（Dan Torres是本篇技術(shù)文章的合著者。）
鋰電池的價格越來越經(jīng)濟實惠，能量密度越來越高，能夠驅(qū)動混合動力汽車（HEV）和電動汽車（EV）行駛更遠的距離。借助這些改進，汽車設(shè)計工程師現(xiàn)在可將注意力轉(zhuǎn)向通過減小電池管理系統(tǒng)（BMS）的尺寸和重量來進一步提高效率。
有關(guān)電池管理系統(tǒng)的背景信息，請參閱“HEV/EV電池管理系統(tǒng)簡介。”
傳統(tǒng)的有線BMS架構(gòu)采用基于菊花鏈配置的線束來連接電池組，制造工藝繁瑣，需要經(jīng)常維護，且維修難度高。
無線BMS技術(shù)的發(fā)展有望解決上述難題，該技術(shù)采用無線芯片組與電池監(jiān)測器協(xié)同工作，可將電壓和溫度數(shù)據(jù)從每個電池單元傳遞到系統(tǒng)中的主微控制器。固有電纜和線束量的減少降低了車輛的重量并節(jié)省了成本。
圖1所示為無線BMS架構(gòu)的示例。
圖1：TI的無線BMS架構(gòu)
如果您正在探索轉(zhuǎn)換為無線BMS架構(gòu)的可行性，請思考以下三個關(guān)鍵問題：
1.它是否可靠？
盡管無線通信已在各類應(yīng)用中替代了電纜，但是要考慮的一個關(guān)鍵點是無線鏈路和網(wǎng)絡(luò)的可靠性。您可使用數(shù)據(jù)包錯誤率以及在發(fā)送器和接收器之間成功發(fā)送消息的概率來量化可靠性。此概率應(yīng)為99.999％，數(shù)據(jù)包錯誤率為10-6。
2.無線BMS對乘客、機械師和財產(chǎn)安全嗎？
無線BMS應(yīng)該準(zhǔn)確監(jiān)測狀況并在檢測到危險事件時快速、可靠和安全地作出響應(yīng)，以減輕危險或破壞。理想情況下，該系統(tǒng)應(yīng)滿足汽車安全完整性D級的要求，這是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織26262道路車輛標(biāo)準(zhǔn)所定義的最高功能安全目標(biāo)。
3.它是否安全？
如果有人試圖篡改車輛的電池系統(tǒng)，無線BMS是否可以工作？查找使用加密加速器等具有密鑰交換和刷新機制、消息完整性檢查和調(diào)試安全性等安全驅(qū)動工具提供加密消息的系統(tǒng)。
附加題！有線或無線BMS哪個功能更佳？
這是一個棘手的問題，因為有線或無線BMS可能都適合您的設(shè)計，具體取決于您的汽車架構(gòu)和設(shè)計目標(biāo)。表1比較了有線和無線系統(tǒng)之間的主要區(qū)別。
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注意事項
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有線BMS
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無線BMS
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重量
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線路會增加車輛總重量。
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無線系統(tǒng)減輕了車輛重量。
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設(shè)計靈活性和可維護性
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總體尺寸越大，靈活性越低大；更難維修。
總體尺寸更大；由于電線笨重、難以維護，因此系統(tǒng)設(shè)計靈活性較差。
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較小的尺寸可通過更簡易的設(shè)計和車輛內(nèi)部布置實現(xiàn)更大的靈活性。易于維修。
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測量
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電壓和電流的時間同步測量可能是一個困難的設(shè)計挑戰(zhàn)。
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無線系統(tǒng)自然可實現(xiàn)時間同步的測量，并提供添加更多同步感知功能的能力。
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可靠性
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線束往往會隨著時間推移而損壞；它們難以維修，需要重新接線電池組。
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無需維護電線；設(shè)計必須克服惡劣的汽車射頻環(huán)境和不在可直視范圍內(nèi)的挑戰(zhàn)。
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安全
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封閉、完全安全的系統(tǒng)通信。
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對于那些設(shè)計不當(dāng)或通信安全設(shè)計較差的系統(tǒng)，有被攻擊的危險。
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表1：有線BMS和無線BMS的比較
雖然有線電池管理系統(tǒng)久經(jīng)考驗，真實可靠，不會很快淘汰；但是，無線BMS是未來發(fā)展趨勢。據(jù)Strategy Analytics預(yù)測，到2026年將有3600萬輛電動汽車上路行駛，而無線BMS為提高汽車的效率和可靠性提供了很有前景的方法—— 這些優(yōu)勢吸引了原始設(shè)備制造商和消費者。
