【導讀】各種電池結(jié)構(gòu)都有其固有的優(yōu)缺點。汽車OEM廠商需要分析并確定哪種架構(gòu)更適合自己的生產(chǎn)模式，同時保持系統(tǒng)價格競爭力。使用兩個獨立的400V電池是解決這一挑戰(zhàn)的創(chuàng)新性解決方案。
兩塊400V的電池在充電時可以串聯(lián)（總共800V），減少充電時間，而在驅(qū)動時可以并聯(lián)（400V）。從而保證標準的大容量400V傳動系統(tǒng)部件（如逆變器和車載充電器）在使用時，其容量和范圍不受影響。
使用TPL的800V HVBMS架構(gòu)
這種方法允許快速充電和復用現(xiàn)有的400V解決方案，對于設(shè)計人員兩全其美。成本在掌控之中，而充電速度更快將帶來巨大的競爭優(yōu)勢，更能吸引消費者。
xEV動力的關(guān)鍵系統(tǒng)
上圖顯示了電動汽車動力的關(guān)鍵系統(tǒng)。圖中為主高壓（HV）電池及其管理系統(tǒng)。低電壓（LV）側(cè)為鉛酸電池或鋰電池，電壓通常為12~14 V，可以提供車內(nèi)照明、門鎖、導航和駕駛輔助系統(tǒng)所需的較低電壓。12V電池還可作為備用電源，在主高壓電池無法供電的情況下接管關(guān)鍵安全功能，如轉(zhuǎn)向。
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任何解決方案都有不可妥協(xié)的標準，無論成本高低。汽車必須具備功能安全性，無論在哪里出售，都必須符合所有相關(guān)安全和環(huán)保法規(guī)。此外，汽車還需要提供消費者心儀的功能和優(yōu)勢，這就意味著汽車必須具有足夠的續(xù)航能力、性能和舒適度以及時尚感。
設(shè)計人員在滿足這些參數(shù)要求的同時，如何降低成本？
首先應查看其物料清單（BOM）上的組件。看看物料清單是否最簡化？是否可以使用成本更低、集成度更高的替代產(chǎn)品替換某個組件？替換某個組件是否會帶來其他方面的好處，例如利用處理器或片上系統(tǒng)（SoC）減少所需外部部件數(shù)量？
例如，模擬前端（AFE）是電池管理系統(tǒng)（BMS）的重要組成部分，不僅能從電池單元獲取數(shù)據(jù)，還能對所得數(shù)據(jù)進行數(shù)字化和調(diào)節(jié)。通過使用高度集成的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(shù)量，降低BOM的成本并削減整體系統(tǒng)成本。
然后，設(shè)計人員可以考慮生產(chǎn)和制造過程。能否選擇可以自動化組裝的組件來降低成本？
此外，通過可跨多種車型復用和擴展的模塊化設(shè)計，是否可以節(jié)約成本？這種方法現(xiàn)在非常普遍，用統(tǒng)一的汽車平臺支持各種車型。也就是說，汽車廠商不僅可以為消費者提供多種選擇，還不會造成開發(fā)成本激增，甚至還能從組件成本的規(guī)模經(jīng)濟中受益。例如，大眾汽車將恩智浦的BMS系統(tǒng)引入其MEB平臺，大大降低了該系統(tǒng)在多款車型上的推廣難度，大眾計劃在2029年1之前向市場推出多達75款全電動汽車，采用BMS系統(tǒng)將帶來很大的優(yōu)勢。
更具體地看一下BMS，BMS將從電池收集分析數(shù)據(jù)，以確定電池的SoC和健康狀態(tài)（SoH）。BMS可以使用這些數(shù)據(jù)來管理電池以獲得高性能、高續(xù)航和高使用壽命，還可以診斷任何問題。
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恩智浦汽車充電
在這篇文章中，我們研究了設(shè)計人員如何降低電動汽車的成本，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汽車，但在轉(zhuǎn)向800V架構(gòu)時可能尤為重要，因為采用800V架構(gòu)可能組件成本更高，部件替代來源更少。
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作者：
Emiliano Mediavilla Pons
Emiliano Mediavilla Pons來自汽車產(chǎn)業(yè)鏈Tier 1市場，于2015年加入恩智浦，擔任固態(tài)照明業(yè)務的產(chǎn)品定義和功能安全架構(gòu)師。2018年起，Emiliano加入BMS團隊，擔任應用程序團隊的首席功能安全架構(gòu)師。在過去14年里，Emiliano一直在汽車行業(yè)擔任系統(tǒng)、產(chǎn)品和功能安全架構(gòu)師。Emiliano持有奧維耶多大學電子工程學士學位、加泰羅尼亞理工大學汽車電子電氣碩士學位和奧維耶多大學工商管理碩士學位。
Konrad Lorentz
Konrad Lorentz擁有德國洛特林根大學（Reutlingen University）國際項目工程學士學位。2020年，他憑借一篇關(guān)于“汽車價值鏈”的論文加入恩智浦，目前擔任BMS營銷團隊的產(chǎn)品經(jīng)理。
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