有關混合動力汽車和電動汽車的無線BMS的三個問題

發布時間：2020-6-2 17:04 發布者：eechina

關鍵詞：電池管理 , BMS

來源：德州儀器

（Dan Torres是本篇技術文章的合著者。）

鋰電池的價格越來越經濟實惠，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，汽車設計工程師現在可將注意力轉向通過減小電池管理系統（BMS）的尺寸和重量來進一步提高效率。

有關電池管理系統的背景信息，請參閱“HEV/EV電池管理系統簡介。”

傳統的有線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，需要經常維護，且維修難度高。

無線BMS技術的發展有望解決上述難題，該技術采用無線芯片組與電池監測器協同工作，可將電壓和溫度數據從每個電池單元傳遞到系統中的主微控制器。所需電纜和線束數量的固有減少降低了車輛重量并節省了成本。

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絡的可靠性。您可使用數據包錯誤率以及在發送器和接收器之間成功發送消息的概率來量化可靠性。此概率應為99.999％，數據包錯誤率為10-6。

2. 無線BMS對乘客、機械師和財產安全嗎？
無線BMS應該準確監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，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。

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之間的主要區別。

表1：有線BMS和無線BMS的比較

注意事項	有線BMS	無線BMS
重量	線路會增加車輛總重量。	無線系統減輕了車輛重量。
設計靈活性和可維護性	總體尺寸越大，靈活性越低大；更難維修。	較小的尺寸可通過更簡易的設計和車輛內部布置實現更大的靈活性。易于維修。
設計靈活性和可維護性	總體尺寸更大；由于電線笨重、難以維護，因此系統設計靈活性較差。	較小的尺寸可通過更簡易的設計和車輛內部布置實現更大的靈活性。易于維修。
測量	電壓和電流的時間同步測量可能是一個困難的設計挑戰。	無線系統自然可實現時間同步的測量，并提供添加更多同步感知功能的能力。
可靠性	線束往往會隨著時間推移而損壞；它們難以維修，需要重新接線電池組。	無需維護電線；設計必須克服惡劣的汽車射頻環境和非視線挑戰。
安全	封閉、完全安全的系統通信。	可能會破壞設計不當，違反安全協議的系統。

雖然有線電池管理系統久經考驗，真實可靠，不會很快淘汰；但是，無線BMS是未來發展趨勢。據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—— 這些優勢吸引了原始設備制造商和消費者。

點此觀看視頻，了解有關無線BMS的更多信息，并觀看演示。

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