0 引言 能源紧张和气候变化使具有节能环保优势的电动汽车受到了全球的关注。电动汽车采用清洁能源电能作为动力，是未来交通的长远解决方案［1］。对于个人用户而言，充电时需要到就近的充电站或充电桩进行充电，充电时间较长，如选择电池快充，则对电池损伤较大。如当前车内电池电量不足且时间较紧，则需常备备用电池随时进行更替。电动汽车电池体积较大，操作不易且成本较高，如个人购买备用电池势必将造成个人基础投入的提高，造成电动汽车在个人用户中难以推广。因此，由充电站或电池租赁公司常备多块电池，由公司统一对电池进行充电和维护，根据需求为使用者进行电池更换。电动汽车的电能补充以换电方式为主。 该方式具有以下优点：
电动汽车电池管理系统在汽车电子领域扮演着至关重要的角色，特别是在基于ESAM安全模块的系统中，其安全性得到了显著提升。ESAM（Embedded Secure Access Module）安全模块是一种专为高安全性设计的嵌入式组件，它拥有独立的操作系统和强大的加密功能，能够确保电池资产和用户信息的绝对安全。
电动汽车因其环保和节能特性在全球范围内备受关注。然而，充电时间长、电池损耗大等问题限制了其普及。为解决这些问题，换电模式应运而生，即由专业充电站或电池租赁公司提供更换服务，降低用户初期投入，延长电池寿命，提高电池利用率，并有利于电网调度。在这种模式下，电池频繁流转，需要一个可靠的安全管理系统来保护电池资产和用户隐私。
本文提出的电池管理系统中，ESAM安全模块与射频模块结合，构建了电池安全RFID模块，内置于电池中。该模块包含了MCU（微控制器）、ESAM和射频发射RF收发器，能存储电池信息、执行数据加密认证并实现数据交互。MCU负责协调各个组件，处理数据协议；ESAM模块存储关键数据，确保数据安全；RF收发器则用于无线通信，便于手持终端和固定读头进行电池信息读写。
ESAM模块具备高级别的安全特性，如防检测、抗攻击和自毁功能，其内部包含微处理器、加密协处理器、随机数生成器等多种硬件单元，支持安全文件管理和加密运算。电池数据根据安全性需求分为透明和不透明两类，透明文件在通信时不加密，而不透明文件则在传输过程中进行加密，确保数据传输的安全性。
电池模块通过SPI接口与MCU的RF收发器相连，实现无线通信。手持机作为一种移动读写设备，适用于野外紧急换电或库存管理，而固定读头则用于仓库出入库的高效管理，可同时处理多个标签，提高操作效率。
基于ESAM安全模块的电动汽车电池管理系统通过集成多种安全技术和通信手段，为电动汽车电池的安全流通和管理提供了强有力的技术保障，有效地解决了电池资产管理、用户信息保护和高效换电服务等问题，推动了电动汽车在个人用户中的广泛应用。
