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  • 速銳得解碼匹配特斯拉電動汽車安全性能檢測車架號及BMS電池數據

    2023-10-23 12:23:02 劉國瓊

    電動汽車三大件分別是電池、電機和電控。到目前為止,電機技術已經非常成熟,直流永磁電機、永磁同步電機已經取代了異步電機,成為電動汽車的主流。很多人認為電動汽車最后一道技術門檻是電池,但在我國,汽車制造商在制造新能源車時,并沒有什么電池技術障礙是無法克服的。

    通過比亞迪的電池、寧德時代的電池來看,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,特斯拉用的臺灣富田電機并不是很先進,在這個條件下,就需要強大的BMS系統,也就是整個電動汽車的核心,就像我們手機電量顯示的百分比例,其實就是手機里的BMS在工作的結果。特斯拉電池采用的是圓柱電池設計,具有更好的散熱和安全性能,內阻非常小,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。

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    在汽車安全性能檢測,要采集BMS系統的電池信息,直接“萬用表模式”車上測試電池電壓,那肯定是不準的,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測試的場合。而電池的活性根據不同溫度、不同釋放效率,充放電的效率都會有不同,南北的特斯拉車主會覺得同樣駕駛特斯拉,表現最明顯的是續航差異很大,這也就是電池活性決定的。

    由此可見,BMS電池管理系統的技術,除了電池本身以外,是更為復雜、更為核心的數據管理難題,而在電動汽車安全性能檢測場景下,BMS相關的數據又是需要極多,那么,突破數據關卡,也是基于對BMS的理解,對CAN報文、電控系統熟悉的一個關鍵所在。

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    特斯拉的BMS電池管理系統的主板包括2個微處理器,一個是德州儀器的TMS570LS0432,封裝為LQFP176,一個是飛思卡爾SPC5764CSMKU6,封裝為LQFP100,副MCU TM570可以檢測主MCU SPC5764工作狀態,一旦發現其失效可獲取控制權限。之前速銳得EST527的OBD模塊在2013年就采用過這個技術,主控MCU采用PIC,副控MCU采用M0架構的芯片。硬件上的功能上:主MCU負責電流檢測、CAN通信等。副MCU負責高低邊驅動、HVIL檢測、高壓、絕緣、CMC通信等。

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    特斯拉的電控系統采用“一主四從”的管理方式,有一個BMU中心,四條BMS系統線路分布其中,所有的電池電控系統都集成在Penthouse位置,這種高度集成的電控系統也是特斯拉引以為傲的特點,BMS采用模塊化設計,即使使用不同類型的電池,仍可適配良好,展現出高度的包容性。那么在CAN數據,通過速銳得SPY3解碼匹配發現,基本上可以直接從內部CAN讀取一些電芯級別的數據,包括車輛狀態中的停車、行駛、未充電、充電完成、異常、預留狀態,新能源汽車SOC、車輛識別代號(VIN號)、絕緣電阻值、車速、環境溫度、驅動電機溫度、IGBI溫度、加速踏板位置、制動踏板位置。

    還有BMS中的單體電池電壓最高值、最高電壓電池子系統號、最高電壓電池單體代號、單體電壓最低值、最低電壓電池子系統號、最低電壓電池單體代號、電池組溫度最高值、最高溫度子系統號、電池組溫度最低值、最低溫度子系統號、最低溫度探針單體代號、單體電池總數、單體電池包總數、電機轉矩、電機轉速、電機母線電壓、電機母線電流、驅動電機功率、電機控制器輸入電壓、電池報警信息、電機報警信息、電控報警信息,驅動電機電壓和電流、驅動電機狀態。

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    其實,也有不用SPY3的朋友獲取過這些CAN報文及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,想要做更高級的事,可能就會捉襟見肘了。特斯拉總線上,每秒產生2700幀數,包括了300多個CANID,DBC控制策略中能解碼匹配120多個CANID,對應的大概是2000個信號。

    要注意的是,特斯拉在車載總線中引入了以太網,所以特斯拉汽車網關還負責以太網與CAN總線之間的數據過濾和轉發。

    以上。


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