內(nèi)容概覽

　　1.電動汽車中的分布式電池管理系統(tǒng)
　　電動汽車高壓電池組需要復雜的通信系統(tǒng)來傳輸電池電壓、溫度和其他診斷信息。

　　2.評估有線與無線解決方案
　　高精度電池監(jiān)控器可通過有線或無線方式與主機通信，從而傳輸電池組相關數(shù)據(jù)。這里說明了分布式電池系統(tǒng)的若干設計注意事項以及利弊權(quán)衡。

　　3.在有線或無線環(huán)境中使用 TI 電池監(jiān)控器
　　TI 的專有電池管理系統(tǒng) (BMS) 協(xié)議提供了可靠的高吞吐量、低延遲通信方法，適用于有線和無線 BMS 配置。

電動汽車中的分布式電池管理系統(tǒng)

　　在電動汽車應用中，為了滿足交流電機負載的嚴苛要求，內(nèi)部電池組電壓不低于 800V。這相當于在汽車底盤中串聯(lián)堆疊 100 個或更多的鋰離子電池。制造商急需對高壓電池組應用更為*的技術(shù)，從而以安全、及時和可靠的方式報告電池診斷信息。一種常見的設計方法是采用分布式電池組系統(tǒng)，它通過在不同的印刷電路板 (PCB) 上連接多個高精度電池監(jiān)控器，支持包含多節(jié)電池的電池組。

　　在有線 BMS 解決方案中，利用雙絞線電纜以菊花鏈方式連接電池監(jiān)控器，可傳輸從每個電池模塊采集的數(shù)據(jù)。有線和無線 BMS 解決方案的區(qū)別在于，后者使用無線通信接口，而不是菊花鏈電纜。圖 1 展示了適用于 400V 至 800V 電動汽車的典型分布式電池組系統(tǒng)。

 在圖1中，有一個子系統(tǒng)包含主機 MCU，它通過控制器局域網(wǎng)總線與車輛的控制單元連接。然后 MCU 處理器驅(qū)動電池監(jiān)控器件連接到電池模塊，用來感應電壓和溫度。所有高壓電池組均需要快速與主機 MCU 通信，為了支持這一需求，可以添加任意數(shù)量的電池監(jiān)控器件，具體取決于電池監(jiān)控器支持的通道數(shù)量。系統(tǒng)需要監(jiān)控和通信的其他常見場景還有，通過高壓繼電器控制來確保在不使用車輛時安全地斷開高壓，以及通過電流感應來計算充電狀態(tài)和了解電池組的運行狀況。

 控制周期
        這些應用按定義的周期時間運行，這個時間一般等于，或者是底層伺服電機驅(qū)動器的基波控制/脈寬調(diào)制(PWM)開關周期的幾倍。在圖2所示的這種環(huán)境中，端到端網(wǎng)絡傳輸延遲是一個重要參數(shù)。在每個周期內(nèi)，電機控制器必須將新位置基準和其他相關信息傳輸給圖1中的各個節(jié)點。然后，PWM周期內(nèi)需要余留足夠的時間，以供每個節(jié)點使用新位置基準和任何新傳感器數(shù)據(jù)來更新伺服控制算法計算。然后，各個節(jié)點通過依賴于工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的分布式時鐘機制，在同一時間點將更新后的PWM矢量應用于伺服驅(qū)動器。根據(jù)具體的控制架構(gòu)，部分控制回路算法可以在PLC中實現(xiàn)，如果在網(wǎng)絡上接收到任何相關傳感器信息更新后，需要足夠的時間才能實現(xiàn)。