Page 23 - 碳排法規啟動 電源技術助用電大戶渡難關

INNOVATIONS
構演變而來，負責監測數個電池芯組成的電池組電 壓，產出的類比數值在電池組內建的多個模組之一內 部進行多工，「數位化」(digitized)之後藉由射頻鏈路 傳遞至中央處理器。
更顯著的缺點是每個多工電池芯電壓量測精度會 降低電池組性能，並且需要較長的實體電纜連接到每 個電池芯。雜訊拾取(noise pick-up)是另一個問題， 必須密切注意RF天線的位置，以確保每個模組都與中 央接收器之間維持「視線範圍」(line-of-sight)距離， 否則就得建構複雜且不可預測的網狀網路，帶來資料 速率和延遲風險。
管理電子設備。該晶片是經認證的ASIL D規格元件， 電池組則是具備ASIL D等級，因此整個系統的設計 是安全的。
為電池打造的「邊緣運算」
Dukosi的方案將「不關機」的智慧功能內建於電 池組，就算電動車不使用時，也能長期紀錄電池使用 情況與性能資料;這些資料可用以詮釋電池的健康 狀況，甚至作為電池在生命週期任何時間點的參考 依據。隨著硬體、纜線和安裝成本的降低，所有類型 的電動車以及更廣泛的儲能應用，都能享受到這種 「 終 身 」優 勢 。
為此Dukosi採用了「邊緣運算」的概念——個別 監控電池芯，在本地處理並詮釋讀數，以無線方式瞬 間傳輸，並在一定時間內由專有嵌入式軟體創建的直 方圖(histogram)格式彙集資料。該公司表示，其超低 功耗硬體是一顆由受監控電池供電的微型CMOS晶 片，相容於常見的處理器核心和記憶體，不需要進行 類比訊號多工，因此精度可最佳化。而且晶片直接安 裝在電池上，以最大化電壓和局部溫度的量測精度。
Sylvester也解釋了Dukosi是如何以不同方式實 現無線BMS;「當你需要鋰離子電池進行量測，會發 現市面上來自知名半導體業者的現有元件，與1990年 代後期可取得的幾乎完全相同。在這麼長的時間裡， 相關技術沒有什麼實質性的進步，而且這些方法一直 以來試圖同時處理更多數量的電池芯，從12個增加到 14個、再到16個，從而走上了一條得往越來越高電壓 發展的不歸路。」
透過使用專利NFC技術，連結天線的問題獲得解 決。類似於非接觸式支付感應迴路，以纖細的低電壓 的單線迴路環繞電池組佈線，靠近每個Dukosi監視 器，鬆散耦合至感測器上的迴路中，實體間隔距離只 有幾毫米(mm)。這確保了快速和穩健的資料連接， 並且足以輕鬆提供最高電池組電壓所需的電氣隔離。
「雖然我們的產品一次只處理一個電池芯，會需 要的數量很多，但對電池的量測品質非常好。我們可 以測量每個電池芯的溫度，也可以在電池芯上執行演 算 法，以 充 分 瞭 解 鋰 離 子 電 池 的 充 電 狀 態、健 康 狀 態， 或是許多其他特性，我們可以在一個電池芯上做得非 常好，然後可以將它們連結成一個電池網路，不需要 額外的連接器，沒有線束或其他東西!」
每顆IC都有唯一識別碼，並由無線電管理器 (radio manager)透過NFC連結進行輪詢(polling)， 無線電管理器控制通訊過程，並將資料傳遞給車輛
2022年02月 | www.eettaiwan.com
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受多工器(multiplexer)的額定電壓限制，無線 BMS所監測的電池芯數量通常為12或14個，每個電 池芯可達到約3.7V。而受監測的電池芯數量朝著16 個或更多發展，為了不增加所需的多工器數量，就會 提高在IC製造過程中使用高壓技術的需求;這不利於 本地資料彙集與處理的結合，必須以集中模式完成， 從而為RF連結帶來瓶頸。
Dukosi開發的晶片與配套軟體可以個別監控鋰電池芯的電壓、電流、溫度和 許多其他參數。 (來源:Dukosi)