Nella prima metà del 2022, la spedizione del mercato globale dei veicoli a nuova energia (NEV) è decollata e le vendite di NEV nella Cina continentale nella prima metà dell'anno sono state particolarmente importanti, creando un risultato sorprendente di un anno dopo anno di aumento di oltre il 100%. Quando i veicoli a nuova energia diventano un argomento domestico, le esigenze delle persone per i sistemi di batterie diventano sempre più elevate. Si aspettano che i produttori non solo migliorino la durata della batteria, ma garantiscano anche sicurezza e stabilità. Di conseguenza, sta per emergere un'importante tecnologia innovativa nel settore, ovvero wBMS, o sistema di gestione della batteria wireless.

Il costo del BMS rappresenta circa il 20% della batteria di alimentazione dei NEV. Il BMS tradizionale collega i pacchi batteria con cavi, quindi li collega con interfacce a catena a margherita. L'uso di cavi e interfacce meccaniche occupa molto spazio, il che in realtà riduce lo spazio per il miglioramento della densità energetica della batteria. Il BMS wireless sostituisce il tradizionale circuito ad anello implementando moduli wireless sull'host BMS e sul nodo del pacco batteria, realizzando la modalità di rete a stella + ad hoc per la necessaria comunicazione della gestione della batteria. Il metodo wireless non solo aumenta lo spazio di miglioramento della densità energetica, ma riduce anche notevolmente il lavoro nella fase di assemblaggio della batteria. E con le soluzioni wireless i produttori non hanno bisogno di considerare grandi investimenti per l'isolamento tra i circuiti ad alta e bassa tensione nella batteria.

Nella modalità tradizionale, in caso di incidente o invecchiamento causato dalla guida su lunghe distanze, alcuni cavi potrebbero rompersi o il contatto di alcune interfacce potrebbe diventare scadente. È facile causare il malfunzionamento del sistema della batteria di alimentazione. In tal caso, la batteria di alimentazione deve essere sostituita nel suo complesso. La potenziale perdita economica per il proprietario dell'auto è considerevole. Il metodo wireless non presenta il problema del guasto del cavo e dell'interfaccia e, grazie alle sue caratteristiche wireless, presenta naturalmente il vantaggio della modularizzazione. Anche se c'è un problema con una certa parte del pacco batteria, puoi semplicemente estrarre il pacco batteria difettoso per la sostituzione senza smaltire l'intera batteria di alimentazione.

A causa dei vantaggi sopra menzionati, le principali case automobilistiche hanno iniziato a prendere in considerazione la tecnologia BMS wireless dal 2019. I modelli finora disponibili o imminenti con tecnologia BMS wireless includono: BMW i3 (2022), Hummer EV di GM (2024).

Texas Instruments, che è profondamente coinvolta nel campo dell'elettronica automobilistica, ha assunto un ruolo guida nel lancio del CC2662R-Q1, la prima soluzione SoC wBMS al mondo conforme allo standard ISO 26262 ASIL D. Il chip implementa il protocollo proprietario Simplelink wBMS di TI sulla banda a 2,4 GHz. La soluzione può gestire e supportare fino a 100 nodi e, specificata per l'accoppiamento con il monitor della batteria BQ79616-Q1, può essere utilizzata per diverse configurazioni, come sistemi di batterie a 16, 32 e 64 celle.

L'approccio wireless in cui il modulo batteria trasmette i dati della batteria direttamente all'MCU BMS supera le sfide inerenti alla comunicazione cablata. Per ottenere le prestazioni della soluzione cablata nella comunicazione, il problema chiave che deve essere risolto nella soluzione BMS wireless è la disponibilità di una rete privata BMS. La soluzione di TIcostruisce una rete wireless sulla banda a 2,4 GHz che deve essere prontamente disponibile, ovvero, non appena il veicolo elettrico si avvia, la rete deve essere attiva e pronta per la gestione della batteria. Il protocollo Simplelink wBMS di TI è stato definito e sviluppato per garantire che la rete sia immediatamente disponibile e affidabile in ogni momento. Ciò garantisce che quando il veicolo viene avviato con una chiave in qualsiasi momento, la batteria e le parti BMS siano immediatamente collegate alla rete e entrino immediatamente nello stato di funzionamento.

Gli scenari di utilizzo delle batterie di alimentazione richiedono il BMS wireless per una disponibilità superiore. La disponibilità è definita come un rapporto tra il tempo di trasmissione affidabile dei dati tra i nodi wireless connessi e il master wireless durante l'intero tempo di attività del sistema. L'architettura wBMS di TI può aumentare la disponibilità dei sistemi di comunicazione BMS al 99,9999%. Cioè, per una rete di 10 nodi, il protocollo TI Wireless BMS può raggiungere un tasso di errore dei pacchetti di 10^-7 o superiore. Ciò significa che in 52.222 ore di funzionamento del BMS wireless, i dati del nodo non sono disponibili per soli 100 millisecondi. Il protocollo garantisce inoltre che il BMS wireless possa funzionare correttamente in ambienti di recinzione difficili. Questo tipo di spazio di recinzione è solitamente molto stretto,

La tecnologia BMS wireless può migliorare notevolmente l'affidabilità e l'accuratezza della gestione delle celle, migliorare l'efficienza dell'assemblaggio PACK, ridurre la complessità tecnica e il costo complessivo di PACK e fornire migliori soluzioni di gestione intelligente per il futuro. Pertanto, ha grandi prospettive commerciali.

In qualità di fornitore di tecnologia IoT wireless , RF-star ha fornito varie soluzioni wireless per i principali marchi NEV negli ultimi 8 anni. Inoltre, un veterano IDH del Texas Instrument, RF-star non sta risparmiando sforzi per promuovere BMS wireless per consentire a più produttori di NEV di fare un balzo in avanti verso un design più ecologico.

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