1. 電池組和電池管理系統(tǒng)
電池組是提供驅(qū)動(dòng)EV的電力,組是由多個(gè)電芯構(gòu)成。比如1個(gè)電芯3.5V,96個(gè)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(cè)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(cè)值算出電池的充電率、劣化率等。
2. 電池的趨勢(shì)
我認(rèn)為電池的趨勢(shì)主要有兩個(gè):一是為了增加續(xù)航里程的大容量化;另一個(gè)是為了實(shí)現(xiàn)高效率的高電壓化。從電芯數(shù)量來(lái)看,大容量化會(huì)增加并聯(lián)電芯的數(shù)量,高電壓化會(huì)增加串聯(lián)電芯的數(shù)量。
基于以上,我認(rèn)為電池組中的電芯數(shù)量有增加的趨勢(shì)。
3. 電池管理系統(tǒng)的趨勢(shì)
根據(jù)電池組的電芯數(shù)增加的觀點(diǎn),我認(rèn)為以下是電池管理系統(tǒng)的趨勢(shì):由于一個(gè)電芯監(jiān)測(cè)連接的電芯是有限的,所以電芯監(jiān)測(cè)會(huì)增加,從而導(dǎo)致電芯監(jiān)測(cè)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(cè)間的電線、連接器增加的情況下,我認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問題:一是由于電池組的分割等布局更改,會(huì)導(dǎo)致電線長(zhǎng)度、成本、重量的增加;另一個(gè)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(duì)策
對(duì)于以上兩個(gè)問題的對(duì)策,我認(rèn)為可以把MCU和電芯監(jiān)測(cè)(Cell Monitor)間的通信從有線更改為無(wú)線。
上述的電池管理系統(tǒng)被稱為無(wú)線電池管理系統(tǒng)(wBMS)。
哪種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)更適合無(wú)線電池管理系統(tǒng)?就通信距離而言,無(wú)線通信分為短距離無(wú)線通信、PAN(Private Area Network)、LAN(Local Area Network)、MAN(Metropolitan Area Network)、WAN(Wide Area Network)。其中無(wú)線電池管理系統(tǒng)被分類為PAN。此外,PAN也存在多種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。例如ZigBee、Bluetooth®、Bluetooth® Low Energy(BLE)。從通信速度、能量消耗的觀點(diǎn)上看,BLE更適用于無(wú)線電池管理系統(tǒng)。
根據(jù)上述內(nèi)容,無(wú)線電池管理系統(tǒng)的構(gòu)成請(qǐng)參考下圖。