鉅大LARGE | 點擊量:381次 | 2023年07月24日
電動車電池管理系統(tǒng)如何提高全球電動車的效率和可靠性?
眾所周知,電池是電動汽車(EV)中最昂貴的部件。事實上,電池的成本總計占典型電動汽車總成本的25%至40%,這是一個仍然必須跨越的主要障礙,才能將價格合理的電動汽車推向市場,讓大眾更廣泛地采用.由于更換電池顯然很昂貴,汽車制造商的重點已轉向嘗試盡可能延長使用壽命和充電。
雖然制造商一直在嘗試提高電池性能并將更多電池裝入電動汽車,但也致力于改進更高質(zhì)量的電池管理系統(tǒng)(BMS)。這是一種專門用于從電池組中提取盡可能多能量的設備。它們還提供其他好處,包括通過防止損壞以延長電池壽命和阻止爆炸來確保電池安全。
BMS本質(zhì)上是EV電池的大腦,它在電池的使用壽命期間管理充電、放電和輸出。他們還單獨監(jiān)控每個電池及其所在的模塊,以優(yōu)化性能并防止損壞。在整個電池壽命期間,車輛的每次充電里程也由BMS監(jiān)控和管理。
一種新的無線BMS解決方案已經(jīng)開發(fā)出來,展示了包括獨立評估功能安全在內(nèi)的第一個概念。這是通過極具未來感的無線協(xié)議實現(xiàn)的,該協(xié)議具有電動汽車行業(yè)最高質(zhì)量的網(wǎng)絡可用性。該解決方案將使電動汽車設計人員能夠減少使用昂貴、笨重且經(jīng)常維護的電纜,并提高全球電動汽車的效率和可靠性。
這種新的無線BMS解決方案使減輕車輛重量、簡化設計和提高可靠性成為可能。這些變化可以擴大駕駛范圍、加快生產(chǎn)速度和提高設計靈活性。德州儀器(TI)提供全方位解決方案,其中包括軟件、無線2.4GHzSimpleLinkCC2662R-Q1微控制器(MCU)評估模塊以及一些安全促成因素,如故障模式和影響診斷分析(FMEDA)、故障模式和影響分析(FMEA))、功能安全手冊、TüVSüD概念報告等。在這里,座右銘是“更多的里程,更少的電線!”
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
無線BMS的采用將在EV行業(yè)變得越來越普遍,因為與傳統(tǒng)替代方案相比,這些升級提供了更大的設計靈活性、更低的成本和復雜性。這將最終成為行業(yè)的新標桿,假設這些優(yōu)勢可以成為符合汽車安全完整性等級(ASIL)d。
安全測試
為縮短整車廠商的開發(fā)時間,請行業(yè)權威功能安全權威TüV南德意志集團對錯誤檢測的定性和定量性能進行分析評估。評估還評估了汽車制造商使用無線BMS功能安全概念滿足ASIL-D的能力,ASIL-D被視為國際標準化組織(ISO)26262認證的最高級別。
新的無線系統(tǒng)具有專為與BMS一起使用而設計的升級無線協(xié)議。因此,它滿足通信安全和檢測要求。通過無線MCU(CC2662R-Q1)媒介,定制協(xié)議允許在新型BQ79616-Q1電池平衡器和監(jiān)視器與主機系統(tǒng)處理器之間進行可擴展和穩(wěn)健的數(shù)據(jù)交換。
為BMS提出的無線協(xié)議提供了行業(yè)領先的網(wǎng)絡可用性,實際上可以與有線連接相媲美。據(jù)稱,它的網(wǎng)絡重啟速度最高可達300毫秒,網(wǎng)絡可用性超過99.99%。由于允許低延遲和高吞吐量的專用時隙,無線MCU還可以防止數(shù)據(jù)損壞或丟失。此外,它還使多個電池單元有機會以2mV的精度和低于10-7的網(wǎng)絡封裝誤差向主MCU發(fā)送溫度數(shù)據(jù)和電壓。安全使能器將允許汽車制造商減少潛在的安全問題,使用調(diào)試安全、密鑰更新和交換、軟件IP保護、獨特的設備身份驗證、消息完整性檢查和高級加密標準(AES)。
可靠、可擴展的技術
期待汽車制造商的長期需求,這種新的無線BMS技術是業(yè)內(nèi)同類產(chǎn)品中可擴展性最強的。它實現(xiàn)了市場上最高的吞吐量,使制造商能夠僅使用一個無線片上系統(tǒng)以及為32、48和60等不同版本量身定制的幾個電池監(jiān)視器(BQ79616-Q1)創(chuàng)建電池模塊細胞系統(tǒng)。該系統(tǒng)據(jù)稱能夠處理多達100個節(jié)點,同時提供行業(yè)低延遲率(每個節(jié)點低于2毫秒)和跨每個節(jié)點與時間同步的測量。不再需要菊花鏈和隔離組件,因為無線MCU(CC2662R-Q1)可確保隔離所有單個電池監(jiān)控單元。電池平衡器和監(jiān)視器(BQ79616-Q1)在一種封裝中提供多種通道選項。