4. Các chức năng phần mềm cốt lõi của hệ thống quản lý tòa nhà (BMS)
l Chức năng đo lường
(1) Đo lường thông tin cơ bản: giám sát điện áp pin, tín hiệu dòng điện và nhiệt độ bộ pin. Chức năng cơ bản nhất của hệ thống quản lý pin là đo điện áp, dòng điện và nhiệt độ của các cell pin, đây là cơ sở của tất cả các phép tính cấp cao và logic điều khiển của hệ thống quản lý pin.
(2) Phát hiện điện trở cách điện: Toàn bộ hệ thống pin và hệ thống điện áp cao cần được kiểm tra điện trở cách điện bằng hệ thống quản lý pin.
(3) Phát hiện khóa liên động điện áp cao (HVIL): được sử dụng để xác nhận tính toàn vẹn của toàn bộ hệ thống điện áp cao. Khi tính toàn vẹn của mạch hệ thống điện áp cao bị hư hỏng, các biện pháp an toàn sẽ được kích hoạt.
lHàm ước lượng
(1) Ước tính SOC và SOH: phần cốt lõi và khó khăn nhất
(2) Cân bằng: điều chỉnh sự mất cân bằng SOC x dung lượng giữa các monome thông qua mạch cân bằng.
(3) Giới hạn công suất pin: công suất đầu vào và đầu ra của pin bị giới hạn ở các nhiệt độ SOC khác nhau.
lCác chức năng khác
(1) Điều khiển rơle: bao gồm rơle chính +, rơle chính -, rơle sạc +, rơle sạc -, rơle sạc sơ bộ
(2) Kiểm soát nhiệt
(3) Chức năng giao tiếp
(4) Chẩn đoán lỗi và cảnh báo
(5) Hoạt động chịu lỗi
5.Các chức năng phần mềm cốt lõi của BMS
lChức năng đo lường
(1) Đo lường thông tin cơ bản: giám sát điện áp pin, tín hiệu dòng điện và nhiệt độ bộ pin. Chức năng cơ bản nhất của hệ thống quản lý pin là đo điện áp, dòng điện và nhiệt độ của các cell pin, đây là cơ sở của tất cả các phép tính cấp cao và logic điều khiển của hệ thống quản lý pin.
(2) Phát hiện điện trở cách điện: Toàn bộ hệ thống pin và hệ thống điện áp cao cần được kiểm tra điện trở cách điện bằng hệ thống quản lý pin.
(3) Phát hiện khóa liên động điện áp cao (HVIL): được sử dụng để xác nhận tính toàn vẹn của toàn bộ hệ thống điện áp cao. Khi tính toàn vẹn của mạch hệ thống điện áp cao bị hư hỏng, các biện pháp an toàn sẽ được kích hoạt.
lHàm ước lượng
(1) Ước tính SOC và SOH: phần cốt lõi và khó khăn nhất
(2) Cân bằng: điều chỉnh sự mất cân bằng SOC x dung lượng giữa các monome thông qua mạch cân bằng.
(3) Giới hạn công suất pin: công suất đầu vào và đầu ra của pin bị giới hạn ở các nhiệt độ SOC khác nhau.
lCác chức năng khác
(1) Điều khiển rơle: bao gồm rơle chính +, rơle chính -, rơle sạc +, rơle sạc -, rơle sạc sơ bộ
(2) Kiểm soát nhiệt
(3) Chức năng giao tiếp
(4) Chẩn đoán lỗi và cảnh báo
(5) Hoạt động chịu lỗi
6.Kiến trúc phần mềm BMS
lQuản lý điện áp cao và thấp
Khi hoạt động bình thường, BMS được VCU đánh thức thông qua đường dây cứng hoặc tín hiệu CAN 12V. Sau khi BMS hoàn tất quá trình tự kiểm tra và chuyển sang chế độ chờ, VCU gửi lệnh điện áp cao, và BMS điều khiển việc đóng rơle để hoàn tất kết nối điện áp cao. Khi tắt nguồn, VCU gửi lệnh điện áp thấp và sau đó ngắt kết nối đánh thức 12V. Khi súng được lắp vào để sạc ở trạng thái tắt nguồn, nó có thể được đánh thức bằng tín hiệu CP hoặc A+.
lQuản lý sạc
(1) Sạc chậm
Sạc chậm là phương pháp sạc pin bằng dòng điện một chiều được chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều bởi bộ sạc tích hợp trên trạm sạc (hoặc nguồn điện 220V). Thông số kỹ thuật của trạm sạc thường là 16A, 32A và 64A, và cũng có thể được sạc thông qua nguồn điện gia đình. Hệ thống quản lý pin (BMS) có thể được đánh thức bằng tín hiệu CC hoặc CP, nhưng cần đảm bảo rằng nó có thể hoạt động bình thường trở lại sau khi sạc xong. Quá trình sạc AC tương đối đơn giản và có thể được phát triển theo các tiêu chuẩn quốc gia chi tiết.
(2) Sạc nhanh
Sạc nhanh là phương pháp sạc pin bằng dòng điện một chiều (DC) do bộ sạc DC cung cấp, có thể đạt tốc độ sạc 1C hoặc thậm chí cao hơn. Thông thường, có thể sạc được 80% pin trong 45 phút. Quá trình sạc có thể được kích hoạt bằng tín hiệu A+ từ nguồn điện phụ của bộ sạc.
lHàm ước lượng
(1) SOP (Trạng thái nguồn) chủ yếu lấy công suất sạc và xả khả dụng hiện tại của pin bằng cách tra cứu bảng thông qua nhiệt độ và SOC. VCU xác định cách sử dụng toàn bộ xe dựa trên giá trị công suất được gửi.
(2) SOH (Tình trạng sức khỏe) chủ yếu đặc trưng cho tình trạng sức khỏe hiện tại của pin, với giá trị từ 0-100%. Nói chung, người ta cho rằng pin không thể sử dụng được sau khi giá trị giảm xuống dưới 80%.
(3) SOC (Trạng thái sạc) thuộc về thuật toán điều khiển cốt lõi của BMS, đặc trưng cho trạng thái dung lượng còn lại hiện tại. Nó chủ yếu dựa trên phương pháp tích phân ampere-giờ và thuật toán EKF (bộ lọc Kalman mở rộng), kết hợp với các chiến lược hiệu chỉnh (chẳng hạn như hiệu chỉnh điện áp mạch hở, hiệu chỉnh sạc đầy, hiệu chỉnh cuối quá trình sạc, hiệu chỉnh dung lượng dưới các nhiệt độ và SOH khác nhau, v.v.).
(4) Thuật toán SOE (Trạng thái năng lượng) không được các nhà sản xuất trong nước phát triển rộng rãi hoặc sử dụng các thuật toán tương đối đơn giản để có được tỷ lệ năng lượng còn lại ở trạng thái hiện tại so với năng lượng tối đa có sẵn. Chức năng này chủ yếu được sử dụng để ước tính phạm vi hành trình còn lại.
lChẩn đoán lỗi
Các mức độ lỗi khác nhau được phân biệt dựa trên hiệu suất khác nhau của pin, và các biện pháp xử lý khác nhau được hệ thống quản lý pin (BMS) và bộ điều khiển điện áp (VCU) thực hiện dưới các mức độ lỗi khác nhau, chẳng hạn như cảnh báo, giới hạn công suất hoặc ngắt kết nối trực tiếp điện áp cao. Các lỗi bao gồm lỗi thu thập dữ liệu và lỗi tính hợp lý, lỗi điện (cảm biến và bộ truyền động), lỗi giao tiếp và lỗi trạng thái pin, v.v.
1.Các chức năng phần mềm cốt lõi của BMS
lChức năng đo lường
(1) Đo lường thông tin cơ bản: giám sát điện áp pin, tín hiệu dòng điện và nhiệt độ bộ pin. Chức năng cơ bản nhất của hệ thống quản lý pin là đo điện áp, dòng điện và nhiệt độ của các cell pin, đây là cơ sở của tất cả các phép tính cấp cao và logic điều khiển của hệ thống quản lý pin.
(2) Phát hiện điện trở cách điện: Toàn bộ hệ thống pin và hệ thống điện áp cao cần được kiểm tra điện trở cách điện bằng hệ thống quản lý pin.
(3) Phát hiện khóa liên động điện áp cao (HVIL): được sử dụng để xác nhận tính toàn vẹn của toàn bộ hệ thống điện áp cao. Khi tính toàn vẹn của mạch hệ thống điện áp cao bị hư hỏng, các biện pháp an toàn sẽ được kích hoạt.
lHàm ước lượng
(1) Ước tính SOC và SOH: phần cốt lõi và khó khăn nhất
(2) Cân bằng: điều chỉnh sự mất cân bằng SOC x dung lượng giữa các monome thông qua mạch cân bằng.
(3) Giới hạn công suất pin: công suất đầu vào và đầu ra của pin bị giới hạn ở các nhiệt độ SOC khác nhau.
lCác chức năng khác
(1) Điều khiển rơle: bao gồm rơle chính +, rơle chính -, rơle sạc +, rơle sạc -, rơle sạc sơ bộ
(2) Kiểm soát nhiệt
(3) Chức năng giao tiếp
(4) Chẩn đoán lỗi và cảnh báo
(5) Hoạt động chịu lỗi
2.Kiến trúc phần mềm BMS
lQuản lý điện áp cao và thấp
Khi hoạt động bình thường, BMS được VCU đánh thức thông qua đường dây cứng hoặc tín hiệu CAN 12V. Sau khi BMS hoàn tất quá trình tự kiểm tra và chuyển sang chế độ chờ, VCU gửi lệnh điện áp cao, và BMS điều khiển việc đóng rơle để hoàn tất kết nối điện áp cao. Khi tắt nguồn, VCU gửi lệnh điện áp thấp và sau đó ngắt kết nối đánh thức 12V. Khi súng được lắp vào để sạc ở trạng thái tắt nguồn, nó có thể được đánh thức bằng tín hiệu CP hoặc A+.
lQuản lý sạc
(1) Sạc chậm
Sạc chậm là phương pháp sạc pin bằng dòng điện một chiều được chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều bởi bộ sạc tích hợp trên trạm sạc (hoặc nguồn điện 220V). Thông số kỹ thuật của trạm sạc thường là 16A, 32A và 64A, và cũng có thể được sạc thông qua nguồn điện gia đình. Hệ thống quản lý pin (BMS) có thể được đánh thức bằng tín hiệu CC hoặc CP, nhưng cần đảm bảo rằng nó có thể hoạt động bình thường trở lại sau khi sạc xong. Quá trình sạc AC tương đối đơn giản và có thể được phát triển theo các tiêu chuẩn quốc gia chi tiết.
(2) Sạc nhanh
Sạc nhanh là phương pháp sạc pin bằng dòng điện một chiều (DC) do bộ sạc DC cung cấp, có thể đạt tốc độ sạc 1C hoặc thậm chí cao hơn. Thông thường, có thể sạc được 80% pin trong 45 phút. Quá trình sạc có thể được kích hoạt bằng tín hiệu A+ từ nguồn điện phụ của bộ sạc.
lHàm ước lượng
(1) SOP (Trạng thái nguồn) chủ yếu lấy công suất sạc và xả khả dụng hiện tại của pin bằng cách tra cứu bảng thông qua nhiệt độ và SOC. VCU xác định cách sử dụng toàn bộ xe dựa trên giá trị công suất được gửi.
(2) SOH (Tình trạng sức khỏe) chủ yếu đặc trưng cho tình trạng sức khỏe hiện tại của pin, với giá trị từ 0-100%. Nói chung, người ta cho rằng pin không thể sử dụng được sau khi giá trị giảm xuống dưới 80%.
(3) SOC (Trạng thái sạc) thuộc về thuật toán điều khiển cốt lõi của BMS, đặc trưng cho trạng thái dung lượng còn lại hiện tại. Nó chủ yếu dựa trên phương pháp tích phân ampere-giờ và thuật toán EKF (bộ lọc Kalman mở rộng), kết hợp với các chiến lược hiệu chỉnh (chẳng hạn như hiệu chỉnh điện áp mạch hở, hiệu chỉnh sạc đầy, hiệu chỉnh cuối quá trình sạc, hiệu chỉnh dung lượng dưới các nhiệt độ và SOH khác nhau, v.v.).
(4) Thuật toán SOE (Trạng thái năng lượng) không được các nhà sản xuất trong nước phát triển rộng rãi hoặc sử dụng các thuật toán tương đối đơn giản để có được tỷ lệ năng lượng còn lại ở trạng thái hiện tại so với năng lượng tối đa có sẵn. Chức năng này chủ yếu được sử dụng để ước tính phạm vi hành trình còn lại.
lChẩn đoán lỗi
Các mức độ lỗi khác nhau được phân biệt dựa trên hiệu suất khác nhau của pin, và các biện pháp xử lý khác nhau được hệ thống quản lý pin (BMS) và bộ điều khiển điện áp (VCU) thực hiện dưới các mức độ lỗi khác nhau, chẳng hạn như cảnh báo, giới hạn công suất hoặc ngắt kết nối trực tiếp điện áp cao. Các lỗi bao gồm lỗi thu thập dữ liệu và lỗi tính hợp lý, lỗi điện (cảm biến và bộ truyền động), lỗi giao tiếp và lỗi trạng thái pin, v.v.
Liên hệ với chúng tôi:
yanjing@1vtruck.com +(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com +(86)13060058315
liyan@1vtruck.com +(86)18200390258
Thời gian đăng bài: 12 tháng 5 năm 2023
