"Pembangunan kenderaan elektrik telah memasuki lorong cepat. Menurut statistik Kementerian Perdagangan, jumlah urus niaga kenderaan tenaga baharu pada tiga suku pertama tahun ini ialah 2.157 juta, dengan kadar penembusan pasaran sebanyak 12.4%. Pembangunan kenderaan elektrik pintar juga telah membawa perubahan baharu untuk sistem BMS. Sistem BMS kereta ialah jambatan komunikasi antara kereta dan pek bateri, yang boleh mengumpul, menganalisis dan menyimpan data masa nyata pada suhu, voltan dan semasa pek bateri, dan menukar data yang dikumpul dan dianalisis dengan peralatan luaran. , Untuk mengelakkan pengecasan berlebihan bateri, lebihan nyahcas, suhu tinggi dan masalah lain, untuk memastikan prestasi bateri pada tahap tertentu, dan memanjangkan hayat bateri.
"
Pengarang: Li Cheng
Pembangunan kenderaan elektrik telah memasuki lorong cepat. Menurut statistik Kementerian Perdagangan, jumlah urus niaga kenderaan tenaga baharu pada tiga suku pertama tahun ini ialah 2.157 juta, dengan kadar penembusan pasaran sebanyak 12.4%. Pembangunan kenderaan elektrik pintar juga telah membawa perubahan baharu untuk sistem BMS. Sistem BMS kereta ialah jambatan komunikasi antara kereta dan pek bateri, yang boleh mengumpul, menganalisis dan menyimpan data masa nyata pada suhu, voltan dan semasa pek bateri, dan menukar data yang dikumpul dan dianalisis dengan peralatan luaran. , Untuk mengelakkan pengecasan berlebihan bateri, lebihan nyahcas, suhu tinggi dan masalah lain, untuk memastikan prestasi bateri pada tahap tertentu, dan memanjangkan hayat bateri.
Sumber gambar: ADI
Kelebihan dan kekurangan sistem BMS tanpa wayar
Pada masa ini, sistem BMS kereta boleh dibahagikan kepada sistem BMS berwayar dan sistem BMS tanpa wayar mengikut kaedah komunikasi. Sistem BMS berwayar menggunakan bas CAN atau bas iosSPI sebagai bentuk rantai daisy untuk menyambungkan pek bateri, cip kawalan hamba dan cip kawalan induk untuk merealisasikan pemantauan dan penghantaran data; sistem BMS wayarles menghubungkan pek bateri dalam bentuk rangkaian wayarles , Cip kawalan hamba disambungkan dengan cip kawalan utama, dan pemantauan status dan penghantaran data pek bateri diselesaikan melalui komunikasi tanpa wayar.
Fleksibiliti. Sistem BMS wayarles menggunakan rangkaian wayarles sebagai kaedah sambungan untuk menghilangkan belenggu kabel, yang membolehkan pek bateri disusun dan diletakkan secara fleksibel, dan mengikut keperluan sebenar, peralatan untuk pengesanan status bateri masa nyata boleh ditambah atau dipadam sesuka hati .
Kestabilan. BMS berwayar berkomunikasi melalui sambungan kabel. Apabila kabel digunakan dalam bahagian dalam kereta bersuhu tinggi untuk masa yang lama, masalah penuaan talian biasanya berlaku. Sebaik sahaja masalah berlaku, banyak kabel akan membawa pengesanan dan pembaikan. Kesukaran yang lebih besar. BMS wayarles tidak perlu risau tentang penuaan kabel komunikasi, dan kadar penghantaran dan kelewatan data boleh dijamin lebih baik, yang meningkatkan keupayaan untuk melihat status pek bateri.
Kos rendah. Perbezaan paling penting antara BMS wayarles dan sistem BMS berwayar ialah ia mengurangkan pemasangan kabel komunikasi, dan penggunaan kabel komunikasi dan penyambung akan dikurangkan, yang mengurangkan kos pembuatan kenderaan dan BMS ke tahap tertentu. Ruang yang diduduki oleh sistem.
Ketidakcukupan, kerana BMS tanpa wayar menggunakan komunikasi tanpa wayar, yang berbeza daripada komunikasi gelung tertutup dalaman BMS berwayar, jika faktor keselamatan komunikasi tanpa wayar tidak tinggi, mungkin terdapat situasi di mana maklumat data yang dihantar dipintas.
Walaupun bilangan kenderaan elektrik semakin meningkat dari hari ke hari, pengguna masih bimbang tentang keselamatan dan rangkaian pelayaran kenderaan elektrik. Untuk menghilangkan kebimbangan pengguna, TI dan ADI telah berturut-turut memperkenalkan penyelesaian BMS tanpa wayar.
penyelesaian sistem BMS wayarles TI
Untuk meningkatkan daya tahan kenderaan elektrik, TI mengeluarkan penyelesaian BMS tanpa wayar pada awal tahun ini. Penyelesaiannya menggunakan MCU wayarles CC2662R-Q1 dan monitor bateri BQ79616-Q1 untuk mengesan kuasa bateri, suhu, arus dan voltan. , Dan berkomunikasi data dengan cip kawalan utama melalui penghantaran tanpa wayar. Keluaran program ini mengurangkan pemasangan talian komunikasi dan meningkatkan kebolehpercayaan dan kecekapan kenderaan elektrik. Ia adalah BMS wayarles pertama yang lulus pengesahan ASIL-D.
Sumber imej: TI
SimpleLinkCC2662R-Q1 ialah MCU tanpa wayar yang digunakan dalam sistem BMS automotif. MCU menggunakan Cortex-M4F berdasarkan seni bina ARM dengan frekuensi utama -48MHz. CC2662R-Q1 menyepadukan 352KB Flash boleh atur cara, 256KB ROM dan 8KB SRAM. CC2662R-Q1 menyokong kaedah komunikasi tanpa wayar seperti 2.4 GHz WiFi, Bluetooth Tenaga Rendah, Zigbee, Sub-1 GHz, dan serasi dengan protokol BMS wayarles proprietari TI, membolehkan rangkaian pantas. CC2662R-Q1 mempunyai ciri penggunaan kuasa yang rendah. Arus dalam keadaan menerima ialah 6.9 mA, arus kerja ialah 7.3 mA dan 9.6 mA apabila kekuatan isyarat yang dihantar ialah 0 dBm dan 5 dBm, dan arus siap sedia ialah 0.94 μA apabila dalam keadaan siap sedia.
Menurut paparan rasmi TI, penghantaran data melalui protokol komunikasi wayarles proprietari TI mempunyai ciri-ciri kelewatan rendah, kadar penghantaran tinggi (1.2Mbps pemprosesan data), kestabilan tinggi, kadar kehilangan paket data yang sangat rendah, dan PER (
BQ79616-Q1 ialah cip pemantauan bateri automotif 16 saluran, terutamanya digunakan dalam BMS voltan tinggi, pemantauan masa nyata bateri voltan tinggi. Cip boleh melengkapkan kitaran pengesanan data bateri dalam 128μs. BQ79616-Q1 menyepadukan digital-ke-analog Penukar dan penapis laluan rendah untuk memudahkan pemantauan voltan DC yang ditapis, meningkatkan ketepatan pemantauan voltan, dan memudahkan MCU menilai status pengecasan bateri. Pada masa yang sama, BQ79616-Q1 juga mempunyai fungsi pemantauan suhu bateri dan keseimbangan dalaman automatik bateri. Jika data bateri tidak normal dikesan pada satu ketika, kerja mengecas dan menyahcas bateri akan dihentikan serta-merta untuk mengelakkan suhu bateri yang berlebihan dan bahaya kebakaran yang lain.
BQ79616-Q1 menggunakan rantai daisy dua hala terpencil dengan pengasingan kapasitif dan pengasingan pengubah untuk menyambungkan bateri. Dari segi antara muka, cip mempunyai 8 port GPIO dan antara muka UART khusus. Bateri haba bahagian luar litar boleh diukur melalui port GPIO, dan ia boleh berkomunikasi dengan pengawal utama melalui antara muka UART. BQ79616-Q1 mempunyai fungsi bangun terbalik automatik. Di bawah keadaan kerja biasa, MCU memasuki mod tidur secara automatik. Apabila data tidak normal dikesan, BQ79616-Q1 akan membangunkan MCU dalam arah songsang. Fungsi ini terutamanya untuk memantau status bateri walaupun kereta dihentikan, dan mengurangkan penggunaan kuasa sistem.
TI menggunakan MCU wayarles CC2662R-Q1 untuk menyambung dengan berbilang monitor bateri BQ79616-Q1 untuk merealisasikan sistem BMS tanpa wayar.
Penyelesaian sistem BMS wayarles ADI
ADI telah melancarkan penyelesaian sistem BMS wayarles kenderaan elektrik sebelum ini, yang menggabungkan SmartMesh dengan monitor bateri LTC6811 untuk merealisasikan pemantauan status bateri dan penghantaran data tanpa wayar. Penyelesaian ini meningkatkan kebolehpercayaan kenderaan elektrik dan mengurangkan kerumitan pendawaian.
Sumber topologi BMS wayarles SmartMesh+LTC6811: ADI
Dalam penyelesaian BMS wayarles ADI, tiada petunjuk jelas tentang model khusus MCU wayarles SmartMesh. Monitor bateri menggunakan LTC6811.
LTC6811-1 ialah monitor pek bateri yang boleh melakukan pengesanan voltan berketepatan tinggi pada sehingga 12 kumpulan bateri secara bersiri, dengan ralat pengukuran kurang daripada 1.2mV, dan hanya memerlukan 290μs untuk melengkapkan pengesanan bateri 12 sel. LTC6811-1 boleh menyambungkan berbilang bateri secara bersiri, jadi cip boleh melengkapkan pemantauan status bateri masa nyata dalam rentetan bateri voltan tinggi. Cip ini juga mempunyai antara muka isoSPI, yang boleh merealisasikan komunikasi jauh berkelajuan tinggi dengan peranti. LTC6811 boleh menyambungkan 12 kumpulan bateri melalui rantai daisy untuk merealisasikan fungsi komunikasi berbilang saluran, memantau status bateri, dan melakukan penggantungan dan mulakan operasi mengikut status semasa bateri. Cip menggunakan bekalan kuasa terpencil.
ADI berkata bahawa melalui skema gabungan ini, lebih daripada 90% kabel boleh disimpan, dan lebih daripada 10% volum bateri dapat dikurangkan, yang memberikan fleksibiliti yang baik untuk susun atur dan pembongkaran bateri, dan hayat bateri dan data bateri Pengukuran ketepatan tidak akan terjejas.
Pengarang: Li Cheng
Pembangunan kenderaan elektrik telah memasuki lorong cepat. Menurut statistik Kementerian Perdagangan, jumlah urus niaga kenderaan tenaga baharu pada tiga suku pertama tahun ini ialah 2.157 juta, dengan kadar penembusan pasaran sebanyak 12.4%. Pembangunan kenderaan elektrik pintar juga telah membawa perubahan baharu untuk sistem BMS. Sistem BMS kereta ialah jambatan komunikasi antara kereta dan pek bateri, yang boleh mengumpul, menganalisis dan menyimpan data masa nyata mengenai suhu, voltan dan arus pek bateri, dan menukar data yang dikumpul dan dianalisis dengan peralatan luaran. , Untuk mengelakkan pengecasan berlebihan bateri, lebihan nyahcas, suhu tinggi dan masalah lain, untuk memastikan prestasi bateri pada tahap tertentu, dan memanjangkan hayat bateri.
Sumber gambar: ADI
Kelebihan dan kekurangan sistem BMS tanpa wayar
Pada masa ini, sistem BMS kereta boleh dibahagikan kepada sistem BMS berwayar dan sistem BMS tanpa wayar mengikut kaedah komunikasi. Sistem BMS berwayar menggunakan bas CAN atau bas iosSPI sebagai bentuk rantai daisy untuk menyambungkan pek bateri, cip kawalan hamba dan cip kawalan induk untuk merealisasikan pemantauan dan penghantaran data; sistem BMS wayarles menghubungkan pek bateri dalam bentuk rangkaian wayarles , Cip kawalan hamba disambungkan dengan cip kawalan utama, dan pemantauan status dan penghantaran data pek bateri diselesaikan melalui komunikasi tanpa wayar.
Fleksibiliti. Sistem BMS tanpa wayar menggunakan rangkaian wayarles sebagai kaedah sambungan untuk menghilangkan belenggu kabel, yang membolehkan pek bateri disusun dan diletakkan secara fleksibel, dan mengikut keperluan sebenar, peralatan untuk pengesanan status bateri masa nyata boleh ditambah atau dipadam sesuka hati .
Kestabilan. BMS berwayar berkomunikasi melalui sambungan kabel. Apabila kabel digunakan dalam bahagian dalam kereta bersuhu tinggi untuk masa yang lama, masalah penuaan talian biasanya berlaku. Sebaik sahaja masalah berlaku, banyak kabel akan membawa pengesanan dan pembaikan. Kesukaran yang lebih besar. BMS wayarles tidak perlu risau tentang penuaan kabel komunikasi, dan kadar penghantaran dan kelewatan data boleh dijamin lebih baik, yang meningkatkan keupayaan untuk melihat status pek bateri.
Kos rendah. Perbezaan paling penting antara BMS wayarles dan sistem BMS berwayar ialah ia mengurangkan pemasangan kabel komunikasi, dan penggunaan kabel komunikasi dan penyambung akan dikurangkan, yang mengurangkan kos pembuatan kenderaan dan BMS ke tahap tertentu. Ruang yang diduduki oleh sistem.
Ketidakcukupan, kerana BMS tanpa wayar menggunakan komunikasi tanpa wayar, yang berbeza daripada komunikasi gelung tertutup dalaman BMS berwayar, jika faktor keselamatan komunikasi tanpa wayar tidak tinggi, mungkin terdapat situasi di mana maklumat data yang dihantar dipintas.
Walaupun bilangan kenderaan elektrik semakin meningkat dari hari ke hari, pengguna masih bimbang tentang keselamatan dan rangkaian pelayaran kenderaan elektrik. Untuk menghilangkan kebimbangan pengguna, TI dan ADI telah berturut-turut memperkenalkan penyelesaian BMS tanpa wayar.
penyelesaian sistem BMS wayarles TI
Untuk meningkatkan daya tahan kenderaan elektrik, TI mengeluarkan penyelesaian BMS tanpa wayar pada awal tahun ini. Penyelesaiannya menggunakan MCU wayarles CC2662R-Q1 dan monitor bateri BQ79616-Q1 untuk mengesan kuasa bateri, suhu, arus dan voltan. , Dan berkomunikasi data dengan cip kawalan utama melalui penghantaran tanpa wayar. Keluaran program ini mengurangkan pemasangan talian komunikasi dan meningkatkan kebolehpercayaan dan kecekapan kenderaan elektrik. Ia adalah BMS wayarles pertama yang lulus pengesahan ASIL-D.
Sumber imej: TI
SimpleLinkCC2662R-Q1 ialah MCU tanpa wayar yang digunakan dalam sistem BMS automotif. MCU menggunakan Cortex-M4F berdasarkan seni bina ARM dengan frekuensi utama -48MHz. CC2662R-Q1 menyepadukan 352KB Flash boleh atur cara, 256KB ROM dan 8KB SRAM. CC2662R-Q1 menyokong kaedah komunikasi wayarles seperti WiFi 2.4 GHz, Bluetooth Tenaga Rendah, Zigbee, Sub-1 GHz, dan serasi dengan protokol BMS wayarles proprietari TI, membolehkan rangkaian pantas. CC2662R-Q1 mempunyai ciri penggunaan kuasa yang rendah. Arus dalam keadaan menerima ialah 6.9 mA, arus kerja ialah 7.3 mA dan 9.6 mA apabila kekuatan isyarat yang dihantar ialah 0 dBm dan 5 dBm, dan arus siap sedia ialah 0.94 μA apabila dalam keadaan siap sedia.
Menurut paparan rasmi TI, penghantaran data melalui protokol komunikasi wayarles proprietari TI mempunyai ciri-ciri kelewatan rendah, kadar penghantaran tinggi (1.2Mbps pemprosesan data), kestabilan tinggi, kadar kehilangan paket data yang sangat rendah, dan PER (
BQ79616-Q1 ialah cip pemantauan bateri automotif 16 saluran, terutamanya digunakan dalam BMS voltan tinggi, pemantauan masa nyata bateri voltan tinggi. Cip boleh melengkapkan kitaran pengesanan data bateri dalam 128μs. BQ79616-Q1 menyepadukan penukar digital-ke-analog dan penapis laluan rendah untuk memudahkan pemantauan voltan DC yang ditapis, meningkatkan ketepatan pemantauan voltan dan memudahkan MCU menilai status pengecasan bateri. Pada masa yang sama, BQ79616-Q1 juga mempunyai fungsi pemantauan suhu bateri dan keseimbangan dalaman automatik bateri. Jika data bateri tidak normal dikesan pada satu ketika, kerja mengecas dan menyahcas bateri akan dihentikan serta-merta untuk mengelakkan suhu bateri yang berlebihan dan bahaya kebakaran yang lain.
BQ79616-Q1 menggunakan rantai daisy dua hala terpencil dengan pengasingan kapasitif dan pengasingan pengubah untuk menyambungkan bateri. Dari segi antara muka, cip mempunyai 8 port GPIO dan antara muka UART khusus. Bateri haba litar luaran boleh diukur melalui port GPIO, dan ia boleh berkomunikasi dengan pengawal utama melalui antara muka UART. BQ79616-Q1 mempunyai fungsi bangun terbalik automatik. Di bawah keadaan kerja biasa, MCU memasuki mod tidur secara automatik. Apabila data tidak normal dikesan, BQ79616-Q1 akan membangunkan MCU dalam arah songsang. Fungsi ini terutamanya untuk memantau status bateri walaupun ketika kereta dihentikan, dan mengurangkan penggunaan kuasa sistem.
TI menggunakan MCU wayarles CC2662R-Q1 untuk menyambung dengan berbilang monitor bateri BQ79616-Q1 untuk merealisasikan sistem BMS tanpa wayar.
Penyelesaian sistem BMS wayarles ADI
ADI telah melancarkan penyelesaian sistem BMS wayarles kenderaan elektrik sebelum ini, yang menggabungkan SmartMesh dengan monitor bateri LTC6811 untuk merealisasikan pemantauan status bateri dan penghantaran data tanpa wayar. Penyelesaian ini meningkatkan kebolehpercayaan kenderaan elektrik dan mengurangkan kerumitan pendawaian.
Sumber topologi BMS wayarles SmartMesh+LTC6811: ADI
Dalam penyelesaian BMS wayarles ADI, tiada petunjuk jelas tentang model khusus MCU wayarles SmartMesh. Monitor bateri menggunakan LTC6811.
LTC6811-1 ialah monitor pek bateri yang boleh melakukan pengesanan voltan berketepatan tinggi pada sehingga 12 kumpulan bateri secara bersiri, dengan ralat pengukuran kurang daripada 1.2mV, dan hanya memerlukan 290μs untuk melengkapkan pengesanan bateri 12 sel. LTC6811-1 boleh menyambungkan berbilang bateri secara bersiri, jadi cip boleh melengkapkan pemantauan status bateri masa nyata dalam rentetan bateri voltan tinggi. Cip ini juga mempunyai antara muka isoSPI, yang boleh merealisasikan komunikasi jauh berkelajuan tinggi dengan peranti. LTC6811 boleh menyambungkan 12 kumpulan bateri melalui rantai daisy untuk merealisasikan fungsi komunikasi berbilang saluran, memantau status bateri, dan melakukan penggantungan dan mulakan operasi mengikut status semasa bateri. Cip menggunakan bekalan kuasa terpencil.
ADI berkata bahawa melalui skema gabungan ini, lebih daripada 90% kabel boleh disimpan, dan lebih daripada 10% volum bateri boleh dikurangkan, yang memberikan fleksibiliti yang baik untuk susun atur dan pembongkaran bateri, dan hayat bateri. dan data bateri Ketepatan pengukuran tidak akan terjejas.
Pautan: EL512256-H2-FRB HV056WX2-100