鋰電池的價格越來越經(jīng)濟實惠,能量密度越來越高,能夠驅動混合動力汽車(HEV)和電動汽車(EV)行駛更遠的距離。借助這些改進,汽車設計工程師現(xiàn)在可將注意力轉向通過減小電池管理系統(tǒng)(BMS)的尺寸和重量來進一步提高效率。
有關電池管理系統(tǒng)的背景信息,請參閱“HEV/EV 電池管理系統(tǒng)簡介?!?/p>
傳統(tǒng)的有線 BMS 架構采用基于菊花鏈配置的線束來連接電池組,制造工藝繁瑣,需要經(jīng)常維護,且維修難度高。
無線 BMS 技術的發(fā)展有望解決上述難題,該技術采用無線芯片組與電池監(jiān)測器協(xié)同工作,可將電壓和溫度數(shù)據(jù)從每個電池單元傳遞到系統(tǒng)中的主微控制器。所需電纜和線束數(shù)量的固有減少降低了車輛重量并節(jié)省了成本。
圖 1 所示為無線 BMS 架構的示例。
圖 1:TI 的無線 BMS 架構
如果您正在探索轉換為無線 BMS 架構的可行性,請思考以下三個關鍵問題:
1. 它是否可靠?
盡管無線通信已在各類應用中替代了電纜,但是要考慮的一個關鍵點是無線鏈路和網(wǎng)絡的可靠性。您可使用數(shù)據(jù)包錯誤率以及在發(fā)送器和接收器之間成功發(fā)送消息的概率來量化可靠性。此概率應為 99.999%,數(shù)據(jù)包錯誤率為 10-6。
2. 無線 BMS 對乘客、機械師和財產(chǎn)安全嗎?
無線 BMS 應該準確監(jiān)測狀況并在檢測到危險事件時快速、可靠和安全地作出響應,以減輕危險或破壞。理想情況下,該系統(tǒng)應滿足汽車安全完整性 D 級的要求,這是國際標準化組織 26262 道路車輛標準所定義的最高功能安全目標。
3. 它是否安全?
如果有人試圖篡改車輛的電池系統(tǒng),無線 BMS 是否可以工作?查找使用加密加速器等具有密鑰交換和刷新機制、消息完整性檢查和調試安全性等安全驅動工具提供加密消息的系統(tǒng)。
附加題!有線或無線 BMS 哪個功能更佳?
這是一個棘手的問題,因為有線或無線 BMS 可能都適合您的設計,具體取決于您的汽車架構和設計目標。表 1 比較了有線和無線系統(tǒng)之間的主要區(qū)別。
表 1:有線 BMS 和無線 BMS 的比較
雖然有線電池管理系統(tǒng)久經(jīng)考驗,真實可靠,不會很快淘汰;但是,無線 BMS 是未來發(fā)展趨勢。據(jù) Strategy Analytics 預測,到 2026 年將有 3600 萬輛電動汽車上路行駛,而無線 BMS 為提高汽車的效率和可靠性提供了很有前景的方法—— 這些優(yōu)勢吸引了原始設備制造商和消費者。