4. פונקציות תוכנה מרכזיות של BMS
l פונקציית מדידה
(1) מדידת מידע בסיסית: ניטור מתח הסוללה, אות הזרם וטמפרטורת חבילת הסוללה. הפונקציה הבסיסית ביותר של מערכת ניהול הסוללות היא מדידת המתח, הזרם והטמפרטורה של תאי הסוללה, שהם הבסיס לכל החישובים ברמה העליונה ולוגיקת הבקרה של מערכת ניהול הסוללות.
(2) גילוי התנגדות בידוד: יש לבדוק את הבידוד של כל מערכת הסוללות ומערכת המתח הגבוה על ידי מערכת ניהול הסוללות.
(3) גילוי נעילת מתח גבוה (HVIL): משמש לאישור שלמות מערכת המתח הגבוה כולה. כאשר שלמות מעגל מערכת המתח הגבוה ניזוקה, מופעלים אמצעי בטיחות.
לפונקציית הערכה
(1) אומדן SOC ו-SOH: החלק המרכזי והקשה ביותר
(2) איזון: כוונון חוסר האיזון בקיבולת SOC x בין מונומרים באמצעות מעגל איזון.
(3) מגבלת עוצמת הסוללה: עוצמת הקלט והפלט של הסוללה מוגבלות בטמפרטורות SOC שונות.
לפונקציות אחרות
(1) בקרת ממסר: כולל + ראשי, + ראשי, + ממסר טעינה, - ממסר טעינה, ממסר קדם-טעינה
(2) בקרת חום
(3) פונקציית תקשורת
(4) אבחון תקלות ואזעקה
(5) פעולה עמידה בפני תקלות
5.פונקציות תוכנה מרכזיות של BMS
לפונקציית מדידה
(1) מדידת מידע בסיסית: ניטור מתח הסוללה, אות הזרם וטמפרטורת חבילת הסוללה. הפונקציה הבסיסית ביותר של מערכת ניהול הסוללות היא מדידת המתח, הזרם והטמפרטורה של תאי הסוללה, שהם הבסיס לכל החישובים ברמה העליונה ולוגיקת הבקרה של מערכת ניהול הסוללות.
(2) גילוי התנגדות בידוד: יש לבדוק את הבידוד של כל מערכת הסוללות ומערכת המתח הגבוה על ידי מערכת ניהול הסוללות.
(3) גילוי נעילת מתח גבוה (HVIL): משמש לאישור שלמות מערכת המתח הגבוה כולה. כאשר שלמות מעגל מערכת המתח הגבוה ניזוקה, מופעלים אמצעי בטיחות.
לפונקציית הערכה
(1) אומדן SOC ו-SOH: החלק המרכזי והקשה ביותר
(2) איזון: כוונון חוסר האיזון בקיבולת SOC x בין מונומרים באמצעות מעגל איזון.
(3) מגבלת עוצמת הסוללה: עוצמת הקלט והפלט של הסוללה מוגבלות בטמפרטורות SOC שונות.
לפונקציות אחרות
(1) בקרת ממסר: כולל + ראשי, + ראשי, + ממסר טעינה, - ממסר טעינה, ממסר קדם-טעינה
(2) בקרת חום
(3) פונקציית תקשורת
(4) אבחון תקלות ואזעקה
(5) פעולה עמידה בפני תקלות
6.ארכיטקטורת תוכנת BMS
לניהול מתח גבוה ונמוך
כאשר ה-BMS מופעל בדרך כלל, הוא מתעורר על ידי ה-VCU באמצעות אות קשיח או CAN של 12V. לאחר שה-BMS משלים בדיקה עצמית ונכנס למצב המתנה, ה-VCU שולח פקודת מתח גבוה, וה-BMS שולט בסגירת הממסר כדי להשלים את חיבור המתח הגבוה. כאשר הוא כבוי, ה-VCU שולח פקודת מתח נמוך ולאחר מכן מנתק את היקיצה של 12V. כאשר האקדח מוכנס לטעינה במצב כבוי, ניתן להעיר אותו על ידי אות CP או A+.
לניהול טעינה
(1) טעינה איטית
טעינה איטית היא טעינת הסוללה בזרם ישר המומר מזרם חילופין על ידי המטען המובנה של ערימת הטעינה (או ספק כוח 220V). מפרטי ערימת הטעינה הם בדרך כלל 16A, 32A ו-64A, וניתן לטעון אותה גם דרך ספק כוח ביתי. ניתן להעיר את ה-BMS על ידי אות CC או CP, אך יש לוודא שהוא יכול לישון כרגיל לאחר השלמת הטעינה. תהליך טעינת ה-AC הוא פשוט יחסית וניתן לפתח אותו בהתאם לתקנים לאומיים מפורטים.
(2) טעינה מהירה
טעינה מהירה היא טעינת הסוללה באמצעות זרם ישר המופעל על ידי ערימת טעינה DC, שיכולה להגיע לקצב טעינה של 1C או אפילו גבוה יותר. באופן כללי, ניתן לטעון 80% מהסוללה תוך 45 דקות. ניתן להפעיל אותה על ידי אות מקור הכוח הנלווה A+ של ערימת הטעינה.
לפונקציית הערכה
(1) SOP (מצב צריכת חשמל) מקבל בעיקר את עוצמת הטעינה והפריקה הזמינה של הסוללה הנוכחית על ידי חיפוש טבלאות לפי טמפרטורה ו-SOC. ה-VCU קובע כיצד נעשה שימוש בכל הרכב בהתבסס על ערך ההספק שנשלח.
(2) SOH (מצב בריאות) מאפיין בעיקר את מצב הבריאות הנוכחי של הסוללה, עם ערך שבין 0-100%. מקובל לחשוב שלא ניתן להשתמש בסוללה לאחר שהיא יורדת מתחת ל-80%.
(3) SOC (מצב טעינה) שייך לאלגוריתם הבקרה המרכזי של מערכת ה-BMS, המאפיין את מצב הקיבולת הנותרת הנוכחית. הוא מבוסס בעיקר על שיטת האינטגרל של אמפר-שעה ואלגוריתם EKF (מסנן קלמן מורחב), בשילוב עם אסטרטגיות תיקון (כגון תיקון מתח במעגל פתוח, תיקון טעינה מלאה, תיקון סוף טעינה, תיקון קיבולת תחת טמפרטורות שונות ו-SOH וכו').
(4) אלגוריתם מצב האנרגיה (SOE) אינו מפותח באופן נרחב על ידי יצרנים מקומיים או משתמש באלגוריתמים פשוטים יחסית כדי לקבל את היחס בין האנרגיה הנותרת במצב הנוכחי לאנרגיה הזמינה המרבית. פונקציה זו משמשת בעיקר להערכת טווח השיוט הנותר.
לאבחון תקלות
רמות תקלה שונות נבדלות בהתאם לביצועים השונים של הסוללה, ואמצעי עיבוד שונים ננקטים על ידי ה-BMS וה-VCU תחת רמות תקלה שונות, כגון אזהרות, הגבלת הספק או ניתוק ישיר של מתח גבוה. תקלות כוללות תקלות באיסוף נתונים וברציונליות, תקלות חשמליות (חיישנים ומפעילים), תקלות תקשורת ותקלות במצב סוללה וכו'.
1.פונקציות תוכנה מרכזיות של BMS
לפונקציית מדידה
(1) מדידת מידע בסיסית: ניטור מתח הסוללה, אות הזרם וטמפרטורת חבילת הסוללה. הפונקציה הבסיסית ביותר של מערכת ניהול הסוללות היא מדידת המתח, הזרם והטמפרטורה של תאי הסוללה, שהם הבסיס לכל החישובים ברמה העליונה ולוגיקת הבקרה של מערכת ניהול הסוללות.
(2) גילוי התנגדות בידוד: יש לבדוק את הבידוד של כל מערכת הסוללות ומערכת המתח הגבוה על ידי מערכת ניהול הסוללות.
(3) גילוי נעילת מתח גבוה (HVIL): משמש לאישור שלמות מערכת המתח הגבוה כולה. כאשר שלמות מעגל מערכת המתח הגבוה ניזוקה, מופעלים אמצעי בטיחות.
לפונקציית הערכה
(1) אומדן SOC ו-SOH: החלק המרכזי והקשה ביותר
(2) איזון: כוונון חוסר האיזון בקיבולת SOC x בין מונומרים באמצעות מעגל איזון.
(3) מגבלת עוצמת הסוללה: עוצמת הקלט והפלט של הסוללה מוגבלות בטמפרטורות SOC שונות.
לפונקציות אחרות
(1) בקרת ממסר: כולל + ראשי, + ראשי, + ממסר טעינה, - ממסר טעינה, ממסר קדם-טעינה
(2) בקרת חום
(3) פונקציית תקשורת
(4) אבחון תקלות ואזעקה
(5) פעולה עמידה בפני תקלות
2.ארכיטקטורת תוכנת BMS
לניהול מתח גבוה ונמוך
כאשר ה-BMS מופעל בדרך כלל, הוא מתעורר על ידי ה-VCU באמצעות אות קשיח או CAN של 12V. לאחר שה-BMS משלים בדיקה עצמית ונכנס למצב המתנה, ה-VCU שולח פקודת מתח גבוה, וה-BMS שולט בסגירת הממסר כדי להשלים את חיבור המתח הגבוה. כאשר הוא כבוי, ה-VCU שולח פקודת מתח נמוך ולאחר מכן מנתק את היקיצה של 12V. כאשר האקדח מוכנס לטעינה במצב כבוי, ניתן להעיר אותו על ידי אות CP או A+.
לניהול טעינה
(1) טעינה איטית
טעינה איטית היא טעינת הסוללה בזרם ישר המומר מזרם חילופין על ידי המטען המובנה של ערימת הטעינה (או ספק כוח 220V). מפרטי ערימת הטעינה הם בדרך כלל 16A, 32A ו-64A, וניתן לטעון אותה גם דרך ספק כוח ביתי. ניתן להעיר את ה-BMS על ידי אות CC או CP, אך יש לוודא שהוא יכול לישון כרגיל לאחר השלמת הטעינה. תהליך טעינת ה-AC הוא פשוט יחסית וניתן לפתח אותו בהתאם לתקנים לאומיים מפורטים.
(2) טעינה מהירה
טעינה מהירה היא טעינת הסוללה באמצעות זרם ישר המופעל על ידי ערימת טעינה DC, שיכולה להגיע לקצב טעינה של 1C או אפילו גבוה יותר. באופן כללי, ניתן לטעון 80% מהסוללה תוך 45 דקות. ניתן להפעיל אותה על ידי אות מקור הכוח הנלווה A+ של ערימת הטעינה.
לפונקציית הערכה
(1) SOP (מצב צריכת חשמל) מקבל בעיקר את עוצמת הטעינה והפריקה הזמינה של הסוללה הנוכחית על ידי חיפוש טבלאות לפי טמפרטורה ו-SOC. ה-VCU קובע כיצד נעשה שימוש בכל הרכב בהתבסס על ערך ההספק שנשלח.
(2) SOH (מצב בריאות) מאפיין בעיקר את מצב הבריאות הנוכחי של הסוללה, עם ערך שבין 0-100%. מקובל לחשוב שלא ניתן להשתמש בסוללה לאחר שהיא יורדת מתחת ל-80%.
(3) SOC (מצב טעינה) שייך לאלגוריתם הבקרה המרכזי של מערכת ה-BMS, המאפיין את מצב הקיבולת הנותרת הנוכחית. הוא מבוסס בעיקר על שיטת האינטגרל של אמפר-שעה ואלגוריתם EKF (מסנן קלמן מורחב), בשילוב עם אסטרטגיות תיקון (כגון תיקון מתח במעגל פתוח, תיקון טעינה מלאה, תיקון סוף טעינה, תיקון קיבולת תחת טמפרטורות שונות ו-SOH וכו').
(4) אלגוריתם מצב האנרגיה (SOE) אינו מפותח באופן נרחב על ידי יצרנים מקומיים או משתמש באלגוריתמים פשוטים יחסית כדי לקבל את היחס בין האנרגיה הנותרת במצב הנוכחי לאנרגיה הזמינה המרבית. פונקציה זו משמשת בעיקר להערכת טווח השיוט הנותר.
לאבחון תקלות
רמות תקלה שונות נבדלות בהתאם לביצועים השונים של הסוללה, ואמצעי עיבוד שונים ננקטים על ידי ה-BMS וה-VCU תחת רמות תקלה שונות, כגון אזהרות, הגבלת הספק או ניתוק ישיר של מתח גבוה. תקלות כוללות תקלות באיסוף נתונים וברציונליות, תקלות חשמליות (חיישנים ומפעילים), תקלות תקשורת ותקלות במצב סוללה וכו'.
צרו קשר:
yanjing@1vtruck.com +(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com +(86)13060058315
liyan@1vtruck.com +(86)18200390258
זמן פרסום: 12 במאי 2023
