前段時間知乎拆車實驗室對通用開發(fā)的LYRIQ的電池系統(tǒng)做了一次系統(tǒng)性的測試和拆解，小飛哥專門做了無線電池管理系統(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時代，無線電池管理系統(tǒng)是否有延展的空間。

▲圖1.無線電池管理系統(tǒng)和菊花鏈的差異

我個人的看法是：

●CTP時代，不管是方殼還是刀片，采樣線進行簡化，電池采集的CMU在側(cè)端級聯(lián)以后，剩下的通信和電源線很少了，價值并沒有那么高。

通用的BEV平臺做800V的200kWh以上的電池，組網(wǎng)需要很多的CMU，實際的效果等實際拆解來測試，這種接近200個Channel的設(shè)計，可能可以玩得起來。

●短期內(nèi)電池管理系統(tǒng)的方向，可以是圍繞動力域控制器的集成，去做無線意義并沒有那么大，需要結(jié)合云端去用IT化考慮，這時候整個車端的BMS獨立性意義并不大。

Part 1

吃螃蟹的通用

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

▲圖2.通用的電池管理系統(tǒng)

按照BEV3的模組設(shè)計，無線電池管理系統(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)復雜度。這套wBMS系統(tǒng)，則在每個模組監(jiān)控器內(nèi)部和BMS控制器內(nèi)部嵌入了射頻芯片，以此組建了一個名為SmartMesh的無線網(wǎng)絡(luò)，將各個模組監(jiān)控器和BMS控制器進行連接與數(shù)據(jù)傳輸。

▲圖3.通用汽車的wBMS的高雅通信采集線纜的直觀對比

為了體現(xiàn)出這個產(chǎn)品的可靠性，在視頻里面主要做了動力電池包無線信號干擾測試、輻射測試這兩項內(nèi)容無線通信技術(shù)，不管是藍牙、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臺手機作為干擾源和強干擾下，這套系統(tǒng)都能穩(wěn)定工作。這套wBMS系統(tǒng)采用2.4GHz的無線傳輸頻段，應(yīng)用SmartMesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過自適應(yīng)隨機跳頻技術(shù)，當系統(tǒng)識別到當前通訊頻段出現(xiàn)干擾時，wBMS系統(tǒng)中的無線主節(jié)點芯片就會判斷下一個時間窗口的通訊頻段，并在判斷好后會通知從節(jié)點芯片，可同時自動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)使用的是時間同步通道跳變鏈路層進行通信，都有冗余的路徑以克服由于干擾、物理遮擋或多徑衰落導致的通信中斷。當出現(xiàn)異常時，會借助旁邊的模組進行通訊。

▲圖4.生活化的手機場景

▲圖5.強干擾測試

當然很多消費者也會擔心輻射問題，在這里也做了EMC的輻射測試結(jié)果來比較，實際上通過工程師的努力，在EMC完善的設(shè)計下，這套系統(tǒng)略高于藍牙耳機并低于電腦的輻射強度。

▲圖6.電池包輻射實驗和家用數(shù)碼產(chǎn)品的對比

無線電池管理系統(tǒng)到底有啥用，我的理解可能是為了汽車往無線化通信過渡，當然上面的種種優(yōu)點也確實存在，但是更重要的還是往智能化的電子電氣架構(gòu)過度。

Part 2

無線電池管理的利弊得失

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

▲圖7.華為無線電池管理系統(tǒng)

在分小電池包，實現(xiàn)電池包之間和電池包與車，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場景調(diào)試，可能需要挺長的時間。

▲圖8.寧德時代無線電池管理系統(tǒng)

而在我們看的比較重的，CTC時代，如果按照整包的設(shè)計來看，圍繞側(cè)邊布置CMU的方式，其實對于空間和線纜的設(shè)計簡約其實差異并不大。我是想說，如果在長刀片、短刀片和4680這種高度集成的方案，甚至是寧德時代的CTP3.0，側(cè)邊考慮CMU的布置，整個節(jié)約的通信線纜和空間可以忽略的情況下，做這個設(shè)計好像不太劃算。

▲圖9.4680的整體設(shè)計

當然我覺得下一步把AFE進一步從硬板切換到軟板，把CMU進一步優(yōu)化成更小和更輕對系統(tǒng)的價值更大一些。

小結(jié)：我是覺得現(xiàn)在可能電池管理系統(tǒng)的完整性演進，受到了整包設(shè)計和整個全生命周期的影響，數(shù)據(jù)和算法可能被域控制器和后臺拿走了，而硬件電路的設(shè)計則受到整包布置的約束，采樣環(huán)節(jié)跟著線走，計算環(huán)節(jié)被域控制器集成掉。這個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！泛亞汽車技術(shù)中心探訪記》

知乎拆解視頻 電動老王和小飛哥的環(huán)節(jié)

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