1. 電池組和電池管理系統(tǒng)
電池組是提供驅(qū)動EV的電力,組是由多個電芯構(gòu)成。比如1個電芯3.5V,96個電芯串聯(lián)構(gòu)成的一組電池電壓為:3.5×96=336V。電池管理系統(tǒng)的功能是監(jiān)測電池的電芯電壓、電池組電流和溫度、均衡電池中各電芯的電壓(此功能稱為電芯均衡)、控制電池組的繼電器,通過檢測值算出電池的充電率、劣化率等。
2. 電池的趨勢
我認為電池的趨勢主要有兩個:一是為了增加續(xù)航里程的大容量化;另一個是為了實現(xiàn)高效率的高電壓化。從電芯數(shù)量來看,大容量化會增加并聯(lián)電芯的數(shù)量,高電壓化會增加串聯(lián)電芯的數(shù)量。
基于以上,我認為電池組中的電芯數(shù)量有增加的趨勢。
3. 電池管理系統(tǒng)的趨勢
根據(jù)電池組的電芯數(shù)增加的觀點,我認為以下是電池管理系統(tǒng)的趨勢:由于一個電芯監(jiān)測連接的電芯是有限的,所以電芯監(jiān)測會增加,從而導(dǎo)致電芯監(jiān)測間的電線、連接器增加。
4. 電池管理系統(tǒng)的挑戰(zhàn)
在電芯監(jiān)測間的電線、連接器增加的情況下,我認為會產(chǎn)生兩個問題:一是由于電池組的分割等布局更改,會導(dǎo)致電線長度、成本、重量的增加;另一個是電線的斷線,連接器的接觸不良等障礙的增加。
5. 電池管理系統(tǒng)的對策
對于以上兩個問題的對策,我認為可以把MCU和電芯監(jiān)測(Cell Monitor)間的通信從有線更改為無線。
上述的電池管理系統(tǒng)被稱為無線電池管理系統(tǒng)(wBMS)。
哪種無線標準更適合無線電池管理系統(tǒng)?就通信距離而言,無線通信分為短距離無線通信、PAN(Private Area Network)、LAN(Local Area Network)、MAN(Metropolitan Area Network)、WAN(Wide Area Network)。其中無線電池管理系統(tǒng)被分類為PAN。此外,PAN也存在多種無線標準。例如ZigBee、Bluetooth®、Bluetooth® Low Energy(BLE)。從通信速度、能量消耗的觀點上看,BLE更適用于無線電池管理系統(tǒng)。
根據(jù)上述內(nèi)容,無線電池管理系統(tǒng)的構(gòu)成請參考下圖。