瑞薩：MCU將承擔(dān)BMS設(shè)計(jì)的重要角色

在電動(dòng)車的各大系統(tǒng)中，莫過于BMS(電池管理系統(tǒng))的表現(xiàn)最為關(guān)鍵，它扮演電動(dòng)車所有電力輸出的重要來源，與此同時(shí)，電池壽命的長(zhǎng)短與否也與BMS息息相關(guān)。

觀察近年來的電動(dòng)車的發(fā)展，盡管不是市場(chǎng)主流，但已經(jīng)可以明顯看到各大車廠對(duì)于電動(dòng)車已經(jīng)有不少的著墨，許多車款出現(xiàn)在市場(chǎng)上進(jìn)行銷售，不難想見電動(dòng)車已開始進(jìn)入市場(chǎng)成長(zhǎng)階段。

瑞薩電子汽車應(yīng)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(diǎn)，仍然不脫：低功耗、高可靠度與安全性等這三個(gè)面向。市場(chǎng)上的電動(dòng)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(duì)不是那么穩(wěn)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(yè)者或是車廠在BMS設(shè)計(jì)上，都十分強(qiáng)調(diào)保護(hù)措施，以日系車廠豐田(HONDA)為例，從單顆電池、電池組再到整個(gè)BMS，每個(gè)環(huán)結(jié)都設(shè)下了保護(hù)機(jī)制，以確保在駕駛上能夠安全無虞。

瑞薩電子汽車應(yīng)用行銷部主任黃源旗

除此之外，BMS也十分強(qiáng)調(diào)監(jiān)控功能，相較于保護(hù)機(jī)制，監(jiān)控功能則側(cè)重駕駛者能有較好的使用體驗(yàn)，其中最在意的，莫過于電池壽命能否進(jìn)一步延長(zhǎng)。每顆單一電池在充電時(shí)，最害怕的就是電池在充飽后，仍然持續(xù)充電的動(dòng)作，造成壽命縮短影響整個(gè)電池模組，此時(shí)若能在充飽后，直接交由下一顆電池進(jìn)行充電，那就不至于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成傷害。

黃源旗談到，因應(yīng)各大車廠的需求不同，大致上BMS的設(shè)計(jì)可分為兩種不同的架構(gòu)，一種是“中央集權(quán)”的模式，所有的電池模組都交由一顆32位元的MCU來進(jìn)行管理，另一種則是“地方分權(quán)”，各個(gè)電池模組皆使用一顆16位元的MCU來進(jìn)行監(jiān)控，之后再將資訊交給32位元MCU進(jìn)行統(tǒng)一管理，作法上沒有對(duì)錯(cuò)。最大的差別就是地方分權(quán)的作法，成本會(huì)較為高昂。他也談到，BMS所使用的MCU的規(guī)格并不會(huì)相當(dāng)復(fù)雜，基本都會(huì)有CAN BUS的傳輸接收功能、UART、SPI與12位元的ADC(類比數(shù)位訊號(hào)轉(zhuǎn)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(xiàn)階段也沒有與類比元件業(yè)者共同開發(fā)BMS的參考設(shè)計(jì)方案。