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電池是電動汽車的動力之源。動力電池不僅關系到電動汽車的續航里程，而且關系到電動汽車的安全（電動汽車的起火事故往往始于電池包）。可見電動汽車的電池管理系統（Battery Management System, BMS）有多重要。 BMS隨時監控每個電池單元的電壓和溫度，確保它們在正常狀態下工作，也許還進一步進行電池平衡，讓電池包的效能得到最大程度的利用。目前，電動汽車BMS系統都是以線纜連接形式實現有線通信。這種情況很可能正在改變。一些主流的半導體供應商已經開發出了無線BMS系統，這種新系統與現有的方案相比具有諸多優勢。 美國Analog Devices Inc.（ADI公司）于2020年9月首先推出了無線BMS技術。ADI公司稱，其無線BMS免去了使用傳統線束的必要，節省了高達90%的線束和高達15%的電池組體積，提高了設計靈活性和可制造性，同時不會影響電池使用壽命內的里程數和精度。ADI的無線BMS將在通用汽車搭載Ultium電池平臺的量產車輛中首度亮相。 近日，美國德州儀器公司（Texas Instruments，TI）推出了無線BMS技術，并召開在線新聞發布會披露了一些細節。TI的無線BMS由SimpleLink 2.4GHz CC2662R-Q1無線MCU和BQ79616-Q1電池監控器/平衡器組成，采用專為汽車電池環境開發的無線通信協議，據稱其安全可靠性超過傳統的有線BMS。 德州儀器中國區嵌入式與數字光處理應用技術總監師英先生介紹說，傳統的線纜連接方式不僅笨重、占用空間，而且可靠性也不太理想。他說，在與客戶交流時他們發現，電纜和連接器故障是導致電池包出現故障的主要原因。相比之下，TI的無線協議可提供業界出色的網絡可用性（超過99.999%），而且可以在300ms最大可用性內重新啟動網絡。在專用時隙該系統可提供高吞吐量（1.2Mbps）和低延遲（小于2ms），從而進一步保護數據免受丟失或損壞。它可使多個電池單元向主MCU發送±2mV精度的電壓數據和溫度數據，且網絡數據包錯誤率小于10-7。據介紹，TI的這套系統是業內首個通過TüV SüD認證、實現ASIL D功能安全系統的先進無線BMS。 如果我們考慮到TI在此之前已經推出了一系列的SimpleLink無線MCU，包括Wi-Fi、藍牙等各種協議的芯片，以及電池監控和電池平衡芯片，那么我們就會知道TI研發無線BMS并不需要再做許多新的開發工作。最關鍵的一點是開發無線BMS專用的通信協議。據德州儀器系統工程經理吳萬邦介紹，無線BMS應用有很多特別的挑戰，如網絡重啟速度、網絡可獲得性、可靠性、吞吐量等，現有的無線通信協議如藍牙無法勝任，所以有必要開發一套新的無線通信協議。 總之，現在ADI和TI都已經推出了無線BMS方案，可以省下線纜所占用的空間來放置更多的電池，能一定程度地提升電動汽車的續航里程。也許更重要的是，無線BMS比有線方案的可靠性更高，成本也會更低，很可能成為未來電動汽車的電池管理技術趨勢。 |
