4. Kernsoftwarefunktionen von BMS
l Messfunktion
(1) Grundlegende Informationsmessung: Überwachung der Batteriespannung, des Stromsignals und der Batterietemperatur. Die grundlegendste Funktion des Batteriemanagementsystems besteht darin, die Spannung, den Strom und die Temperatur der Batteriezellen zu messen, was die Grundlage aller übergeordneten Berechnungen und Steuerlogiken des Batteriemanagementsystems ist.
(2) Isolationswiderstandserkennung: Das gesamte Batteriesystem und das Hochvoltsystem müssen durch das Batteriemanagementsystem auf Isolation geprüft werden.
(3) Hochspannungs-Verriegelungserkennung (HVIL): Wird zur Bestätigung der Integrität des gesamten Hochspannungssystems verwendet. Wenn die Integrität des Hochspannungssystemkreises beschädigt ist, werden Sicherheitsmaßnahmen aktiviert.
lSchätzfunktion
(1) SOC- und SOH-Schätzung: der Kern und schwierigste Teil
(2) Ausgleich: Passen Sie das SOC x Kapazitätsungleichgewicht zwischen Monomeren über einen Ausgleichskreislauf an.
(3) Begrenzung der Batterieleistung: Die Eingangs- und Ausgangsleistung der Batterie sind bei unterschiedlichen SOC-Temperaturen begrenzt.
lAndere Funktionen
(1) Relaissteuerung: einschließlich Haupt+, Haupt-, Laderelais +, Laderelais -, Vorladerelais
(2) Wärmekontrolle
(3) Kommunikationsfunktion
(4) Fehlerdiagnose und Alarm
(5) Fehlertoleranter Betrieb
5.Kernsoftwarefunktionen von BMS
lMessfunktion
(1) Grundlegende Informationsmessung: Überwachung der Batteriespannung, des Stromsignals und der Batterietemperatur. Die grundlegendste Funktion des Batteriemanagementsystems besteht darin, die Spannung, den Strom und die Temperatur der Batteriezellen zu messen, was die Grundlage aller übergeordneten Berechnungen und Steuerlogiken des Batteriemanagementsystems ist.
(2) Isolationswiderstandserkennung: Das gesamte Batteriesystem und das Hochvoltsystem müssen durch das Batteriemanagementsystem auf Isolation geprüft werden.
(3) Hochspannungs-Verriegelungserkennung (HVIL): Wird zur Bestätigung der Integrität des gesamten Hochspannungssystems verwendet. Wenn die Integrität des Hochspannungssystemkreises beschädigt ist, werden Sicherheitsmaßnahmen aktiviert.
lSchätzfunktion
(1) SOC- und SOH-Schätzung: der Kern und schwierigste Teil
(2) Ausgleich: Passen Sie das SOC x Kapazitätsungleichgewicht zwischen Monomeren über einen Ausgleichskreislauf an.
(3) Begrenzung der Batterieleistung: Die Eingangs- und Ausgangsleistung der Batterie sind bei unterschiedlichen SOC-Temperaturen begrenzt.
lAndere Funktionen
(1) Relaissteuerung: einschließlich Haupt+, Haupt-, Laderelais +, Laderelais -, Vorladerelais
(2) Wärmekontrolle
(3) Kommunikationsfunktion
(4) Fehlerdiagnose und Alarm
(5) Fehlertoleranter Betrieb
6.BMS-Softwarearchitektur
lHoch- und Niederspannungsmanagement
Bei normaler Stromversorgung wird das BMS von der VCU über eine Festleitung oder ein CAN-Signal von 12 V geweckt. Nachdem das BMS den Selbsttest abgeschlossen hat und in den Standby-Modus wechselt, sendet die VCU einen Hochspannungsbefehl und das BMS steuert das Schließen des Relais, um die Hochspannungsverbindung herzustellen. Im ausgeschalteten Zustand sendet die VCU einen Niederspannungsbefehl und unterbricht dann die 12-V-Weckfunktion. Wenn die Pistole im ausgeschalteten Zustand zum Laden eingesetzt wird, kann sie durch das CP- oder A+-Signal geweckt werden.
lLademanagement
(1) Langsames Laden
Beim langsamen Laden wird die Batterie mit Gleichstrom aufgeladen, der vom Bordladegerät der Ladesäule (oder 220-V-Stromversorgung) aus Wechselstrom umgewandelt wird. Die Spezifikationen für die Ladesäule betragen im Allgemeinen 16 A, 32 A und 64 A, und sie kann auch über eine Haushaltsstromversorgung aufgeladen werden. Das BMS kann durch das CC- oder CP-Signal geweckt werden, es sollte jedoch sichergestellt werden, dass es nach Abschluss des Ladevorgangs normal schlafen kann. Der AC-Ladevorgang ist relativ einfach und kann gemäß detaillierten nationalen Standards entwickelt werden.
(2) Schnellladung
Beim Schnellladen wird der Akku mit Gleichstrom aufgeladen, der von der DC-Ladesäule ausgegeben wird, wodurch eine Laderate von 1C oder sogar mehr erreicht werden kann. Im Allgemeinen können 80 % des Akkus in 45 Minuten aufgeladen werden. Es kann durch das A+-Signal der Hilfsstromquelle der Ladesäule geweckt werden.
lSchätzfunktion
(1) SOP (State of Power) ermittelt hauptsächlich die verfügbare Lade- und Entladeleistung der aktuellen Batterie durch Nachschlagen von Tabellen über Temperatur und SOC. Die VCU ermittelt anhand des gesendeten Leistungswerts, wie das gesamte Fahrzeug genutzt wird.
(2) SOH (State of Health) charakterisiert hauptsächlich den aktuellen Gesundheitszustand der Batterie, mit einem Wert zwischen 0-100 %. Es wird allgemein davon ausgegangen, dass der Akku nicht mehr verwendet werden kann, wenn er unter 80 % fällt.
(3) SOC (State of Charge) gehört zum zentralen Regelalgorithmus des BMS, der den aktuellen Restkapazitätsstatus charakterisiert. Es basiert hauptsächlich auf der Amperestunden-Integralmethode und dem EKF-Algorithmus (Extended Kalman Filter), kombiniert mit Korrekturstrategien (wie Leerlaufspannungskorrektur, Vollladungskorrektur, Ladeschlusskorrektur, Kapazitätskorrektur bei verschiedenen Temperaturen). und SOH usw.).
(4) Der SOE-Algorithmus (State of Energy) wird von inländischen Herstellern nicht weit entwickelt oder verwendet relativ einfache Algorithmen, um das Verhältnis der verbleibenden Energie im aktuellen Zustand zur maximal verfügbaren Energie zu ermitteln. Diese Funktion wird hauptsächlich zur Schätzung der verbleibenden Reichweite verwendet.
lFehlerdiagnose
Abhängig von der unterschiedlichen Leistung der Batterie werden unterschiedliche Fehlerstufen unterschieden, und bei unterschiedlichen Fehlerstufen werden vom BMS und der VCU unterschiedliche Verarbeitungsmaßnahmen ergriffen, z. B. Warnungen, Leistungsbegrenzung oder direkte Abschaltung der Hochspannung. Zu den Fehlern gehören Datenerfassungs- und Rationalitätsfehler, elektrische Fehler (Sensoren und Aktoren), Kommunikationsfehler und Batteriestatusfehler usw.
1.Kernsoftwarefunktionen von BMS
lMessfunktion
(1) Grundlegende Informationsmessung: Überwachung der Batteriespannung, des Stromsignals und der Batterietemperatur. Die grundlegendste Funktion des Batteriemanagementsystems besteht darin, die Spannung, den Strom und die Temperatur der Batteriezellen zu messen, was die Grundlage aller übergeordneten Berechnungen und Steuerlogiken des Batteriemanagementsystems ist.
(2) Isolationswiderstandserkennung: Das gesamte Batteriesystem und das Hochvoltsystem müssen durch das Batteriemanagementsystem auf Isolation geprüft werden.
(3) Hochspannungs-Verriegelungserkennung (HVIL): Wird zur Bestätigung der Integrität des gesamten Hochspannungssystems verwendet. Wenn die Integrität des Hochspannungssystemkreises beschädigt ist, werden Sicherheitsmaßnahmen aktiviert.
lSchätzfunktion
(1) SOC- und SOH-Schätzung: der Kern und schwierigste Teil
(2) Ausgleich: Passen Sie das SOC x Kapazitätsungleichgewicht zwischen Monomeren über einen Ausgleichskreislauf an.
(3) Begrenzung der Batterieleistung: Die Eingangs- und Ausgangsleistung der Batterie sind bei unterschiedlichen SOC-Temperaturen begrenzt.
lAndere Funktionen
(1) Relaissteuerung: einschließlich Haupt+, Haupt-, Laderelais +, Laderelais -, Vorladerelais
(2) Wärmekontrolle
(3) Kommunikationsfunktion
(4) Fehlerdiagnose und Alarm
(5) Fehlertoleranter Betrieb
2.BMS-Softwarearchitektur
lHoch- und Niederspannungsmanagement
Bei normaler Stromversorgung wird das BMS von der VCU über eine Festleitung oder ein CAN-Signal von 12 V geweckt. Nachdem das BMS den Selbsttest abgeschlossen hat und in den Standby-Modus wechselt, sendet die VCU einen Hochspannungsbefehl und das BMS steuert das Schließen des Relais, um die Hochspannungsverbindung herzustellen. Im ausgeschalteten Zustand sendet die VCU einen Niederspannungsbefehl und unterbricht dann die 12-V-Weckfunktion. Wenn die Pistole im ausgeschalteten Zustand zum Laden eingesetzt wird, kann sie durch das CP- oder A+-Signal geweckt werden.
lLademanagement
(1) Langsames Laden
Beim langsamen Laden wird die Batterie mit Gleichstrom aufgeladen, der vom Bordladegerät der Ladesäule (oder 220-V-Stromversorgung) aus Wechselstrom umgewandelt wird. Die Spezifikationen für die Ladesäule betragen im Allgemeinen 16 A, 32 A und 64 A, und sie kann auch über eine Haushaltsstromversorgung aufgeladen werden. Das BMS kann durch das CC- oder CP-Signal geweckt werden, es sollte jedoch sichergestellt werden, dass es nach Abschluss des Ladevorgangs normal schlafen kann. Der AC-Ladevorgang ist relativ einfach und kann gemäß detaillierten nationalen Standards entwickelt werden.
(2) Schnellladung
Beim Schnellladen wird der Akku mit Gleichstrom aufgeladen, der von der DC-Ladesäule ausgegeben wird, wodurch eine Laderate von 1C oder sogar mehr erreicht werden kann. Im Allgemeinen können 80 % des Akkus in 45 Minuten aufgeladen werden. Es kann durch das A+-Signal der Hilfsstromquelle der Ladesäule geweckt werden.
lSchätzfunktion
(1) SOP (State of Power) ermittelt hauptsächlich die verfügbare Lade- und Entladeleistung der aktuellen Batterie durch Nachschlagen von Tabellen über Temperatur und SOC. Die VCU ermittelt anhand des gesendeten Leistungswerts, wie das gesamte Fahrzeug genutzt wird.
(2) SOH (State of Health) charakterisiert hauptsächlich den aktuellen Gesundheitszustand der Batterie, mit einem Wert zwischen 0-100 %. Es wird allgemein davon ausgegangen, dass der Akku nicht mehr verwendet werden kann, wenn er unter 80 % fällt.
(3) SOC (State of Charge) gehört zum zentralen Regelalgorithmus des BMS, der den aktuellen Restkapazitätsstatus charakterisiert. Es basiert hauptsächlich auf der Amperestunden-Integralmethode und dem EKF-Algorithmus (Extended Kalman Filter), kombiniert mit Korrekturstrategien (wie Leerlaufspannungskorrektur, Vollladungskorrektur, Ladeschlusskorrektur, Kapazitätskorrektur bei verschiedenen Temperaturen). und SOH usw.).
(4) Der SOE-Algorithmus (State of Energy) wird von inländischen Herstellern nicht weit entwickelt oder verwendet relativ einfache Algorithmen, um das Verhältnis der verbleibenden Energie im aktuellen Zustand zur maximal verfügbaren Energie zu ermitteln. Diese Funktion wird hauptsächlich zur Schätzung der verbleibenden Reichweite verwendet.
lFehlerdiagnose
Abhängig von der unterschiedlichen Leistung der Batterie werden unterschiedliche Fehlerstufen unterschieden, und bei unterschiedlichen Fehlerstufen werden vom BMS und der VCU unterschiedliche Verarbeitungsmaßnahmen ergriffen, z. B. Warnungen, Leistungsbegrenzung oder direkte Abschaltung der Hochspannung. Zu den Fehlern gehören Datenerfassungs- und Rationalitätsfehler, elektrische Fehler (Sensoren und Aktoren), Kommunikationsfehler und Batteriestatusfehler usw.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. Mai 2023
