NEV 업그레이드를 더욱 강화하는 무선 BMS Aug 05, 2022

2022년 상반기에는 글로벌 NEV 시장 출하가 본격화되고 상반기 중국 본토에서 NEV 판매가 특히 두드러져 전년 동기 대비 100% 이상 증가한 놀라운 결과를 낳았다. 100% 이상. 신에너지 자동차가 가정의 화두가 되면서 배터리 시스템에 대한 사람들의 요구 사항은 점점 더 높아집니다. 그들은 제조업체가 배터리 수명을 개선할 뿐만 아니라 안전과 안정성을 보장하기를 기대합니다. 이에 따라 업계의 주요 혁신 기술인 wBMS(무선 배터리 관리 시스템)가 등장할 예정입니다.

BMS 비용은 NEV 전원 배터리의 약 20%를 차지합니다. 기존 BMS는 배터리 팩을 케이블로 연결한 다음 데이지 체인 인터페이스로 연결합니다. 케이블과 기계적 인터페이스의 사용은 공간을 많이 차지하므로 실제로 배터리 에너지 밀도 개선의 여지를 좁힙니다. 무선 BMS는 BMS 호스트와 배터리 팩 노드에 무선 모듈을 배치하여 기존 링 회로를 대체하고 배터리 관리에 필요한 통신을 위한 스타 + 애드혹 네트워크 모드를 실현합니다. 무선 방식은 에너지 밀도 향상 공간을 늘릴 뿐만 아니라 배터리 조립 단계의 노동력을 크게 줄입니다. 그리고 무선 솔루션을 사용하면 제조업체는 배터리의 고전압 회로와 저전압 회로 사이의 절연에 큰 투자를 할 필요가 없습니다.

기존 모드에서는 장거리 주행으로 인한 사고나 노화가 발생하면 일부 케이블이 끊어지거나 일부 인터페이스의 접촉이 불량해질 수 있습니다. 전원 배터리 시스템이 오작동하기 쉽습니다. 이 경우 전원 배터리를 전체적으로 교체해야 합니다. 자동차 소유자의 잠재적인 경제적 손실은 상당합니다. 무선 방식은 유선 및 인터페이스 장애의 문제가 없으며 무선 특성으로 인해 자연스럽게 모듈화의 이점이 있습니다. 배터리 팩의 특정 부분에 문제가 있더라도 전원 배터리를 통째로 버리지 않고 결함이 있는 배터리 팩만 꺼내 교체하면 됩니다.

위에서 언급한 장점으로 인해 주요 자동차 제조업체는 2019년부터 무선 BMS 기술을 고려하기 시작했습니다. 현재까지 무선 BMS 기술을 사용하거나 향후 출시될 모델에는 BMW i3(2022), GM의 Hummer EV(2024)가 포함됩니다.



자동차 전자 분야에 깊이 관여하고 있는 Texas Instruments는 ISO 26262 ASIL D 표준을 준수하는 세계 최초의 wBMS SoC 솔루션인 CC2662R-Q1 출시에 앞장서고 있습니다. 이 칩은 2.4GHz 대역에서 TI의 독점적인 Simplelink wBMS 프로토콜을 배포합니다. 이 솔루션은 최대 100개의 노드를 관리 및 지원할 수 있으며 BQ79616-Q1 배터리 모니터와 결합하도록 지정되어 16, 32 및 64셀 배터리 시스템과 같은 다양한 구성에 사용할 수 있습니다.


배터리 모듈이 배터리 데이터를 BMS MCU로 직접 전송하는 무선 접근 방식은 유선 통신에 내재된 문제를 극복합니다. 통신에서 유선 솔루션의 성능을 달성하기 위해 무선 BMS 솔루션에서 해결해야 하는 핵심 문제는 BMS 사설망의 가용성입니다. TI의 솔루션은 즉시 사용 가능한 2.4GHz 대역을 통해 무선 네트워크를 구축합니다. TI의 Simplelink wBMS 프로토콜은 네트워크를 즉시 사용할 수 있고 항상 신뢰할 수 있도록 정의 및 개발되었습니다. 이를 통해 언제든지 하나의 키로 차량을 시동할 때 배터리 및 BMS 부품이 즉시 네트워크에 연결되어 즉시 작동 상태로 전환됩니다.



전원 배터리의 사용 시나리오에는 우수한 가용성을 위한 무선 BMS가 필요합니다. 가용성은 시스템의 전체 가동 시간 동안 무선으로 연결된 노드와 무선 마스터 간의 안정적인 데이터 전송 시간의 비율로 정의됩니다. TI의 wBMS 아키텍처는 BMS 통신 시스템의 가용성을 99.9999%까지 높일 수 있습니다. 즉, 10개의 노드로 구성된 네트워크의 경우 TI Wireless BMS 프로토콜은 10^-7 이상의 패킷 오류율을 달성할 수 있습니다. 즉, 52.222시간의 무선 BMS 운영에서 노드 데이터는 100밀리초 동안만 사용할 수 없습니다. 또한 이 프로토콜은 무선 BMS가 까다로운 인클로저 환경에서 제대로 작동할 수 있도록 보장합니다. 이러한 유형의 인클로저 공간은 일반적으로 매우 좁습니다.

무선 BMS 기술은 셀 관리의 신뢰성과 정확성을 크게 향상시키고 PACK 조립의 효율성을 향상시키며 PACK의 기술적 복잡성과 전체 비용을 줄이고 미래를 위한 더 나은 지능형 관리 솔루션을 제공할 수 있습니다. 따라서 상업적인 전망이 뛰어납니다.

RF-star는 무선 IoT 기술 제공업체로서 지난 8년 동안 주요 NEV 브랜드에 다양한 무선 솔루션을 공급해 왔습니다. 또한 텍사스 인스트루먼트의 베테랑 IDH인 RF-star는 더 많은 NEV 제조업체가 친환경 설계로 도약할 수 있도록 무선 BMS를 홍보하는 데 전력을 다하고 있습니다.

질문이 있으시면 주저하지 말고 작가에게 연락하십시오: richard.yan@szrfstar.com


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