4. פונקציות ליבה של תוכנת BMS
l פונקציית מדידה
(1) מדידת מידע בסיסית: ניטור מתח הסוללה, אות זרם וטמפרטורת ערכת הסוללה. התפקיד הבסיסי ביותר של מערכת ניהול הסוללה הוא למדוד את המתח, הזרם והטמפרטורה של תאי הסוללה, שהם הבסיס לכל החישובים ברמה העליונה ולוגיקת הבקרה של מערכת ניהול הסוללה.
(2) זיהוי התנגדות בידוד: יש לבדוק את כל מערכת הסוללות ומערכת המתח הגבוה לבידוד על ידי מערכת ניהול הסוללה.
(3) זיהוי נעילת מתח גבוה (HVIL): משמש לאשר את תקינות מערכת המתח הגבוה כולה. כאשר שלמות מעגל מערכת המתח הגבוה ניזוקה, אמצעי בטיחות מופעלים.
לפונקציית אומדן
(1) הערכת SOC ו- SOH: החלק המרכזי והקשה ביותר
(2) איזון: התאם את חוסר האיזון בקיבולת SOC x בין מונומרים באמצעות מעגל איזון.
(3) הגבלת כוח הסוללה: כוח הקלט והמוצא של הסוללה מוגבלים בטמפרטורות SOC שונות.
לפונקציות אחרות
(1) בקרת ממסר: כולל + ראשי, ראשי, ממסר טעינה +, ממסר טעינה -, ממסר טעינה מראש
(2) בקרה תרמית
(3) פונקציית תקשורת
(4) אבחון תקלות ואזעקה
(5) פעולה סובלנית לתקלות
5.פונקציות הליבה של תוכנת BMS
לפונקציית מדידה
(1) מדידת מידע בסיסית: ניטור מתח הסוללה, אות זרם וטמפרטורת ערכת הסוללה. התפקיד הבסיסי ביותר של מערכת ניהול הסוללה הוא למדוד את המתח, הזרם והטמפרטורה של תאי הסוללה, שהם הבסיס לכל החישובים ברמה העליונה ולוגיקת הבקרה של מערכת ניהול הסוללה.
(2) זיהוי התנגדות בידוד: יש לבדוק את כל מערכת הסוללות ומערכת המתח הגבוה לבידוד על ידי מערכת ניהול הסוללה.
(3) זיהוי נעילת מתח גבוה (HVIL): משמש לאשר את תקינות מערכת המתח הגבוה כולה. כאשר שלמות מעגל מערכת המתח הגבוה ניזוקה, אמצעי בטיחות מופעלים.
לפונקציית אומדן
(1) הערכת SOC ו- SOH: החלק המרכזי והקשה ביותר
(2) איזון: התאם את חוסר האיזון בקיבולת SOC x בין מונומרים באמצעות מעגל איזון.
(3) הגבלת כוח הסוללה: כוח הקלט והמוצא של הסוללה מוגבלים בטמפרטורות SOC שונות.
לפונקציות אחרות
(1) בקרת ממסר: כולל + ראשי, ראשי, ממסר טעינה +, ממסר טעינה -, ממסר טעינה מראש
(2) בקרה תרמית
(3) פונקציית תקשורת
(4) אבחון תקלות ואזעקה
(5) פעולה סובלנית לתקלות
6.ארכיטקטורת תוכנת BMS
לניהול מתח גבוה ונמוך
כאשר הוא מופעל בדרך כלל, ה-BMS מתעורר על ידי ה-VCU באמצעות קו קשיח או אות CAN של 12V. לאחר שה-BMS משלים את הבדיקה העצמית ונכנס למצב המתנה, ה-VCU שולח פקודה של מתח גבוה, וה-BMS שולט על סגירת הממסר כדי להשלים את חיבור המתח הגבוה. כאשר הוא כבוי, ה-VCU שולח פקודה של מתח נמוך ולאחר מכן מנתק את ההתעוררות של 12V. כאשר האקדח מוכנס לטעינה במצב כיבוי, ניתן להעיר אותו על ידי האות CP או A+.
לניהול טעינה
(1) טעינה איטית
טעינה איטית היא לטעון את 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 אותו גם דרך ספק כוח ביתי. ניתן להעיר את ה-BMS על ידי האות CC או CP, אך יש לוודא שהוא יכול לישון כרגיל לאחר השלמת הטעינה. תהליך טעינת AC הוא פשוט יחסית וניתן לפתח אותו בהתאם לתקנים לאומיים מפורטים.
(2) טעינה מהירה
טעינה מהירה היא לטעון את הסוללה עם פלט זרם ישר על ידי ערימת הטעינה DC, שיכולה להשיג קצב טעינה של 1C או אפילו גבוה יותר. בדרך כלל, ניתן לטעון 80% מהסוללה תוך 45 דקות. ניתן להעיר אותו על ידי אות מקור הכוח העזר A+ של ערימת הטעינה.
לפונקציית אומדן
(1) SOP (State of Power) משיג בעיקר את כוח הטעינה והפריקה הזמין של הסוללה הנוכחית על ידי חיפוש טבלאות דרך טמפרטורה ו-SOC. ה-VCU קובע כיצד נעשה שימוש בכל הרכב על סמך ערך ההספק שנשלח.
(2) SOH (State of Health) מאפיין בעיקר את המצב הבריאותי הנוכחי של הסוללה, עם ערך שבין 0-100%. נהוג לחשוב שלא ניתן להשתמש בסוללה לאחר שהיא יורדת מתחת ל-80%.
(3) SOC (State of Charge) שייך לאלגוריתם הבקרה הליבה של ה-BMS, המאפיין את מצב הקיבולת הנוכחית שנותרה. הוא מבוסס בעיקר על השיטה האינטגרלית של אמפר-שעה ואלגוריתם EKF (מסנן קלמן מורחב), בשילוב עם אסטרטגיות תיקון (כגון תיקון מתח במעגל פתוח, תיקון מטען מלא, תיקון סוף מטען, תיקון קיבולת בטמפרטורות שונות ו-SOH וכו').
(4) אלגוריתם SOE (State of Energy) אינו מפותח באופן נרחב על ידי יצרנים מקומיים או משתמש באלגוריתמים פשוטים יחסית כדי להשיג את היחס בין האנרגיה הנותרת במצב הנוכחי לבין האנרגיה הזמינה המקסימלית. פונקציה זו משמשת בעיקר להערכת טווח השיוט הנותר.
לאבחון תקלות
רמות תקלות שונות מובדלות בהתאם לביצועים השונים של הסוללה, ואמצעי עיבוד שונים ננקטים על ידי ה-BMS וה-VCU ברמות תקלות שונות, כגון אזהרות, הגבלת חשמל או ניתוק ישיר של מתח גבוה. תקלות כוללות תקלות רכישת נתונים ורציונליות, תקלות חשמליות (חיישנים ומפעילים), תקלות תקשורת ותקלות במצב הסוללה וכו'.
1.פונקציות הליבה של תוכנת BMS
לפונקציית מדידה
(1) מדידת מידע בסיסית: ניטור מתח הסוללה, אות זרם וטמפרטורת ערכת הסוללה. התפקיד הבסיסי ביותר של מערכת ניהול הסוללה הוא למדוד את המתח, הזרם והטמפרטורה של תאי הסוללה, שהם הבסיס לכל החישובים ברמה העליונה ולוגיקת הבקרה של מערכת ניהול הסוללה.
(2) זיהוי התנגדות בידוד: יש לבדוק את כל מערכת הסוללות ומערכת המתח הגבוה לבידוד על ידי מערכת ניהול הסוללה.
(3) זיהוי נעילת מתח גבוה (HVIL): משמש לאשר את תקינות מערכת המתח הגבוה כולה. כאשר שלמות מעגל מערכת המתח הגבוה ניזוקה, אמצעי בטיחות מופעלים.
לפונקציית אומדן
(1) הערכת SOC ו- SOH: החלק המרכזי והקשה ביותר
(2) איזון: התאם את חוסר האיזון בקיבולת SOC x בין מונומרים באמצעות מעגל איזון.
(3) הגבלת כוח הסוללה: כוח הקלט והמוצא של הסוללה מוגבלים בטמפרטורות SOC שונות.
לפונקציות אחרות
(1) בקרת ממסר: כולל + ראשי, ראשי, ממסר טעינה +, ממסר טעינה -, ממסר טעינה מראש
(2) בקרה תרמית
(3) פונקציית תקשורת
(4) אבחון תקלות ואזעקה
(5) פעולה סובלנית לתקלות
2.ארכיטקטורת תוכנת BMS
לניהול מתח גבוה ונמוך
כאשר הוא מופעל בדרך כלל, ה-BMS מתעורר על ידי ה-VCU באמצעות קו קשיח או אות CAN של 12V. לאחר שה-BMS משלים את הבדיקה העצמית ונכנס למצב המתנה, ה-VCU שולח פקודה של מתח גבוה, וה-BMS שולט על סגירת הממסר כדי להשלים את חיבור המתח הגבוה. כאשר הוא כבוי, ה-VCU שולח פקודה של מתח נמוך ולאחר מכן מנתק את ההתעוררות של 12V. כאשר האקדח מוכנס לטעינה במצב כיבוי, ניתן להעיר אותו על ידי האות CP או A+.
לניהול טעינה
(1) טעינה איטית
טעינה איטית היא לטעון את 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 אותו גם דרך ספק כוח ביתי. ניתן להעיר את ה-BMS על ידי האות CC או CP, אך יש לוודא שהוא יכול לישון כרגיל לאחר השלמת הטעינה. תהליך טעינת AC הוא פשוט יחסית וניתן לפתח אותו בהתאם לתקנים לאומיים מפורטים.
(2) טעינה מהירה
טעינה מהירה היא לטעון את הסוללה עם פלט זרם ישר על ידי ערימת הטעינה DC, שיכולה להשיג קצב טעינה של 1C או אפילו גבוה יותר. בדרך כלל, ניתן לטעון 80% מהסוללה תוך 45 דקות. ניתן להעיר אותו על ידי אות מקור הכוח העזר A+ של ערימת הטעינה.
לפונקציית אומדן
(1) SOP (State of Power) משיג בעיקר את כוח הטעינה והפריקה הזמין של הסוללה הנוכחית על ידי חיפוש טבלאות דרך טמפרטורה ו-SOC. ה-VCU קובע כיצד נעשה שימוש בכל הרכב על סמך ערך ההספק שנשלח.
(2) SOH (State of Health) מאפיין בעיקר את המצב הבריאותי הנוכחי של הסוללה, עם ערך שבין 0-100%. נהוג לחשוב שלא ניתן להשתמש בסוללה לאחר שהיא יורדת מתחת ל-80%.
(3) SOC (State of Charge) שייך לאלגוריתם הבקרה הליבה של ה-BMS, המאפיין את מצב הקיבולת הנוכחית שנותרה. הוא מבוסס בעיקר על השיטה האינטגרלית של אמפר-שעה ואלגוריתם EKF (מסנן קלמן מורחב), בשילוב עם אסטרטגיות תיקון (כגון תיקון מתח במעגל פתוח, תיקון מטען מלא, תיקון סוף מטען, תיקון קיבולת בטמפרטורות שונות ו-SOH וכו').
(4) אלגוריתם SOE (State of Energy) אינו מפותח באופן נרחב על ידי יצרנים מקומיים או משתמש באלגוריתמים פשוטים יחסית כדי להשיג את היחס בין האנרגיה הנותרת במצב הנוכחי לבין האנרגיה הזמינה המקסימלית. פונקציה זו משמשת בעיקר להערכת טווח השיוט הנותר.
לאבחון תקלות
רמות תקלות שונות מובדלות בהתאם לביצועים השונים של הסוללה, ואמצעי עיבוד שונים ננקטים על ידי ה-BMS וה-VCU ברמות תקלות שונות, כגון אזהרות, הגבלת חשמל או ניתוק ישיר של מתח גבוה. תקלות כוללות תקלות רכישת נתונים ורציונליות, תקלות חשמליות (חיישנים ומפעילים), תקלות תקשורת ותקלות במצב הסוללה וכו'.
צור איתנו קשר:
yanjing@1vtruck.com +(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com +(86)13060058315
liyan@1vtruck.com +(86)18200390258
זמן פרסום: מאי-12-2023
