前段時(shí)間知乎拆車(chē)實(shí)驗(yàn)室對(duì)通用開(kāi)發(fā)的LYRIQ的電池系統(tǒng)做了一次系統(tǒng)性的測(cè)試和拆解，小飛哥專(zhuān)門(mén)做了無(wú)線電池管理系統(tǒng)的部分，是很有意思的。在這段我們看完以后，我們探討下CTP時(shí)代，無(wú)線電池管理系統(tǒng)是否有延展的空間。

▲圖1.無(wú)線電池管理系統(tǒng)和菊花鏈的差異

我個(gè)人的看法是：

●CTP時(shí)代，不管是方殼還是刀片，采樣線進(jìn)行簡(jiǎn)化，電池采集的CMU在側(cè)端級(jí)聯(lián)以后，剩下的通信和電源線很少了，價(jià)值并沒(méi)有那么高。

通用的BEV平臺(tái)做800V的200kWh以上的電池，組網(wǎng)需要很多的CMU，實(shí)際的效果等實(shí)際拆解來(lái)測(cè)試，這種接近200個(gè)Channel的設(shè)計(jì)，可能可以玩得起來(lái)。

●短期內(nèi)電池管理系統(tǒng)的方向，可以是圍繞動(dòng)力域控制器的集成，去做無(wú)線意義并沒(méi)有那么大，需要結(jié)合云端去用IT化考慮，這時(shí)候整個(gè)車(chē)端的BMS獨(dú)立性意義并不大。

Part 1

吃螃蟹的通用

通用汽車(chē)在BEV3電池系統(tǒng)上的創(chuàng)新能力，主要體現(xiàn)在全球首先導(dǎo)入的wBMS無(wú)線電池管理系統(tǒng)，這一層級(jí)在原有的VICM不變的基礎(chǔ)上，多了BRFM和BDSB和CMU，這里分了好幾個(gè)單元。

▲圖2.通用的電池管理系統(tǒng)

按照BEV3的模組設(shè)計(jì)，無(wú)線電池管理系統(tǒng)砍掉了電池包內(nèi)90%的線束，降低了電池包的重量，提升了能量密度，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。這套wBMS系統(tǒng)，則在每個(gè)模組監(jiān)控器內(nèi)部和BMS控制器內(nèi)部嵌入了射頻芯片，以此組建了一個(gè)名為SmartMesh的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將各個(gè)模組監(jiān)控器和BMS控制器進(jìn)行連接與數(shù)據(jù)傳輸。

▲圖3.通用汽車(chē)的wBMS的高雅通信采集線纜的直觀對(duì)比

為了體現(xiàn)出這個(gè)產(chǎn)品的可靠性，在視頻里面主要做了動(dòng)力電池包無(wú)線信號(hào)干擾測(cè)試、輻射測(cè)試這兩項(xiàng)內(nèi)容無(wú)線通信技術(shù)，不管是藍(lán)牙、WIFI，還是4G、5G網(wǎng)絡(luò)，都存在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況。在小飛哥的帶領(lǐng)下，這次放了28臺(tái)手機(jī)作為干擾源和強(qiáng)干擾下，這套系統(tǒng)都能穩(wěn)定工作。這套wBMS系統(tǒng)采用2.4GHz的無(wú)線傳輸頻段，應(yīng)用SmartMesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)自適應(yīng)隨機(jī)跳頻技術(shù)，當(dāng)系統(tǒng)識(shí)別到當(dāng)前通訊頻段出現(xiàn)干擾時(shí)，wBMS系統(tǒng)中的無(wú)線主節(jié)點(diǎn)芯片就會(huì)判斷下一個(gè)時(shí)間窗口的通訊頻段，并在判斷好后會(huì)通知從節(jié)點(diǎn)芯片，可同時(shí)自動(dòng)改變到不受干擾的頻段，從而避免了干擾。SmartMesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使用的是時(shí)間同步通道跳變鏈路層進(jìn)行通信，都有冗余的路徑以克服由于干擾、物理遮擋或多徑衰落導(dǎo)致的通信中斷。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)借助旁邊的模組進(jìn)行通訊。

▲圖4.生活化的手機(jī)場(chǎng)景

▲圖5.強(qiáng)干擾測(cè)試

當(dāng)然很多消費(fèi)者也會(huì)擔(dān)心輻射問(wèn)題，在這里也做了EMC的輻射測(cè)試結(jié)果來(lái)比較，實(shí)際上通過(guò)工程師的努力，在EMC完善的設(shè)計(jì)下，這套系統(tǒng)略高于藍(lán)牙耳機(jī)并低于電腦的輻射強(qiáng)度。

▲圖6.電池包輻射實(shí)驗(yàn)和家用數(shù)碼產(chǎn)品的對(duì)比

無(wú)線電池管理系統(tǒng)到底有啥用，我的理解可能是為了汽車(chē)往無(wú)線化通信過(guò)渡，當(dāng)然上面的種種優(yōu)點(diǎn)也確實(shí)存在，但是更重要的還是往智能化的電子電氣架構(gòu)過(guò)度。

Part 2

無(wú)線電池管理的利弊得失

在國(guó)內(nèi)， 不管是華為和寧德時(shí)代都跟隨很快，如下圖所示，華為的星閃BMS，還是寧德時(shí)代在換電上做這套新的設(shè)計(jì)。

▲圖7.華為無(wú)線電池管理系統(tǒng)

在分小電池包，實(shí)現(xiàn)電池包之間和電池包與車(chē)，電池包與換電站的通信邏輯是存在的，就是整體的適配和整個(gè)場(chǎng)景調(diào)試，可能需要挺長(zhǎng)的時(shí)間。

▲圖8.寧德時(shí)代無(wú)線電池管理系統(tǒng)

而在我們看的比較重的，CTC時(shí)代，如果按照整包的設(shè)計(jì)來(lái)看，圍繞側(cè)邊布置CMU的方式，其實(shí)對(duì)于空間和線纜的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約其實(shí)差異并不大。我是想說(shuō)，如果在長(zhǎng)刀片、短刀片和4680這種高度集成的方案，甚至是寧德時(shí)代的CTP3.0，側(cè)邊考慮CMU的布置，整個(gè)節(jié)約的通信線纜和空間可以忽略的情況下，做這個(gè)設(shè)計(jì)好像不太劃算。

▲圖9.4680的整體設(shè)計(jì)

當(dāng)然我覺(jué)得下一步把AFE進(jìn)一步從硬板切換到軟板，把CMU進(jìn)一步優(yōu)化成更小和更輕對(duì)系統(tǒng)的價(jià)值更大一些。

小結(jié)：我是覺(jué)得現(xiàn)在可能電池管理系統(tǒng)的完整性演進(jìn)，受到了整包設(shè)計(jì)和整個(gè)全生命周期的影響，數(shù)據(jù)和算法可能被域控制器和后臺(tái)拿走了，而硬件電路的設(shè)計(jì)則受到整包布置的約束，采樣環(huán)節(jié)跟著線走，計(jì)算環(huán)節(jié)被域控制器集成掉。這個(gè)是我觀察到的一些可能性，供大家參考。

參考資源：

知乎拆解 《Vlog | 終于把電池搞到手了！泛亞汽車(chē)技術(shù)中心探訪記》

知乎拆解視頻 電動(dòng)老王和小飛哥的環(huán)節(jié)

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