Ioniq 5所開啟的800V快充電池的競爭

在韓國BASTRO Power Station 的一段影片非常有趣，是韓國人把現代 Ioniq 5電池系統給拆開了，在Pack層級做一些展示。但這個影片沒法下載，我按照我解讀的方式來做一些整理，主要基於電氣方面的設計。

現代特意在宣傳過程中把所有的高壓銅排，連線線做了黑色化處理，顯得比較美觀；實際拆解時是橙色線纜，這個電池包整體的工程美感又降低了一些。

圖1 Ioniq 5 的電池系統設計

備註：我想認真地說一句，目前快充在國內的競爭已經進入白熱化的境地，也就是說如蜂巢所披露的這個Roadmap大機率是中國企業的進入圍繞快充電芯的競爭進度表。隨著電動汽車在高速公路去排隊充電，這種快充可以立竿見影的解決問題，是一種重要的秀肌肉的方式。

圖2對高壓的800V電氣設計影響很大

一、Ioniq5的電池設計

EMP平臺的配組方式，我們可以羅列一下，單個模組的電量為2.42 kWh，所以目前有3個版本可以配置：

1）58kWh 這是一個基礎的配置版本，24個模組，288個電芯

2）72.6kWh（450kg，161Wh/kg）這是30個模組配置，360 個電芯

圖3 在中間少加了兩個模組

3）77.4kWh，其中77.4kWh，384 個電芯

從EMP的設計來看，還是用的是模組設計的思路；從目前的設計走向來看，EMP可能會有一個快速的切換——從這種標準模組的方式切換到比較大模組的設計。

我覺得在電動汽車的設計中，有一個本質的問題，你要不要PDU？

PDU是什麼，其實本質是幫助電池系統分線的，如果只設計一個BDU，把電池作為一個管理所有高壓電氣源頭的輸出，那麼你就要在電池內部來分線，你沒有這個前提，PDU始終要存在的。把PDU乾沒了，是需要付出電池系統內部走線的代價的。

如下圖所示，這個BDU能看到：

1. 輸出的高壓聯結器一對正負極
2. 往前端輸送高壓連線的一對正負極
3. 連線電池直接電壓端的正負極
4. 輔助功率端的小電流高壓連線

備註：這個車由於要設計400V升800V的設計，快充接觸器全部給整合到了電驅系統裡面，所以這裡的PDU拆成了兩部分，電池系統幹一部分，電驅系統幹一部分

圖4 配電盒PDU要不要？

在這個電池包裡面，沒設計PDU，所以需要把BDU的前輸出透過高壓圓線輸出拉到前端（為了把這個圓線很好地固定住，還做了支撐的發泡棉），由於800V電壓比較搞，這裡採用了中間配置熔絲的設計（800V可能都需要Pyrofuse來切斷）。

圖5 800V Pack裡面的熔絲盒前輸出

二、BMS和CMU

在這個裡面，和大眾的做法一樣——800V對設計BMS的最大挑戰，是能不能做成集中式的，也就是說目前EMP裡面的192串的採集通道，是否能集中在一起做處理？從現有的800V設計方案中：

1. Taycan走的是完全分散式，儘量在模組內完成取樣
2. EMP走的是半分散式，韓國人在設計中一貫把溫度採集和電壓採集分別用線纜分開後連線到中間的分散式採集CMU上

如下圖所示，在這個包裡面，走得最不好看的就是這些電壓線纜和溫度線纜，從各個模組裡面連接出來然後彙總到中間的分散式CMU上。

圖6 模組取樣分電壓和溫度兩個線纜

我估計後面PPE平臺的CMU佈置大概也是類似的，要把800V的CMU全部做在一起難度有點大。

圖7 EMP和MEB的CMU的擺放位置

這個BMU的設計，也是走了高低壓分離的模式，大機率猜測在上述的BDU裡面集成了高壓採集的電路，這樣才能把這個BMU做的還這麼小，外面能看到這個BMU是沒有橘黃色高壓線輸入的。

圖8 這個800V電池系統的BMU的設計