2022年上半期、世界の新エネルギー車（NEV）市場の出荷が本格化し、特に上半期の中国本土でのNEV販売が顕著で、前年同期を上回る驚異的な結果を生み出しました。 -年間の増加率は 100% を超えています。新エネルギー車が家庭の話題になると、バッテリーシステムに対する人々の要求はますます高くなります。彼らは、メーカーがバッテリー寿命を改善するだけでなく、安全性と安定性を確保することを期待しています。その結果、業界における主要な革新的テクノロジー、つまり wBMS (ワイヤレス バッテリー管理システム) が登場しようとしています。

BMS のコストは NEV の動力電池の約 20% を占めます。従来の BMS は、バッテリー パックをケーブルで接続し、デイジー チェーン インターフェイスでブリッジします。ケーブルと機械的インターフェイスの使用はスペースを消費するため、実際にはバッテリーのエネルギー密度を向上させる余地が圧迫されます。ワイヤレス BMS は、BMS ホストとバッテリー パック ノードにワイヤレス モジュールを展開することで従来のリング回路を置き換え、バッテリー管理に必要な通信にスター + アドホック ネットワーク モードを実現します。無線方式によりエネルギー密度向上スペースが拡大するだけでなく、電池組立て段階の労力も大幅に軽減されます。また、ワイヤレス ソリューションを使用すると、メーカーはバッテリー内の高電圧回路と低電圧回路の間の絶縁に多額の投資を検討する必要がなくなります。

従来のモードでは、長距離走行による事故や経年劣化により、ケーブルの断線やインターフェースの接触不良が発生する可能性があります。動力電池システムの故障を引き起こしやすくなります。その場合は動力バッテリー全体の交換が必要となります。車の所有者にとって潜在的な経済的損失は相当なものです。無線方式は配線やインターフェースの故障の問題がなく、また無線の特性からモジュール化できるというメリットも当然あります。電池パックの一部に異常が発生した場合でも、電源電池全体を廃棄することなく、故障した電池パックだけを取り出して交換することができます。

上記の利点のため、大手自動車メーカーは 2019 年からワイヤレス BMS テクノロジーを検討し始めました。ワイヤレス BMS テクノロジーを搭載したこれまでに入手可能なモデル、または今後発売されるモデルには、BMW i3 (2022)、GM のハマー EV (2024) があります。

自動車エレクトロニクスの分野に深く関与しているテキサス・インスツルメンツは、ISO 26262 ASIL D 規格に準拠した世界初の wBMS SoC ソリューションである CC2662R-Q1 の発売を主導しました。このチップは、2.4 GHz 帯域上で TI 独自の Simplelink wBMS プロトコルを展開します。このソリューションは最大 100 個のノードを管理およびサポートでき、BQ79616-Q1 バッテリ モニタと組み合わせるように指定されており、16、32、64 セル バッテリ システムなどのさまざまな構成に使用できます。

バッテリー モジュールがバッテリー データを BMS MCU に直接送信する無線アプローチにより、有線通信に固有の課題が克服されます。通信において有線ソリューションのパフォーマンスを達成するために、無線 BMS ソリューションで解決する必要がある主な問題は、BMS プライベート ネットワークの可用性です。TI のソリューションは、2.4 GHz 帯域を介してワイヤレス ネットワークを構築します。このネットワークはすぐに利用できる必要があります。つまり、EV が始動するとすぐにネットワークが稼働し、バッテリー管理の準備が整う必要があります。TI の Simplelink wBMS プロトコルは、ネットワークが常に即座に利用可能で信頼性が高いことを保証するために定義および開発されました。これにより、いつでも 1 つのキーで車両を始動すると、バッテリーと BMS 部品が即座にネットワークに接続され、すぐに作動状態になることが保証されます。

パワーバッテリーの使用シナリオでは、ワイヤレス BMS に優れた可用性が求められます。可用性は、システムの稼働時間全体に対する、ワイヤレス接続されたノードとワイヤレス マスター間の信頼性の高いデータ送信の時間の比率として定義されます。TI の wBMS アーキテクチャにより、BMS 通信システムの可用性を 99.9999% まで高めることができます。つまり、10 ノードのネットワークの場合、TI ワイヤレス BMS プロトコルは 10^-7 以上のパケット エラー率を達成できます。これは、52.222 時間のワイヤレス BMS 動作のうち、ノード データが利用できなくなるのは 100 ミリ秒だけであることを意味します。このプロトコルは、ワイヤレス BMS が困難なエンクロージャ環境でも適切に動作できることも保証します。このタイプの筐体スペースは通常非常に狭く、

ワイヤレス BMS テクノロジーは、セル管理の信頼性と精度を大幅に向上させ、PACK 組み立ての効率を向上させ、技術的な複雑さと PACK の全体コストを削減し、将来に向けてより優れたインテリジェントな管理ソリューションを提供します。したがって、商業的に大きな将来性を持っています。

無線IoT 技術プロバイダーとして、RF スターは過去 8 年間、主要な NEV ブランドにさまざまな無線ソリューションを提供してきました。また、テキサス・インスツルメントのベテラン IDH である RF スターは、より多くの NEV メーカーが環境に優しい設計で飛躍できるように、ワイヤレス BMS の推進に努力を惜しんでいません。

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