无线电池管理的设计优势是什么

搜狐网 发表于 2020-09-22 09:36:07 收藏 已收藏
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400万+工程师在用
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无线电池管理的设计优势是什么

搜狐网 发表于 2020-09-22 09:36:07

其实在2018年的时候,就知道通用在BEV3的开发中抛弃了Bolt里面集中式的电池BMS管理架构,从2020年的这个节点(量产前1年),通用汽车宣布在业内首次把无线电池管理系统放在在Ultium电池(这不是仅仅量产这么简单,投资了这么多钱的平台),所有基于Ultium电池打造的通用汽车电动车都将标配无线电池管理系统。这对这个行业的影响还是比较大的。

无线电池管理的设计优势  

通用这次直接是和Analog Devices, Inc进行联合开发,从系统角度来看,目前通用有基于软包、方壳电池两种模组设计,而且整个产品线覆盖多个品牌以及从皮卡到性能车的多个细分市场,对比下iX3和Ultium电池,整个线束布局根本看不到采样线等。 我们可以看到Ultium虽然采用类似590模组的设计,但是有很大的区别: 

1)不管是和集中式的iX3、还是和MEB的半分布式的相比,整个模组上去基本看不到线,基本形成了全覆盖

2)两个模组的上盖采用一体化的设计,从上面来看,整包几乎看不到任何线束和高压铜排,特别是中间连接处,对比来看就是真正达到我们想要的,装上去模组固定拧下螺丝就可以了,这里通用没有展示模组之间的处理过程,按照这个设计,可能直接上快插就可以,反正整体模组都是有遮盖的

图1 集中式电池管理系统iX3和无线电池管理系统下的布线设计对比 

图2 半分布实MEB PK 无线管理系统的布线设计对比

3)无线 BMS的最大的好处,还是每个电池模块之间不再有传输的通信线了,可以这样理解配置了专门的管理系统以后,单个模组都能拿出来直接做全生命周期管理都可以获得监控和管理 如果在芯片架构上,能够做一些信息存储,也就是可以把电池管理系统的使用情况往回达到模块里面,那样等于电池模块里面就有一个电池记录器,一方面可以把温度、电压往外发,一方面记录每次使用的时间和信息情况,每个模组都可以拆开来单独使用,不考虑重新配置电池管理,换言之这种方式能更好的支持车电分离。电池不适合车用,直接读取和配置即可,通过无线收发器就可以。 

ADI的方案  

在通用宣布以前,ADI就一家开始宣传自己的方案是在之前这套东西,当然由于没有车企官宣背书,而且目前分布式、半分布式、集中式大家都在用,无线电池管理是分布式演变的一个变种。 

图3 ADI的全架构 

这块其实不少企业都在尝试,最早和方武他们开发的是一个分支方向,而ADI是基于IEEE 802.15.4 2.4GHz的方案。根据我们之前的信息了解,这是基于SmartMesh嵌入式无线网路在工业物联网(IoT)应用中经过了现场验证,通过路径和频率分集来实现冗余。对于汽车的恶劣环境下的可靠性,从厂家来看似乎很好,较早之前在BMW i3 车型中整合了LTC6811电池组监控器和ADI SmartMesh网路技术做了一些尝试。 

图4 ADI的无线电池管理架构

小结:从2年前来看确实有点超前,但是从2020年来看,随着车电分离还有不同领域应用的灵活性来看,这种方案有GM带头,大家也要跟着看看吧,万一真大规模推广,带来的变化确实挺大的

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