4. Funzioni software principali del BMS
l Funzione di misurazione
(1) Misurazione delle informazioni di base: monitoraggio della tensione della batteria, del segnale di corrente e della temperatura del pacco batteria. La funzione più basilare del sistema di gestione della batteria è misurare la tensione, la corrente e la temperatura delle celle della batteria, che costituiscono la base di tutti i calcoli di alto livello e della logica di controllo del sistema di gestione della batteria.
(2) Rilevamento della resistenza di isolamento: l'intero sistema della batteria e il sistema ad alta tensione devono essere testati per l'isolamento dal sistema di gestione della batteria.
(3) Rilevamento dell'interblocco ad alta tensione (HVIL): utilizzato per confermare l'integrità dell'intero sistema ad alta tensione. Quando l'integrità del circuito del sistema ad alta tensione viene danneggiata, vengono attivate le misure di sicurezza.
lFunzione di stima
(1) Stima di SOC e SOH: la parte centrale e più difficile
(2) Bilanciamento: regolare lo squilibrio di capacità SOC x tra i monomeri attraverso un circuito di bilanciamento.
(3) Limitazione della potenza della batteria: la potenza in ingresso e in uscita della batteria sono limitate a diverse temperature SOC.
lAltre funzioni
(1) Controllo relè: inclusi principale +, principale-, relè di carica +, relè di carica -, relè di precarica
(2) Controllo termico
(3) Funzione di comunicazione
(4) Diagnosi dei guasti e allarme
(5) Funzionamento tollerante ai guasti
5.Funzioni software principali del BMS
lFunzione di misurazione
(1) Misurazione delle informazioni di base: monitoraggio della tensione della batteria, del segnale di corrente e della temperatura del pacco batteria. La funzione più basilare del sistema di gestione della batteria è misurare la tensione, la corrente e la temperatura delle celle della batteria, che costituiscono la base di tutti i calcoli di alto livello e della logica di controllo del sistema di gestione della batteria.
(2) Rilevamento della resistenza di isolamento: l'intero sistema della batteria e il sistema ad alta tensione devono essere testati per l'isolamento dal sistema di gestione della batteria.
(3) Rilevamento dell'interblocco ad alta tensione (HVIL): utilizzato per confermare l'integrità dell'intero sistema ad alta tensione. Quando l'integrità del circuito del sistema ad alta tensione viene danneggiata, vengono attivate le misure di sicurezza.
lFunzione di stima
(1) Stima di SOC e SOH: la parte centrale e più difficile
(2) Bilanciamento: regolare lo squilibrio di capacità SOC x tra i monomeri attraverso un circuito di bilanciamento.
(3) Limitazione della potenza della batteria: la potenza in ingresso e in uscita della batteria sono limitate a diverse temperature SOC.
lAltre funzioni
(1) Controllo relè: inclusi principale +, principale-, relè di carica +, relè di carica -, relè di precarica
(2) Controllo termico
(3) Funzione di comunicazione
(4) Diagnosi dei guasti e allarme
(5) Funzionamento tollerante ai guasti
6.Architettura software BMS
lGestione dell'alta e bassa tensione
Quando normalmente è acceso, il BMS viene attivato dalla VCU tramite un segnale di linea o CAN a 12V. Dopo che il BMS ha completato l'autodiagnosi ed è entrato in modalità standby, la VCU invia un comando ad alta tensione e il BMS controlla la chiusura del relè per completare la connessione ad alta tensione. Quando è spento, la VCU invia un comando a bassa tensione e quindi disconnette l'attivazione a 12V. Quando la pistola viene inserita per la ricarica nello stato spento, può essere attivata dal segnale CP o A+.
lGestione della ricarica
(1) Ricarica lenta
La ricarica lenta consiste nel caricare la batteria con corrente continua convertita da corrente alternata tramite il caricabatterie integrato della colonnina di ricarica (o tramite un alimentatore a 220 V). Le specifiche delle colonnine di ricarica sono generalmente di 16 A, 32 A e 64 A, ed è possibile caricare anche tramite una normale presa di corrente domestica. Il BMS può essere attivato dal segnale CC o CP, ma è necessario assicurarsi che possa entrare in modalità di risparmio energetico al termine della ricarica. Il processo di ricarica in corrente alternata è relativamente semplice e può essere sviluppato in conformità con le normative nazionali specifiche.
(2) Ricarica rapida
La ricarica rapida consiste nel caricare la batteria con corrente continua tramite una colonnina di ricarica CC, raggiungendo una velocità di ricarica di 1C o anche superiore. Generalmente, l'80% della batteria può essere caricato in 45 minuti. La ricarica può essere attivata tramite il segnale A+ della colonnina di ricarica, una fonte di alimentazione ausiliaria.
lFunzione di stima
(1) Lo SOP (State of Power) ottiene principalmente la potenza di carica e scarica disponibile della batteria consultando le tabelle tramite temperatura e SOC. Il VCU determina come viene utilizzato l'intero veicolo in base al valore di potenza inviato.
(2) SOH (State of Health) caratterizza principalmente lo stato di salute attuale della batteria, con un valore compreso tra 0 e 100%. Generalmente si ritiene che la batteria non possa essere utilizzata quando scende al di sotto dell'80%.
(3) Lo SOC (State of Charge) appartiene all'algoritmo di controllo principale del BMS, che caratterizza lo stato attuale della capacità residua. Si basa principalmente sul metodo integrale ampere-ora e sull'algoritmo EKF (filtro di Kalman esteso), combinato con strategie di correzione (come la correzione della tensione a circuito aperto, la correzione della carica completa, la correzione di fine carica, la correzione della capacità a diverse temperature e SOH, ecc.).
(4) L'algoritmo SOE (State of Energy) non è ampiamente sviluppato dai produttori nazionali o utilizza algoritmi relativamente semplici per ottenere il rapporto tra l'energia rimanente nello stato attuale e l'energia massima disponibile. Questa funzione è utilizzata principalmente per stimare l'autonomia di crociera rimanente.
lDiagnosi dei guasti
A seconda delle diverse prestazioni della batteria, si distinguono diversi livelli di guasto, ai quali il BMS e il VCU corrispondono diverse misure di gestione, come avvisi, limitazione della potenza o disconnessione diretta dell'alta tensione. I guasti includono problemi di acquisizione e razionalità dei dati, guasti elettrici (sensori e attuatori), guasti di comunicazione e problemi relativi allo stato della batteria, ecc.
1.Funzioni software principali del BMS
lFunzione di misurazione
(1) Misurazione delle informazioni di base: monitoraggio della tensione della batteria, del segnale di corrente e della temperatura del pacco batteria. La funzione più basilare del sistema di gestione della batteria è misurare la tensione, la corrente e la temperatura delle celle della batteria, che costituiscono la base di tutti i calcoli di alto livello e della logica di controllo del sistema di gestione della batteria.
(2) Rilevamento della resistenza di isolamento: l'intero sistema della batteria e il sistema ad alta tensione devono essere testati per l'isolamento dal sistema di gestione della batteria.
(3) Rilevamento dell'interblocco ad alta tensione (HVIL): utilizzato per confermare l'integrità dell'intero sistema ad alta tensione. Quando l'integrità del circuito del sistema ad alta tensione viene danneggiata, vengono attivate le misure di sicurezza.
lFunzione di stima
(1) Stima di SOC e SOH: la parte centrale e più difficile
(2) Bilanciamento: regolare lo squilibrio di capacità SOC x tra i monomeri attraverso un circuito di bilanciamento.
(3) Limitazione della potenza della batteria: la potenza in ingresso e in uscita della batteria sono limitate a diverse temperature SOC.
lAltre funzioni
(1) Controllo relè: inclusi principale +, principale-, relè di carica +, relè di carica -, relè di precarica
(2) Controllo termico
(3) Funzione di comunicazione
(4) Diagnosi dei guasti e allarme
(5) Funzionamento tollerante ai guasti
2.Architettura software BMS
lGestione dell'alta e bassa tensione
Quando normalmente è acceso, il BMS viene attivato dalla VCU tramite un segnale di linea o CAN a 12V. Dopo che il BMS ha completato l'autodiagnosi ed è entrato in modalità standby, la VCU invia un comando ad alta tensione e il BMS controlla la chiusura del relè per completare la connessione ad alta tensione. Quando è spento, la VCU invia un comando a bassa tensione e quindi disconnette l'attivazione a 12V. Quando la pistola viene inserita per la ricarica nello stato spento, può essere attivata dal segnale CP o A+.
lGestione della ricarica
(1) Ricarica lenta
La ricarica lenta consiste nel caricare la batteria con corrente continua convertita da corrente alternata tramite il caricabatterie integrato della colonnina di ricarica (o tramite un alimentatore a 220 V). Le specifiche delle colonnine di ricarica sono generalmente di 16 A, 32 A e 64 A, ed è possibile caricare anche tramite una normale presa di corrente domestica. Il BMS può essere attivato dal segnale CC o CP, ma è necessario assicurarsi che possa entrare in modalità di risparmio energetico al termine della ricarica. Il processo di ricarica in corrente alternata è relativamente semplice e può essere sviluppato in conformità con le normative nazionali specifiche.
(2) Ricarica rapida
La ricarica rapida consiste nel caricare la batteria con corrente continua tramite una colonnina di ricarica CC, raggiungendo una velocità di ricarica di 1C o anche superiore. Generalmente, l'80% della batteria può essere caricato in 45 minuti. La ricarica può essere attivata tramite il segnale A+ della colonnina di ricarica, una fonte di alimentazione ausiliaria.
lFunzione di stima
(1) Lo SOP (State of Power) ottiene principalmente la potenza di carica e scarica disponibile della batteria consultando le tabelle tramite temperatura e SOC. Il VCU determina come viene utilizzato l'intero veicolo in base al valore di potenza inviato.
(2) SOH (State of Health) caratterizza principalmente lo stato di salute attuale della batteria, con un valore compreso tra 0 e 100%. Generalmente si ritiene che la batteria non possa essere utilizzata quando scende al di sotto dell'80%.
(3) Lo SOC (State of Charge) appartiene all'algoritmo di controllo principale del BMS, che caratterizza lo stato attuale della capacità residua. Si basa principalmente sul metodo integrale ampere-ora e sull'algoritmo EKF (filtro di Kalman esteso), combinato con strategie di correzione (come la correzione della tensione a circuito aperto, la correzione della carica completa, la correzione di fine carica, la correzione della capacità a diverse temperature e SOH, ecc.).
(4) L'algoritmo SOE (State of Energy) non è ampiamente sviluppato dai produttori nazionali o utilizza algoritmi relativamente semplici per ottenere il rapporto tra l'energia rimanente nello stato attuale e l'energia massima disponibile. Questa funzione è utilizzata principalmente per stimare l'autonomia di crociera rimanente.
lDiagnosi dei guasti
A seconda delle diverse prestazioni della batteria, si distinguono diversi livelli di guasto, ai quali il BMS e il VCU corrispondono diverse misure di gestione, come avvisi, limitazione della potenza o disconnessione diretta dell'alta tensione. I guasti includono problemi di acquisizione e razionalità dei dati, guasti elettrici (sensori e attuatori), guasti di comunicazione e problemi relativi allo stato della batteria, ecc.
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Data di pubblicazione: 12 maggio 2023
