In der ersten Hälfte des Jahres 2022 nahm der Versand auf dem globalen NEV-Markt Fahrt auf, und die Verkäufe von NEVs auf dem chinesischen Festland waren in der ersten Jahreshälfte besonders ausgeprägt, was zu einem erstaunlichen Ergebnis einer Steigerung von mehr als im Vorjahr führte als 100%. Wenn New Energy Vehicles zum Haushaltsthema werden, werden die Anforderungen der Menschen an Batteriesysteme immer höher. Sie erwarten von den Herstellern, dass sie nicht nur die Batterielebensdauer verbessern, sondern auch Sicherheit und Stabilität gewährleisten. Infolgedessen wird eine wichtige innovative Technologie in der Branche entstehen, nämlich wBMS oder drahtloses Batteriemanagementsystem.

Die Kosten für BMS machen etwa 20 % der Leistungsbatterie von NEVs aus. Das traditionelle BMS verbindet die Akkupacks mit Kabeln und überbrückt sie dann mit Daisy-Chain-Schnittstellen. Die Verwendung von Kabeln und mechanischen Schnittstellen ist platzraubend, was den Raum für eine Verbesserung der Batterieenergiedichte tatsächlich einschränkt. Das drahtlose BMS ersetzt die herkömmliche Ringschaltung durch den Einsatz von drahtlosen Modulen auf dem BMS-Host und dem Batteriepack-Knoten, wodurch der Stern- und Ad-hoc-Netzwerkmodus für die notwendige Kommunikation des Batteriemanagements realisiert wird. Das drahtlose Verfahren vergrößert nicht nur den Raum zur Verbesserung der Energiedichte, sondern reduziert auch den Arbeitsaufwand in der Phase der Batteriemontage erheblich. Und mit drahtlosen Lösungen müssen Hersteller keine großen Investitionen in die Isolierung zwischen den Hoch- und Niederspannungskreisen in der Batterie in Betracht ziehen.

Im herkömmlichen Modus können im Falle eines Unfalls oder einer Alterung durch Langstreckenfahrt einige Kabel brechen oder der Kontakt einer Schnittstelle wird schlecht. Es ist leicht, eine Fehlfunktion des Leistungsbatteriesystems zu verursachen. In diesem Fall muss die Leistungsbatterie als Ganzes ersetzt werden. Der potenzielle wirtschaftliche Verlust für den Autobesitzer ist beträchtlich. Das drahtlose Verfahren hat nicht das Problem des Draht- und Schnittstellenausfalls, und aufgrund seiner drahtlosen Eigenschaften hat es natürlich den Vorteil der Modularisierung. Selbst wenn es ein Problem mit einem bestimmten Teil des Akkupacks gibt, können Sie einfach das defekte Akkupack zum Austausch herausnehmen, ohne den gesamten Power-Akku zu entsorgen.

Aufgrund der oben genannten Vorteile begannen führende Automobilhersteller ab 2019, die drahtlose BMS-Technologie in Betracht zu ziehen. Bisher verfügbare oder kommende Modelle mit drahtloser BMS-Technologie umfassen: BMW i3 (2022), GMs Hummer EV (2024).

Texas Instruments, das stark im Bereich der Automobilelektronik tätig ist, übernahm die Führung bei der Einführung des CC2662R-Q1, der weltweit ersten wBMS-SoC-Lösung, die dem ISO 26262 ASIL D-Standard entspricht. Der Chip setzt das proprietäre Simplelink wBMS-Protokoll von TI über das 2,4-GHz-Band ein. Die Lösung kann bis zu 100 Knoten verwalten und unterstützen und ist für die Kopplung mit dem Batteriewächter BQ79616-Q1 spezifiziert. Sie kann für verschiedene Konfigurationen verwendet werden, z. B. Batteriesysteme mit 16, 32 und 64 Zellen.

Der drahtlose Ansatz, bei dem das Batteriemodul Batteriedaten direkt an die BMS-MCU überträgt, überwindet die Herausforderungen, die der kabelgebundenen Kommunikation innewohnen. Um die Leistung der kabelgebundenen Lösung bei der Kommunikation zu erreichen, ist das Schlüsselproblem, das bei der drahtlosen BMS-Lösung gelöst werden muss, die Verfügbarkeit eines privaten BMS-Netzwerks. Die Lösung von TI baut ein drahtloses Netzwerk über das 2,4-GHz-Band auf, das leicht verfügbar sein muss, dh sobald das Elektrofahrzeug startet, muss das Netzwerk betriebsbereit und für das Batteriemanagement bereit sein. Das Simplelink wBMS-Protokoll von TI wurde definiert und entwickelt, um sicherzustellen, dass das Netzwerk jederzeit sofort verfügbar und zuverlässig ist. Dadurch wird sichergestellt, dass beim Starten des Fahrzeugs mit einem Schlüssel zu jeder Zeit die Batterie und die BMS-Teile sofort mit dem Netzwerk verbunden werden und sofort in den Arbeitszustand wechseln.

Die Einsatzszenarien von Power-Batterien verlangen von der drahtlosen BMS eine überragende Verfügbarkeit. Die Verfügbarkeit ist definiert als das Verhältnis der Zeit zuverlässiger Datenübertragung zwischen drahtlos verbundenen Knoten und dem drahtlosen Master zur gesamten Betriebszeit des Systems. Die wBMS-Architektur von TI kann die Verfügbarkeit von BMS-Kommunikationssystemen auf 99,9999 % erhöhen. Das heißt, für ein Netzwerk mit 10 Knoten kann das TI Wireless BMS-Protokoll eine Paketfehlerrate von 10^-7 oder höher erreichen. Dies bedeutet, dass in 52.222 Stunden drahtlosem BMS-Betrieb Knotendaten nur 100 Millisekunden lang nicht verfügbar sind. Das Protokoll garantiert auch, dass das drahtlose BMS in anspruchsvollen Gehäuseumgebungen ordnungsgemäß funktioniert. Diese Art von Gehegeraum ist normalerweise sehr eng,

Die drahtlose BMS-Technologie kann die Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Zellmanagements erheblich verbessern, die Effizienz der PACK-Montage verbessern, die technische Komplexität und die Gesamtkosten von PACK reduzieren und bessere intelligente Managementlösungen für die Zukunft bereitstellen. Daher hat es große kommerzielle Aussichten.

Als Anbieter von drahtloser IoT-Technologie hat RF-star in den letzten 8 Jahren verschiedene drahtlose Lösungen für führende NEV-Marken geliefert. Auch RF-star, ein erfahrener IDH des Texas Instrument, scheut keine Mühen, um drahtloses BMS zu fördern, um mehr NEV-Herstellern einen Sprung nach vorne in umweltfreundlicheres Design zu ermöglichen.

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