電動汽車中的分布式電池管理系統(tǒng)

在電動汽車應(yīng)用中，為了滿足交流電機負(fù)載的嚴(yán)苛要求，內(nèi)部電池包電壓不低于 800V。這相當(dāng)于在汽車底盤中串聯(lián)堆疊 100 個或更多的鋰離子電芯。制造商急需對高壓電池包應(yīng)用更為先進的技術(shù)，從而以安全、及時和可靠的方式報告電芯診斷信息。一種常見的設(shè)計方法是采用分布式電池包系統(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)測器，支持包含多節(jié)電芯的電池包。

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)測器，可傳輸從每個電池電芯模塊采集的數(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包系統(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)動連接到電池模塊的電池監(jiān)測器件，用來檢測電壓和溫度。所有高壓電池包均需要快速與主機 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)測器件，具體取決于電池監(jiān)測器支持的通道數(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，以及通過電流檢測來計算充電狀態(tài)和了解電池包的運行狀況。