BMW X5 xDrive 40e/45e的电池系统对比（1）

BMW X5 xDrive 40e是继i3和i8之后，宝马于2015年推出的全新的 PHEV车型，这款车当时的电量为9.2kWh，可用电量为6.8kWh，电芯由三星SDI提供；X5于2019年进行了升级（ xDrive 45e），升级后的电量为24kWh，可用电量为21.6kWh。

电池包位于后车轴的上方、两车轮之间，改位置防碰撞较好。电池包的尺寸为508mm*781mm*287mm，总重量为105kg（来源P3;里卡多的数据为115.5kg;），由此可推知系统质量比能大约为87.6Wh/kg(P3;115.5kg则对应为79.65Wh/kg)。

电池包的电压上看到有两个数值，一个是355.2V，一个是351.36V，分别来自2014年和2015年之后的电池包铭牌，这里在电芯方面可能有变化，355.2V这个从P3的报告上看到对应的电芯材料为NCM111+LMO，电芯3.7V（计算）；315.36V这个里卡多的分析为NCM111+NCA，电芯3.66V（计算）。推测在2015年前后，宝马对整个包进行了一次设计调整。

整个电池包含有6个模组，分为上、下两层，每一层各3个模组；每个模组由16个方形铝壳电芯构成；整包共计96个电芯。

电池的运行温度区间为-40°C ~45°C，通过上、下层的水冷板来进行温度控制，如下所示，冷却介质在入口分流，整个流道的均温性能较好，从而让模组的温差能控制在较小的范围内；X5采用直冷技术，冷却功率为2kW，直接与整车空调系统连接。

水冷设计（左）与温度分布（右）

X5的模组外形结构如下图所示，模组的重约为12.65 Kg。电压上按3.66V来取，则模组电压为58.56V，电量约为1.52kWh，据此推断模组的质量比能为120.16Wh/kg。

在宝马第5代电池系统之前，宝马的模组设计（与三星SDI的合作）总看起来有点异型的感觉，i3的双排电芯和四个结构长脚，这里的侧板看起来同样是有些怪异。这些应该都是工程不断优化后得出来的结构形态。

X5的模组结构示意图（不含线束及温度、电压采集口）如下所示：

主要的结构件包括：端板组件（端板+端板绝缘板）、侧板组件（侧板+侧板绝缘板）和盖板。侧板组件的下边向内弯折，以便承载电芯。侧板与绝缘板之间、绝缘板内表面与电芯侧面之间均没有粘接剂，前两者是通过非常巧妙的结构设计来实现的，如下图所示，利用3个定位槽+1个定位孔，将侧板与绝缘板紧密固定在一起。现在很少看到这种设计了，基本上采用绝缘膜或是绝缘喷涂来替代绝缘板，这样在体积上和重量上均能够做到最大限度的缩减。

这里再单独提下底板组件，整个底板组件就是由5754铝板+ 单面带胶聚酯薄膜组成，这里的胶为结构导热胶。

这个时期三星的模组设计还是有很多低压线束在其中的，所以总的方案是CCS隔离板+汇流排+低压线束+传感器+线束走线槽，其俯视图如下：

整个包的热失控防护主要在于底部的平衡防爆阀：

2019年后宝马对这个包的设计方案进行了较大的调整， xDrive 45e的包变为12个模组，也在模组上增加了相应的云母防护，我们明天再聊xDrive 45e的设计。

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DATA BACKUP

BMW X5 xDrive 40e 电池系统基本数据

系统参数

系统电量         9.135kWh

系统质量         115.5kg/105kg

系统电压         351.36V/355.2V

成组方式         1P96S

模组参数

模组数量         6个

模组电芯数     1P16S

模组质量         12.7kg

模组电压         58.56V（计算）

电芯参数

电芯类型         VDA PHEV1

电芯尺寸         173*85*21mm

电芯容量         26Ah

电芯材料         NCM111+NCA/NCM111+LMO

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