Lithium batteripakke BMS software kontrolsystem

Softwaren bag BMS styrer alt. De fleste producenter betragter software som kerneteknologien, fordi den styrer hele BMS. Det meste hardware kan være baseret på hyldekomponenter, men software kræver individuelt design, der ikke kun inkluderer tusindvis af linjer programmeringskode, men koden kan involvere mange algoritmer. Kontrolsoftwaren bruger en række matematiske formler og beregningsmetoder til at forstå de forskellige tilstande (SOx) for alle batterier på forskellige tidspunkter, såsom hvor meget energi og strøm der kan bruges i øjeblikket, hvad den aktuelle SOC er, hvor meget SOC er tilbage, og hvor meget SOC der er tilbage i batteriet. Hvor lang er den forventede levetid? Denne algoritme er normalt baseret på en meget kompleks model og er baseret på et bestemt system og struktur af celler. I de fleste tilfælde studerer BMS-designere kørende celler i et kontrolleret laboratoriemiljø for at forstå, hvordan cellerne fungerer under forskellige forhold, og derefter oversætte dette til kode. Efter en række iterative trin er det muligt for softwaredesigneren endelig at designe en passende algoritme til nøjagtigt at forudsige battericellens ydeevne under de fleste forhold. At designe et BMS er så komplekst, at et BMS, der er egnet til en bestemt kemisk type battericelle, ikke kan bruges. Det er ikke muligt at anvende andre cellekemier af forskellige typer. For eksempel er den generelle arbejdsspænding for NMC-batterier 3,7V, mens arbejdsspændingen for LFP-batterier er 33V, og arbejdsspændingen for LTO-induktorer er 2,2V. Derfor skal alle algoritmer kende den højeste og laveste spænding, som batteriet kan fungere ved. Nu har nogle BMS-producenter udviklet en række forskellige software til at betjene deres egen hardware til at tilpasse sig forskellige typer batteriapplikationer.

BMS er kernekontrolenheden i batteripakken.

En celle er elektronisk forbundet, eller en gruppe celler er forbundet med slavekredsløbskort for at danne en helhed. Der har tidligere været mange undersøgelser, der har evalueret disse to systemer, og de har ikke vist, at aktive balanceringssystemer har langsigtede fordele. Med andre ord, hvad angår det nuværende tekniske niveau, er de to udligningsmetoder lige effektive med hensyn til funktionalitet. Relativt set er omkostningerne ved det aktive udligningssystem lidt højere. Andre funktioner i BMS Ud over udligningsfunktionen har BMS mange andre meget vigtige funktioner. For eksempel, selvom kapacitetsbalancering har en betydelig indflydelse på batteripakkens levetid, kan et energilagringssystem uden balanceringsfunktion stadig fungere. Overvågning af temperatur og spænding af celler og batteripakker er dog relateret til systemsikkerhed. Derfor er en af ​​BMS's kerneopgaver at sikre, at batterisystemet og cellerne fungerer i en sikker tilstand, herunder at overvåge batteripakkens strøm, spændingen og temperaturen på cellerne og batterierne. Overvågning af batteristrøm kan bestemme, hvor meget strøm der er tilgængeligt i systemet under opladning og afladning. Hvis battericellens ladespænding overstiger den maksimale spænding, eller afladningsspændingen er lavere end minimumsspændingen, vil det få battericellen til at svigte, fordi det er meget vigtigt for BMS at overvåge hver celle i seriebatteripakken ( hvis cellerne er forbundet parallelt, vil de fleste BMS-systemer behandle dem som for en enkelt celle). Disse data kan guide systemet, hvornår det skal starte opladningen, og hvornår det skal stoppe med at aflade. Detektering og styring af temperaturen i den elektriske tilstand er en anden vigtig funktion, fordi kontinuerligt arbejde under ekstreme forhold ikke kun vil forkorte batterikernens levetid, men også øge risikoen for termisk løb af batterikernen. BMS kan fortælle systemet, om det skal udføre vedligeholdelse på batteriet. Kernen opvarmes eller afkøles. En anden vigtig funktion af BMS er at kommunikere med eksterne systemer. Mange avancerede BMS kan modtage information fra køretøjet eller motorstyringen og sende feedback. For det første kan BMS sende kravet om at reducere eller stoppe batteriafladning og derefter sende batteristatusdata (såsom batterikortets kapacitet og energi) og til sidst konvertere disse data til kilometertal eller levetid for at give brugeren. Endelig, BMS Det bestemmer også, hvornår kontaktorer i systemet skal åbnes og lukkes, og styrer strømmen af ​​elektricitet fra batteriet til motoren eller fra ladesystemet til batteriet til opladning.