(1) Pemerolehan Data
Untuk memastikan keselamatan bateri, sistem melakukan pemerolehan masa nyata voltan terminal dan suhu setiap sel, arus cas/nyahcas dan jumlah voltan pek bateri semasa proses pengecasan dan nyahcas. Ini menghalang pengecasan berlebihan atau lebihan nyahcas. Ia melibatkan pengumpulan data mengenai suhu sel dan suhu litar kuasa. Suhu sel biasanya diukur menggunakan termistor NTC jenis wayar, manakala terminal kuasa biasanya menggunakan perintang NTC lekap permukaan.
Untuk memastikan keselamatan bateri, sistem melakukan pemerolehan masa nyata voltan terminal dan suhu setiap sel, arus cas/nyahcas dan jumlah voltan pek bateri semasa proses pengecasan dan nyahcas. Ini menghalang pengecasan berlebihan atau lebihan nyahcas. Ia melibatkan pengumpulan data mengenai suhu sel dan suhu litar kuasa. Suhu sel biasanya diukur menggunakan termistor NTC jenis wayar, manakala terminal kuasa biasanya menggunakan perintang NTC lekap permukaan.
(2) Anggaran Algoritma SOX
Ini termasuk SOC, SOE dan SOP. Menganggarkan Keadaan Caj (SOC) dengan tepat—baki kapasiti bateri—memastikan SOC kekal dalam julat yang munasabah. Ini menghalang kerosakan daripada pengecasan berlebihan atau lebihan nyahcas dan membolehkan ramalan masa nyata baki tenaga atau keadaan pengecasan.
Ini termasuk SOC, SOE dan SOP. Menganggarkan Keadaan Caj (SOC) dengan tepat—baki kapasiti bateri—memastikan SOC kekal dalam julat yang munasabah. Ini menghalang kerosakan daripada pengecasan berlebihan atau lebihan nyahcas dan membolehkan ramalan masa nyata baki tenaga atau keadaan pengecasan.
- Kaedah Anggaran SOC:
- Tradisional: Kaedah penyepaduan jam ampere, kaedah Voltan Litar Terbuka (OCV).
- Berasaskan model: Penapisan Kalman, Algoritma penapisan zarah.
- Rangkaian Neural: Algoritma rangkaian saraf.
- Algoritma Keadaan Kuasa (SOP): Menentukan kuasa cas/nyahcas berterusan dan serta-merta maksimum dengan mencari jadual berdasarkan SOC dan suhu bateri. Kelajuan penyahkutuban sel menentukan kekerapan penggunaan kuasa maksimum. Apabila kelajuan pengumpulan Li-ion pada permukaan filem SEI melebihi kelajuan penyerapan anod, penurunan voltan berlaku, menjadikannya mustahil untuk mengekalkan kuasa maksimum. Oleh itu, cabaran dalam pengiraan SOP terletak pada peralihan antara kuasa puncak dan kuasa berterusan.
- Algoritma Keadaan Kesihatan (SOH): Menentukan dua nilai SOC yang tepat berdasarkan keluk OCV-SOC, mengira cas atau nyahcas terkumpul (penyepaduan Ampere-jam) antara dua titik SOC ini untuk memperoleh kapasiti bateri, dan seterusnya mengira SOH.
(3) Diagnostik Keselamatan
- Perlindungan Arus Lebih: Termasuk pengecasan dan pelepasan perlindungan arus lebih. Secara amnya, dua tahap perlindungan dilaksanakan untuk keselamatan berfungsi: Tahap 1 adalah berasaskan perisian dan Tahap 2 adalah berasaskan perkakasan.
- Perlindungan voltan lampau: Berlaku semasa pengecasan, dibahagikan kepada perlindungan voltan lampau Tahap 1 dan Tahap 2.
- Perlindungan Undervoltage: Berlaku semasa nyahcas, dibahagikan kepada perlindungan undervoltage Tahap 1 dan Tahap 2.
- Perlindungan Suhu: Termasuk perlindungan suhu tinggi (mengecas/menyahcas) dan perlindungan suhu rendah (mengecas/menyahcas).
- Perlindungan litar pintas: Termasuk perlindungan litar pintas semasa dan masa perlindungan litar pintas.
(4) Pengurusan Tenaga
Sistem storan tenaga bateri biasanya terdiri daripada ratusan atau bahkan ribuan sel, setiap satu dengan kapasiti dan rintangan dalaman yang berbeza sedikit. Apabila masa operasi meningkat, perbezaan ini berkembang apabila setiap sel merosot pada kadar yang berbeza. Jika voltan sel tidak seimbang, pek bateri akan cepat mencapai keadaan tidak boleh digunakan. Pengimbangan bateri (pengecasan penyamaan) digunakan untuk membawa semua sel dalam pek ke keadaan seragam dan konsisten.
Sistem storan tenaga bateri biasanya terdiri daripada ratusan atau bahkan ribuan sel, setiap satu dengan kapasiti dan rintangan dalaman yang berbeza sedikit. Apabila masa operasi meningkat, perbezaan ini berkembang apabila setiap sel merosot pada kadar yang berbeza. Jika voltan sel tidak seimbang, pek bateri akan cepat mencapai keadaan tidak boleh digunakan. Pengimbangan bateri (pengecasan penyamaan) digunakan untuk membawa semua sel dalam pek ke keadaan seragam dan konsisten.
(5) Pengurusan Maklumat
BMS dikategorikan kepada papan perlindungan berasaskan perkakasan semata-mata dan yang menggabungkan perisian dengan perkakasan.
BMS dikategorikan kepada papan perlindungan berasaskan perkakasan semata-mata dan yang menggabungkan perisian dengan perkakasan.
- BMS Perkakasan Tulen: Beroperasi dengan set tetap parameter perlindungan, memberikan perlindungan dan pemulihan berdasarkan keadaan voltan, arus dan suhu yang diperoleh tanpa campur tangan MCU.
- Perisian + Perkakasan: MCU mendayakan pemerolehan maklumat masa nyata dan berinteraksi secara luaran melalui protokol komunikasi seperti CAN atau RS485, memuat naik data masa nyata daripada papan perlindungan BMS.