如上周所說的，我們從BMW I3這臺2013年量產，2011年左右開始設計發布的車型來看近10年的變化。

無疑迭代最快的是在ADAS領域，如下所示當時分離式的KAFAS2的模塊，到I-NEXT的系統架構變遷最快。而電動汽車動力總成域里面最大的變化，還是高低壓徹底的分離和充電、高壓管控的頂層化。

圖1 寶馬的KAFAS2和后續演進，10年間這塊變化最大

I3安全盒設計

1）BEV的安全盒（配電設計）

BMW在I3上引入了安全盒（S-box），如下圖所示。

圖2 電池系統內S-box的單元

這是為了把電池系統和外部斷開的裝置，集成了下面這些組件：

電池負極電流路徑內的電流傳感器；

電池系統正極電流路徑內的熔絲；

兩個正負極的接觸器（主正和主負電流路徑都設置開關觸點）；

高電壓系統的預充電電路；

S-box用于監控接觸器觸點、測量蓄電池總電壓和監控絕緣電阻的電壓傳感器 在具備電池加熱的設計中，電池系統有一個直接加熱的PTC。

在S-box內帶有加熱裝置的控制和供電電子裝置，用于控制加熱裝置的微控制器通過一個CAN與電池管理單元SME控制單元相連，通過MCU接受運行功率要求，通過PWM調整脈沖寬度調制調節所需加熱功率（通過控制Power MOSFET）接通和關閉加熱裝置

圖3 S -box內主要的單元

下圖是電流采集單元，采用的芯片是 Freescale的S9S12P64MFT 16位（32 MHz），系統電源采用了Bosch CY320電源，隔離是由兩個TI低功耗雙數字隔離器（ISO7241CQ和ISO7421EQ1），電流傳感器為AMS的AS8510測量IC，配備兩個16位sigma-delta A / D轉換器，調制電路時圍繞LTC6655低噪聲精密基準IC（0.25 ppm p-p）來設計的 。

圖4 電流采集板

高壓板主要用來采集電壓和控制接觸器，模塊板是由 BMW i3混合動力汽車。該板用于 作為其他設備和組件的電源 德州儀器（TI）LM25037脈沖寬度 調制（PWM）控制器執行所有重載電壓調節，以降低車外功耗， 采用了一顆8位微控制器（ MC9S08AW16A ）處理CAN通訊和控制輸入，輸入保護為TI的ISO7421E-Q1雙通道數字隔離器。驅動芯片為STL4993MD

圖5 高壓采集板

事實上，BMS BMW所說的SME單元有一部分絕緣電阻檢測注入的功能，如下圖所示：

圖6 SME里面的絕緣檢測功能

2）PHEV的集成和變化

實際上這種設計，被后續BMW的設計全部繼承了。電流采集、高壓采集和絕緣檢測全部集成在一塊可折疊的板里面，如下所示。

圖7 后續BMW的智能配電盒S-Box的延伸

后續的演變

iX3可能是另外一個設計開端，在上面的設計中，我們能看到CMU是一體化的，所有的電池采樣線接入到一個CMU里面。目前還沒有這個電氣連接的設計線路圖，非常有可能BMS被放到前端輸出的部分了。

圖8 BMW的iX3上的設計（配電盒）

圖9 BMW前端的BMS的設計

小結

其實BMS的設計是跟著整體的布置理念走的，從功能來看，隨著基礎SOC算法到瓶頸，未來在域控制器上通過T-box和云端BMS做一些新型的續航里程和充電時間的估算，把更多的變量（外部溫度、道路交通情況、電池壽命和歷史數據參考），BMS的設計趨向于高低壓分離，趨向于應用化。