內容概覽

　　1.電動汽車中的分布式電池管理系統
　　電動汽車高壓電池組需要復雜的通信系統來傳輸電池電壓、溫度和其他診斷信息。

　　2.評估有線與無線解決方案
　　高精度電池監控器可通過有線或無線方式與主機通信，從而傳輸電池組相關數據。這里說明了分布式電池系統的若干設計注意事項以及利弊權衡。

　　3.在有線或無線環境中使用 TI 電池監控器
　　TI 的專有電池管理系統 (BMS) 協議提供了可靠的高吞吐量、低延遲通信方法，適用于有線和無線 BMS 配置。

電動汽車中的分布式電池管理系統

　　在電動汽車應用中，為了滿足交流電機負載的嚴苛要求，內部電池組電壓不低于 800V。這相當于在汽車底盤中串聯堆疊 100 個或更多的鋰離子電池。制造商急需對高壓電池組應用更為*的技術，從而以安全、及時和可靠的方式報告電池診斷信息。一種常見的設計方法是采用分布式電池組系統，它通過在不同的印刷電路板 (PCB) 上連接多個高精度電池監控器，支持包含多節電池的電池組。

　　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控器，可傳輸從每個電池模塊采集的數據。有線和無線 BMS 解決方案的區別在于，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組系統。

 在圖1中，有一個子系統包含主機 MCU，它通過控制器局域網總線與車輛的控制單元連接。然后 MCU 處理器驅動電池監控器件連接到電池模塊，用來感應電壓和溫度。所有高壓電池組均需要快速與主機 MCU 通信，為了支持這一需求，可以添加任意數量的電池監控器件，具體取決于電池監控器支持的通道數量。系統需要監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，以及通過電流感應來計算充電狀態和了解電池組的運行狀況。

 控制周期
        這些應用按定義的周期時間運行，這個時間一般等于，或者是底層伺服電機驅動器的基波控制/脈寬調制(PWM)開關周期的幾倍。在圖2所示的這種環境中，端到端網絡傳輸延遲是一個重要參數。在每個周期內，電機控制器必須將新位置基準和其他相關信息傳輸給圖1中的各個節點。然后，PWM周期內需要余留足夠的時間，以供每個節點使用新位置基準和任何新傳感器數據來更新伺服控制算法計算。然后，各個節點通過依賴于工業以太網協議的分布式時鐘機制，在同一時間點將更新后的PWM矢量應用于伺服驅動器。根據具體的控制架構，部分控制回路算法可以在PLC中實現，如果在網絡上接收到任何相關傳感器信息更新后，需要足夠的時間才能實現。