Het batterijbeheersysteem (BMS) regelt de bedrijfsstatus van de batterij via een eindige toestandsmachine, reageert op externe opdrachten en detecteert verschillende interne omstandigheden van het batterijsysteem. Hieronder volgen enkele veelvoorkomende bedrijfsmodi en hun kenmerken:
1. Energiezuinige (slaap)modus
In deze modus wordt de batterij losgekoppeld van de belasting door de schakelaar te openen en is de batterijstroom nul. Het systeem heeft tot doel het energieverbruik van hoogspanningsbatterijpakketten te minimaliseren en stroombronnen te controleren. Door de ontkoppeling van het accusysteem is het niet nodig om de accuspanning en -temperatuur te monitoren. Alle bewakingscircuits en IC's bevinden zich in een toestand met hoge impedantie, de communicatiebus is inactief, de microprocessor is uitgeschakeld en zoveel mogelijk circuits zijn uitgeschakeld.
Toepassingsscenario's:
Bij het uitschakelen van de contactschakelaar van een elektrisch voertuig.
Functie:
Ontwaak regelmatig uit de slaapmodus om de batterijstatus te schatten en het saldo te controleren.
In de hardware is een real-time klok of timercircuit vereist, dat de "wekker"-functie ondersteunt, ingesteld via I2C- of SPI-bus.
2. Inactieve (stand-by) status
In deze modus is de accu nog steeds losgekoppeld van de belasting, maar is het bewakingscircuit effectief. De accuspanning en -temperatuur worden gemeten en er zijn foutdetectie-algoritmen en algoritmen voor het schatten van de laadtoestand actief. Deze toestand maakt het mogelijk de toestand van de accucellen en het gehele systeem te verifiëren terwijl het accusysteem is losgekoppeld, waardoor opladen en ontladen wordt voorkomen.
Toepassingsscenario's:
Zorg ervoor dat het systeem veilig is voordat u de contactor sluit tijdens het opstarten en afsluiten van het systeem.
Functie:
Communicatiebusactiviteit omvat het uitwisselen van informatie tussen batterijen, belastingen en andere apparaten op het netwerk.
In deze status kan unitbalancering worden uitgevoerd.
3. Voorlaad- of softstartmodus
In deze modus mogen andere apparaten op de hoogspanningsbus verwachten dat de busspanning stijgt tot de accuspanning, maar mogen ze geen stroom van de bus verbruiken om fouten bij het voorladen te voorkomen. De sluitingssequentie van de contactor wordt geactiveerd door een extern commando dat op de batterij is aangesloten.
Toepassingsscenario's:
Zorg er bij het starten van een elektrisch voertuig voor dat de hoogspanningsbusspanning gestaag stijgt.
Functie:
Deze toestand eindigt wanneer de sluitprocedure van de contactor met succes is voltooid of wanneer tijdens de poging een fout wordt gedetecteerd.
4. Onlinestatus
In deze modus is de accu verbonden met de belasting of het laadapparaat. Veel toepassingen, zoals netopslag en hybride voertuigen, gebruiken hetzelfde apparaatnetwerk om batterijen op te laden en te ontladen, dus er is geen onderscheid tussen laad- en ontlaadmodi. Andere systemen met afzonderlijke belastingen en opladers kunnen verschillende modi gebruiken om elk apparaat aan te sluiten.
Toepassingsscenario's:
De laad- en ontlaadstatus van batterij-elektrische voertuigen.
Functie:
Er kan zich een foutstatus voordoen waarbij het systeem kan worden opgevraagd voor foutcodes en uitgevoerde diagnostische routines, maar het systeem kan de contactor niet sluiten totdat een duidelijk commando is uitgevoerd om de foutstatus te verlaten.
5. Foutstatus
In deze modus blijft de batterij vanwege problemen met het batterijsysteem inactief als de contactor open is, maar reageert deze niet op bepaalde commando's.
Toepassingsscenario's:
Wanneer het accusysteem niet goed functioneert.
Functie:
Het systeem kan worden opgevraagd voor foutcodes en uitgevoerde diagnostische routines.
Het systeem kan de contactor pas sluiten als er een duidelijk commando is uitgevoerd om de foutstatus te verlaten.
Zaken die aandacht behoeven:
Vermijd eindeloze cycli tussen onjuiste toestanden en pogingen om de batterij aan te sluiten.
Als bepaalde batterijstoringen automatisch worden verholpen, waardoor een poging wordt ondernomen om terug te keren naar de onlinestatus, kan deze situatie zich voordoen.
Epiloog
De bedrijfsmodus van het batterijbeheersysteem omvat verschillende situaties, van een laag stroomverbruik tot de online status, waardoor het batterijsysteem onder verschillende omstandigheden veilig en betrouwbaar kan werken. Door redelijk statusbeheer en foutdetectie kan de levensduur van de batterij effectief worden verlengd en kunnen de algehele prestaties en betrouwbaarheid van het systeem worden verbeterd.