有關(guān)混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)線(xiàn)BMS的三個(gè)問(wèn)題

鋰電池的價(jià)格越來(lái)越經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，能量密度越來(lái)越高，能夠驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)（HEV）和電動(dòng)汽車(chē)（EV）行駛更遠(yuǎn)的距離。借助這些改進(jìn)，汽車(chē)設(shè)計(jì)工程師現(xiàn)在可將注意力轉(zhuǎn)向通過(guò)減小 電池管理系統(tǒng)（BMS） 的尺寸和重量來(lái)進(jìn)一步提高效率。

傳統(tǒng)的有線(xiàn)BMS架構(gòu)采用基于菊花鏈配置的線(xiàn)束來(lái)連接電池組，制造工藝繁瑣，需要經(jīng)常維護(hù)，且維修難度高。

無(wú)線(xiàn)BMS技術(shù)的發(fā)展有望解決上述難題，該技術(shù)采用無(wú)線(xiàn)芯片組與電池監(jiān)測(cè)器協(xié)同工作，可將電壓和溫度數(shù)據(jù)從每個(gè)電池單元傳遞到系統(tǒng)中的主微控制器。所需電纜和線(xiàn)束數(shù)量的固有減少降低了車(chē)輛重量并節(jié)省了成本。

圖1所示為無(wú)線(xiàn)BMS架構(gòu)的示例。

圖1：TI的無(wú)線(xiàn)BMS架構(gòu)

如果您正在探索轉(zhuǎn)換為無(wú)線(xiàn)BMS架構(gòu)的可行性，請(qǐng)思考以下三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：

1. 它是否可靠？

盡管無(wú)線(xiàn)通信已在各類(lèi)應(yīng)用中替代了電纜，但是要考慮的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是無(wú)線(xiàn)鏈路和網(wǎng)絡(luò)的可靠性。您可使用數(shù)據(jù)包錯(cuò)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(lái)量化可靠性。此概率應(yīng)為99.999％，數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤率為10-6。

2. 無(wú)線(xiàn)BMS對(duì)乘客、機(jī)械師和財(cái)產(chǎn)安全嗎？

無(wú)線(xiàn)BMS應(yīng)該準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)狀況并在檢測(cè)到危險(xiǎn)事件時(shí)快速、可靠和安全地作出響應(yīng)，以減輕危險(xiǎn)或破壞。理想情況下，該系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足汽車(chē)安全完整性D級(jí)的要求，這是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織26262道路車(chē)輛標(biāo)準(zhǔn)所定義的最高功能安全目標(biāo)。

3. 它是否安全？

如果有人試圖篡改車(chē)輛的電池系統(tǒng)，無(wú)線(xiàn)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(jī)制、消息完整性檢查和調(diào)試 安全性 等安全驅(qū)動(dòng)工具提供加密消息的系統(tǒng)。

附加題！有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)BMS哪個(gè)功能更佳？

這是一個(gè)棘手的問(wèn)題，因?yàn)橛芯€(xiàn)或無(wú)線(xiàn)BMS可能都適合您的設(shè)計(jì)，具體取決于您的汽車(chē)架構(gòu)和設(shè)計(jì)目標(biāo)。表1比較了有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)之間的主要區(qū)別。

表1：有線(xiàn)BMS和無(wú)線(xiàn)BMS的比較

雖然有線(xiàn)電池管理系統(tǒng)久經(jīng)考驗(yàn)，真實(shí)可靠，不會(huì)很快淘汰；但是，無(wú)線(xiàn)BMS是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)Strategy Analytics預(yù)測(cè)，到2026年將有3600萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)上路行駛，而無(wú)線(xiàn)BMS為提高汽車(chē)的效率和可靠性提供了很有前景的方法—— 這些優(yōu)勢(shì)吸引了原始設(shè)備制造商和消費(fèi)者。

（ Dan Torres 是本篇技術(shù)文章的合著者。）

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