2021年08月10日 | 刀片电池系统的拆解3：CMU信息更正&补充

2021-08-10 来源：eefocus

本篇文章一方面对上篇文章做一些勘误，另一方面对比亚迪CMU的设计走向做一些判断。

一、两代CMU

先说一下对汉CMU的信息更正，评论区里面主要提供的信息包括：

有均衡，是内置均衡方案；有电芯温度检测，NTC是贴在电芯上的，通过复用通信连接器实现的，不是在PCB反面；

我们对这块板进行复盘和对比下：早期：在没有采用菊花链的方案，是采用外部均衡的方案，如下所示，这个我们不多说了，NTC的采集是在模组里面，和CMU设计没关系，属于模组设计的一个环节。

图1 早期的CMU设计中期

这是PHEV的设计，采用外部的被动均衡，注意这个电芯的容量在33、37和40Ah三种规格，由于采样的线束采用连接器，所以NTC也是随着模组设计也就是之前我们看到的FPC的模式

图2 中期的CMU设计2020年的设计方案

看整块板子，一共只有4个三极管，电阻主要是在采样连接下端共14个，这是我没注意到的地方。这里采用了外部均衡电阻+内置三极管均衡的模式。

我们通常的设计，是采用CMU的电连接直接从板上往电芯上面测量温度，如果按照当前的留言区的说法（我相信这是真的），是在这个6pin的连接器上面，挂入一个NTC。你仔细数下边左边为4个pin，右边为6个pin。11个电芯采集一路NTC。从物理连接上来看，只有这样一种可能性，因为下面背板是光的，只有测试点，而且CMU和模组的连接都是电源。

图3 最新的CMU设计

也就是说这是一个设计方向的问题，在电子管理系统迭代过程中，电芯的容量变大了，均衡电流的能力变小了。这是一个Apples to Apples的问题，说没有是我不对。但是控制对象不仅是从标准模组转换到CTP的粘胶模式，还可能导致这个均衡能力下降。如果在同等测试环境下，能做测试，应该能得到更准确的结论。不过做这个测试其实还是蛮复杂的，一方面需要购入实物板，一方面需要破解这个板子的菊花链协议，放入环境箱里面做实验。

备注：其实本博的经费是没有的，写到现在纯粹是博主本人爱好二、技术讨论的重点讲别人家的孩子哪里不好，其实有风险的。要是我设计的产品被人说不好，我也不爽要怼回来。不过我主要是想通过对技术的讨论，来探讨未来在CTP下面，CMU怎么做。这个刀片电池的CMU设计问题，我们也看到了，可以从几个维度去探讨，当然无所谓对错，只有选择。

可维修性：由于CMU和模组是硬连接，如果CMU坏了，这个包只能打开，剪掉之后再装一个，从可维修性来看应该考虑得不多；而且还带来一个问题，就是如果这个CMU上的部件寿命受限，会拉低整个电池包的寿命。

均衡电流大小：均衡电流的设计分为三个档次：200mA、100mA和50mA，按照朋友的说法，刀片电池的单通道考虑最高设计100mA（这是常温的名义值），如果同一个组电池均衡可能需要降额。按照未来演进方向的Spec，可能往50mA来设计。

备注：当前用的AFE和这个原理是一致的，具体的规格参数支持是不同芯片不同的能力，但是长期来看会有相当比例用。

图4 内部均衡和外部均衡（这里认定内部均衡也能做200mA，对外使用建议50mA）

温度采样的准确性和数量：如上所述，每11个电芯一个传感器，通过连接器的复用直接贴在电芯上面。这个具体的做法，我后续再找图片仔细看一下。问题是如何让这个连接可靠，做法是采用表贴SMD的NTC嵌入铜/铝排，这里本身有个电芯和铜/铝排温度差。成本：刚才已经分析过了，长度2000mm*70mm左右的PCB，特别是由于长度因素，在边缘的电阻受力情况需要着重来考虑。

当然这些技术的分析其实也没那么重要，反正好不好，实践中的损益是每家公司自己去做评估，和其他人无关。重要的是从长期性来看，比亚迪在导入自己的MCU系列，包括BF7006AMXX，AFE也开始逐步使用自己的BF8915-1（16通道的采集芯片），这个也是留言里面提到，短期内汉EV还是采用国外芯片，长期来看刀片电池系统逐步会导入这个设计。我觉得我们应该关注目前B家在汽车电子芯片的尝试，C家对BMS和CMU的芯片进行饱和式的投资，未来可能在电池管理系统方面会率先实现国产化，跟踪这个的意义比较大。

刀片电池 CMU 拆解

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一、 两代CMU

一、两代CMU