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奔驰的电池系统发展,从第一代eVito讲起

发布时间:2021-08-09 发布时间:
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在做电池和构建电池系统这件事情上,基本走了一条路只能往前走,要转方向就有点难。现在来看,奔驰的工程师走了一条特别的路,主要走的是包级并联的架构。这里的三条路:


1)先并后串:以特斯拉为代表,利用圆柱小电池的特性,在单个容量上增加获取高容量

 

2)先串成模组,模组并联之后再串联:这条路线试下来,可能走的人少了


3)先做成 Pack 再并联:这条路其实在储能里面使用比较普遍,最大的特点就是其独立性,可以按照分立的支路去设计


1)第一代 eVito
奔驰的第 1 款纯电动车型为 eVito,是 2017 年之前发布的,那时候奔驰手头上只有 PHEV 的电池系统,因此就地取材。主要使用了三个 13.5kWh 的 PHEV 电池进行并联,这台车的续航里程只有 150 公里

 

 

在这个商用车的方案里面,原有的 Pack 就形成一个 module,通过一个 PDU 进行并联操作就形成了一个方案

 

 

备注:这个时候,EQ 系列应该还在开发阶段

 

 

由于实际的使用限制,在 2018 年亚马逊正购买 100 辆梅赛德斯 - 奔驰纯电动 eVito 车辆用来取代传统的汽油车运送包裹,后来自己投资了 Rivian 做货车了


2)第一代(第二款) eSprinter 

 

 

在 2018 年的时候,奔驰更新和发布的电动车商务车 eSprinter ,今年开始生产,这个车的电池有两种配置 41 kWh 和 55 kWh,对应的续航分别为 115 km 和 150 km,这车基本沿用了之前的设计,55kWh 的版本还可以增加一个 Pack,形成了四 Pack 并联系统,反正可以塞进去,再加一个也无妨。我们可以看到这种以独立性的 Pack 为单位,借用的方式,有局限性,但是也是启发了奔驰的工程师的设计思路,并联做过了很多的实验,也有相应的故障隔离策略


3)第二代 EQV

 

 

在今年的法兰克福车展上,奔驰 EQ 系列的第二款量产车,奔驰纯电动 EQV 正式亮相。这款车也是在商务车 MPV 的基础上来打造,与 EQ 系列车型共享 eATS 动力总成,电动机最大功率 150kW,极速为 160km/h。续航方面续航里程提高到 405km。这款车的电池系统,要比 EQC 的电池大一些,100kWh(90kWh 可用)。


法兰克福车展上没有这款车的电池系统出现,由于和 EQ 系列同出一门,在布置上根据 EQC 电池的特点可以做一些推断


从空间上来看,可以把这块高的部分进行处理,往 X 的方向推展

 

 

从模组结构来看,还是保持之前的并联结构,由于需要更多的电量,之前 2P96S 的模式,可以把串数进一步提高


我是这么初步做折算的,由于单个模组最小的是 2P24S,所以增加以后变为了 2P120S2P

 

 

这是两个计算的情况,因此如果按照最高电压来看,这台车的耐压可真不低,需要考虑上限电压的问题

 


我们也可以仔细对比这一系列的发展,是建立在之前 Pack 并联的考虑之上,然后一路可以实现比较好的控制模式,一定程度上实现 Fail Operation,通过两个支路隔离问题。从电流来看,也可以在现有的基础上实现 350A 左右的电流,算是比较好的大电流策略,往上可以进一步升级到 500A 左右,这个和 tesla 是殊途同归的,一个是在电芯层面分流,一个是在 Pack 上分电流,不能让电流太大以至于里面的电连接撑不住。


小结:技术路线的问题,企业随着自己的选择,比较容易在一个支路上越走越深,一路选择软包为主的奔驰选择长模组设计,选择这个路线也是无可厚非的



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