通用Ultium电池上的无线电池管理系统会带来哪些变化？

引

言

其实在2018年的时候，就知道通用在BEV3的开发中抛弃了Bolt里面集中式的电池BMS管理架构，从2020年的这个节点（量产前1年），通用汽车宣布在业内首次把无线电池管理系统放在在Ultium电池（这不是仅仅量产这么简单，投资了这么多钱的平台），所有基于Ultium电池打造的通用汽车电动车都将标配无线电池管理系统。这对这个行业的影响还是比较大的。

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无线电池管理的设计优势

通用这次直接是和Analog Devices, Inc进行联合开发，从系统角度来看，目前通用有基于软包、方壳电池两种模组设计，而且整个产品线覆盖多个品牌以及从皮卡到性能车的多个细分市场，对比下iX3和Ultium电池，整个线束布局根本看不到采样线等。我们可以看到Ultium虽然采用类似590模组的设计，但是有很大的区别：

1）不管是和集中式的iX3、还是和MEB的半分布式的相比，整个模组上去基本看不到线，基本形成了全覆盖

2）两个模组的上盖采用一体化的设计，从上面来看，整包几乎看不到任何线束和高压铜排，特别是中间连接处，对比来看就是真正达到我们想要的，装上去模组固定拧下螺丝就可以了，这里通用没有展示模组之间的处理过程，按照这个设计，可能直接上快插就可以，反正整体模组都是有遮盖的

图1 集中式电池管理系统iX3和无线电池管理系统下的布线设计对比

图2 半分布实MEB PK 无线管理系统的布线设计对比

3）无线 BMS的最大的好处，还是每个电池模块之间不再有传输的通信线了，可以这样理解配置了专门的管理系统以后，单个模组都能拿出来直接做全生命周期管理都可以获得监控和管理 如果在芯片架构上，能够做一些信息存储，也就是可以把电池管理系统的使用情况往回达到模块里面，那样等于电池模块里面就有一个电池记录器，一方面可以把温度、电压往外发，一方面记录每次使用的时间和信息情况，每个模组都可以拆开来单独使用，不考虑重新配置电池管理，换言之这种方式能更好的支持车电分离。电池不适合车用，直接读取和配置即可，通过无线收发器就可以。

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ADI的方案

在通用宣布以前，ADI就一家开始宣传自己的方案是在之前这套东西，当然由于没有车企官宣背书，而且目前分布式、半分布式、集中式大家都在用，无线电池管理是分布式演变的一个变种。

图3 ADI的全架构

这块其实不少企业都在尝试，最早和方武他们开发的是一个分支方向，而ADI是基于IEEE 802.15.4 2.4GHz的方案。根据我们之前的信息了解，这是基于SmartMesh嵌入式无线网路在工业物联网（IoT）应用中经过了现场验证，通过路径和频率分集来实现冗余。对于汽车的恶劣环境下的可靠性，从厂家来看似乎很好，较早之前在BMW i3 车型中整合了LTC6811电池组监控器和ADI SmartMesh网路技术做了一些尝试。

图4 ADI的无线电池管理架构

小结：从2年前来看确实有点超前，但是从2020年来看，随着车电分离还有不同领域应用的灵活性来看，这种方案有GM带头，大家也要跟着看看吧，万一真大规模推广，带来的变化确实挺大的