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去掉90%線束,wBMS會給奧特能平臺電動車帶來哪些改變?

  • 由 新車新技術 發表于 棋牌
  • 2022-07-22
簡介上汽通用就將這一技術用在了LYRIQ電池包的wBMS系統中,進而保證訊號的穩定傳輸

兩個路由器可以接力嗎

去掉90%線束,wBMS會給奧特能平臺電動車帶來哪些改變?

從智慧手機普及以來,線材就成了我們“最大的敵人”,手機、平板要無線上網,耳機得是真無線技術,滑鼠鍵盤最好也是無線的。總之,無線連線技術已經成為了我們智慧生活中不可或缺的核心技術。

那麼,隨著汽車也進入到智慧時代,無線連線技術能像在智慧移動終端領域那樣,給汽車帶來新的改變嗎?答案是肯定的。在國內,上汽通用在奧特能平臺首款車型凱迪拉克LYRIQ上率先推出了wBMS無線電池管理系統,取消了電池包內90%的線束,為LYRIQ帶來了諸多提升。如果說傳統的電池包還停留在功能手機時代的話,那麼,wBMS則讓LYRIQ的電池包率先進入智慧機時代。

奧特能平臺的wBMS到底是什麼樣的,它能給電動汽車帶來哪些改變?最近,知乎汽車就拆解了一臺凱迪拉克LYRIQ的電池包,終於讓我們可以一睹wBMS的玄妙。

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wBMS的四大優勢

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線束一直是汽車中的重要組成,也是工藝最為複雜的一部分。在傳統燃油車上,所有線束加起來的長度可達1500米,重量達到25-30公斤。

隨著智慧化革命到來,汽車電子電氣系統承載起更多的功能,線束長度勢必要更長。但電動車的續航對重量和空間佈局又極為敏感,再增加線束顯然不符合輕量化的目標,於是線束大幅減少且通訊能力更強的集中式電子電氣架構出現了。而上汽通用奧特能平臺不僅採用了集中式佈局的全新一代VIP智慧電子架構,還更進一步地使用了wBMS電池管理系統,讓智慧汽車進一步擺脫線束的束縛。

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電動汽車的電池包傳統意義上都會採用BMS電池管理系統來監控各個電芯工作狀態和健康狀態,電芯與電芯之間就要使用線束進行資訊傳遞。這其中包括BMS的大腦——主控模組BMU,以及分佈在各個電池模組上負責監測、控制的從控模組CMU,二者透過蜘蛛網般的線束網路進行通訊。而從知乎的拆解影片可以看到,LYRIQ電池包內部幾乎看不到低壓線束,整個殼體內只有一個BMU總控單元還有短短的一根線,整體佈置十分清爽簡潔。當然,使用wBMS可不是為了好看的,它還能帶來很多提升。

首先是提升安全性、可靠性。電池包進入最佳工作狀態後殼體內溫度較高,高溫會加快線束的老化。同時,汽車工作環境非常惡劣,頻繁的振動也很容易造成線束斷開,導致通訊中斷,低壓線束線材直徑更細、在整車中位置更低,尤其容易被振斷。而wBMS減少了電池中90%的線束和大量的聯結器和接外掛,可靠性大大提升。

其次是增加續航。省掉絕大部分線束後,LYRIQ電池包內可以節省了15%的空間,如此一來便可騰出了更多的空間來安裝電池模組,實現更長的續航能力。因此我們看到,作為一款車身長度超5米的中大型SUV,LYRIQ CLTC工況續航里程卻可以達到650公里。

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此外,wBMS還讓電池包組裝、維修工序變的更加簡單。從拆解影片就可以看到,掀開電池殼體後,就可以直接拆高壓線束和電芯模組了,無需像傳統電池包那樣多一步低壓線束的拆解工序。這樣的設計不僅利於組裝和後期維修,後期梯次利用儲能單元的組合也更為方便。而且透過各種無線監控裝置,就可以實現模組全生命週期的狀態監測。

值得一提的是,基於wBMS技術,奧特能平臺中全新一代VIP智慧電子架構還為電池包加入了OTA功能,可以不斷最佳化電池包的效能表現,並且上汽通用還會採用雲端+大資料+AI技術。基於wBMS和雲端資料構建電池健康評估模型,並經過海量資料訓練,多維度綜合評估電池健康狀態,能夠為使用者提供定製化的電池狀態、安全效能監控服務。

總之,wBMS讓奧特能平臺的電池包在可靠性、續航、工序和智慧化程度等方面具備明顯的技術優勢,實現對傳統電池包的代差級領先。

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比傳統BMS更可靠

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一直以來,無線不如有線可靠的印象就深入人心。像我們的手機在使用藍芽、wifi等無線連線技術時,多多少少都會遇到斷流的現象,無線鍵鼠則更容易受到干擾。對無線管理的電池包來說,斷流、干擾就意味著失控,是萬萬不可以存在的隱患。在此之前,我也對wBMS的傳輸穩定性和可靠性持懷疑態度,但從知乎的測試來看,這種擔心是多餘的。

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首先,知乎在LYRIQ電池包上放了28臺手機,並同時撥打電話,模擬日常訊號干擾情景。而wBMS系統表現出了強大的抗干擾能力,訊號包接收率始終保持在100%,沒有任何丟包出現。

隨後,知乎又在電池包旁放了兩臺訊號遮蔽儀,這兩臺機器開啟瞬間,知乎測試場地內的手機訊號歸零,同樣使用無線傳輸的對講機和攝像機圖傳也同時趴窩了。而此時,訊號包接收率依然達到99。5%,處於正常範圍內。

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當然,這些裝置還不足模擬全頻段干擾,知乎又把LYRIQ電池包搬到了專業的EMC監測機構。實驗結果顯示,在幾乎所有常用的通訊頻段下,LYRIQ wBMS的訊號傳輸都十分穩定可靠。

總之,這組實驗從易到難充分驗證了wBMS是一項好用且值得信賴的技術。那麼,上汽通用是怎麼讓wBMS穩如泰山的?從拆解影片上看,LYRIQ電池包中每個電池模組都有一個獨立的CMU無線通訊管理單元,而且這些單元採用了mesh組網技術,來保證訊號強度。

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熟悉電子產品的讀者應該知道,Mesh組網技術是一項訊號增強技術,常見於中高階的路由器。由於WiFi訊號的穿牆能力較差,在面積大、樓層多的房屋、別墅中,就需要使用多臺路由器進行Mesh組網,來保證各個房間都能擁有良好的訊號強度。這其中的原理就是網路中每臺路由器都能接收、放大訊號,然後傳遞給Mesh網路中其他裝置,實現接力通訊。上汽通用就將這一技術用在了LYRIQ電池包的wBMS系統中,進而保證訊號的穩定傳輸。

同時,上汽通用還採用更穩定、穿透力更強的2。4Ghz頻段進一步保證訊號的傳送和接收。此外,LYRIQ的wBMS還設計了多個冗餘頻段,當一個頻段傳輸受阻時,系統會自動快速切換到其他頻段。不要把雞蛋放在一個籃子裡,在極端情況下,多頻段冗餘依然能保證系統的正常工作。傳統電池包上如果單個模組線束破損,那會癱瘓掉整個區域的訊號,這個問題在wBMS上不復存在。

相比傳統電池包孤島式的CMU,wBMS中的Mesh組網讓CMU之間也能夠互相通訊,這也給安全性帶來了保障。當有模組出現熱失控並導致該模組的CMU失效時,失效模組周邊的CMU無線通訊管理單元將會主動喚醒電池管理模組進行急速冷卻,實現無死角的熱失控監測。這一系列的措施讓wBMS實現了比傳統有線BMS更穩定、可靠的表現。

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全面領先的奧特能平臺

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通用汽車EV1

wBMS可以說是改寫了傳統電池包的結構和效能表現,這其實離不開通用汽車在電動汽車領域深厚的積累。

現在很多電動車都喜歡採用封閉式前臉來降低風阻提高續航,而這一設計的鼻祖就是通用汽車在1996年推出的第一輛量產電動車“EV1”。EV1風阻係數低至0。19Cd,現在市場面所有的量產電動車都還未達到這一成績。

2007年,通用推出了全新的增程式電動車雪佛蘭Volt。其採用的雙行星齒輪系統打破了豐田對高效混動技術的壟斷,實現了極低的虧電油耗。

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當下,輔助駕駛系統已經成為了新能源車消費者關注的重點,在這方面,通用汽車也擁有強大的技術實力。在Navigant Research的自動駕駛技術開發排行榜中,通用的Cruise自動駕駛系統處於全球TOP 3之列,遙遙領先於特斯拉和一眾新勢力。在國內,Cruise系統的量產版本在2018年就搭載了凱迪拉克CT6上。

幾十年來,通用汽車在電動車和自動駕駛領域積累了豐富的經驗,而奧特能平臺就是其最新技術成果。奧特能平臺不僅擁有業內首創的wBMS無線電池管理系統,還有七重核心電池熱管理技術、高效整合的模組化驅動系統等,這些也都將出現在即將交付的凱迪拉克LYRIQ上,為消費者帶來“更智慧、更安全、更效能”的電動化駕乘體驗。

眼下,中國已經成為全球汽車電氣化智慧化革命的橋頭堡,不過過去幾年裡,大部分合資品牌的電動車存在感很弱。究其原因,在於海外研發、中國製造的模式造成了合資電動車難以讓中國新生代消費者感到愉悅和認可。

去掉90%線束,wBMS會給奧特能平臺電動車帶來哪些改變?

而奧特能平臺則不同,上汽通用泛亞技術中心也深度參與了奧特能平臺的研發。因此,從電池包設計到智慧車機系統,上汽通用的奧特能平臺車型都將更加符合中國消費者的需求。在去年LYRIQ釋出會的演示圖片上,我們就可以看到LYRIQ的車機系統已經接入了中文電影資源,而且UI設計採用了中國消費更加喜歡的卡片式操作介面,這在其他的合資電動車從未看到過。當然,上汽通用還未公佈LYRIQ的正式版車機,讓我們期待一下吧。

去掉90%線束,wBMS會給奧特能平臺電動車帶來哪些改變?

從獨創的wBMS系統到全面、強悍的綜合實力,奧特能平臺可以說是目前最領先的純電動專屬平臺之一,這也讓LYRIQ成為今年我最期待體驗和試駕的車型。相信隨著LYRIQ的交付日期越來越近以及未來更多的產品,奧特能平臺勢必會給國內的新能源市場帶來新的變化。

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