4. Chức năng phần mềm cốt lõi của BMS
l Chức năng đo
(1) Đo thông tin cơ bản: theo dõi 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 pin, là cơ sở của tất cả các tính toán và logic điều khiển cấp cao nhất 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 hệ thống quản lý pin kiểm tra khả năng cách điện.
(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 hỏng, các biện pháp an toàn sẽ được kích hoạt.
tôiHàm ước lượng
(1) Ước tính SOC và SOH: phần cốt lõi và khó khăn nhất
(2) Cân bằng: điều chỉnh sự mất cân bằng công suất SOC x giữa các monome thông qua mạch cân bằng.
(3) Giới hạn năng lượng của pin: công suất đầu vào và đầu ra của pin bị giới hạn ở các nhiệt độ SOC khác nhau.
tôiCác chức năng khác
(1) Điều khiển rơle: bao gồm main +, main-, rơle sạc +, rơle sạc -, rơle tiền sạc
(2) Kiểm soát nhiệt
(3) Chức năng giao tiếp
(4) Chẩn đoán và báo động lỗi
(5) Hoạt động có khả năng chịu lỗi
5.Chức năng phần mềm cốt lõi của BMS
tôiChức năng đo
(1) Đo thông tin cơ bản: theo dõi 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 pin, là cơ sở của tất cả các tính toán và logic điều khiển cấp cao nhất 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 hệ thống quản lý pin kiểm tra khả năng cách điện.
(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 hỏng, các biện pháp an toàn sẽ được kích hoạt.
tôiHàm ước lượng
(1) Ước tính SOC và SOH: phần cốt lõi và khó khăn nhất
(2) Cân bằng: điều chỉnh sự mất cân bằng công suất SOC x giữa các monome thông qua mạch cân bằng.
(3) Giới hạn năng lượng của pin: công suất đầu vào và đầu ra của pin bị giới hạn ở các nhiệt độ SOC khác nhau.
tôiCác chức năng khác
(1) Điều khiển rơle: bao gồm main +, main-, rơle sạc +, rơle sạc -, rơle tiền sạc
(2) Kiểm soát nhiệt
(3) Chức năng giao tiếp
(4) Chẩn đoán và báo động lỗi
(5) Hoạt động có khả năng chịu lỗi
6.Kiến trúc phần mềm BMS
tôiQuản lý điện áp cao và thấp
Khi bật nguồn bình thường, BMS được đánh thức bởi VCU 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 sẽ gửi lệnh điện áp cao và BMS điều khiển việc đóng rơle để hoàn thành kết nối điện áp cao. Khi tắt nguồn, VCU sẽ 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, súng có thể được đánh thức bằng tín hiệu CP hoặc A+.
tôiQuản lý sạc
(1) Sạc chậm
Sạc chậm là sạc ắc quy bằng dòng điện một chiều được chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều bằng bộ sạc tích hợp của cọc sạc (hoặc nguồn điện 220V). Thông số kỹ thuật của cọc sạc thường là 16A, 32A và 64A, đồng thời nó cũng có thể được sạc thông qua nguồn điện gia dụng. BMS có thể được đánh thức bằng tín hiệu CC hoặc CP, nhưng cần đảm bảo rằng nó có thể ngủ bình thường 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 sạc pin bằng dòng điện một chiều đầu ra bằng cọc sạc DC, có thể đạt tốc độ sạc 1C hoặc thậm chí cao hơn. Nói chung, 80% pin có thể được sạc trong 45 phút. Nó có thể được đánh thức bằng tín hiệu A+ của nguồn điện phụ của cọc sạc.
tôiHàm ước lượng
(1) SOP (Trạng thái nguồn) chủ yếu lấy năng lượng sạc và xả sẵn có của pin hiện tại bằng cách tra cứu các bảng thông qua nhiệt độ và SOC. VCU xác định cách sử dụng toàn bộ chiếc xe dựa trên giá trị công suất được gửi.
(2) SOH (Trạng thái sức khỏe) chủ yếu mô tả tình trạng sức khỏe hiện tại của pin, với giá trị trong khoảng 0-100%. Người ta thường cho rằng pin không thể sử dụng được sau khi pin giảm xuống dưới 80%.
(3) SOC (Trạng thái sạc) thuộc 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 ampe giờ và thuật toán EKF (bộ lọc Kalman mở rộng), kết hợp với các chiến lược hiệu chỉnh (như hiệu chỉnh điện áp mạch hở, hiệu chỉnh điện tích đầy, hiệu chỉnh cuối sạc, hiệu chỉnh công suất ở các nhiệt độ khác nhau và SOH, v.v.).
(4) Thuật toán SOE (Trạng thái năng lượng) chưa được các nhà sản xuất trong nước phát triển rộng rãi hoặc sử dụng các thuật toán tương đối đơn giản để đạt được tỷ lệ giữa năng lượng còn lại ở trạng thái hiện tại và mức năng lượng tối đa sẵn có. Chức năng này chủ yếu được sử dụng để ước tính phạm vi bay còn lại.
tôiChẩn đoán lỗi
Các mức lỗi khác nhau được phân biệt theo hiệu suất khác nhau của pin và BMS và VCU thực hiện các biện pháp xử lý khác nhau theo các mức lỗi khác nhau, chẳng hạn như cảnh báo, giới hạn nguồn hoặc ngắt trực tiếp điện áp cao. Các lỗi bao gồm lỗi thu thập dữ liệu và lỗi hợp lý, lỗi điện (cảm biến và bộ truyền động), lỗi giao tiếp và lỗi trạng thái pin, v.v.
1.Chức năng phần mềm cốt lõi của BMS
tôiChức năng đo
(1) Đo thông tin cơ bản: theo dõi 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 pin, là cơ sở của tất cả các tính toán và logic điều khiển cấp cao nhất 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 hệ thống quản lý pin kiểm tra khả năng cách điện.
(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 hỏng, các biện pháp an toàn sẽ được kích hoạt.
tôiHàm ước lượng
(1) Ước tính SOC và SOH: phần cốt lõi và khó khăn nhất
(2) Cân bằng: điều chỉnh sự mất cân bằng công suất SOC x giữa các monome thông qua mạch cân bằng.
(3) Giới hạn năng lượng của pin: công suất đầu vào và đầu ra của pin bị giới hạn ở các nhiệt độ SOC khác nhau.
tôiCác chức năng khác
(1) Điều khiển rơle: bao gồm main +, main-, rơle sạc +, rơle sạc -, rơle tiền sạc
(2) Kiểm soát nhiệt
(3) Chức năng giao tiếp
(4) Chẩn đoán và báo động lỗi
(5) Hoạt động có khả năng chịu lỗi
2.Kiến trúc phần mềm BMS
tôiQuản lý điện áp cao và thấp
Khi bật nguồn bình thường, BMS được đánh thức bởi VCU 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 sẽ gửi lệnh điện áp cao và BMS điều khiển việc đóng rơle để hoàn thành kết nối điện áp cao. Khi tắt nguồn, VCU sẽ 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, súng có thể được đánh thức bằng tín hiệu CP hoặc A+.
tôiQuản lý sạc
(1) Sạc chậm
Sạc chậm là sạc ắc quy bằng dòng điện một chiều được chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều bằng bộ sạc tích hợp của cọc sạc (hoặc nguồn điện 220V). Thông số kỹ thuật của cọc sạc thường là 16A, 32A và 64A, đồng thời nó cũng có thể được sạc thông qua nguồn điện gia dụng. BMS có thể được đánh thức bằng tín hiệu CC hoặc CP, nhưng cần đảm bảo rằng nó có thể ngủ bình thường 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 sạc pin bằng dòng điện một chiều đầu ra bằng cọc sạc DC, có thể đạt tốc độ sạc 1C hoặc thậm chí cao hơn. Nói chung, 80% pin có thể được sạc trong 45 phút. Nó có thể được đánh thức bằng tín hiệu A+ của nguồn điện phụ của cọc sạc.
tôiHàm ước lượng
(1) SOP (Trạng thái nguồn) chủ yếu lấy năng lượng sạc và xả sẵn có của pin hiện tại bằng cách tra cứu các bảng thông qua nhiệt độ và SOC. VCU xác định cách sử dụng toàn bộ chiếc xe dựa trên giá trị công suất được gửi.
(2) SOH (Trạng thái sức khỏe) chủ yếu mô tả tình trạng sức khỏe hiện tại của pin, với giá trị trong khoảng 0-100%. Người ta thường cho rằng pin không thể sử dụng được sau khi pin giảm xuống dưới 80%.
(3) SOC (Trạng thái sạc) thuộc 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 ampe giờ và thuật toán EKF (bộ lọc Kalman mở rộng), kết hợp với các chiến lược hiệu chỉnh (như hiệu chỉnh điện áp mạch hở, hiệu chỉnh điện tích đầy, hiệu chỉnh cuối sạc, hiệu chỉnh công suất ở các nhiệt độ khác nhau và SOH, v.v.).
(4) Thuật toán SOE (Trạng thái năng lượng) chưa được các nhà sản xuất trong nước phát triển rộng rãi hoặc sử dụng các thuật toán tương đối đơn giản để đạt được tỷ lệ giữa năng lượng còn lại ở trạng thái hiện tại và mức năng lượng tối đa sẵn có. Chức năng này chủ yếu được sử dụng để ước tính phạm vi bay còn lại.
tôiChẩn đoán lỗi
Các mức lỗi khác nhau được phân biệt theo hiệu suất khác nhau của pin và BMS và VCU thực hiện các biện pháp xử lý khác nhau theo các mức lỗi khác nhau, chẳng hạn như cảnh báo, giới hạn nguồn hoặc ngắt trực tiếp điện áp cao. Các lỗi bao gồm lỗi thu thập dữ liệu và lỗi 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: May-12-2023
