特來電充電網雙層防護技術

在電動汽車起火事故中，80％的事故出現在充電過程中和剛充滿電一個小時內。如果能在充電環節就加以防范，不充電、少充電，甚至警示車主檢查車況，無疑能大幅減少電動汽車起火事故。

這正是中國第一大充電運營企業——特來電正在做的事情。5月11日，特來電在青島介紹了“面向新能源車安全的充電網兩層防護技術”。這一技術通過CMS（充電管理系統）主動防護層和大數據防護層，阻斷不安全的充電行為，并發出報警通知，監控評估，以提升電動汽車安全性。

截至2018年，特來電大數據云平臺對3780多萬次充電過程有安全監控和防護情況，觸發了25．8萬次主動防護（主動終止充電），占比1．04％，預計預防了20～25起重大事故。在這樣的一個平臺下，在特來電兩層充電防護體系下，或可讓燒車事故減少65％。

1、兩層防護的原理

特來電的這一技術，特點在于兩層防護，特別是后一層，即大數據防護層，是特來電首創。

在一般的電動汽車充電過程中，車輛的電池管理系統（BMS）控制充電進程。BMS一邊監測電池的電壓、電流、溫度等情況，一邊對充電發出指令。充電管理系統只是響應BMS的需求。但是特來電的CMS柔性智能充電管理系統，則具有主動防護機制。

特來電的CMS會進行二次檢測，發現異常時，會觸發主動防護及時終止充電訂單，保護充電安全。特來電CMS主動防護技術體系具體包含了充電電壓不匹配、控制器通信故障、電池過溫、電池低溫、電池溫度異常、電池過充等11種防護模型，用于識別異常充電行為。

CMS的主動防護，可以理解為BMS的“替補安全員”。其意義有兩點。其一是，國內新能源汽車行業發展太快，一些BMS產品在安全防護上并不完善，CMS的管理能夠提高安全系數。其二，BMS的管理主要基于產品測試驗證數據和產品設計數據，但是在長期運營之后，這些數據是否還有效？CMS如果借助實際運營數據來管理，可能更為有效。這依賴特來電雙層防護的第二層，是大數據防護層。

特來電的大數據防護體系，一方面得益于充電大數據的獲得，另一方面是防護模型的開發。數據方面，特來電在全國313個城市投建了21．6萬個充電樁，形成了一張覆蓋全國的龐大充電網絡，總充電次數也已突破7000萬筆。

在防護模型開發方面，特來電開發出電池壽命模型、動力電池不均衡模型、電池安全評分模型、充電行為模型等等。這些模型根據車輛、車型建立數據模型檔案，最終成為具體管理每一次充電行為的安全防護模型。

CMS和大數據兩層防護系統共有19種模型，每筆充電數據，都會在19種模型下計算、分析，其中異常的數據會產生報警。如果觸發了主動防護的指標之一，則會被停止充電。當某輛車在一段時間內，連續觸發了主動防護（停止充電），那么這個行為將會被通知用戶、運維崗與安全崗，進行相關的檢修檢測。

2、獲專家、車企認可

特來電的“面向新能源車安全的充電網兩層防護技術”，在發布之前，先經過了國內頂尖專家和一線車企高級工程師的鑒定。

由王秉剛、董揚、許艷華、王子冬、劉永東以及來自上汽集團、長安新能源汽車、奇瑞新能源汽車、比亞迪汽車、寧德時代、億緯鋰能、國軒電池、力神電池等汽車和電池行業的25位頂級專家形成的專家團對該技術做了鑒定。

國家新能源汽車創新工程項目專家組組長王秉剛宣讀評審會結論

鑒定稱，特來電“面向新能源汽車安全的充電網兩層防護技術”：“項目成果達到國際領先水平，能夠有效保護新能源汽車的安全”。

在發布會后的安全生態對話環節，多位車企技術高管、動力電池企業高管也對特來電雙層防護技術發表了看法。

發布會后的安全生態對話

奇瑞新能源公司副總經理兼研究院院長倪紹勇表示，車企是新能源汽車安全的第一責任人，但是單純依靠車企心有余而力不足。特來電縱向累積的充電歷史數據和橫向同車型的充電數據對車企是很大補充。充電運營商的充電安全防護，相當于過程交叉控制，為解決新能源汽車安全增加了新的籌碼。

長安新能源汽車科技有限公司副總經理周安健認為，新能源汽車安全問題要做到可追溯、可預測、可智能化處理。“電動汽車在著火之前，是有特征的。但為什么沒做好？”他認為，雙層防護技術，使得新能源汽車事故進入了可預測的級別。

3、進一步迭代的可能

特來電的充電網兩層防護技術，特別是大數據防護，還期望和車企、電池企業合作，通過數據共享，進一步發揮大數據防護的作用。

目前，特來電的充電大數據收集到的電池信息，主要是基于充電過程中，和BMS通信過程中的數據交換。其防護模型，是基于充電運營經驗基礎上的算法開發。

但是，如果大數據防護平臺包含電池企業、車企關于電池、系統的設計、生產數據，就將更加有助于安全防護。比如，如果電池企業能共享設計的最高壓差、最高溫升數據，那么在充電過程中，充電運營系統也可以比照這一數據做出預警或者中斷充電過程的應對措施。

對此，多數企業表示歡迎。比亞迪產品規劃及新技術研究院院長楊冬生表示，比亞迪愿意和充電廠家數據開放，引領各個車企，用數據、信號共享的方式，從開發到使用環節讓產品更安全。

力神電池總裁助理丁照石說，作為動力電池企業，愿意和車企和充電運營企業數據合作。一方面，關于防護數據模型的搭建，需要有電池企業參與完善。另一方面，對于故障的原因，動力電池企業要參與到病因的診斷過程，以更好地提升電池安全。