鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1211次 | 2020年01月13日
Model 3 電池管理系統(tǒng)再解析
在重新整理了Model3的線路原理圖之后,重新看Model3的電池管理系統(tǒng)的接口和結(jié)構(gòu),能夠看到這個(gè)電池管理的ECU單元在演化的過程中做了簡(jiǎn)化的地方。
這個(gè)其實(shí)是整個(gè)EE系統(tǒng)在管控上面的差異化造成的。本文將從幾個(gè)小的方面對(duì)這些變化展開分析。
01電池管理系統(tǒng)接口
概覽
下圖是我通過線路原理圖做了分解,整個(gè)電池管理系統(tǒng)面向內(nèi)部主要連接快充連接器、溫度傳感器、正負(fù)接觸器、電流傳感器、可控熔絲、內(nèi)部的PCS(DCDC和OBC)的單元菊花鏈CMU控制器,還有面向外部的供電單元、外部HVIL電路、充電控制板、動(dòng)力總成CAN。
這個(gè)其實(shí)可以和內(nèi)部的電池管理系統(tǒng)的連接器進(jìn)行對(duì)應(yīng),如下所示:
P1(VEHICLEINTERFACE):共18個(gè)引腳,包含兩路CAN(PTCAN和CPCAN);
P2(EXTLOWVOLTINT):這個(gè)信號(hào)引腳主要是內(nèi)部連接PCS和檢測(cè)內(nèi)部的連接器用的,霍爾的溫度傳感器也在里面,這樣數(shù)字就能對(duì)的起來了;
P3(SHUNTINT):與電流分流器相連接P4(HVSENSE):高壓采樣連接器,采集高壓回路并分壓到上方高壓處理電路,主要包含三個(gè)接觸器(主正、主負(fù)和快充雙胞胎接觸器),這里的高壓采集回路名義上為3路輸入,實(shí)際上診斷主正和主負(fù)接觸器會(huì)有交叉;
P5(ABMB)&P6(BBMB):菊花鏈的輸出和返回線,用來連接各個(gè)CMU;
P7(PYROLOOP):可切斷熔絲的控制回路。
02高壓采樣和接觸器診斷
高壓部分的面積
根據(jù)上面的定義來看,快充接觸器組是使用輔助觸點(diǎn)來診斷粘連的,而主正主負(fù)本身需要采集內(nèi)外的Buslink電壓和輸出電壓,所以原則上最少的高壓采樣回路只有3組,如果跨正負(fù)接觸器高壓采集再增加。
備注:如果我想把這塊電路變小,核心的想法就是把采樣的通道數(shù)減少。
03HVIL的變化
內(nèi)外的差異
如下圖所示,我們真的可以看到集成的好處,單就以HVIL的回路來看,從MY2012的Model的經(jīng)典系統(tǒng)回路來看,從原有的DCDC和前端配電的功能被集成到電池包里面,冷卻液的加熱器給一個(gè)集成的熱管理和電機(jī)廢熱回收給代替掉。
12VFuseBox進(jìn)一步整合(這個(gè)件,我想單獨(dú)和電子熔絲一起來說);充電機(jī)和后面的HVJunctionBox統(tǒng)一的集成在了電池系統(tǒng)里面。原來10kW+10kW這樣的交流端設(shè)計(jì)給更注重直流快充的策略代替掉了。
整個(gè)回路就變成如下圖所示,HVIL高壓互鎖物理是針對(duì)高壓回路的母線束連接器,這里就切分成三個(gè),整車外部連接的HVIL回路1(外部的一組連接回路)、內(nèi)部高壓連接器HVIL2(包含內(nèi)部的三個(gè)連接器)和快充高壓線束和連接器的完整性。
根據(jù)定義的不同,還采用了兩組模擬信號(hào)和一組PWM信號(hào)不同的方式,來對(duì)高壓回路實(shí)時(shí)、連續(xù)性監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行即時(shí)管理,并通過整車診斷系統(tǒng)識(shí)別。這里的設(shè)計(jì)思路,把幾個(gè)接口分開,所以能比較容易區(qū)分在哪里出現(xiàn)問題,比較容易定位。
特斯拉下一步在客艙熱管理方面還有余地,可以進(jìn)一步把HVCompressor和PTCHeater進(jìn)行調(diào)整,在ModelY改進(jìn)能耗的角度,可能加入熱泵系統(tǒng)是一個(gè)發(fā)展的趨勢(shì)。
小結(jié):從整個(gè)接口電路來看,這款Model3的BMS在喚醒方面電路是基本沒有的(依靠PTCAN喚醒和CPCAN喚醒),這個(gè)非常整體的對(duì)外接口電路其實(shí)簡(jiǎn)化了不少的。