資訊 | 電池管理系統(tǒng)線束減少90％，凱迪拉克lYRIQ宣布電動(dòng)車進(jìn)入無線時(shí)代

來源：線束世界?作者：線束世界-Jimmy?2022-05-11 11:53

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5月7日，位于上海浦東新區(qū)金穗路上汽通用凱迪拉克專屬工廠內(nèi)，一輛新車緩緩駛下生產(chǎn)線，它就是上汽通用奧特能電動(dòng)汽車平臺(tái)首款新車——?jiǎng)P迪拉克lYRIQ。

豪華汽車市場歷來有一個(gè)行規(guī)，企業(yè)必須有拿得出手的“一招鮮”。在新能源汽車時(shí)代，奔馳繼續(xù)拼豪華，寶馬抓綠色循環(huán)。和其他豪華品牌相比，凱迪拉克LYRIQ也講智能和安全。和當(dāng)年靠講懸掛火遍中國相同，凱迪拉克在電動(dòng)汽車時(shí)代講智能和安全有著獨(dú)特的吸引力。

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數(shù)據(jù)對(duì)比顯示，凱迪拉克LYRIQ新車電池容量95.7KWh，續(xù)航650公里，百公里耗能15.6KWh。奧迪e-tron電池容量96.7KWh，續(xù)航500公里，百公里耗能19.4KWh；奔馳EQC電池容量79.2KWh，續(xù)航440公里，百公里耗能20KWh。凱迪拉克LYRIQ無論續(xù)航還是百公里耗能都屬豪華汽車領(lǐng)先水平。

凱迪拉克LYRIQ電動(dòng)汽車技術(shù)優(yōu)勢(shì)就隱藏在與新車下線工廠一墻之隔之地奧特能超級(jí)工廠。2021年10月15日，上汽通用全新一代電動(dòng)汽車平臺(tái)生產(chǎn)工廠——奧特能超級(jí)工廠竣工投產(chǎn)，該工廠為上汽通用旗下凱迪拉克、別克和雪佛蘭三個(gè)品牌提供動(dòng)力電池系統(tǒng)生產(chǎn)測(cè)試。

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之所以在幾乎相同的電動(dòng)容量下凱迪拉克LYRIQ續(xù)航里程和百公里耗能最優(yōu)，是因?yàn)樯掀ㄓ脢W特能電動(dòng)汽車平臺(tái)電池組搭載了一套無線BMS系統(tǒng)（wBMS）。

線束一直是汽車重要組成部分，也是工藝最復(fù)雜的一部分。在傳統(tǒng)燃油車上，所有線束加起來長度可達(dá)1500米，重量達(dá)到25-30公斤。隨著智能化與新能源汽車技術(shù)不斷迭代，線束更是成為信息傳輸和電池管理的重要組成部分。車企一方面加大智能汽車線束傳輸速度研究，例如CAN、LIN、FlexRay等，另一方面是利用無線技術(shù)取代電動(dòng)汽車BMS線束。

據(jù)了解，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池包由多個(gè)電池模組構(gòu)成，模組內(nèi)部則是多個(gè)電芯。車輛要對(duì)每個(gè)電芯性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，所以在每個(gè)模組內(nèi)安裝了一個(gè)電池監(jiān)控器，這些監(jiān)控器會(huì)采集每個(gè)電芯的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳給電池組的控制器（BMS控制器）。目前所有電動(dòng)汽車都采用菊花鏈有線連接的方式，將數(shù)據(jù)從模組監(jiān)控器傳至BMS控制器。

和線束連接不同，凱迪拉克LYRIQ搭載的wBMS系統(tǒng)在每個(gè)模組監(jiān)控器內(nèi)部和BMS控制器內(nèi)部嵌入射頻芯片，以此組建一個(gè)名為SmartMesh的無線網(wǎng)絡(luò)，將各個(gè)模組監(jiān)控器和BMS控制器進(jìn)行無線連接與數(shù)據(jù)傳輸。減少電池管理系統(tǒng)90%線束，意味著凱迪拉克LYRIQ將電動(dòng)汽車從過去“有線電話”發(fā)展為“智能手機(jī)”，在安全、成本、性能、效率以及維保迭代方面讓豪華電動(dòng)汽車進(jìn)入“無線時(shí)代”。

官方信息顯示，線束減少90%為凱迪拉克LYRIQ電池包節(jié)省出15%空間。根據(jù)《Spectrum IEEE》期刊數(shù)據(jù)，wBMS可以幫助每個(gè)電池包減少3米長、1公斤重的線束。凱迪拉克LYRIQ利用這些空間合理布局電芯，同時(shí)利用優(yōu)化出來的空間給電池組內(nèi)部安裝一條排氣通道和安全閥，進(jìn)一步增強(qiáng)電池從模組到包級(jí)別的熱擴(kuò)散能力。

為了保證通訊的可靠性，電池包內(nèi)的通訊線束通常都會(huì)選用強(qiáng)度高、載流大、發(fā)熱低的重型銅芯電纜而非低成本鋁芯電纜。凱迪拉克LYRIQ減少了9成線束，自然就能明顯降低電池包的物料成本。即使不考慮生產(chǎn)環(huán)節(jié)成本，wBMS的物料成本也明顯低于傳統(tǒng)BMS系統(tǒng)。綜合推斷，wBMS系統(tǒng)的成本有望降到有線BMS系統(tǒng)的50%左右。因此，凱迪拉克LYRIQ在保證性能的前提下成本更低。

電池包進(jìn)入最佳工作狀態(tài)后殼體內(nèi)溫度較高，高溫會(huì)加快線束的老化。同時(shí)，汽車使用環(huán)境非常惡劣，頻繁的振動(dòng)也很容易造成線束斷開，導(dǎo)致通訊中斷。尤其是低壓線束線材直徑更細(xì)、在整車中位置更低，更容易被振斷。凱迪拉克LYRIQ 減少了電池中90%的線束和大量連接器與接插件，讓電池管理系統(tǒng)可靠性大大提升。

最值得一提的是，受有線BMS復(fù)雜鋪設(shè)和技術(shù)限制，電動(dòng)汽車一般出現(xiàn)故障后，很難對(duì)電池進(jìn)行拆解檢修。尤其對(duì)豪華電動(dòng)車來說，消費(fèi)者維護(hù)成本極高。凱迪拉克LYRIQ電池搭載無線BMS后，不僅降低生產(chǎn)技術(shù)難度，同時(shí)可以在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用、維修和拆解各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)電池?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，掌握電池全生命周期完整數(shù)據(jù)，既利于維修保養(yǎng)，也保證了未來電動(dòng)汽車的價(jià)值評(píng)估。

此外，這套無線BMS系統(tǒng)還可以儲(chǔ)存每一個(gè)電池模組的元數(shù)據(jù)，讓廠家在每一輛車的生命周期內(nèi)都有可利用云端數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)使用數(shù)據(jù)，從而推出更為適合的OTA升級(jí)。通用汽車高壓電池首席架構(gòu)師Andy Oury曾表示，未來客戶將不必購買新車，只需通過對(duì)電池包的OTA升級(jí)便可以優(yōu)化電池性能。

隨著2022年三季度上市，凱迪拉克LYRIQ即將在中國電動(dòng)汽車市場刮起一股“無線風(fēng)”。從此電池性能迭代優(yōu)化不用再換車，或許離消費(fèi)者已經(jīng)不遠(yuǎn)。

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