Bolt EV的BMS硬件设计
Bolt EV的电池包、BMS均由LG化学提供,这二者的合作自Volt以来就保持着非常紧密的关系。
Bolt EV总共有288个电芯,3P96串,10个模组。它的BMS采用了集中式,如上所示,位于电池包的后端,靠近MSD位置。
Bolt EV的BMS板子正面如下图所示,这个板子的设计和安装与Volt Gen.2上的BMS板基本一样,这也是BMS板子第一次在BEV和PHEV上实现通用化设计,其功能也一一对应。
从上可以看出,BMS硬件有一个主控制器,如黄色框所示,采用的是NXP(freescale)32位微控制器MPC5516系列;12个采集控制微控制器,如上图绿色框所示,采用的是NXP(freescale)8位低成本单片机S9S08D232;12个采集芯片AFE:L9763(LG763?),如上图的粉色框所示,是意法半导体和LG化学联合开发的专用芯片,打有LGC的logo,由意法半导体制造。
BMS板的供电电源采用的是英飞凌的TLE4276,如上图的青色框所示,是一款线性降压稳压电源,最大输入电压为40V,最大输出电流为400mA;CAN收发器采用的是英飞凌的TLE6250G。
BMS电路板的原理图如下所示。
可以看出,BMS共搭载了12个AFE采集芯片,由于串联电池的总数为96串,所以每个AFE芯片监视8个电池的电压(最多可以监控10个)。电池电压的调节是采用无源被动均衡的方式,均衡电阻约为40欧姆,均衡的放电电流约为90mA。继电器控制信号也是从该BMS电路板发出的。
这个板子由于延续了Volt Gen 2.0的设计,所以开发时间和费用上能够大为缩减,这也是通用在2016年能够最快推出3.7万美元纯电动的一个原因。
Bolt EV采用的集中式BMS架构在目前的纯电动汽车中应用的越来越少了,大多采用分布式,如下图所示的Model 3的BMS布置。
采用单BMS集中式架构优点在于:省掉了多个采集板设计;降低了整个BMS的成本;
架构不足:定制化设计,扩展或缩减均需要重新设计;BMS最多可采集120串电芯,实际只有了96串;采样线束会很杂,尤其是最远的模组会很长,对空间利用和轻量化不利;还有就是后续如果更换维护,需要整体更换,可能服务成本会增加。
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