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瑞薩:MCU將扮演BMS設計重要關鍵
[SmartAuto 姚嘉洋 報導]   2016年01月18日 星期一 瀏覽人次: [5493]

觀察近年來的電動車的發展,儘管不是市場主流,但已經可以明顯看到各大車廠對於電動車已經有不少的著墨,許多車款出現在市場上進行銷售,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
瑞薩電子汽車應用行銷部主任黃源旗

在電動車的各大系統中,莫過於BMS(電池管理系統)的表現最為關鍵,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。

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麼穩定,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者或是車廠在BMS設計上,都十分強調保護措施,以日系車廠豐田(TOYOTA)為例,從單顆電池、電池組再到整個BMS,每個環結都設下了保護機制,以確保在駕駛上能夠安全無虞。

除此之外,BMS也十分強調監控功能,相較於保護機制,監控功能則側重駕駛者能有較好的使用體驗,其中最在意的,莫過於電池壽命能否進一步延長。在電池充放電時, 最重要的是每個電池芯之間的平衡調整確保電池芯不會過度充電或放電。

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來進行監控,之後再將資訊交給32位元MCU進行統一管理,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的規格並不會相當複雜,基本都會有CAN BUS的傳輸接收功能、UART、SPI與12位元的ADC(類比數位訊號轉換器),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,現階段也沒有與類比元件業者共同開發BMS的參考設計方案。

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