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前段時間向公眾號“汽車ECU開發(fā)”運營的吳飛兄弟要了奧迪E-tron的一些資料，涉及的比較細，我覺得可以整理下供大家參考。總體的感受是：
- 奧迪在一個電池包里面用了太多的MCU、CAN收發(fā)器了，在芯片供應充分的情況下沒問題，但在芯片緊缺的時候，要湊齊15個MCU、14個SBC和16+以上的CAN收發(fā)器才能讓這個電池包工作起來，困難被放大了；
- 奧迪在電池的使用策略方面，還是相對保守的，這也使得安全系數(shù)更高——直接告訴用戶總電量95kwh，但出于安全的目的只開放83.6kwh的可用電量，其他12%被封存起來；
- 熔絲和繼電器的配組，是將充電和放電分開，這樣有利于處理不同狀態(tài)下的短路，可以比較好地進行匹配；特別是在大電流充電下，熔絲規(guī)格可以選擇調整搭配。
接下來展開說一下，供各位讀者參考。
一、奧迪自己定義的一些內容
（1）為什么可用電池能量的比例這么低？
奧迪的幾個電池系統(tǒng)都有這個問題，如下圖所示95kWh的電池，可用能量83.6kWh，這個和我們國內的可用能量比例的差異還挺大。
備注：E-tron后續(xù)升級有一個110kWh的電池包
表1 奧迪的電池系統(tǒng)1AX2
實際在這份材料的定義中，是這么分配83.6kWh的——在德國的工程師來看，4%的上限和8%的下限，相當于有12%的電量是沒辦法使用的（對應11.4kWh的能量）。下面這張圖可以看出，在8%的SOC狀態(tài)下對駕駛者直接顯示0%，而96%則直接對應100%。
圖1 奧迪的SOC使用策略
（2）BDU的內部結構
這個BDU的設計結構圖如下所示，主要包含后驅、前驅、快充和輔助配電等幾個主要的接口。
圖2 奧迪BDU的設計
根據(jù)這里的數(shù)據(jù)，我們能看到以下信息：
- 預充電阻為15歐；
- 一共配置了5個直流接觸器，一對快充接觸器和一對主正主負和PCC的預充接觸器；
- 熔絲的配置，是快充Fuse和快充基礎一起進行匹配；前驅和后驅分別和MCP和MCN主正和主負進行匹配，這樣可以在快充和驅動短路的時候有針對性的設計熔斷時間；
- 考慮到充電器和其他小熔絲熔斷的可能性比較高，單獨做了個BJB 的Fuse Box；
圖3 奧迪BDU的結構圖的情況
二、電池管理系統(tǒng)的構成
圖4 奧迪的電池管理系統(tǒng)總體功能構成
在這里有好幾塊板子：
- 電池管理（由Marquardt和Dräxlmaier提供）：我習慣叫BMU，奧迪的叫法是BMC，放在電池包外。
根據(jù)拆解信息來看，主芯片MCU為SPC5746，電源芯片為SBC MCZ33905（含一路CAN和一路LIN），兩路外CAN收發(fā)器為TJA1051。2路高邊輸出的芯片為ST VN5E160S。BMU里面還保留了一個TI的MSP430G223
- 采樣管理：我習慣叫CMU，功能如下，1托3并且使用CAN總線，這個習慣一直延續(xù)到MEB的設計中。在這里的均衡策略，是需要電池在30%的SOC狀態(tài)下才能允許，并且在電池壓差在1%的時候開始均衡
根據(jù)拆解信息來看，AFE的芯片采用的是MC33771，單片機采用了SPC5602D，供電采用了NXP的UJA1164，和AFE的隔離采用的是變壓器MU1228NL，AFE的狀態(tài)檢測通過管夠ACPL K49L進行輸出。
- BJB電池高壓管理（由Draxlmaier提供的）：主要的目的是管理高壓接觸器，并且每隔30s進行絕緣檢查
根據(jù)拆解信息來看，它的供電芯片為SBC MC33908（繼承了CAN收發(fā)器），主芯片MCU為MPC5744P。繼電器驅動采用高邊開關ST VND5160 和低邊開關ST ND7NV04。
做絕緣檢測采用的是ADC (Microchip 的MCP3911)，做高壓檢測采用了LM2903進行采樣，內網的數(shù)據(jù)收發(fā)采用了TJA1042收發(fā)器。
小結：
在這里我們可以做個簡單的加法：不算CVA的shunt，一共用了15個MCU芯片，14個SBC芯片，還有一堆CAN收發(fā)器。對分布式通信系統(tǒng)而言，一臺電動汽車的電池包系統(tǒng)對于MCU的消耗，基本夠一臺簡單的傳統(tǒng)車的使用了。
這也能從另一個側面反映出，在芯片短缺方面，國內的狀況比國外稍微好一點的情況。從總線和硬件技術架構里面，國內外的技術路線還是有差異的。
