周末繼續(xù)把網(wǎng)上通用汽車有關(guān)Ultium電池系統(tǒng)設(shè)計方面的一些內(nèi)容給梳理一下,,其實總結(jié)一下,這個電池系統(tǒng)主要有這么一些特點,。
1)由于wBMS無線電池管理系統(tǒng)導(dǎo)入帶來的低壓線束的簡化,,這個是最為直觀的
2)電池系統(tǒng)里面在模組之間用了很多根的鋼的橫梁(隨著CTP的導(dǎo)入,這種設(shè)計可能越來越少),,從結(jié)構(gòu)上來看,,這方面美國人是把抗打擊性深入的寫到了這個電池系統(tǒng)里面,雖然Pack能量密度已經(jīng)不再那么重要,,但是客觀上帶來的重量增加也是不菲
圖1 Ultium幾乎是每個模組之間都有一根抵御擠壓的梁
第一部分 電氣方面的設(shè)計
我現(xiàn)在看啥都先看電氣的設(shè)計,,我們知道其實通用從BEV2的Bolt到BEV3,有幾個重點的變化,,再電氣方面就是快充能力的要求提升,。從之前的50-60kW級別拉高到150kW+甚至往800V的350kW提升,這個里面如何設(shè)計配電盒是很有意思的事情,。
圖2 BEV2切換到BEV3的兩個配電設(shè)計
在Bolt的設(shè)計里面,,電池系統(tǒng)高壓接口主要分出來OBC車載充電機的部分還有大電流母線的部分,主要的分配功能由這個HPDP(整車高壓分配盒)的部件承載,。
圖3 Bolt的電氣配電設(shè)計
從Ultium的電池來看,,它實現(xiàn)了電池系統(tǒng)在內(nèi)部的部分配電處理,在考慮四驅(qū)的需求下,,實現(xiàn)了前端盒后端同時出線,,在后端配置了快充接口。
圖4 Ultium電池的前端出線和后端出線高壓接口
在Ultium的驅(qū)動系統(tǒng)里面,,應(yīng)該是把下一部分配電的部分集成進去了,,所以在驅(qū)動器上面有個大盒子,,如下圖所示,一個高壓母線輸入,,一方面連接到下面的逆變器和電機,,一方面有三路高壓接口輸出(壓縮機、PTC和功率OBC部分),。也就是猜想在Bolt基礎(chǔ)上,,取消了快充接口到配電盒的間接連接,直接往電池的接口上連,,這個從高壓線纜來看要縮短一些,。
圖5 Ultium驅(qū)動系統(tǒng)的高壓接口
在電池內(nèi)部的母線連接方面,通用Ultium電池的高壓連接排和MEB平臺倒是很像的,。
圖6 Ultium和MEB的高壓連接對比
第二部分 其他的內(nèi)容
正好接著上面的圖再寫兩句,,由于模組集成水冷系統(tǒng),這個電池系統(tǒng)里面就有很多的架起來的水冷管,。我們可以對比下MEB殼體集成水冷版和模組集成水冷的差異,。最早奔馳是第一個采用模組內(nèi)集成水冷系統(tǒng)的,我們看EQC在電池系統(tǒng)里面錯綜復(fù)雜的管路還歷歷在目,,從系統(tǒng)的角度來看,,這里的取舍,包括模組的水嘴+管路增加的成本和一個集成式水冷板的復(fù)雜度的差異,。
備注:相對來說線束簡單了,,管理還是有些復(fù)雜,這對于自動化裝配來看還是個挑戰(zhàn)
圖7 殼體集成水冷和模組集成水冷,,對于Pack內(nèi)的管路的多寡有很大的差異
泄壓閥的設(shè)計,,還有整個通道內(nèi)煙氣的排氣的設(shè)計,GM只是給了一個示意圖,,不過目前大家做的大同小異,。這個電池系統(tǒng)最大的特點還是在無線BMS,目前是只有GM推出來了,。
小結(jié):怎么說呢,,這個電池系統(tǒng)設(shè)計還是帶著濃濃的美式風格,后續(xù)通用和本田都會用,,在大型車上看到多一些,,在小型車上可能不太合適