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閱讀：208發(fā)布時(shí)間：2024-5-24
感謝盛路物聯(lián)杜光東對“DDA-無線BMS案例 "的分享。特普生把部分適合的內(nèi)容分享給大家。如涉及內(nèi)容侵權(quán)，請與我們聯(lián)系。
一、能源街頭變化和儲能需求
儲能市場規(guī)模2025年有望達(dá)到470.32GWh（7990億），年復(fù)合增速預(yù)計(jì)94.26%。
根據(jù)我們的調(diào)研和評估，大型儲能系統(tǒng)BMS的通信系統(tǒng)已成為制約BMS技術(shù)和儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最重要瓶頸。
無線BMS的意義和價(jià)值
1、提高了大型儲能系統(tǒng)安全性
無線束降低了物理安全風(fēng)險(xiǎn)，多通道、多路徑提高了通信安全保障。
2、降低了大型儲能系統(tǒng)成本
極大的簡化大型儲能系統(tǒng)的架構(gòu)，減少通信設(shè)備和控制設(shè)備的數(shù)量。
3、提高大型儲能系統(tǒng)效能
大容量通信系統(tǒng)可以保障前端更高的采樣密度，大容量通信系統(tǒng)和新型人工智能技術(shù)架構(gòu)，可以提高SOC估算的精度。
4、全生命溯源解決方案
電池全生命溯源管理已列入國家十四五重大專項(xiàng)。
二、問題的提出
三、盛路物聯(lián)DDA無線BMS的設(shè)計(jì)案例
XX項(xiàng)目測試方案——發(fā)電側(cè)儲能
XXX項(xiàng)目測試方案——工商儲能
CAN總線與DDA協(xié)議參數(shù)指標(biāo)比較
DDA無線通訊系統(tǒng)的優(yōu)勢：
1. 連接終端數(shù)更多，采集數(shù)據(jù)密度更大，數(shù)據(jù)傳輸量更強(qiáng)；2. 同步系統(tǒng)可保證上下行的可靠性和時(shí)延；
3. 無線系統(tǒng)可靈活部署；
4. 功耗低、可擴(kuò)展性強(qiáng)、減少固有電纜線束量和連接器、簡化PACK結(jié)構(gòu)、主從板間無高壓風(fēng)險(xiǎn)，大幅度提高電池管理的實(shí)時(shí)性、可靠性、精準(zhǔn)度、使用壽命，降低整體成本。
四、DDA與TI 、DDA的無線BMS方案
要說能夠?qū)崿F(xiàn)無線連接的技術(shù)，其實(shí)不在少數(shù)，不管是藍(lán)牙、Zigbee、Thread還是Wi-Fi、專有2.4GHz都能實(shí)現(xiàn)。在無線產(chǎn)品市場我們可以找到很多支持不同連接協(xié)議的產(chǎn)品，TI近期就推出了全新的低功耗藍(lán)牙無線MCU，ADI在SmartMesh產(chǎn)品也在不斷擴(kuò)充。
我們從無線BMS出發(fā)，看看三家在無線BMS上發(fā)展的廠商應(yīng)用在無線BMS上的連接協(xié)議做了哪些增強(qiáng)。
1、TI的無線BMS：TI專有無線通信協(xié)議
在TI的無線BMS方案中，采用了無線MCU和電池監(jiān)控器實(shí)現(xiàn)檢測，數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)姆绞脚c主控芯片完成通信。該無線傳輸基于其專有的無線BMS協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)快速組網(wǎng)。據(jù)TI資料，通過專有的無線通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，能實(shí)現(xiàn)低延時(shí)、高傳輸速率，低數(shù)據(jù)丟包率。
（無線連接，TI）
該無線方案中的協(xié)議，是TI基于2.4GHz頻段中運(yùn)行的低功耗Bluetooth技術(shù)編制的專有無線BMS協(xié)議，每個(gè)單元可支持多達(dá)32個(gè)節(jié)點(diǎn)的星型網(wǎng)絡(luò)配置，有助于提高吞吐量，降低數(shù)據(jù)延遲，數(shù)據(jù)存儲量可以做到1.2Mbps，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的延遲會控制在兩個(gè)毫秒以下。該協(xié)議也是TI專有的，在SimpleLink系列無線MCU中經(jīng)常能看到它的身影。
以10個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)為例，TI的無線BMS協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)10-7甚至更好的數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤率。這意味著在52.222小時(shí)的無線BMS操作中，任何節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)都只有100ms是不可用的，換個(gè)說法則是在協(xié)議下設(shè)備正常運(yùn)行的時(shí)間是>99.999%的。因?yàn)槊總€(gè)無線設(shè)備都是獨(dú)立的，整個(gè)無線BMS協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)可用性也>99.999%。而且這種專有的2.4GHz與傳統(tǒng)的2.4GH有互操作性。
考慮到其他無線技術(shù)會共用該頻帶，TI的專有無線BMS協(xié)議為了在這個(gè)擁擠的頻帶里減少?zèng)_突，在通信前會使用跳頻找到一個(gè)開放的信道，因此在連接穩(wěn)健性上有比較好的保障。的弊端在于遠(yuǎn)距離連接應(yīng)用中不太適用，但是對于無線BMS這樣的應(yīng)用這一點(diǎn)也無需擔(dān)心。
2、ADI SmartMesh的無線BMS
SmartMesh其應(yīng)用范圍遠(yuǎn)不止在無線BMS中建立連接，它在所有嚴(yán)苛的射頻環(huán)境中都有廣泛的應(yīng)用。SmartMesh分為SmartMesh IP和SmartMesh HART。網(wǎng)絡(luò)均是由mote和manager兩部分構(gòu)成，在硬件上使用的我們上期提到的LTC5800。
SmartMesh HART符合工業(yè)無線領(lǐng)域的Wireless HART標(biāo)準(zhǔn)，SmartMesh IP技術(shù)更傾向于IP尋址能力，二者均使用dust時(shí)間同步技術(shù)，功耗極低，平均路由節(jié)點(diǎn)功耗50uA，可靠性，在無線BMS復(fù)雜的射頻環(huán)境下，SmartMesh可靠度超99.99%。一般來說，SmartMesh IP成本更低而且也更靈活。
（SmartMesh，ADI）
SmartMesh中的mesh技術(shù)與傳統(tǒng)的樹狀路由相比，具有多條路徑，manager會自動(dòng)判斷路徑。每個(gè)器件都有冗余的路徑以克服由于干擾、物理遮擋或多徑衰落導(dǎo)致的通信中斷。與其他網(wǎng)狀技術(shù)不同的是不需要進(jìn)行既耗費(fèi)功率又耗費(fèi)時(shí)間的路徑再發(fā)現(xiàn)。
而SmartMesh中不能不提的就是時(shí)間同步通道跳頻技術(shù)，TSCH網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)數(shù)據(jù)包交換通道都會跳頻以避開RF干擾和多路徑衰落。另一方面不同設(shè)備之間的多次數(shù)據(jù)傳送可以在不同通道上同時(shí)發(fā)生，增大了網(wǎng)絡(luò)帶寬。此外，TSCH網(wǎng)絡(luò)高可用性的占空比基本不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)包碰撞問題，網(wǎng)絡(luò)十分密集且可以拓展，而不會產(chǎn)生削弱RF信號的自干擾。
3、TI、ADI 與DDA的無線BMS
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