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232 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering
【关键词】电池管理系统 QFD 质量屋
1 引言
QFD 方法是一种高效，针对性强的科学性分析办法，它的突出特点是，能把客户抽象的需求和想法转变成详细、具体的说明，能够让开发人员以此为标准来设计具体的产品。A 公司主营业务为纯电动汽车、中大型储能等动力锂电池管理系统（简称“BMS ”）的产品开发、生产、销售和服务，关键技术目前已经达到业内技术领先的同等水平。 2 A公司QFD的分析过程
基于QFD 的锂电池管理系统开发质量管理应用
文/何波
2.1 收集客户需求
A 公司在产品设计之初就收集主机厂对BMS 锂电池管理系统的开发要求，在已进行的项目合作或技术交流保持良好沟通，根据客户的技术要求和提供的技术资料制定方案书。从客户实际项目的生产、调试、测试反馈信息获得对A 公司产品的评价；还通过客户调查问卷的形式获取BMS 开发指标信息，公司根据以往项目经验和客户需求制定客户需求调查表，通过种种途径，A 公司将各种客户端信息汇总成产品开发需求指标。2.2 需求排序
主机厂每个项目对电池系统的功能、策略需求不一样，以及对同一功能侧重点也不一样。比如，电池系统的加热功能，在广东地区来说很少用到的可选配置，但是到了北方就是必须要有的配置，因为锂电池在低温下容量会发生衰减，直接影响车辆的续航里程。同时，一般在气温零摄氏度以下，电池充电效率低，而且强制低温充电会影响电池的使用寿命，所以，在北方冬天的情况下就必须具备电池系统加热功能，所以同一产品在不同的客户面前重要程度是不一样的。那么我们怎么就需要将大量需求信息，按照相对是否重要的程度进行重
要性排序。通过排序，A 公司可以罗列出顾客认为最看重和最不看重的需求，有了这些重要的需求信息后，开发者和市场调研人员都可以避免根据自己的喜好而进行产品定位和开发。相对重要程度排序，其实质是定量分析的过程，借用科学层次的分析方法来评估相对重要的权重，最后再根据所得到的权重值进行重要程度排序。用确切的数字来反应顾客对BMS 功能需求的需求程度。我们定义如下：最迫切的需求是1，重要程度按2，3，4，5……依次减弱。关于BMS 产品各项功能需求的重要性通过如下步骤体现：
（1）明确BMS 产品功能重要性要点。将评估目标“信息获取”分为总电压获取、总电流获取、单体电压获取、温度获取、绝缘电阻检测和SOC 估算六个分目标；
（2）同时不同功能指标进行重要程度计算。经过对顾客的产品功能要求收集，引用西蒂的方法(如表1)把不同功能在总功能要求的前提下，进行一一比较：“总电压采集”与“总电流采集”相比，指标“总电压采样”相对重要程度“基本重要”，取a21 = 5；而“总电流采集”与“总电压采集”相比，“总电流采集“相对重要程度取值a12 = 1/5，以此类推，得出六个分目标的判断矩阵（见表2）。
矩阵表建立完成后，接下来进行一致性
（5）
本系统按照上述检测原理对系统的两个光继电器开关进行控制，同时采样母线负对地电压和母线电压，带入公式3和公式4、5，即实现对外加绝缘电阻的计算。
3 系统测试
本系统目前已集成于广州港科大技术有限公司自主研发的动力电池BMS 系统，本系统在上述BMS 动力电池检测试验台上进行了不同等级的绝缘电阻的测试。测试所使用高压电源是车用32650动力锂电池组，输出电压为220V ，在电源正、负极与模拟底盘之间连接不同阻值的电阻，以模拟待测的绝缘电阻。通过对不同工况的模拟测试，获得测试数据如下。3.1 测试结果统计
如表2所示。
3.2 测试精度曲线
如图3、图4所示。
4 结论
本文针对当前电动汽车绝缘检测技术存在的不足，改进并设计了一种基于双边不平衡桥的电动汽车高精度绝缘检测系统。经过测试，本系统可运行于不同的模拟运行工况下如加速、减速、平稳运行以及停车，
在线绝缘电阻检测系统均可实时准确的检测出实际的外加绝缘电阻，并且系统可可靠稳定工作，测量误差在±2%以内，满足设计要求。本系统目前已成功应用于由广州港科大技术有限公司设计的电动汽车动力电池组BMS 管理系统，在实际使用和测试中工作稳定，测量结果准确，满足了电动汽车动力电池高压绝缘检测的需求。
参考文献
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作者简介
吕洲（1986-），男，广东省深圳市人。硕士学位。工程师。主要研究方向为锂电池管理系统与成组技术。
作者单位
广州港科大技术有限公司 广东省广州市 510000
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检验，CR=CI/RI=0.031099<0.1，一致性检验通过后，再进行权重值计算W1=0.3290，W2=0.0792，W3=0.1220，W4=0.0359，W5=0.0197，W6=0.2372。分析各分目标的权重可知，BMS 产品的设计中最首要的是保证总电压的获取，然后按顺序依次是SOC 估计、单体电压获取、总电流获取、温度获取，最后考虑的是绝缘检测。2.3 产品性能的衡量
A 公司对顾客需求按照重要程序进行顺序安排后，就要具体开始评估BMS 产品，探索他们是怎么样去满足顾客对产品的需求的。把产品需要评价的功能指标放入“质量屋”顶端，用具体的产品性能描述，如总电压采样、总电流采样、单体电压采样、温度采样等。总功能实现价值的过程就是那公司现有产品定性的分析对比市场上友商BMS 竞品比较衡量价值。如表3。
2.4 相关产品性能矩阵
相关产品性能矩阵代表顾客的主观需求和具体工程设计的产品功能的内在联系，在表3中我们使用一些特别制定的符号来代表他们的关系。按照四个层次进行区分：四种不同层次用四种不同的符号进行标记区分表示，分别用“●、○、★、☆”表示。以下我们将逐个解释QFD 表里面人们对产品的要求和产品本身各个模块之间的联系。例如，“总电压采样”的需求信息，它与“高低压隔离”关联性很大，用“●”表示；与元器件的“车规级”关联性很大，用“●”表示；与“软件滤波”的产品功能指标的内在联系比较浅，拿“☆”代表；
“总电流采样”与“符合安规等级”的工程参数关联性较大，用“○”表示；与“高低压隔离”的产品功能指标内在联系很小，用“☆”表示。2.5 同行业之间竞争基准评定
让客户将目前需要被测试的BMS 产品的性能参数与竞争对手的BMS 进行比较，总结出竞争能力的大小顺序，用“一般好”，“很好”和“很差”来表示。通过将这种竞争排名与客户偏好的“相对重要性”进行比较，A 公司可以得出有价值的资源分配基础。假设有竞品公司BMS 产品的某项功能经过分析已经处于被客户求程度的最高点，这时候A 公司需要研究这个功能是怎么满足顾客需求的。
3 结论
随着公司产品研发数量的增多，现有产品研发水平和产品研发质量管理已不能适应企业的快速发展需求，为了加快产品研发进度，控制成本，提高产品质量，提升公司的整体产品研发能力和产品研发质量管理的有效性，基于QFD 在A 公司产品开发种的应用进行研究，从抽象的客户需求到具体的开发指标，对公司的产品开发质量管理进行了改善，明确了开发重点
参考文献
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表2：分功能的判断表
评价指标总电压获取总电流获取单体电压获取温度获取
绝缘检测
SOC 估计
总电压获取154792总电流获取1/511/2561/5单体电压获取1/421781/3温度获取1/71/51/7131/7绝缘检测1/91/61/81/311/8SOC 估计1/253
7
8
1
表1：seaty
标度原则
开发管理中的应用研究[D].上海交通大学,2015.
作者简介
何波（1986-），男，广东省广州市人。硕士学位。工程师。主要研究方向为动力锂电池管理系统开发。
作者单位
广州港科大技术有限公司 广东省广州市 511458
表3：BMS
产品质量屋
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