大众ID3的电池管理系统内部拆解分析

ID.3作为大众进军纯电市场的首款产品，对其关注的重点可能更多的是自动驾驶、智能座舱等方面的技术，而对电驱动、动力电池系统等方面的少一些，网上也不多。最近刚刚拿到58kWh版本一些电池管理系统的拆解资料，下面来分享给大家。

图1 ID.3动力电池系统框图

ID.3的整个动力电池系统框图如图1所示，58kWh的版本共使用了9个模组，每个模组内部的结构为12S2P，共24个cell组成，整个动力电池包共使用216个cell。额定工作电压为400V。电池系统包含两个继电器盒。第一继电器盒包含两个负继电器和两个电流传感器，第二继电器盒包含两个正继电器(无电流传感器)。所有继电器均由BMU上的继电器控制电路驱动。

电池管理系统则是由1个BMU、 2个大的CMU和1个小的CMU。每个大的CMU管理4个模组，小的CMU管理1个模组，从图1可以看的出来。BMU与CMU之间通过CAN进行数据交互，两者的供应商都是Huber Automotive，另外两者的结构如图3所示。

图2 BMU与CMU之间的交互

图3 BMU和CMU的结构图

01. BMU信息梳理

跟其他主机厂的电池管理系统中的BMU类似，ID.3 BMU的主要功能包括：

1.电池包SoC、SoH的计算；

2.与关联件的通信，包括VCU和CMU等；

3.高边驱动，包括正负极的继电器驱动，电池热管理的水泵以及阀门的控制；

4.高低压隔离监控；

从硬件上来看，ID.3 BMU对外有三个接插件，分别为与VCU和CMU交互的CON1，其中包括与CMU的一路高速CAN通信，与VCU的一路CAN-FD通信，用于冷却控制的LIN通信，用于主副继电器控制的CON2，用于安全、高压控制等的CON3，在PCB上的为2路止如图4所示。从硬件上来看，BMU的主控采用的ST的SPC58系列，具体型号为SPC58VQ843425，如图5所示。

图4 外部连接接口

图5 BMU的主控芯片

在PCB的设计方面，只有 HV PCB 区域具有填充通孔，顶部和底部的部分区域三防漆。该PCB的部分BOM表如图6所示。

图6 BMU的部分BOM表

02. CMU信息梳理

CMU主要用于cell的电压监控以及均衡。大的CMU对外有5个接插件， CON1用于与BMU链接， CON2~CON5为电压监控的采样，小的CMU仅有两个，一个与CON1功能一样，另一一个与CON2~CON5一样，如图7所示。CMU的主控芯片均为NXP的SC667656，大的CMU 通过TPL（变压器物理层）通信连接的 4 个监控芯片来实时监控和均衡 4 个模块（96 个cell）的电压，监控芯片的NXP的MC33771BSP1AE。小的CMU 通过一个监控芯片来监控 1 个包含 24  节电池 (12S2P) 的电池模块。每个监控芯片 对1个电池模块中的 12S2P 电池阵列进行 12 次电压测量，另外每个模组上 有2 个 NTC 温度传感器。

图7 上面为大的CMU的外部接口，下面为小的CMU的外部接口

以上就是ID.3动力电池系统的信息梳理。

编辑：黄飞