无线BMS，电动汽车电池管理系统的未来？
发布时间：2021-1-22 13:23
发布者：eechina
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电池是电动汽车的动力之源。动力电池不仅关系到电动汽车的续航里程，而且关系到电动汽车的安全（电动汽车的起火事故往往始于电池包）。可见电动汽车的电池管理系统（Battery Management System, BMS）有多重要。 BMS随时监控每个电池单元的电压和温度，确保它们在正常状态下工作，也许还进一步进行电池平衡，让电池包的效能得到最大程度的利用。目前，电动汽车BMS系统都是以线缆连接形式实现有线通信。这种情况很可能正在改变。一些主流的半导体供应商已经开发出了无线BMS系统，这种新系统与现有的方案相比具有诸多优势。 美国Analog Devices Inc.（ADI公司）于2020年9月首先推出了无线BMS技术。ADI公司称，其无线BMS免去了使用传统线束的必要，节省了高达90%的线束和高达15%的电池组体积，提高了设计灵活性和可制造性，同时不会影响电池使用寿命内的里程数和精度。ADI的无线BMS将在通用汽车搭载Ultium电池平台的量产车辆中首度亮相。 近日，美国德州仪器公司（Texas Instruments，TI）推出了无线BMS技术，并召开在线新闻发布会披露了一些细节。TI的无线BMS由SimpleLink 2.4GHz CC2662R-Q1无线MCU和BQ79616-Q1电池监控器/平衡器组成，采用专为汽车电池环境开发的无线通信协议，据称其安全可靠性超过传统的有线BMS。 德州仪器中国区嵌入式与数字光处理应用技术总监师英先生介绍说，传统的线缆连接方式不仅笨重、占用空间，而且可靠性也不太理想。他说，在与客户交流时他们发现，电缆和连接器故障是导致电池包出现故障的主要原因。相比之下，TI的无线协议可提供业界出色的网络可用性（超过99.999%），而且可以在300ms最大可用性内重新启动网络。在专用时隙该系统可提供高吞吐量（1.2Mbps）和低延迟（小于2ms），从而进一步保护数据免受丢失或损坏。它可使多个电池单元向主MCU发送±2mV精度的电压数据和温度数据，且网络数据包错误率小于10-7。据介绍，TI的这套系统是业内首个通过TüV SüD认证、实现ASIL D功能安全系统的先进无线BMS。 如果我们考虑到TI在此之前已经推出了一系列的SimpleLink无线MCU，包括Wi-Fi、蓝牙等各种协议的芯片，以及电池监控和电池平衡芯片，那么我们就会知道TI研发无线BMS并不需要再做许多新的开发工作。最关键的一点是开发无线BMS专用的通信协议。据德州仪器系统工程经理吴万邦介绍，无线BMS应用有很多特别的挑战，如网络重启速度、网络可获得性、可靠性、吞吐量等，现有的无线通信协议如蓝牙无法胜任，所以有必要开发一套新的无线通信协议。 总之，现在ADI和TI都已经推出了无线BMS方案，可以省下线缆所占用的空间来放置更多的电池，能一定程度地提升电动汽车的续航里程。也许更重要的是，无线BMS比有线方案的可靠性更高，成本也会更低，很可能成为未来电动汽车的电池管理技术趋势。 |
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