为什么电池管理系统 (BMS) 需要无线？

大家好！

欢迎收看本期的 Connect 系列视频。

我是 Nick Smith。

大家可以看到，今天 Adrian 没有来。

不过不用担心，

节目仍将继续。

本期，我们请来了 Evan Wakefield，

他是我们 汽车连接团队的

应用经理。

今天，他将为我们 介绍电池管理

系统。

感谢 Evan 的到来。

谢谢。很高兴 再次来到这里。

对，您算是 节目的常客了。

是这样的

好，感谢您再次 参加本节目。

我要问的第一个问题是，

我真的不太了解 汽车的电池管理

是有线还是无线的，

您能不能就此 简要说明一下？

当然可以。

如今，大趋势 推动汽车行业

向混合动力 和电动汽车

方向发展。

这就意味着， 我们需要不断探索

如何提高电池效率、

如何在混合动力 和电动汽车领域

构造具有生产和 维护成本可行性的

汽车。

其中需要改进的一点是， 在目前的电池系统内，

布线过长。

这会提高成本，

有时还会导致故障。

此外，为了 真正地保养电池，

与其在电池损坏时 花费很多工夫更换

电池系统的单节电池，

还不如直接

丢掉整个电池组，

然后换上一个新电池组。

因此，很多 OEM 和一级制造商都尝试

深入探索如何才能更具

成本效益地 构造和维护

这些电池系统。

这是我们目前 发现的一个趋势，

很多人都试图 通过无线化来

解决这一问题， 因为这样他们就可以

摆脱有线系统的束缚， 如复杂的接线图等等，

此外，由于系统

顶部有一个无线器件，

可支持电池即插即用。

好的。

接下来回到 您谈到的一点，

看看我的理解 是否正确。

您说，内部的电缆 有几英里那么长？

是的，

这取决于电池的尺寸，

或电池内的电池节数。

但这些电池组的 每一节电池中

都可能存在大量的接线。

大家能想到， 它们会转化成重量，

使汽车变得更重，

对效率造成影响，

导致汽车效率下降。

所以，如果能 将接线变为无线方式，

很明显，汽车可以 减轻一吨的重量，

还会切实提高效率，

更易于生产，

也更易于维护。

是的。

是的，这很有趣。

我还在努力想象 电池内的电缆到底

有多长。

我猜测，改用 无线管理系统时，

需要解决的关键 因素或设计难题，

是达到和 如今的有线系统

相同的规格，对吗？

是的，没错。

很多要求 是非常相似的。

很多人希望 无线协议具有

超低延迟、 高吞吐量和低功耗。

人们还想解决的 一个主要问题是，

如何实现可扩展性，

这样我们能够突破 八节电池的限制，

安装 32 节甚至更多的电池；

还有，如何确保 网络信息的生成，

比如我启动汽车时，

网络即在特定 时间内建立。

我们经常收到 客户的这种要求：

在启动汽车后的 300 或 400 毫秒内，

电池要全部

并入网络

并开始报告信息。

这些实际上是 我们在 TI 开发

无线 BMS 协议时

旨在实施的 主要概念。

人们希望解决的 另一个主要问题

是可靠性。

分组差错率是 当今客户关心的

话题之一。

我们处在一个 极具挑战性的环境中。

比如，您在 设计某种外壳。

将一堆无线器件

塞到这个外壳中时， 您会有各种多路径可选，

然后会产生 各种各样的传输。

那么，如何才能 证明建立的无线连接

是可靠的，并且 符合我们以前针对

恶劣环境设定的

要求？

是的。

有道理。

回到之前的 一个话题，

您认为低功耗很重要。

这对我来说有点奇怪，

因为我习惯了将我们的 技术用于纽扣电池

等类似小电池。

而您用的是 一大块老款汽车电池。

能否解释下为何低功耗 是一个重要考虑因素？

对于低功耗，

客户实际上想要 解决两个主要问题。

第一个问题是关于 Key-Off 场景。

现今汽车的很多系统，

即使是混合动力 汽车和电动汽车

也有很多系统

在 Key-Off 场景中消耗

12 伏铅酸电池电量。

您也不希望 过度使用电池，

因为您还想利用 某些功能确定汽车

闲置很长时间 之后是否能够

启动。

第二个问题是确保

给电池充满电量、

巧用电池电量，

滥用电量会降低

汽车的行驶里程

或降低驾驶效率。

是的。

有道理。

举个例子，在 Key-Off 场景中，

您肯定不希望 电池电量耗尽，

以免在旅行回来之后，

到机场停车场时发现，

由于电池没电， 汽车打不着火了。

是的，确实如此。

对于第二个 问题，看起来

您想将电池的

功率预算用在 正确的地方，

而不是协议开销上。

概括得很好。

是的。

我的意思是， 这一点很重要。

接下来是最后一个问题， 这之后问答环节结束。

我们会进行演示， 相信大家非常期待这个演示。

您刚才简要 介绍了无线化，

能不能在这里 总结一下

它有哪些好处？

好，首先， 在设计电池时，

无线化有很多好处。

它有助于降低成本。

我们知道 OEM 提到过其中的一些好处，

这里我不做详细介绍， 不过实现无线化后，

维护变简单了， 这无疑是

非常重要的一个优点。

重量变轻，会提高 电源使用效率，

汽车的重量也会下降。

这一点，要不是 您告诉我汽车中的

电缆实际上有多长， 我都不会相信它是

一个重要因素。

数字令人印象深刻。

是的，绝对如此。

说到无线电池管理系统，

我确实总结了一些

您能切身体会到的

好处。

好的。

嗯，谢谢。

这很重要。

我能完全了解 无线化的优势了。

现在，我们马上 进入演示环节。

我们一直很期待，

也很感兴趣，能不能 介绍下演示的内容

以及如何进行？

好的，

这次演示

会在我们的 交谈过程中

一直显示。

这里有八个 不同的从节点，

它们与这里的 这个主节点通信。

它们与 GUI 的槽 一一对应。

节点 1 对应于 这里的这个节点。

节点 2 对应于 这里的这个节点。

接下来，我们看到主节点 位于 GUI 的中央，

它实际上会 报告其发送

和接收吞吐量。

我们在这看到 发送吞吐量为

106 千比特/秒， 而接收吞吐量为

847 千比特/秒， 由此可以看出

这种协议的 吞吐能力，

从而可灵活 扩展到更多的

节点，也就是说，

可支持更多节电池。

嗯，

我们在这里 要指出的另一个节点

或另一种参数是延迟。

每个节点均及时 安排至特定的槽中。

节点 1 位于 1.97 毫秒，

节点 2 位于 3.62 毫秒，

所有节点均以此类推。

分组差错率是我们 要介绍的下一个参数。

这是首次传送的 分组差错率，

表示如果在 首次传送时

发生了丢失， 实际上会在系统中

最后一个节点完成 首次传送后进行重试。

因此，会出现节点 1、 2、3、4、5、6、7、8。

如果漏掉了其中一个， 则会将其安排在节点 8 之后。

它现在的间隔 是 100 毫秒，

这是通过编程设置的。

在本例中， 节点 2 和 3

有很低的分组差错率。

这非常好。

很多 OEM 和 一级制造商都希望

达到我们所谓的 5 或 6 个 9 的可靠性，

即首次达到 99.999% 的传送

成功可靠性。

哇哦。

在我们坐在这里的 这段时间内，

我们发送了约 164,000 个数据包。

这显示了 随时间变化的可靠性。

我们处于一个包含 Wi-Fi 和蓝牙器件、

噪声比较多的环境中。

我们的手机不断发送数据，

手机附近存在很多 2.4GHz 的噪声，

不过这些器件的 性能相当可靠。

是的。

是的，我相信 TI 实验室 具有相当高的本底噪声抑制能力。

那很好。

好的，非常感谢 各位和我们一起

观看这个演示。

感谢大家的收看。

这是一项非常棒的技术。

您会看到这种技术 将应用到很多车辆中，

当然，这不是 我们有关此主题的

最后一个视频。

Evan 和他的团队 正在带头研发充电技术，

真的很 激动人心，

所以 Evan， 衷心感谢您的到来。

谢谢。

谢谢您的邀请。

感谢大家 一如既往地收看节目。

别忘了

下周我们会带来 新的精彩视频和演示，

还会邀请另一位专家。

请务必准时收看。

我们的连接平台 也会提供很多

精彩内容。

感谢大家。

我们下次再见。

大家好！

欢迎收看本期的 Connect 系列视频。

我是 Nick Smith。

大家可以看到，今天 Adrian 没有来。

不过不用担心，

节目仍将继续。

本期，我们请来了 Evan Wakefield，

他是我们 汽车连接团队的

应用经理。

今天，他将为我们 介绍电池管理

系统。

感谢 Evan 的到来。

谢谢。很高兴 再次来到这里。

对，您算是 节目的常客了。

是这样的

好，感谢您再次 参加本节目。

我要问的第一个问题是，

我真的不太了解 汽车的电池管理

是有线还是无线的，

您能不能就此 简要说明一下？

当然可以。

如今，大趋势 推动汽车行业

向混合动力 和电动汽车

方向发展。

这就意味着， 我们需要不断探索

如何提高电池效率、

如何在混合动力 和电动汽车领域

构造具有生产和 维护成本可行性的

汽车。

其中需要改进的一点是， 在目前的电池系统内，

布线过长。

这会提高成本，

有时还会导致故障。

此外，为了 真正地保养电池，

与其在电池损坏时 花费很多工夫更换

电池系统的单节电池，

还不如直接

丢掉整个电池组，

然后换上一个新电池组。

因此，很多 OEM 和一级制造商都尝试

深入探索如何才能更具

成本效益地 构造和维护

这些电池系统。

这是我们目前 发现的一个趋势，

很多人都试图 通过无线化来

解决这一问题， 因为这样他们就可以

摆脱有线系统的束缚， 如复杂的接线图等等，

此外，由于系统

顶部有一个无线器件，

可支持电池即插即用。

好的。

接下来回到 您谈到的一点，

看看我的理解 是否正确。

您说，内部的电缆 有几英里那么长？

是的，

这取决于电池的尺寸，

或电池内的电池节数。

但这些电池组的 每一节电池中

都可能存在大量的接线。

大家能想到， 它们会转化成重量，

使汽车变得更重，

对效率造成影响，

导致汽车效率下降。

所以，如果能 将接线变为无线方式，

很明显，汽车可以 减轻一吨的重量，

还会切实提高效率，

更易于生产，

也更易于维护。

是的。

是的，这很有趣。

我还在努力想象 电池内的电缆到底

有多长。

我猜测，改用 无线管理系统时，

需要解决的关键 因素或设计难题，

是达到和 如今的有线系统

相同的规格，对吗？

是的，没错。

很多要求 是非常相似的。

很多人希望 无线协议具有

超低延迟、 高吞吐量和低功耗。

人们还想解决的 一个主要问题是，

如何实现可扩展性，

这样我们能够突破 八节电池的限制，

安装 32 节甚至更多的电池；

还有，如何确保 网络信息的生成，

比如我启动汽车时，

网络即在特定 时间内建立。

我们经常收到 客户的这种要求：

在启动汽车后的 300 或 400 毫秒内，

电池要全部

并入网络

并开始报告信息。

这些实际上是 我们在 TI 开发

无线 BMS 协议时

旨在实施的 主要概念。

人们希望解决的 另一个主要问题

是可靠性。

分组差错率是 当今客户关心的

话题之一。

我们处在一个 极具挑战性的环境中。

比如，您在 设计某种外壳。

将一堆无线器件

塞到这个外壳中时， 您会有各种多路径可选，

然后会产生 各种各样的传输。

那么，如何才能 证明建立的无线连接

是可靠的，并且 符合我们以前针对

恶劣环境设定的

要求？

是的。

有道理。

回到之前的 一个话题，

您认为低功耗很重要。

这对我来说有点奇怪，

因为我习惯了将我们的 技术用于纽扣电池

等类似小电池。

而您用的是 一大块老款汽车电池。

能否解释下为何低功耗 是一个重要考虑因素？

对于低功耗，

客户实际上想要 解决两个主要问题。

第一个问题是关于 Key-Off 场景。

现今汽车的很多系统，

即使是混合动力 汽车和电动汽车

也有很多系统

在 Key-Off 场景中消耗

12 伏铅酸电池电量。

您也不希望 过度使用电池，

因为您还想利用 某些功能确定汽车

闲置很长时间 之后是否能够

启动。

第二个问题是确保

给电池充满电量、

巧用电池电量，

滥用电量会降低

汽车的行驶里程

或降低驾驶效率。

是的。

有道理。

举个例子，在 Key-Off 场景中，

您肯定不希望 电池电量耗尽，

以免在旅行回来之后，

到机场停车场时发现，

由于电池没电， 汽车打不着火了。

是的，确实如此。

对于第二个 问题，看起来

您想将电池的

功率预算用在 正确的地方，

而不是协议开销上。

概括得很好。

是的。

我的意思是， 这一点很重要。

接下来是最后一个问题， 这之后问答环节结束。

我们会进行演示， 相信大家非常期待这个演示。

您刚才简要 介绍了无线化，

能不能在这里 总结一下

它有哪些好处？

好，首先， 在设计电池时，

无线化有很多好处。

它有助于降低成本。

我们知道 OEM 提到过其中的一些好处，

这里我不做详细介绍， 不过实现无线化后，

维护变简单了， 这无疑是

非常重要的一个优点。

重量变轻，会提高 电源使用效率，

汽车的重量也会下降。

这一点，要不是 您告诉我汽车中的

电缆实际上有多长， 我都不会相信它是

一个重要因素。

数字令人印象深刻。

是的，绝对如此。

说到无线电池管理系统，

我确实总结了一些

您能切身体会到的

好处。

好的。

嗯，谢谢。

这很重要。

我能完全了解 无线化的优势了。

现在，我们马上 进入演示环节。

我们一直很期待，

也很感兴趣，能不能 介绍下演示的内容

以及如何进行？

好的，

这次演示

会在我们的 交谈过程中

一直显示。

这里有八个 不同的从节点，

它们与这里的 这个主节点通信。

它们与 GUI 的槽 一一对应。

节点 1 对应于 这里的这个节点。

节点 2 对应于 这里的这个节点。

接下来，我们看到主节点 位于 GUI 的中央，

它实际上会 报告其发送

和接收吞吐量。

我们在这看到 发送吞吐量为

106 千比特/秒， 而接收吞吐量为

847 千比特/秒， 由此可以看出

这种协议的 吞吐能力，

从而可灵活 扩展到更多的

节点，也就是说，

可支持更多节电池。

嗯，

我们在这里 要指出的另一个节点

或另一种参数是延迟。

每个节点均及时 安排至特定的槽中。

节点 1 位于 1.97 毫秒，

节点 2 位于 3.62 毫秒，

所有节点均以此类推。

分组差错率是我们 要介绍的下一个参数。

这是首次传送的 分组差错率，

表示如果在 首次传送时

发生了丢失， 实际上会在系统中

最后一个节点完成 首次传送后进行重试。

因此，会出现节点 1、 2、3、4、5、6、7、8。

如果漏掉了其中一个， 则会将其安排在节点 8 之后。

它现在的间隔 是 100 毫秒，

这是通过编程设置的。

在本例中， 节点 2 和 3

有很低的分组差错率。

这非常好。

很多 OEM 和 一级制造商都希望

达到我们所谓的 5 或 6 个 9 的可靠性，

即首次达到 99.999% 的传送

成功可靠性。

哇哦。

在我们坐在这里的 这段时间内，

我们发送了约 164,000 个数据包。

这显示了 随时间变化的可靠性。

我们处于一个包含 Wi-Fi 和蓝牙器件、

噪声比较多的环境中。

我们的手机不断发送数据，

手机附近存在很多 2.4GHz 的噪声，

不过这些器件的 性能相当可靠。

是的。

是的，我相信 TI 实验室 具有相当高的本底噪声抑制能力。

那很好。

好的，非常感谢 各位和我们一起

观看这个演示。

感谢大家的收看。

这是一项非常棒的技术。

您会看到这种技术 将应用到很多车辆中，

当然，这不是 我们有关此主题的

最后一个视频。

Evan 和他的团队 正在带头研发充电技术，

真的很 激动人心，

所以 Evan， 衷心感谢您的到来。

谢谢。

谢谢您的邀请。

感谢大家 一如既往地收看节目。

别忘了

下周我们会带来 新的精彩视频和演示，

还会邀请另一位专家。

请务必准时收看。

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感谢大家。

我们下次再见。