电池管理系统 (BMS) 的发展趋势如何与汽车电子架构同步发展

关键环节:电池管理中的硬件与软件互动
有效的电池管理已成为从给定电池容量中安全提取更多可用能量的关键,因此也是实现电动汽车客户所要求的行驶里程的关键。随着未来汽车架构开始进入市场,这两者之间的联系,即硬件和软件之间的互动将变得更加重要。
混合方法:在电池管理中融合边缘和云处理技术
"Eatron公司联合创始人兼首席执行官Umut Genc博士解释说:"虽然业界最初在电池管理方面采用两种截然不同的方法,但采用混合方法(在边缘处理部分信息,在云端处理部分信息)的趋势继续受到青睐。"这样就能实现两全其美,在边缘设备上通过简化、更具成本效益的设备进行复杂度较低的处理,让云来执行计算密集度较高的繁重工作,这样效率更高。
为了支持这一点,芯片制造商目前正在推出专门的 SOC(片上系统),使关键软件层的集成变得更加容易,而无需支付完整人工智能芯片组的高昂成本。
电池监测的进步:实现更精确的评估
与此同时,电阻抗光谱(EIS)等新技术也能更准确地捕捉电池中每个电池单元的动态变化。这将最终实现对 SoX(一切正常)和剩余使用寿命 (RUL) 的更精确评估。
"当然,电池本身仍然是激烈发展的主题,目前的强劲趋势是采用低温全氟化碳和低温全氟化碳化学物质,虽然能量密度较低,但由于其生命周期较长,在安全性和使用寿命方面具有优势。钠离子也有望带来成本优势,从而带来更便宜的电动汽车"。
降低复杂性和成本:BMS 架构的创新
无论汽车制造商采用哪种配方,其集成的成本和复杂性都是一个日益重要的考虑因素。例如,无线 BMS 架构允许每个从属电池模块与主单元通信,无需复杂而昂贵的布线,从而有望降低电池组的复杂性和制造成本。
此外,车载充电器和直流-直流转换器现在正与 BMS 集成到一个装置中,以帮助进一步降低集成成本。甚至电池结构本身也已成为替代架构的重点,"电池到电池组 "和 "电池到车辆 "概念正在研究消除模块外壳和减少互连数量的可能性,从而减少工程工作量、简化生产和减轻重量。
现代汽车的电气系统如此之多,无论是传统的 12V 系统还是蓄电池,电流水平的管理现在都是一个更值得关注的问题。电压越高,电流越小,布线越简单,有些讨论甚至提到了高达 1200V 的电压。
重塑车辆架构,实现集中化和简化
事实上,汽车结构本身的重塑时机已经成熟。"汽车上可能装有近百个 ECU,它们分布在汽车各处,各自负责特定的任务。这些单元的集成已经发展成为一个非常复杂的过程,由于采用了空中软件更新,在汽车离开展厅后的很长一段时间内,这个过程仍在继续。
为了简化其中的大部分工作,该行业正在向更加集中化的架构转变,这种架构将相关职责整合到较少的域控制器或区域控制器中,这些控制器负责管理机箱或安全设备等特定区域。这虽然简化了所需的物理集成工作,但却对软件提出了独特的要求。
"所有迹象都表明,汽车正越来越多地由其软件定义,正如我们所看到的,一些制造商在这一转变的初始阶段举步维艰。就我们而言,Eatron 一直在努力开发诸如智能软件层(用于 BMS)等易于部署的解决方案,我们将继续优化我们的平台,以充分利用这些未来趋势所带来的机遇,"Genc 博士总结道。
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