电池管理是电气化的核心

与慕尼黑电气化公司首席执行官乔治-弗里德里希·格拉夫的对话

电气化正迈入一个新阶段。

这场始于汽车行业的变革，如今正扩展至能源系统、基础设施及工业应用领域。随着电池在这些新领域发挥作用，管理电池的系统也变得日益重要。

为探讨这一转变，我们采访了 慕尼黑电气化公司（Munich Electrification）首席执行官乔治-弗里德里希·格拉夫 （Georg-Friedrich Graf ）。该公司总部位于德国，专注于为电动汽车和固定式储能系统开发电池管理系统（BMS）。尽管慕尼黑电气化公司并非OPAL-RT的客户，但其在BMS设计方面拥有深厚的专业知识，并就电气化在各行业的演进提供了宝贵的见解。

在这段对话中，格拉夫分享了BMS（电池管理系统）的作用正在发生怎样的变化，储能技术为何发展加速，以及随着系统规模扩大，工程师们面临哪些挑战。

问：您如何描述如今的慕尼黑电气化？

慕尼黑电气化公司专注于为电气化应用开发电池管理系统，涵盖硬件和软件两个方面。

该公司最初主要专注于汽车领域，尤其是商用车，并在过去几年中将业务扩展至固定式储能领域。如今，这两个领域都已成为其业务的重要组成部分。

这种双重视角为电池系统在各行业的演变提供了独特的观察视角。

问：最近对电气化的看法褒贬不一。这一趋势是否正在放缓？

短期趋势因地区、政策和市场状况而异。

不过，长期发展方向依然明确。电气化进程仍在持续推进，尽管不同细分领域的推进速度各不相同。在某些领域，例如商用车领域，电气化的应用仍处于相对初期的阶段。

从系统角度来看，电气化的必要性并未改变。

问：您如何看待固定式储能的兴起？

其中一个最显著的变化在于电池储能的使用方式。

这已不再仅限于备用电源应用。如今，储能系统正被广泛用于平衡供需，特别是在可再生能源渗透率较高的地区。

这既带来了新的机遇，也提出了新的要求。

在这些应用中，电池已成为能源市场的一部分。它们通过在适当的时候储存和释放能量来创造价值。

问：这会对电池管理系统的预期产生怎样的影响？

这大大提高了标准。

在汽车领域，估算误差可能会影响续航里程或性能。而在储能领域，同样的误差会直接影响可使用和可售出的电量。

这使得状态估计的准确性成为系统性能的关键因素。

这也凸显了先进算法、传感技术以及系统级优化的重要性。

问：汽车应用和储能应用中的电池系统差异很大吗？

是的，而且这些差异正变得越来越明显。

汽车系统优先考虑布局、重量和快充能力。固定式系统则采用更高电压运行，并侧重于长期稳定性、集成度以及能效优化。

随着这两个市场的共同发展，系统正变得越来越针对其应用而专门化。

问：我们经常听到“软件定义系统”这个概念。这对楼宇管理系统（BMS）意味着什么？

系统架构正朝着更灵活的方向转变。

某些功能仍保留在电池层级，尤其是安全与防护功能。这些功能必须能够独立运行，以确保系统在任何情况下都能保持安全。

其他功能，例如状态估计和诊断，可以集中处理。

这种方法有助于应对复杂性，并支持配备多个电池组或采用多种配置的系统。

问：随着系统日益复杂，测试工作正在如何演变？

测试工作正变得越来越重要，也越来越具有挑战性。

在汽车行业，验证流程已相当成熟。系统在投入量产前，需经过结构化的测试阶段。

在储能领域，全尺寸系统难以在实验室中进行复现。这使得早期验证显得尤为重要。

仿真 硬件在环测试在系统部署前的行为验证中发挥着关键作用。

问：当今测试领域面临的最大挑战是什么？

管理变异性。

不同的应用和客户需要不同的配置。每种变体都会带来新的测试要求。

构建能够适应不同电压、协议和系统架构的灵活测试环境是一项关键挑战。

问：网络安全在电池系统中发挥什么作用？

这变得越来越重要。

如今，电池系统已成为关键基础设施的一部分，特别是在并网应用中。这意味着在考虑安全性的同时，也必须兼顾安全性。

确保通信安全与系统完整性现已成为一项基本要求。

问：您对刚进入这一领域的工程师有什么建议？

重点在于积累实践经验，并全面理解系统。

在能够直观观察到各组件如何在完整系统中相互协作的环境中工作至关重要。随着电气化进程的推进，能够兼顾硬件和软件工作的工程师需求旺盛。

最终视角

电气化不仅仅关乎新技术的应用。

这关乎构建能够在各行业间可靠扩展的系统。

电池管理系统是应对这一挑战的核心，它能够保障性能、安全性和系统集成。