BMS優化與無線方案為電動汽車產業賦能

ADI公司致力於解決儲能系統、替代動力總成類型和車輛電氣化子系統的問題。ADI通過提供電池管理、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，同時不影響性能。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/202012/421126.htm

ADI中國汽車電子事業部資深戰略與業務發展經理陳晟 (Edward Chen)

1   BMS電池包系統管理的優化

BMS電池包系統管理是汽車電氣化的關鍵，而精度是BMS的1個重要性能指標。為了防止過度充電和放電，電池單元通常應保持在滿容量的10%~90%之間。例如在85 kWh的電池中，可用於正常行駛的容量僅為67.4 kWh。如果

測量誤差為5%，為了繼續安全地進行電池運行，必須將電池容量保持在15%~85%之間。可見，總可用容量從80%減少到了70%。如果將精度提高到1%（例如對於磷酸鐵鋰電池，1 mV的測量誤差相當於1%的充電狀態誤差），那麼電池現在可以在滿容量的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裡程。從第一款電池管理IC開始，ADI堅持用最好的產品性能提供最優秀的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個高電壓輸入多路復用開關MUX和1個isoSPI接口。可以把這些器件以菊花鏈的方式串聯起來（無需使用光耦合器或光隔離器），以監視到長串聯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，就是專門針對新能源汽車應用，滿足AEC-Q100 標準。無論面對什麼環境，ADI BMS產品都能把精度誤差控制在非常小的範圍內，且可以保持10年不變。能做到這樣的成績主要是因為ADI BMS產品內嵌了1個齊納基準電壓源(Buried Zener Reference)的技術，這是個非常穩定的基準源，能夠給測量系統提供很精確的特性。

2   無線BMS的優勢

ADI也推出了汽車行業首款用於電動汽車的無線電池管理系統（BMS），而通用汽車的Ultium電池平臺將使用這套系統。ADI近年來推動了基於ADI專利的創新無線BMS架構應用，可以消除電池包內的通信布線，使汽車製造商能夠更加靈活地將電池平臺擴展至多種車型並實現量產，無線BMS免去了傳統通信線束的使用，節省了高達90%的線束和高達15%的電池組體積，提高了設計靈活性和可製造性，並提高了電池包裝配效率並降低了裝配過程中出錯的可能性，降低了車廠的售後成本，同時不會影響電池使用壽命內的裡程數和精度。

ADI無線BMS將電源、電池管理、射頻通信和系統功能等所有集成電路、硬體和軟體整合在單個系統級產品內，通過採用ADI公司經過驗證的業內領先BMS電池電芯測量技術，支持ASIL-D安全性和模塊級安全性。通過提高車輛使用壽命期間的精度，無線BMS系統可最大化單個電芯的能量利用率，從而實現優異的車輛續航裡程，並支持安全且可持續的無鈷電池化學材料，如磷酸鐵鋰(LFP)。

更值得關注的是，無線BMS還可以進一步與大數據和人工智慧融合，為電動汽車在全生命周期的使用、流通和回收賦能。

①客戶可以利用無線BMS更方便地去收集電池數據，能夠用這些數據來通過機器學習和人工智慧預測電池的性能和表現，使相應的整車和電池的性能可以充分發揮出來。

並以此來提供更多的智能服務，這樣能為整車廠和消費者帶來更多更好的服務。

②無線BMS可以幫助建立電池從生產製造到倉儲運輸、到車內電池維修維護、最後到回收整個生命周期的監測和追蹤，採集的數據與人工智慧算法融合，可以延長電池以及整個電動汽車的生命周期，提高電動汽車的殘值，確保電動汽車在二手車市場更有吸引力。

在2020年年初「中國電動汽車百人會論壇(2020)」召開期間，ADI與中國電動汽車百人會籤署戰略合作備忘錄，共同發起成立「電池全生命周期聯合創新中心」。實現對動力電池容量、壽命、安全、檢測、回收等全生命周期監測與管理，對促進新能源汽車推廣使用至關重要，該中心將著手於調研解決新能源車電池領域，如電池安全、電池估值和數據共享等一系列關鍵問題，並將吸納更多產業鏈龍頭企業加入形成跨行業、跨學科、跨部門的產業研究平臺。

（註：本文來源於《電子產品世界》2020年12月期）