(1) الحصول على البيانات
لضمان سلامة البطارية، يقوم النظام بالحصول في الوقت الفعلي على الجهد الطرفي ودرجة الحرارة لكل خلية، وتيار الشحن/التفريغ، وإجمالي جهد حزمة البطارية أثناء عمليات الشحن والتفريغ. وهذا يمنع الشحن الزائد أو الإفراط في التفريغ. أنه ينطوي على جمع البيانات عن درجة حرارة الخلية ودرجة حرارة دائرة الطاقة. يتم قياس درجة حرارة الخلية عادةً باستخدام الثرمستورات NTC من النوع السلكي، بينما تستخدم أطراف الطاقة بشكل عام مقاومات NTC مثبتة على السطح.
لضمان سلامة البطارية، يقوم النظام بالحصول في الوقت الفعلي على الجهد الطرفي ودرجة الحرارة لكل خلية، وتيار الشحن/التفريغ، وإجمالي جهد حزمة البطارية أثناء عمليات الشحن والتفريغ. وهذا يمنع الشحن الزائد أو الإفراط في التفريغ. أنه ينطوي على جمع البيانات عن درجة حرارة الخلية ودرجة حرارة دائرة الطاقة. يتم قياس درجة حرارة الخلية عادةً باستخدام الثرمستورات NTC من النوع السلكي، بينما تستخدم أطراف الطاقة بشكل عام مقاومات NTC مثبتة على السطح.
(2) تقدير خوارزمية SOX
يتضمن ذلك SOC وSOE وSOP. إن التقدير الدقيق لحالة الشحن (SOC) - سعة البطارية المتبقية - يضمن بقاء حالة الشحن (SOC) ضمن نطاق معقول. وهذا يمنع الضرر الناتج عن الشحن الزائد أو التفريغ الزائد ويسمح بالتنبؤ في الوقت الحقيقي بالطاقة المتبقية أو حالة الشحن.
يتضمن ذلك SOC وSOE وSOP. إن التقدير الدقيق لحالة الشحن (SOC) - سعة البطارية المتبقية - يضمن بقاء حالة الشحن (SOC) ضمن نطاق معقول. وهذا يمنع الضرر الناتج عن الشحن الزائد أو التفريغ الزائد ويسمح بالتنبؤ في الوقت الحقيقي بالطاقة المتبقية أو حالة الشحن.
- طرق تقدير شركة نفط الجنوب:
- التقليدية: طريقة تكامل أمبير ساعة، طريقة جهد الدائرة المفتوحة (OCV).
- على أساس النموذج: تصفية كالمان، خوارزميات تصفية الجسيمات.
- الشبكات العصبية: خوارزميات الشبكة العصبية.
- خوارزمية حالة الطاقة (SOP): تحدد الحد الأقصى لطاقة الشحن/التفريغ المستمرة واللحظية من خلال البحث عن الجداول بناءً على SOC للبطارية ودرجة الحرارة. تحدد سرعة إزالة الاستقطاب للخلية تكرار الاستخدام الأقصى للطاقة. عندما تتجاوز سرعة تراكم أيونات الليثيوم على سطح فيلم SEI سرعة امتصاص الأنود، يحدث انخفاض في الجهد، مما يجعل من المستحيل الحفاظ على أقصى قدر من الطاقة. لذلك، فإن التحدي في حساب SOP يكمن في الانتقال بين طاقة الذروة والقدرة المستمرة.
- خوارزمية الحالة الصحية (SOH): تحدد قيمتين دقيقتين لـ SOC استنادًا إلى منحنى OCV-SOC، وتحسب الشحن أو التفريغ المتراكم (تكامل أمبير ساعة) بين نقطتي SOC لاشتقاق سعة البطارية، ثم تحسب SOH لاحقًا.
(3) تشخيص السلامة
- حماية التيار الزائد: تشمل حماية الشحن والتفريغ من التيار الزائد. بشكل عام، يتم تنفيذ مستويين من الحماية للسلامة الوظيفية: المستوى 1 يعتمد على البرامج، والمستوى 2 يعتمد على الأجهزة.
- الحماية من الجهد الزائد: تحدث أثناء الشحن، وتنقسم إلى حماية من الجهد الزائد من المستوى 1 والمستوى 2.
- حماية الجهد المنخفض: تحدث أثناء التفريغ، وتنقسم إلى حماية من المستوى 1 والمستوى 2 من الجهد المنخفض.
- حماية درجة الحرارة: تشمل حماية من درجات الحرارة العالية (الشحن/التفريغ) وحماية من درجات الحرارة المنخفضة (الشحن/التفريغ).
- حماية ماس كهربائى: يشمل تيار حماية ماس كهربائى ووقت حماية ماس كهربائى.
(4) إدارة الطاقة
تتكون أنظمة تخزين طاقة البطارية عادةً من مئات أو حتى آلاف الخلايا، ولكل منها قدرات ومقاومات داخلية مختلفة قليلاً. ومع زيادة وقت التشغيل، تنمو هذه الاختلافات حيث تتحلل كل خلية بمعدل مختلف. إذا كانت الفولتية الخلية غير متوازنة، فإن حزمة البطارية سوف تصل بسرعة إلى حالة من عدم قابلية الاستخدام. يتم استخدام موازنة البطارية (معادلة الشحن) لجعل جميع الخلايا الموجودة في العبوة في حالة موحدة ومتسقة.
تتكون أنظمة تخزين طاقة البطارية عادةً من مئات أو حتى آلاف الخلايا، ولكل منها قدرات ومقاومات داخلية مختلفة قليلاً. ومع زيادة وقت التشغيل، تنمو هذه الاختلافات حيث تتحلل كل خلية بمعدل مختلف. إذا كانت الفولتية الخلية غير متوازنة، فإن حزمة البطارية سوف تصل بسرعة إلى حالة من عدم قابلية الاستخدام. يتم استخدام موازنة البطارية (معادلة الشحن) لجعل جميع الخلايا الموجودة في العبوة في حالة موحدة ومتسقة.
(5) إدارة المعلومات
يتم تصنيف BMS إلى لوحات حماية قائمة على الأجهزة بحتة وتلك التي تجمع بين البرامج والأجهزة.
يتم تصنيف BMS إلى لوحات حماية قائمة على الأجهزة بحتة وتلك التي تجمع بين البرامج والأجهزة.
- Pure Hardware BMS: يعمل مع مجموعة ثابتة من معلمات الحماية، مما يوفر الحماية والاسترداد بناءً على حالات الجهد والتيار ودرجة الحرارة المكتسبة دون تدخل MCU.
- البرامج + الأجهزة: تتيح وحدة MCU الحصول على المعلومات في الوقت الفعلي وتتفاعل خارجيًا عبر بروتوكولات الاتصال مثل CAN أو RS485، وتحميل البيانات في الوقت الفعلي من لوحة حماية BMS.