Návrh systému řízení baterie pro elektromobily
Hlavní funkce systému správy baterií
Systém správy baterie je úzce integrován s baterií elektrických vozidel a neustále zjišťuje napětí, proud a teplotu baterie. Provádí také detekci úniku, správu teploty, správu vyvážení baterie, připomenutí alarmů, vypočítává zbývající kapacitu, vybíjení a hlásí stav SOC&SOH. Využívá také algoritmy pro řízení maximálního výstupního výkonu podle napětí, proudu a teploty baterie pro dosažení maximálního kilometrového výkonu a pomocí algoritmů řídí nabíječku, aby se nabíjela optimálním proudem. Komunikuje s hlavním ovladačem vozidla, ovladačem motoru, systémem řízení energie, systémem zobrazení vozidla atd. v reálném čase prostřednictvím rozhraní sběrnice CAN.
Základní funkce systému správy baterie: 1) Sledujte pracovní podmínky jednotlivého článku, jako je napětí jednoho článku, pracovní proud, okolní teplota atd. 2) Chraňte baterii, aby nedošlo ke zkrácení její životnosti, poškození, popř. dokonce i výbuchy, požáry a další nehody, které ohrožují osobní bezpečnost, když baterie pracuje v extrémních podmínkách.
Obecně řečeno, systém správy baterie musí mít následující funkce ochrany obvodů: přepěťovou a podpěťovou ochranu, nadproudovou a zkratovou ochranu, ochranu proti přehřátí a přehřátí a poskytovat vícenásobné ochrany pro baterii, aby se zlepšila spolehlivost ochrany a systém správy (hardwarová ochrana má vysokou spolehlivost, softwarová ochrana má vyšší flexibilitu a ochrana klíčových součástí systému správy poskytuje uživatelům třetí úroveň ochrany). Tyto funkce mohou splňovat potřeby většiny baterií mobilních telefonů, elektrického nářadí a aplikací pro elektrická kola.
Elektromobily představují vyšší výzvy pro systémy správy baterií
Systém integrace baterie elektrického vozidla je otevřený napájecí systém, který komunikuje prostřednictvím automobilové sběrnice CAN a spolupracuje se systémem řízení vozidla, nabíječkou a ovladačem motoru tak, aby vyhovoval konceptu bezpečného řízení vozu zaměřeného na lidi. Systém správy baterií automobilové třídy proto musí splňovat požadavky TS16949 a automobilové elektroniky, dosahovat vysokorychlostního sběru dat a vysoké spolehlivosti, komunikace CAN sběrnice automobilové třídy, vysoké schopnosti proti elektromagnetickému rušení (nejvyšší úroveň EMI/EMC požadavky) a online diagnostické funkce.
Jeho hlavní funkce jsou: vysokorychlostní získávání informací, jako je napětí a teplota baterie; dosažení vysoce účinného vyvážení baterie, které dává plnou vůli kapacitě integrovaného systému baterie, aby se prodloužila životnost integrovaného systému baterie a zároveň se snížila tvorba tepla; odhad a zobrazení stavu baterie a zbývající energie; vysoce spolehlivý komunikační protokol (automobilová komunikační síť CAN); technologie hnacího ústrojí musí zajistit bezpečné používání baterie, plně využít potenciál baterie, zajistit výkon baterie a zvýšit životnost baterie; řízení teploty baterie a odvodu tepla, takže bateriový systém pracuje v prostředí s relativně stabilní teplotou; detekce úniku a komplexní návrh zemnícího vodiče.
Protože distribuční prostředí baterií v elektrických vozidlech je velmi složité a jsou ve vysokonapěťovém a vysoce výkonném pracovním stavu, požadavky na EMI/EMC jsou velmi vysoké, což přináší větší výzvy pro návrh systémů správy baterií.