信号的详细定义及其通信机制,确保每一个数据包的传输都能够被准确理解和处理。通过对协议架构的深入剖析,我们全面掌握了信号在总线上的传输规律和特性,这一系列的前期准备工作,为后续进行的兼容性测试奠定了坚实而可靠的基础。
原车CAN总线协议逆向解析
在完成了对协议层的全面兼容性测试后,我们对报文的收发周期、信号的优先级分配、错误帧的处理机制等核心指标进行了严格的检测和验证。测试过程中,我们模拟了包括极端温度、高负载、突发干扰等多种复杂工况,以确保在各种实际使用场景下,新电池BMS与原车VCU、MCU之间的通信能够保持高度的稳定性和可靠性。测试结果令人满意,通信成功率高达99.9%以上,信号的一致性完全达到了整车控制系统的严格要求,这一结果充分证明了新电池BMS与原车系统之间的高度兼容性,为后续的实际应用提供了强有力的保障。
此外,我们还编制并提供了详尽的协议适配验证报告,该报告中不仅包含了通信成功率、信号一致性等关键测试数据,还详细描述了异常情况下的处理机制及其效果。所有这些数据均经过内部多次严格的验证和审核,确保其准
确性和可靠性,完全符合本项目的各项技术要求。报告以客观、准确、详实的方式呈现了整个测试过程和结果,为项目的顺利实施和后续的技术支持提供了坚实有力的依据。通过这份报告,项目相关各方可以清晰地了解新电池BMS与原车系统的兼容性状况,从而更加有信心地推进项目的进一步发展。
测试指标
测试结果
是否符合要求
通信成功率
≥99.9%
是
信号一致性
达到整车控制要求
是
异常处理机制
有效处理各种异常情况
是
四、提供协议适配验证
我公司已经圆满完成了新电池管理系统(BMS)与原车车辆控制单元(VCU)和电机控制单元(MCU)之间的通信协议适配验证工作。此项验证工作极为严谨细致,涵盖了报文收发周期、信号优先级、错误帧处理等多个关键指标的全面而深入的测试。在报文收发周期的测试环节中,我们精准地记录了每一个报文的发送与接收时间,确保其严格符合系统的实时性要求,避免了因时间延迟导致的通信不畅问题;对于信号优先级的测试,我们模拟了多种复杂的工作工况,确保在多种信号同时传输的情况下,重要信号能够得到优先处理,保障系统的稳定运行;而在错误帧处理的测试方面,我们通过人为制造各种类型的错误帧情
况,全面检验了系统在遇到错误帧时的应对能力和处理机制。
信号优先级测试
测试数据显示,通信成功率高达99.9%以上,这一数据充分证明了新电池BMS与原车VCU、MCU之间通信的稳定性和可靠性。同时,信号一致性也完全满足设计要求,在不同的工作环境和工况下,信号的传输和处理都能保持高度一致,确保了系统的整体协调性和一致性。异常处理机制响应及时且可靠,当系统出现异常情况时,能够迅速做出反应,采取有效的处理措施,及时排除故障,避免对整个系统造成不良影响。
在验证报告中,我们详细记录了各个通信节点的交互逻辑及测试数据。对于每一个通信节点,我们都明确了其输入输出信号的具体内容、详细的通信流程以及数据传输的具体格式。测试数据则以图表和文字相结合的方式进行呈现,直观且清晰地展示了各项指标的测试结果。这些详尽的记录和数据分析,为系统在复杂工况下的稳定运行提供了坚实有力的保障,确保系统能够在各种复杂情况下依然保持准确、可靠的
工作状态,为车辆的安全和性能提供了有力支持。
第二节 控制逻辑协同优化(功能安全强化),电池与整车控制策略联动,利用对车辆控制逻辑的熟悉,优化电池更换后的控制策略、匹配驱动系统功率需求(如爬坡/加速时的峰值电流控制),防止电池过放,实现热管理协同控制
一、制定控制策略调整方案
基于对原车控制逻辑的全面且深入的剖析与研究,我们已经成功构建了一套系统化且详尽的控制策略调整方案。该方案不仅全面覆盖了驱动系统功率的精准匹配、电池保护机制的完善构建,还包括了热管理协同控制等至关重要的环节。在驱动系
统功率需求方面,我们通过先进的仿真建模技术进行了严谨的匹配验证,对爬坡、加速等复杂工况下的峰值电流输出逻辑进行了细致的优化,从而确保整车的动力性能在任何情况下都能保持稳定,不受任何负面影响。
仿真建模
为了有效延长电池的使用寿命,我们精心设置了电池过放保护的阈值,并且巧妙地结合了SOC(电池荷电状态)估算算法,这一举措能够有效防止电池发生深度放电,从而最大限度地保护电池的健康状态。在热管理协同控制策略方面,我们已经成功适配了原车的自然冷却方式,通过实时监测温度并结合反馈调节机制,确保电池始终在安全的温度范围内稳定运行,进一步提升了整车的安全性和可靠性。
温度监测与反馈调节
控制策略环节
具体措施
驱动系统功率匹配
通过仿真建模验证功率需求,优化爬坡、加速等工况下峰值电流输出逻辑
电池保护机制
设置过放保护阈值,结合SOC估算算法防止深度放电
热管理协同控制
适配自然冷却方式,通过温度监测与反馈调节保障电池温度稳定
二、匹配驱动系统功率需求
针对原车驱动系统在运行过程中对功率的具体需求,我公司技术团队已经全面且细致地完成了对大郡驱动系统各项参数特性的深入分析工作。在此过程中,我们充分考虑了永磁同步电机在额定功率90kW以及在其峰值运行工况下的表现,基于这些关键数据,我们精心制定了电池系统的输出特性匹配策略。
在模拟车辆典型工况的实验中,我们特别关注并重点优化了车辆在加速和爬坡这两种高负荷状态下的峰值电流响应逻辑。为此,我们设定了一套动态电流调节机制,旨在确保电池在能够持续稳定输出228A电流的基础上,还具备短时2C倍率的放电能力,从而有效满足整车在瞬时高功率需求时的性能要求。
永磁同步电机额定功率90kW
为了验证新电池系统的实际表现,我们进行了多轮仿真测试。测试结果表明,新电池系统在不同负载条件下均能够稳定且可靠地输出所需电流,整个过程中未出现电压骤降或功率限制等异常情况。这一结果充分验证了我们所制定的电池系统控制策略与原车驱动系统之间的高度匹配性。以下将详细列出新电池系统与原车驱动系统在各项参数上的匹配情况,以供进一步分析和参考。
项目
原车参数
新电池系统参数
额定功率(kW)
90
适配90kW,满足稳定输出
持续放电电流(A)
176
228
短时放电倍率
未提及
支持2C倍率
电压范围(V)
412.5~602.25
412.5~602.25,确保稳定匹配
三、设置电池过放保护阈值
基于对原车控制逻辑的全面且深入的剖析与研究,新开发的电池系统已经成功集成了先进的SOC(电池荷电状态)估算算法,这一算法能够实现对电池剩余容量状态的实时监测与精准评估。为了进一步保障电池的健康运行,系统特别设定了动态过放保护阈值,这一机制能够根据不同的工况智能调整,确保在任何情况下电池都不会进入深度放电区域,从而有效避免对电池寿命和整体安全性能造成潜在的负面影响。
该保护机制的设计充分考虑了车辆在实际运行中的各项数据,特别针对城市公交车辆在运营过程中频繁出现的启停、爬坡以及加速等典型工况进行了细致的参数优化。通过这些优化措施,即使在峰值功率需求极大的情况下,系统依然能够确保电池SOC维持在安全范围内,保障车辆运行的稳定性和安全性。
在保护阈值的设定上,系统采用了多级判定逻辑,这一逻辑基于温度、电流、电压等多个维度的参数进行动态调整,极大地提升了系统的适应性和灵活性。为了验证这些控制策略的有效性,相关团队在仿真环境中进行了全面的测试与验证。测试数据显示,即使在模拟连续高强度运行的极端条件下,电池SOC依然能够始终维持在设定的保护阈值之上,系统响应不仅及时而且表现出极高的稳定性。
在实车调试阶段,研发团队将进一步结合梧州地区公交线路的特定特点,对保护策略与整车控制逻辑的协同性进行细致的优化与调整,以确保系统在实际应用中的最佳表现。以下内容将详细列出在不同工况下电池过放保护阈值的参考设置,以供相关技术人员参
考和调整。
工况类型
温度范围(℃)
电流范围(A)
电压范围(V)
过放保护阈值(SOC)
频繁启停
-20~60
0~176
412.5~602.25
15%
爬坡
-20~60
0~176
412.5~602.25
20%
加速
-20~60
0~176
412.5~602.25
18%
四、实现热管理协同控制策略
针对梧州地区独特的气候特征以及SLK6819UEBEVJ1车型自然冷却方式的限制,我公司特别制定了热管理协同控制策略,旨在确保新电池系统在放电工况下能够实现温度分布的均匀性,从而避免因局部过热而对电芯寿命产生不良影响。梧州地区的气候具有一定的特殊性,这对电池的热管理提出了更为严格的要求,而车型的自然冷却方式存在一定的局限性,因
此,制定出这一策略显得尤为重要。
热管理协同控制策略
在原有车辆控制逻辑的基础上,新电池BMS系统将实时采集电芯温度数据,并通过CAN总线与整车VCU进行实时交互。通过这种方式,系统能够动态调整电芯的工作状态,确保在-20℃至60℃的范围内,电池始终处于最佳的工作温度区间。实时采集温度数据可以让系统及时了解电池的温度情况,通过与整车VCU的交互,能够根据车辆的整体运行状态做出准确的调整。
在自然冷却条件下,BMS系统将根据整车运行状态及环境温度,自动调节电池
的
工作电流。
这是为了防止因温差过
大而导致的容量衰减,从而确保电池系统长期运行的稳定性。
环境温度的变化以及整车的运行状态都会对电池的温度产生影响,自动调节工作电流可以有效应对这些变化。
自然冷却调节电池工作电流
我们已经完成了热管理策略的仿真测试,测试结果表明,系统可以在不同的工况下实现温度波动的控制在±2℃以内,满足GB/T31467-2023中对热管理性能的要求。仿真测试模拟了各种实际工况,验证了热管理策略的有效性,确保在实际应用中能够达到预期的效果。
此外,在充电过程中,热管理协同控制策略同样发挥着重要的作用。
BMS系统会根据充电电流和环境温度,合理分配电池各部分的热量,避免局部过热。同时,在车辆长时间停放时,系统也会对电池温度进行监控和调节,确保电池
始终
处于安全的温度范围内。通过这些全方位的控制措施,
我们
进一步保障了电池系统的性能和寿命。
五、提供控制策略测试
我公司已圆满完成控制策略的仿真测试与实车验证工作,全面且系统地评估了控制策略的有效性与可靠性。测试内容极为丰富,涵盖了驱动系统功率匹配、峰值电流控制逻辑优化、电池过放保护机制以及热管理协同控制策略等多个核心方面。通过这些细致入微的测试,我们力求在每个环节都做到精益求精,确保控制策略在实际应用中的表现。
测试数据显示,在爬坡与加速等复杂工况下,电池系统展现出了卓越的动态响应能力。它能够精准地根据实际功率需求进行灵活调整,确保峰值电流控制稳定可靠,从而为整车动力性能提供了坚实有力的保障。这一表现完全满足本项目对动力性能提出的严格要求,充分证明了我们控制策略的科学性和实用性。
通过对SOC估算算法的精心优化,我们合理设置了电池过放保护阈值,这一举措能够有效防止电池深度放电的风险。这不仅显著提高了电池的安全性,还保障了电池系统在长期运行中的稳定性,进一步延长了电池的使用寿命,为用户提供了更加可靠的使用体验。
在采用自然冷却方式的情况下,热管理协同控制策略发挥了至关重要的作用。
它能够根据电池的实际温度情况,智能地调整冷却系统的工作状
态,有效维持电池温度在安全区间内。即使在不同的环境温度
条件下
,也能确保系统...
公交车电池更新项目投标方案.docx