概述:

高效的电池管理对当今的电动汽车至关重要,也是实现性能和寿命目标的关键。Eatron Technologies 首席技术官 Can Kurtulus 向我们介绍了电池管理的两种主要方法--边缘和云--但也解释说,可能有一种混合解决方案能同时提供这两种方法的优势。

边缘电池管理与云电池管理。哪种方式最好?

电池管理系统通常分为边缘型和云端型,但如果还有第三种方法呢?

电池管理对于许多设备来说都是一项至关重要的任务,很多人都在不知不觉中采用了这项技术。然而,对于电动汽车、电网或家庭级储能以及工业设备等高功率设备来说,电池管理尤为重要,这也使得有效的电池管理成为实现最高性能和最长寿命的关键因素。

图 1:云电池管理和边缘电池管理

目前有两种主要的电池管理方法:边缘和云。让我们逐一了解。

边缘电池管理包括在边缘设备上收集电池数据,并在本地做出电池管理决策。这种方法可以提供更低的延迟、更低的成本和更好的安全性,因为数据不需要传输到云端。不过,边缘电池管理可能会更加复杂,因为跟踪所有硬件和软件变体以及保持电池的最新连接性是一项重大任务。边缘设备需要具备必要的处理能力和存储容量,才能在其上部署高性能软件功能。

云电池管理包括在边缘设备上收集电池数据,并将其发送到云端进行分析和决策。这种方法可以提供可扩展性和成本效益,因为云可以处理大量设备的处理和存储要求。不过,云电池管理可能会有较高的延迟和安全风险,因为数据需要传输到云端。在大多数情况下,这会大大增加成本,因为必要的计算平台必须持续可用,并且能够支持整个机群,而带宽成本会随着时间的推移而变得过高。

为了总结每种方法的优缺点,我们来看下表:

优点 缺点
边缘电池管理 更低的延迟 边缘计算可为需要低延迟的应用提供实时处理。

降低成本:通过将部分处理工作卸载到边缘设备,边缘计算可帮助降低成本。这也将减少需要传输到云端的数据量。计算和带宽是云计算的主要支出,因此这是一个双赢的方案。

复杂性:边缘设备的管理可能很复杂。部署的边缘设备和协议可能多种多样,要跟踪和管理所有设备、硬件和软件变体等可能非常困难。

 

云电池管理 可扩展性:云计算具有高度可扩展性。如果机队规模大幅增加,或由于新推出的功能或机队范围内的分析需求而对处理能力产生需求,云计算资源可以轻松扩展,以满足增加的需求。

满足间歇性资源需求的成本效益:对于需要大量处理能力或间歇性访问大量数据的应用来说,云计算具有成本效益。这是因为云计算提供商可以将其基础设施的成本分摊给许多需求不一的用户。

覆盖全球:云计算覆盖全球。这意味着可以为全球任何地方的用户提供监控、OTA 更新或机队级分析等支持。

延迟:云计算的延迟可能很高。这是因为数据需要从云端传输到云端,这需要时间,有时还需要大量带宽成本。

连接性需求:某些与操作和安全相关的功能需要始终保持连接。

成本:计算和带宽都很昂贵。

 

 

哪种方法最好?

最好的办法是采用混合方法,将边缘计算和云计算的优势结合起来。这样,企业就能同时享受到低延迟、具有竞争力的成本结构、良好的安全性和可扩展性等优势。

边缘-云混合方法的一些优势:

  • 提高性能:边缘设备可为需要低延迟和高频数据访问的应用提供实时处理功能(如大多数有价值的诊断和预报功能)。
  • 降低成本:边缘-云混合方法可将部分处理工作卸载到单个边缘设备上,并通过在本地完成更多处理工作来降低带宽成本,从而帮助大幅降低云计算成本。
  • 增强安全性:边缘设备可以让数据更接近源头,从而有助于提高安全性。
  • 可扩展性:云计算可以轻松满足所有剩余的计算和存储要求,同时还能灵活地扩展现场分析和决策,而不会影响边缘设备执行的计算。

当然,要充分发挥边缘云混合方法的潜力,还需要应对一些挑战:

  • 数据同步:边缘设备和云服务器需要同步,以确保数据始终是最新的。还需要部署足够的缓冲策略,以保持数据的连续性并防止连接丢失。
  • 管理:边缘云混合方法的管理可能很复杂。
  • 安全性:边缘设备需要安全,以保护敏感数据。

 

结论

总之,看待问题的最佳方式是利用正确的架构,将两个世界都利用起来:

  • 直接在边缘节点(如 BMS 或区域/中央计算单元)中完成大部分繁重的工作并提供高性能功能(状态估计、诊断和预报等)。这将降低带宽和连接需求以及云计算成本。
  • 在云中进行车队级别的分析和预测,您可以访问整个车队的数据、使用情况和运行参数,从而使每个电池的决策都能包含整个车队的见解。

图 2:Eatron 的 BMS 边缘云架构

边缘所有设备的管理(包括硬件和软件变体管理)、OTA 和安全是首要问题,也是联网电池管理所需的大部分工作。对于需要大量电池和应用专业知识的特定功能(如 SOX、智能诊断和预报),最明智的做法是与合适的专家合作,通过提高电池的安全性、性能和使用寿命,最大限度地利用现场电池。

Can Kurtulus,Eatron Technologies 首席技术官。

Eatron 开发的智能电池管理软件解决方案可部署在边缘和云端。如果您有兴趣了解更多信息,请访问www.eatron.com或发送电子邮件至 info@eatron.com。