Litiumbatteripaket BMS mjukvarukontrollsystem

Mjukvaran bakom BMS styr allt. De flesta tillverkare ser mjukvara som kärntekniken eftersom den styr hela BMS. Den mesta hårdvaran kan baseras på färdiga komponenter, men programvara kräver individuell design, inte bara med tusentals rader programmeringskod, utan koden kan involvera många algoritmer. Styrmjukvaran använder en rad matematiska formler och beräkningsmetoder för att förstå de olika tillstånden (SOx) för alla batterier vid olika tidpunkter, såsom hur mycket energi och effekt som kan användas för tillfället, vad den aktuella SOC är, hur mycket SOC är kvar, och hur mycket SOC som finns kvar i batteriet. Hur lång är den förväntade livslängden? Denna algoritm är vanligtvis baserad på en mycket komplex modell och är baserad på ett visst system och struktur av celler. I de flesta fall studerar BMS-designers körande celler i en kontrollerad laboratoriemiljö för att förstå hur cellerna fungerar under olika förhållanden, och översätter sedan detta till kod. Efter en serie iterativa steg är det möjligt för mjukvarudesignern att äntligen utforma en lämplig algoritm för att exakt förutsäga battericellens prestanda under de flesta förhållanden. Att designa ett BMS är så komplicerat att ett BMS lämpligt för en viss kemisk typ av battericell inte kan användas. Det är inte möjligt att tillämpa på andra cellkemier av olika slag. Till exempel är den allmänna arbetsspänningen för NMC-batterier 3,7V, medan arbetsspänningen för LFP-batterier är 33V, och arbetsspänningen för LTO-induktorer är 2,2V. Därför måste alla algoritmer känna till den högsta och lägsta spänningen vid vilken batteriet kan fungera. Nu har vissa BMS-tillverkare utvecklat en mängd olika mjukvara för att tjäna sin egen hårdvara för att anpassa sig till olika typer av batteriapplikationer.

BMS är kärnan i batteripaketet.

En cell är elektroniskt ansluten, eller en grupp av celler är länkad till slavkretskort för att bilda en helhet. Det har gjorts många studier tidigare som utvärderat dessa två system, och de har inte visat att aktiva balanseringssystem har långsiktiga fördelar. Med andra ord, vad gäller den nuvarande tekniska nivån, är de två utjämningsmetoderna lika effektiva vad gäller funktionalitet. Relativt sett är kostnaden för det aktiva utjämningssystemet något högre. Andra funktioner hos BMS Utöver utjämningsfunktionen har BMS många andra mycket viktiga funktioner. Till exempel, även om kapacitetsbalansering har en betydande inverkan på batteripaketets livslängd, kan ett energilagringssystem utan balanseringsfunktion fortfarande fungera. Övervakning av temperatur och spänning hos celler och batteripaket är dock relaterad till systemsäkerhet. Därför är en av BMS kärnuppgifter att se till att batterisystemet och cellerna fungerar i ett säkert tillstånd, inklusive att övervaka batteripaketets ström, spänningen och temperaturen hos cellerna och batterierna. Övervakning av batteriström kan avgöra hur mycket ström som finns tillgänglig i systemet under laddning och urladdning. Om battericellens laddningsspänning överstiger den maximala spänningen eller urladdningsspänningen är lägre än minimispänningen, kommer det att leda till att battericellen misslyckas, eftersom det är mycket viktigt för BMS att övervaka varje cell i seriebatteripaketet ( om cellerna är parallellkopplade kommer de flesta BMS-system att behandla dem som för en enskild cell). Dessa data kan vägleda systemet när det ska börja laddas och när det ska sluta ladda ur. Att upptäcka och hantera temperaturen i det elektriska tillståndet är en annan viktig funktion, eftersom kontinuerligt arbete under extrema förhållanden kommer inte bara att förkorta batterikärnan, utan också öka risken för termisk rinnande av batterikärnan. BMS kan tala om för systemet om det behöver utföra underhåll på batteriet. Kärnan värms eller kyls. En annan viktig funktion hos BMS är att kommunicera med externa system. Många avancerade BMS kan ta emot information från fordons- eller motorstyrenheten och skicka feedback. Först kan BMS skicka kravet på att minska eller stoppa batteriurladdningen och sedan skicka batteristatusdata (som batterikartans kapacitet och energi) och slutligen konvertera dessa data till körsträcka eller livslängd för att ge användaren. Slutligen, BMS Det bestämmer också när kontaktorer i systemet ska öppnas och stängas, vilket styr flödet av el från batteriet till motorn eller från laddningssystemet till batteriet för laddning.