Akü Yönetim Sistemi (BMS), belirli bir süre boyunca beklenen yük koşulları için hedef voltaj ve akım aralığını sağlamak üzere sıralı sütun matris konfigürasyonunda elektriksel olarak düzenlenen akü hücrelerinin bileşenleri olan akü paketlerini denetlemek için özel olarak tasarlanmış bir teknolojidir. .
BMS tarafından sağlanan denetim genellikle şunları içerir:
- Pilin izlenmesi
- Pil koruması sağlayın
- Pilin çalışma durumunu tahmin edin
- Pil performansını sürekli olarak optimize etme
- Operasyonel durumu harici cihazlara raporlama
Burada 'terim'pil' pil takımının tamamı anlamına gelir; Bununla birlikte, izleme ve kontrol fonksiyonları, tüm batarya paketi düzeneği içindeki modüller olarak adlandırılan ayrı bataryalara veya batarya paketlerine özel olarak uygulanır. Lityum iyon şarj edilebilir piller en yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir ve dizüstü bilgisayarlardan elektrikli araçlara kadar birçok tüketici pil paketi için standart seçimdir. İyi performans göstermelerine rağmen, tipik olarak sıkı güvenli çalışma alanı (SOA) dışında çalıştırılırlarsa, pil performansına zarar vermekten tamamen tehlikeli sonuçlara kadar değişen sonuçlarla oldukça acımasız olabilirler. Genel karmaşıklığı ve denetim kapsamı elektrik, dijital, kontrol, termal ve hidrolik gibi birden fazla disiplini içerebileceğinden, BMS'nin iş tanımı şüphesiz zordur.
Pil yönetim sistemi nasıl çalışır?
Pil yönetim sistemleri için benimsenmesi gereken sabit veya benzersiz bir standart yoktur. Teknik tasarımın kapsamı ve uygulama özellikleri genellikle aşağıdakilerle ilgilidir:
- Pil paketlerinin maliyeti, karmaşıklığı ve boyutu
- Pillerin uygulanması ve her türlü güvenlik, kullanım ömrü ve garanti sorunları
- Çeşitli hükümet düzenlemelerinin sertifika gereklilikleri; işlevsel güvenlik önlemleri mevcut değilse maliyet ve cezalar çok önemlidir
BMS'nin birçok tasarım işlevi vardır ve pil takımı koruma yönetimi ve kapasite yönetimi iki temel işlevdir. Burada bu iki fonksiyonun nasıl çalıştığını tartışacağız. Pil paketi koruma yönetiminin iki temel alanı vardır: elektriksel koruma; bu, pillerin SOA dışında kullanıldığında hasar görmesine izin verilmediği anlamına gelir; Pil paketini korumak veya SOA'ya getirmek için pasif ve/veya aktif sıcaklık kontrolünü içeren termal koruma.
Elektrik yönetimi koruması: akım
Pil takımının akımının ve pilin veya modülün voltajının izlenmesi, elektriksel koruma sağlamanın bir yoludur. Herhangi bir pil hücresinin elektriksel SOA'sı akım ve voltajla sınırlanır. Şekil 1, iyi tasarlanmış bir BMS'nin, üreticinin pil derecesinin dışında çalışmasını önleyerek pil paketini koruyacağı tipik bir lityum iyon pil SOA'sını göstermektedir. Çoğu durumda, pil ömrünü uzatmak için SOA güvenlik bölgesi içinde daha fazla değer kaybı uygulanabilir.
Lityum iyon pillerin farklı şarj akımı limitleri ve deşarj akımı limitleri vardır ve her iki mod da, süre kısa olsa bile daha yüksek tepe akımlarını kaldırabilir. Pil üreticileri tipik olarak maksimum sürekli şarj ve deşarj akımı sınırlarının yanı sıra tepe şarj ve deşarj voltajı limitlerini de belirtir. Akım korumasını sağlayan BMS mutlaka maksimum sürekli akımı uygulayacaktır. Ancak bundan önce yük koşullarındaki ani değişiklikler dikkate alınabilir; Örneğin elektrikli araçların ani hızlanması. BMS, akımı entegre ederek ve mevcut akımı azaltmaya veya grup akımını Δ süresinden sonra tamamen kesmeye karar vererek tepe akım izlemeyi birleştirebilir. Bu, BMS'nin herhangi bir yerleşik sigortanın dikkatini çekmeyen kısa devre durumları gibi aşırı akım tepe noktalarına karşı neredeyse anında duyarlılığa sahip olmasını sağlar, ancak aynı zamanda çok uzun süre aşırı olmadıkları sürece yüksek tepe taleplerini de tolere edebilir.
Elektrik yönetimi koruması: voltaj
Şekil 2, lityum iyon pillerin belirli bir voltaj aralığında çalışması gerektiğini göstermektedir. Bu SOA sınırları sonuçta seçilen lityum iyon pilin doğal kimyasal özelliklerine ve pilin herhangi bir andaki sıcaklığına göre belirlenecektir. Ek olarak, herhangi bir pil takımının maruz kaldığı büyük miktarda akım döngüsü, yük talebi nedeniyle deşarj ve çeşitli enerji kaynaklarından şarj nedeniyle, bu SOA voltaj sınırlamaları genellikle pil ömrünü optimize etmek için daha da kısıtlanır. BMS bu sınırlamaların ne olduğunu bilmeli ve bu eşiklerin yakınlığına göre karar vermelidir. Örneğin, yüksek voltaj sınırına yaklaşıldığında BMS, şarj akımının kademeli olarak azaltılmasını talep edebilir veya sınıra ulaşılması durumunda şarj akımının tamamen kesilmesini talep edebilir. Bununla birlikte, bu sınırlamaya genellikle kapanma eşiğine ilişkin kontrol salınımlarını önlemek için ilave doğal voltaj histerezisi hususları eşlik eder. Öte yandan, düşük voltaj sınırına yaklaşıldığında BMS, mevcut taleplerini azaltmak için kritik aktif uyumlu olmayan yükleri talep edecektir. Elektrikli araçlarda bu, çekiş motoruna sağlanan izin verilen torkun azaltılmasıyla sağlanabilir. Elbette BMS, sürücü güvenliğine öncelik vermeli ve akü paketini kalıcı hasarlardan korumalıdır.
Termal yönetim koruması: Sıcaklık
Görünüşte, lityum iyon piller geniş bir çalışma sıcaklığı aralığına sahiptir, ancak önemli ölçüde daha yavaş kimyasal reaksiyon hızları nedeniyle pilin genel kapasitesi düşük sıcaklıklarda azalır. Düşük sıcaklıklardaki kabiliyetleri açısından performansları kurşun-asit veya NiMh akülerden çok daha iyidir; Bununla birlikte, 0 derece C'nin (32 derece F) altındaki şarjlar fiziksel olarak sorunlu olduğundan sıcaklık yönetimi çok önemlidir. Donma noktasının altında şarj sırasında, anotta metalik lityumun elektrokaplama fenomeni meydana gelebilir. Bu kalıcı bir hasardır ve yalnızca kapasitenin azalmasına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda titreşime veya diğer stres koşullarına maruz kaldığında pilin arızalanma olasılığını da artırır. BMS, ısıtma ve soğutma yoluyla pil takımının sıcaklığını kontrol edebilir.
Termal yönetimin uygulanması tamamen pil paketinin boyutuna ve maliyetine, performans hedeflerine, BMS tasarım standartlarına ve ürün birimlerine bağlıdır; bunlar, hedef coğrafi bölgeye ilişkin hususları da içerebilir. Isıtıcının türü ne olursa olsun, harici bir AC güç kaynağından veya gerektiğinde ısıtıcıyı çalıştırmak için kullanılan alternatif yerleşik pillerden enerji çekmek genellikle daha verimlidir. Bununla birlikte, elektrikli ısıtıcının orta düzeyde akım tüketimi varsa, ana pil grubundaki enerji kendisini ısıtmak için çekilebilir. Sıcak bir hidrolik sistem kullanılıyorsa, pompalanan ve tüm bileşene dağıtılan soğutma sıvısını ısıtmak için bir elektrikli ısıtıcı kullanılır.
Kuşkusuz, BMS tasarım mühendisleri tasarım endüstrisinde termal enerjiyi pil paketlerine damlatma konusunda bazı becerilere sahiptir. Örneğin, BMS içerisinde kapasite yönetimine ayrılmış çeşitli güç elektroniği cihazları açılabilir. Doğrudan ısıtma kadar verimli olmasa da yine de kullanılabilir. Soğutma, lityum iyon pil takımlarının performans kaybını en aza indirmek için özellikle önemlidir. Örneğin, belki de belirli bir pil en iyi 20 derece C'de çalışır; Ambalaj sıcaklığının 30 derece C'ye çıkarılması durumunda performans verimliliği %20 oranında düşebilir. Pil takımı sürekli olarak 45 derece C (113 derece F) sıcaklıkta şarj edilirse ve yeniden şarj edilirse performans kaybı %50'ye kadar çıkabilir. Özellikle hızlı şarj ve deşarj döngüleri sırasında sürekli olarak aşırı ısınan ortamlara maruz bırakılırsa pil ömrü de erken eskiyebilir ve bozulabilir. Soğutma genellikle pasif veya aktif olmak üzere iki yöntemle sağlanır ve her iki teknik de kullanılabilir. Pasif soğutma, pili soğutmak için hava akışının hareketine dayanır. Elektrikli araçlara gelince, bu sadece yolda sürüş yaptıkları anlamına geliyor. Ancak hava hızı sensörü, hava akışını en üst düzeye çıkarmak amacıyla saptırıcı hava barajını stratejik olarak otomatik olarak ayarlamak için birbirine entegre edilebildiğinden, göründüğünden daha karmaşık olabilir. Aktif sıcaklık kontrollü fanların uygulanması düşük hızlarda veya araç durdurulduğunda faydalı olabilir, ancak bunların hepsi akü paketini çevredeki ortamla aynı sıcaklıkta tutmak içindir. Havanın sıcak olması ambalajın başlangıç sıcaklığının artmasına neden olabilir. Sıcak hidrolik aktif soğutma, tipik olarak belirli bir karışım oranına sahip etilen glikol soğutucu kullanılarak, borular/hortumlar, dağıtım manifoldları, çapraz akışlı ısı eşanjörleri (radyatörler) ve soğutma plakaları arasında elektrikli bir sistem kullanılarak akü paketi bileşenlerine karşı dolaşan, tamamlayıcı bir sistem olarak tasarlanabilir. pompa. BMS, tüm pil paketinin sıcaklığını izler ve optimum pil performansını sağlamak amacıyla tüm pilin sıcaklığını dar bir sıcaklık aralığında tutmak için çeşitli valfleri açar ve kapatır.
Kapasite yönetimi
Pil paketinin kapasitesinin maksimuma çıkarılması, BMS'nin sağladığı en önemli pil performans özelliklerinden biri olarak kabul edilebilir. Bu bakım yapılmazsa pil takımı sonunda kullanılamaz hale gelebilir. Sorunun kökü, pil paketlerinin (pil serisi dizileri) "istiflenmesinin" tamamen eşit olmaması ve temelde biraz farklı sızıntı veya kendi kendine deşarj oranlarına sahip olması gerçeğinde yatmaktadır. Sızıntı, üreticinin bir kusuru değil, pilin kimyasal özellikleridir; ancak küçük üretim süreci değişikliklerinden istatistiksel olarak etkilenebilir. Başlangıçta, pil paketleri birbiriyle iyi eşleşen pillere sahip olabilir, ancak zamanla piller arasındaki benzerlik, yalnızca kendi kendine boşalma nedeniyle değil, aynı zamanda şarj/deşarj döngüleri, sıcaklık artışı ve genel takvim yaşlanmasından da etkilenerek daha da azalır. Bunu akılda tutarak, önceki tartışmayı hatırlarsak, lityum iyon piller iyi performans gösterir ancak katı SOA dışında çalıştırılırsa oldukça acımasız olabilir. Lityum iyon piller aşırı şarjı iyi şekilde kaldıramadığından, gerekli elektrik korumasını daha önce öğrenmiştik. Tamamen şarj olduklarında daha fazla akım kabul edemezler, ilave enerji ısıya dönüştürülür ve voltaj hızla yükselerek potansiyel olarak tehlikeli seviyelere ulaşabilir. Bu durum hücreler için sağlıklı bir durum değildir ve devam etmesi halinde kalıcı hasarlara ve güvensiz çalışma koşullarına neden olabilir.
Pil dizilerinin seri bağlantısı, tüm pil takımının voltajını belirler ve bitişik piller arasındaki uyumsuzluk, herhangi bir pil paketini şarj etmeye çalışırken zorluklara neden olabilir. Şekil 3 bunun neden olduğunu göstermektedir. Bir kişinin tamamen dengeli bir pil seti varsa, o zaman her şey yolundadır çünkü her pil eşit şekilde şarj olacaktır ve 4.0 voltaj üst eşiğine ulaşıldığında şarj akımı kesilebilir. Ancak dengesiz bir durumda, üstteki akü şarj limitine planlanandan önce ulaşacaktır ve diğer alt akülerin tam kapasiteye şarj edilmesinden önce branşın şarj akımının kesilmesi gerekmektedir.
Çalışma prensibini göstermek için anahtar bir tanımın açıklanması gerekir. Belirli bir zamanda bir pilin veya modülün şarj durumu (SOC), tamamen şarj edildiğinde toplam güce göre mevcut güçle doğrudan orantılıdır. Bu nedenle %50 SOC'deki bir pil, güç ölçerin kalite faktörüne benzer şekilde %50 şarj edildiği anlamına gelir. BMS kapasite yönetimi, pil paketindeki her yığının SOC değişikliklerini dengelemek içindir. SOC doğrudan ölçülebilen bir miktar olmadığından çeşitli tekniklerle tahmin edilebilir ve dengeleme planının kendisi genellikle iki kategoriye ayrılır: pasif ve aktif. Her birinin kendine göre avantajları ve dezavantajları olan birçok tema çeşidi vardır. BMS tasarım mühendisi, verilen pil paketi ve uygulaması için hangisinin en uygun olduğuna karar verir. Pasif denge, elde edilmesi en kolay olanıdır ve aynı zamanda genel denge kavramını da açıklayabilir. Pasif yöntemler, pil paketindeki her pilin en zayıf pille aynı şarj kapasitesine sahip olmasını sağlar. Şarj döngüsü sırasında yüksek SOC'li pillerden az miktarda enerji aktarmak için nispeten düşük akım kullanır, böylece tüm piller maksimum SOC'ye kadar şarj edilebilir. Şekil 4, BMS'nin bunu nasıl başardığını göstermektedir. Her aküyü izler ve her aküye paralel olarak transistör anahtarları ve uygun boyuttaki deşarj dirençlerini kullanır. BMS, belirli bir pilin şarj sınırına yaklaştığını tespit ettiğinde etrafındaki aşırı akımı yukarıdan aşağıya bir sonraki pile yönlendirecektir.
Dengeleme işleminin öncesi ve sonrası uç noktaları Şekil 5'te gösterilmektedir. Özet olarak BMS, pil paketindeki pillerin veya modüllerin pil paketi akımından farklı şarj akımlarını görmesine ve pil paketini aşağıdakilerden biri aracılığıyla dengelemesine olanak tanır. yöntemler:
En çok şarj edilmiş pilin şarjını kaldırmak, aşırı şarjı önlemek için ek şarj akımı için boşluk sağlar ve daha az şarj edilmiş pillerin daha fazla şarj akımı almasına olanak tanır
Şarj akımının bir kısmını veya neredeyse tamamını en çok şarj edilen pilin etrafında yeniden konumlandırmak, daha az şarjlı pillerin daha uzun süre şarj akımı almasını sağlamak
Pil yönetim sistemi türleri
Pil yönetim sistemi, "pilin bakımı" şeklindeki ana talimatlarını gerçekleştirmek için basitten karmaşığa kadar çeşitli teknolojileri benimseyebilir. Ancak bu sistemler, bataryalar veya batarya paketinin tamamının modülleri üzerindeki kurulumu ve çalıştırılmasıyla ilgili topolojilerine göre sınıflandırılabilir.
Merkezi BMS mimarisi
Pil takımı düzeneğinde merkezi bir BMS bulunmaktadır. Tüm akü paketleri doğrudan merkezi BMS'ye bağlanır. Merkezi BMS'nin yapısı Şekil 6'da gösterilmektedir. Merkezi BMS'nin bazı avantajları vardır. Yalnızca bir BMS olduğundan daha kompakt ve çoğunlukla en ekonomik olanıdır. Ancak merkezi BMS'nin dezavantajları da vardır. Tüm pillerin doğrudan BMS'ye bağlı olması nedeniyle BMS, tüm pil paketlerini bağlamak için birçok bağlantı noktası gerektirir. Bu, büyük akü paketlerinde çok sayıda tel, kablo, konektör vb. bulunduğu anlamına gelir; bu da sorun giderme ve bakımı karmaşık hale getirir.
Modüler BMS topolojisi
Merkezi uygulamaya benzer şekilde BMS, her biri özel bir kablo demetine sahip olan ve pil takımının bitişik belirlenmiş bölümlerine bağlanan birkaç tekrarlayan modüle bölünmüştür. Bkz. Şekil 7. Bazı durumlarda bu BMS alt modülleri, işlevi alt modüllerin durumunu izlemek ve çevresel cihazlarla iletişim kurmak olan ana BMS modülünün denetimi altında olabilir. Tekrarlanan modülerleştirme nedeniyle sorun giderme ve bakım daha kolaydır ve daha büyük akü paketlerine genişletilmesi de kolaydır. Dezavantajı ise genel maliyetin biraz daha yüksek olması ve uygulamaya bağlı olarak kullanılmayan yinelenen özelliklerin bulunabilmesidir.
Birincil/İkincil BMS
Bununla birlikte, kavramsal olarak modüler topolojiye benzer şekilde, bu durumda, yardımcı cihazlar yalnızca ölçüm bilgilerinin aktarılmasıyla daha sınırlıdır, ana cihazlar ise harici iletişimin yanı sıra hesaplama ve kontrole ayrılmıştır. Bu nedenle, modüler tiplere benzer olmasına rağmen, cihazın işlevselliği genellikle daha basit olduğundan, ek yük daha düşük olabileceğinden ve kullanılmayan özellik sayısı daha az olabileceğinden maliyet daha düşük olabilir.
Dağıtılmış BMS mimarisi
Diğer topolojilerden farklı olarak, diğer topolojilerde elektronik donanım ve yazılım, kablo demetleri aracılığıyla aküye bağlanan modüller içinde kapsüllenmiştir. Dağıtılmış BMS, tüm elektronik donanımı doğrudan izlenen pil veya modül üzerine yerleştirilen bir kontrol panosuna entegre eder. Bu, birkaç sensör kablosunun ve bitişik BMS modülleri arasındaki iletişim kablolarının kapsamlı kablolamasını azaltır. Bu nedenle, her BMS daha bağımsızdır ve gerektiğinde hesaplama ve iletişimi yönetir. Bununla birlikte, bu bariz basitliğe rağmen, bu entegre form, korumalı modül bileşenlerinin derinliklerinde yer aldığından sorun giderme ve bakımı potansiyel bir sorun haline getirmektedir. Batarya paketi yapısının tamamında daha fazla BMS bulunduğundan maliyet genellikle daha yüksektir.
Akü Yönetim Sisteminin Önemi
BMS'de fonksiyonel güvenlik en önemlisidir. Şarj ve deşarj işlemleri sırasında gözetim ve kontrol altındaki herhangi bir pilin veya modülün voltajının, akımının ve sıcaklığının belirtilen SOA sınırlarını aşmasının önlenmesi çok önemlidir. Limitin belirli bir süre aşılması halinde, yalnızca potansiyel olarak pahalı pil takımları etkilenmekle kalmayacak, aynı zamanda tehlikeli termal kaçak durumları da yaşanabilecektir. Ayrıca lityum iyon pilleri korumak ve işlevsel güvenliği sağlamak için alt voltaj eşik sınırlarının da sıkı bir şekilde izlenmesi gerekir. Lityum iyon piller bu düşük voltaj durumunda tutulursa, bakır dendritler sonunda anotta büyüyebilir ve bu da kendi kendine deşarj oranında artışa ve potansiyel güvenlik sorunlarına yol açabilir. Lityum iyon güç sistemlerinde yüksek enerji yoğunluğunun maliyeti, pil yönetimi hatalarına neredeyse hiç yer olmamasıdır. BMS ve lityum iyon pillerdeki gelişmeler sayesinde bu, günümüzde mevcut olan en başarılı ve güvenli pil kimyasallarından biridir.
Pil takımının performansı, BMS'nin elektrik ve termal yönetimi içeren ikinci en önemli işlevidir. Genel pil kapasitesini elektriksel olarak optimize etmek için, pil paketindeki tüm pillerin dengelenmesi gerekir; bu, tüm bileşendeki bitişik pillerin SOC'sinin kabaca eşit olduğu anlamına gelir. Bu çok önemlidir çünkü yalnızca optimum pil kapasitesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yaygın bozulmanın önlenmesine ve zayıf pillerin aşırı şarj edilmesinden kaynaklanan potansiyel sıcak noktaların azaltılmasına da yardımcı olur. Lityum iyon pillerin düşük voltaj sınırının altında deşarj olmasından kaçınılmalıdır, çünkü bu durum hafıza etkilerine ve önemli kapasite kaybına neden olabilir. Elektrokimyasal işlemler sıcaklığa karşı oldukça duyarlıdır ve piller de istisna değildir. Ortam sıcaklığı düştüğünde kapasite ve mevcut pil enerjisi önemli ölçüde azalacaktır. Bu nedenle BMS, elektrikli araç akü grupları gibi sıvı soğutma sistemleri üzerinde bulunan harici çevrimiçi ısıtıcıları bağlayabilir veya helikopterler veya diğer uçaklardaki akü paketi modüllerinin altına monte edilen yerleşik ısıtma plakalarını açabilir. Ayrıca, düşük sıcaklıktaki lityum iyon pillerin şarj edilmesi pilin kullanım ömrü performansına katkıda bulunmadığından, öncelikle pil sıcaklığının tamamen artırılması önemlidir. Lityum-iyon pillerin çoğu, 5 derece C'nin altında hızlı bir şekilde şarj edilemez ve 0 derece C'nin altında kesinlikle şarj edilmemelidir. Tipik operasyonel kullanım sırasında en iyi performansı elde etmek için, BMS termal yönetimi genellikle pilin belirli bir sıcaklıkta çalışmasını sağlar. dar bir Goldilocks çalışma alanı (örneğin 30-35 derece C). Bu, performansı koruyabilir, kullanım ömrünü uzatabilir ve sağlıklı ve güvenilir pil paketleri geliştirebilir.
Pil yönetim sisteminin faydaları
Yaygın olarak BESS olarak bilinen eksiksiz bir batarya enerji depolama sistemi, uygulamaya bağlı olarak düzinelerce, yüzlerce ve hatta binlerce lityum iyon bataryadan stratejik olarak birleştirilebilir. Bu sistemlerin nominal voltajı 100V'tan az olabilir, ancak 300A veya daha yüksek akü paketi güç kaynağı akım aralığıyla 800V'a kadar çıkabilir. Yüksek voltajlı pil paketlerinin kötü yönetimi, hayatları tehlikeye sokan felaket felaketlerine yol açabilir. Bu nedenle BMS güvenli çalışmayı sağlamak için çok önemlidir. BMS’in faydalarını şu şekilde özetleyebiliriz.
Fonksiyonel güvenlik.Büyük boyutlu lityum iyon pil paketleri için bunun özellikle dikkatli ve gerekli olduğunu söylemeye gerek yok. Ancak bilindiği gibi dizüstü bilgisayarlarda kullanılan daha küçük formatlar bile alev alabilir ve ciddi hasara neden olabilir. Lityum iyon güç sistemleri içeren ürünlerin kullanıcılarının kişisel güvenliği, pil yönetimi hatalarına çok az yer bırakır.
Ömür ve güvenilirlik.Pil takımı koruma yönetimi, elektriksel ve termal, tüm pillerin beyan edilen SOA gereklilikleri dahilinde kullanılmasını sağlar. Bu ince denetim, pilin güvenli kullanımını ve hızlı şarj ve deşarj döngülerini sağlar ve kaçınılmaz olarak yıllarca güvenilir hizmet verebilecek istikrarlı bir sistem oluşturur.
Performans ve kapsam.Pil paketi bileşenleri üzerindeki bitişik pillerin SOC'sini dengelemek için piller arası dengelemeyi kullanan BMS pil paketi kapasite yönetimi, optimum pil kapasitesine olanak tanır. Kendi kendine deşarj, şarj/deşarj döngüleri, sıcaklık etkileri ve genel yaşlanmadaki değişiklikleri dikkate alan bu BMS işlevi olmadan, pil takımı sonuçta kullanılamaz hale gelebilir.
Teşhis, veri toplama ve dış iletişim.Denetim görevi, tüm pil hücrelerinin sürekli izlenmesini içerir; burada veri kaydının kendisi teşhis için kullanılabilir, ancak genellikle bileşendeki tüm pillerin SOC'sini tahmin etmek için hesaplamalı görevler için kullanılır. Bu bilgi algoritmaları dengelemek için kullanılır ancak mevcut yerleşik enerjiyi belirtmek, mevcut kullanıma göre beklenen menzili veya menzili/ömrü tahmin etmek ve pil takımının sağlık durumunu sağlamak için harici cihazlar ve ekranlarla paylaşılabilir.
Maliyetleri ve garantiyi azaltın.BMS'nin BESS'e dahil edilmesi maliyetleri artırır ve pil takımı pahalıdır ve potansiyel olarak tehlikelidir. Sistem ne kadar karmaşık olursa, güvenlik gereksinimleri de o kadar yüksek olur ve dolayısıyla daha fazla BMS denetimi gerektirir. Bununla birlikte BMS'nin işlevsel güvenlik, kullanım ömrü ve güvenilirlik, performans ve kapsam, teşhis vb. açılardan korunması ve önleyici bakımı, garantiyle ilgili maliyetler de dahil olmak üzere genel maliyetleri azaltacağını garanti eder.
Çözüm
Simülasyon, özellikle donanım geliştirme, prototip oluşturma ve test etme aşamalarındaki tasarım zorluklarını keşfetmek ve çözmek için uygulandığında BMS tasarımında değerli bir müttefiktir. Doğru bir lityum iyon pil modeliyle BMS mimarisinin simülasyon modeli, sanal prototipler için yürütülebilir bir spesifikasyon olarak kabul edilir. Ek olarak simülasyon, farklı pil ve çevresel çalışma senaryoları için BMS izleme fonksiyonlarının çeşitlerinin sorunsuz bir şekilde araştırılmasına olanak tanır. Uygulama sorunları erkenden belirlenebilir ve araştırılabilir; bu, gerçek donanım prototipleri üzerinde uygulamadan önce performansın ve işlevsel güvenlik iyileştirmelerinin doğrulanmasına olanak tanır. Bu, geliştirme süresini azaltır ve ilk donanım prototipinin sağlam olmasını sağlamaya yardımcı olur. Ayrıca gömülü sistem uygulamalarında yapıldığında en kötü senaryolar da dahil olmak üzere BMS ve pil paketleri üzerinde birçok kimlik doğrulama testi gerçekleştirilebilmektedir.