4. Funções principais do software do BMS
l Função de medição
(1) Medição de informações básicas: monitoramento da tensão da bateria, sinal de corrente e temperatura do conjunto de baterias. A função mais básica do sistema de gerenciamento de baterias é medir a tensão, a corrente e a temperatura das células da bateria, o que é a base de todos os cálculos de alto nível e da lógica de controle do sistema de gerenciamento de baterias.
(2) Detecção de resistência de isolamento: Todo o sistema de baterias e o sistema de alta tensão precisam ser testados quanto ao isolamento pelo sistema de gerenciamento de baterias.
(3) Detecção de intertravamento de alta tensão (HVIL): usada para confirmar a integridade de todo o sistema de alta tensão. Quando a integridade do circuito do sistema de alta tensão é danificada, as medidas de segurança são ativadas.
lFunção de estimativa
(1) Estimativa de SOC e SOH: a parte central e mais difícil
(2) Balanceamento: ajuste o desequilíbrio SOC x capacidade entre monômeros por meio de um circuito de balanceamento.
(3) Limitação de potência da bateria: a potência de entrada e saída da bateria são limitadas em diferentes temperaturas de SOC.
lOutras funções
(1) Controle de relé: incluindo principal +, principal -, relé de carga +, relé de carga -, relé de pré-carga
(2) Controle térmico
(3) Função de comunicação
(4) Diagnóstico de falhas e alarme
(5) Operação tolerante a falhas
5.Funções principais do software do BMS
lFunção de medição
(1) Medição de informações básicas: monitoramento da tensão da bateria, sinal de corrente e temperatura do conjunto de baterias. A função mais básica do sistema de gerenciamento de baterias é medir a tensão, a corrente e a temperatura das células da bateria, o que é a base de todos os cálculos de alto nível e da lógica de controle do sistema de gerenciamento de baterias.
(2) Detecção de resistência de isolamento: Todo o sistema de baterias e o sistema de alta tensão precisam ser testados quanto ao isolamento pelo sistema de gerenciamento de baterias.
(3) Detecção de intertravamento de alta tensão (HVIL): usada para confirmar a integridade de todo o sistema de alta tensão. Quando a integridade do circuito do sistema de alta tensão é danificada, as medidas de segurança são ativadas.
lFunção de estimativa
(1) Estimativa de SOC e SOH: a parte central e mais difícil
(2) Balanceamento: ajuste o desequilíbrio SOC x capacidade entre monômeros por meio de um circuito de balanceamento.
(3) Limitação de potência da bateria: a potência de entrada e saída da bateria são limitadas em diferentes temperaturas de SOC.
lOutras funções
(1) Controle de relé: incluindo principal +, principal -, relé de carga +, relé de carga -, relé de pré-carga
(2) Controle térmico
(3) Função de comunicação
(4) Diagnóstico de falhas e alarme
(5) Operação tolerante a falhas
6.Arquitetura de software BMS
lGerenciamento de alta e baixa tensão
Quando normalmente ligado, o BMS é ativado pelo VCU através de um sinal de 12V na linha fixa ou na porta CAN. Após o BMS concluir a autoverificação e entrar em modo de espera, o VCU envia um comando de alta tensão e o BMS controla o fechamento do relé para completar a conexão de alta tensão. Quando desligado, o VCU envia um comando de baixa tensão e então desconecta a alimentação de 12V para ativação. Quando a pistola é inserida para carregamento com o sistema desligado, ele pode ser ativado pelo sinal CP ou A+.
lGestão de carregamento
(1) Carregamento lento
O carregamento lento consiste em carregar a bateria com corrente contínua convertida de corrente alternada pelo carregador integrado da estação de carregamento (ou fonte de alimentação de 220V). As especificações das estações de carregamento são geralmente de 16A, 32A e 64A, e também podem ser carregadas através de uma tomada doméstica. O BMS pode ser ativado pelo sinal CC ou CP, mas deve-se garantir que ele entre em modo de repouso normalmente após a conclusão do carregamento. O processo de carregamento CA é relativamente simples e pode ser desenvolvido de acordo com as normas nacionais específicas.
(2) Carregamento rápido
O carregamento rápido consiste em carregar a bateria com corrente contínua (CC) através de um carregador de corrente contínua, podendo atingir taxas de carregamento de 1C ou até superiores. Geralmente, 80% da bateria pode ser carregada em 45 minutos. O carregamento pode ser ativado pelo sinal A+ da fonte de alimentação auxiliar do carregador.
lFunção de estimativa
(1) O SOP (Estado de Energia) obtém principalmente a energia disponível para carga e descarga da bateria consultando tabelas de temperatura e SOC. A VCU determina como todo o veículo é usado com base no valor de energia enviado.
(2) SOH (Estado de Saúde) caracteriza principalmente o estado de saúde atual da bateria, com um valor entre 0-100%. Geralmente considera-se que a bateria não pode ser usada após cair abaixo de 80%.
(3) SOC (Estado de Carga) pertence ao algoritmo de controle principal do BMS, que caracteriza o estado atual da capacidade restante. É baseado principalmente no método integral de ampere-hora e no algoritmo EKF (filtro de Kalman estendido), combinado com estratégias de correção (como correção de tensão de circuito aberto, correção de carga completa, correção de fim de carga, correção de capacidade sob diferentes temperaturas e SOH, etc.).
(4) O algoritmo SOE (Estado de Energia) não é amplamente desenvolvido pelos fabricantes nacionais ou utiliza algoritmos relativamente simples para obter a relação entre a energia restante no estado atual e a energia máxima disponível. Esta função é usada principalmente para estimar a autonomia restante.
lDiagnóstico de falhas
Os diferentes níveis de falha são definidos de acordo com o desempenho da bateria, e o BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria) e a VCU (Unidade de Controle de Voltagem) tomam medidas distintas em cada nível de falha, como avisos, limitação de potência ou desconexão direta da alta tensão. As falhas incluem falhas de aquisição e racionalização de dados, falhas elétricas (sensores e atuadores), falhas de comunicação e falhas no estado da bateria, entre outras.
1.Funções principais do software do BMS
lFunção de medição
(1) Medição de informações básicas: monitoramento da tensão da bateria, sinal de corrente e temperatura do conjunto de baterias. A função mais básica do sistema de gerenciamento de baterias é medir a tensão, a corrente e a temperatura das células da bateria, o que é a base de todos os cálculos de alto nível e da lógica de controle do sistema de gerenciamento de baterias.
(2) Detecção de resistência de isolamento: Todo o sistema de baterias e o sistema de alta tensão precisam ser testados quanto ao isolamento pelo sistema de gerenciamento de baterias.
(3) Detecção de intertravamento de alta tensão (HVIL): usada para confirmar a integridade de todo o sistema de alta tensão. Quando a integridade do circuito do sistema de alta tensão é danificada, as medidas de segurança são ativadas.
lFunção de estimativa
(1) Estimativa de SOC e SOH: a parte central e mais difícil
(2) Balanceamento: ajuste o desequilíbrio SOC x capacidade entre monômeros por meio de um circuito de balanceamento.
(3) Limitação de potência da bateria: a potência de entrada e saída da bateria são limitadas em diferentes temperaturas de SOC.
lOutras funções
(1) Controle de relé: incluindo principal +, principal -, relé de carga +, relé de carga -, relé de pré-carga
(2) Controle térmico
(3) Função de comunicação
(4) Diagnóstico de falhas e alarme
(5) Operação tolerante a falhas
2.Arquitetura de software BMS
lGerenciamento de alta e baixa tensão
Quando normalmente ligado, o BMS é ativado pelo VCU através de um sinal de 12V na linha fixa ou na porta CAN. Após o BMS concluir a autoverificação e entrar em modo de espera, o VCU envia um comando de alta tensão e o BMS controla o fechamento do relé para completar a conexão de alta tensão. Quando desligado, o VCU envia um comando de baixa tensão e então desconecta a alimentação de 12V para ativação. Quando a pistola é inserida para carregamento com o sistema desligado, ele pode ser ativado pelo sinal CP ou A+.
lGestão de carregamento
(1) Carregamento lento
O carregamento lento consiste em carregar a bateria com corrente contínua convertida de corrente alternada pelo carregador integrado da estação de carregamento (ou fonte de alimentação de 220V). As especificações das estações de carregamento são geralmente de 16A, 32A e 64A, e também podem ser carregadas através de uma tomada doméstica. O BMS pode ser ativado pelo sinal CC ou CP, mas deve-se garantir que ele entre em modo de repouso normalmente após a conclusão do carregamento. O processo de carregamento CA é relativamente simples e pode ser desenvolvido de acordo com as normas nacionais específicas.
(2) Carregamento rápido
O carregamento rápido consiste em carregar a bateria com corrente contínua (CC) através de um carregador de corrente contínua, podendo atingir taxas de carregamento de 1C ou até superiores. Geralmente, 80% da bateria pode ser carregada em 45 minutos. O carregamento pode ser ativado pelo sinal A+ da fonte de alimentação auxiliar do carregador.
lFunção de estimativa
(1) O SOP (Estado de Energia) obtém principalmente a energia disponível para carga e descarga da bateria consultando tabelas de temperatura e SOC. A VCU determina como todo o veículo é usado com base no valor de energia enviado.
(2) SOH (Estado de Saúde) caracteriza principalmente o estado de saúde atual da bateria, com um valor entre 0-100%. Geralmente considera-se que a bateria não pode ser usada após cair abaixo de 80%.
(3) SOC (Estado de Carga) pertence ao algoritmo de controle principal do BMS, que caracteriza o estado atual da capacidade restante. É baseado principalmente no método integral de ampere-hora e no algoritmo EKF (filtro de Kalman estendido), combinado com estratégias de correção (como correção de tensão de circuito aberto, correção de carga completa, correção de fim de carga, correção de capacidade sob diferentes temperaturas e SOH, etc.).
(4) O algoritmo SOE (Estado de Energia) não é amplamente desenvolvido pelos fabricantes nacionais ou utiliza algoritmos relativamente simples para obter a relação entre a energia restante no estado atual e a energia máxima disponível. Esta função é usada principalmente para estimar a autonomia restante.
lDiagnóstico de falhas
Os diferentes níveis de falha são definidos de acordo com o desempenho da bateria, e o BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria) e a VCU (Unidade de Controle de Voltagem) tomam medidas distintas em cada nível de falha, como avisos, limitação de potência ou desconexão direta da alta tensão. As falhas incluem falhas de aquisição e racionalização de dados, falhas elétricas (sensores e atuadores), falhas de comunicação e falhas no estado da bateria, entre outras.
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Data da publicação: 12 de maio de 2023
