堪比大众MEB,本特勒模块化平台BEDS 2.0主要特点

2019-05-30 22:56:54·  来源:汽车动力总成
 
平台化目前已经广泛应用在汽车厂商的研发生产过程中,降低车型开发成本与周期、提升产品开发效率是平台化开发的主要优势。随着汽车的电动化,由于电机驱动系统和电池布置与传统内燃机系统存在相当大的差异,专门用于电动车开发的平台便应
 
“平台化”目前已经广泛应用在汽车厂商的研发生产过程中,降低车型开发成本与周期、提升产品开发效率是平台化开发的主要优势。随着汽车的电动化,由于电机驱动系统和电池布置与传统内燃机系统存在相当大的差异,专门用于电动车开发的平台便应运而生,比如大家所熟知的大众MEB模块化平台、奔驰的EVA平台以及吉利的PMA平台等等。


在今年2019年的上海车展上,作为零部件供应商的本特勒则展出了其全新电动汽车驱动系统BEDS2.0,其一代产品曾在2017年上海车展全球首发。伴随提供整体的模块化平台,本特勒可以提供从概念到开始量产的整个系统工程和项目管理,实现从零部件、模块供应商向整车平台供应商的转变。在此不禁联想到大众向其他厂商开发MEB平台,也许这将是未来汽车行业发展的一个重要趋势。

本特勒的BEDS平台的主要特点是它适用于所有车辆级别,采用轻量化的模块化电气解决方案,集成电驱动系统(包括两驱车型和四驱车型),集成可扩展的电池模块、碰撞安全系统、热管理系统以及无线充电系统。

BEDS平台主要特点

轻量化铝制平台框架

平台选择全铝材料,包括柔性的结构框架、电池托盘以及碰撞管理系统,在保持所有碰撞功能的同时,确保重量与生产成本最优。其中关键部件采用铝挤压成型工艺,平台在X方向和Y方向进行拉伸或者缩短(抬高或降低),以确保适应不同级别的车型。本特勒只提供平台底座,车身结构仍然由OEM自己负责设计。

带碰撞管理系统和电池托盘的平台框架

碰撞管理系统

电池托盘的功能包括容纳电池模块,并保护这些模块免受机械损伤和环境影响,因此,电池托盘由内外防撞框架结构和盖板(plate)组成,盖板包括上下两部分,并在其中布置冷却系统。为保证电池托盘的泄漏密封性要求得到满足,电池托盘采用了先进的冷金属过渡焊接(CMT)技术,电池托盘与平台框架采用螺栓连接。


电池托盘结构

模块化电池组

锂离子电池的多样性对汽车电池的发展提出了新的挑战。到目前为止,还没有一种电池包型式被证明是主流。为了满足当前对里程和性能的要求,平台使用了75Ah圆柱形镍钴锰酸锂电池(NMC),主要是因为NMC的经济性和综合性能表现均比较好。

平台电池封装设计为102S-3P混合结构,电池组由34个模块,每个模块由9个电池包组成,由此组合产生的额定电压为372.3 V,电池组容量为92kwh,系统的总能量密度为153 Wh /公斤。电池系统可在5秒内提供326千瓦的峰值功率和136.5千瓦的连续功率。


模块化电驱动桥

平台底盘前后电驱动桥模块遵循一定的扩展原则,允许OEM单独集成电驱动系统,主要是根据性能需求进行选择。在B/C级别车型中,前悬采用麦弗逊悬架,后悬采用扭力梁悬架。对于D/E/F级别车型,前悬/后悬都采用多连杆独立悬架。(此处为采用欧洲市场汽车分级标准,B/C级对应中国的小型车和紧凑型车,D/E/F级对应中型以上)

热管理系统

平台配备了一个可扩展的热管理系统,其基本目的是保证高压(HV)电池、电力驱动单元(EDU)和所有其他电气部件的热保护。为此采用了三个独立的冷却回路:一个高温回路、一个低温回路和一个冷却回路。所有冷却系统高度集成化,确保电气部件的正常工作温度,使电池和电子设备的长寿命。

高温回路(用于EDU、充电电子和DC/DC转换器)的最大冷却水温度为65℃。低温电路能够将电池温度控制到最大45°C:通过高压加热器加热电池或者制冷装置。制冷装置是与第三回路相连,第三回路是一个冷却剂回路,其中包含冷却剂R1234yf,用于散热到环境中。系统可以为电池提供最大10kw,电驱动提供最大30kW的冷却能力。

锂离子电池模块温度控制所需的核心部件是水乙二醇冷却系统,电池冷却系统是为电池组快速充电(150千瓦)而设计的。它被集成在电池外壳中,设计为一个大表面的电池冷却板。特殊的电池冷却板设计,不仅起到保证电池组温度均衡的作用,也降低了平台的重量和高度。

E/E架构

平台的E/E架构也是可扩展的,允许在所有涉及的电气组件之间进行良好、安全的能量和信号分配。其核心是基于一个中央车辆电气系统的拓扑结构。


其中PDU(power distribute unit)控制能量分配,通过中央式的电气拓扑结构,EDU(电驱动单元)的可扩展性得以实现,比如每个轴上有两个EDU或者一个EDU。

VCU(Vehicle Control Unit )控制所有电子电器元件。车辆控制单元通过CAN总线集中控制充电、供电和热管理。VCU可适用于以下三种可能的充电方式:交流和直流充电以及无线充电。
E/E架构