BMS设计需要有这样的MCU

 

观察近年来的电动车的发展，尽管不是市场主流，但已经可以明显看到各大车厂对于电动车已经有不少的着墨，许多车款出现在市场上进行销售，不难想见电动车已开始进入市场成长阶段。

 

在电动车的各大系统中，莫过于BMS（电池管理系统）的表现最为关键，它扮演电动车所有电力输出的重要来源，与此同时，电池寿命的长短与否也与BMS息息相关。

瑞萨电子汽车应用行销部主任黄源旗表示，BMS由MCU与AFE（类比前端元件）所组成，基本上所在意的重点，仍然不脱：低功耗、高可靠度与安全性等这三个面向。市场上的电动车所使用的电池种类大致上可以分为两类，一种是我们所知道的锂电池，另一种则是镍氢电池。前者就安全性上相对不是那么稳定，原因是锂的特性较为活泼，很容易引起爆炸或是燃烧。所以像是电池模组业者或是车厂在BMS设计上，都十分强调保护措施，以日系车厂丰田（HONDA）为例，从单颗电池、电池组再到整个BMS，每个环结都设下了保护机制，以确保在驾驶上能够安全无虞。

 

瑞萨电子汽车应用行销部主任黄源旗

除此之外，BMS也十分强调监控功能，相较于保护机制，监控功能则侧重驾驶者能有较好的使用体验，其中最在意的，莫过于电池寿命能否进一步延长。每颗单一电池在充电时，最害怕的就是电池在充饱后，仍然持续充电的动作，造成寿命缩短影响整个电池模组，此时若能在充饱后，直接交由下一颗电池进行充电，那就不至于对整个系统造成伤害。

黄源旗谈到，因应各大车厂的需求不同，大致上BMS的设计可分为两种不同的架构，一种是“中央集权”的模式，所有的电池模组都交由一颗32位元的MCU来进行管理，另一种则是“地方分权”，各个电池模组皆使用一颗16位元的MCU来进行监控，之后再将资讯交给32位元MCU进行统一管理，作法上没有对错。最大的差别就是地方分权的作法，成本会较为高昂。他也谈到，BMS所使用的MCU的规格并不会相当复杂，基本都会有CAN BUS的传输接收功能、UART、SPI与12位元的ADC（类比数位讯号转换器），演算法的部份，大致上也是由车厂所把持，瑞萨原则上就是提供MCU为主，现阶段也没有与类比元件业者共同开发BMS的参考设计方案。