這幾天，全世界的媒體幾乎都在報導黎巴嫩爆炸案。原本此類地緣衝突的影響力是較為有限的，但是這次的事件不太一樣：這次爆炸的，是幾千個傳呼機。
這一事件迅速引發了全球範圍內對於電子裝置安全性的廣泛關注：隨著社會日益依賴各種高科技產品，從日常通訊到交通出行，人們開始重新評估這些裝置在日常生活中的作用及其潛在風險。特別是對於那些與個人生活緊密相連的電子裝置，如手機、電腦乃至新能源汽車等，公眾對於其安全性與穩定性的要求也達到了前所未有的高度。
在對科技安全的深刻思考中，伴隨著當下新能源汽車發展的大趨勢，汽車電池管理系統（Battery Management System，BMS）作為現代新能源汽車的核心組成部分，自然而然成為了討論焦點。
根據中國汽車工業協會統計資料，2023年我國新能源汽車產銷分別完成958.7萬輛和949.5萬輛，同比分別增長35.8%、37.9%，實現了產銷兩旺。作為新能源汽車的“心臟”，BMS不僅與動力電池的效能與壽命息息相關，更直接影響車輛行駛的安全性，對每一位道路使用者而言顯得尤為重要。
BMS是作為連線電池組與整車的紐帶，承擔著監測電池狀態、預警安全隱患、最佳化能量管理等重任，是現有電池本體技術下提升電池系統“四高”效能的不可替代方案。
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高能量密度：提升電池儲存能量的能力，以減少體積和重量。
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高功率密度：增強電池在短時間內釋放能量的能力，以滿足高效能需求。
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高安全性：提高電池的安全防護，降低爆炸、起火等風險。
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高迴圈壽命：延長電池的使用壽命，以減少更換頻率和成本。
在商業應用領域，寧德時代、比亞迪等企業正不斷升級其電池管理技術以提高系統能量密度、執行效率和系統安全性，如單體到電池包整合（Cell to Pack，CTP）和單體到底盤整合（Cell to Chassis/Car，CTC），以及結合大資料的智慧管理技術。國內外研究人員從電池建模、BMS設計、線上管控等方面開展了大量探索工作，為先進電池管理技術的發展提供了有益推動和參考。
在新能源汽車功能與效能日益複雜的大背景下，BMS需要實時監控、採集儲能電池的狀態引數，並透過介面與其他裝置進行資訊互動，涉及多個功能模組和高度整合的BMS系統發展成為保障車輛安全、提升整體效能的關鍵技術。
近年來，隨著人工智慧、物聯網、大資料等相關技術的成熟，數字孿生、數字樣機技術得到了長足的發展和進步，學術界開展了廣泛深入的研究，提出了一系列理論成果，極大豐富了數字孿生技術框架。
現有的BMS在對電池執行資料的獲取、處理、儲存能力上有所欠缺，導致了資料實時性差、利用率低的問題，極大阻礙了電池管理技術的進一步發展。將數字孿生與數字樣機技術引入電池管理領域，透過數字化的方式建立真實環境下物理實體的數字模型，為開發團隊提供資料虛實交融、雙向反饋、實時互動、決策分析和快速迭代最佳化的能力，使動力電池全生命週期物理空間和資訊空間的高效協同成為可能，有助於實現電池全生命週期的實時管控。
天目全數字實時模擬軟體SkyEye，是一款由迪捷軟體研發的基於視覺化建模的硬體行為級模擬平臺，支援使用者透過拖拽的方式對硬體進行行為級別的模擬和建模，是數字樣機與數字孿生應用“降本增效”的有效解決方案。
基於SkyEye搭建虛擬汽車BMS模型，可被用於模擬電池的極端使用場景，如長期高負荷執行、大功率放電等，幫助開發者提前發現電池的熱失控風險和效能衰減問題，從而最佳化系統設計，提升電池的安全性和壽命。
基於SkyEye的虛擬電池管理系統有著如下優勢：
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無需關心真實線纜繁瑣的連線關係，工程一次搭建，持續可複用；
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模擬真實CAN匯流排和BMS控制器硬體，支援幾乎無限數量的模擬硬體；
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支援符合AUTOSAR協議的OS及應用程式的執行；
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整合原有CANoe上位機軟體，可透過SkyEye GUI介面模擬注入真實資料。
基於數字孿生技術的虛擬電池管理系統，可極大節約新能源汽車動力電池的開發時間與成本，降低物理部署和維護成本，其靈活性與可擴充效能夠適應不同型別、規模和配置的電池系統，還可根據不斷變化的電池技術和應用需求進行適應性調整，以適應未來擴充與升級。虛擬BMS系統可供使用者直觀瞭解電池狀態、效能和健康狀況，實現最佳的電池使用與效能。
2024年9月，工業和資訊化部發布了《工業重點行業領域裝置更新和技術改造指南》，進一步推動了工業軟體和裝置的升級與改造。這一指南針對工業軟體和工業網路裝置設定了明確的更新目標，尤其是到2027年，計劃完成約200萬套工業軟體和80萬臺套工業作業系統的更新任務。這一政策不僅為傳統工業領域的技術升級提供了清晰的方向，也為BMS等關鍵領域的技術改造帶來了新機遇。
展望未來，在數字孿生與數字樣機技術的幫助下，汽車電池管理系統必將實現更精準的監控和管理，提升汽車電池系統的整體效能與安全性，推動汽車產業的高質量發展。
參考文獻
[1]邱偉.新能源汽車動力電池結構及成組技術綜述[J].時代汽車,2024,(05):107-111.