新能源BMS行業(yè)應(yīng)用一直嘗試著新技術(shù)，比如各CELL間無(wú)源向著有源（主動(dòng)）均衡鉗位，菊鏈間的有線向無(wú)線通信，各極耳間NTC多線束向溫控IC單總線監(jiān)測(cè)等”

“國(guó)產(chǎn)品已經(jīng)用越級(jí)產(chǎn)品的價(jià)格打降級(jí)的同等器件在” “國(guó)產(chǎn)替代不是強(qiáng)需求，國(guó)產(chǎn)spec創(chuàng)造才是需求，做一樣的東西沒(méi)太大意思?！?br style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; visibility: visible;"/>
 “平替uncovered且成熟的市場(chǎng)，無(wú)論是風(fēng)險(xiǎn)還是推廣成本都要小很多. 破壞性創(chuàng)新還是需要有吃飽或起碼溫飽且有一定新技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)力的公司承載。90%企業(yè)甚至更多還是想法先掙快錢(qián)和活下去” “人口基數(shù)太大了，這還沒(méi)算上電路應(yīng)用行業(yè)、芯片分銷(xiāo)及周邊相關(guān)行業(yè)。理解的是不僅僅是需要理念上的純破壞性創(chuàng)新，還需要市場(chǎng)前期推廣，產(chǎn)品設(shè)計(jì)可接受度，資金鏈支持，上下游供應(yīng)鏈配合等等都太需要時(shí)間“”

“磁隔器件，國(guó)際一線范兒還是需要在動(dòng)力電池PACK上找機(jī)會(huì)，有源鉗位有望在中大功率工業(yè)儲(chǔ)能上被機(jī)會(huì)采用，無(wú)線級(jí)聯(lián)通信BMS除了成本和可靠性上的成熟度之外還需要應(yīng)用剛需促進(jìn)，目前看3、5年甚至10年時(shí)間動(dòng)力電池應(yīng)用有線隔離變壓器的socket無(wú)法撼動(dòng)。"

"無(wú)論是磁隔還是容隔都是有線菊鏈方式，相對(duì)無(wú)線方式還是有其穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)。"

"無(wú)線我不知道在1000v堆疊的包里面，一個(gè)閃電來(lái)了，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤會(huì)怎樣?" "除了電涌，還有各級(jí)間2.4G有限資源同頻干擾，RF內(nèi)外輻射、高吞吐量、低延遲及鏈接穩(wěn)定性等諸多難題。TI SimpleLink是這方面的先性者。"

"雖然在動(dòng)力電池應(yīng)用上TI的AFE, 電池監(jiān)控器、MCU/SOC還不能算是一線品牌，但在中大功率儲(chǔ)能、工業(yè)儲(chǔ)能、逆變電力都是不可或缺的存在"

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BMS均衡方式

基于外電壓均衡策略是一種常用的均衡方式，其核心思想是根據(jù)電池的外電壓來(lái)判斷電池組的一致性，并采取相應(yīng)的均衡措施。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)電池組中某些電池的電壓較高時(shí)，可以通過(guò)降壓放電措施來(lái)實(shí)現(xiàn)均衡；而當(dāng)電池組中某些電池的電壓較低時(shí)，則可以采用充電抬壓均衡的方法。這種均衡方式簡(jiǎn)單易懂，只需測(cè)量電池的外電壓就可以進(jìn)行均衡判斷。然而，它也存在一些弊端，容易受到電池內(nèi)部參數(shù)的影響，長(zhǎng)期使用可能導(dǎo)致均衡判斷不穩(wěn)定。

恒定均流電阻均衡充電電路

得注意的是，外電壓均衡策略在實(shí)際應(yīng)用中還需要考慮電池組中電池的串聯(lián)系統(tǒng)以及充放電過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。通過(guò)合理設(shè)計(jì)和調(diào)整均衡參數(shù)，可以更好地實(shí)現(xiàn)電池組的均衡管理，提高電池組的性能和壽命。

基于容量均衡策略

基于容量的均衡策略是以電池內(nèi)部容量的使用率作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，旨在達(dá)到[敏感詞]地提高電池組整體容量的利用率。具體而言，該策略通過(guò)對(duì)電池組內(nèi)各個(gè)單體電池的容量進(jìn)行評(píng)估，并采取合適的均衡措施來(lái)實(shí)現(xiàn)容量的[敏感詞]化利用。這種均衡策略的優(yōu)點(diǎn)在于，它可以更全面地考慮電池組中各個(gè)單體電池的容量差異，從而提高整體性能。不過(guò)，由于容量測(cè)試一般只能在靜置狀態(tài)下進(jìn)行，所以該策略對(duì)于動(dòng)態(tài)條件下的均衡控制并不適用。

為了更好地實(shí)現(xiàn)基于容量的均衡策略，研究人員可以探索更先進(jìn)的測(cè)試方法，如在線容量測(cè)量等，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組中各個(gè)單體電池的容量變化，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的均衡控制。

基于剩余電量SOC的均衡策略

基于剩余電量SOC（State of Charge）的均衡策略是以各個(gè)電池的SOC作為均衡衡量標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)控制電池的充放電過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)均衡。由于SOC與容量性質(zhì)相似，因此基于SOC的均衡控制策略也可以提高電池組容量的總體利用率。該均衡策略的優(yōu)點(diǎn)在于，只需針對(duì)電池的SOC進(jìn)行測(cè)量，并不考慮單體電池的容量，實(shí)用性較好。因此，它可以在實(shí)際應(yīng)用中方便地實(shí)現(xiàn)電池組的均衡管理。不過(guò)，基于SOC的均衡策略也需要考慮電池組中電池的串聯(lián)系統(tǒng)以及充放電過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性，以確保均衡控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

充放電均衡電路的功能分類(lèi)：

充放電均衡電路主要分為充電狀態(tài)下的電壓均衡、放電狀態(tài)下的均衡以及充放電動(dòng)態(tài)均衡三種。

1、充電狀態(tài)下的電壓均衡

充電狀態(tài)下的電壓均衡策略主要是針對(duì)過(guò)充情況而設(shè)計(jì)的。它通過(guò)開(kāi)關(guān)電阻均衡方式或能量轉(zhuǎn)換式均衡方式來(lái)實(shí)現(xiàn)均衡。開(kāi)關(guān)電阻均衡方式是在電池組中的電壓過(guò)高時(shí)，通過(guò)開(kāi)啟電阻來(lái)消耗多余的能量，從而達(dá)到均衡的目的。能量轉(zhuǎn)換式均衡方式則是將過(guò)高電壓的能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能等。這種均衡方式可以有效防止電池的過(guò)充現(xiàn)象，保護(hù)電池的安全性。

2、放電狀態(tài)下的均衡

放電狀態(tài)下的均衡主要是對(duì)單體電池進(jìn)行均衡控制。均衡電路會(huì)向容量較低的單體電池傳輸能量，使其能量消耗較多，從而實(shí)現(xiàn)電池組的均衡。放電狀態(tài)下的均衡方式可以根據(jù)檢測(cè)到的單體電池電壓的大小來(lái)調(diào)整均衡電壓和時(shí)間，以達(dá)到均衡的效果。

3、充放電動(dòng)態(tài)均衡

充放電動(dòng)態(tài)均衡是一種綜合了充電和放電兩種均衡方式的策略。它同時(shí)在充電和放電過(guò)程中進(jìn)行均衡操作，以實(shí)現(xiàn)電池組的均衡。這種均衡策略可以更全面地考慮電池組中各個(gè)單體電池的狀態(tài)，從而提高整體性能和壽命。在實(shí)際應(yīng)用中，充放電動(dòng)態(tài)均衡可以通過(guò)控制電流和電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到均衡的效果。

總結(jié)起來(lái)，均衡電路的功能主要包括充電狀態(tài)下的電壓均衡、放電狀態(tài)下的均衡以及充放電動(dòng)態(tài)均衡。通過(guò)合理設(shè)計(jì)和調(diào)整均衡參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電池組的均衡管理，提高電池組的性能和壽命。不同的均衡方式可以根據(jù)實(shí)際情況選擇使用，或者綜合運(yùn)用多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的均衡效果。所以均衡對(duì)于目前的電芯來(lái)講，是一個(gè)很重要的功能。均衡功能的實(shí)現(xiàn)方案分為兩種，有源（主動(dòng)）均衡和無(wú)源（被動(dòng)）均衡；被動(dòng)均衡就是用電阻放電，主動(dòng)均衡就是讓電荷在電芯之間流動(dòng)，其實(shí)關(guān)于這兩種的叫法也有一些爭(zhēng)議，不做展開(kāi)；其中無(wú)源（被動(dòng)) 均衡在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用的比較多，而有源(主動(dòng)) 的較少。

BMS主動(dòng)均衡方案

車(chē)載ESS（動(dòng)力電池系統(tǒng)）保持良好的一致性是避免性能下降、確保理想壽命的關(guān)鍵。因此一方面電池應(yīng)該具備較好的先天一致性，即同一型號(hào)檔位的電池單體的一致性；通過(guò)設(shè)計(jì)、材料、制造、工藝、篩選控制保證電池在使用之前的差異。另一方面電池在集成為系統(tǒng)時(shí)需具備良好后天一致性，即確保機(jī)械層面的（維持各單體電池一致的機(jī)械應(yīng)力）、熱管理層面的（維持各單體電池一致的溫度）、電氣連接層面的（維持一致的連接阻抗）、荷電狀態(tài)層面的（維持一致的SOC）一致性。由此可見(jiàn)將維護(hù)電池系統(tǒng)一致性的任務(wù)完全寄托于電池管理系統(tǒng)的均衡功能是不現(xiàn)實(shí)的，均衡功能更應(yīng)該被看做差異產(chǎn)生后的補(bǔ)救措施，而在ESS開(kāi)發(fā)過(guò)程中更多的資源應(yīng)該放在避免差異的產(chǎn)生上。因此目前在乘用車(chē)領(lǐng)域簡(jiǎn)單可靠的被動(dòng)均衡方案更為適用，而性能出色的主動(dòng)均衡很難有一席之地。當(dāng)然如果在先天一致性不能保證的領(lǐng)域（如回收電池梯次利用），或保障后天一致性成本很高的領(lǐng)域（如商用車(chē)，有著電池容量大、安裝位置差異大、開(kāi)發(fā)周期短等因素的制約）主動(dòng)均衡還是有著比較廣泛的應(yīng)用前景。本文主要梳理一下主動(dòng)均衡的幾種實(shí)現(xiàn)方式。

1. 電池均衡的本質(zhì)

電池系統(tǒng)組是由眾多電池串聯(lián)而成的，因此經(jīng)過(guò)每一節(jié)電池的電流均為I0。在充電場(chǎng)景下假設(shè)第N節(jié)電池率先達(dá)到工作電壓上限，且希望其余電池繼續(xù)保持當(dāng)前充電電流時(shí)，就需要在第N節(jié)電池上并聯(lián)上一個(gè)支路以分流一部分能量。

被分流的能量如果通過(guò)電阻發(fā)熱耗散的方式進(jìn)行則被定義為被動(dòng)均衡。

若被分流的能量通過(guò)轉(zhuǎn)遞能夠再次被存儲(chǔ)利用則被定義為主動(dòng)均衡。主動(dòng)均衡方案的多樣性就在于這些能量如何被傳遞，被傳遞到了哪里。

2. 能量傳遞方式

一般電路中常見(jiàn)的能量傳遞方式包括：電感、電容、變壓器、變換器（Buck/Boost等）。采用變壓器是目前主動(dòng)均衡方案中比較常見(jiàn)的技術(shù)路線。

放電模式下一般采用底部均衡策略（Bottom balancing），BMS識(shí)別出Module中容量較低的Cell單體，控制變壓器原邊導(dǎo)通，由外部向Cell轉(zhuǎn)移能量。

充電模式下一般采用頂部均衡策略（Top balancing），BMS識(shí)別出Module中容量較高的Cell單體，控制變壓器副邊導(dǎo)通，由Cell向外部轉(zhuǎn)移能量。

3. 能量傳遞路徑

（1） Cell to Cell

首先我們會(huì)想到的方案是將這部分能量在單體與單體之間互相傳遞，直接從荷電態(tài)高的轉(zhuǎn)移至低的，相當(dāng)于“劫富濟(jì)貧”。但是如果采用這種技術(shù)路線，則在實(shí)現(xiàn)上需要數(shù)量龐大的開(kāi)關(guān)矩陣才能完成指定單體間的互相傳遞，可操作性不強(qiáng)。

（2）Cell to Module
然后我們會(huì)想到讓每一節(jié)電池都能將能量反饋到整個(gè)Module上，相當(dāng)于“平均分配”。這總方案顯然能夠有效降低復(fù)雜度。缺點(diǎn)在于Module和Module之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移，因此Module之間的一致性問(wèn)題依然存在。另一方面Module中電池串聯(lián)數(shù)量在不同的項(xiàng)目中可能是不同的，而采用變壓器的繞組需要根據(jù)Cell電壓范圍和Module電壓范圍進(jìn)行匹配選型，在產(chǎn)品的通用性上可能有影響。

（3）Cell to LV
還有一種可以實(shí)現(xiàn)的方式是讓每一節(jié)電池都將能量反饋到低壓電池上，相當(dāng)于“先統(tǒng)一上繳國(guó)家，再由國(guó)家精準(zhǔn)扶貧”。一方面能量偏高的Module多上繳，可以控制Module間的一致性差異。另一方面，Cell的電壓和低壓電池電壓（12V或24V）是比較確定的，產(chǎn)品通用性會(huì)比較好。

4. 主動(dòng)均衡方案

（1） Linear LTC3300
LTC3300可實(shí)現(xiàn)6節(jié)電池的均衡控制，與LTC680x通過(guò)SPI交互。從選擇的能量傳遞路徑上看，這個(gè)方案屬于Cell to Module型，但為了克服Module間能量無(wú)法傳遞的問(wèn)題，LTC3300支持將能量傳遞至相鄰Module。

（2）Linear LT8584
LT8584則是單節(jié)均衡控制芯片，并且是單向，與LTC680x的C12和S12連接。

（3） TI EMB1499 + EMB1428
TI與Linear的解決方案[敏感詞]的區(qū)別在于無(wú)需對(duì)每一節(jié)電池配一個(gè)變壓器，而是通過(guò)開(kāi)關(guān)矩陣控制選擇目標(biāo)單體電池和變壓器連接，減少變壓器數(shù)量。EMB1428為7通道的開(kāi)關(guān)矩陣驅(qū)動(dòng)器，EMB1499為雙向變壓器控制器。

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TI無(wú)線BMS解決方案

TI的無(wú)線BMS解決方案使汽車(chē)制造商能夠降低其設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、提高可靠性并減輕汽車(chē)重量，從而延長(zhǎng)行駛里程。得益于能夠靈活地跨生產(chǎn)模型調(diào)整設(shè)計(jì)，汽車(chē)制造商可以通過(guò)TI全面的無(wú)線BMS產(chǎn)品更快地過(guò)渡到生產(chǎn)階段，此類(lèi)無(wú)線BMS產(chǎn)品包括：SimpleLink2.4GHz CC2662R-Q1無(wú)線微控制器(MCU)評(píng)估模塊，軟件和功能安全驅(qū)動(dòng)工具(如安全手冊(cè)；失效模式與影響分析FMEA；失效模式影響和診斷分析FMEDA；TV SD概念報(bào)告等)。

無(wú)線電池管理系統(tǒng)的應(yīng)用將是電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)中一個(gè)日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)，因?yàn)檫@類(lèi)進(jìn)展提供了更大的設(shè)計(jì)靈活性，相對(duì)于傳統(tǒng)系統(tǒng)也降低了復(fù)雜性和成本，TI展示了一個(gè)將這些優(yōu)勢(shì)與ASIL D合規(guī)性相結(jié)合的解決方案，為業(yè)界樹(shù)立了一個(gè)可遵循的標(biāo)準(zhǔn)。

符合ISO 26262的ASIL D的要求

為了減少汽車(chē)制造商的開(kāi)發(fā)時(shí)間，TI已要求領(lǐng)先的功能安全權(quán)威機(jī)構(gòu)TV SD針對(duì)以下方面進(jìn)行獨(dú)立的可行性評(píng)估：TI無(wú)線BMS功能安全概念的定量和定性錯(cuò)誤檢測(cè)性能，汽車(chē)制造商符合汽車(chē)安全完整性等級(jí)ASIL D認(rèn)證，以及更高水準(zhǔn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)26262認(rèn)證。

TI的無(wú)線BMS功能安全概念采用專為無(wú)線BMS使用案例開(kāi)發(fā)的新無(wú)線協(xié)議，解決了通信錯(cuò)誤檢測(cè)和安全問(wèn)題。借助CC2662R-Q1無(wú)線MCU實(shí)現(xiàn)的專有協(xié)議，可以在主機(jī)系統(tǒng)處理器與新發(fā)布的BQ79616-Q1電池監(jiān)控器和平衡器之間進(jìn)行穩(wěn)定可靠和可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)交換。

安全地實(shí)現(xiàn)業(yè)界出色的網(wǎng)絡(luò)可用性

與有線連接相比，TI通過(guò)CC2662R-Q1無(wú)線MCU實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的無(wú)線協(xié)議，可以提供業(yè)界出色的網(wǎng)絡(luò)可用性(超過(guò)99.999%)和300ms的網(wǎng)絡(luò)重啟更大可用性。該無(wú)線MCU可提供高吞吐量和低延遲的專用時(shí)隙以防止數(shù)據(jù)丟失或損壞，同時(shí)使多個(gè)電池單元能夠以±2mV的精度向主MCU發(fā)送電壓和溫度數(shù)據(jù)，且網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤率小于10-7。汽車(chē)制造商可以利用TI提供的安全驅(qū)動(dòng)工具減少潛在威脅，例如：密鑰交換和刷新；獨(dú)特的設(shè)備身份驗(yàn)證；調(diào)試安全；基于聯(lián)合測(cè)試行動(dòng)小組(JTAG)協(xié)議鎖定的軟件IP保護(hù)；高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)128位加密加速和消息完整性檢查。

在多平臺(tái)上進(jìn)行可靠擴(kuò)展和系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)

考慮到汽車(chē)制造商的長(zhǎng)期設(shè)計(jì)需求，TI的無(wú)線BMS創(chuàng)新技術(shù)在業(yè)界具有更高的可擴(kuò)展性。確定性協(xié)議可提供市場(chǎng)上更高的吞吐量，使汽車(chē)制造商能夠在不同的電池配置下(如具有32、48和60個(gè)電池單元的系統(tǒng)等)，將采用單個(gè)無(wú)線片上系統(tǒng)的電池模塊與多個(gè)BQ79616-Q1電池監(jiān)控器相連。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)可支持多達(dá)100個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都達(dá)到業(yè)界更低的延遲(低于2ms) ，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的測(cè)量均可實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。CC2662R-Q1無(wú)線MCU獨(dú)立于各個(gè)電池單元監(jiān)控裝置之外，不再需要菊花鏈隔離組件，因此也減少了相應(yīng)的成本。BQ79616-Q1電池監(jiān)控器和平衡器在同一封裝類(lèi)型中提供不同的通道選項(xiàng)，同時(shí)提供了引腳對(duì)引腳的兼容性，并支持在任何平臺(tái)上完全重復(fù)使用既有的軟件和硬件。

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關(guān)于無(wú)線BMS的優(yōu)缺點(diǎn)分析

一、為什么選用無(wú)線BMS？

1、結(jié)構(gòu)上更安全
從現(xiàn)在開(kāi)始，我們無(wú)需再為鋰電池組的PACK焊接電壓采集信號(hào)線而煩惱。只需將它們串聯(lián)或并聯(lián)連接即可，大大減少了配線的復(fù)雜性。此外，更重要的是，這種連接方式避免了由于線束問(wèn)題所帶來(lái)的各種隱患。

2、能量密度提升
減少鋰電池組的線束，使電池組空間利用效率提高，重量、體積都得到改善，能量密度也提高了。

3、整體PACK的成本降低
減少了線束連接插件，監(jiān)控模塊等等部件的成本。

4、更智能化更簡(jiǎn)易化
通過(guò)CAN總線通訊，無(wú)線傳輸，對(duì)監(jiān)控管理電池組的電壓、SOC、電流、溫度、運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù)更加智能化了。無(wú)線BMS可以收集電池的數(shù)據(jù)，不僅可以預(yù)測(cè)電池的性能，還可以跟蹤監(jiān)測(cè)到整車(chē)生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸、售后維護(hù)、電池回收等等，整個(gè)鋰電池組的生命周期都將數(shù)據(jù)化。

二、無(wú)線BMS哪些難關(guān)或挑戰(zhàn)？
無(wú)線電池管理系統(tǒng)(wBMS)的新時(shí)代，安全任務(wù)成為焦點(diǎn)。只有在從設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)以及電動(dòng)汽車(chē)電池的整個(gè)生命周期都能確保安全的情況下，才能實(shí)現(xiàn) wBMS 技術(shù)的全部?jī)?yōu)勢(shì)。從這個(gè)角度來(lái)看，安全性需要系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)理念，包括流程和產(chǎn)品。
1、無(wú)線BMS應(yīng)用到整個(gè)電池組PACK中，它的電磁兼容性是個(gè)難關(guān)。
2、抗干擾的穩(wěn)定性上，也是一種挑戰(zhàn)，一旦無(wú)線BMS的無(wú)線傳輸被干擾，未能及時(shí)對(duì)鋰電池組做出保護(hù)響應(yīng)，隱患無(wú)窮。

三、以T1為例：無(wú)線BMS的本質(zhì)是什么

無(wú)線BMS的本質(zhì)是用無(wú)線通信的技術(shù)，減少了從控CSU之間、從控與主控BMS之間的連接線，而電壓&溫度的采樣、以及將電壓和溫度傳送至從控CSU的方案不受影響；此外，BMS與繼電器、Pyrofuse、整車(chē)VCU之間的控制連接線也不受影響，這些地方當(dāng)前主流的方案均可使用。

這點(diǎn)可以從AD的方案中看出，如下，左圖是當(dāng)前常規(guī)型BMS，右圖是無(wú)線BMS方案。

減少的是模組Module與從控CSU之間的灰色線、CSU之間與CSU和主控BMS之間的藍(lán)色線（菊花鏈）。從TI的示例中也可以看出，所替代的僅是上圖（常規(guī)BMS）中的虛線部分。

如果想要擺脫那些繁瑣的線束，就需要依靠無(wú)線通信技術(shù)。這種技術(shù)通過(guò)一個(gè)小巧的無(wú)線芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，它能夠與現(xiàn)有的采集芯片和主控器芯片無(wú)縫集成，從而組成全新的BMS板。換句話說(shuō)，我們可以通過(guò)這種無(wú)線通信技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

以TI的無(wú)線BMS方案為例，主要由兩部分構(gòu)成，一個(gè)是負(fù)責(zé)電芯電壓和溫度采樣的監(jiān)控&均衡從控模塊CSU，一個(gè)是主控單元。

監(jiān)控&均衡的模塊由采集芯片BQ79616-Q1+無(wú)線通信芯片CC2662R-Q1構(gòu)成，BCU部分也是加上了無(wú)線通信芯片CC2662R-Q1。

其中，采集芯片BQ79616-Q1與現(xiàn)在常規(guī)的BMS采集芯片類(lèi)似，主要組成如下，[敏感詞]采集6串電芯，可支持到12串、14串、16串。TI的這款芯片有個(gè)特別之處，在于它宣稱可以在硬件水平上做到功能安全ASIL D的等級(jí)，而不需要軟件再去做相應(yīng)的安全開(kāi)發(fā)。

無(wú)線通信芯片CC2662R-Q1的構(gòu)成如下，它是TI自己開(kāi)發(fā)的一個(gè)芯片，最主要的是它的通信協(xié)議也是自己開(kāi)發(fā)的。

由于沒(méi)有線束這種實(shí)物連接的存在，主控MCU和從控CSU之間無(wú)需再做額外的電絕緣處理，這進(jìn)一步減少了無(wú)線BMS在硬件電路上的元器件成本，和設(shè)計(jì)組裝的復(fù)雜性。

四、有沒(méi)有必要采用無(wú)線BMS

有必要上無(wú)線BMS嗎？就目前的BMS方案來(lái)看，個(gè)人覺(jué)得不一定，主要還是成本。

首先，無(wú)論AD也好，還是TI也好，在對(duì)比當(dāng)前BMS方案時(shí)，所對(duì)比的是非常久遠(yuǎn)的方案：有長(zhǎng)長(zhǎng)的線束、有錯(cuò)綜復(fù)雜的布置，但實(shí)際上它僅僅是減少?gòu)目亍⒅骺刂g的連接，其他領(lǐng)域的連接技術(shù)已經(jīng)進(jìn)化了，比如現(xiàn)在用FPC代替采樣、或是直接將采集板與電芯布置在一起，用busbar等完成采樣或直接與電芯接觸（代表的案例是Model S Plaid、漢EV CTP、MODEL 3/Y），但這些位置的線束，并不是因?yàn)椴捎昧藷o(wú)線BMS而省掉的。

由于現(xiàn)在電芯在電池包內(nèi)的高度集成，已經(jīng)把從、主控之間的連接簡(jiǎn)化為2-3根線束，不再是復(fù)雜的設(shè)計(jì)，只是無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。

下面看下無(wú)線BMS的優(yōu)缺點(diǎn)（下圖來(lái)自于TI官網(wǎng)），表格中有一個(gè)重要因素沒(méi)有考慮，即成本；目前大家看到無(wú)線BMS在電動(dòng)汽車(chē)上面沒(méi)有廣泛地推廣起來(lái)（基本大家都在觀望和預(yù)研），其重要的原因就是成本問(wèn)題。

前面提到過(guò)，無(wú)線BMS方案增加了一個(gè)無(wú)線的MCU，它的成本現(xiàn)階段還不能被減少網(wǎng)絡(luò)變壓器與線束來(lái)吸收掉。

另一個(gè)方面，無(wú)線BMS在模組技術(shù)時(shí)代，能更好地應(yīng)用于電池包退役后的梯次利用（模組級(jí)別），但隨著電池包更高的集成度，模組時(shí)代也正在被淘汰，一切都還有太多的不確定因素。

“單從技術(shù)角度來(lái)看，無(wú)線BMS無(wú)疑是值得研究的，不僅僅是零部件廠家，整車(chē)企業(yè)、電池企業(yè)包括寧德時(shí)代都在研究；但從商業(yè)和產(chǎn)業(yè)化角度來(lái)看，這最終仍是個(gè)成本與收益的較量，在現(xiàn)行的BMS集成方案上，看不到無(wú)線所代來(lái)的顯著優(yōu)勢(shì)。”

五、無(wú)線BMS哪些方案

要說(shuō)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線連接的技術(shù)，其實(shí)不在少數(shù)，不管是藍(lán)牙、Zigbee、Thread還是Wi-Fi、專有2.4GHz都能實(shí)現(xiàn)。在無(wú)線產(chǎn)品市場(chǎng)我們可以找到很多支持不同連接協(xié)議的產(chǎn)品。

大家之前都接觸過(guò)各種廠家的無(wú)線BMS實(shí)現(xiàn)方案，如TI的無(wú)線介紹：舉個(gè)具體的例子，TI無(wú)線方案實(shí)現(xiàn)方式如下（圖片來(lái)自于TI官網(wǎng)），每一個(gè)采集板上面有AFE進(jìn)行正常的電芯監(jiān)控，然后采集板與主控板之間通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行連接。

無(wú)線BMS解決方案主要目標(biāo)是將BMS的采集板與控制板之間的通信做成無(wú)線的方式，下圖為菊花鏈通信與無(wú)線通信的架構(gòu)對(duì)比（來(lái)自于TI官網(wǎng)）：

目前電動(dòng)汽車(chē)上的BMS方案中，采集板與控制板之間主要是菊花鏈通信，具體協(xié)議與每個(gè)廠家的AFE綁定，但對(duì)外都是差分通信的形式，還需要網(wǎng)絡(luò)變壓器做隔離傳輸；換成無(wú)線方案后，采集板可以去掉網(wǎng)絡(luò)變壓器、信號(hào)連接器以及線束，但新增了無(wú)線的MCU，如下圖TI方案中的CC2662，另外無(wú)線協(xié)議目前看也是與每個(gè)廠家綁定的，相互之間不兼容。

可以提供無(wú)線BMS方案的廠家目前已經(jīng)有很多了，例如TI、ADI、偉世通等等，針對(duì)具體無(wú)線的協(xié)議細(xì)節(jié)本文就不展開(kāi)了；另外還見(jiàn)過(guò)一家名叫Dukosi的無(wú)線BMS方案很特別，它們利用近場(chǎng)無(wú)線通信（NFC）技術(shù)，采集板、控制板背面靠近同一條線即可建立通信，而這條線與單板之間是非電氣式接觸的形式。

不過(guò)無(wú)線BMS現(xiàn)階段確實(shí)有量產(chǎn)的應(yīng)用場(chǎng)合，在華為的基站儲(chǔ)能中使用過(guò)一個(gè)名字叫做iBAT的產(chǎn)品，它就是一個(gè)無(wú)線的BMS采集板，每個(gè)采集板采集對(duì)象是鉛酸電池，可以看到單板為12V供電，來(lái)自于電池本身。

其內(nèi)部PCBA如下圖所示，單板上面只有一個(gè)采樣輸入連接器，對(duì)外的通信方式為ZigBee無(wú)線通信，單板上面還可以看到PCB走線天線，使用了TI的CC2538無(wú)線MCU。

華為的這種應(yīng)用中，由于每一個(gè)鉛酸電池尺寸比較大，成組不容易，所以每個(gè)電池都配置了各自的采集器，這樣的話通信線束的規(guī)模一下子就上來(lái)了，所以這里選用無(wú)線BMS方案更有優(yōu)勢(shì)。

從上面可以看到，如果后面有一種應(yīng)用需要對(duì)每一節(jié)電芯都布置單獨(dú)的采集板，此時(shí)使用無(wú)線BMS的優(yōu)勢(shì)就完全體現(xiàn)出來(lái)了；例如大唐NXP一直在推廣的單節(jié)電芯采樣芯片DNB1168（圖片來(lái)自于大唐NXP官網(wǎng)），它只針對(duì)單節(jié)電芯進(jìn)行采樣，并且具有電化學(xué)阻抗測(cè)量功能，但是這樣的話AFE之間通信的線束就會(huì)很多，所以使用無(wú)線通信方案是好的選擇。

除此之外，隨著技術(shù)的演進(jìn)，相信無(wú)線芯片的成本也會(huì)降下來(lái)；現(xiàn)在也有一些公司在努力把AFE與無(wú)線通信功能做到一起，這也可能會(huì)帶來(lái)成本的降低。