Dukosi 无线 BMS：以智能单体芯片消除线束

全球电气化转型——尤其是电动汽车领域——使电池监测成为安全和寿命的关键。英国创新企业 Dukosi 凭借无线解决方案即将颠覆 BMS 市场：在每个锂离子电池单体中嵌入专用硅芯片和固件，移除笨重线束，将智能直接植入电池包。

在与 Dukosi 创始人兼 CTO Joel Sylvester 的对话中，我们探讨了该公司技术如何区别于现有无线 BMS 方案，以及对电池行业的意义。

“我们为电动汽车、公交车、船舶和储能系统中使用的大型高压锂离子电池包开发了单体监测设备，”Sylvester 解释道。“这些应用依赖对单体电压、温度和电流的精确监测，以确保安全并延长寿命。”

Dukosi 创新的核心是一款紧凑的 CMOS 芯片及专有软件，可单独测量每个单体的电压、电流、温度等关键参数。

该方案的独特之处在于芯片直接放置在单体上。“通过在单体层面集成智能，我们实现了灵活的电池包设计——任意尺寸、形状或配置——同时将硬件占用空间降至最小，”Sylvester 表示。“这从根本上改变了制造商监测和管理电池的方式。”

在与潜在客户交谈时，首要诉求始终是消除线束。“线束降低可靠性、造成安全隐患，并推高设计和制造成本，”他指出。“我们的系统为每个单体提供一致、高质量的测量，显著提升电池包性能。”

先进电池管理的必要性

精准的电池监测对安全和最佳性能至关重要，尤其是在电动汽车中。传统 BMS 设计依赖传统布线和集中式监测，笨重且易出错。Dukosi 的真正无线方案利用边缘计算实现快速、灵活的数据采集。

BMS 的主要功能是维持安全的充放电循环，保护单体免受退化、损坏或起火。除了安全，精确的荷电状态 (SoC) 读数可实现准确续航估算，缓解里程焦虑并缩短充电时间。温度、电压和循环计数的长期数据为健康状态 (SoH) 评估提供依据，这对二次利用和成本效益回收至关重要。

线束：持续存在的挑战

虽然线束在低压系统（如 48V 铅酸 UPS）中可接受，但将相同原理应用于恶劣、受限环境中的高压电动汽车电池包（高达 800V）则存在问题。超大电缆增加重量、占用空间并提高安装复杂度。现有无线方案常依赖多路复用每模块多个单体，限制了监测单体数量，且随串联长度增加测量精度下降。

传统无线 BMS 的主要缺点包括：

• 受多路复用器电压限制，每模块单体数量有限（12–16 个）
• 远端单体噪声拾取增加、精度降低
• 依赖射频天线视距通信，导致延迟不可预测

边缘计算：Dukosi 的优势

Dukosi 采用边缘计算，为每个单体配备专用微控制器。超低功耗 CMOS 芯片直接从单体取电，消除了模拟多路复用需求，确保最佳测量精度。本地处理解读原始数据，通过专有嵌入式软件发送简洁的聚合信息。

与外部系统的连接通过专利 NFC 技术实现。一根细长的低压环路绕行电池包，与每个传感器的环路以仅毫米级间距感应耦合。该设计在保持最高电池包电压下电气隔离的同时，提供快速、稳健的数据链路。每个 IC 携带唯一标识符，由无线电管理器轮询并将数据转发给车辆主电子系统。整个架构满足 ASIL C 安全标准，适用于 ASIL D 级电池包。

在每个单体中嵌入“始终在线”的智能，为全生命周期的使用和性能数据持续记录打开大门，实现实时健康状态分析和全面溯源追踪。通过消除硬件、布线和安装成本，Dukosi 方案为所有电动汽车类型和更广泛的储能市场提供长期效益。

Sylvester 强调，真正的颠覆在于逐单体方法。“现有市场产品仍类似 1990 年代末设计，聚焦于提高模块单体数和电压。我们的技术优先考虑测量精度——每个单体单独监测，为电压、温度等提供行业领先精度。这使制造商能在无额外连接器或线束的情况下组装电池包，极大简化设计并增强可靠性。”

欲深入了解，请收听 Joel Sylvester 在 Embedded Edge with Nitin 播客中的完整访谈。