动力电池PACK总成由哪些系统组成

　　在讲动力电池PACK制造技术之前，我们可以简单了解下，动力电池PACK总成由哪些系统组成，每个系统又由哪些零件组成?

　　目前，汽车用动力电池基本上由以下5个系统组成：

　　1)动力电池模块;

　　2)结构系统;

　　3)电气系统;

　　4)热管理系统;

　　5)BMS。

　　为了让大家更直观的了解电池PACK，以奥迪A3 Sportback-etron混合动力车的PACK为例。

　　因为新能源动力电池这个圈子太小，笔者自家的电池PACK就不要秀了。

　　因此，在产品开发前期，E-BOM中的零件层级就是按照上述几个系统分类的。

　　说到E-BOM，笔者简单讲解下E-BOM和M-BOM 两者的区别(很多工程师分不清)。

　　1)E-BOM ：Engineer-Bill of material 工程零件清单，主要是产品设计部门将总成做成爆炸图，且炸到零件的最小层级，然后将子零件进行分类后逐一编制零件号，最后形成的一张清单。

　　一般公司工程部都有专门的E-BOM工程师，因为产品零件由于各种原因(比如产品质量改进，VAVE等)，经常需要更改零件号，维护零件状态，并告知相关部门，因此需要专门的工程师来维护E-BOM。

　　2)M-BOM：Manufacture-Bill of material 制造零件清单，主要是制造部门根据现场的总成装配情况，确定需要哪些实物零件(参考E-BOM中的零件)，然后将实物零件进行汇总，形成的一张清单。

　　通常M-BOM由工艺工程师来负责编制，维护及更新。物流部门的物料拉动是根据M-BOM来拉动的。

　　M-BOM来源于E-BOM，但是不等同于E-BOM。

　　说到这，估计有的人还是有点懵。别急，笔者拿模组举个栗子之后，就清楚了。

　　总而言之，E-BOM关注的是产品设计结构中的零件，而M-BOM关注的是制造现场的实物。以上述模块系统为例，在E-BOM中其实是有4个零件，4个零件号，但是如果模块系统全部由模块供应商供应，那么在M-BOM中就只有1个总成零件，1个零件号。如果上述的CMU和螺栓均是在电池PACK工厂完成装配，那么PACK的M-BOM中就有3种零件，3个零件号。

　　不多扯了，有点跑题了。回到本文的正题。

　　1)动力电池模块系统

　　这个不用多说，如果把电池PACK比作一个人体，那么模块就是“心脏”，负责储存和释放能量，为汽车提供动力。

　　2)结构系统

　　结构系统主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成，可以看作是电池PACK的“骨骼”，起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护(防水防尘)的作用。

　　3)电气系统

　　电气系统主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。高压线束可以看作是电池PACK的“大动脉血管”，将动力电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中，低压线束则可以看作电池PACK的“神经网络”，实时传输检测信号和控制信号。

　　4)热管理系统

　　热管理系统主要有4类：风冷、水冷、液冷、相变材料。以水冷系统为例，热管理系统主要由冷却板，冷却水管、隔热垫和导热垫组成。热管理系统相当于是给电池PACK装了一个空调。

　　有的人会问，为什么电池需要热管理系统?其实很简单，因为电池充放电的过程实际上就是化学反应的过程，化学反应会释放大量的热量，需要将热量带走，让电池处于一个合理的工作温度范围内，以提高电池的寿命和可靠性。

　　5)BMS

　　BMS：Battery management system 电池管理系统，可以看作是电池的“大脑”。主要由CMU和BMU组成。

　　CMU ：Cell monitor Unit单体监控单元，负责测量电池的电压、电流和温度等参数，同时还有均衡等功能。(上图的模组图片右端的绿色电路板即CMU)。当CMU测量到这些数据后，将数据通过前面讲到的电池“神经网络”传送给BMU。

　　BMU：Battery management Unit电池管理单元。

　　负责评估CMU传送的数据，如果数据异常，则对电池进行保护，发出降低电流的要求，或者切断充放电通路，以避免电池超出许可的使用条件，同时还对电池的电量、温度进行管理。根据先前设计的控制策略，判断需要警示的参数和状态，并且将警示发给整车控制器，最终传达给驾驶人员。

　　顺带说下：

　　为什么Tesla短短几年就能站在新能源汽车行业的巅峰?其出身既非电池生产商，又不是传统汽车生产商。很大的原因就在于其强大的软件和电子工程团队开发的BMS。

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