隨著人們對電動汽車 (EV) 的需求持續(xù)高漲，制造商開始關(guān)注如何通過既安全又具有成本效益的方式來提高汽車性能。

其中，制造商尤為關(guān)注如何改進電池管理系統(tǒng)，這是因為該系統(tǒng)能實時監(jiān)控電動汽車中每個電池的性能。電動汽車的微控制器 (MCU) 可有效地監(jiān)控每個電池，從而確保所有電池正常運行，并實現(xiàn)負載共享均衡。本白皮書論述了有線和無線 BMS解決方案的區(qū)別，可幫您選擇適合電動汽車設計的出色方案。

本白皮書論述了電動汽車 (EV) 中有線和無線電池管理系統(tǒng)的設計注意事項。

內(nèi)容概覽

1.電動汽車中的分布式電池管理系統(tǒng)

電動汽車高壓電池組需要復雜的通信系統(tǒng)來傳輸電池電壓、溫度和其他診斷信息。

2.評估有線與無線解決方案

高精度電池監(jiān)控器可通過有線或無線方式與主機通信，從而傳輸電池組相關(guān)數(shù)據(jù)。這里說明了分布式電池系統(tǒng)的若干設計注意事項以及利弊權(quán)衡。

3.在有線或無線環(huán)境中使用 TI 電池監(jiān)控器

TI 的專有電池管理系統(tǒng) (BMS) 協(xié)議提供了可靠的高吞吐量、低延遲通信方法，適用于有線和無線 BMS 配置。

電動汽車中的分布式電池管理系統(tǒng)

在電動汽車應用中，為了滿足交流電機負載的嚴苛要求，內(nèi)部電池組電壓不低于 800V。這相當于在汽車底盤中串聯(lián)堆疊 100 個或更多的鋰離子電池。制造商急需對高壓電池組應用更為先進的技術(shù)，從而以安全、及時和可靠的方式報告電池診斷信息。一種常見的設計方法是采用分布式電池組系統(tǒng)，它通過在不同的印刷電路板 (PCB) 上連接多個高精度電池監(jiān)控器，支持包含多節(jié)電池的電池組。

在有線 BMS 解決方案中，利用雙絞線電纜以菊花鏈方式連接電池監(jiān)控器，可傳輸從每個電池模塊采集的數(shù)據(jù)。有線和無線 BMS 解決方案的區(qū)別在于，后者使用無線通信接口，而不是菊花鏈電纜。圖 1 展示了適用于 400V 至 800V 電動汽車的典型分布式電池組系統(tǒng)。

圖 1.分布式 BMS 示例。

在圖 1 中，有一個子系統(tǒng)包含主機 MCU，它通過控制器局域網(wǎng)總線與車輛的控制單元連接。然后MCU 處理器驅(qū)動電池監(jiān)控器件連接到電池模塊，用來感應電壓和溫度。所有高壓電池組均需要快速與主機 MCU 通信，為了支持這一需求，可以添加任意數(shù)量的電池監(jiān)控器件，具體取決于電池監(jiān)控器支持的通道數(shù)量。系統(tǒng)需要監(jiān)控和通信的其他常見場景還有，通過高壓繼電器控制來確保在不使用車輛時安全地斷開高壓，以及通過電流感應來計算充電狀態(tài)和了解電池組的運行狀況。

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