4. Fonctions logicielles principales du BMS
l Fonction de mesure
(1) Mesure des informations de base : surveillance de la tension, du courant et de la température de la batterie. La fonction la plus élémentaire du système de gestion de batterie est de mesurer la tension, le courant et la température des cellules, ce qui constitue le fondement de tous les calculs et de la logique de contrôle de haut niveau du système.
(2) Détection de la résistance d'isolation : L'ensemble du système de batterie et du système haute tension doit être testé pour l'isolation par le système de gestion de la batterie.
(3) Détection de verrouillage haute tension (HVIL) : utilisée pour confirmer l’intégrité de l’ensemble du système haute tension. En cas de défaillance du circuit haute tension, des mesures de sécurité sont activées.
lFonction d'estimation
(1) Estimation du SOC et du SOH : le cœur du sujet et la partie la plus difficile
(2) Équilibrage : ajuster le déséquilibre SOC x capacité entre les monomères via un circuit d'équilibrage.
(3) Limitation de la puissance de la batterie : la puissance d'entrée et de sortie de la batterie est limitée à différentes températures SOC.
lAutres fonctions
(1) Commande par relais : incluant le relais principal +, le relais principal -, le relais de charge +, le relais de charge - et le relais de précharge.
(2) Contrôle thermique
(3) Fonction de communication
(4) Diagnostic des pannes et alarme
(5) Fonctionnement tolérant aux pannes
5.Fonctions logicielles de base du BMS
lFonction de mesure
(1) Mesure des informations de base : surveillance de la tension, du courant et de la température de la batterie. La fonction la plus élémentaire du système de gestion de batterie est de mesurer la tension, le courant et la température des cellules, ce qui constitue le fondement de tous les calculs et de la logique de contrôle de haut niveau du système.
(2) Détection de la résistance d'isolation : L'ensemble du système de batterie et du système haute tension doit être testé pour l'isolation par le système de gestion de la batterie.
(3) Détection de verrouillage haute tension (HVIL) : utilisée pour confirmer l’intégrité de l’ensemble du système haute tension. En cas de défaillance du circuit haute tension, des mesures de sécurité sont activées.
lFonction d'estimation
(1) Estimation du SOC et du SOH : le cœur du sujet et la partie la plus difficile
(2) Équilibrage : ajuster le déséquilibre SOC x capacité entre les monomères via un circuit d'équilibrage.
(3) Limitation de la puissance de la batterie : la puissance d'entrée et de sortie de la batterie est limitée à différentes températures SOC.
lAutres fonctions
(1) Commande par relais : incluant le relais principal +, le relais principal -, le relais de charge +, le relais de charge - et le relais de précharge.
(2) Contrôle thermique
(3) Fonction de communication
(4) Diagnostic des pannes et alarme
(5) Fonctionnement tolérant aux pannes
6.architecture logicielle BMS
lGestion de la haute et de la basse tension
En fonctionnement normal, le BMS est activé par le VCU via une ligne directe ou un signal CAN de 12 V. Une fois l'autotest terminé et le BMS en veille, le VCU envoie une commande haute tension, et le BMS commande la fermeture du relais pour établir la connexion haute tension. En cas de mise hors tension, le VCU envoie une commande basse tension, puis coupe l'alimentation de réveil de 12 V. Lorsque l'arme est insérée pour la charge alors qu'elle est hors tension, elle peut être activée par le signal CP ou A+.
lGestion de la facturation
(1) Charge lente
La charge lente consiste à recharger la batterie en courant continu, converti à partir du courant alternatif par le chargeur intégré de la borne de recharge (ou par une alimentation 220 V). Les bornes de recharge sont généralement disponibles en 16 A, 32 A et 64 A, et peuvent également être utilisées sur une prise secteur. Le système de gestion de la batterie (BMS) peut être réactivé par les signaux CC ou CP, mais il est important de s'assurer qu'il puisse se mettre en veille normalement une fois la charge terminée. Le processus de charge en courant alternatif est relativement simple et peut être mis en œuvre conformément aux normes nationales en vigueur.
(2) Charge rapide
La charge rapide consiste à recharger la batterie grâce au courant continu fourni par la borne de charge CC, ce qui permet d'atteindre un taux de charge de 1C, voire supérieur. En général, 80 % de la batterie peuvent être chargés en 45 minutes. La mise en marche s'effectue via le signal A+ de la borne de charge.
lFonction d'estimation
(1) Le SOP (State of Power) détermine principalement la puissance de charge et de décharge disponible de la batterie en consultant des tables à partir de la température et de l'état de charge (SOC). Le VCU (Vehicle Control Unit) adapte l'utilisation du véhicule en fonction de cette valeur de puissance.
(2) L'état de santé (SOH) caractérise principalement l'état de santé actuel de la batterie, avec une valeur comprise entre 0 et 100 %. On considère généralement que la batterie ne peut plus être utilisée lorsque son niveau descend en dessous de 80 %.
(3) L'état de charge (SOC) fait partie de l'algorithme de contrôle principal du BMS et caractérise la capacité restante. Il repose principalement sur la méthode d'intégration ampère-heure et l'algorithme EKF (filtre de Kalman étendu), combinés à des stratégies de correction (telles que la correction de la tension en circuit ouvert, la correction de charge complète, la correction de fin de charge, la correction de capacité en fonction de la température et de l'état de charge, etc.).
(4) L'algorithme SOE (État d'énergie) est peu répandu chez les constructeurs nationaux ou utilise des algorithmes relativement simples pour calculer le rapport entre l'énergie restante dans l'état actuel et l'énergie maximale disponible. Cette fonction sert principalement à estimer l'autonomie restante.
lDiagnostic des pannes
Différents niveaux de défaut sont définis en fonction des performances de la batterie. Le BMS et le VCU appliquent des mesures de traitement spécifiques à chaque niveau, telles que des alertes, une limitation de puissance ou une coupure directe de la haute tension. Ces défauts incluent les erreurs d'acquisition et de cohérence des données, les défaillances électriques (capteurs et actionneurs), les erreurs de communication et les anomalies liées à l'état de la batterie.
1.Fonctions logicielles de base du BMS
lFonction de mesure
(1) Mesure des informations de base : surveillance de la tension, du courant et de la température de la batterie. La fonction la plus élémentaire du système de gestion de batterie est de mesurer la tension, le courant et la température des cellules, ce qui constitue le fondement de tous les calculs et de la logique de contrôle de haut niveau du système.
(2) Détection de la résistance d'isolation : L'ensemble du système de batterie et du système haute tension doit être testé pour l'isolation par le système de gestion de la batterie.
(3) Détection de verrouillage haute tension (HVIL) : utilisée pour confirmer l’intégrité de l’ensemble du système haute tension. En cas de défaillance du circuit haute tension, des mesures de sécurité sont activées.
lFonction d'estimation
(1) Estimation du SOC et du SOH : le cœur du sujet et la partie la plus difficile
(2) Équilibrage : ajuster le déséquilibre SOC x capacité entre les monomères via un circuit d'équilibrage.
(3) Limitation de la puissance de la batterie : la puissance d'entrée et de sortie de la batterie est limitée à différentes températures SOC.
lAutres fonctions
(1) Commande par relais : incluant le relais principal +, le relais principal -, le relais de charge +, le relais de charge - et le relais de précharge.
(2) Contrôle thermique
(3) Fonction de communication
(4) Diagnostic des pannes et alarme
(5) Fonctionnement tolérant aux pannes
2.architecture logicielle BMS
lGestion de la haute et de la basse tension
En fonctionnement normal, le BMS est activé par le VCU via une ligne directe ou un signal CAN de 12 V. Une fois l'autotest terminé et le BMS en veille, le VCU envoie une commande haute tension, et le BMS commande la fermeture du relais pour établir la connexion haute tension. En cas de mise hors tension, le VCU envoie une commande basse tension, puis coupe l'alimentation de réveil de 12 V. Lorsque l'arme est insérée pour la charge alors qu'elle est hors tension, elle peut être activée par le signal CP ou A+.
lGestion de la facturation
(1) Charge lente
La charge lente consiste à recharger la batterie en courant continu, converti à partir du courant alternatif par le chargeur intégré de la borne de recharge (ou par une alimentation 220 V). Les bornes de recharge sont généralement disponibles en 16 A, 32 A et 64 A, et peuvent également être utilisées sur une prise secteur. Le système de gestion de la batterie (BMS) peut être réactivé par les signaux CC ou CP, mais il est important de s'assurer qu'il puisse se mettre en veille normalement une fois la charge terminée. Le processus de charge en courant alternatif est relativement simple et peut être mis en œuvre conformément aux normes nationales en vigueur.
(2) Charge rapide
La charge rapide consiste à recharger la batterie grâce au courant continu fourni par la borne de charge CC, ce qui permet d'atteindre un taux de charge de 1C, voire supérieur. En général, 80 % de la batterie peuvent être chargés en 45 minutes. La mise en marche s'effectue via le signal A+ de la borne de charge.
lFonction d'estimation
(1) Le SOP (State of Power) détermine principalement la puissance de charge et de décharge disponible de la batterie en consultant des tables à partir de la température et de l'état de charge (SOC). Le VCU (Vehicle Control Unit) adapte l'utilisation du véhicule en fonction de cette valeur de puissance.
(2) L'état de santé (SOH) caractérise principalement l'état de santé actuel de la batterie, avec une valeur comprise entre 0 et 100 %. On considère généralement que la batterie ne peut plus être utilisée lorsque son niveau descend en dessous de 80 %.
(3) L'état de charge (SOC) fait partie de l'algorithme de contrôle principal du BMS et caractérise la capacité restante. Il repose principalement sur la méthode d'intégration ampère-heure et l'algorithme EKF (filtre de Kalman étendu), combinés à des stratégies de correction (telles que la correction de la tension en circuit ouvert, la correction de charge complète, la correction de fin de charge, la correction de capacité en fonction de la température et de l'état de charge, etc.).
(4) L'algorithme SOE (État d'énergie) est peu répandu chez les constructeurs nationaux ou utilise des algorithmes relativement simples pour calculer le rapport entre l'énergie restante dans l'état actuel et l'énergie maximale disponible. Cette fonction sert principalement à estimer l'autonomie restante.
lDiagnostic des pannes
Différents niveaux de défaut sont définis en fonction des performances de la batterie. Le BMS et le VCU appliquent des mesures de traitement spécifiques à chaque niveau, telles que des alertes, une limitation de puissance ou une coupure directe de la haute tension. Ces défauts incluent les erreurs d'acquisition et de cohérence des données, les défaillances électriques (capteurs et actionneurs), les erreurs de communication et les anomalies liées à l'état de la batterie.
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Date de publication : 12 mai 2023
