4. Các chức năng phần mềm cốt lõi của 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 của cụm 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, là cơ sở của tất cả các phép tính cấp cao nhất 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 hệ thống quản lý pin kiểm tra khả năng cách điện.
(3) Phát hiện liên động điện áp cao (HVIL): dùng 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.
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 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.
tôiCác chức năng khác
(1) Điều khiển rơle: bao gồm chính +, chính-, rơle sạc +, rơle sạc -, rơle sạc trước
(2) Kiểm soát nhiệt độ
(3) Chức năng giao tiếp
(4) Chẩn đoán lỗi và báo động
(5) Hoạt động chịu lỗi
5.Các chức năng phần mềm cốt lõi của BMS
tôiChức năng đo lường
(1) Đo lường thông tin cơ bản: giám sát điện áp pin, tín hiệu dòng điện và nhiệt độ của cụm 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, là cơ sở của tất cả các phép tính cấp cao nhất 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 hệ thống quản lý pin kiểm tra khả năng cách điện.
(3) Phát hiện liên động điện áp cao (HVIL): dùng 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.
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 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.
tôiCác chức năng khác
(1) Điều khiển rơle: bao gồm chính +, chính-, rơle sạc +, rơle sạc -, rơle sạc trước
(2) Kiểm soát nhiệt độ
(3) Chức năng giao tiếp
(4) Chẩn đoán lỗi và báo động
(5) Hoạt động chịu lỗi
6.Kiến trúc phần mềm BMS
tôiQuản lý điện áp cao và thấp
Khi bật nguồn bình thường, BMS được VCU đánh thức thông qua đường dây cứng hoặc tín hiệu CAN 12V. Sau khi BMS hoàn tất tự kiểm tra và vào chế độ chờ, VCU sẽ gửi lệnh điện áp cao và BMS sẽ điều khiển đóng rơle để hoàn tất 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, nó có thể được đánh thức bằng tín hiệu CP hoặc A+.
tôiQuản lý sạc
(1) Sạc chậm
Sạc chậm là sạc pin bằng dòng điện một chiều được chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều bằng bộ sạc trên bộ sạc (hoặc nguồn điện 220V). Thông số kỹ thuật của bộ sạc thường là 16A, 32A và 64A, và cũng có thể sạc thông qua nguồn điện gia dụng. BMS có thể được đánh thức bằng tín hiệu CC hoặc CP, nhưng phải đảm bảo rằng nó có thể ngủ bình thường sau khi sạc xong. Quy 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 đầu ra dòng điện một chiều của cọc sạc DC, có thể đạt tốc độ sạc 1C hoặc thậm chí cao hơn. Nói chung, có thể sạc 80% pin trong 45 phút. Có thể đánh thức bằng tín hiệu nguồn điện phụ A+ của cọc sạc.
tôiHàm ước lượng
(1) SOP (State of Power) chủ yếu lấy được công suất sạc và xả hiện tại của pin bằng cách tra cứu bảng thông qua nhiệt độ và SOC. VCU xác định cách toàn bộ xe được sử dụng dựa trên giá trị công suất được gửi.
(2) SOH (Tình trạng sức khỏe) chủ yếu biểu thị tình trạng sức khỏe hiện tại của pin, có giá trị từ 0-100%. Người ta thường cho rằng pin không thể sử dụng được sau khi pin xuống dưới 80%.
(3) SOC (State of Charge) 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 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 sạc đầy, hiệu chỉnh cuối sạc, hiệu chỉnh dung lượng ở các nhiệt độ khác nhau và SOH, v.v.).
(4) Thuật toán SOE (State of Energy) 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 trong trạng thái hiện tại so với năng lượng khả dụng tối đa. 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 các biện pháp xử lý khác nhau được BMS và VCU thực hiện theo các mức lỗi khác nhau, chẳng hạn như cảnh báo, giới hạn nguồn hoặc ngắt kết nối 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.Các chức năng phần mềm cốt lõi của BMS
tôiChức năng đo lường
(1) Đo lường thông tin cơ bản: giám sát điện áp pin, tín hiệu dòng điện và nhiệt độ của cụm 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, là cơ sở của tất cả các phép tính cấp cao nhất 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 hệ thống quản lý pin kiểm tra khả năng cách điện.
(3) Phát hiện liên động điện áp cao (HVIL): dùng 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.
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 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.
tôiCác chức năng khác
(1) Điều khiển rơle: bao gồm chính +, chính-, rơle sạc +, rơle sạc -, rơle sạc trước
(2) Kiểm soát nhiệt độ
(3) Chức năng giao tiếp
(4) Chẩn đoán lỗi và báo động
(5) Hoạt động chịu lỗi
2.Kiến trúc phần mềm BMS
tôiQuản lý điện áp cao và thấp
Khi bật nguồn bình thường, BMS được VCU đánh thức thông qua đường dây cứng hoặc tín hiệu CAN 12V. Sau khi BMS hoàn tất tự kiểm tra và vào chế độ chờ, VCU sẽ gửi lệnh điện áp cao và BMS sẽ điều khiển đóng rơle để hoàn tất 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, nó có thể được đánh thức bằng tín hiệu CP hoặc A+.
tôiQuản lý sạc
(1) Sạc chậm
Sạc chậm là sạc pin bằng dòng điện một chiều được chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều bằng bộ sạc trên bộ sạc (hoặc nguồn điện 220V). Thông số kỹ thuật của bộ sạc thường là 16A, 32A và 64A, và cũng có thể sạc thông qua nguồn điện gia dụng. BMS có thể được đánh thức bằng tín hiệu CC hoặc CP, nhưng phải đảm bảo rằng nó có thể ngủ bình thường sau khi sạc xong. Quy 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 đầu ra dòng điện một chiều của cọc sạc DC, có thể đạt tốc độ sạc 1C hoặc thậm chí cao hơn. Nói chung, có thể sạc 80% pin trong 45 phút. Có thể đánh thức bằng tín hiệu nguồn điện phụ A+ của cọc sạc.
tôiHàm ước lượng
(1) SOP (State of Power) chủ yếu lấy được công suất sạc và xả hiện tại của pin bằng cách tra cứu bảng thông qua nhiệt độ và SOC. VCU xác định cách toàn bộ xe được sử dụng dựa trên giá trị công suất được gửi.
(2) SOH (Tình trạng sức khỏe) chủ yếu biểu thị tình trạng sức khỏe hiện tại của pin, có giá trị từ 0-100%. Người ta thường cho rằng pin không thể sử dụng được sau khi pin xuống dưới 80%.
(3) SOC (State of Charge) 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 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 sạc đầy, hiệu chỉnh cuối sạc, hiệu chỉnh dung lượng ở các nhiệt độ khác nhau và SOH, v.v.).
(4) Thuật toán SOE (State of Energy) 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 trong trạng thái hiện tại so với năng lượng khả dụng tối đa. 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 các biện pháp xử lý khác nhau được BMS và VCU thực hiện theo các mức lỗi khác nhau, chẳng hạn như cảnh báo, giới hạn nguồn hoặc ngắt kết nối 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: 12-05-2023
