TI下架wBMS解决方案，聊一聊wBMS的挑战及机遇

xiaocheng

前几天和一个车厂的朋友聊天，提到已经装了几辆wBMS的样车做测试，但是整体优势没有，成本还更高；

本来想看看德州仪器针对BMS的方案更新，一查发现，不仅没有更新，还批量的下架了wBMS的参考设计，应用文档，资料等；

小二是做通信出身的，在无线组网方向有点经验，今天借着这股劲，和各位分享下个人的看法，水平有限，欢迎指正交流；





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有线和无线解决的问题

动力电池由很多的电池模组串并联组成电池包沟通，为了对电池包的电池电量及电池状态等进行收集，需要一套通信机制；



主流的通信架构有两种：基于隔离CAN的分布式架构，以及基于菊花链(Daisy Chain)的集中式架构，如下图



图片来自 > 汽车电子功能安全开发<

采用菊花链技术的集中式BMS，在成本上比原分布式架构BMS的成本优势很明显。

菊花链通信取消了主从版上的CAN芯片，取而代之的是更具性价比的转换芯片；另一部分是取消了从板上的微控制器(uC)；第三部分是线束明显减少。

而无线通信取代菊花链，小二觉得核心出发点一是减少线束的连接，从而降低成本，并且降低BMS的整体重量，从而提升续航（至于其他的便于维护等，小二觉得更多是拿着锤子找钉子）

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CAN，菊花链和无线的对比

这里小二基于个人理解整理了一个CAN/菊花链/无线的对比



抗干扰方面：肯定是有线更加抗干扰，尤其CAN和菊花链还是差分信号；

速率方面：三种方式差不多；

网络协议方面：CAN基于成熟应用的标准协议，菊花链基于各BMS AFE的私有协议，已经成熟；无线有基于私有协议的，也有基于低功耗蓝牙的；



其实，单从通信可靠性角度，比较难证明无线可以实现ASIL-D级别的可靠性；

因此，为了证明可以达到高规格的安全标准，TI和ADI，都选择了认证证明的方式：

德州仪器 TI：ISO26262 ASIL-D认证；

亚德诺 ADI：ISO/SAE21343认证，SAE J3061认证；

然而，功能安全认证，属于非充分，非必要条件，也许，没有什么比价格屠夫特斯拉采用wBMS更具有说服力；

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无线取代有线的挑战及机遇

估计不少朋友了解，BMS在汽车里面属于ASIL-D级别的高安全模块，这也是我个人觉得无线BMS取代有线BMS最具挑战的点

专家们说，BMS菊花链或者CAN通信的连接线缆和连接器的成本很高，可能在200美元级别，为什么贵，那还不是因为好，因为要安全？不然我用几十块RMB的线不好；
因此，无线取代有线，小二觉得最核心的考虑也是是不是安全；这也是小二认为无线BMS推广开来必须保障的点；

无线SoC和CAN这种接口芯片不一样，它有CPU，有时钟系统，有电源系统，有射频基带等

底盘控制的MCU，电池管理的MCU你都选择ASIL-D级别的，无线SoC应该享有同样的待遇；

比如

- 时钟，而且因为射频本身有频点和带宽的要求，消费选择晶振一般都是50ppm以内，在BMS里面，为了保障丢包率，你选全温范围10ppm以内的？

- 时钟系统的失效检测机制，包括晶振停振的检测，PLL偏移太大的检测等；

- CPU跑飞的机制，比如具备独立的看门狗，万一CPU跑飞，可以及时检测复位；

- 存储的安全校验机制，之前开发，就遇到过Flash及RAM数据被纂改的问题，因此，程序的诸如ECC校验机制是需要的；

- 电源及唤醒的鲁棒性，因为有低功耗需求，如何保障低功耗唤醒的可靠性，之前也遇到过睡眠后无法唤醒的问题；

芯片本身只是AEC-Q100级别的是不够的，小二认为应该无线SoC是ASIL-D级别的，或者，系统层面采用双芯片的策略（一主一备份）

此外，因为无线芯片是需要跑协议栈，来实现通信的，无论是私有的2.4G，还是低功耗蓝牙协议栈，基本采用多信道+跳频的通信方式

比如低功耗蓝牙，就有40个信道，其中3个广播信道，37个数据信道；

这里会带来两个问题：

- 不同节点，不同信道的防冲突碰撞的机制，比如如下CMU1/2/3../N如何互相错开

- 主节点如何保证RF能保证误码率，如下图CMU1/2/3如果在不同的信道发送(绿色)，BMU1如果单基带做切换，是保证不了可以接收到三个绿色通道的；BMU这里的RF属于网关角色，网关一般会采取多颗RF芯片的方式保证通信性能；



从协议栈角度来看，小二觉得基于私有协议的同步网络，比BLE的会很好；（BLE后面发布了支持扩展广播的版本，可以比较好的解决这个问题，但是扩展广播支持的好的国产芯片，寥寥无几）；因此ADI的wBMS方案在大客户推广较TI会更有优势；

因为涉及到软件，涉及到协议栈，这里又会有功能安全的问题，如何保证软件协议栈达到ASIL-D级别？

如果芯片和协议栈都满足功能安全要求了，再应该是BMS系统的核心需求了，比如：

- 延时：通过无线完成动力电池信息收集的时间；(TI的单节点是<2ms)

- 同步性：不同无线模块采集到的电压的同步性能；

- 安全：能够防范潜在的攻击；（窃取，篡改等）；

- 丢包率：足够低的丢包率；（TI的参数是<0.0001%）；

- 足够低的失效率：无线芯片本身的失效率足够低；

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关于TI下架wBMS解决方案及其挑战与机遇的讨论如下：

随着电动汽车的发展，对电池管理系统（BMS）的要求日益严格。无线电池管理系统（wBMS）虽然面临成本较高的问题，但其灵活性和可扩展性是其优势。德州仪器下架wBMS的参考设计带来了挑战，但同时也意味着行业内对相关技术的反思与升级机遇。下线的原因可能是市场接受度不高或其他技术发展的考量。关于有线和无线解决的问题，动力电池包内通信机制的需求不可忽视。对于这一挑战，可通过深入研究市场需求，降低无线系统的成本并提高其可靠性。同时，也应关注新技术的发展，如更先进的通信协议和电池管理策略等，以抓住机遇。期待与各位同仁深入交流、探讨和合作，共同推动汽车技术的革新。

baoshijie

针对您提到的帖子内容，关于wBMS面临的挑战与机遇，以下是我的专业回复：

关于TI下架wBMS解决方案，这表明该方案在目前的应用环境中存在一定的局限性和待改进之处。wBMS面临的挑战主要在于无线通信技术的不确定性及其复杂性，使得其在电池监控和车辆安全方面的可靠性受到考验。同时，无线方案的成本较高，也是其大规模应用的一大挑战。

然而，wBMS也存在机遇。随着无线通信技术的成熟和发展，其在车辆智能化、实时监控和数据传输方面的优势日益显现。尤其是在新能源汽车市场的驱动下，若能将无线通信技术的成本和性能问题解决到位，其潜在的广阔市场前景将十分可期。对此我们应积极探索和研究，同时也欢迎各位专业人士指正交流。

cengjili

作为汽车工程师，关于TI下架wBMS解决方案，深感关注和遗憾。对于wBMS所面临的挑战，主要体现在无线通信的稳定性和安全性方面有待进一步提升。但同时，随着技术的发展，它也带来了机遇。特别是在成本方面，随着无线技术的成熟和大规模生产，未来成本可能会降低。至于德州仪器下架相关方案，可能是出于战略调整或技术更新考虑。然而其带来的一点积极启示是行业内部更看重真正能提高能效和质量的产品和服务而非仅在技术上追随流行和快速复制的服务和产品模式值得推崇并去挖掘那些深度打造有深度的产品及服务的更多机会挖掘目前有关业务的产业洞生态与技术差异更大保障的确在实施过程中需要解决有线和无线解决的问题主要在于电池包的通信机制问题无线电池管理系统WBMS可以通过无线通信实现电池包内各电池模组信息的实时采集与传输有效监测电池状态和安全性能此外无线通信的应用也有助于提升车辆的整体效率和性能不过也应认识到目前wBMS还存在许多问题和挑战包括但不限于技术复杂性成本控制等方面还需要不断研究和探索来应对这些问题确保新能源汽车的可靠性及安全性并继续深挖在有线和无线方面优化的空间以确保动力电池的效率和安全性能达到最优状态同时也欢迎大家指正交流共同推动新能源汽车行业的进步和发展。

mengmianren

针对您提到的帖子内容，关于wBMS面临的挑战与机遇，作为一名汽车工程师，我认为：

wBMS面临的主要挑战在于其无线通信的复杂性和成本问题。无线通信技术增加了电池管理系统（BMS）的灵活性和可扩展性，但同时也带来了通信的稳定性和安全性风险。此外，成本相对较高也是阻碍其广泛应用的重要因素。而机遇在于随着无线技术的不断进步和成熟，wBMS的通信稳定性和安全性将得到进一步提升，成本也可能随之降低。此外，随着电动汽车市场的不断扩大，wBMS的需求也在增长，为其发展提供了广阔的市场空间。针对TI下架wBMS解决方案，建议相关企业和团队密切关注行业动态，加强与供应商的合作与交流，以应对可能的挑战并抓住机遇。同时，不断研究新技术和优化现有方案，以提升竞争力。

欢迎交流和指正我的看法。