引言：在 Model Y 的設(shè)計(jì)暢想中，有一個(gè)就是取消 12V 小電池，或者把 12V 小電池在整車?yán)锩孢M(jìn)行集成。這個(gè)集成化的驅(qū)動(dòng)力，主要是盡可能把車輛的空間最大化的利用，其次是隨著 L2 和 L2 以上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)集中化的負(fù)載需求導(dǎo)致冗余備份，可能需要把 48V 和高壓電池都考慮進(jìn)來(lái)才能符合要求，本文重點(diǎn)探討一下這個(gè)需求。備注：由于目前純電動(dòng)汽車的電池系統(tǒng)里面為了裝更多的電量，自己空間都不夠，所以在短期內(nèi)都是物盡其用，等到體積能量密度突破一定瓶頸，把 BEV 的大電池包里面放個(gè) 12V 電池進(jìn)去，只是個(gè)時(shí)間問(wèn)題。PHEV 的情況和 BEV 也是相似的，電池大到侵占了儲(chǔ)物空間，所以短期內(nèi)訴求不明顯。
01 在 HEV 里面的集成化
HEV 的車型是各個(gè)車企默默在做，但是目前沒(méi)有花大力氣在說(shuō)的事情，如果把 48V 系統(tǒng)也看成一種低成本的 HEV 的話，整個(gè)市場(chǎng)是慢慢在升級(jí)的。這些車由于不需要低壓小電池來(lái)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，所以容量越做越小，某種意義上主要是作為整個(gè)系統(tǒng)的備份電源，而且都是有一個(gè) DC-DC 把 48V 或者高壓電池進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的，所以在這類電池里面，是最有希望和訴求把兩個(gè)電池進(jìn)行集成的。這里用鋰電的最大優(yōu)勢(shì)是尺寸小和重量輕，最大的瓶頸是成本。 在這個(gè)方面，最大的訴求是需要分析未來(lái)的 HEV 汽車中對(duì)于 12V 系統(tǒng)的負(fù)載需求，包括額定電流、需求瞬時(shí)功率和工作條件，特別是確定最壞的駕駛
情況下的關(guān)鍵負(fù)載，來(lái)整理 12V 電池和 12V 配電系統(tǒng)的使用限制（這里往往是以電氣系統(tǒng)模型來(lái)設(shè)計(jì)的），當(dāng)然最大的增量就是 EE 架構(gòu) Zone 化以后，娛樂(lè)系統(tǒng)的核心控制器和自動(dòng)駕駛控制器兩塊帶來(lái)的電力需求，自動(dòng)駕駛控制器還要分別考慮感知系統(tǒng)的功率需求和執(zhí)行系統(tǒng)（EPS 和剎車）需要的功率。
實(shí)際上，我們之前已經(jīng)在現(xiàn)代 Ioniq Hybrid 和 Kira Niro 的 HEV 平臺(tái)上，看到了把兩個(gè)電池整合在一起的實(shí)際案例。12V 小電池采用了更輕，更小鋰電池以降低油耗，距離比較近，還可以降低 DCDC 和 12V 電池系統(tǒng)的電纜阻抗，所以整個(gè)布置低壓電池必須靠近 HV 電池（12V 鋰離子電池與 HV 電池集成在一個(gè)電池框架里面）
圖 1 現(xiàn)代的 HEV 鋰電化的改造
備注：在這個(gè)設(shè)計(jì)里面，現(xiàn)代用了一個(gè)復(fù)位按鍵，在 12V 電池完全放電的情況下，可以讓 HV 電池給小電池?zé)o腦充電，實(shí)際上這里能做的策略很多，采取定時(shí)檢測(cè)可能效果更好一些，保住 12V 小電池電可以讓車不至于無(wú)法啟動(dòng)
圖 2 現(xiàn)代的電池框圖
如下圖所示，主要是分析和分解不同的瞬時(shí)負(fù)載和持續(xù)負(fù)載，需要為這個(gè)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間來(lái)選定比較合適的策略。
圖 3 常規(guī)車型的 12V 需求
02 自動(dòng)駕駛帶來(lái)的 12V 負(fù)載需求
如下圖所示，目前在面向自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)的車輛，一般都至少在 HEV 上做的，其實(shí)核心的理由就是 12V 的發(fā)電機(jī)的功率有一定的限制，而為了保證車輛在運(yùn)行中轉(zhuǎn)向和制動(dòng)的（至少這些是必須要準(zhǔn)備好的），包括整體的感知、決策過(guò)程中需要的 12V 的功率一般比較高，所以即使在 HEV 系統(tǒng)中，我們往往也需要給這套自動(dòng)駕駛和 ADAS 配置一個(gè)獨(dú)立的電池和獨(dú)立的 DCDC 補(bǔ)電，以保證整體的運(yùn)行。
圖 4 從 HEV 改造的系統(tǒng)
如果有后續(xù)更大的需求，我們是否可以把這兩個(gè) 12V 電池合并成一個(gè)，然后分兩個(gè)獨(dú)立的 DCDC 配合一個(gè) 12V 電源，再配合一個(gè)冗余的配電架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的管理呢？
圖 5 采用 12V 電池并把系統(tǒng)集成化
結(jié)：我開(kāi)一個(gè)頭，主要是就目前 BEV 里面做域控和做自動(dòng)駕駛有優(yōu)勢(shì)的問(wèn)題，實(shí)際上隨著電源系統(tǒng)的改造，在 48V/HEV 和 PHEV 里面，整體的架構(gòu)都是可以復(fù)制的。無(wú)非是需要把大的電池那個(gè)用來(lái)做一個(gè)冗余的能量單元，在 HEV 電池充電、發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電策略等方面都進(jìn)行調(diào)整。