4. ฟังก์ชันซอฟต์แวร์หลักของ BMS
l ฟังก์ชันการวัด
(1) การวัดข้อมูลพื้นฐาน: การตรวจสอบแรงดันแบตเตอรี่ สัญญาณกระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิของชุดแบตเตอรี่ ฟังก์ชันพื้นฐานที่สุดของระบบการจัดการแบตเตอรี่คือการวัดแรงดัน กระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิของเซลล์แบตเตอรี่ ซึ่งเป็นพื้นฐานของการคำนวณระดับสูงสุดและตรรกะการควบคุมทั้งหมดของระบบการจัดการแบตเตอรี่
(2) การตรวจจับความต้านทานฉนวน: ระบบแบตเตอรี่ทั้งหมดและระบบแรงดันไฟฟ้าสูงจะต้องได้รับการทดสอบฉนวนโดยระบบการจัดการแบตเตอรี่
(3) การตรวจจับอินเตอร์ล็อกแรงดันสูง (HVIL): ใช้เพื่อยืนยันความสมบูรณ์ของระบบแรงดันสูงทั้งหมด เมื่อความสมบูรณ์ของวงจรระบบไฟฟ้าแรงสูงเสียหาย มาตรการความปลอดภัยจะเริ่มทำงาน
ล.ฟังก์ชันการประมาณค่า
(1) การประมาณค่า SOC และ SOH: ส่วนสำคัญและยากที่สุด
(2) การปรับสมดุล: ปรับความไม่สมดุลของความจุ SOC x ระหว่างโมโนเมอร์ผ่านวงจรปรับสมดุล
(3) ข้อจำกัดพลังงานแบตเตอรี่: พลังงานอินพุตและเอาต์พุตของแบตเตอรี่จะถูกจำกัดที่อุณหภูมิ SOC ที่แตกต่างกัน
ล.ฟังก์ชั่นอื่นๆ
(1) การควบคุมรีเลย์: รวมถึงรีเลย์หลัก +, รีเลย์หลัก, รีเลย์ชาร์จ +, รีเลย์ชาร์จ -, รีเลย์ก่อนชาร์จ
(2) การควบคุมอุณหภูมิ
(3) ฟังก์ชั่นการสื่อสาร
(4) การวินิจฉัยข้อผิดพลาดและการแจ้งเตือน
(5) การทำงานที่ทนทานต่อความผิดพลาด
5.ฟังก์ชันซอฟต์แวร์หลักของ BMS
ล.ฟังก์ชันการวัด
(1) การวัดข้อมูลพื้นฐาน: การตรวจสอบแรงดันแบตเตอรี่ สัญญาณกระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิของชุดแบตเตอรี่ ฟังก์ชันพื้นฐานที่สุดของระบบการจัดการแบตเตอรี่คือการวัดแรงดัน กระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิของเซลล์แบตเตอรี่ ซึ่งเป็นพื้นฐานของการคำนวณระดับสูงสุดและตรรกะการควบคุมทั้งหมดของระบบการจัดการแบตเตอรี่
(2) การตรวจจับความต้านทานฉนวน: ระบบแบตเตอรี่ทั้งหมดและระบบแรงดันไฟฟ้าสูงจะต้องได้รับการทดสอบฉนวนโดยระบบการจัดการแบตเตอรี่
(3) การตรวจจับอินเตอร์ล็อกแรงดันสูง (HVIL): ใช้เพื่อยืนยันความสมบูรณ์ของระบบแรงดันสูงทั้งหมด เมื่อความสมบูรณ์ของวงจรระบบไฟฟ้าแรงสูงเสียหาย มาตรการความปลอดภัยจะเริ่มทำงาน
ล.ฟังก์ชันการประมาณค่า
(1) การประมาณค่า SOC และ SOH: ส่วนสำคัญและยากที่สุด
(2) การปรับสมดุล: ปรับความไม่สมดุลของความจุ SOC x ระหว่างโมโนเมอร์ผ่านวงจรปรับสมดุล
(3) ข้อจำกัดพลังงานแบตเตอรี่: พลังงานอินพุตและเอาต์พุตของแบตเตอรี่จะถูกจำกัดที่อุณหภูมิ SOC ที่แตกต่างกัน
ล.ฟังก์ชั่นอื่นๆ
(1) การควบคุมรีเลย์: รวมถึงรีเลย์หลัก +, รีเลย์หลัก, รีเลย์ชาร์จ +, รีเลย์ชาร์จ -, รีเลย์ก่อนชาร์จ
(2) การควบคุมอุณหภูมิ
(3) ฟังก์ชั่นการสื่อสาร
(4) การวินิจฉัยข้อผิดพลาดและการแจ้งเตือน
(5) การทำงานที่ทนทานต่อความผิดพลาด
6.สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ BMS
ล.การจัดการแรงดันไฟฟ้าสูงและต่ำ
เมื่อเปิดเครื่องตามปกติ BMS จะถูกปลุกโดย VCU ผ่านสายฮาร์ดไลน์หรือสัญญาณ CAN 12V หลังจาก BMS ตรวจสอบตัวเองเสร็จสิ้นและเข้าสู่โหมดสแตนด์บาย VCU จะส่งคำสั่งแรงดันไฟฟ้าสูง และ BMS จะควบคุมการปิดรีเลย์เพื่อเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าสูงให้เสร็จสมบูรณ์ เมื่อปิดเครื่อง VCU จะส่งคำสั่งแรงดันไฟฟ้าต่ำ จากนั้นจึงตัดการเชื่อมต่อ 12V wake-up เมื่อปืนถูกเสียบเพื่อชาร์จในสถานะปิดเครื่อง สามารถปลุกได้โดยสัญญาณ CP หรือ A+
ล.การจัดการการชาร์จ
(1) การชาร์จช้า
การชาร์จแบตเตอรี่แบบช้า (Slow Charging) คือการชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสตรงที่แปลงจากกระแสสลับโดยเครื่องชาร์จในตัวของแท่นชาร์จ (หรือแหล่งจ่ายไฟ 220V) สเปคของแท่นชาร์จโดยทั่วไปคือ 16A, 32A และ 64A และสามารถชาร์จผ่านแหล่งจ่ายไฟฟ้าภายในบ้านได้ BMS สามารถถูกปลุกโดยสัญญาณ CC หรือ CP แต่ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถเข้าสู่โหมดพักเครื่องได้ตามปกติหลังจากการชาร์จเสร็จสิ้น กระบวนการชาร์จ AC นั้นค่อนข้างง่าย และสามารถพัฒนาได้ตามมาตรฐานระดับชาติโดยละเอียด
(2) ชาร์จเร็ว
การชาร์จเร็วคือการชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสตรงผ่านแท่นชาร์จ DC ซึ่งสามารถชาร์จได้ 1C หรือสูงกว่า โดยทั่วไปสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ 80% ภายใน 45 นาที และสามารถเปิดใช้งานได้ด้วยสัญญาณ A+ จากแท่นชาร์จ
ล.ฟังก์ชันการประมาณค่า
(1) SOP (สถานะพลังงาน) ทำหน้าที่หลักในการรับพลังงานที่ใช้ชาร์จและคายประจุของแบตเตอรี่ในปัจจุบัน โดยดูจากตารางอุณหภูมิและ SOC VCU จะกำหนดวิธีการใช้งานรถยนต์ทั้งคันโดยอิงจากค่าพลังงานที่ส่งไป
(2) SOH (State of Health) แสดงถึงสถานะสุขภาพของแบตเตอรี่ในปัจจุบัน โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 0-100% โดยทั่วไปถือว่าแบตเตอรี่ไม่สามารถใช้งานได้เมื่อแบตเตอรี่มีสถานะต่ำกว่า 80%
(3) SOC (สถานะการชาร์จ) เป็นส่วนหนึ่งของอัลกอริทึมควบคุมหลักของ BMS ซึ่งแสดงสถานะความจุที่เหลืออยู่ในปัจจุบัน โดยส่วนใหญ่ใช้วิธีการอินทิกรัลแอมแปร์-ชั่วโมงและอัลกอริทึม EKF (ตัวกรองคาลมานแบบขยาย) ร่วมกับกลยุทธ์การแก้ไข (เช่น การแก้ไขแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด การแก้ไขประจุเต็ม การแก้ไขเมื่อสิ้นสุดการชาร์จ การแก้ไขความจุภายใต้อุณหภูมิและ SOH ที่แตกต่างกัน เป็นต้น)
(4) อัลกอริทึม SOE (สถานะพลังงาน) ยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางโดยผู้ผลิตภายในประเทศ หรือใช้อัลกอริทึมที่ค่อนข้างง่ายเพื่อหาอัตราส่วนของพลังงานที่เหลืออยู่ในสถานะปัจจุบันต่อพลังงานสูงสุดที่มีอยู่ ฟังก์ชันนี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อประมาณระยะเดินทางที่เหลืออยู่
ล.การวินิจฉัยข้อผิดพลาด
ระดับความผิดพลาดที่แตกต่างกันจะถูกจำแนกตามประสิทธิภาพการทำงานของแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน และ BMS และ VCU จะใช้มาตรการประมวลผลที่แตกต่างกันภายใต้ระดับความผิดพลาดที่แตกต่างกัน เช่น คำเตือน การจำกัดพลังงาน หรือการตัดการเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าสูงโดยตรง ความผิดพลาดเหล่านี้รวมถึงความผิดพลาดในการรวบรวมข้อมูลและเหตุผล ความผิดพลาดทางไฟฟ้า (เซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์) ความผิดพลาดในการสื่อสาร และความผิดพลาดเกี่ยวกับสถานะแบตเตอรี่ เป็นต้น
1.ฟังก์ชันซอฟต์แวร์หลักของ BMS
ล.ฟังก์ชันการวัด
(1) การวัดข้อมูลพื้นฐาน: การตรวจสอบแรงดันแบตเตอรี่ สัญญาณกระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิของชุดแบตเตอรี่ ฟังก์ชันพื้นฐานที่สุดของระบบการจัดการแบตเตอรี่คือการวัดแรงดัน กระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิของเซลล์แบตเตอรี่ ซึ่งเป็นพื้นฐานของการคำนวณระดับสูงสุดและตรรกะการควบคุมทั้งหมดของระบบการจัดการแบตเตอรี่
(2) การตรวจจับความต้านทานฉนวน: ระบบแบตเตอรี่ทั้งหมดและระบบแรงดันไฟฟ้าสูงจะต้องได้รับการทดสอบฉนวนโดยระบบการจัดการแบตเตอรี่
(3) การตรวจจับอินเตอร์ล็อกแรงดันสูง (HVIL): ใช้เพื่อยืนยันความสมบูรณ์ของระบบแรงดันสูงทั้งหมด เมื่อความสมบูรณ์ของวงจรระบบไฟฟ้าแรงสูงเสียหาย มาตรการความปลอดภัยจะเริ่มทำงาน
ล.ฟังก์ชันการประมาณค่า
(1) การประมาณค่า SOC และ SOH: ส่วนสำคัญและยากที่สุด
(2) การปรับสมดุล: ปรับความไม่สมดุลของความจุ SOC x ระหว่างโมโนเมอร์ผ่านวงจรปรับสมดุล
(3) ข้อจำกัดพลังงานแบตเตอรี่: พลังงานอินพุตและเอาต์พุตของแบตเตอรี่จะถูกจำกัดที่อุณหภูมิ SOC ที่แตกต่างกัน
ล.ฟังก์ชั่นอื่นๆ
(1) การควบคุมรีเลย์: รวมถึงรีเลย์หลัก +, รีเลย์หลัก, รีเลย์ชาร์จ +, รีเลย์ชาร์จ -, รีเลย์ก่อนชาร์จ
(2) การควบคุมอุณหภูมิ
(3) ฟังก์ชั่นการสื่อสาร
(4) การวินิจฉัยข้อผิดพลาดและการแจ้งเตือน
(5) การทำงานที่ทนทานต่อความผิดพลาด
2.สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ BMS
ล.การจัดการแรงดันไฟฟ้าสูงและต่ำ
เมื่อเปิดเครื่องตามปกติ BMS จะถูกปลุกโดย VCU ผ่านสายฮาร์ดไลน์หรือสัญญาณ CAN 12V หลังจาก BMS ตรวจสอบตัวเองเสร็จสิ้นและเข้าสู่โหมดสแตนด์บาย VCU จะส่งคำสั่งแรงดันไฟฟ้าสูง และ BMS จะควบคุมการปิดรีเลย์เพื่อเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าสูงให้เสร็จสมบูรณ์ เมื่อปิดเครื่อง VCU จะส่งคำสั่งแรงดันไฟฟ้าต่ำ จากนั้นจึงตัดการเชื่อมต่อ 12V wake-up เมื่อปืนถูกเสียบเพื่อชาร์จในสถานะปิดเครื่อง สามารถปลุกได้โดยสัญญาณ CP หรือ A+
ล.การจัดการการชาร์จ
(1) การชาร์จช้า
การชาร์จแบตเตอรี่แบบช้า (Slow Charging) คือการชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสตรงที่แปลงจากกระแสสลับโดยเครื่องชาร์จในตัวของแท่นชาร์จ (หรือแหล่งจ่ายไฟ 220V) สเปคของแท่นชาร์จโดยทั่วไปคือ 16A, 32A และ 64A และสามารถชาร์จผ่านแหล่งจ่ายไฟฟ้าภายในบ้านได้ BMS สามารถถูกปลุกโดยสัญญาณ CC หรือ CP แต่ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถเข้าสู่โหมดพักเครื่องได้ตามปกติหลังจากการชาร์จเสร็จสิ้น กระบวนการชาร์จ AC นั้นค่อนข้างง่าย และสามารถพัฒนาได้ตามมาตรฐานระดับชาติโดยละเอียด
(2) ชาร์จเร็ว
การชาร์จเร็วคือการชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสตรงผ่านแท่นชาร์จ DC ซึ่งสามารถชาร์จได้ 1C หรือสูงกว่า โดยทั่วไปสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ 80% ภายใน 45 นาที และสามารถเปิดใช้งานได้ด้วยสัญญาณ A+ จากแท่นชาร์จ
ล.ฟังก์ชันการประมาณค่า
(1) SOP (สถานะพลังงาน) ทำหน้าที่หลักในการรับพลังงานที่ใช้ชาร์จและคายประจุของแบตเตอรี่ในปัจจุบัน โดยดูจากตารางอุณหภูมิและ SOC VCU จะกำหนดวิธีการใช้งานรถยนต์ทั้งคันโดยอิงจากค่าพลังงานที่ส่งไป
(2) SOH (State of Health) แสดงถึงสถานะสุขภาพของแบตเตอรี่ในปัจจุบัน โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 0-100% โดยทั่วไปถือว่าแบตเตอรี่ไม่สามารถใช้งานได้เมื่อแบตเตอรี่มีสถานะต่ำกว่า 80%
(3) SOC (สถานะการชาร์จ) เป็นส่วนหนึ่งของอัลกอริทึมควบคุมหลักของ BMS ซึ่งแสดงสถานะความจุที่เหลืออยู่ในปัจจุบัน โดยส่วนใหญ่ใช้วิธีการอินทิกรัลแอมแปร์-ชั่วโมงและอัลกอริทึม EKF (ตัวกรองคาลมานแบบขยาย) ร่วมกับกลยุทธ์การแก้ไข (เช่น การแก้ไขแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด การแก้ไขประจุเต็ม การแก้ไขเมื่อสิ้นสุดการชาร์จ การแก้ไขความจุภายใต้อุณหภูมิและ SOH ที่แตกต่างกัน เป็นต้น)
(4) อัลกอริทึม SOE (สถานะพลังงาน) ยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางโดยผู้ผลิตภายในประเทศ หรือใช้อัลกอริทึมที่ค่อนข้างง่ายเพื่อหาอัตราส่วนของพลังงานที่เหลืออยู่ในสถานะปัจจุบันต่อพลังงานสูงสุดที่มีอยู่ ฟังก์ชันนี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อประมาณระยะเดินทางที่เหลืออยู่
ล.การวินิจฉัยข้อผิดพลาด
ระดับความผิดพลาดที่แตกต่างกันจะถูกจำแนกตามประสิทธิภาพการทำงานของแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน และ BMS และ VCU จะใช้มาตรการประมวลผลที่แตกต่างกันภายใต้ระดับความผิดพลาดที่แตกต่างกัน เช่น คำเตือน การจำกัดพลังงาน หรือการตัดการเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าสูงโดยตรง ความผิดพลาดเหล่านี้รวมถึงความผิดพลาดในการรวบรวมข้อมูลและเหตุผล ความผิดพลาดทางไฟฟ้า (เซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์) ความผิดพลาดในการสื่อสาร และความผิดพลาดเกี่ยวกับสถานะแบตเตอรี่ เป็นต้น
ติดต่อเรา:
yanjing@1vtruck.com +(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com +(86)13060058315
liyan@1vtruck.com +(86)18200390258
เวลาโพสต์: 12 พฤษภาคม 2566
