BMW Min F56 BEV的電池設(shè)計(jì)分析

我想做一個(gè)選題，在一位朋友支持下獲取了之前完整的 BMW I3 的分析報(bào)告，我想以這個(gè)為藍(lán)本來看從 2012 到 2020 年，BMW 在近 8 年時(shí)間產(chǎn)品在完善中到底變革了哪些內(nèi)容。不過由于汽車產(chǎn)品的特點(diǎn)，從 0 到 1 成就最大，從 Gen3 到 Gen5 某種意義上都是細(xì)節(jié)的完善。不過在這個(gè)選題開始之前，我想把目前沒有涉及的 BMW Gen4 BEV Mini Electric。

圖 1 BMW 的 Gen3-Gen5 的變化

01、BMW Gen4 的 Mini Electric

BMW Gen4 的 Mini Electric MINI 純電動(dòng)車型配備了容量為 32.6kWh 的鋰離子電池組，配置了 7.4kW 的車載充電機(jī)，慢充模式下，充滿需要四小時(shí)。在快充模式下，可功率為 50kW 的充電樁為其進(jìn)行充電，充到 80%的電量?jī)H需要大概 30 分多分鐘，提速動(dòng)力性來說，也是按照百公里加速時(shí)間為 6.9 秒來設(shè)計(jì)的。 BMW 的工程師在這里面采用了單模組的設(shè)計(jì)，采用了 12 個(gè)電池模組，每個(gè)模組 2.71kwh（分為 5 個(gè)雙模組和 2 個(gè)單模組）以 T 型方式平均排列于底盤空間。如下圖所示:

圖 2 BMW 的 Mini Electric 的模組布置

在之前的介紹會(huì)里面，有兩張圖是有關(guān)于這個(gè)電池系統(tǒng)的切面圖：

1） 這個(gè)模組設(shè)計(jì)按照這個(gè)切面圖來看，和我們之前認(rèn)為的方式有所差異，之前 I3 的雙排模組立著布置，這個(gè)雙模組是側(cè)著放的，然后模組間也需要用高壓線進(jìn)行連接。

2） 然后因?yàn)橛袃煞N模組，這種可升級(jí)性可能也不算特別好。

圖 3 電池系統(tǒng)布置圖

圖 4 和 I3 的模組設(shè)計(jì)差異，是躺著的

在 Gen3 時(shí)代采用的一個(gè)模組一個(gè) CMU，這里也確實(shí)采用了 12 個(gè) CMU，8 個(gè)堆在 S-Box 兩側(cè)，兩個(gè)放在模組上，另外兩個(gè)和 BMU 疊在模組上面。這種設(shè)計(jì)基本在之前的 PHEV 里面使用比較常見的做法。在下圖里面我們可以看到紫色的就是 CMU 額連接線。

圖 5 BMS 和 CMU 的布置圖

這種設(shè)計(jì)不光在雙模組上需要進(jìn)行對(duì)接，加上模組之間比較長(zhǎng)的高壓連接線，如下圖所示總的高壓連接線確實(shí)很復(fù)雜，費(fèi)了好大勁才把整包的高壓部分比較好的連接起來。

圖 6 高壓線路連接圖

02、Gen4 和之前 Gen3 之后 Gen4 的對(duì)比

從結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)來看，Gen4 的 Mini Electric 的空間更像之前的 Active E 的設(shè)計(jì)，所以 Gen3 和 Gen5 是一脈相承的雙排大模組的結(jié)構(gòu)，布置上的方向上面是的 Gen5 的模組尺寸更大；而 Gen4 就是一個(gè)類似于之前 Gen2 的 Active E 的魔改，所以在更多的場(chǎng)合是看不到這個(gè) Mini Electric 的電池包爆炸圖的。
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圖 7 Active E 這樣的異性結(jié)構(gòu)

這個(gè)經(jīng)典的 I3 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，被更多的電芯或者可以不同尺寸的電芯替代掉，一直沿用者，目前看到的基于 148mm 寬度的雙排模組都是這個(gè)設(shè)計(jì)的延伸。

圖 8 BMW I3 的模組設(shè)計(jì)

小結(jié)：下一個(gè)焦點(diǎn)，我們關(guān)注下 CMU 和 BMU 的拆解分析，先從 BMW I3 的兩個(gè)板子開始，討論下當(dāng)時(shí) S-Box 的功能定義，到未來的 BMS 板子的設(shè)計(jì)，這里還是有一些內(nèi)容可以仔細(xì)探討下。