電動(dòng)汽車三大件分別是電池、電機(jī)和電控。到目前為止,電機(jī)技術(shù)已經(jīng)非常成熟,直流永磁電機(jī)、永磁同步電機(jī)已經(jīng)取代了異步電機(jī),成為電動(dòng)汽車的主流。很多人認(rèn)為電動(dòng)汽車最后一道技術(shù)門檻是電池,但在我國(guó),汽車制造商在制造新能源車時(shí),并沒有什么電池技術(shù)障礙是無法克服的。
通過比亞迪的電池、寧德時(shí)代的電池來看,與特斯拉采用的日本松下電池在性能上還是存在差異,松下電池是高成本堆出來的超高性能東西,這毋庸置疑的。要知道,特斯拉用的臺(tái)灣富田電機(jī)并不是很先進(jìn),在這個(gè)條件下,就需要強(qiáng)大的BMS系統(tǒng),也就是整個(gè)電動(dòng)汽車的核心,就像我們手機(jī)電量顯示的百分比例,其實(shí)就是手機(jī)里的BMS在工作的結(jié)果。特斯拉電池采用的是圓柱電池設(shè)計(jì),具有更好的散熱和安全性能,內(nèi)阻非常小,本身電耗比較低,電芯采用鎳鈷鋁材料,也能讓電池密度更強(qiáng)。
在汽車安全性能檢測(cè),要采集BMS系統(tǒng)的電池信息,直接“萬用表模式”車上測(cè)試電池電壓,那肯定是不準(zhǔn)的,這種在線電壓的粗略判斷,誤差極大,在線電壓不可能用在需要精準(zhǔn)測(cè)試的場(chǎng)合。而電池的活性根據(jù)不同溫度、不同釋放效率,充放電的效率都會(huì)有不同,南北的特斯拉車主會(huì)覺得同樣駕駛特斯拉,表現(xiàn)最明顯的是續(xù)航差異很大,這也就是電池活性決定的。
由此可見,BMS電池管理系統(tǒng)的技術(shù),除了電池本身以外,是更為復(fù)雜、更為核心的數(shù)據(jù)管理難題,而在電動(dòng)汽車安全性能檢測(cè)場(chǎng)景下,BMS相關(guān)的數(shù)據(jù)又是需要極多,那么,突破數(shù)據(jù)關(guān)卡,也是基于對(duì)BMS的理解,對(duì)CAN報(bào)文、電控系統(tǒng)熟悉的一個(gè)關(guān)鍵所在。
特斯拉的BMS電池管理系統(tǒng)的主板包括2個(gè)微處理器,一個(gè)是德州儀器的TMS570LS0432,封裝為L(zhǎng)QFP176,一個(gè)是飛思卡爾SPC5764CSMKU6,封裝為L(zhǎng)QFP100,副MCU TM570可以檢測(cè)主MCU SPC5764工作狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)其失效可獲取控制權(quán)限。之前速銳得EST527的OBD模塊在2013年就采用過這個(gè)技術(shù),主控MCU采用PIC,副控MCU采用M0架構(gòu)的芯片。硬件上的功能上:主MCU負(fù)責(zé)電流檢測(cè)、CAN通信等。副MCU負(fù)責(zé)高低邊驅(qū)動(dòng)、HVIL檢測(cè)、高壓、絕緣、CMC通信等。
特斯拉的電控系統(tǒng)采用“一主四從”的管理方式,有一個(gè)BMU中心,四條BMS系統(tǒng)線路分布其中,所有的電池電控系統(tǒng)都集成在Penthouse位置,這種高度集成的電控系統(tǒng)也是特斯拉引以為傲的特點(diǎn),BMS采用模塊化設(shè)計(jì),即使使用不同類型的電池,仍可適配良好,展現(xiàn)出高度的包容性。那么在CAN數(shù)據(jù),通過速銳得SPY3解碼匹配發(fā)現(xiàn),基本上可以直接從內(nèi)部CAN讀取一些電芯級(jí)別的數(shù)據(jù),包括車輛狀態(tài)中的停車、行駛、未充電、充電完成、異常、預(yù)留狀態(tài),新能源汽車SOC、車輛識(shí)別代號(hào)(VIN號(hào))、絕緣電阻值、車速、環(huán)境溫度、驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度、IGBI溫度、加速踏板位置、制動(dòng)踏板位置。
還有BMS中的單體電池電壓最高值、最高電壓電池子系統(tǒng)號(hào)、最高電壓電池單體代號(hào)、單體電壓最低值、最低電壓電池子系統(tǒng)號(hào)、最低電壓電池單體代號(hào)、電池組溫度最高值、最高溫度子系統(tǒng)號(hào)、電池組溫度最低值、最低溫度子系統(tǒng)號(hào)、最低溫度探針單體代號(hào)、單體電池總數(shù)、單體電池包總數(shù)、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)母線電壓、電機(jī)母線電流、驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率、電機(jī)控制器輸入電壓、電池報(bào)警信息、電機(jī)報(bào)警信息、電控報(bào)警信息,驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓和電流、驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)。
其實(shí),也有不用SPY3的朋友獲取過這些CAN報(bào)文及BMS信息,只是從邏輯和DBC控制策略上,略有差距,有的只能做到只知其表,不知其源,想要做更高級(jí)的事,可能就會(huì)捉襟見肘了。特斯拉總線上,每秒產(chǎn)生2700幀數(shù),包括了300多個(gè)CANID,DBC控制策略中能解碼匹配120多個(gè)CANID,對(duì)應(yīng)的大概是2000個(gè)信號(hào)。
要注意的是,特斯拉在車載總線中引入了以太網(wǎng),所以特斯拉汽車網(wǎng)關(guān)還負(fù)責(zé)以太網(wǎng)與CAN總線之間的數(shù)據(jù)過濾和轉(zhuǎn)發(fā)。
以上。