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2020年06月10日 | BMW的第四代PHEV動力電池技術

發布者:云淡風輕2014 關鍵字:BMW  HEV動力電池 手機看文章 掃描二維碼
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引言:去年寫過一篇文章《24度電起步的BMW PHEV》,最近通過整理BMW的技術資料可以發現從第三代到第四代,BMW做了以下的革新: 


1) Gen 4的海外版本,從26Ah的PHEV1的電池升級到34Ah,在5系&7系上面沒有改變模組數量,在X5上增加了模組數量 


2) 配電盒方面改進了接觸器和熔絲等配置,適應更大的電流 


3) BMS的通信模式,從CAN通信更換到引入了部分的菊花鏈通信


01  Gen3到Gen4的主要更改                 


如前所述,在模組數量沒有改變的條件下,電量是從9.2kWh升級到12kWh,其他大部分的參數都沒有特別大的變化。 



圖1 5系PHEV國外版本的電池升級

圖1 5系PHEV國外版本的電池升級


而在內部如前所述,S-box、CMU的設計都有了一些變化。 


圖2 具體的設計差異

圖2 具體的設計差異


特別要注意的是這個菊花鏈設計,升級后等于區分出來了1個主CMU和5個從CMU(之前6個都是采用CAN通信的一摸一樣的),折衷的考慮一方面是為了BMU布置的靈活性,也是盡可能保證原有BMU和CMU(主)通信的可靠性,依靠主CMU和從CMU菊花鏈通信獲取所有的單體信息。 


圖3 部分的菊花鏈通信設計考慮

圖3 部分的菊花鏈通信設計考慮


注意,如果我們仔細看整體的打開結構,這個電池系統的設計主體是沒變的。 

圖4 12kwh的版本(6模組方案)

圖4 12kwh的版本(6模組方案)


02 X5 PHEV電池的設計                 


通過收集信息,如下圖所示我們可以看清楚X5改進版本的,做法是對稱的做12個模組,分兩個塊進行布置,然后采用模組2P的連接方式進行并聯使用(最初用在第一代X1 PHEV上的模式)。如下圖所示,這是12個模組的布置形式。 


圖5 X5 PHEV的連接方式

圖5 X5 PHEV的連接方式


為了適應這樣的設計,CMU需要翻倍,所以也就出現了12個CMU,一個主CMU(圖示中的2)配合11個從CMU(圖示中-3)使用菊花鏈的通信方式,如下圖所示。 


圖6 X5 PHEV電池系統的CMU位置

圖6 X5 PHEV電池系統的CMU位置


對比24kWh的做法,BMW和benz一個采用模組2P,一個采取Pack串接之后再并聯,方式不一樣其實總體的特性差異并不大,大型的SUV做PHEV需要大的動力電池,除了這種采用PHEV電池并聯的方式的話,就是理想之后采用的使用BEV電芯的方式來操作。從我個人的判斷來看,如果能夠在低SOC下調整功率輸出,或者在功率一致性上做一點妥協,這種BEV電芯較大電池在PHEV上使用的辦法,不失為一種解決問題的思路。 


圖7 X5 PHEV對應的低壓線纜連接情況

圖7 X5 PHEV對應的低壓線纜連接情況


小結:我之前還納悶,為什么BMW之前一直在談第五代動力總成技術,它把每一代迭代都算進去了,而主體的設計思路都是基于之前設定的方法往前走。


關鍵字:BMW  HEV動力電池 引用地址:BMW的第四代PHEV動力電池技術

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