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（HEV）和電動(dòng)汽車（EV）行駛更遠(yuǎn)的距離。借助這些改進(jìn)，汽車設(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。

　　有關(guān)電池管理系統(tǒng)的背景信息，請(qǐng)參閱“HEV/EV電池管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介。”

　　傳統(tǒng)的有線BMS架構(gòu)采用基于菊花鏈配置的線束來(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。所需電纜和線束數(shù)量的固有減少降低了車輛重量并節(jié)省了成本。

　　圖1所示為無(wú)線BMS架構(gòu)的示例。

　　外接電源

　　正

　　負(fù)/接地

　　電池接口連接器

　　JTAG連接器

　　平衡電阻

　　平衡電阻

　　電平位移器

　　PCB天線

　　圖1：TI的無(wú)線BMS架構(gòu)

　　如果您正在探索轉(zhuǎn)換為無(wú)線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)線通信已在各類應(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BMS對(duì)乘客、機(jī)械師和財(cái)產(chǎn)安全嗎？

　　無(wú)線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)滿足汽車安全完整性D級(jí)的要求，這是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織26262道路車輛標(biāo)準(zhǔn)所定義的功能安全目標(biāo)。

　　3. 它是否安全？

　　如果有人試圖篡改車輛的電池系統(tǒng)，無(wú)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(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！有線或無(wú)線BMS哪個(gè)功能更佳？

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

　　注意事項(xiàng)

　　有線BMS

　　無(wú)線BMS

　　重量

　　線路會(huì)增加車輛總重量。

　　無(wú)線系統(tǒng)減輕了車輛重量。

　　設(shè)計(jì)靈活性和可維護(hù)性

　　總體尺寸越大，靈活性越低大；更難維修。

　　總體尺寸更大；由于電線笨重、難以維護(hù)，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性較差。

　　較小的尺寸可通過(guò)更簡(jiǎn)易的設(shè)計(jì)和車輛內(nèi)部布置實(shí)現(xiàn)更大的靈活性。易于維修。

　　測(cè)量

　　電壓和電流的時(shí)間同步測(cè)量可能是一個(gè)困難的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

　　無(wú)線系統(tǒng)自然可實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的測(cè)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(huì)隨著時(shí)間推移而損壞；它們難以維修，需要重新接線電池組。

　　無(wú)需維護(hù)電線；設(shè)計(jì)必須克服惡劣的汽車射頻環(huán)境和非視線挑戰(zhàn)。

　　安全

　　封閉、完全安全的系統(tǒng)通信。

　　可能會(huì)破壞設(shè)計(jì)不當(dāng)，違反安全協(xié)議的系統(tǒng)。

　　雖然有線電池管理系統(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)汽車上路行駛，而無(wú)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(yōu)勢(shì)吸引了原始設(shè)備制造商和消費(fèi)者。