隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，以及政府的政策鼓勵(lì)與扶持，電動(dòng)汽車（混動(dòng)+純電動(dòng)）以每年超過50%的速度高速增長，電池以及電池管理系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車的核心組件，其市場需求也獲得相應(yīng)的快速增長。本文將就電池管理系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)器的需求進(jìn)行分析

電池管理系統(tǒng)（Battery ManagementSystem，即BMS）主要實(shí)現(xiàn)三大核心功能：電池充放電狀態(tài)的預(yù)測(cè)和計(jì)算（即SOC）、單體電池的均衡管理，以及電池健康狀態(tài)日志記錄與診斷。功能框圖如下：

在整個(gè)電池管理系統(tǒng)中，電池荷電狀態(tài)的預(yù)測(cè)和計(jì)算（即SOC）是其最重要的功能，因?yàn)橛辛司_的電池充電/放電狀態(tài)的預(yù)測(cè)/計(jì)算，才能進(jìn)行有效均衡管理。所以，SOC精準(zhǔn)度的要求是越高越好。

為了提高SOC的精準(zhǔn)度，除了要采集電池的電壓、電流參數(shù)，還需要提供諸如阻抗、溫度、環(huán)境溫度、充放電時(shí)間等多種參數(shù)。電池固有參數(shù)會(huì)通過數(shù)學(xué)建模的方式，建立軟件模型，而動(dòng)態(tài)參數(shù)則通過數(shù)據(jù)采集卡實(shí)時(shí)的采集數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)地把數(shù)據(jù)傳輸至MCU單元存儲(chǔ)，然后MCU對(duì)提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行算法計(jì)算，從而得出精確的電池荷電狀態(tài)。

因此，SOC功能會(huì)將不同電池的模型存入存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器需具有低功耗、快速讀寫、接口簡單以及數(shù)據(jù)保持時(shí)間達(dá)到20年的要求;SOC功能需要采集卡不停地實(shí)時(shí)將采集的電池電壓/電流數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器，假如一個(gè)MCU單元，對(duì)接10路單體電池的采集數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)卡一般會(huì)采用1MB的isoSPI總線進(jìn)行通信，即對(duì)于MCU單元的存儲(chǔ)器，接口速率要求高且?guī)缀趺棵胫卸家M(jìn)行一次數(shù)據(jù)寫操作;而電池的壽命要求至少是10年，假如一臺(tái)車運(yùn)行時(shí)間是8小時(shí)，那么MCU單元的存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寫操作在電池包生命周期內(nèi)的寫次數(shù)為1億5百萬次。

綜上分析可見，BMS里面的SOC功能非常關(guān)鍵，所以其對(duì)存儲(chǔ)器的性能與可靠性也是非常高：必須是非易失性的存儲(chǔ)器，擦寫次數(shù)至少要超過1.1億次，接口速率大于8MHz，低功耗且數(shù)據(jù)能夠可靠保存20年的時(shí)間，需要符合AECQ-100，未來需要通過功能安全認(rèn)證，至少具有ASILB等級(jí)。

目前主流的非易失性的存儲(chǔ)器有EEPROM、Flash以及F-RAM。EEPROM的接口有SPI接口，速率可以做到10Mhz，但是每次寫都有一個(gè)5ms寫等待時(shí)間，擦寫次數(shù)是1百萬次，功耗中等，有車規(guī)級(jí)器件，但是目前未做功能安全認(rèn)證，數(shù)據(jù)保持能力也可以做到20年。

Flash的讀寫速度較慢，每次寫操作都必須進(jìn)行擦寫，因此完成一次寫操作至少需要兒百毫秒的時(shí)間，擦寫次數(shù)也只能支持10萬次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1.1億次的要求，數(shù)據(jù)保持能力在10年到20年之間。

F-RAM是通過鐵電這種特殊材料作為存儲(chǔ)介質(zhì)，其具有高可靠性，數(shù)據(jù)保持時(shí)間為100年，完全隨機(jī)不需要寫等待的高讀寫效率，SPI接口速率最高可以支持到50Mhz或108MHzQSPI，并且具有非常低的功耗;由于其特殊的鐵電材質(zhì)，所以該類型存儲(chǔ)器的擦寫次數(shù)可以高達(dá)100億次。如表1所示：

從表1可以看出，F(xiàn)-RAM作為一款獨(dú)特的非易失性存儲(chǔ)器，無論在寫入速度、耐久性還是在功耗與可靠性方面，都是目前實(shí)現(xiàn)高可靠性BMS系統(tǒng)的最佳存儲(chǔ)器選擇。

賽普拉斯半導(dǎo)體公司（Cypress）有非常齊全的鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器F-RAM產(chǎn)品，容量由4Kb到8Mb，接口為12C/SPI接口，具有兒乎無限次的讀寫次數(shù)（100億次讀寫周期），QSPI接口速率高達(dá)108Mhz，不需要寫等待時(shí)間，工作電流低至0.6mA，是能夠承受125度高溫的汽車級(jí)芯片解決方案，并且符合ASIL-B。

Molex提供高速結(jié)構(gòu)化布線和創(chuàng)新性網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施

Molex發(fā)布端對(duì)端的結(jié)構(gòu)化布線與集成解決方案。

作為結(jié)構(gòu)化布線和高速數(shù)據(jù)技術(shù)上的先驅(qū)，Molex制造的銅纜和光纜結(jié)構(gòu)化布線解決方案構(gòu)成了綜合性的產(chǎn)品組合，適合傳輸語音、數(shù)據(jù)與視頻信號(hào)。對(duì)于全球一些規(guī)模最大的組織來說，Molex在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)解決方案的設(shè)計(jì)和制造方面擁有三十多年的豐富經(jīng)驗(yàn)，所實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可達(dá)到最高的性能、效率與可靠性。Molex的產(chǎn)品提供節(jié)能的IP連接能力，能夠連接起本地的數(shù)字設(shè)備和原有的系統(tǒng)，同時(shí)針對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸和駐地的邊緣網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行優(yōu)化。

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