【導讀】全(quan)球(qiu)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)都(dou)將(jiang)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)視(shi)為(wei)未(wei)來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)，電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)的(de)新(xin)車(che)型(xing)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。高(gao)性(xing)能(neng)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)也(ye)紛(fen)紛(fen)加(jia)入(ru)這(zhe)一(yi)趨(qu)勢(shi)，從(cong)內(nei)燃(ran)機(ji)轉(zhuan)向(xiang)電(dian)氣(qi)化(hua)。

電動汽車技術的好處不勝枚舉，包括加速更快、動力更好以及起步時最大扭矩更高（基於仿真的目標規格）。由you於yu活huo動dong部bu件jian極ji少shao
，電dian動dong機ji可ke靠kao性xing非fei常chang高gao

，幾ji乎hu不bu需xu要yao維wei護hu，並bing且qie能neng夠gou提ti供gong非fei常chang精jing確que的de牽qian引yin和he穩wen定ding控kong製zhi。同tong時shi，產chan生sheng的de摩mo擦ca和he熱re量liang更geng少shao
，對dui冷leng卻que能neng力li要yao求qiu較jiao低di，因yin此ci效xiao率lv也ye更geng高gao。電dian動dong汽qi車che的de每mei個ge指zhi標biao都dou更geng好hao
，除chu了le電dian池chi重zhong量liang這zhe一yi指zhi標biao。

ADI公司開發出了一項突破性的技術——無線電池管理係統(wBMS)，該項技術能夠省去電池線束和相關線纜，從而減輕電動汽車電池的重量
，同時還能提高電池的可靠性。

為了實現輕量化汽車和全電動汽車的未來願景，高性能汽車主要製造商路特斯（路特斯汽車）在其新的電動汽車產品線中采用了ADI的wBMS，該係列車型將在未來五年內交付。ADI與路特斯攜手
，為電動汽車行業開發了一款變革性方案——新型超輕量化動力總成架構和無線電池管理係統(wBMS)，助力提高設計靈活性
、可(ke)擴(kuo)展(zhan)性(xing)和(he)可(ke)維(wei)護(hu)性(xing)。此(ci)次(ci)工(gong)程(cheng)旨(zhi)在(zai)助(zhu)力(li)路(lu)特(te)斯(si)安(an)全(quan)穩(wen)步(bu)擴(kuo)展(zhan)其(qi)未(wei)來(lai)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)平(ping)台(tai)，它(ta)的(de)成(cheng)功(gong)將(jiang)有(you)助(zhu)於(yu)打(da)造(zao)更(geng)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)的(de)環(huan)境(jing)並(bing)為(wei)低(di)碳(tan)地(di)球(qiu)做(zuo)出(chu)貢(gong)獻(xian)。

ADI汽車電氣化和可持續能源部公司副總裁Patrick Morgan指出
，“全(quan)球(qiu)各(ge)行(xing)各(ge)業(ye)都(dou)在(zai)向(xiang)保(bao)護(hu)地(di)球(qiu)環(huan)境(jing)的(de)新(xin)技(ji)術(shu)傾(qing)斜(xie)。電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)和(he)對(dui)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)的(de)推(tui)崇(chong)，正(zheng)迅(xun)速(su)成(cheng)為(wei)我(wo)們(men)日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)。我(wo)們(men)很(hen)榮(rong)幸(xing)能(neng)與(yu)路(lu)特(te)斯(si)合(he)作(zuo)，為(wei)其(qi)標(biao)誌(zhi)性(xing)的(de)汽(qi)車(che)產(chan)品(pin)線(xian)提(ti)供(gong)我(wo)們(men)突(tu)破(po)性(xing)的(de)ADI無線電池管理係統(wBMS)。”

概覽

●   公司

路特斯汽車誕生於一個人的“Form through function”（性能定義美學）理li念nian，它ta造zao就jiu了le優you雅ya的de工gong程cheng傳chuan奇qi
，激ji發fa著zhe新xin一yi代dai駕jia駛shi員yuan的de激ji情qing。路lu特te斯si隸li屬shu於yu全quan球qiu快kuai速su增zeng長chang的de汽qi車che製zhi造zao商shang吉ji利li汽qi車che集ji團tuan，致zhi力li於yu打da造zao可ke持chi續xu發fa展zhan的de全quan電dian動dong汽qi車che未wei來lai。

●   應用

將無線BMS集成到其未來所有量產電動汽車的新型輕量級架構中。利用wBMS的完整硬件
、軟件和安全解決方案，在延長電池壽命
、保持車輛價值的同時，盡可能地提升服務和維護。

●   挑戰

突破設計和技術限製
，將靈活、可擴展的無線BMS集成到電動汽車產品線中，同時減少重量和複雜性
，並提高電池密度和可維護性。

●   目標

與走在技術前沿的合作夥伴合作，解決嚴苛的設計和工程挑戰
，開發未來的輕量化、高性能電動汽車產品線，同時確保安全，提高可靠性，並帶來動態駕駛體驗。

wBMS：全集成係統

ADI的wBMS由40個硬件組件組成。整個係統與全套軟件
、強大而安全的端到端網絡以及完整的電池單元監控軟件整合在一起

，涵蓋了應用與安全。

具體組件包括ADBMS6815（能夠準確測量電池單元和電池組的充電狀態）、LT8618（一款用於電源管理的緊湊型高速
、高效率同步單芯片降壓型開關穩壓器），以及ADRF8800（用於確保穩定可靠的無線連接）。

ADI電動汽車事業部總經理Roger Keen表示
，“我們最新的wBMS產chan品pin還hai支zhi持chi儲chu能neng係xi統tong的de電dian池chi回hui收shou和he再zai利li用yong，以yi支zhi持chi循xun環huan經jing濟ji。我wo們men競jing爭zheng對dui手shou提ti供gong的de產chan品pin可ke能neng會hui捆kun綁bang硬ying件jian
，但dan您nin沒mei有you軟ruan件jian將jiang它ta們men全quan部bu連lian接jie起qi來lai。使shi用yongADI的wBMS時，客戶無需編寫軟件
，從而能把精力放在車輛設計的其他方麵。”

快速評估

“你們能以多快的速度讓我開始在wBMS的無線網絡上運行和測試？這是客戶問我們的第一個問題。”ADI公司汽車技術部產品營銷工程師Shane O'Mahony說道，“如果需要幾個月的時間，他們就不樂意去做。而我們已經克服了這個障礙。”

ADI的wBMS評估套件開箱即用
，讓客戶能夠快速設置並運行。它是一個完整的端到端wBMS
，包含多個板、軟件及網絡安全。Shane O'Mahony表示：“如果需要使用各個不同提供商的組件來構建係統，那麼光是搞定原型製作工作就需要幾個月的時間。”

路特斯：追求輕量化、可維護性和靈活性

70多年來，路特斯改變了公路汽車和賽車的世界。這家汽車製造商希望利用ADI突破性的wBMS技術，保持在高性能汽車領域的重要地位，成為電動化進程中的先行者之一。

2020年
，在全球疫情期間，路特斯就其未來的量產電動汽車產品線與ADI工程師進行了接觸。路特斯積極尋求合作，在其新型輕量化高性能公路汽車中采用了ADI的無線電池管理係統。ADI不隻是提供一個輕量級wBMS
，還負責實現與這家高性能汽車製造商的核心維修和靈活運營模式相一致的無縫整合。

隨後雙方進行了討論，重點是路特斯的輕量化電動汽車動力總成架構
，以及ADI的wBMS如何幫助簡化設計和減少複雜性
，並實現進一步減重。

無線BMS (wBMS)是汽車行業一項真正的變革性技術
，使得不再需要電池線束以及與標準有線BMS相關的大量電線和連接器。ADI的無線BMS將電池組布線減少了90%，電池組體積縮小了15%。無需線纜後，可以減輕車輛重量，降低材料成本

，同時還能提高電池的安全性、可靠性和可維護性。Roger Keen表示：“wBMS省去了線束，能夠助力路特斯提供性能優化的輕量化解決方案，這樣帶來的高性能也契合其品牌形象。”

合作

ADI的技術專家與路特斯的設計工程師合作，將wBMS集成到這家電動汽車製造商稱為LEVA（輕量化電動汽車架構）的新動力總成架構中。

路特斯動力與底盤工程總監Richard Lively表示：“我們與ADI密切合作
，將無線BMS集成到我們全新的輕量化電動汽車架構中
，未來所有路特斯電動汽車都將基於此架構設計。無線BMS省去了傳統線束
，能夠助力路特斯提供輕量化解決方案
，在優化車輛性能的同時，也契合我們‘以優秀技術賦予卓越性能’的品牌理念。”

設計靈活性是成功的關鍵。ADI正好滿足了路特斯的要求。借助wBMS，實現了更快、更(geng)簡(jian)易(yi)的(de)電(dian)池(chi)重(zhong)組(zu)設(she)計(ji)，優(you)化(hua)了(le)電(dian)池(chi)組(zu)組(zu)裝(zhuang)，並(bing)簡(jian)化(hua)了(le)製(zhi)造(zao)流(liu)程(cheng)。電(dian)池(chi)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)無(wu)線(xian)特(te)性(xing)為(wei)路(lu)特(te)斯(si)提(ti)供(gong)了(le)設(she)計(ji)的(de)多(duo)樣(yang)性(xing)，讓(rang)路(lu)特(te)斯(si)能(neng)夠(gou)更(geng)有(you)效(xiao)地(di)擴(kuo)展(zhan)未(wei)來(lai)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)的(de)車(che)型(xing)。

由於新冠疫情影響，路特斯與ADI設計工程團隊之間的現場合作也受到了限製。但路特斯和ADI並沒有因此受到阻礙，他們通過電話會議、先進協作軟件和分步操作視頻進行了互動。

靈活的LEVA架構

路特斯的LEVA動(dong)力(li)總(zong)成(cheng)架(jia)構(gou)專(zhuan)為(wei)中(zhong)置(zhi)發(fa)動(dong)機(ji)的(de)高(gao)性(xing)能(neng)汽(qi)車(che)設(she)計(ji)。駕(jia)駛(shi)員(yuan)坐(zuo)在(zai)前(qian)麵(mian)
，在(zai)中(zhong)控(kong)台(tai)和(he)方(fang)向(xiang)盤(pan)後(hou)麵(mian)。其(qi)他(ta)組(zu)件(jian)全(quan)部(bu)在(zai)駕(jia)駛(shi)員(yuan)後(hou)方(fang)。車(che)輛(liang)的(de)大(da)部(bu)分(fen)重(zhong)量(liang)位(wei)於(yu)四(si)個(ge)車(che)軸(zhou)的(de)中(zhong)間(jian)

，改(gai)善(shan)了(le)重(zhong)量(liang)分(fen)配(pei)、穩定性和操控性。這種設計的優點還包括提高了安全性，減少了磨損。路特斯將在其他車輛設計和未來的量產車型采用LEVA的靈活架構。

LEVA（輕量化電動汽車架構）提供了設計靈活性和調整自由度

輕量化汽車將對重量化汽車形成競爭

創新的工程設計和突破性的技術使路特斯能夠通過輕量化實現出色性能。減輕汽車的質量是讓駕駛員、汽車和道路之間建立真正聯係的有效手段。Shane O’Mahony說道：“在與ADI公司合作期間，路特斯主要負責去除線纜，在保持BMS性能優化的同時
，實現所有設備的輕量化。”

拆chai除chu線xian纜lan和he連lian接jie器qi後hou
，由you於yu去qu除chu了le電dian池chi組zu的de線xian束shu，因yin此ci可ke以yi減jian輕qing車che輛liang的de重zhong量liang。去qu除chu電dian池chi組zu的de線xian束shu還hai可ke提ti高gao可ke靠kao性xing
，因yin為wei相xiang關guan的de線xian纜lan和he連lian接jie器qi是shi出chu了le名ming的de係xi統tong故gu障zhang點dian。無wu線xian電dian池chi組zu的de另ling一yi個ge好hao處chu是shi具ju備bei更geng大da的de設she計ji靈ling活huo性xing和he可ke擴kuo展zhan性xing。

ADI電動交通營銷經理Shane O'Mahony強調
，“重量是高性能跑車的致命傷。”

靈活性與設計自由度

在優化了整個車輛結構以實現高性能後
，如何設計電池組
？

電池重組的靈活性至關重要
，尤其是對於外形設計不斷變化的空氣動力學電動汽車項目工程師而言。wBMS不僅為路特斯提供了一條快速簡便的途徑來開發多功能性、kekuozhanxingheyouhuadexingneng

，erqieyichuxianshuhouliuxiadekongxihaizaixincheshejizhongtigongleanzhuanggengduodianchizudefangfa。zaishidangdeqingkuangxia
，donglizongchengzhongkeyianzhuanggengduodedianchi
，congerketigaodonglixingnengbingyanchangcheliangxingshilicheng。

Roger Keen表示：“路特斯的工程師現在可以自由地按照他們認為合適的方式設計汽車，而不是在電池線束的限製下盡可能地設計汽車。”

提高監控能力和安全性，同時降低複雜性

dianchizuzhongcunzaichengbaishangqiangedianchidanyuan，ruguomeiyigedianchidanyuandouyaoyongyigendaoxianlianshangtadezhengjihefuji
，najiangshiyichangcuozongfuzadeemeng。yinci
，caiyongyouxiandianchibuxiandeyouxiandianchiguanlixitongwufajiankongmeigedianchidanyuan。dianchidejiankangzhuangtaiyejiuwufaceliang
，erzhinengtongguojianzhadianchidezongtichongdianzhuangtailaituiduan。didianlianghuofeidianchijiancebuchulai。

在無線BMS中(zhong)，一(yi)組(zu)電(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)會(hui)傳(chuan)輸(shu)一(yi)個(ge)無(wu)線(xian)信(xin)號(hao)，將(jiang)安(an)全(quan)數(shu)據(ju)發(fa)送(song)到(dao)雲(yun)端(duan)並(bing)安(an)全(quan)地(di)存(cun)儲(chu)。路(lu)特(te)斯(si)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)或(huo)當(dang)地(di)技(ji)工(gong)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)深(shen)入(ru)查(zha)看(kan)大(da)量(liang)信(xin)息(xi)，包(bao)括(kuo)電(dian)池(chi)組(zu)中(zhong)每(mei)組(zu)並(bing)聯(lian)電(dian)池(chi)的(de)充(chong)電(dian)狀(zhuang)態(tai)和(he)健(jian)康(kang)狀(zhuang)態(tai)。OEM廠商可以從總部輕鬆快速地升級電池軟件。wBMS為路特斯工程師提供了靈活性和雲級網絡安全
，而又不會增加複雜性。

無需手動操作

在傳統的有線BMS中
，電池模塊之間需要有開放的空間，以便人手伸進去連接很多線纜和連接器。無線BMS模塊隻有兩個端子
，模塊可以更緊密地擠在一起，提高了密度，縮小了外形尺寸。端子可以很容易地用纖薄的機器人工具進行連接。

機器人裝配帶來了密度更高的電池組。二次使用中通過機器人進行電池組裝和拆卸快速、安全且準確
，為路特斯等電動汽車製造商節省了時間和金錢。

ADI汽車技術總監Gina Aquilano表示，“無線BMS支持電池組的健康狀態測量和機器人組裝與拆卸
，確保能夠識別和移除容量不足的電池單元，並有效地修複電池組。”

可維護性：不隻是二次使用

經jing過guo多duo年nian使shi用yong後hou，無wu線xian電dian池chi組zu的de容rong量liang會hui減jian少shao，不bu再zai是shi實shi現xian優you化hua電dian動dong汽qi車che電dian源yuan性xing能neng的de出chu色se選xuan擇ze，這zhe時shi可ke以yi很hen容rong易yi地di重zhong新xin調tiao整zheng電dian池chi組zu的de用yong途tu，用yong於yu清qing潔jie和he可ke持chi續xu的de二er次ci應ying用yong，例li如ru要yao求qiu較jiao低di的de能neng源yuan儲chu存cun係xi統tong和he世shi界jie各ge地di的de電dian網wang。“舊的”電動汽車電池可用於儲存過剩的太陽能和風能來，從而助力實現未來的電氣化願景。

路特斯汽車動力與底盤工程總監Richard Lively表示：“每當有一個電池單元或幾個電池單元過早地失去容量時，就要更換整個電池組
，這是一種不可持續的商業模式。ADI公司的wBMS為我們的可維護性需求提供了一個快速簡單且經濟高效的解決方案。”

路特斯沒有給其任何一款汽車設定生命周期，許多車型在25或30年後仍作為經典車型在路上行駛

，這給製造商帶來了難題。一輛幾乎沒有半衰期的汽車需要您讓它“永遠”保持運轉，同時在整個汽車壽命內使電池保持出色的性能。

采用wBMS時，由於電池模組隻有兩個端子（正極和負極），並(bing)且(qie)是(shi)軟(ruan)件(jian)可(ke)編(bian)程(cheng)的(de)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)快(kuai)捷(jie)的(de)在(zai)線(xian)升(sheng)級(ji)
，使(shi)得(de)道(dao)路(lu)車(che)輛(liang)與(yu)賽(sai)車(che)的(de)維(wei)護(hu)更(geng)加(jia)輕(qing)鬆(song)快(kuai)捷(jie)。電(dian)芯(xin)控(kong)製(zhi)器(qi)與(yu)電(dian)池(chi)模(mo)組(zu)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)可(ke)維(wei)護(hu)單(dan)元(yuan)一(yi)起(qi)使(shi)用(yong)
，進(jin)一(yi)步(bu)簡(jian)化(hua)服(fu)務(wu)模(mo)式(shi)。

維(wei)修(xiu)業(ye)務(wu)模(mo)式(shi)並(bing)不(bu)是(shi)什(shen)麼(me)新(xin)鮮(xian)事(shi)。從(cong)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)到(dao)牙(ya)齒(chi)修(xiu)複(fu)，維(wei)修(xiu)業(ye)務(wu)幾(ji)乎(hu)是(shi)當(dang)今(jin)所(suo)有(you)行(xing)業(ye)的(de)重(zhong)要(yao)基(ji)石(shi)。電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)電(dian)池(chi)修(xiu)複(fu)也(ye)將(jiang)為(wei)當(dang)地(di)技(ji)工(gong)、備件分銷商和原始設備製造商帶來巨大的商機。它對打造可持續發展環境的影響是巨大的。

“其他BMS競爭對手都沒法提供像ADI公司那樣的電池修複能力。可維護性將有助於使路特斯與其他電動汽車製造商區別開來，並減少了多達6噸的碳排放，”Shane O'Mahony說道，“而且它還有助於確保路特斯汽車車主享受數十年的高性能駕駛樂趣。”

wBMS能夠識別電池的異常情況
，方便快速更換電池，從而延長了電池組的使用壽命，節省了時間和成本。

可持續發展的未來和激動人心的駕駛體驗

考慮到消費者開始注重環保
，同時也為了提供較長的產品壽命和高性能
，ADI和路特斯在合作時便以輕量化、可維護性和可持續性作為目標。

在工程設計方麵所做的創新工作實現了更小的封裝尺寸、更少的布線和更小的電池組體積
，以及一個靈活的係統（橫跨多種設計），使其更易於擴展
，並且組裝和拆卸起來更快
、更安全。可維護電池為工業和原始設備製造商帶來了大量商機，同時使我們向打造更清潔、更健康的地球又邁進了一步。

在接下來的發展曆程中，大膽創新和激進思維又將助力路特斯向前邁出一大步。

關於ADI公司

Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)是全球領先的半導體公司，致力於在現實世界與數字世界之間架起橋梁
，以實現智能邊緣領域的突破性創新。ADI提供結合模擬、數字和軟件技術的解決方案
，推動數字化工廠、汽車和數字醫療等領域的持續發展，應對氣候變化挑戰，並建立人與世界萬物的可靠互聯。ADI公司2022財年收入超過120億美元
，全球員工2.4萬餘人。攜手全球12.5萬家客戶，ADI助力創新者不斷超越一切可能。更多信息，請訪問www.analog.com/cn。

作者：ADI汽車電氣化和可持續能源部公司副總裁Patrick Morgan

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