引言:去年寫(xiě)過(guò)一篇文章《24 度電起步的 BMW PHEV》,,最近通過(guò)整理 BMW 的技術(shù)資料可以發(fā)現(xiàn)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(jí)到 34Ah,,在 5 系&7 系上面沒(méi)有改變模組數(shù)量,在 X5 上增加了模組數(shù)量
2) 配電盒方面改進(jìn)了接觸器和熔絲等配置,,適應(yīng)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(shù)量沒(méi)有改變的條件下,,電量是從 9.2kWh 升級(jí)到 12kWh,其他大部分的參數(shù)都沒(méi)有特別大的變化,。
圖 1 5 系 PHEV 國(guó)外版本的電池升級(jí)
而在內(nèi)部如前所述,,S-box、CMU 的設(shè)計(jì)都有了一些變化,。
圖 2 具體的設(shè)計(jì)差異
特別要注意的是這個(gè)菊花鏈設(shè)計(jì),,升級(jí)后等于區(qū)分出來(lái)了 1 個(gè)主 CMU 和 5 個(gè)從 CMU(之前 6 個(gè)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(shè)計(jì)考慮
注意,,如果我們仔細(xì)看整體的打開(kāi)結(jié)構(gòu),,這個(gè)電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主體是沒(méi)變的。
圖 4 12kwh 的版本(6 模組方案)
02
X5 PHEV 電池的設(shè)計(jì)
通過(guò)收集信息,,如下圖所示我們可以看清楚 X5 改進(jìn)版本的,,做法是對(duì)稱(chēng)的做 12 個(gè)模組,分兩個(gè)塊進(jìn)行布置,,然后采用模組 2P 的連接方式進(jìn)行并聯(lián)使用(最初用在第一代 X1 PHEV 上的模式),。如下圖所示,,這是 12 個(gè)模組的布置形式。
圖 5 X5 PHEV 的連接方式
為了適應(yīng)這樣的設(shè)計(jì),,CMU 需要翻倍,,所以也就出現(xiàn)了 12 個(gè) CMU,一個(gè)主 CMU(圖示中的 2)配合 11 個(gè)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(tǒng)的 CMU 位置
對(duì)比 24kWh 的做法,BMW 和 benz 一個(gè)采用模組 2P,,一個(gè)采取 Pack 串接之后再并聯(lián),,方式不一樣其實(shí)總體的特性差異并不大,大型的 SUV 做 PHEV 需要大的動(dòng)力電池,,除了這種采用 PHEV 電池并聯(lián)的方式的話(huà),,就是理想之后采用的使用 BEV 電芯的方式來(lái)操作。從我個(gè)人的判斷來(lái)看,,如果能夠在低 SOC 下調(diào)整功率輸出,,或者在功率一致性上做一點(diǎn)妥協(xié),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(wèn)題的思路,。
圖 7 X5 PHEV 對(duì)應(yīng)的低壓線(xiàn)纜連接情況
小結(jié):我之前還納悶,為什么 BMW 之前一直在談第五代動(dòng)力總成技術(shù),,它把每一代迭代都算進(jìn)去了,,而主體的設(shè)計(jì)思路都是基于之前設(shè)定的方法往前走。