摘要

通用汽車Ultium電池系統設計還是帶著濃濃的美式風格，后續通用和本田都會用，在大型車上看到多一些，在小型車上可能不太合適。

本文就通用汽車有關Ultium電池系統設計方面的一些內容給梳理一下，其實總結一下，這個電池系統主要有這么一些特點。

1）由于wBMS無線電池管理系統導入帶來的低壓線束的簡化，這個是最為直觀的；

2）電池系統里面在模組之間用了很多根的鋼的橫梁（隨著CTP的導入，這種設計可能越來越少），從結構上來看，這方面美國人是把抗打擊性深入的寫到了這個電池系統里面，雖然Pack能量密度已經不再那么重要，但是客觀上帶來的重量增加也是不菲；

圖1 Ultium幾乎是每個模組之間都有一根抵御擠壓的梁

第一部分 電氣方面的設計

其實通用從BEV2的Bolt到BEV3，有幾個重點的變化，再電氣方面就是快充能力的要求提升。從之前的50-60kW級別拉高到150kW+甚至往800V的350kW提升，這個里面如何設計配電盒是很有意思的事情。

圖2 BEV2切換到BEV3的兩個配電設計

在Bolt的設計里面，電池系統高壓接口主要分出來OBC車載充電機的部分還有大電流母線的部分，主要的分配功能由這個HPDP（整車高壓分配盒）的部件承載。

圖3 Bolt的電氣配電設計

從Ultium的電池來看，它實現了電池系統在內部的部分配電處理，在考慮四驅的需求下，實現了前端盒后端同時出線，在后端配置了快充接口。

圖4 Ultium電池的前端出線和后端出線高壓接口

在Ultium的驅動系統里面，應該是把下一部分配電的部分集成進去了，所以在驅動器上面有個大盒子，如下圖所示，一個高壓母線輸入，一方面連接到下面的逆變器和電機，一方面有三路高壓接口輸出（壓縮機、PTC和功率OBC部分）。也就是猜想在Bolt基礎上，取消了快充接口到配電盒的間接連接，直接往電池的接口上連，這個從高壓線纜來看要縮短一些。

圖5 Ultium驅動系統的高壓接口

在電池內部的母線連接方面，通用Ultium電池的高壓連接排和MEB平臺倒是很像的。

圖6 Ultium和MEB的高壓連接對比

第二部分 其他的內容

正好接著上面的圖再寫兩句，由于模組集成水冷系統，這個電池系統里面就有很多的架起來的水冷管。我們可以對比下MEB殼體集成水冷版和模組集成水冷的差異。最早奔馳是第一個采用模組內集成水冷系統的，我們看EQC在電池系統里面錯綜復雜的管路還歷歷在目，從系統的角度來看，這里的取舍，包括模組的水嘴+管路增加的成本和一個集成式水冷板的復雜度的差異。

備注：相對來說線束簡單了，管理還是有些復雜，這對于自動化裝配來看還是個挑戰

圖7 殼體集成水冷和模組集成水冷，對于Pack內的管路的多寡有很大的差異

泄壓閥的設計，還有整個通道內煙氣的排氣的設計，GM只是給了一個示意圖，不過目前大家做的大同小異。這個電池系統最大的特點還是在無線BMS，目前是只有GM推出來了。

小結：這個電池系統設計還是帶著濃濃的美式風格，后續通用和本田都會用，在大型車上看到多一些，在小型車上可能不太合適。

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