【導讀】各種電池結構都有其固有的優缺點。汽車OEM廠商需要分析并確定哪種架構更適合自己的生產模式，同時保持系統價格競爭力。使用兩個獨立的400V電池是解決這一挑戰的創新性解決方案。
兩塊400V的電池在充電時可以串聯 (總共800V)，減少充電時間，而在驅動時可以并聯(400V)。從而保證標準的大容量400V傳動系統部件 (如逆變器和車載充電器) 在使用時，其容量和范圍不受影響。
圖1：使用TPL的800V HVBMS架構
這種方法允許快速充電和復用現有的400V解決方案，對于設計人員兩全其美。成本在掌控之中，而充電速度更快將帶來巨大的競爭優勢，更能吸引消費者。
圖2：xEV動力的關鍵系統
上圖顯示了電動汽車動力的關鍵系統。圖中為主高壓 (HV) 電池及其管理系統。低電壓(LV) 側為鉛酸電池或鋰電池，電壓通常為12~14V，可以提供車內照明、門鎖、導航和駕駛輔助系統所需的較低電壓。12V電池還可作為備用電源，在主高壓電池無法供電的情況下接管關鍵安全功能，如轉向。
任何解決方案都有不可妥協的標準，無論成本高低。汽車必須具備功能安全性，無論在哪里出售，都必須符合所有相關安全和環保法規。此外，汽車還需要提供消費者心儀的功能和優勢，這就意味著汽車必須具有足夠的續航能力、性能和舒適度以及時尚感。
滿足設計要求同時，如何降低成本？
首先應查看其物料清單 (BOM) 上的組件。看看物料清單是否最簡化？是否可以使用成本更低、集成度更高的替代產品替換某個組件？替換某個組件是否會帶來其他方面的好處，例如利用處理器或片上系統 (SoC) 減少所需外部部件數量?
例如，模擬前端 (AFE) 是電池管理系統 (BMS) 的重要組成部分，不僅能從電池單元獲取數據，還能對所得數據進行數字化和調節。通過使用高度集成的AFE (如恩智浦MC33775A，14通道的電池單元控制器)，可以減少所需的電纜數量，降低BOM的成本并削減整體系統成本。
然后，設計人員可以考慮生產和制造過程。能否選擇可以自動化組裝的組件來降低成本？
此外，通過可跨多種車型復用和擴展的模塊化設計，是否可以節約成本？這種方法現在非常普遍，用統一的汽車平臺支持各種車型。也就是說，汽車廠商不僅可以為消費者提供多種選擇，還不會造成開發成本激增，甚至還能從組件成本的規模經濟中受益。例如，大眾汽車將恩智浦的BMS系統引入其MEB平臺，大大降低了該系統在多款車型上的推廣難度，大眾計劃在2029年之前向市場推出多達75款全電動汽車，采用BMS系統將帶來很大的優勢。
圖3：恩智浦汽車充電方案示意
深入了解BMS
BMS將從電池收集分析數據，以確定電池的SoC和健康狀態 (SoH)。BMS可以使用這些數據來管理電池以獲得高性能、高續航和高使用壽命，還可以診斷任何問題。
在這篇文章中，我們研究了設計人員如何降低電動汽車的成本，特別是與BMS相關的組件成本。雖然這些一般原則適用于各種電動汽車，但在轉向800V架構時可能尤為重要，因為采用800V架構可能組件成本更高，部件替代來源更少。
（本文作者為恩智浦BMS應用團隊首席功能安全架構師Emiliano Mediavilla Pons和恩智浦BMS營銷團隊的產品經理Konrad Lorentz）
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