鉅大LARGE | 點擊量：433次 | 2023年01月05日
通用Ultium電池上的無線電池管理系統(tǒng)會帶來什么變化？
其實在2018年的時候，我們就了解通用在BEV3的開發(fā)中拋棄了Bolt的集中式電池BMS管理架構(gòu)，從2020年的這個節(jié)點（量產(chǎn)前1年），通用汽車宣布在業(yè)內(nèi)首次把無線電池管理系統(tǒng)放在Ultium電池（這不是僅僅量產(chǎn)這么簡單，投資了這么多錢的平臺），通用所有基于Ultium電池系統(tǒng)打造的電動汽車都將標配無線電池管理系統(tǒng)，這對整個行業(yè)的影響還是比較大的。
PART1：無線電池管理的設(shè)計優(yōu)勢
通用這次直接是和AnalogDevices,Inc進行聯(lián)合開發(fā)，從系統(tǒng)角度來看，目前通用有基于軟包、方殼電池兩種模組設(shè)計，而且整個產(chǎn)品線覆蓋多個品牌，以及從皮卡到性能車的多個細分市場，比較下寶馬iX3和Ultium電池，整個線束布局根本看不到采樣線等。
我們可以看到Ultium雖然采用類似590模組的設(shè)計，但是有很大的差別：
1）不管是和集中式的寶馬iX3、還是和大眾MEB車型的半分布式的相比，整個模組幾乎看不到線束，基本形成了全覆蓋；
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2）兩個模組的上蓋采用一體化的設(shè)計，從上面來看，整包幾乎看不到任何線束和高壓銅排，特別是中間連接處，比較來看就是真正達到我們想要的裝上去模組固定擰下螺絲就可以了，這里通用沒有展示模組之間的處理過程。按照這個設(shè)計，可能直接上快插就可以，反正整體模組都是有遮蓋的。
圖1集中式電池管理系統(tǒng)（iX3）和無線電池管理系統(tǒng)下的布線設(shè)計比較。
圖2半分布式（MEB）和無線管理系統(tǒng)的布線設(shè)計比較
3）無線BMS的最大的好處，還是每個電池模塊之間不再有傳輸?shù)耐ㄐ啪€了，可以這樣理解：配置了專門的管理系統(tǒng)以后，單個模組都能拿出來直接做全生命周期管理，都可以獲得監(jiān)控和管理。
假如在芯片架構(gòu)上，能夠做一些信息存儲，也就是可以把電池管理系統(tǒng)的使用情況往回傳達到模塊里面，這樣等于電池模塊里面就有了一個電池記錄器，一方面可以把溫度、電壓往外發(fā)，一方面記錄每次使用的時間和信息情況。每個模組都可以拆開來單獨使用，不考慮重新配置電池管理，換言之這種方式能更好的支持車電分離。電池不適合車用，直接讀取和配置即可，通過無線收發(fā)器就可以。
PART2：ADI的方法
在通用宣布以前，ADI就一家開始宣傳自己的方法，當然由于沒有車企官宣背書，而且目前分布式、半分布式、集中式大家都在用，無線電池管理是分布式演變的一個變種。
圖3ADI的全架構(gòu)
這塊其實有不少公司都在嘗試，而ADI是基于IEEE802.15.42.4GHz的方法。根據(jù)我們之前了解的信息，這是基于SmartMesh嵌入式無線網(wǎng)路在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用中經(jīng)過了現(xiàn)場驗證，通過路徑和頻率分集來實現(xiàn)冗余。關(guān)于車輛在惡劣環(huán)境下的可靠性，從廠商來看似乎很好，較早之前在BMWi3車型中整合了LTC6811電池組監(jiān)控器和ADISmartMesh網(wǎng)路技術(shù)做了一些嘗試。
圖4ADI的無線電池管理架構(gòu)
小結(jié)：從2年前來看確實有點超前，但是從2020年來看，隨著車電分離還有不同領(lǐng)域應(yīng)用的靈活性來看，這種方法有GM帶頭，大家也要跟著嘗試，萬一真大規(guī)模推廣，帶來的變化確實挺大的。
圖｜網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)截圖
作者簡介：朱玉龍，資深電動汽車三電系統(tǒng)和汽車電子工程師，著有《汽車電子硬件設(shè)計》。
