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奔馳EQS的108kWh電池系統(tǒng)
2021-04-01 23:15:26· 來(lái)源：汽車電子設(shè)計(jì) 作者：朱玉龍
引 言最近奔馳發(fā)布了EQS的電池系統(tǒng)，這款奔馳的旗艦產(chǎn)品搭載了108kWh的電池系統(tǒng)，分了12個(gè)模塊來(lái)構(gòu)建（單個(gè)9kWh）。從成組的形式來(lái)看，這是戴姆勒首次采用方殼電
引 言
最近奔馳發(fā)布了EQS的電池系統(tǒng)，這款奔馳的旗艦產(chǎn)品搭載了108kWh的電池系統(tǒng)，分了12個(gè)模塊來(lái)構(gòu)建（單個(gè)9kWh）。從成組的形式來(lái)看，這是戴姆勒首次采用方殼電芯來(lái)構(gòu)建自己的產(chǎn)品，布局形式基本和大眾590設(shè)計(jì)很相似。我們可以根據(jù)現(xiàn)有的發(fā)布信息來(lái)對(duì)這款電池系統(tǒng)進(jìn)行一些比對(duì)。
01 EQS的電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)
這個(gè)電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很有趣，和我熟悉的一個(gè)設(shè)計(jì)很像。在電池凸臺(tái)上開(kāi)了三大（快充、后驅(qū)和前驅(qū)三個(gè)大電流的）和兩?。üβ孰娮雍颓跋蚩照{(diào)）的高壓電氣接口。
圖1 EQS電池概貌
如下圖所示，電氣接口的方式，是做了一個(gè)總成，類似Model 3一樣直接蓋上去，這里把電池管理系統(tǒng)，接觸器和高壓保護(hù)器件全部做成了一個(gè)長(zhǎng)條。
圖2 EQS的EE和配電
電池殼體的設(shè)計(jì)和總體來(lái)看，和奔馳之前的冷卻方式做了重大的技術(shù)變更。模組類似戴姆勒在590模組上擴(kuò)大了一圈，同樣的12個(gè)模組設(shè)計(jì)一個(gè)是83.4kWh，一個(gè)是108kWh。差異還是在電芯的寬度上。
圖3 EQS和ID4的12模組設(shè)計(jì)對(duì)比
兩個(gè)電池都是采用了NCM 811型電池，在模組設(shè)計(jì)中使用的防護(hù)也是相似的。不過(guò)和大眾的做法不一樣，這里采用單端出正負(fù)極的方式，如下圖所示，這里還有一個(gè)比較有趣的地方，是奔馳愿意每個(gè)模組配一個(gè)CMU，大眾是整包一共3個(gè)CMU直接安裝在殼體中間的槽里面，奔馳的工程師直接在魔族上做了內(nèi)嵌。
備注：EQS在長(zhǎng)度和寬度方面都要比MEB的更富裕，這也使得在大電量情況下，奔馳布置更容易
圖4 EQS采用的模組設(shè)計(jì)
這樣直接導(dǎo)致了兩邊模組布置的方向存在一定的差異性，如下圖所示，我做了一個(gè)示意圖。好處是方殼模組里面可以節(jié)約不用銅排把電連接引出到同一端，這里明顯偏向于方殼的模組設(shè)計(jì)。
備注：嚴(yán)格來(lái)說(shuō)EQS的模組也能用軟包來(lái)做，在能量密度的PK里面，可能軟包能帶來(lái)的能量沒(méi)有方殼多，所以奔馳的工程師為了EQS旗艦版的效果，偏向于方殼
圖5 兩個(gè)系統(tǒng)模組電連接的概要
EQS里面，和上一代電池不一樣的地方，也采取了大量熱隔離的措施，使用NCM811的電池，對(duì)于熱失控噴發(fā)的限制措施，使得奔馳比國(guó)內(nèi)版本的MEB在里面蓋的還要更厚實(shí)。模組上貼的，在電氣系統(tǒng)安裝結(jié)束以后，又額外在模組中間的空白處貼了隔熱材料，封了一道，如下圖所示。而且為了防止電芯熱失控出來(lái)的導(dǎo)電殘?jiān)茐纳厦骐姎饨Y(jié)緣，在高壓電氣端也加入了防火材料，蓋的嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的。
圖6 奔馳EQS的電池系統(tǒng)
02 小結(jié)
我覺(jué)得這次德系系統(tǒng)性的導(dǎo)入NCM811，也可能在熱失控方面遇到一些挑戰(zhàn)。2020-2021年這些車型，更多還是滿足5分鐘熱失控的要求，實(shí)際如果方殼做811在大量上以后不理想，隔熱的措施一方面要進(jìn)一步增加，到時(shí)候會(huì)不會(huì)退回到高電壓5系也不好說(shuō)。
最近奔馳發(fā)布了EQS的電池系統(tǒng)，這款奔馳的旗艦產(chǎn)品搭載了108kWh的電池系統(tǒng)，分了12個(gè)模塊來(lái)構(gòu)建（單個(gè)9kWh）。從成組的形式來(lái)看，這是戴姆勒首次采用方殼電芯來(lái)構(gòu)建自己的產(chǎn)品，布局形式基本和大眾590設(shè)計(jì)很相似。我們可以根據(jù)現(xiàn)有的發(fā)布信息來(lái)對(duì)這款電池系統(tǒng)進(jìn)行一些比對(duì)。
01 EQS的電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)
這個(gè)電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很有趣，和我熟悉的一個(gè)設(shè)計(jì)很像。在電池凸臺(tái)上開(kāi)了三大（快充、后驅(qū)和前驅(qū)三個(gè)大電流的）和兩?。üβ孰娮雍颓跋蚩照{(diào)）的高壓電氣接口。
圖1 EQS電池概貌
如下圖所示，電氣接口的方式，是做了一個(gè)總成，類似Model 3一樣直接蓋上去，這里把電池管理系統(tǒng)，接觸器和高壓保護(hù)器件全部做成了一個(gè)長(zhǎng)條。
圖2 EQS的EE和配電
電池殼體的設(shè)計(jì)和總體來(lái)看，和奔馳之前的冷卻方式做了重大的技術(shù)變更。模組類似戴姆勒在590模組上擴(kuò)大了一圈，同樣的12個(gè)模組設(shè)計(jì)一個(gè)是83.4kWh，一個(gè)是108kWh。差異還是在電芯的寬度上。
圖3 EQS和ID4的12模組設(shè)計(jì)對(duì)比
兩個(gè)電池都是采用了NCM 811型電池，在模組設(shè)計(jì)中使用的防護(hù)也是相似的。不過(guò)和大眾的做法不一樣，這里采用單端出正負(fù)極的方式，如下圖所示，這里還有一個(gè)比較有趣的地方，是奔馳愿意每個(gè)模組配一個(gè)CMU，大眾是整包一共3個(gè)CMU直接安裝在殼體中間的槽里面，奔馳的工程師直接在魔族上做了內(nèi)嵌。
備注：EQS在長(zhǎng)度和寬度方面都要比MEB的更富裕，這也使得在大電量情況下，奔馳布置更容易
圖4 EQS采用的模組設(shè)計(jì)
這樣直接導(dǎo)致了兩邊模組布置的方向存在一定的差異性，如下圖所示，我做了一個(gè)示意圖。好處是方殼模組里面可以節(jié)約不用銅排把電連接引出到同一端，這里明顯偏向于方殼的模組設(shè)計(jì)。
備注：嚴(yán)格來(lái)說(shuō)EQS的模組也能用軟包來(lái)做，在能量密度的PK里面，可能軟包能帶來(lái)的能量沒(méi)有方殼多，所以奔馳的工程師為了EQS旗艦版的效果，偏向于方殼
圖5 兩個(gè)系統(tǒng)模組電連接的概要
EQS里面，和上一代電池不一樣的地方，也采取了大量熱隔離的措施，使用NCM811的電池，對(duì)于熱失控噴發(fā)的限制措施，使得奔馳比國(guó)內(nèi)版本的MEB在里面蓋的還要更厚實(shí)。模組上貼的，在電氣系統(tǒng)安裝結(jié)束以后，又額外在模組中間的空白處貼了隔熱材料，封了一道，如下圖所示。而且為了防止電芯熱失控出來(lái)的導(dǎo)電殘?jiān)茐纳厦骐姎饨Y(jié)緣，在高壓電氣端也加入了防火材料，蓋的嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的。
圖6 奔馳EQS的電池系統(tǒng)
02 小結(jié)
我覺(jué)得這次德系系統(tǒng)性的導(dǎo)入NCM811，也可能在熱失控方面遇到一些挑戰(zhàn)。2020-2021年這些車型，更多還是滿足5分鐘熱失控的要求，實(shí)際如果方殼做811在大量上以后不理想，隔熱的措施一方面要進(jìn)一步增加，到時(shí)候會(huì)不會(huì)退回到高電壓5系也不好說(shuō)。
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