Systém správy baterie (BMS) řídí provozní stav baterie prostřednictvím automatu konečných stavů, reaguje na externí příkazy a detekuje různé vnitřní stavy systému baterie. Následuje několik běžných provozních režimů a jejich charakteristiky:
1. Režim nízké spotřeby (spánku).
V tomto režimu je baterie odpojena od zátěže otevřením stykače a proud baterie je nulový. Cílem systému je minimalizovat spotřebu energie z vysokonapěťových bateriových sad a řídit zdroje energie. Díky odpojení bateriového systému není potřeba hlídat napětí a teplotu baterie. Všechny monitorovací obvody a IO jsou ve stavu vysoké impedance, komunikační sběrnice je nečinná, mikroprocesor je vypnutý a co nejvíce obvodů je vypnuto.
Scénáře aplikace:
Při vypnutí spínače zapalování elektrického vozidla.
Funkce:
Pravidelně se probouzejte z režimu spánku pro odhad stavu baterie a kontrolu vyvážení.
V hardwaru jsou vyžadovány hodiny reálného času nebo obvod časovače, který podporuje funkci "budík", nastavenou přes I2C nebo SPI sběrnici.
2. Nečinný (pohotovostní) stav
V tomto režimu je baterie stále odpojena od zátěže, ale monitorovací obvod je účinný. Měří se napětí a teplota baterie a běží algoritmy detekce chyb a odhadu stavu nabití. Tento stav umožňuje ověřit stav článků baterie a celého systému při odpojeném systému baterie a zabránit nabíjení a vybíjení.
Scénáře aplikace:
Před uzavřením stykače během spouštění a vypínání systému se ujistěte, že je systém bezpečný.
Funkce:
Činnost komunikační sběrnice zahrnuje výměnu informací mezi bateriemi, zátěží a dalšími zařízeními v síti.
V tomto stavu lze provést vyvážení jednotky.
3. Režim předběžného nabíjení nebo měkkého startu
V tomto režimu by ostatní zařízení na vysokonapěťové sběrnici měla očekávat, že napětí sběrnice vzroste na napětí baterie, ale nesmí spotřebovávat žádný proud ze sběrnice, aby se předešlo selhání před nabíjením. Zapínací sekvence stykače bude spuštěna externím příkazem připojeným k baterii.
Scénáře aplikace:
Při startování elektrického vozidla se ujistěte, že napětí vysokonapěťové sběrnice neustále roste.
Funkce:
Tento stav skončí, když je sekvence zapínání stykače úspěšně dokončena nebo když je během pokusu detekována chyba.
4. Stav online
V tomto režimu je baterie připojena k zátěži nebo nabíjecímu zařízení. Mnoho aplikací, jako jsou síťová úložiště a hybridní vozidla, používá stejnou síť zařízení k nabíjení a vybíjení baterií, takže není rozdíl mezi režimy nabíjení a vybíjení. Jiné systémy s oddělenými zátěžemi a nabíječkami mohou pro připojení každého zařízení používat různé režimy.
Scénáře aplikace:
Stav nabíjení a vybíjení akumulátorových elektromobilů.
Funkce:
Může nastat chybový stav, kdy je možné se dotázat systému na chybové kódy a provedené diagnostické rutiny, ale systém nemůže zavřít stykač, dokud není proveden příkaz pro vymazání, aby chybový stav opustil.
5. Chybový stav
V tomto režimu kvůli problémům s bateriovým systémem zůstává baterie nečinná, když je stykač otevřený, ale nereaguje na určité příkazy.
Scénáře aplikace:
Když selže bateriový systém.
Funkce:
Systém lze dotazovat na chybové kódy a diagnostické rutiny.
Systém nemůže zavřít stykač, dokud nebude proveden příkaz k opuštění chybového stavu.
Záležitosti vyžadující pozornost:
Vyhněte se nekonečným cyklům mezi nesprávnými stavy a pokusy o připojení baterie.
Tato situace může nastat, pokud dojde k automatickému vymazání určitých poruch baterie a vyvolání pokusu o návrat do online stavu.
Epilog
Provozní režim systému správy baterie pokrývá různé situace od nízké spotřeby energie až po online stav a zajišťuje, že systém baterií může fungovat bezpečně a spolehlivě za různých podmínek. Prostřednictvím rozumné správy stavu a detekce chyb lze efektivně prodloužit životnost baterie a zlepšit celkový výkon a spolehlivost systému.