Design af batteristyringssystem til elbiler
Hovedfunktioner i batteristyringssystemet
Batteristyringssystemet er tæt integreret med strømbatteriet i elektriske køretøjer, og det registrerer konstant batteriets spænding, strøm og temperatur. Den udfører også lækagedetektion, termisk styring, batteribalancestyring, alarmpåmindelser, beregner den resterende kapacitet, aflader strøm og rapporterer SOC&SOH-status. Den bruger også algoritmer til at styre den maksimale udgangseffekt i henhold til batteriets spænding, strøm og temperatur for at opnå det maksimale kilometertal, og bruger algoritmer til at styre opladeren til at oplade med den optimale strøm. Den kommunikerer med køretøjets mastercontroller, motorcontroller, energistyringssystem, køretøjsdisplaysystem osv. i realtid gennem CAN-bus-interfacet.
Grundlæggende funktioner i batteristyringssystemet: 1) Overvåg enkeltcellens arbejdsforhold, såsom enkeltcellespænding, arbejdsstrøm, omgivelsestemperatur osv. 2) Beskyt batteriet for at forhindre batteriet i at forkorte dets levetid, beskadige eller selv eksplosioner, brande og andre ulykker, der bringer personlig sikkerhed i fare, når batteriet arbejder under ekstreme forhold.
Generelt set skal batteristyringssystemet have følgende kredsløbsbeskyttelsesfunktioner: overspændings- og underspændingsbeskyttelse, overstrøms- og kortslutningsbeskyttelse, over- og overtemperaturbeskyttelse og give flere beskyttelser til batteriet for at forbedre pålideligheden af beskyttelsen og ledelsessystem (hardware-eksekveret beskyttelse har høj pålidelighed, software-eksekveret beskyttelse har højere fleksibilitet, og beskyttelsen af nøglekomponenter i ledelsessystemet giver brugerne et tredje niveau af beskyttelse). Disse funktioner kan imødekomme behovene for de fleste mobiltelefonbatterier, elværktøj og elektriske cykelapplikationer.
Elektriske køretøjer udgør større udfordringer for batteristyringssystemer
Det elektriske køretøjs batteriintegrationssystem er et åbent strømsystem, der kommunikerer gennem CAN-bussen i automotive-grade og arbejder med køretøjsstyringssystemet, opladeren og motorcontrolleren for at opfylde bilens menneskeorienterede sikker kørselskoncept. Derfor skal batteristyringssystemet i bilindustrien opfylde kravene i TS16949 og bilelektronik, opnå højhastighedsdataindsamling og høj pålidelighed, CAN-buskommunikation i bilindustrien, høje anti-elektromagnetiske interferenskapaciteter (det højeste niveau af EMI/EMC krav), og online diagnostiske funktioner.
Dens hovedfunktioner er: højhastighedsindsamling af information såsom batterispænding og temperatur; opnåelse af højeffektiv batteribalancering, hvilket giver fuld spild til kapaciteten af det integrerede batterisystem for at øge levetiden af det integrerede batterisystem, samtidig med at varmeudviklingen reduceres; estimering og visning af batteritilstand og resterende strøm; yderst pålidelig kommunikationsprotokol (CAN-kommunikationsnetværk af automotive kvalitet); drivlinjeteknologi skal sikre, at batteriet bruges sikkert, give fuldt udspil til batteriets potentiale, sikre batteriets ydeevne og forlænge batteriets levetid; styring af batteritemperatur og varmeafledning, således at batterisystemet fungerer i et miljø med relativt stabil temperatur; lækagedetektion og kompleks jordledningsdesign.
Fordi distributionsmiljøet for batterier i elektriske køretøjer er meget komplekst, og de er i en højspændings- og højeffektarbejdstilstand, er kravene til EMI/EMC meget høje, hvilket medfører større udfordringer til design af batteristyringssystemer.
