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奔驰48V电池拆解

2020/07/27
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本周结合电池拆解来做上下两期这个电池拆解的部分,上篇是整体结构和模组,下篇是 48V 电子电气和对外的连接。今年一个突出的特点是 48V 系统在欧洲导入速度加速,这个是除了新能源汽车以外需要追踪的一部分。

01. 奔驰的 48V 电池

如下图所示,48V 的布置位置比较灵活,一种方式是布置在后舱里面,和 12V 电池在一起;还有一种方式在副驾驶的座椅下方,如下两个图所示:

图 1 电池的布置位置 

 

图 2 电池的布置位置 2 

奔驰 48V 电池的布置位置和基本概况由 12 个锂离子电池组成,容量 20Ah,总能量约为 1 kWh,电芯电压 3.68V(SOC 50%时),重量约 12.6kg。这个电池采用的是液冷的方案,电池管理主要的功能包括监测和发送测得的电压,电流和温度值。

图 3 奔驰 48V 电池模组和 Pack 概览

如下图所示,是 48V 电池的接口图,连接器包括 48V +,接地、12V 接口等。

图 4 奔驰 48V 电池接口图 

02.48V 电池系统拆解

这个是整体的结构图,DCDC 和电池模组的侧面共同使用一组冷却流道,BMS 分为管理板和功率板(这个在明天进行分析)。 

图 5 奔驰 48V 电池的爆炸图

由于有了这个拆解视频,我们把具体的各个部件的情况来仔细看一下: 1) 电池模组和电芯 如下图所示,这个里面 BMS、模组、冷却系统和 DCDC 是完全整合在一起的。 

图 6 高度整合的装置 

48V 模组的结构,就是类似于我们之前看到的比较经典的 PHEV 模组结构形式,通过激光焊接把 Tab 和 Busbar 连接,然后通过 FPC 进行采样连接。 

图 7 48V 模组结构 

图 8 去除 FPC 之后的表面 

这里采用了两个 battery tab 对折之后进行直接焊接,采用 3 道焊接焊缝进行处理,下图是把电芯掰开以后的图像。 

图 9 电芯的 Tab 焊接连接 

如下图所示,这个 48V 软包模组的结构形式其实和我们看到的 PHEV 软包单端出 Tab 的方式模组设计非常相似。

图 10 电芯盒装结构 

如下图所示,这里的结构和我们见到的 2017 年的主流设计是一样的。 

图 11 电芯盒里面的泡棉

我们明天重点关注下这里的设计,有关于电池管理集中式的 48V 功率板和管理板。 

图 12 48V 电池功率板 

 

图 13 48V 电池管理板 

小结:48V 系统,其实从 BSG 到 ISG,电池电量最小 0.5kwh,往上走到 1kwh,随着进入 P2 48V 的阶段,电量需要进一步提升 2kwh。整体的模组结构其实很像是在 PHEV 结构上进一步优化。

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笔者 朱玉龙,一名汽车行业的工程师,2008年入行,做的是让人看不透的新能源汽车行业。我学的是测试和电路,从汽车电子硬件开始起步,现在在做子系统和产品方面的工作。汽车产业虽然已经被人视为夕阳产业,不过我相信未来衣食住行中的行,汽车仍是实现个人自由的不二工具,愿在汽车电子电气的工程方面耕耘和努力,更愿与同行和感兴趣的朋友分享见解。