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(jìn)電池管理系統(tǒng)，這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)控電動汽車中每個(gè)電池的性能。電動汽車的微控制器 (MCU) 可有效地監(jiān)控每個(gè)電池，從而確保所有電池正常運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)負(fù)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

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(fù)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(jī)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(shè)計(jì)注意事項(xiàng)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(yīng)用中，為了滿足交流電機(jī)負(fù)載的嚴(yán)苛要求，內(nèi)部電池組電壓不低于 800V。這相當(dāng)于在汽車底盤中串聯(lián)堆疊 100 個(gè)或更多的鋰離子電池。制造商急需對高壓電池組應(yīng)用更為先進(jìn)的技術(shù)，從而以安全、及時(shí)和可靠的方式報(bào)告電池診斷信息。一種常見的設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)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(gè)子系統(tǒng)包含主機(jī) 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(yīng)電壓和溫度。所有高壓電池組均需要快速與主機(jī) 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(shí)安全地?cái)嚅_高壓，以及通過電流感應(yīng)來計(jì)算充電狀態(tài)和了解電池組的運(yùn)行狀況。

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