【taycan保险丝】泰康800V电池系统设计解码

太仓句子来源：朱玉龙

2020-07-17 09:00336022读：6

摘要Taycan整个电池系统的能源管理置于外部控制(网关)下，严格地设计保时捷是为了配合车辆周围复杂的能源管理战略和车辆驾驶操作。

在Taycan的设计中，800V电池系统的设计细节值得我们详细分析。让我们仔细看看其中的几个。下面分为高压电气布置充电管理和CMU的设计两部分。(大卫亚设)。

在结构上，该电池组的结构矿体是用铝型材挤压而成的，底部使用了内石隔桥，电池底部可以更换冲击保护层。

图1太仓动力电池系统的部件介绍

高压电气布置与能源管理

首先，这种电池的连接安排很特别。电池模块的行号按顺序考虑为最小的环路设计。

1)在模块1-13中，上下4个模块形成小环路，形成3个组

2)14-26的排列不太规律。

3)28-33是串行布局。主系统的保险丝放置在二层模块上，并有单独的保险丝盒。

图2连接电池系统中的模块

包括在太康的高压配电箱：

高压电流和电压测量传感器、前后逆变器驱动保险丝(350A 350A)、主系统保险丝放置在具有双层模块、霍尔电流传感器、高压正负极接触器和30Ohm预充电电阻的预充电接触器上。

高压系统是在阴极上预先充电的策略，当高压系统被激活时，将使用以下高压接触器顺序。高压阳极正面，高压阴极背面，高压阴极预充，最后是高压阴极。系统断电时，顺序与上述相反。接触器只有在紧急情况(如碰撞)下，才会同时采取断开的控制政策。

图3高压配电板设计

保时捷(Porsche)也是定义的电池管理系统的系统功能定义，电池管理系统实现高压蓄电池的功能安全和监测及温度控制(启动高压蓄电池的冷却剂泵)。主要功能包括：

故障存储和故障内存输出、高压电池和单个电池的充电状态监测SOC、单个电池/蓄电池的容量计算、蓄电池SOH老化计算、绝缘电阻监测、电流水平监测、故障时切断高压系统、平衡控制、在CAN总线上输出和输入数据、高压蓄电池的诊断和控制高压蓄电池的冷却剂泵。

整个电池系统的能源管理是在外部控制(网关)下进行的，保时捷的设计严格符合车辆周围复杂的能源管理战略和车辆驾驶操作。以下应急管理方法是从车辆的角度设计和控制。

图4车辆能源管理

Taycan不知道为什么EPA的续航里程比较低，主要考虑到这里有很多余量，下面设计的7%需要立即充电，这些控制点比较保守。

图5紧急模式和系统管理

CMU设计

CMU之前，该模块(内部有12个内核)首先串联连接，然后并行进行，如下所示。每个核心的标称电压为3.65v，容量为

量为66Ah，通过配置以后模块电压为22V,模块容量为132Ah。

图6 模组的配置情况

这个CMC由模块电压供电，主要的任务是采集温度（模组内2个温度点+CMC本身一个温度点）和电压把数据传输给BMS，CMC具有被动均衡电路，设计最大的均衡电流为100mA 备注：保时捷把均衡的策略做了一些基本的介绍，车辆停放60分钟后，检测到电池之间的容量差异超过2%的时候 (120mAh)，就会进行电芯均衡，以上的检测在整体的电池SoC超过30%,就会进行唤醒并每60分钟检查一次容量差异

图7 CMU的照片

CMU是按安装在每个模组的侧面，CMU的核心AFE采用的是NXP的MC33772，通信方式采用了4条TPL总线，按照每条TPL最高9个CMC通信的方式进行配置，电池系统总体分4个区域连通所有的33个电池模组（1×9+3×8 = 33CMC），这里考虑防止高低压之间的串扰采用了变压器隔离。

图8 CMC的系统框图

小结：其实我是觉得电动汽车的卖点，不仅仅是三电系统。在Taycan这台车的宣传上，保时捷可能没有特别想好，所以有点处处被动。