在電動車的各大系統(tǒng)中,莫過于BMS(電池管理系統(tǒng))的表現(xiàn)最為關鍵,它扮演電動車所有電力輸出的重要來源,與此同時,電池壽命的長短與否也與BMS息息相關。
觀察近年來的電動車的發(fā)展,盡管不是市場主流,但已經(jīng)可以明顯看到各大車廠對于電動車已經(jīng)有不少的著墨,許多車款出現(xiàn)在市場上進行銷售,不難想見電動車已開始進入市場成長階段。
瑞薩電子汽車應用行銷部主任黃源旗表示,BMS由MCU與AFE(類比前端元件)所組成,基本上所在意的重點,仍然不脫:低功耗、高可靠度與安全性等這三個面向。市場上的電動車所使用的電池種類大致上可以分為兩類,一種是我們所知道的鋰電池,另一種則是鎳氫電池。前者就安全性上相對不是那么穩(wěn)定,原因是鋰的特性較為活潑,很容易引起爆炸或是燃燒。所以像是電池模組業(yè)者或是車廠在BMS設計上,都十分強調(diào)保護措施,以日系車廠豐田(HONDA)為例,從單顆電池、電池組再到整個BMS,每個環(huán)結(jié)都設下了保護機制,以確保在駕駛上能夠安全無虞。
瑞薩電子汽車應用行銷部主任黃源旗
除此之外,BMS也十分強調(diào)監(jiān)控功能,相較于保護機制,監(jiān)控功能則側(cè)重駕駛者能有較好的使用體驗,其中最在意的,莫過于電池壽命能否進一步延長。每顆單一電池在充電時,最害怕的就是電池在充飽后,仍然持續(xù)充電的動作,造成壽命縮短影響整個電池模組,此時若能在充飽后,直接交由下一顆電池進行充電,那就不至于對整個系統(tǒng)造成傷害。
黃源旗談到,因應各大車廠的需求不同,大致上BMS的設計可分為兩種不同的架構,一種是“中央集權”的模式,所有的電池模組都交由一顆32位元的MCU來進行管理,另一種則是“地方分權”,各個電池模組皆使用一顆16位元的MCU來進行監(jiān)控,之后再將資訊交給32位元MCU進行統(tǒng)一管理,作法上沒有對錯。最大的差別就是地方分權的作法,成本會較為高昂。他也談到,BMS所使用的MCU的規(guī)格并不會相當復雜,基本都會有CAN BUS的傳輸接收功能、UART、SPI與12位元的ADC(類比數(shù)位訊號轉(zhuǎn)換器),演算法的部份,大致上也是由車廠所把持,瑞薩原則上就是提供MCU為主,現(xiàn)階段也沒有與類比元件業(yè)者共同開發(fā)BMS的參考設計方案。