ZHCY144A october 2020 – october 2020 BQ79600-Q1 , BQ79606A-Q1 , BQ79616-Q1 , CC2642R-Q1
TI 的有線與無線 BMS 協(xié)議
如果深入研究兩種解決方案使用的 TI 協(xié)議，就會發(fā)現(xiàn)有線解決方案使用的是差分、雙向和半雙工接口，所以在高側和低側通信接口均有變送器 (TX) 和接收器 (RX)，默認情況下可從低側到高側傳送信息。這些 TX 和 RX 功能由硬件根據(jù)器件的基站或堆棧檢測自動進行控制，數(shù)據(jù)在傳輸?shù)矫總€模塊時會重新計時。BQ796xx 器件的 RX 拓撲與 RS-485 類似，但增加了衰減高共模電壓的設計機制，高共模電壓是由車輛環(huán)境中典型的嘈雜情況導致的。每字節(jié)以 2MHz（每脈沖 250ns，或每對 500ns）傳輸。如圖 4 所示，兩個字節(jié)之間的傳輸時間取決于 UART 波特率（正常運行狀態(tài)下為 1Mbps），但字節(jié)傳輸時間始終相同。
| 注意事項 | 有線 BMS | 無線 BMS |
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| 重量 |
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| 設計靈活性和可維護性 |
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| 測量值 |
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| 可靠性 |
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| 安全性 |
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圖 4 BQ796xx 字節(jié)級通信。
圖 5 有線隔離式電路示例。有線接口可支持電容或電感隔離，在嚴格的汽車 EMC/EMI 規(guī)格范圍內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)健性。圖 5 展示了使用電容器和扼流圈的示例。您可以設計每個電池監(jiān)測 PCB 之間的電路，而且可堆疊多達 64 個器件，為大小不同的車輛電池模塊提供支持。
為了滿足一級供應商和原始設備制造商開發(fā)下一代電動汽車的要求，TI 基于在 2.4GHz 頻段中運行的低功耗 Bluetooth? 技術，編制了專有無線 BMS 協(xié)議。表 2 列出了 TI 無線 BMS 協(xié)議的功能，包括每個中央單元可支持多達 32 個節(jié)點的星型網(wǎng)絡配置；能夠提供高吞吐量、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸；以及使用符合功能安全標準的協(xié)議。
| 功能 | 目標 |
|---|---|
| 安全關鍵型響應時間（延遲） | 最大值 100ms（安全） |
| 數(shù)據(jù)吞吐量 | 每個無線器件多達 400 字節(jié) |
| 連接可靠性 | 99.9999% |
| 安全性 | 安全的加密消息 |
| 可擴展性 | 多達 32 個無線器件及更多 |
| 多儀表組支持 | 是 |
| 功能安全 | 系統(tǒng)級 ASIL-D/ASIL-C |
| 功耗 | 主節(jié)點 <1mA（平均值），次節(jié)點 <1mA（平均值） |
| 鏈路預算 | >95dB |
| 組成網(wǎng)絡的時間 | <600ms |
兩種協(xié)議的主要區(qū)別在于，菊花鏈雙絞線接線在 MCU 和頂層監(jiān)測器之間傳輸信號；而在無線星型網(wǎng)絡配置中，每個模塊可與主機處理器獨立通信。兩種解決方案的規(guī)格都有助于汽車系統(tǒng)快速、安全、可靠地提供大量電池包相關數(shù)據(jù)。