1.项目概述
1.1.企业简介
某厂为拥有磷酸铁锂和三元锂电芯研发和制造能力的动力电池企业。产品主要在电动轿车上使用,具有安全可靠、快速充放电、耐振动、寿命长、能量密度高、自放电率低、环保无污染、工作温度范围大等优点。公司可基于客户需求,进行电芯-模组-电池包三大领域的研发和制造。
1.2.需求背景
公司新能源汽车动力电池主要产品分为磷酸铁锂系列和三元系列两种系列,从10Ah到100Ah等多个型号,由于公司未来业务发展具有多样化趋势,统一运维管理面临着巨大的挑战。
为提升公司电池产品数字化运维管理水平、占有更多市场份额,自主研发建设BMS运维管理平台势在必行。因此计划开展基于IoT大数据的BMS云平台建设项目。项目计划运用物联网、云计算、数据治理、数据可视化等技术,从设备监控、用户管理、经销管理等各个环节建立电池运维管理能力,逐步实现全系列电池产品的数字化监测能力的接入与数字化统一运维的目标。
1.3.行业趋势
云BMS助力电池产品产品智能化升级的趋势
BMS主要管理电池的充放电,是新能源汽车工程的重要组成,电池技术的发展,除了材料科学的进步外,BMS也是关键之一。传统BMS方案基于BMS控制器通过TBOX将电池数据上传至云端TSP。有诸多缺陷,例如:管理参数固定、不利于电池管理、受限于存储和计算能力,无法利用历史数据、故障初级诊断,复杂技术与预测能力实现难、无法实现个性化管理策略等。
当前,云BMS成为主机厂的新技术关键突破点,为延缓电池衰退,降低电池运维成本提供了新方向。云BMS依托于云端大数据平台,理论上拥有无限存储能力和计算能力。可利用全生命周期的历史数据进行电池算法计算、预测。甚至未来可实现一车一策略、一车一管理,根据每位新能源汽车用户的充电行为和驾驶行为来个性化定制充放电策略,从而达到延缓电池衰退的终极目标。
电池产品向软件化、服务化的方向发展的趋势
推动数字技术与实体经济深度融合,赋能传统产业数字化智能化转型升级,是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择。基于AIoT技术驱动的工业互联网和能源互联网时代已经到来,传统产业的电气硬件产品将嵌入越来越多的数字功能,这促进了物联网硬件产品向软件化、服务化的方向发展。因此在满足当前业务的同时,本项目系统中还应实考虑好数字化应用的可扩展性,使得未来衡远公司在项目、用户、管理和生产全链条的数据资源打通,企业在专注于核心产品研发制造的同时,治理并利用好数据资源,将会获得为客户创造更大价值的宝贵机会。
1.4.项目总体目标
提升产品和服务的数字化水平,实现“可知、可视、可溯、可控”的一体化运维管理能力;
为终端用户、经销商伙伴、电工提供标准化的数字业务服务流程,实现精细化业务管理能力。
建立IoT数据资源底座,为未来相关数字应用建设提供数据中台。
2.项目建设方案
2.1 整体架构图
图1:BMS云平台整体架构图
2.2开发阶段规划
基于以上行业趋势和实际需求分析,统筹未来业务需求和研发成本和开发风险控制,本项目方案规划了三个主要技术研发阶段:
准备阶段:基于thingspanel的基础IoT数据中台系统实施;
第一阶段:设备数据接入定制化(4G/蓝牙)与项目可行性POC;
第二阶段:按照业务需求开发BMS云平台的各类数字化应用(用户端、运维端、管理端);
2.2.1基础IoT数据中台系统实施
项目准备阶段目标是基于thingspanel®集群商业授权版 实施一套基于云计算、物联网和大数据技术的IoT数据中台,IoT数据中台具备完善的物联网数据运维治理体系,随着公司业务的发展,未来可全生命周期内通过二次开发扩展接入各类物联网接入端口并支撑多种应用场景需求,持续赋能项目的持续、快速、稳定及相对低成本交付。
IoT数据中台具备以下关键作用,可复用于未来各类企业级AIoT项目建设需求,提升企业响应市场趋势的效率,长期来看降低项目开发建设成本:·连接各类硬件设备·处理不同的通讯协议·为设备和用户提供安全和身份验证·收集,可视化和分析数据·支撑当前和未来的业务系统或与其他服务集成。
IoT数据中台采用分层建模的方式,在企业内部建立一个统一的、共享化的物联网数据治理平台,通过对这些不同的数据模型进行整合和复用,可以进一步实现业务的拓展和创新,数据中台还可以降低对物联网终端设备数量的需求,长期评价可以降低项目实施的成本。
图2:插件式、模块化数据中台
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