雷老板在發(fā)布會(huì)上激情的講電池技術(shù)，小米SU7 Max版本整體采用寧德時(shí)代的麒麟電池，具備871V的電壓平臺(tái)以及101kWh的容量，采用電池倒置技術(shù)以及非常牛逼的各種散熱技術(shù)，保障足夠安全。以上是你在發(fā)布會(huì)上你能看到的東西，我今天想寫的是在發(fā)布會(huì)上看不到的東西。

一、小米的BMS所管理的對(duì)象

用198串的連接方式，在電池包內(nèi)部剛好分成6列33排，并且比較突破常規(guī)的將OBC/DCDC放到了電池包內(nèi)部。整個(gè)高壓系統(tǒng)框圖如下：

能夠看到電池管理系統(tǒng)的對(duì)象包括如下幾個(gè)部分：

1、198個(gè)電池的電壓檢測(cè)和溫度檢測(cè)以及電池均衡；2、電池包的母線電流檢測(cè)，為滿足功能安全要求，主正采用分流器的方案，主負(fù)采用hall電流傳感器；

3、繼電器的控制，包括主正、主負(fù)繼電器，快充正、負(fù)繼電器，預(yù)充繼電器

4、在碰撞或者其他緊急異常情況下能夠快速斷開的Pyro fuse

5、電池包內(nèi)部的繼電器狀態(tài)檢測(cè)、絕緣檢測(cè)

二、小米汽車的電池管理系統(tǒng)

小米的麒麟電池采用寧德時(shí)代所提供的整包，內(nèi)部的BMS也是由CATL所設(shè)計(jì)。整個(gè)電池管理系統(tǒng)分為主板和3個(gè)從板。每塊從板采集66個(gè)電芯，剛好是2列電池并排的數(shù)量，每2列電池共用一個(gè)從板。實(shí)物圖如下，但是看的很不清楚，于是我花了半小時(shí)用Visio畫了出來，放大一點(diǎn)看的話還是非常清晰的。整體采用一主三從的方式進(jìn)行搭配。

主板采用TC387的主芯片方案，橋接芯片為BQ79600。主要資源還包括Pyro Fuse的點(diǎn)爆芯片，使用的是ST的L9678；電源芯片則是采用NXP的FS6503，雖然內(nèi)部集成了CAN收發(fā)器，但是看板上電路，應(yīng)該沒有使用，而是使用了支持指定幀喚醒的TJA1145；繼電器驅(qū)動(dòng)則是用了3片BTS7120，3片VNL5050，看這個(gè)搭配應(yīng)該是最多支持6路繼電器驅(qū)動(dòng)，至于多的那1片VNLD5300，感覺可能是類似緊急下電或者碰撞之類的冗余硬線信號(hào)；通訊上則是除了使用1個(gè)TJA1145，還額外使用了1個(gè)TCAN1051，1個(gè)TJA1021，猜測(cè)應(yīng)該是電池包內(nèi)部的壓力傳感器和電流傳感器的通訊。絕緣檢測(cè)和高壓采樣則是用了非常典型的ADBMS2950芯片，這個(gè)芯片之前是寫過一次的。有點(diǎn)特別的是隔離芯片用了國產(chǎn)納芯微的NSi8241，把以往用的最多的TI的芯片給頂了下去。

從板則是使用了5片BQ79616，理論上最多支持80個(gè)通道的電池采樣功能，以及5個(gè)bus bar的采樣。對(duì)于每個(gè)從板分配的66個(gè)電芯采樣淶水來說，簡(jiǎn)直是綽綽有余，所以仔細(xì)看板上電路，在板上第一個(gè)和最后一個(gè)AFE的通道分配上，焊接了一些0Ω的電阻來短接掉一部分采樣通道。

還有一個(gè)組成部分就是壓力傳感器，這玩意的初衷是，當(dāng)電池包還沒發(fā)生熱失控，但內(nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)較高溫升，引起電池包內(nèi)部壓力增大的時(shí)候，我通過壓力傳感器就能提前監(jiān)控到這個(gè)問題。壓力傳感器結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，采用了一個(gè)MCU+一個(gè)MLX90817的壓力傳感器，再搭配一個(gè)CAN收發(fā)器跟電池管理系統(tǒng)主板通訊。

三、電池內(nèi)部工藝的優(yōu)化方案

電池模組的接線最早就是把線直接焊接到電池的極柱上去，然后把線引出來連接到一個(gè)對(duì)插的接插件上去，這個(gè)接插件再去跟BMS采集從板相連，這個(gè)方案在早期的電動(dòng)車?yán)锩鎽?yīng)該是用非常多。當(dāng)然估計(jì)當(dāng)時(shí)的人也是付出了比較慘重的代價(jià)，因?yàn)榫€束太容易做錯(cuò)了，就算我們自己在實(shí)驗(yàn)室做測(cè)試，也經(jīng)常做錯(cuò)線燒壞板子，所以當(dāng)時(shí)對(duì)于電池包的首次上電，大家都是膽戰(zhàn)心驚，因?yàn)闊龎陌遄邮滦?，燒壞了電池就麻煩了，尤其是早些年電池那么的貴。

再后來就有一些用PCB板來跟線束做連接，這樣的話大大減少了線束做錯(cuò)帶來的麻煩，畢竟線是固定的，焊接點(diǎn)位也是固定的，但問題也很明顯，就是電池模組的平整度和強(qiáng)烈的車內(nèi)震動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致板子斷裂，或者焊接在板子上的NTC電阻出現(xiàn)脫焊，動(dòng)不動(dòng)就導(dǎo)致BMS檢測(cè)到的NTC電阻無窮大。

同一時(shí)期，還有將電路直接做在板子上的方案，基本上也避免了線束做錯(cuò)的問題，但是同樣對(duì)模組的平整度和震動(dòng)的要求就很高了。

再往后，就有方案把硬的PCB板子做成軟的FPC電路板，但是在FPC的一頭還是弄了一個(gè)硬的PCB，生產(chǎn)工藝就是軟硬結(jié)合，之所以用軟硬結(jié)合，是因?yàn)樾枰谟驳腜CB上焊接上連接器，再通過轉(zhuǎn)接線束去跟電池管理系統(tǒng)的采集板相連。

至于現(xiàn)在，我就覺得更厲害了，直接FPC跟接插件相連接，連接器采用刺穿工藝或者壓接工藝跟FPC進(jìn)行連接。直接一步到位，把所有的線束全部干掉，本來一個(gè)電池包內(nèi)會(huì)有100m左右的線束，一直搞到現(xiàn)在，線束長度應(yīng)該是縮短到5m以內(nèi)了，不僅降本，減重的成果簡(jiǎn)直牛逼到極限。至于即將來到的未來，我了解到馬上要將FPC換成FFC了，聽說是相比于FPC，F(xiàn)FC的成本還要再繼續(xù)下降30%。相當(dāng)于假設(shè)原來100塊錢的線束成本，現(xiàn)在只要10塊錢了，我覺得已經(jīng)很便宜了，但優(yōu)秀的電池工程師們覺得還是不夠，還要降到7塊錢。但是我沒見過FFC，等我看到之后再補(bǔ)充一下文章來繼續(xù)深入的講講BMS。

總結(jié)

總的來說小米的BMS還是屬于比較常規(guī)的架構(gòu)和方案，只是對(duì)于電池包的設(shè)計(jì)，采用FPC和壓接連接器的方式，大大減少電池包內(nèi)部線束使用數(shù)量。再通過緊湊的繼電器盒子設(shè)計(jì)，把整個(gè)電池包的能量密度堆的極高。最近這幾年電池包和BMS的很多創(chuàng)新都是在結(jié)構(gòu)上和材料上進(jìn)行的，降低成本的同時(shí)，也極大地提升了電池包的安全性。