Battery Management System (BMS) is een technologie die speciaal is ontworpen om toezicht te houden op batterijpakketten, dit zijn componenten van batterijcellen die elektrisch zijn georganiseerd in een rij-kolommatrixconfiguratie om een doelbereik van spanning en stroom te bieden voor verwachte belastingsomstandigheden gedurende een bepaalde periode .
Het toezicht door BMS omvat doorgaans:
- Bewaking van de batterij
- Zorg voor batterijbescherming
- Schat de werkstatus van de batterij
- Continu optimaliseren van de batterijprestaties
- Rapporteer de operationele status aan externe apparaten
Hier wordt de term 'batterij' betekent het gehele accupakket; Bewakings- en besturingsfuncties worden echter specifiek toegepast op individuele batterijen of batterijpakketten, ook wel modules genoemd, binnen het gehele batterijpakketsamenstel. Herlaadbare lithium-ionbatterijen hebben de hoogste energiedichtheid en zijn de standaardkeuze voor veel consumentenbatterijpakketten, van laptops tot elektrische voertuigen. Hoewel ze goed presteren, kunnen ze behoorlijk meedogenloos zijn als ze buiten het doorgaans krappe, beveiligde werkgebied (SOA) worden gebruikt, met gevolgen die variëren van schadelijke batterijprestaties tot volledig gevaarlijke gevolgen. De functiebeschrijving van BMS is ongetwijfeld een uitdaging, omdat de algehele complexiteit en reikwijdte van het toezicht meerdere disciplines kunnen omvatten, zoals elektrisch, digitaal, besturing, thermisch en hydraulisch.
Hoe werkt het batterijbeheersysteem?
Er is geen vaste of unieke standaard die moet worden gehanteerd voor batterijbeheersystemen. De reikwijdte van het technisch ontwerp en de kenmerken van de implementatie houden meestal verband met het volgende:
- De kosten, complexiteit en grootte van batterijpakketten
- De toepassing van batterijen en eventuele veiligheids-, levensduur- en garantiekwesties
- Als er geen functionele veiligheidsmaatregelen zijn getroffen, zijn de kosten en boetes van cruciaal belang als gevolg van de certificeringsvereisten van verschillende overheidsregelgeving
BMS heeft veel ontwerpfuncties en het beheer van de batterijbescherming en het capaciteitsbeheer zijn twee basisfuncties. We zullen hier bespreken hoe deze twee functies werken. Er zijn twee belangrijke gebieden bij het beheer van de bescherming van accu's: elektrische beveiliging, wat betekent dat accu's niet mogen worden beschadigd wanneer ze buiten SOA worden gebruikt; Thermische beveiliging, waarbij sprake is van passieve en/of actieve temperatuurregeling om het batterijpakket in SOA te houden of te brengen.
Beveiliging elektrisch beheer: stroom
Het monitoren van de stroom van het accupakket en de spanning van de accu of module is een manier om elektrische bescherming te bereiken. De elektrische SOA van elke batterijcel wordt beperkt door stroom en spanning. Figuur 1 toont een typische SOA met lithium-ionbatterij, waarbij een goed ontworpen BMS het batterijpakket beschermt door te voorkomen dat het buiten de batterijspecificaties van de fabrikant werkt. In veel gevallen kan verdere reductie worden toegepast binnen de SOA-veiligheidszone om de levensduur van de batterij te verlengen.
Lithium-ionbatterijen hebben verschillende laadstroomlimieten en ontlaadstroomlimieten, en beide modi kunnen hogere piekstromen aan, ook al is de tijd kort. Batterijfabrikanten specificeren doorgaans maximale continue laad- en ontlaadstroomlimieten, evenals pieklaad- en ontlaadspanningslimieten. BMS dat stroombeveiliging biedt, zal zeker maximale continue stroom toepassen. Er kan echter al eerder rekening worden gehouden met plotselinge veranderingen in de belastingsomstandigheden; Bijvoorbeeld plotselinge acceleratie van elektrische voertuigen. BMS kan piekstroommonitoring combineren door de stroom te integreren en te beslissen de beschikbare stroom te verminderen of de groepsstroom na Δ-tijd volledig te onderbreken. Hierdoor is het gebouwbeheersysteem vrijwel onmiddellijk gevoelig voor extreme stroompieken, zoals kortsluitingssituaties die geen aandacht van de zekering van de bewoner trekken, maar kan het ook hoge piekbelastingen tolereren, zolang deze niet te lang buitensporig zijn.
Beveiliging elektrisch beheer: spanning
Figuur 2 laat zien dat lithium-ionbatterijen binnen een bepaald spanningsbereik moeten werken. Deze SOA-grenzen zullen uiteindelijk worden bepaald door de inherente chemische eigenschappen van de geselecteerde lithium-ionbatterij en de temperatuur van de batterij op een bepaald moment. Bovendien worden deze SOA-spanningsbeperkingen, vanwege de grote hoeveelheid stroomcycli, ontlading als gevolg van de vraag naar belasting en het opladen uit verschillende energiebronnen die een accu ondergaat, vaak verder beperkt om de levensduur van de accu te optimaliseren. BMS moet weten wat deze beperkingen zijn en beslissingen nemen op basis van de nabijheid van deze drempels. Bij het naderen van de hoogspanningslimiet kan het BMS bijvoorbeeld een geleidelijke afname van de laadstroom aanvragen, of als de limiet wordt bereikt, kan het een volledige beëindiging van de laadstroom aanvragen. Deze beperking gaat echter vaak gepaard met aanvullende inherente spanningshysteresisoverwegingen om besturingsoscillaties met betrekking tot de uitschakeldrempel te voorkomen. Aan de andere kant zal het GBS, wanneer de laagspanningslimiet nadert, om kritische actieve, niet-conforme belastingen vragen om hun huidige vraag te verminderen. In het geval van elektrische voertuigen kan dit worden bereikt door het toegestane koppel dat beschikbaar is voor de tractiemotor te verminderen. Uiteraard moet BMS prioriteit geven aan de veiligheid van de bestuurder en het accupakket beschermen tegen permanente schade.
Bescherming tegen thermisch beheer: temperatuur
Op het eerste gezicht hebben lithium-ionbatterijen een breed temperatuurbereik, maar als gevolg van aanzienlijk langzamere chemische reactiesnelheden neemt de algehele capaciteit van de batterij af bij lage temperaturen. In termen van capaciteit bij lage temperaturen zijn hun prestaties inderdaad veel beter dan die van loodzuur- of NiMh-batterijen; Temperatuurbeheer is echter van cruciaal belang, omdat opladen onder 0 graden C (32 graden F) fysiek problematisch is. Tijdens het opladen onder het vriespunt kan het galvanische fenomeen van metallisch lithium op de anode optreden. Dit is een permanente schade die niet alleen leidt tot een afname van de capaciteit, maar ook de kans vergroot op batterijstoringen als deze wordt blootgesteld aan trillingen of andere stressomstandigheden. BMS kan de temperatuur van het accupakket regelen door middel van verwarming en koeling.
De implementatie van thermisch beheer hangt volledig af van de grootte en de kosten van het batterijpakket, de prestatiedoelstellingen, de BMS-ontwerpnormen en de producteenheden, waarbij mogelijk rekening wordt gehouden met het geografische doelgebied. Ongeacht het type verwarming is het meestal efficiënter om energie te onttrekken aan een externe wisselstroombron of aan alternatieve batterijen die worden gebruikt om de verwarming te laten werken wanneer dat nodig is. Als de elektrische verwarmer echter een matig stroomverbruik heeft, kan de energie van het hoofdbatterijpakket worden overgeheveld om zichzelf te verwarmen. Als een heet hydraulisch systeem wordt gebruikt, wordt een elektrische verwarming gebruikt om de koelvloeistof te verwarmen die door het gehele onderdeel wordt gepompt en verdeeld.
Ongetwijfeld hebben BMS-ontwerpingenieurs enige vaardigheden in de ontwerpindustrie om thermische energie in batterijpakketten te druppelen. Er kunnen bijvoorbeeld verschillende vermogenselektronische apparaten worden ingeschakeld die zijn bedoeld voor capaciteitsbeheer binnen het GBS. Hoewel niet zo efficiënt als directe verwarming, kan het hoe dan ook nog steeds worden gebruikt. Koeling is vooral belangrijk om het prestatieverlies van lithium-ionbatterijpakketten te minimaliseren. Misschien werkt een bepaalde batterij bijvoorbeeld het beste bij 20 graden Celsius; Als de verpakkingstemperatuur wordt verhoogd tot 30 graden C, kan de prestatie-efficiëntie met 20% afnemen. Als de accu continu wordt opgeladen en opnieuw wordt opgeladen bij een temperatuur van 45 graden C (113 graden F), kan het prestatieverlies oplopen tot 50%. Bij voortdurende blootstelling aan oververhitte omgevingen, vooral tijdens snelle oplaad- en ontlaadcycli, kan de levensduur van de batterij ook voortijdig verouderen en afnemen. Koeling wordt meestal op twee manieren bereikt: passief of actief, en beide technieken kunnen worden gebruikt. Passieve koeling is afhankelijk van de beweging van de luchtstroom om de batterij te koelen. Wat elektrische voertuigen betreft, betekent dit dat ze alleen op de weg rijden. Het kan echter complexer zijn dan het lijkt, omdat de luchtsnelheidssensor in elkaar kan worden geïntegreerd om de afbuigluchtdam strategisch automatisch aan te passen om de luchtstroom te maximaliseren. De implementatie van actieve temperatuurgecontroleerde ventilatoren kan nuttig zijn bij lage snelheden of wanneer het voertuig stilstaat, maar dit alles is alleen maar bedoeld om het accupakket op dezelfde temperatuur te houden als de omgeving. Als het warm weer is, kan dit de begintemperatuur van de verpakking verhogen. Hete hydraulische actieve koeling kan worden ontworpen als een aanvullend systeem, waarbij doorgaans gebruik wordt gemaakt van ethyleenglycol-koelvloeistof met een gespecificeerde mengverhouding, die circuleert door leidingen/slangen, distributiespruitstukken, kruisstroomwarmtewisselaars (radiatoren) en koelplaten tegen accucomponenten met behulp van een elektrische pomp. BMS bewaakt de temperatuur van het gehele accupakket en opent en sluit verschillende kleppen om de temperatuur van de gehele accu binnen een smal temperatuurbereik te houden en optimale accuprestaties te garanderen.
Capaciteitsbeheer
Het maximaliseren van de capaciteit van het batterijpakket kan worden beschouwd als een van de belangrijkste prestatiekenmerken van de batterij die BMS biedt. Als dit onderhoud niet wordt uitgevoerd, kan het accupakket uiteindelijk onbruikbaar worden. De oorzaak van het probleem ligt in het feit dat de "stapeling" van batterijpakketten (batterijserie-arrays) niet volledig gelijk is en in wezen enigszins verschillende lekkage- of zelfontladingssnelheden heeft. Lekkage is geen defect van de fabrikant, maar eerder de chemische eigenschappen van de batterij, hoewel deze statistisch gezien kan worden beïnvloed door kleine wijzigingen in het productieproces. Aanvankelijk kunnen accu's goed op elkaar afgestemde accu's hebben, maar na verloop van tijd neemt de gelijkenis tussen accu's verder af, niet alleen als gevolg van zelfontlading, maar ook onder invloed van laad-/ontlaadcycli, temperatuurstijging en algemene kalenderveroudering. Met dit in gedachten presteren lithium-ionbatterijen, herinnerend aan de vorige discussie, goed, maar kunnen behoorlijk meedogenloos zijn als ze buiten de strikte SOA worden gebruikt. We hebben eerder geleerd over de vereiste elektrische bescherming, omdat lithium-ionbatterijen niet goed tegen overladen kunnen. Als ze eenmaal volledig zijn opgeladen, kunnen ze niet meer stroom accepteren, eventuele extra energie wordt omgezet in warmte en de spanning kan snel stijgen en mogelijk gevaarlijke niveaus bereiken. Dit is geen gezonde toestand voor cellen en als dit aanhoudt, kan dit permanente schade en onveilige bedrijfsomstandigheden veroorzaken.
De serieschakeling van batterij-arrays bepaalt de spanning van het gehele batterijpakket, en de discrepantie tussen aangrenzende batterijen kan problemen veroorzaken bij het opladen van een batterijpakket. Figuur 3 laat zien waarom dit gebeurt. Als iemand een volledig uitgebalanceerde set batterijen heeft, is alles in orde, omdat elke batterij op gelijke wijze wordt opgeladen en de laadstroom kan worden afgesloten wanneer de bovengrens van 4.0 spanning wordt bereikt. In een onevenwichtige situatie zal de bovenste batterij echter eerder dan gepland zijn laadlimiet bereiken en moet de laadstroom van het filiaal worden beëindigd voordat andere onderste batterijen volledig zijn opgeladen.
Om het werkingsprincipe ervan aan te tonen, moet een belangrijke definitie worden uitgelegd. De laadstatus (SOC) van een batterij of module op een bepaald moment is recht evenredig met het beschikbare vermogen ten opzichte van het totale vermogen wanneer het volledig is opgeladen. Daarom betekent een batterij met een SOC van 50% dat deze voor 50% is opgeladen, vergelijkbaar met de kwaliteitsfactor van een vermogensmeter. BMS-capaciteitsbeheer is bedoeld om de SOC-veranderingen van elke stapel in het batterijpakket in evenwicht te brengen. Omdat SOC geen direct meetbare grootheid is, kan deze via verschillende technieken worden geschat, en het balanceringsschema zelf wordt meestal in twee categorieën verdeeld: passief en actief. Er zijn veel variaties op thema’s, elk met zijn eigen voor- en nadelen. De BMS-ontwerpingenieur beslist welke het meest geschikt is voor het betreffende accupakket en de toepassing ervan. Passief evenwicht is het gemakkelijkst te bereiken en kan ook het algemene concept van evenwicht verklaren. Passieve methoden zorgen ervoor dat elke batterij in het batterijpakket dezelfde laadcapaciteit heeft als de zwakste batterij. Het gebruikt een relatief lage stroomsterkte om tijdens de laadcyclus een kleine hoeveelheid energie over te dragen van accu's met een hoge SOC, zodat alle accu's kunnen worden opgeladen tot hun maximale SOC. Figuur 4 illustreert hoe BMS dit bereikt. Het bewaakt elke batterij en maakt gebruik van transistorschakelaars en ontladingsweerstanden van de juiste grootte, parallel aan elke batterij. Wanneer het BMS detecteert dat een bepaalde accu zijn oplaadlimiet nadert, zal het de overtollige stroom eromheen op een top-down manier naar de volgende accu eronder leiden.
De eindpunten van het balanceringsproces ervoor en erna worden weergegeven in Figuur 5. Samenvattend zorgt BMS ervoor dat de batterijen of modules in het batterijpakket laadstromen kunnen zien die verschillen van de stroom van het batterijpakket om het batterijpakket te balanceren via een van de volgende methoden:
Het verwijderen van de lading van de meest geladen batterij biedt ruimte voor extra laadstroom om overladen te voorkomen en zorgt ervoor dat minder geladen batterijen meer laadstroom kunnen ontvangen
Het herpositioneren van een deel of bijna alle laadstroom rond de meest geladen batterij, waardoor minder geladen batterijen gedurende langere tijd laadstroom kunnen ontvangen
Soorten batterijbeheersystemen
Het batterijbeheersysteem kan verschillende technologieën gebruiken, van eenvoudig tot complex, om de belangrijkste instructies, namelijk "zorg voor de batterij", te verwezenlijken. Deze systemen kunnen echter worden geclassificeerd op basis van hun topologie, die verband houdt met hun installatie en werking op de batterijen of modules van het gehele batterijpakket.
Gecentraliseerde BMS-architectuur
Er bevindt zich een centraal BMS in het batterijpakket. Alle accupakketten zijn rechtstreeks aangesloten op het centrale GBS. De structuur van een gecentraliseerd BMS wordt weergegeven in Figuur 6. Gecentraliseerd BMS heeft enkele voordelen. Het is compacter en vaak het meest zuinig omdat er maar één GBS is. Gecentraliseerd BMS heeft echter ook nadelen. Omdat alle accu's rechtstreeks op het BMS zijn aangesloten, heeft het BMS veel poorten nodig om alle accupakketten aan te sluiten. Dit betekent dat er een groot aantal draden, kabels, connectoren etc. in grote accupakketten zitten, wat het oplossen van problemen en het onderhoud complex maakt.
Modulaire BMS-topologie
Net als bij een gecentraliseerde implementatie is het BMS verdeeld in verschillende repetitieve modules, elk met een speciale bundel draden en verbonden met aangrenzende aangewezen delen van het batterijpakket. Zie Figuur 7. In sommige gevallen kunnen deze BMS-submodules onder toezicht staan van de hoofd-BMS-module, wiens functie het is om de status van de submodules te bewaken en te communiceren met randapparatuur. Door herhaalde modularisering zijn probleemoplossing en onderhoud eenvoudiger en is het ook eenvoudig uit te breiden naar grotere accupakketten. Het nadeel is dat de totale kosten iets hoger zijn en dat er mogelijk dubbele ongebruikte functies zijn, afhankelijk van de toepassing.
Primaire/secundaire GBS
Conceptueel vergelijkbaar met modulaire topologie, zijn de slave-apparaten in dit geval echter meer beperkt tot het alleen doorgeven van meetinformatie, terwijl de master-apparaten zich richten op berekeningen en besturing, evenals op externe communicatie. Daarom kunnen de kosten, hoewel vergelijkbaar met modulaire typen, lager zijn omdat de functionaliteit van het apparaat vaak eenvoudiger is, de overhead lager kan zijn en er mogelijk minder ongebruikte functies zijn.
Gedistribueerde BMS-architectuur
In tegenstelling tot andere topologieën zijn elektronische hardware en software in andere topologieën ingekapseld in modules, die via kabelbomen met de batterij zijn verbonden. Gedistribueerd BMS integreert alle elektronische hardware op een besturingskaart die direct op de bewaakte batterij of module is geplaatst. Dit vermindert de uitgebreide bedrading van enkele sensordraden en communicatiedraden tussen aangrenzende GBS-modules. Daarom is elk BMS onafhankelijker en handelt het de berekeningen en communicatie af als dat nodig is. Ondanks deze voor de hand liggende eenvoud maakt deze geïntegreerde vorm het oplossen van problemen en onderhoud echter een potentieel probleem, omdat deze zich diep in de afgeschermde modulecomponenten bevinden. De kosten zijn vaak hoger omdat er meer BMS in de gehele structuur van het batterijpakket zitten.
Het belang van een batterijbeheersysteem
Bij BMS is functionele veiligheid het belangrijkst. Het is van cruciaal belang om te voorkomen dat de spanning, stroom en temperatuur van een batterij of module onder toezicht en controle de gespecificeerde SOA-limieten overschrijdt tijdens het opladen en ontladen. Als de limiet gedurende een bepaalde periode wordt overschreden, worden niet alleen potentieel dure batterijpakketten getroffen, maar kunnen er ook gevaarlijke thermische overstromingssituaties ontstaan. Om lithium-ionbatterijen te beschermen en de functionele veiligheid te garanderen, is bovendien strikte monitoring van de lagere spanningsdrempellimieten vereist. Als lithium-ionbatterijen in deze lage spanningstoestand worden gehouden, kunnen er uiteindelijk koperen dendrieten op de anode groeien, wat zou kunnen leiden tot een toename van de zelfontlading en mogelijke veiligheidsproblemen. De kosten van de hoge energiedichtheid in lithium-ion-energiesystemen zijn dat er vrijwel geen ruimte is voor fouten in het batterijbeheer. Dankzij verbeteringen in het BMS- en lithium-ionbatterijen is dit een van de meest succesvolle en veilige batterijchemicaliën die momenteel verkrijgbaar zijn.
De prestaties van het accupakket zijn de op één na belangrijkste functie van het gebouwbeheersysteem, waarbij het elektrisch en thermisch beheer betrokken is. Om de totale batterijcapaciteit elektrisch te optimaliseren, moeten alle batterijen in het batterijpakket gebalanceerd zijn, wat betekent dat de SOC van aangrenzende batterijen in het gehele onderdeel ongeveer gelijk is. Dit is erg belangrijk omdat hiermee niet alleen een optimale batterijcapaciteit wordt bereikt, maar ook wijdverbreide degradatie wordt voorkomen en potentiële hotspots voor het overladen van zwakke batterijen worden verminderd. Lithium-ionbatterijen moeten ontladen onder de lage spanningslimiet vermijden, omdat dit kan leiden tot geheugeneffecten en aanzienlijk capaciteitsverlies. Elektrochemische processen zijn zeer gevoelig voor temperatuur, en batterijen vormen hierop geen uitzondering. Wanneer de omgevingstemperatuur daalt, zullen de capaciteit en de beschikbare batterij-energie aanzienlijk afnemen. Daarom kan BMS externe online verwarmingselementen aansluiten die zich op vloeistofkoelsystemen bevinden, zoals accu's van elektrische voertuigen, of verwarmingsplaten voor bewoners inschakelen die zijn geïnstalleerd onder modules van accu's in helikopters of andere vliegtuigen. Omdat het opladen van lithium-ionbatterijen bij lage temperatuur niet bevorderlijk is voor de levensduur van de batterij, is het bovendien belangrijk om eerst de batterijtemperatuur volledig te verhogen. De meeste lithium-ionbatterijen kunnen niet snel worden opgeladen onder de 5 graden C en mogen helemaal niet worden opgeladen onder 0 graden C. Om optimale prestaties te bereiken tijdens normaal operationeel gebruik, zorgt het BMS-thermisch beheer er doorgaans voor dat de batterij binnen de grenzen van de temperatuur werkt. een smal operatiegebied van Goudlokje (bijvoorbeeld 30-35 graad C). Dit kan de prestaties beschermen, de levensduur verlengen en zorgen voor gezonde en betrouwbare accu's.
De voordelen van een batterijbeheersysteem
Een compleet batterij-energieopslagsysteem, algemeen bekend als BESS, kan op strategische wijze worden samengesteld uit tientallen, honderden of zelfs duizenden lithium-ionbatterijen, afhankelijk van de toepassing. De nominale spanning van deze systemen kan lager zijn dan 100 V, maar kan oplopen tot 800 V, met een stroombereik voor de accuvoeding van maximaal 300 A of meer. Elk slecht beheer van hoogspanningsbatterijpakketten kan leiden tot catastrofale rampen die levens in gevaar brengen. Daarom is BMS cruciaal voor het garanderen van een veilige werking. De voordelen van BMS kunnen als volgt worden samengevat.
Functionele veiligheid.Het spreekt voor zich dat dit bij grote lithium-ion-accupakketten bijzonder voorzichtig en noodzakelijk is. Maar zoals bekend kunnen zelfs kleinere formaten die in laptops worden gebruikt vlam vatten en aanzienlijke schade veroorzaken. De persoonlijke veiligheid van gebruikers van producten die lithium-ion-energiesystemen bevatten, laat weinig ruimte voor fouten in het batterijbeheer.
Levensduur en betrouwbaarheid.Beheer van batterijbescherming, elektrisch en thermisch, om ervoor te zorgen dat alle batterijen worden gebruikt binnen de aangegeven SOA-vereisten. Dit subtiele toezicht zorgt voor een veilig gebruik en snelle laad- en ontlaadcycli van de batterij, en genereert onvermijdelijk een stabiel systeem dat jarenlang betrouwbare service kan bieden.
Prestaties en reikwijdte.BMS-capaciteitsbeheer van batterijpakketten, waarbij gebruik wordt gemaakt van onderlinge batterijbalancering om de SOC van aangrenzende batterijen op de componenten van het batterijpakket te balanceren, waardoor een optimale batterijcapaciteit mogelijk is. Zonder deze BMS-functie, die rekening houdt met veranderingen in zelfontlading, laad-/ontlaadcycli, temperatuureffecten en algemene veroudering, kan het accupakket uiteindelijk onbruikbaar worden.
Diagnose, gegevensverzameling en externe communicatie.De supervisietaak omvat continue monitoring van alle batterijcellen, waarbij de gegevensregistratie zelf kan worden gebruikt voor diagnose, maar doorgaans wordt gebruikt voor rekentaken om de SOC van alle batterijen in de component te voorspellen. Deze informatie wordt gebruikt voor balanceringsalgoritmen, maar kan worden gedeeld met externe apparaten en displays om de beschikbare energie van de bewoners aan te geven, het verwachte bereik of bereik/levensduur te schatten op basis van het huidige gebruik, en de gezondheidsstatus van het batterijpakket weer te geven.
Verlaag de kosten en garantie.De introductie van BMS in BESS verhoogt de kosten en het batterijpakket is duur en potentieel gevaarlijk. Hoe complexer het systeem, hoe hoger de beveiligingseisen, waardoor er meer GBS-toezicht nodig is. De bescherming en het preventieve onderhoud van BMS op het gebied van functionele veiligheid, levensduur en betrouwbaarheid, prestaties en reikwijdte, diagnose, etc. zorgen er echter voor dat de totale kosten, inclusief garantiegerelateerde kosten, worden verlaagd.
Conclusie
Simulatie is een waardevolle bondgenoot bij het ontwerpen van gebouwbeheersystemen, vooral wanneer deze wordt toegepast om ontwerpuitdagingen bij hardwareontwikkeling, prototyping en testen te verkennen en op te lossen. Met een nauwkeurig lithium-ionbatterijmodel wordt het simulatiemodel van BMS-architectuur erkend als een uitvoerbare specificatie voor virtuele prototypes. Bovendien maakt simulatie pijnloos onderzoek mogelijk van varianten van BMS-bewakingsfuncties voor verschillende batterij- en omgevingsscenario's. Implementatieproblemen kunnen in een vroeg stadium worden geïdentificeerd en onderzocht, waardoor prestatie- en functionele veiligheidsverbeteringen kunnen worden gevalideerd vóór implementatie op daadwerkelijke hardwareprototypes. Dit verkort de ontwikkelingstijd en zorgt ervoor dat het eerste hardwareprototype robuust is. Bovendien kunnen, wanneer uitgevoerd in embedded systeemapplicaties, veel authenticatietests worden uitgevoerd op GBS en batterijpakketten, inclusief worstcasescenario's.