BMS優(yōu)化與無(wú)線(xiàn)方案為電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)賦能

ADI公司致力于解決儲能系統、替代動(dòng)力總成類(lèi)型和車(chē)輛電氣化子系統的問(wèn)題。ADI通過(guò)提供電池管理、高壓隔離、電池化成和測試、位置速度檢測和電流檢測解決方案，讓系統變得更小巧、更輕盈、更高效，同時(shí)不影響性能。

ADI中國汽車(chē)電子事業(yè)部資深戰略與業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理陳晟 (Edward Chen)

1   BMS電池包系統管理的優(yōu)化

BMS電池包系統管理是汽車(chē)電氣化的關(guān)鍵，而精度是BMS的1個(gè)重要性能指標。為了防止過(guò)度充電和放電，電池單元通常應保持在滿(mǎn)容量的10%~90%之間。例如在85 kWh的電池中，可用于正常行駛的容量?jì)H為67.4 kWh。如果

測量誤差為5%，為了繼續安全地進(jìn)行電池運行，必須將電池容量保持在15%~85%之間?？梢?jiàn)，總可用容量從80%減少到了70%。如果將精度提高到1%（例如對于磷酸鐵鋰電池，1 mV的測量誤差相當于1%的充電狀態(tài)誤差），那么電池現在可以在滿(mǎn)容量的11%~89%之間運行，增加了8%。使用相同的電池和精度更高的BMS，可以增加每次充電的行駛里程。從第一款電池管理IC開(kāi)始，ADI堅持用最好的產(chǎn)品性能提供最優(yōu)秀的BMS解決方案。ADI的多節電池、高電壓電池組監視器系列是完整的電池監視 IC，它們內置了16位ADC、精準的電壓基準、1個(gè)高電壓輸入多路復用開(kāi)關(guān)MUX和1個(gè)isoSPI接口?？梢园堰@些器件以菊花鏈的方式串聯(lián)起來(lái)（無(wú)需使用光耦合器或光隔離器），以監視到長(cháng)串聯(lián)接電池中每節電池電壓。LTC6811 / LTC6812 / LTC6813 / LTC6810 多節電池的電池組監視器，就是專(zhuān)門(mén)針對新能源汽車(chē)應用，滿(mǎn)足AEC-Q100 標準。無(wú)論面對什么環(huán)境，ADI BMS產(chǎn)品都能把精度誤差控制在非常小的范圍內，且可以保持10年不變。能做到這樣的成績(jì)主要是因為ADI BMS產(chǎn)品內嵌了1個(gè)齊納基準電壓源(Buried Zener Reference)的技術(shù)，這是個(gè)非常穩定的基準源，能夠給測量系統提供很精確的特性。

2   無(wú)線(xiàn)BMS的優(yōu)勢

ADI也推出了汽車(chē)行業(yè)首款用于電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)線(xiàn)電池管理系統（BMS），而通用汽車(chē)的Ultium電池平臺將使用這套系統。ADI近年來(lái)推動(dòng)了基于A(yíng)DI專(zhuān)利的創(chuàng )新無(wú)線(xiàn)BMS架構應用，可以消除電池包內的通信布線(xiàn)，使汽車(chē)制造商能夠更加靈活地將電池平臺擴展至多種車(chē)型并實(shí)現量產(chǎn)，無(wú)線(xiàn)BMS免去了傳統通信線(xiàn)束的使用，節省了高達90%的線(xiàn)束和高達15%的電池組體積，提高了設計靈活性和可制造性，并提高了電池包裝配效率并降低了裝配過(guò)程中出錯的可能性，降低了車(chē)廠(chǎng)的售后成本，同時(shí)不會(huì )影響電池使用壽命內的里程數和精度。

ADI無(wú)線(xiàn)BMS將電源、電池管理、射頻通信和系統功能等所有集成電路、硬件和軟件整合在單個(gè)系統級產(chǎn)品內，通過(guò)采用ADI公司經(jīng)過(guò)驗證的業(yè)內領(lǐng)先BMS電池電芯測量技術(shù)，支持ASIL-D安全性和模塊級安全性。通過(guò)提高車(chē)輛使用壽命期間的精度，無(wú)線(xiàn)BMS系統可最大化單個(gè)電芯的能量利用率，從而實(shí)現優(yōu)異的車(chē)輛續航里程，并支持安全且可持續的無(wú)鈷電池化學(xué)材料，如磷酸鐵鋰(LFP)。

更值得關(guān)注的是，無(wú)線(xiàn)BMS還可以進(jìn)一步與大數據和人工智能融合，為電動(dòng)汽車(chē)在全生命周期的使用、流通和回收賦能。

①客戶(hù)可以利用無(wú)線(xiàn)BMS更方便地去收集電池數據，能夠用這些數據來(lái)通過(guò)機器學(xué)習和人工智能預測電池的性能和表現，使相應的整車(chē)和電池的性能可以充分發(fā)揮出來(lái)。

并以此來(lái)提供更多的智能服務(wù)，這樣能為整車(chē)廠(chǎng)和消費者帶來(lái)更多更好的服務(wù)。

②無(wú)線(xiàn)BMS可以幫助建立電池從生產(chǎn)制造到倉儲運輸、到車(chē)內電池維修維護、最后到回收整個(gè)生命周期的監測和追蹤，采集的數據與人工智能算法融合，可以延長(cháng)電池以及整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)的生命周期，提高電動(dòng)汽車(chē)的殘值，確保電動(dòng)汽車(chē)在二手車(chē)市場(chǎng)更有吸引力。

在2020年年初“中國電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì )論壇(2020)”召開(kāi)期間，ADI與中國電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì )簽署戰略合作備忘錄，共同發(fā)起成立“電池全生命周期聯(lián)合創(chuàng )新中心”。實(shí)現對動(dòng)力電池容量、壽命、安全、檢測、回收等全生命周期監測與管理，對促進(jìn)新能源汽車(chē)推廣使用至關(guān)重要，該中心將著(zhù)手于調研解決新能源車(chē)電池領(lǐng)域，如電池安全、電池估值和數據共享等一系列關(guān)鍵問(wèn)題，并將吸納更多產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)加入形成跨行業(yè)、跨學(xué)科、跨部門(mén)的產(chǎn)業(yè)研究平臺。

（注：本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2020年12月期）