(1) Acquisition de données
Pour garantir la sécurité de la batterie, le système effectue une acquisition en temps réel de la tension aux bornes et de la température de chaque cellule, du courant de charge/décharge et de la tension totale de la batterie pendant les processus de charge et de décharge. Cela évite une surcharge ou une décharge excessive. Il s’agit de collecter des données sur la température des cellules et la température du circuit électrique. La température des cellules est généralement mesurée à l'aide de thermistances NTC de type filaire, tandis que les bornes de puissance utilisent généralement des résistances NTC à montage en surface.
Pour garantir la sécurité de la batterie, le système effectue une acquisition en temps réel de la tension aux bornes et de la température de chaque cellule, du courant de charge/décharge et de la tension totale de la batterie pendant les processus de charge et de décharge. Cela évite une surcharge ou une décharge excessive. Il s’agit de collecter des données sur la température des cellules et la température du circuit électrique. La température des cellules est généralement mesurée à l'aide de thermistances NTC de type filaire, tandis que les bornes de puissance utilisent généralement des résistances NTC à montage en surface.
(2) Estimation de l'algorithme SOX
Cela inclut SOC, SOE et SOP. L'estimation précise de l'état de charge (SOC) (la capacité restante de la batterie) garantit que le SOC reste dans une plage raisonnable. Cela évite les dommages dus à une surcharge ou une décharge excessive et permet de prédire en temps réel l'énergie restante ou l'état de charge.
Cela inclut SOC, SOE et SOP. L'estimation précise de l'état de charge (SOC) (la capacité restante de la batterie) garantit que le SOC reste dans une plage raisonnable. Cela évite les dommages dus à une surcharge ou une décharge excessive et permet de prédire en temps réel l'énergie restante ou l'état de charge.
- Méthodes d’estimation du COS :
- Traditionnel : méthode d'intégration ampère-heure, méthode de tension en circuit ouvert (OCV).
- Basé sur des modèles : filtrage de Kalman, algorithmes de filtrage de particules.
- Réseaux de neurones : algorithmes de réseaux de neurones.
- Algorithme d'état de puissance (SOP) : détermine la puissance de charge/décharge maximale continue et instantanée en consultant des tableaux basés sur le SOC et la température de la batterie. La vitesse de dépolarisation de la cellule dicte la fréquence de consommation maximale d'énergie. Lorsque la vitesse d'accumulation des ions Li sur la surface du film SEI dépasse la vitesse d'absorption de l'anode, des chutes de tension se produisent, rendant impossible le maintien d'une puissance maximale. Par conséquent, le défi du calcul du SOP réside dans la transition entre la puissance de crête et la puissance continue.
- Algorithme d'état de santé (SOH) : détermine deux valeurs SOC précises sur la base de la courbe OCV-SOC, calcule la charge ou la décharge accumulée (intégration ampère-heure) entre ces deux points SOC pour dériver la capacité de la batterie, puis calcule le SOH.
(3) Diagnostics de sécurité
- Protection contre les surintensités : comprend une protection contre les surintensités de charge et de décharge. Généralement, deux niveaux de protection sont mis en œuvre pour la sécurité fonctionnelle : le niveau 1 est basé sur le logiciel et le niveau 2 est basé sur le matériel.
- Protection contre les surtensions : se produit pendant la charge, divisée en protection contre les surtensions de niveau 1 et de niveau 2.
- Protection contre les sous-tensions : se produit pendant la décharge, divisée en protection contre les sous-tensions de niveau 1 et de niveau 2.
- Protection de la température : comprend une protection contre les hautes températures (charge/décharge) et une protection contre les basses températures (charge/décharge).
- Protection contre les courts-circuits : comprend le courant de protection contre les courts-circuits et le temps de protection contre les courts-circuits.
(4) Gestion de l'énergie
Les systèmes de stockage d’énergie par batterie sont généralement constitués de centaines, voire de milliers de cellules, chacune ayant des capacités et des résistances internes légèrement différentes. À mesure que la durée de fonctionnement augmente, ces différences augmentent à mesure que chaque cellule se dégrade à un rythme différent. Si les tensions des cellules sont déséquilibrées, la batterie atteindra rapidement un état inutilisable. L'équilibrage de la batterie (charge d'égalisation) est utilisé pour amener toutes les cellules du pack à un état uniforme et cohérent.
Les systèmes de stockage d’énergie par batterie sont généralement constitués de centaines, voire de milliers de cellules, chacune ayant des capacités et des résistances internes légèrement différentes. À mesure que la durée de fonctionnement augmente, ces différences augmentent à mesure que chaque cellule se dégrade à un rythme différent. Si les tensions des cellules sont déséquilibrées, la batterie atteindra rapidement un état inutilisable. L'équilibrage de la batterie (charge d'égalisation) est utilisé pour amener toutes les cellules du pack à un état uniforme et cohérent.
(5) Gestion des informations
Les BMS sont classés en cartes de protection purement matérielles et en cartes combinant logiciel et matériel.
Les BMS sont classés en cartes de protection purement matérielles et en cartes combinant logiciel et matériel.
- BMS matériel pur : fonctionne avec un ensemble fixe de paramètres de protection, offrant une protection et une récupération basées sur les états de tension, de courant et de température acquis sans intervention du MCU.
- Logiciel + Matériel : Le MCU permet l'acquisition d'informations en temps réel et interagit en externe via des protocoles de communication comme CAN ou RS485, en téléchargeant des données en temps réel depuis la carte de protection BMS.