有線與無(wú)線 BMS 的注意事項(xiàng)

本文重點(diǎn)介紹了電池包與主機(jī) MCU 中連接的每個(gè)電池監(jiān)測(cè)器件的通信接口。兩個(gè)示例都使用了 BQ796xx 系列監(jiān)測(cè)器。典型的有線解決方案利用雙絞線電纜在電池模塊之間以菊花鏈方式連接電池監(jiān)測(cè)器。無(wú)線通信方法使用 CC2642R-Q1 無(wú)線 MCU 來傳輸數(shù)據(jù)。

在圖 2 中，左側(cè)顯示了有線解決方案的電池管理或監(jiān)測(cè)單元 (BMU) 板，其中包括主機(jī) MCU 和 BQ79600-Q1 通信橋接器件。此 BMU 連接 MCU 和電芯監(jiān)測(cè)單元 (CMU) 上的其他 BQ796xx 監(jiān)測(cè)器件，而 CMU 與實(shí)物電池電芯連接。這些 CMU 通過雙絞線菊花鏈電纜在每個(gè)電池監(jiān)測(cè)器件的高側(cè)和低測(cè)互聯(lián)，也可使用環(huán)形電纜，在電纜斷開時(shí)向任一方向傳輸數(shù)據(jù)。有線解決方案需要在菊花鏈電纜的任一端添加隔離元件，用來確保在高噪聲環(huán)境中可靠通信，并承受嚴(yán)格的汽車電磁干擾 (EMI) 和電磁兼容性 (EMC) 限制。

無(wú)線解決方案使用無(wú)線接口，通過無(wú)線收發(fā)器器件，將通用異步接收器/發(fā)送器 (UART) 數(shù)據(jù)從電池監(jiān)測(cè)器傳輸?shù)街鳈C(jī) MCU。

圖 3 使用比圖 1 更簡(jiǎn)單的方式表示 CMU，但添加了一個(gè)無(wú)線接收器節(jié)點(diǎn)，表示 CMU 利用一個(gè)額外器件將電芯數(shù)據(jù)以無(wú)線方式傳輸回主機(jī)。這樣可將圖 2 中顯示的兩個(gè) CMU 正常隔離。

兩種解決方案之間的重要區(qū)別在于，有線解決方案中的雙絞線電纜被替換為無(wú)線解決方案中每個(gè) BMU 上的 CC2642R-Q1 器件。

可能有人會(huì)發(fā)現(xiàn)，與使用電纜相比，添加額外器件會(huì)提高復(fù)雜性和成本，但考慮到電纜的成本和重量，以及還需要在雙絞線接口任一側(cè)放置高性能隔離元件來確保通信穩(wěn)定，添加額外器件是可以接受的。表 1 概述了有線和無(wú)線電池管理解決方案的其他注意事項(xiàng)。