通用汽车有关Ultium电池系统设计
摘要
通用汽车ultium电池系统设计还是带着浓浓的美式风格，后续通用和本田都会用，在大型车上看到多一些，在小型车上可能不太合适。
本文就通用汽车有关ultium电池系统设计方面的一些内容给梳理一下，其实总结一下，这个电池系统主要有这么一些特点。
1）由于wbms无线电池管理系统导入带来的低压线束的简化，这个是最为直观的；
2）电池系统里面在模组之间用了很多根的钢的横梁（随着ctp的导入，这种设计可能越来越少），从结构上来看，这方面美国人是把抗打击性深入的写到了这个电池系统里面，虽然pack能量密度已经不再那么重要，但是客观上带来的重量增加也是不菲；
图1 ultium几乎是每个模组之间都有一根抵御挤压的梁
第一部分 电气方面的设计
其实通用从bev2的bolt到bev3，有几个重点的变化，再电气方面就是快充能力的要求提升。从之前的50-60kw级别拉高到150kw+甚至往800v的350kw提升，这个里面如何设计配电盒是很有意思的事情。
图2 bev2切换到bev3的两个配电设计
在bolt的设计里面，电池系统高压接口主要分出来obc车载充电机的部分还有大电流母线的部分，主要的分配功能由这个hpdp（整车高压分配盒）的部件承载。
图3 bolt的电气配电设计
从ultium的电池来看，它实现了电池系统在内部的部分配电处理，在考虑四驱的需求下，实现了前端盒后端同时出线，在后端配置了快充接口。
图4 ultium电池的前端出线和后端出线高压接口
在ultium的驱动系统里面，应该是把下一部分配电的部分集成进去了，所以在驱动器上面有个大盒子，如下图所示，一个高压母线输入，一方面连接到下面的逆变器和电机，一方面有三路高压接口输出（压缩机、ptc和功率obc部分）。也就是猜想在bolt基础上，取消了快充接口到配电盒的间接连接，直接往电池的接口上连，这个从高压线缆来看要缩短一些。
图5 ultium驱动系统的高压接口
在电池内部的母线连接方面，通用ultium电池的高压连接排和meb平台倒是很像的。
图6 ultium和meb的高压连接对比
第二部分 其他的内容
正好接着上面的图再写两句，由于模组集成水冷系统，这个电池系统里面就有很多的架起来的水冷管。我们可以对比下meb壳体集成水冷版和模组集成水冷的差异。最早奔驰是第一个采用模组内集成水冷系统的，我们看eqc在电池系统里面错综复杂的管路还历历在目，从系统的角度来看，这里的取舍，包括模组的水嘴+管路增加的成本和一个集成式水冷板的复杂度的差异。
备注：相对来说线束简单了，管理还是有些复杂，这对于自动化装配来看还是个挑战
图7 壳体集成水冷和模组集成水冷，对于pack内的管路的多寡有很大的差异
泄压阀的设计，还有整个通道内烟气的排气的设计，gm只是给了一个示意图，不过目前大家做的大同小异。这个电池系统最大的特点还是在无线bms，目前是只有gm推出来了。
小结：这个电池系统设计还是带着浓浓的美式风格，后续通用和本田都会用，在大型车上看到多一些，在小型车上可能不太合适。
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通用汽车ultium电池系统设计还是带着浓浓的美式风格，后续通用和本田都会用，在大型车上看到多一些，在小型车上可能不太合适。
本文就通用汽车有关ultium电池系统设计方面的一些内容给梳理一下，其实总结一下，这个电池系统主要有这么一些特点。
1）由于wbms无线电池管理系统导入带来的低压线束的简化，这个是最为直观的；
2）电池系统里面在模组之间用了很多根的钢的横梁（随着ctp的导入，这种设计可能越来越少），从结构上来看，这方面美国人是把抗打击性深入的写到了这个电池系统里面，虽然pack能量密度已经不再那么重要，但是客观上带来的重量增加也是不菲；
图1 ultium几乎是每个模组之间都有一根抵御挤压的梁
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图4 ultium电池的前端出线和后端出线高压接口
在ultium的驱动系统里面，应该是把下一部分配电的部分集成进去了，所以在驱动器上面有个大盒子，如下图所示，一个高压母线输入，一方面连接到下面的逆变器和电机，一方面有三路高压接口输出（压缩机、ptc和功率obc部分）。也就是猜想在bolt基础上，取消了快充接口到配电盒的间接连接，直接往电池的接口上连，这个从高压线缆来看要缩短一些。
图5 ultium驱动系统的高压接口
在电池内部的母线连接方面，通用ultium电池的高压连接排和meb平台倒是很像的。
图6 ultium和meb的高压连接对比
第二部分 其他的内容
正好接着上面的图再写两句，由于模组集成水冷系统，这个电池系统里面就有很多的架起来的水冷管。我们可以对比下meb壳体集成水冷版和模组集成水冷的差异。最早奔驰是第一个采用模组内集成水冷系统的，我们看eqc在电池系统里面错综复杂的管路还历历在目，从系统的角度来看，这里的取舍，包括模组的水嘴+管路增加的成本和一个集成式水冷板的复杂度的差异。
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图7 壳体集成水冷和模组集成水冷，对于pack内的管路的多寡有很大的差异
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