ZHCY144A october 2020 – october 2020 BQ79600-Q1 , BQ79606A-Q1 , BQ79616-Q1 , CC2642R-Q1
TI 的有线与无线 BMS 协议
如果深入研究两种解决方案使用的 TI 协议，就会发现有线解决方案使用的是差分、双向和半双工接口，所以在高侧和低侧通信接口均有变送器 (TX) 和接收器 (RX)，默认情况下可从低侧到高侧传送信息。这些 TX 和 RX 功能由硬件根据器件的基站或堆栈检测自动进行控制，数据在传输到每个模块时会重新计时。BQ796xx 器件的 RX 拓扑与 RS-485 类似，但增加了衰减高共模电压的设计机制，高共模电压是由车辆环境中典型的嘈杂情况导致的。每字节以 2MHz（每脉冲 250ns，或每对 500ns）传输。如图 4 所示，两个字节之间的传输时间取决于 UART 波特率（正常运行状态下为 1Mbps），但字节传输时间始终相同。
| 注意事项 | 有线 BMS | 无线 BMS |
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| 重量 |
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| 设计灵活性和可维护性 |
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| 测量值 |
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| 可靠性 |
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| 安全性 |
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图 4 BQ796xx 字节级通信。
图 5 有线隔离式电路示例。有线接口可支持电容或电感隔离，在严格的汽车 EMC/EMI 规格范围内实现稳健性。图 5 展示了使用电容器和扼流圈的示例。您可以设计每个电池监测 PCB 之间的电路，而且可堆叠多达 64 个器件，为大小不同的车辆电池模块提供支持。
为了满足一级供应商和原始设备制造商开发下一代电动汽车的要求，TI 基于在 2.4GHz 频段中运行的低功耗 Bluetooth® 技术，编制了专有无线 BMS 协议。表 2 列出了 TI 无线 BMS 协议的功能，包括每个中央单元可支持多达 32 个节点的星型网络配置；能够提供高吞吐量、低延迟的数据传输；以及使用符合功能安全标准的协议。
| 功能 | 目标 |
|---|---|
| 安全关键型响应时间（延迟） | 最大值 100ms（安全） |
| 数据吞吐量 | 每个无线器件多达 400 字节 |
| 连接可靠性 | 99.9999% |
| 安全性 | 安全的加密消息 |
| 可扩展性 | 多达 32 个无线器件及更多 |
| 多仪表组支持 | 是 |
| 功能安全 | 系统级 ASIL-D/ASIL-C |
| 功耗 | 主节点 <1mA（平均值），次节点 <1mA（平均值） |
| 链路预算 | >95dB |
| 组成网络的时间 | <600ms |
两种协议的主要区别在于，菊花链双绞线接线在 MCU 和顶层监测器之间传输信号；而在无线星型网络配置中，每个模块可与主机处理器独立通信。两种解决方案的规格都有助于汽车系统快速、安全、可靠地提供大量电池包相关数据。