【導讀】各種電池結構都有其固有的優(yōu)缺點(diǎn)。汽車(chē)OEM廠(chǎng)商需要分析并確定哪種架構更適合自己的生產(chǎn)模式，同時(shí)保持系統價(jià)格競爭力。使用兩個(gè)獨立的400V電池是解決這一挑戰的創(chuàng )新性解決方案。
兩塊400V的電池在充電時(shí)可以串聯(lián) (總共800V)，減少充電時(shí)間，而在驅動(dòng)時(shí)可以并聯(lián)(400V)。從而保證標準的大容量400V傳動(dòng)系統部件 (如逆變器和車(chē)載充電器) 在使用時(shí)，其容量和范圍不受影響。
圖1：使用TPL的800V HVBMS架構
這種方法允許快速充電和復用現有的400V解決方案，對于設計人員兩全其美。成本在掌控之中，而充電速度更快將帶來(lái)巨大的競爭優(yōu)勢，更能吸引消費者。
圖2：xEV動(dòng)力的關(guān)鍵系統
上圖顯示了電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力的關(guān)鍵系統。圖中為主高壓 (HV) 電池及其管理系統。低電壓(LV) 側為鉛酸電池或鋰電池，電壓通常為12~14V，可以提供車(chē)內照明、門(mén)鎖、導航和駕駛輔助系統所需的較低電壓。12V電池還可作為備用電源，在主高壓電池無(wú)法供電的情況下接管關(guān)鍵安全功能，如轉向。
任何解決方案都有不可妥協(xié)的標準，無(wú)論成本高低。汽車(chē)必須具備功能安全性，無(wú)論在哪里出售，都必須符合所有相關(guān)安全和環(huán)保法規。此外，汽車(chē)還需要提供消費者心儀的功能和優(yōu)勢，這就意味著(zhù)汽車(chē)必須具有足夠的續航能力、性能和舒適度以及時(shí)尚感。
滿(mǎn)足設計要求同時(shí)，如何降低成本？
首先應查看其物料清單 (BOM) 上的組件?？纯次锪锨鍐问欠褡詈?jiǎn)化？是否可以使用成本更低、集成度更高的替代產(chǎn)品替換某個(gè)組件？替換某個(gè)組件是否會(huì )帶來(lái)其他方面的好處，例如利用處理器或片上系統 (SoC) 減少所需外部部件數量?
例如，模擬前端 (AFE) 是電池管理系統 (BMS) 的重要組成部分，不僅能從電池單元獲取數據，還能對所得數據進(jìn)行數字化和調節。通過(guò)使用高度集成的AFE (如恩智浦MC33775A，14通道的電池單元控制器)，可以減少所需的電纜數量，降低BOM的成本并削減整體系統成本。
然后，設計人員可以考慮生產(chǎn)和制造過(guò)程。能否選擇可以自動(dòng)化組裝的組件來(lái)降低成本？
此外，通過(guò)可跨多種車(chē)型復用和擴展的模塊化設計，是否可以節約成本？這種方法現在非常普遍，用統一的汽車(chē)平臺支持各種車(chē)型。也就是說(shuō)，汽車(chē)廠(chǎng)商不僅可以為消費者提供多種選擇，還不會(huì )造成開(kāi)發(fā)成本激增，甚至還能從組件成本的規模經(jīng)濟中受益。例如，大眾汽車(chē)將恩智浦的BMS系統引入其MEB平臺，大大降低了該系統在多款車(chē)型上的推廣難度，大眾計劃在2029年之前向市場(chǎng)推出多達75款全電動(dòng)汽車(chē)，采用BMS系統將帶來(lái)很大的優(yōu)勢。
圖3：恩智浦汽車(chē)充電方案示意
深入了解BMS
BMS將從電池收集分析數據，以確定電池的SoC和健康狀態(tài) (SoH)。BMS可以使用這些數據來(lái)管理電池以獲得高性能、高續航和高使用壽命，還可以診斷任何問(wèn)題。
在這篇文章中，我們研究了設計人員如何降低電動(dòng)汽車(chē)的成本，特別是與BMS相關(guān)的組件成本。雖然這些一般原則適用于各種電動(dòng)汽車(chē)，但在轉向800V架構時(shí)可能尤為重要，因為采用800V架構可能組件成本更高，部件替代來(lái)源更少。
（本文作者為恩智浦BMS應用團隊首席功能安全架構師Emiliano Mediavilla Pons和恩智浦BMS營(yíng)銷(xiāo)團隊的產(chǎn)品經(jīng)理Konrad Lorentz）
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