鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年03月30日
無線BMS如何“賦能”電動汽車?
汽車電動和智能化的發展,讓零部件環節也開始加快從機械系統向電子系統的轉換。
以BMS領域為例,其重要用途是通過對電壓、電流、溫度的測量來了解汽車電池狀態,目前BMS業內常用的通信方式包括CAN通信及菊花鏈通信,CAN通信技術成熟,穩定性強,但整體占用空間大,功耗高,成本高,而菊花鏈通信方式雖然成本低,但仍受到很多線束布局和可靠性的束縛。
而隨著電動汽車關于輕量化、可靠性、智能化的提升,無線BMS就成為技術研發和應用的重要方向,也逐步從早期的研發階段開始步入產業化。
2020年我國電動汽車百人會上,全球半導體公司ADI就對外公布了其在無線BMS領域的最新進展。
高工鋰電現場獲悉,與傳統的BMS傳輸方式相比,無線通信BMS方式功耗低,可擴展性強,同時無線通信方式可減少包內線束,簡化Pack結構,提升整包能量密度,主從板間無高壓風險,相比CAN通信及菊花鏈通信具有獨特的優勢,也因此被認為是未來電池管理系統的發展方向。
ADI電池管理系統事業部總經理HermanEiliya介紹,2017年,ADI收購了凌力爾特公司(LinearTechnlogy),結合雙方專長,優勢互補,強化了在電池管理領域的技術優勢,前瞻性地看到無線BMS的未來趨勢和應用機會,在無線BMS領域不斷投資。
ADI電池管理系統事業部總經理HermanEiliya
而作為全球最早涉足無線BMS領域的公司之一,高工鋰電獲悉,ADI在2018德國慕尼黑電子展展出了無線BMS概念車。電池組監視器及其SmartMesh®無線網格網絡產品在BMWi3車型上進行了整合,取代了電池組和電池管理系統之間的傳統有線連接。
在這款BMWi3概念車上,ADI使用的LTC6811是一款面向混合動力/電動汽車的電芯采樣芯片,能夠對12個電芯通道電壓和溫度進行精度優于1.2mV的高精度監控。與SmartMesh無線網格網絡系統的組合,可解決汽車配線線束和連接器所引起并長期存在的可靠性問題。
與此同時,ADI的LTC2949鋰離子電池組高精度電荷能量計IC產品能夠測量和監控電池組電壓、電流、溫度、功率、電荷、能量和絕緣等關鍵參數。結合電芯級別的鋰離子電池監控IC產品組成全面的鋰離子電池管理和安全監控方法。在提高了集成度的同時,優化了系統的可靠性和安全性。
HermanEiliya坦言,電池是新能源汽車的重要組成部件,是新能源汽車的動力來源。實現對動力鋰電池容量、壽命、安全、檢測、回收等全生命周期監測與管理對促進新能源汽車推廣使用至關重要。
而無線BMS技術由于可以大幅度提高電芯管理的可靠性、精度,提高PACK裝配的效率,降低PACK的技術復雜性、整體成本,以及未來更好的智能管理方法。因此未來極具商業前景。具體而言體現在以下4個方面:
更可靠更簡單:無論是CAN總線還是isoSPI總線,都采用菊花鏈方式將電池監控芯片串聯起來,一旦某處連接出現問題,整個系統都有癱瘓風險,且線束修復困難。而無線通訊BMS可以減少接插件失效風險:單點的失效對整體的影響有限。并且關于在網絡中新節點的添加和刪除也比較靈活。
更智能:無線連接方法使得電池組位置擺放更加靈活,同時具備更好的可擴展性,可根據應用需求容易地新增溫度、電流等更多的傳感器,在惡劣環境中更是具備時間同步上的優勢。
輕量化及成本降低:無線方法根據不同的車型使得每輛車能節省10m以上的導線以及0.5kg的連接器。因此,每生產50000輛車,將節省500km的導線以及25000kg的連接器。在節約成本的同時也滿足汽車輕量化趨勢;同時,無線方式降低了組裝成本,隨著未來無線BMS方法大批量量產將來的硅片有望比導線和連接器更便宜,總BMS成本將會更低。
降低PACK復雜度:采用無線后一方面減少了低壓線束除了降成本和輕量化,另一方面也使得module獨立性更強,在系統集成制造、甚至梯次利用上都更為便利。
更值得關注的還有,HermanEiliya介紹,ADI無線BMS還可以進一步與大數據和人工智能融合,進一步為電動汽車在全生命周期的使用、流通和回收賦能。
一是無線BMS可以作為一個平臺去收集電池數據。能夠用這些數據來通過機器學習和人工智能預測電池的性能和表現,使得相應整車性能以及相應電池的性能可以充分發揮出來。并以此來供應更多的智能服務,這樣能為整車廠和消費者帶來更多更好的服務。
二是無線BMS建立電池從生產制造到倉儲運輸、到車內電池維修維護、最后到回收整個生命周期的監測和追蹤,采集的數據與人工智能算法融合,可以延長電池以及整個電動汽車的生命周期,提高電動汽車的殘值,確保電動汽車在二手車市場更加有吸引力,以此來賦能電動汽車產業。
關于無線BMS的大規模產業化時間表,HermanEiliya坦言,ADI已經與包括我國車企在內的全球多家車廠做驗證測試,不僅可以供應芯片方法,也會供應相應配套軟件去支持客戶形成系統可用的量產方法,以此幫助客戶快速的走向市場。










