Батарея белән идарә итү системасы
Батарея белән идарә итү системасы (BMS) - батарея пакетларын эффектив идарә итү өчен кулланыла торган җайланма. Электр машиналары өчен {{1} well кое эшләнгән BMS аппарат һәм программа тәэминаты йөртү диапазонын эффектив арттырырга, батарея пакетының гомерен озайтырга, эш чыгымнарын киметергә, һәм батарея пакетының куркынычсызлыгын һәм ышанычлылыгын тәэмин итә ала. Электр батареясы белән идарә итү системасы электр машиналарының алыштыргысыз төп компонентына әйләнде. Бу бүлектә электр батареясы белән идарә итү системасының составы, функцияләре, эш принциплары кертеләчәк.
Система архитектурасы
Типик батарея белән идарә итү системасы (BMS) җиһаз, беренче чиратта, Батарея белән идарә итү берәмлеге (BMU), күзәнәкләр белән идарә итү бүлеге (CMU), сенсорлар, чыбык җайланмалары һ.б.ны үз эченә ала. BMS контроллерлары арасындагы топологиягә нигезләнеп, BMSларны киң итеп ике төргә бүлеп була: интеграль һәм таратылган.
1. Интеграль БМ
2. БМС таратылды
Интеграль топологияләрдән аермалы буларак, таратылган архитектура BMS функциясен BMU тактасына һәм берничә кол CMUга бүлеп бирә. Модуль структурасы модуль җыюны гадиләштерә, үрнәк җайланмалар макетын оптимальләштерә, бердәм аралар белән көчәнеш төшү туры килмәвен җиңеләйтә. Кимчелекләргә кыйммәт бәяләр, катлаулырак аралашу һәм контроль дизайн керә. Бәйләнгән BMS тоташу ысулларының төрлелегенә нигезләнеп, аларны тагын өч төргә бүлеп була: йолдыз тоташуы (карагыз рәсем 8 - 2), автобус тоташуы, ромашка чылбыры.
(1) Йолдыз тоташуыЙолдызлы тоташуда, BMU тактасы үзәк урнашкан, һәм һәр CMU модуле турыдан-туры BMS тактасына тоташтырылган. Йолдыз тоташулары point {1} point ноктасын - ноктасын контрольдә тотуны җиңеләйтәләр, һәм бер CMU төененең эшләмәве системага зур йогынты ясамый. Ләкин, модульләр саны арта барган саен, йолдыз тоташуындагы элемтә линияләренең катлаулылыгы тиз арада арта, хезмәт күрсәтүне кыенлаштыра һәм масштаблылыгын чикли. BMS такталар портларының чикләнүләре аркасында, CMU модульләрен үзбилгеләндереп булмый, бу зур - масштаблы кушымталарда чагыштырмача сирәк.
(2) Автобус тоташуыАвтобус - нигезләнгән система архитектурасы, модульле дизайнны җиңеләйтә, рәсем 8 - 3. BMS гадәттә берничә контроль берәмлеккә бүленә: BMU, CMU, һәм Батарейкага кушылу тартмасы (BJB). BMU, CMU, һәм BJB CAN яки бүтән автобус челтәрләре аша тоташтырылган. BMU батарея белән идарә итүнең төп алгоритм функцияләрен башкара; CMU күзәнәк көчәнешен алу, тигезләү һәм температура үлчәвен башкара; BJB югары көчәнешле, ток һәм температураны алу, контактор йөртү һәм диагностика, батарея пакеты өчен изоляцияне ачыклый; изоляция электр изоляциясен тәэмин итә, кире агымның схема тактасын яндыруына комачаулый һәм комачаулык амплитудасын чикли.
Автобус - нигезләнгән архитектура тагын да сыгылучан элемтә элемтәләрен һәм көчле масштаблылыкны тәкъдим итә, җиһаз архитектурасы дизайнын бик гадиләштерә, модульлеккә ирешә, системаның кулланылышын һәм йөртүчәнлеген яхшырта. Аның төп җитешсезлеге - чагыштырмача югары бәя.
Дейзи - чылбыр - соңгы елларда барлыкка килгән чагыштырмача яңа ысул. Интерфейс тулы - дуплекс SPI сигналларын 1Мб / с га кадәр дифференциаль сигналга әйләндерә һәм борылган - пар кабель һәм гади, түбән - трансформатор аша җибәрә ала. Мәсәлән, Linear Technology-ның AFE җайланмалары (LTC6811) BMS формалаштыру өчен үзара бәйләнештә булырга мөмкин. Кечкенә, түбән - бәя трансформаторы мәгълүмат изоляторын алыштыра. Төп контроль микропроцессор ягында, кечкенә адаптер IC (LTC6820) төп контроллер интерфейсын тәкъдим итә. Бер юнәлешле ромашка - чылбыр челтәре гади булса да, теләсә нинди төеннең эшләмәве бөтен система элемтәсенә тәэсир итә ала. Шуңа күрә, 8 - 4 рәсемдә күрсәтелгәнчә, яхшыртылган боҗра ромашкасы, Тесла кебек эре яңа энергия машиналары җитештерүчеләренең BMS продуктларында эшләнде һәм кулланылды. CAN автобус тоташулары белән чагыштырганда, ромашка {{19} ain чылбыр бәясе түбәнрәк һәм зурлыгы кечерәк, ләкин аның масштаблылыгы начар, максималь төеннәр чикләнгән, һәм зур масштаблы энергия саклау системалары кебек катлаулы сценарийларда батарея белән идарә итү проблемаларын чишүдә кыенлыклар бар.
Төп функцияләр
Гадәттә, Батарея белән идарә итү системасының (BMS) төп функцияләре: мәгълүмат туплау, батарея торышын бәяләү, энергия белән идарә итү, куркынычсызлык белән идарә итү, җылылык белән идарә итү, тигезләштерү контроле, элемтә функцияләре, һәм кеше - машина интерфейсы. 8-5 нче рәсемнәрдә батарея белән идарә итү системасының функциональ блок схемасы күрсәтелгән.
Мәгълүматны алу - батарея белән идарә итү системасында (BMS) барлык алгоритмнарның һәм контрольләрнең нигезе. Шуңа күрә, сайлау дәрәҗәсе, төгәллек, һәм {{1} ter фильтр характеристикалары батарея системасы эшенә тәэсир итүче мөһим күрсәткечләр. Мәгълүматны алу ставкасы сценарий һәм функция белән билгеләнә. Мәсәлән, резерв электр белән тәэмин итү ярдәмендә, мәгълүмат алу ставкасы 10 секундта бер минутка, хәтта минутына кадәр түбән булырга мөмкин; тиз үзгәрә торган ток булган объектлар өчен (транспорт кебек), мәгълүматлар ким дигәндә 1 секундта бер тапкыр алынырга тиеш, кайбер куркынычсызлык - белән бәйле мәгълүматлар, ешлыкны сайлау өчен 100мм яки 10м.
2. Батарея дәүләт бәяләү
Батарея торышын бәяләү нигездә ике аспектны үз эченә ала:Түләү торышы (SOC)һәмСәламәтлек торышы (SOH). SOC батарея пакетының калган корылмасын характерлый һәм электр машинасының йөртү диапазонын бәяләү өчен нигез булып тора. SOH - батарейканың калган гомерен һәм башка сәламәтлек шартларын күрсәтү өчен кулланылган параметр.
Энергия белән идарә итү реаль - вакыт энергия чыгару һәм батарея кертү батарея һәм системаның үткәрү көченнән артмаска тиеш. Чынлыкта, батареяның корылма / агызу сыйфаты температура, SOC, SOH, башка факторлар белән тәэсир итә. Шул ук вакытта, система дәрәҗәсендә, кызу һәм электр челтәре кебек куркынычлардан сакланырга кирәк. Шуңа күрә, энергия белән идарә итү - глобаль контроль процесс, беренче чиратта, ток, көчәнеш, температура, SOC, SOH кертү рәвешендә.
4. Куркынычсызлык белән идарә итү
Батарейка көчәнешен, токны, температураны нормаль диапазоннан артмас өчен мониторинг. Заманча BMS (Батарейка белән идарә итү системасы) бөтен батарея пакетын күзәтеп кенә калмый, шулай ук артык зарядка, - агызу, һәм - температура кебек экстремаль күзәнәк шартларына чистартылган контроль тәэмин итә.
Эш температурасы артык югары булганда батарейканы суыту һәм батарейканы оптималь эш диапазонында тоту һәм эш вакытында аерым күзәнәкләр арасында температура балансын саклау өчен, тиешле эш температурасының түбән чигеннән төшкәндә җылыту. Highылылык белән идарә итү аеруча югары - электр агымы һәм югары - температура шартларында кулланылган батарейкалар өчен аеруча кирәк.
6. Баланс контроле
Батарейка эшләвенең туры килмәве гомуми батарея пакетының кимүенә һәм хәтта куркынычсызлык куркынычына китерергә мөмкин. Батарейка пакетындагы аерым күзәнәкләр арасында баланс схемалары урнаштырылган, һәрбер күзәнәкнең зарядлау һәм агызу шартлары мөмкин кадәр эзлекле булсын өчен, шулай итеп батарея пакетының гомуми эшчәнлеген яхшырта.
Батарейка белән идарә итү системасының (BMS) мөһим функциясе - батарея параметрлары һәм мәгълүматны бортта яки борттагы җайланмалар белән элемтәгә кертү, корылма / агызу контроле һәм транспорт белән идарә итү өчен мәгълүмат бирү. Кушымтага карап, мәгълүмат алмашу төрле элемтә интерфейсларын куллана ала, мәсәлән, аналог сигналлар, PWM сигналлары, CAN автобусы яки I2C серия интерфейслары.
8. Кеше - Машина интерфейсы (HMI)
HMI - кеше - машинаның үзара бәйләнеше өчен арадашчы интерфейс. Ул кешеләр һәм алар эшләгән машиналар арасында диалогны һәм үзара бәйләнешне эффектив куллану өчен тиешле кертү һәм чыгару җайланмаларын куллана. BMS-та HMI күрсәтү мәгълүматлары һәм контроль төймәләре һәм төймәләре, дизайн таләпләренә туры китереп конфигурацияләнгән.
