طراحی سیستم مدیریت باتری خودروهای برقی
عملکردهای اصلی سیستم مدیریت باتری
سیستم مدیریت باتری از نزدیک با باتری برق خودروهای الکتریکی ادغام شده است و دائماً ولتاژ، جریان و دمای باتری را تشخیص می دهد. همچنین تشخیص نشت، مدیریت حرارتی، مدیریت تعادل باتری، یادآوری هشدار، محاسبه ظرفیت باقیمانده، قدرت تخلیه و گزارش وضعیت SOC&SOH را انجام می دهد. همچنین از الگوریتم هایی برای کنترل حداکثر توان خروجی با توجه به ولتاژ، جریان و دمای باتری برای به دست آوردن حداکثر مسافت پیموده شده استفاده می کند و از الگوریتم هایی برای کنترل شارژر برای شارژ با جریان بهینه استفاده می کند. از طریق رابط CAN باس با کنترل کننده اصلی خودرو، کنترل کننده موتور، سیستم کنترل انرژی، سیستم نمایش خودرو و غیره به صورت بلادرنگ ارتباط برقرار می کند.
عملکردهای اساسی سیستم مدیریت باتری: 1) نظارت بر شرایط کاری تک سلولی مانند ولتاژ تک سلولی، جریان کاری، دمای محیط و غیره. 2) محافظت از باتری برای جلوگیری از کوتاه شدن عمر باتری، آسیب یا آسیب حتی انفجارها، آتشسوزیها و سایر حوادثی که هنگام کارکرد باتری در شرایط سخت، ایمنی شخصی را به خطر میاندازند.
به طور کلی، سیستم مدیریت باتری باید عملکردهای حفاظتی مدار زیر را داشته باشد: حفاظت از اضافه ولتاژ و کم ولتاژ، حفاظت از جریان اضافه و اتصال کوتاه، حفاظت از دمای بیش از حد و دمای بیش از حد، و ارائه حفاظت های متعدد برای باتری برای بهبود قابلیت اطمینان حفاظت و سیستم مدیریت (حفاظت اجرا شده با سخت افزار قابلیت اطمینان بالایی دارد، حفاظت اجرا شده با نرم افزار انعطاف پذیری بالاتری دارد و حفاظت از اجزای کلیدی سیستم مدیریت سطح سوم حفاظت را برای کاربران فراهم می کند). این عملکردها می توانند نیازهای اکثر باتری های تلفن همراه، ابزار برقی و برنامه های دوچرخه برقی را برآورده کنند.
خودروهای الکتریکی چالشهای بیشتری را برای سیستمهای مدیریت باتری ایجاد میکنند
سیستم یکپارچهسازی باتری خودروی الکتریکی یک سیستم قدرت باز است که از طریق اتوبوس CAN کلاس خودرو ارتباط برقرار میکند و با سیستم مدیریت خودرو، شارژر و کنترلکننده موتور کار میکند تا با مفهوم رانندگی ایمن خودرو محور مطابقت داشته باشد. بنابراین، سیستم مدیریت باتری درجه یک خودرو باید الزامات TS16949 و الکترونیک خودرو را برآورده کند، به جمع آوری داده ها با سرعت بالا و قابلیت اطمینان بالا، ارتباط اتوبوس CAN درجه خودرو، قابلیت تداخل بالای ضد الکترومغناطیسی (بالاترین سطح EMI/EMC) دست یابد. الزامات)، و عملکردهای تشخیصی آنلاین.
توابع اصلی آن عبارتند از: کسب اطلاعات با سرعت بالا مانند ولتاژ و دما باتری. دستیابی به تعادل باتری با راندمان بالا، بازی کامل به ظرفیت سیستم یکپارچه باتری برای افزایش عمر سیستم یکپارچه باتری و در عین حال کاهش تولید گرما. تخمین و نمایش سلامت باتری و توان باقی مانده؛ پروتکل ارتباطی بسیار قابل اعتماد (شبکه ارتباطی CAN کلاس خودرو)؛ فن آوری سیستم انتقال قدرت باید اطمینان حاصل کند که باتری به طور ایمن استفاده می شود، پتانسیل باتری را کاملاً بازی می کند، عملکرد باتری را تضمین می کند و عمر باتری را افزایش می دهد. مدیریت دمای باتری و اتلاف گرما، به طوری که سیستم باتری در محیطی با دمای نسبتاً پایدار کار می کند. تشخیص نشت و طراحی پیچیده سیم زمین
از آنجایی که محیط توزیع باتری در خودروهای الکتریکی بسیار پیچیده است و آنها در حالت کار با ولتاژ و توان بالا هستند، الزامات EMI/EMC بسیار زیاد است که چالشهای بیشتری را برای طراحی سیستمهای مدیریت باتری به همراه دارد.
