无线BMS量产棋子落定，详解背后的技术和产业生态变革

很长时间内，电动汽车有线电池包管理系统是理所当然的选择，直到几年前陆续有企业做无线电池管理的思考和实践。其中ADI是早期的实践者，该公司基于其Smartmesh嵌入式无线传感器网络，使得在最具挑战性的环境中部署无线传感器网络变得实际可行，并率先基于BMW i3 车型上进行了整合，推出业界首款无线电池管理系统 （BMS） 概念车，取代了电池组和电池管理系统之间的传统有线连接，解决了由于汽车线束以及电动汽车和混合动力 / 电动汽车中的连接线所引起并长期存在的可靠性问题，并简化了 BMS 设计和制造。

ADI基于BMW i3 车型的业界首款无线电池管理系统（BMS）概念车

前不久，无线BMS产业落地的声音首次在业界传出——ADI和通用汽车近期宣布建立合作关系，共同将无线BMS技术用于通用汽车的Ultium电池平台。ADI的无线BMS技术有助于将Ultium平台扩展到通用汽车的未来车型，包括不同子品牌和车型细分领域（从卡车到性能车等）。

行业首款用于量产电动车的无线电池管理系统

无线才是方向？无线BMS的优势解读

市场调研公司Strategy Analytics预测，到2026年将有3600万辆电动汽车上路行驶，电动汽车正在成为汽车产业的未来。作为电动汽车成本占比最大的电池包系统，如何实现技术变革获得持续电动车性能更大的竞争优势是整车厂和电池提供商关注的焦点。无线BMS为提高汽车的效率和可靠性提供了很有前景的方法—— 这些优势吸引了原始设备制造商和消费者。

随着充电设施的普及和便利化，以及锂电池的价格越来越经济实惠、能量密度越来越高，电动车的优势逐渐凸显。借助这些改进，汽车设计工程师现在可将注意力转向通过减小电池管理系统的尺寸和重量来进一步提高效率。传统的有线BMS架构采用基于菊花链配置的线束来连接电池组，制造工艺繁琐，需要经常维护，难以满足电池持续实时监测的需求，且维修难度高。无线BMS技术采用无线芯方案与电池监测器协同工作，可将电压和温度数据从每个电池单元传递到系统中的主控制器，可以解决上述难题。固有电缆和线束量的减少降低了车辆的重量并节省了成本。

传统有线BMS与ADI无线BMS方案对比。

尽管无线通信已在各类应用中替代了电缆，但是要考虑的一个关键点是无线链路和网络的可靠性。可使用数据包错误率以及在发送器和接收器之间成功发送消息的概率来量化可靠性需要达到99.999％，数据包错误率为0.0001%。无线BMS应该准确监测状况并在检测到危险事件时快速、可靠和安全地作出响应，以减轻危险或破坏。系统应满足汽车安全完整性D级的要求（这是国际标准化组织26262道路车辆标准所定义的最高功能安全目标），在ADI宣布推出业界首款量产无线电池管理系统的新闻中，ADI就强调了支持ASIL-D安全性和模块级安全性。

无线BMS系统背后的无线技术Smartmesh详解

ADI的无线BMS无线连接解决方案采用了该公司的SmartMesh嵌入式无线传感器网络，该网络由高度可扩展的自成形多跃点节点网格和网络管理器构成，这些节点称为智能微尘，用于收集和中继数据，网络管理器用于监控和管理网络性能和安全，并与主机应用程序交换数据。

SmartMesh 智能微尘和管理器是完整的无线传感器网络解决方案。SmartMesh 将时间同步的通道跳跃链接层与基于 ADI Eterna® 片内系统技术的硬件结合在一起以实现完整的无线网络解决方案，该解决方案：

•在最具挑战性的射频环境中具有 >99.999% 的数据可靠性

•具有 >10 年电池寿命，可以在成本最低条件下将传感器放在任何位置（对于使用更广泛的电池供电的领域来说，低功耗非常重要）

•具有加密、身份验证和消息完整性检查功能，保证网络安全

•是完整的无线网状网络解决方案，不需要进行网络堆栈开发

SmartMesh嵌入式无线传感器网络拓扑

可实现 >99.999% 的数据可靠性和 >10 年的电池寿命，使得在最具挑战性的环境中部署无线传感器网络变得实际可行——苛刻的射频环境，具有大量金属和混凝土结构，包括工厂、数据中心、商业楼宇监控、桥梁、隧道，对于汽车BMS这样的工作环境来说，这样的可靠性至关重要。

不仅与无线，全生命周期管理拓展产业想想空间

2020年初，中国电动汽车百人会与ADI公司宣布共同成立联合创新中心，该中心将着手于调研解决新能源车电池领域，如电池安全、电池估值和数据共享等一系列关键问题，并将吸纳更多产业链龙头企业加入形成跨行业、跨学科、跨部门的产业研究平台。而创新中心背后将依托于ADI

从电池生产开始，以无线监控可以实时监控每个电池单元或模组，通过搭建云端智能监测平台，以算法计算电池的电压波动、电流、温度等状况，通过这些数据汇总，大致可以算出电池的健康状态，确定电池健康状况，是否失火、热失控的隐患，从组装到仓储、销售、二手车、电池回收处理，整个的电池生命周期实时无缝的监控。云端通过这些数据可以发现不太好的状态，当前寿命还剩多少次充放电循环，等等。

这些功能特性对于电动汽车行业的长期健康发展至关重要。长期以来，电动车行业存在这样的痛点：二手车估值的难，没办法正确估值，没人愿意去买二手电动车，从而导致残值率低；电动汽车电池超期服役后，由于电池电量、质量难以评估，电池回收二次利用存在难题。无线BMS和产业生态合作搭建电池监测云平台的运行，将为这些问题的解决提供最佳的方案，电动汽车产业将迎来健康的可持续发展。