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具体来说,在混合动力汽车(HEV)和电动汽车(EV)中,电池组网络在电池管理系统(BMS)中构建了通信平台。在电池组中,电网确保了对单个电池和模块的简化、实时管理,从而实现了充电、放电、温度调节和状态监测过程之间的无缝协调。在这种情况下,无线网络技术和isoSPI通信变得至关重要。
关于Battery Network
在电池管理系统和单个电池或模块之间,电池组中的网状网络充当数据流的关键管道。它必须提供耐用、抗干扰的通信,使 BMS 能够监控每个电池的状态,同时确保电池组之间必要的隔离,以防止任何潜在危险的电压配对。在这种情况下,有两种值得注意的技术:isoSPI和无线网状网络。
isoSPI通信
isoSPI代表隔离式串行外设接口(Isolated Serial Peripheral Interface),是一种通信协议,专门设计用于促进具有电化学隔离功能的双向通信。让我们来看看它在电池网络中是如何工作的:
按钮链结构以这样一种方式链接每个节点,即每个节点都与相邻节点单独通信。这些相邻节点负责确保将消息传输到主节点,然后主节点与主机微控制器进行通信。节点隔离是通过电化学手段实现的,在标准条件下使用电容耦合,或在更困难的环境中使用隔离变压器。IsoSPI总线使用差分对配置。
抗干扰性:isoSPI通过隔离通信设备之间的接地域并使用差分对信号进行通信,显著降低了噪声和通信错误的可能性。在与高压电池组通信的过程中,这种隔离很重要。
耐久性:隔离式接口提供了其对电压和电流浪涌的出色抵抗能力,使其在具有挑战性的汽车环境中非常可靠。
数据完整性:通过使用故障检测机制,可以对每个单元进行实时监控和管理,isoSPI确保了数据的完整性。
成本效益高:isoSPI在汽车应用中是首选,因为它提供了稳健且隔离的通信,而不会显著增加成本或复杂性。
无线网状网络
与isoSPIA相比,一种新的电池网络策略以无线网络为代表,它消除了对通信线的需求:
结构灵活:与旧的有线网络相比,无线网络允许设备以去中心化和灵活的方式进行交互。当每个节点可以与其他几个节点通信时,就形成了一个网格。主节点可以将辅助节点通知推送到服务器微控制器。
可扩展性:具体来说,在具有许多电池的大型电池组中,能够在不中断网络的情况下添加或删除按钮,从而更简单地扩展网络。
备份:网格结构通过确保在通信路径故障时可以沿备用路径传输数据,从而增强了可靠性。
潜在挑战:使用无线网状网络必须克服汽车应用中的潜在挑战,例如与其他无线系统的干扰,同时确保安全通信并满足 EMI 要求。
对于先进电动和混合动力汽车的高效和安全运行,电池网络起着关键作用。IsoSPI 技术提供具有弹性且成本效益的独立介质。相比之下,无线网络为日益复杂的电池系统提供了所需的适应性和可扩展性,同时消除了布线的需求,从而进一步降低了成本。在这个瞬息万变的领域中工作的工程师和技术人员的关键是理解这些技术以及它们如何与整个车辆架构进行通信。这些通信模型的出现代表着电池管理向前迈出了重要一步,标志着智能和先进的储能解决方案进入了一个新时代。
来源:XecoV.Com
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