不久前,我向运营公众号“汽车ECU开发”的奥比兄弟索要了奥迪E-tron的资料,相关资料比较细致,我想可以整理一下,以供参考。总体感觉如下。

奥迪在一个电池组上使用了太多MCU、CAN收发器,芯片供应充足的话没问题,但芯片不足的时候,需要收集15个MCU、14个SBC和16个以上的CAN收发器才能启动这个电池组,这增加了难度。奥迪在电池使用策略上比较保守。这将提高安全系数。——直接告诉你总功率量95千瓦时,但为了安全起见,只开放83.6千瓦时的可用功率,剩下的12%将被保管。引信和继电器的配组将充电和放电分开,有助于处理不同状态的短路,可以比较好地匹配。特别是在大电流充电中,保险丝规格可以选择调整搭配。接下来,我将展开供读者参考。

第一,奥迪自己定义的内容

(1)可用电池能量的比例为什么这么低?

奥迪的几个电池系统都有这个问题。如下图所示,95千瓦时的电池、可用能源83.6千瓦时与我们国内的可用能源比例相差很大。

注:E-tron后续升级有110千瓦时电池组

表1奥迪的电池系统1AX2

实际上,在这种材料的定义中,这样分配83.6千瓦时的——德国工程师,4%的上限和8%的下限不能使用12%的电力(相当于11.4千瓦时的能源)。下图显示,在8% SOC状态下,直接对应司机0%,96%直接对应100%。

图1奥迪的SOC使用战略

(2)BDU的内部结构

该BDU的设计结构主要由几个主要接口组成:后置驱动器、灯泡、快速充电和辅助功率分配,如下所示。

图2奥迪BDU设计

根据这里的资料,可以看到以下信息。

预充电电阻为15欧元。总共包括5个直流接触器、一对快速充电器、一对主正电和一对PCC的预充电接触器。保险丝的配置是快速充电和快速充电基础一致的配置。灯泡和后端驱动器分别与MCP和MCN主正负一致,以便在短路快速充电和驱动时有针对性的设计融合时间。考虑到充电器和其他小保险丝很可能融化,我们单独制作了BJB的FuseBox。图3奥迪BDU的结构图

二、电池管理系统的配置

图4奥迪电池管理系统的总体功能配置

这里有几块板子。

电池管理(Marqua

rdt和Dräxlmaier提供):我习惯叫BMU,奥迪的叫法是BMC,放在电池包外。

根据拆解信息来看,主芯片MCU为SPC5746,电源芯片为SBC MCZ33905(含一路CAN和一路LIN),两路外CAN收发器为TJA1051。2路高边输出的芯片为ST VN5E160S。BMU里面还保留了一个TI的MSP430G223

  • 采样管理:我习惯叫CMU,功能如下,1托3并且使用CAN总线,这个习惯一直延续到MEB的设计中。在这里的均衡策略,是需要电池在30%的SOC状态下才能允许,并且在电池压差在1%的时候开始均衡

根据拆解信息来看,AFE的芯片采用的是MC33771,单片机采用了SPC5602D,供电采用了NXP的UJA1164,和AFE的隔离采用的是变压器MU1228NL,AFE的状态检测通过管够ACPL K49L进行输出。

  • BJB电池高压管理(由Draxlmaier提供的):主要的目的是管理高压接触器,并且每隔30s进行绝缘检查

根据拆解信息来看,它的供电芯片为SBC MC33908(继承了CAN收发器),主芯片MCU为MPC5744P。继电器驱动采用高边开关ST VND5160 和低边开关ST ND7NV04。

做绝缘检测采用的是ADC (Microchip 的MCP3911),做高压检测采用了LM2903进行采样,内网的数据收发采用了TJA1042收发器。


小结:在这里我们可以做个简单的加法:不算CVA的shunt,一共用了15个MCU芯片,14个SBC芯片,还有一堆CAN收发器。对分布式通信系统而言,一台电动汽车的电池包系统对于MCU的消耗,基本够一台简单的传统车的使用了。

这也能从另一个侧面反映出,在芯片短缺方面,国内的状况比国外稍微好一点的情况。从总线和硬件技术架构里面,国内外的技术路线还是有差异的。

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