4. Fonctions logicielles de base du BMS
l Fonction de mesure
(1) Mesure des informations de base : surveillance de la tension de la batterie, du signal de courant et de la température du bloc-batterie. La fonction la plus fondamentale du système de gestion de batterie est de mesurer la tension, le courant et la température des cellules de la batterie, ce qui constitue la base de tous les calculs de haut niveau et de la logique de contrôle du système.
(2) Détection de la résistance d'isolement : l'ensemble du système de batterie et le système haute tension doivent être testés pour l'isolement 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. Lorsque l'intégrité du circuit du système haute tension est endommagée, des mesures de sécurité sont activées.
lFonction d'estimation
(1) Estimation SOC et SOH : la partie principale et 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) Contrôle du relais : y compris principal +, principal-, relais de charge +, relais de charge -, 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 de la batterie, du signal de courant et de la température du bloc-batterie. La fonction la plus fondamentale du système de gestion de batterie est de mesurer la tension, le courant et la température des cellules de la batterie, ce qui constitue la base de tous les calculs de haut niveau et de la logique de contrôle du système.
(2) Détection de la résistance d'isolement : l'ensemble du système de batterie et le système haute tension doivent être testés pour l'isolement 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. Lorsque l'intégrité du circuit du système haute tension est endommagée, des mesures de sécurité sont activées.
lFonction d'estimation
(1) Estimation SOC et SOH : la partie principale et 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) Contrôle du relais : y compris principal +, principal-, relais de charge +, relais de charge -, 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
Lorsqu'il est sous tension, le BMS est réveillé par le VCU via une ligne fixe ou un signal CAN de 12 V. Une fois l'auto-vérification terminée et le VCU passe en mode veille, il envoie une commande haute tension, qui commande la fermeture du relais pour finaliser la connexion haute tension. Lorsqu'il est hors tension, le VCU envoie une commande basse tension, puis déconnecte le réveil 12 V. Lorsque le pistolet est inséré pour la charge hors tension, il peut être réveillé par le signal CP ou A+.
lGestion de la charge
(1) Charge lente
La charge lente consiste à charger la batterie avec du courant continu converti en courant alternatif par le chargeur embarqué de la borne de recharge (ou une alimentation 220 V). Les spécifications de la borne de recharge sont généralement de 16 A, 32 A et 64 A, et elle peut également être chargée via une prise secteur. Le BMS peut être activé par le signal 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 CA est relativement simple et peut être développé conformément aux normes nationales détaillées.
(2) Charge rapide
La charge rapide consiste à charger la batterie en courant continu via la pile de charge CC, ce qui permet d'atteindre une charge de 1 C, voire plus. En général, 80 % de la batterie peut être chargée en 45 minutes. Elle peut être activée par le signal A+ de la source d'alimentation auxiliaire de la pile de charge.
lFonction d'estimation
(1) Le SOP (State of Power) obtient principalement la puissance de charge et de décharge disponible de la batterie en consultant des tableaux de température et d'état de charge. Le VCU détermine l'utilisation du véhicule en fonction de la valeur de puissance transmise.
(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 lorsqu'elle descend en dessous de 80 %.
(3) L'état de charge (SOC) est l'algorithme de contrôle principal du BMS, qui caractérise l'état de capacité restante. Il repose principalement sur la méthode intégrale ampère-heure et l'algorithme EKF (filtre de Kalman étendu), associés à des stratégies de correction (telles que la correction de la tension à vide, la correction de la charge complète, la correction de la fin de charge, la correction de la capacité sous différentes températures et SOH, etc.).
(4) L'algorithme SOE (État d'Énergie) n'est pas largement développé par les constructeurs nationaux ou utilise des algorithmes relativement simples pour obtenir le rapport entre l'énergie restante dans l'état actuel et l'énergie maximale disponible. Cette fonction est principalement utilisée pour estimer l'autonomie restante.
lDiagnostic des pannes
Différents niveaux de défaut sont distingués selon les performances de la batterie, et différentes mesures de traitement sont prises par le BMS et le VCU selon le niveau de défaut, comme les avertissements, la limitation de puissance ou la déconnexion directe de la haute tension. Les défauts incluent les défauts d'acquisition et de rationalité des données, les défauts électriques (capteurs et actionneurs), les défauts de communication et les défauts d'état de la batterie, etc.
1.Fonctions logicielles de base du BMS
lFonction de mesure
(1) Mesure des informations de base : surveillance de la tension de la batterie, du signal de courant et de la température du bloc-batterie. La fonction la plus fondamentale du système de gestion de batterie est de mesurer la tension, le courant et la température des cellules de la batterie, ce qui constitue la base de tous les calculs de haut niveau et de la logique de contrôle du système.
(2) Détection de la résistance d'isolement : l'ensemble du système de batterie et le système haute tension doivent être testés pour l'isolement 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. Lorsque l'intégrité du circuit du système haute tension est endommagée, des mesures de sécurité sont activées.
lFonction d'estimation
(1) Estimation SOC et SOH : la partie principale et 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) Contrôle du relais : y compris principal +, principal-, relais de charge +, relais de charge -, 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
Lorsqu'il est sous tension, le BMS est réveillé par le VCU via une ligne fixe ou un signal CAN de 12 V. Une fois l'auto-vérification terminée et le VCU passe en mode veille, il envoie une commande haute tension, qui commande la fermeture du relais pour finaliser la connexion haute tension. Lorsqu'il est hors tension, le VCU envoie une commande basse tension, puis déconnecte le réveil 12 V. Lorsque le pistolet est inséré pour la charge hors tension, il peut être réveillé par le signal CP ou A+.
lGestion de la charge
(1) Charge lente
La charge lente consiste à charger la batterie avec du courant continu converti en courant alternatif par le chargeur embarqué de la borne de recharge (ou une alimentation 220 V). Les spécifications de la borne de recharge sont généralement de 16 A, 32 A et 64 A, et elle peut également être chargée via une prise secteur. Le BMS peut être activé par le signal 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 CA est relativement simple et peut être développé conformément aux normes nationales détaillées.
(2) Charge rapide
La charge rapide consiste à charger la batterie en courant continu via la pile de charge CC, ce qui permet d'atteindre une charge de 1 C, voire plus. En général, 80 % de la batterie peut être chargée en 45 minutes. Elle peut être activée par le signal A+ de la source d'alimentation auxiliaire de la pile de charge.
lFonction d'estimation
(1) Le SOP (State of Power) obtient principalement la puissance de charge et de décharge disponible de la batterie en consultant des tableaux de température et d'état de charge. Le VCU détermine l'utilisation du véhicule en fonction de la valeur de puissance transmise.
(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 lorsqu'elle descend en dessous de 80 %.
(3) L'état de charge (SOC) est l'algorithme de contrôle principal du BMS, qui caractérise l'état de capacité restante. Il repose principalement sur la méthode intégrale ampère-heure et l'algorithme EKF (filtre de Kalman étendu), associés à des stratégies de correction (telles que la correction de la tension à vide, la correction de la charge complète, la correction de la fin de charge, la correction de la capacité sous différentes températures et SOH, etc.).
(4) L'algorithme SOE (État d'Énergie) n'est pas largement développé par les constructeurs nationaux ou utilise des algorithmes relativement simples pour obtenir le rapport entre l'énergie restante dans l'état actuel et l'énergie maximale disponible. Cette fonction est principalement utilisée pour estimer l'autonomie restante.
lDiagnostic des pannes
Différents niveaux de défaut sont distingués selon les performances de la batterie, et différentes mesures de traitement sont prises par le BMS et le VCU selon le niveau de défaut, comme les avertissements, la limitation de puissance ou la déconnexion directe de la haute tension. Les défauts incluent les défauts d'acquisition et de rationalité des données, les défauts électriques (capteurs et actionneurs), les défauts de communication et les défauts d'état de la batterie, etc.
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Date de publication : 12 mai 2023
