(1) Perolehan Data
Untuk memastikan keamanan baterai, sistem melakukan akuisisi tegangan terminal dan suhu setiap sel, arus pengisian/pengosongan, dan total tegangan paket baterai secara real-time selama proses pengisian dan pengosongan. Hal ini mencegah pengisian daya yang berlebihan atau pengosongan yang berlebihan. Ini melibatkan pengumpulan data tentang suhu sel dan suhu sirkuit daya. Suhu sel biasanya diukur menggunakan termistor NTC tipe kawat, sedangkan terminal daya umumnya menggunakan resistor NTC yang dipasang di permukaan.
Untuk memastikan keamanan baterai, sistem melakukan akuisisi tegangan terminal dan suhu setiap sel, arus pengisian/pengosongan, dan total tegangan paket baterai secara real-time selama proses pengisian dan pengosongan. Hal ini mencegah pengisian daya yang berlebihan atau pengosongan yang berlebihan. Ini melibatkan pengumpulan data tentang suhu sel dan suhu sirkuit daya. Suhu sel biasanya diukur menggunakan termistor NTC tipe kawat, sedangkan terminal daya umumnya menggunakan resistor NTC yang dipasang di permukaan.
(2) Estimasi Algoritma SOX
Ini termasuk SOC, BUMN, dan SOP. Memperkirakan secara akurat Status Pengisian Daya (SOC)—kapasitas baterai yang tersisa—memastikan SOC tetap berada dalam kisaran yang wajar. Hal ini mencegah kerusakan akibat pengisian daya yang berlebihan atau pengosongan yang berlebihan dan memungkinkan prediksi sisa energi atau status pengisian daya secara real-time.
Ini termasuk SOC, BUMN, dan SOP. Memperkirakan secara akurat Status Pengisian Daya (SOC)—kapasitas baterai yang tersisa—memastikan SOC tetap berada dalam kisaran yang wajar. Hal ini mencegah kerusakan akibat pengisian daya yang berlebihan atau pengosongan yang berlebihan dan memungkinkan prediksi sisa energi atau status pengisian daya secara real-time.
- Metode Estimasi SOC:
- Tradisional: Metode integrasi Ampere-jam, metode Tegangan Sirkuit Terbuka (OCV).
- Berbasis model: Pemfilteran Kalman, Algoritma pemfilteran partikel.
- Jaringan Neural: Algoritma jaringan saraf.
- Algoritma Status Daya (SOP): Menentukan daya pengisian/pengosongan maksimum yang berkelanjutan dan seketika dengan mencari tabel berdasarkan SOC dan suhu baterai. Kecepatan depolarisasi sel menentukan frekuensi penggunaan daya maksimum. Ketika kecepatan akumulasi ion Li-ion pada permukaan film SEI melebihi kecepatan penyerapan anoda, terjadi penurunan tegangan, sehingga tidak mungkin mempertahankan daya maksimum. Oleh karena itu, tantangan dalam penghitungan SOP terletak pada peralihan antara daya puncak dan daya kontinu.
- Algoritma Status Kesehatan (SOH): Menentukan dua nilai SOC yang akurat berdasarkan kurva OCV-SOC, menghitung akumulasi pengisian atau pengosongan (integrasi Ampere-jam) antara dua titik SOC ini untuk mendapatkan kapasitas baterai, dan kemudian menghitung SOH.
(3) Diagnostik Keamanan
- Perlindungan Arus Berlebih: Termasuk perlindungan arus lebih pengisian dan pengosongan. Secara umum, dua tingkat perlindungan diterapkan untuk keamanan fungsional: Tingkat 1 berbasis perangkat lunak, dan Tingkat 2 berbasis perangkat keras.
- Perlindungan Tegangan Lebih: Terjadi selama pengisian, dibagi menjadi perlindungan tegangan lebih Level 1 dan Level 2.
- Perlindungan Tegangan Rendah: Terjadi selama pemakaian, dibagi menjadi perlindungan tegangan rendah Level 1 dan Level 2.
- Perlindungan Suhu: Termasuk perlindungan suhu tinggi (pengisian/pengosongan) dan perlindungan suhu rendah (pengisian/pengosongan).
- Perlindungan Sirkuit Pendek: Termasuk arus perlindungan sirkuit pendek dan waktu perlindungan sirkuit pendek.
(4) Manajemen Energi
Sistem penyimpanan energi baterai biasanya terdiri dari ratusan atau bahkan ribuan sel, masing-masing dengan kapasitas dan resistansi internal yang sedikit berbeda. Seiring bertambahnya waktu pengoperasian, perbedaan-perbedaan ini bertambah seiring dengan degradasi setiap sel pada tingkat yang berbeda. Jika voltase sel tidak seimbang, baterai akan dengan cepat mencapai kondisi tidak dapat digunakan. Penyeimbangan baterai (pengisian pemerataan) digunakan untuk membawa semua sel dalam kemasan ke keadaan seragam dan konsisten.
Sistem penyimpanan energi baterai biasanya terdiri dari ratusan atau bahkan ribuan sel, masing-masing dengan kapasitas dan resistansi internal yang sedikit berbeda. Seiring bertambahnya waktu pengoperasian, perbedaan-perbedaan ini bertambah seiring dengan degradasi setiap sel pada tingkat yang berbeda. Jika voltase sel tidak seimbang, baterai akan dengan cepat mencapai kondisi tidak dapat digunakan. Penyeimbangan baterai (pengisian pemerataan) digunakan untuk membawa semua sel dalam kemasan ke keadaan seragam dan konsisten.
(5) Manajemen Informasi
BMS dikategorikan ke dalam papan perlindungan murni berbasis perangkat keras dan yang menggabungkan perangkat lunak dengan perangkat keras.
BMS dikategorikan ke dalam papan perlindungan murni berbasis perangkat keras dan yang menggabungkan perangkat lunak dengan perangkat keras.
- BMS Perangkat Keras Murni: Beroperasi dengan serangkaian parameter perlindungan tetap, memberikan perlindungan dan pemulihan berdasarkan status tegangan, arus, dan suhu yang diperoleh tanpa intervensi MCU.
- Perangkat Lunak + Perangkat Keras: MCU memungkinkan perolehan informasi waktu nyata dan berinteraksi secara eksternal melalui protokol komunikasi seperti CAN atau RS485, mengunggah data waktu nyata dari papan perlindungan BMS.