Mae BMS craidd (System Rheoli Batri) y pecyn batri yn rhan hanfodol o'r pecyn batri cerbydau ynni newydd, sy'n gyfrifol am fonitro, rheoli ac amddiffyn gweithrediad diogel y pecyn batri. Mae'r canlynol yn ddadansoddiad manwl o BMS:
1 Diffiniad a Swyddogaeth BMS
Mae BMS yn system ficrobrosesydd sy'n integreiddio swyddogaethau lluosog, wedi'u cynllunio'n benodol i reoli a gwneud y gorau o berfformiad pecynnau batri. Mae ei brif swyddogaethau yn cynnwys:
Monitro amser real:Casgliad amser real o baramedrau allweddol megis foltedd, cerrynt, tymheredd, ac ati o'r pecyn batri i sicrhau bod y pecyn batri yn gweithredu yn ei gyflwr gorau posibl.
Rheolaeth gytbwys:Trwy ddefnyddio technegau cydbwyso gweithredol neu oddefol, cynhelir cysondeb pob uned yn y pecyn batri i atal diraddio perfformiad a achosir gan wahaniaethau mewn gallu batri.
Swyddogaeth amddiffyn:Mae ganddo swyddogaethau amddiffyn lluosog fel gorwefru, gor-ollwng, gorlif, a gor-dymheredd, a gall gymryd mesurau amserol pan ganfyddir sefyllfaoedd annormal i atal difrod batri neu ddamweiniau diogelwch.
Cofnodi data a chyfathrebu:Cofnodi data hanesyddol gweithrediad batri, a chyfnewid data â systemau eraill trwy ryngwynebau cyfathrebu i gyflawni monitro a rheoli o bell.
Ymestyn bywyd batri:Trwy reoli batri yn fanwl gywir, lleihau gor-wefru a gor-ollwng y batri yn effeithiol, ac ymestyn ei oes gwasanaeth.
Gwella diogelwch:Gall mecanweithiau amddiffyn lluosog atal sefyllfaoedd peryglus megis gorboethi a chylchedau byr mewn batris, gan sicrhau diogelwch defnyddwyr ac offer.
2 pensaernïaeth system BMS
Nod dyluniad pensaernïaeth system BMS pecyn batri yw sicrhau gweithrediad diogel ac effeithlon y pecyn batri ac ymestyn ei oes gwasanaeth. Fel arfer gellir rhannu pensaernïaeth system BMS yn ddwy ran: pensaernïaeth caledwedd a phensaernïaeth meddalwedd. Mae'r canlynol yn ddadansoddiad manwl:
1. pensaernïaeth caledwedd
Rhennir pensaernïaeth caledwedd BMS yn bennaf yn ddau fath: wedi'i ganoli a'i ddosbarthu:
① Pensaernïaeth ganolog:
Nodweddion:Canolbwyntiwch yr holl gydrannau trydanol ar un bwrdd, gyda dyluniad cylched syml a chost isel.
Manteision:Strwythur cryno, dibynadwyedd uchel.
Anfanteision:Mae'r harnais gwifrau ar gyfer samplu celloedd sengl yn gymharol hir, mae'r gostyngiad foltedd samplu yn amrywio, mae dyluniad harnais gwifrau samplu yn gymhleth, mae nifer y sianeli samplu yn gyfyngedig, ac mae'n addas ar gyfer pecynnau batri llai.
② Pensaernïaeth ddosbarthedig:
Cyfansoddiad:Yn cynnwys mamfwrdd (BCU, Uned Rheoli Batri) a bwrdd caethweision (BMU, Uned Rheoli Batri). Wedi'i osod y tu mewn i'r modiwl o'r bwrdd, a ddefnyddir i ganfod rheolaeth foltedd, cerrynt a chydbwysedd unigol; Mae lleoliad gosod y famfwrdd yn gymharol hyblyg, a ddefnyddir ar gyfer rheoli ras gyfnewid, amcangyfrif cyflwr gwefr (SOC), ac amddiffyn rhag anafiadau trydanol.
Manteision:Mae gan yr harnais samplu bellter unffurf, dibynadwyedd uwch, ac mae'n cefnogi dyluniad systemau batri mwy, megis systemau storio ynni lefel MW.
Anfanteision:Cost uchel, sy'n gofyn am sglodion ychwanegol i anfon gwybodaeth o bob modiwl i famfwrdd BMS.
2. Pensaernïaeth meddalwedd
Mae pensaernïaeth meddalwedd BMS fel arfer yn cynnwys meddalwedd sylfaenol a meddalwedd haen cymhwysiad:
① Meddalwedd lefel waelod:
Yn cydymffurfio â safonau AUTOSAR, mae datblygiad modiwlaidd yn hawdd i'w ehangu a'i borthladd, gan wella effeithlonrwydd datblygu.
Yn gyfrifol am ryngweithio'n uniongyrchol â chaledwedd, gan gynnwys caffael data, prosesu, a chynhyrchu signalau rheoli.
② Meddalwedd haen cais:
Modiwlau swyddogaethol:gan gynnwys amddiffyn batri, amddiffyn anafiadau trydanol, rheoli diagnosis namau, rheolaeth thermol, rheoli ras gyfnewid, rheoli bwrdd caethweision, rheoli cydbwysedd, amcangyfrif SOC, a modiwlau rheoli cyfathrebu.
Defnyddir algorithmau rheoli fel rheolaeth PID a hidlo Kalman i gyflawni rheolaeth fanwl gywir ac optimeiddio yn ystod prosesau gwefru a rhyddhau batri.
Rheoli cyfathrebu:Rheoli'r cyfathrebu rhwng BMS a systemau eraill (megis unedau rheoli cerbydau, systemau arddangos gwybodaeth ar y bwrdd, ac ati), a gyflawnir fel arfer trwy fws CAN, Ethernet, neu gyfathrebu diwifr.
3. Cydrannau a swyddogaethau allweddol
Mae'r system BMS hefyd yn cynnwys rhai cydrannau a swyddogaethau allweddol i sicrhau ei weithrediad effeithiol:
Pen Blaen Analog (AFE):gyfrifol am brosesu signalau analog (fel foltedd, cerrynt, a thymheredd) a'u trosi'n ffurf sy'n addas ar gyfer prosesu digidol.
Uned Microreolydd (MCU):Fel uned gyfrifiadurol a rheoli graidd BMS, mae'n gyfrifol am brosesu data, monitro statws batri, gweithredu algorithm rheoli, diagnosis bai, rheoli cyfathrebu a swyddogaethau eraill.
Modiwl balans:a ddefnyddir i gyflawni cydbwysedd ynni yn y pecyn batri, gan sicrhau bod foltedd a chyflwr tâl yr holl gelloedd batri mor gyson â phosibl, ac ymestyn bywyd gwasanaeth y pecyn batri.
Uned Rheoli Foltedd Uchel (HVU):Yn gyfrifol am reoli cylchedau foltedd uchel y pecyn batri, gan gynnwys monitro inswleiddio, canfod cerrynt, rheoli cyswllt, ac ati.
Uned Dangosydd Statws Batri (BTU):Yn darparu arddangosfa weledol o statws batri i ddefnyddwyr, megis lefel y batri sy'n weddill, statws codi tâl, ac ati.
3 Egwyddor weithredol BMS
Mae BMS yn rheoli pecynnau batri trwy'r dulliau canlynol:
Rheoleiddio foltedd:Trwy ddefnyddio technoleg foltedd cytbwys, megis sefydlu cylchedau bach annibynnol neu ddefnyddio trawsnewidyddion DC/DC, i sicrhau bod foltedd pob cell yn aros yn gytbwys.
Rheoleiddio tymheredd:Ar y cyd â systemau rheoli tymheredd megis systemau oeri hylif ac oeri aer gorfodol, rheolir oeri gwahanol rannau o'r batri i gynnal tymheredd pob rhan o fewn yr ystod tymheredd gweithredu mwyaf addas.
4 Pwysigrwydd BMS mewn pecynnau batri
Mae BMS yn chwarae rhan hanfodol mewn pecynnau batri, hyd yn oed yn cyfrif am gyfran sylweddol (tua 30%) o gyfanswm cost y pecyn batri. Dyma "ymennydd" y pecyn batri, sy'n sicrhau gweithrediad diogel ac effeithlon y pecyn batri trwy fonitro a rheoli amser real, yn ymestyn oes gwasanaeth y batri, ac yn gwella perfformiad cyffredinol cerbydau ynni newydd.
5 Enghreifftiau cais
Gan gymryd Tesla Model S fel enghraifft, mae ei BMS wedi'i ymgorffori yn y pecyn batri wedi'i becynnu, gan gynnal cydbwysedd a pherfformiad y pecyn batri cyfan trwy fonitro a rheoli statws pob cell mewn amser real. Mae technoleg BMS uwch Tesla yn un o'r ffactorau allweddol sy'n ei osod ar wahân yn y farchnad.
I grynhoi, mae BMS, fel elfen graidd pecynnau batri, yn chwarae rhan anadferadwy ym maes cerbydau ynni newydd. Gyda datblygiad parhaus technoleg, bydd technoleg BMS hefyd yn parhau i wella ac arloesi, gan ddarparu cefnogaeth gref ar gyfer poblogeiddio a datblygu cerbydau ynni newydd.