突破性的无线电池管理系统

作者:龚淑娟 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2017-06-02
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LION Smart将凌力尔特公司高性能的LTC6811电池组监视器和SmartMesh嵌入式无线网络在一台BMW i3电动汽车上进行了整合,突破性的无线电池充电系统结构更加简单,电池的安全性、可靠性等重要性能也因此而显著提升。

关于电动汽车,也许你了解“无线充电系统”,但是你知道“无线电池管理系统”吗?

图1  凌力尔特公司在2017慕尼黑上海电子展上展示了业界首款采用无线BMS的BMW i3概念车

电池管理系统(BMS)也能无线?是的,在2017年3月14日在上海举行的慕尼黑上海电子展 (Electronica China) 期间,业界厂商竞相展示了很多突破和创新,我们的新发现就是——业界首款采用无线BMS的BMW i3概念车(见图1)。

这款无线BMS概念车出现在凌力尔特公司(Linear Technology Corporation)的展台上。这一非常吸引眼球的概念车由凌力尔特公司的设计合作伙伴LION Smart开发,他们把凌力尔特公司高性能的LTC6811电池组监视器和SmartMesh嵌入式无线网络在一台BMW i3电动汽车上进行了整合,原先电池组和电池管理系统之间的传统连接线已被完全取消,如图2所示,新的系统非常看起来更加简单,据说电池的安全性、可靠性等重要性能也因此而显著提升。
凌力尔特公司国际销售副总裁David Quarles先生在现场介绍说,这款经过改装的BMW i3电动汽车在德国进行了持续的道路测试,运行状况良好,表明了这一技术的可行性。此前的2016年11月,这款概念车已经在德国慕尼黑举行的电子展上进行了一次展示,引起了业界厂商的关注。

图2  无线BMS:更安全、更智能、更环保、更便宜

 “电动和混合动力/电动汽车的新型设计正在迅速增加,而且所有主要的汽车制造商在进入更大规模批量生产阶段时也在寻找改善其电池管理系统性能和可靠性的途径。凌力尔特公司在两项关键业界领先技术中的创新,为实现汽车可靠性等级的无线电池管理提供了可能性。借助LION Smart的BMS设计专长,加之我们的电池组监视器及SmartMesh无线网络产品,我们实现了这款无线 BMS 概念车,这也同时展现了我们的产品愿景。” 凌力尔特公司Dust Networks产品组总裁Joy Weiss女士兴奋地说道。

据了解,SmartMesh嵌入式无线网络是一种采用128位加密的专用网络,在工业物联网应用中经过了现场验证,可通过运用路径和频率分集在严酷的环境中提供可靠性>99.999%的连接,安全性非常高。除了通过创建多个冗余连接点改善可靠性之外,SmartMesh无线网格网络还实现了额外的BMS功能。SmartMesh 无线网络可以使电池模块的安置十分灵活,可以很容易地增设更多的传感器,可从安装在以前不适合布设线束之处的传感器收集更多的数据,并可改善电池电荷状态和健康状况计算,从而最终改善电池的续航能力和使用寿命。另外,SmartMesh还提供了来自每个节点的时间相关测量结果,从而可实现更加精确的数据收集。通过采用多条冗余通信路径,SmartMesh能够确保电池监视器数据被可靠地送至BMS微处理器。

电动汽车和混合动力 / 电动汽车兼具安全性和可靠性一直是汽车制造商面临的挑战。凌力尔特公司经过道路验证的高电压电池组监视器提供了业界领先的准确度和可靠性,可打造能够实现电池组性能和使用寿命最大化的BMS。LTC6811电池组监视器是一款面向混合动力/电动汽车的完整电池测量器件,能够测量多达12个串接式电池的电压,并具有优于0.04%的准确度。无线BMS概念车把LTC6811与SmartMesh嵌入式无线网络系统相组合,可以解决汽车配线线束和连接器所引起并长期存在的可靠性问题。

此外,由于无线BMS省去了很多连接线,因而更加环保,同时由于组装工序减少,制造成本也降低不少,BMS的整体成本也更低。据计算,以每辆车节省10 m导线和0.5 kg的连接器和变压器来计算,那么每生产10 000万辆车就可以节省100 kg的导线和5 000 kg的连接器和变压器,这对于汽车生产厂商或是动力电池的供应商来说,是一笔不小的成本节省。

“此项无线BMS的重大突破解决了由于汽车线束以及电动汽车和混合动力/电动汽车中的连接线所引起并长期存在的可靠性问题,并简化了BMS设计和制造。目前,SmartMesh正在进行AECQ-100标准测试,将来的SmartMesh会符合ISO26262标准。我们希望能够与主机厂联合进行进一步的应用开发。” Joy Weiss女士充满信心地说。

BMW i3车型的无线BMS概念车显示了无线技术的更多可能性,显著提升的可靠性和更加简化的BMS设计也提供了更多的性能优势,是一项非常值得期待的充满前景的应用。

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