无线BMS详解,将掀起一场连接革命

电动知家2022-05-12 15:10:13

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       随着汽车向智能化发展,汽车由机械系统向电子系统转换,目前汽车中使用的电器和电子产品原件占汽车总成本的比例已从25%提高到40%,而ADAS、自动驾驶、车载信息系统、车联网都需要硬件这个入场券。如何找到一个突破点,变得尤为关键。

无线BMS概念车

首款无线汽车电池管理系统 (BMS) 概念车由凌力尔特设计合作伙伴 LION Smart 开发,它把凌力尔特高度准确的电池组监视器及其 SmartMesh无线网格网络产品在 BMW i3车型上进行了整合,取代了电池组和电池管理系统之间的传统有线连接。

此项重大突破解决了由于汽车线束以及电动汽车和混合动力 / 电动汽车中的连接线所引起并长期存在的可靠性问题,并简化了 BMS 设计和制造。

据linear工程师介绍,汽车制造商面临着向驾驶大众确保电动汽车和混合动力汽车兼具安全性和可靠性的挑战。LTC6811 电池组监视器能够测量多达 12 个串接式电池的电压,并具有优于 0.04% 的准确度,与SmartMesh 无线网格网络系统的组合,可解决汽车配线线束和连接器所引起并长期存在的可靠性问题。

无线BMS系统机会

BMS的基础是通过对电压、电流、温度的测量来了解汽车公里里程,有线的方式突出点就是安全、智能、环保、便宜,一直沿用至今。SmartMesh 的无线BMS相比于传统有线BMS系统,SmartMesh更安全、更智能、更环保、更便宜,加之产业的发展和推进,其市场前景不容小觑。

更安全:无论是CAN总线还是isoSPI总线,都采用菊花链方式将电池监控芯片串联起来,一旦某处连接出现问题,整个系统都将瘫痪。Linear的无线BMS方案则不会存在这种问题,路径分级和跳频,实现了99.999%以上的可靠性;同时SmartMesh是一种采用128位加密的专用网路,更加安全;

更智能:无线连接方案使得电池组位置摆放更加灵活,同时具备更好的可扩展性,可根据应用需求容易地增加温度、电流等更多的传感器,在恶劣环境中更是具备时间同步上的优势‘’

更环保:无线方案使得每辆车能节省10m导线以及0.5kg的连接器和变相器。因此,每生产50000辆车,将节省500km的导线以及25000kg的连接器和变相器。在节约成本的同时也满足汽车轻量化趋势;

更便宜:无线方式降低了组装成本,将来的硅片比导线和连接器更便宜,总BMS成本将会更低。

另外,利用SmartMesh IP组成的网络,目前全球已有60000个采用该技术的网络,最多支持的节点数达几千个,利用WirelessHart技术,可以有效地避免网络突发的数据拥堵等情况,此外很多特点同此前介绍的应用到BMS中的SmartMesh技术想类似。


推出100V多拓扑控制器,优化充电性能

新推出的LTC3871,是48V/12V升降压产品。当12V满电,或48V需要充电时,可以进行12V-48V的升压,它们共享一套电路,可以用于汽车的start-stop启停装置。

据介绍,很多用户对LTC3871感兴趣,因为相比混动(HEV),48V纯电动车(EV)较容易,因混动有油电切换的问题。对于传统汽车,启停是最容易实现的,只需一些很小的改动,使刹车后熄火,就可以实现节油的目的;如果传统汽车有48V锂电,还可以在汽油发动机熄火后,车还能行驶一段时间。

LT8708是双向升降压,可以堆叠较多。如果12节电池,一相是20A,20Ax12就是240A,若一相是25A,25Ax12=300,就是300A。12V有电时,充电充满会放电,LT8705会产生电,这里增加了LTC4359,以防止回流。

LTC3871是针对电动汽车、混动汽车中48V-12V电池包的升降压稳压器,可利用同一组回路进行升降压控制,节约了芯片尺寸,而且不需要DFT数字控制技术,只需要高低电平设置便可以自己控制回路效果,设计简单且可靠性高。LT8705、LT8708则是单方向升降压稳压器,通过并联可实现更大的电流。

小结:SmartMesh和传统网络不一样,呈网格结构,每一个节点既可以作为传输数据的节点又可以作为路由器,所以如果有网络堵塞的时候,可以及时更换路径传输数据。此外,SmartMesh网络还可以跳频,在无线信号产生干扰之时更换频率。

对于无线传输来说,实时性是最为重要的,尤其是对于BMS系统来说,必须要实时监控温度、电压等信息。SmartMesh由于具有同步时钟的概念,可确保所有节点的数据传输时钟同步,这样记录下来的数据比传统分时采集更为精确。来源:电子发烧友

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