有线与无线 BMS 的注意事项

本文重点介绍了电池包与主机 MCU 中连接的每个电池监测器件的通信接口。两个示例都使用了 BQ796xx 系列监测器。典型的有线解决方案利用双绞线电缆在电池模块之间以菊花链方式连接电池监测器。无线通信方法使用 CC2642R-Q1 无线 MCU 来传输数据。

在图 2 中，左侧显示了有线解决方案的电池管理或监测单元 (BMU) 板，其中包括主机 MCU 和 BQ79600-Q1 通信桥接器件。此 BMU 连接 MCU 和电芯监测单元 (CMU) 上的其他 BQ796xx 监测器件，而 CMU 与实物电池电芯连接。这些 CMU 通过双绞线菊花链电缆在每个电池监测器件的高侧和低测互联，也可使用环形电缆，在电缆断开时向任一方向传输数据。有线解决方案需要在菊花链电缆的任一端添加隔离元件，用来确保在高噪声环境中可靠通信，并承受严格的汽车电磁干扰 (EMI) 和电磁兼容性 (EMC) 限制。

无线解决方案使用无线接口，通过无线收发器器件，将通用异步接收器/发送器 (UART) 数据从电池监测器传输到主机 MCU。

图 3 使用比图 1 更简单的方式表示 CMU，但添加了一个无线接收器节点，表示 CMU 利用一个额外器件将电芯数据以无线方式传输回主机。这样可将图 2 中显示的两个 CMU 正常隔离。

两种解决方案之间的重要区别在于，有线解决方案中的双绞线电缆被替换为无线解决方案中每个 BMU 上的 CC2642R-Q1 器件。

可能有人会发现，与使用电缆相比，添加额外器件会提高复杂性和成本，但考虑到电缆的成本和重量，以及还需要在双绞线接口任一侧放置高性能隔离元件来确保通信稳定，添加额外器件是可以接受的。表 1 概述了有线和无线电池管理解决方案的其他注意事项。