מערכת ניהול סוללות (BMS) היא המוח האלקטרוני של אחסון האנרגיה של רכב חשמלי, המוטל על ניטור, הגנה ואופטימיזציה של מטריצת תא הסוללה במתח גבוה בכל תנאי התפעול.
הפעלה של ערכת סוללות במתח גבוה ללא איזון תאים פעיל מפעילה התדרדרות תרמית מואצת , דלדול מתח מקומי ואוורור תאים קטסטרופלי שהורס לחלוטין את אחריות הרכב.
פריסת BMS מרכזי עם מעגלים משולבים לאיזון תאים פסיביים ופעילים שומרת על רמות מצב טעינה אחידות לחלוטין בכל תא בודד.
תצורת איזון חכמה זו משתמשת במיקרו-בקרים מדויקים כדי לדמם מתח עודף מתאים טעונים יתר על המידה. על ידי שמירה על אחידות המתח, היא אוכפת עמידה קפדנית ISO 26262 ASIL-D , ומבטלת למעשה נקודות מתח תרמיות מקומיות לפני שהן מתרחבות. בדרישות הבטיחות של
הסתמכות על שיטות מדידת מתח מדור קודם בתוך מערכת ליתיום-יון מובילה להערכות טווח נסיעה שגויות בטירוף , סתימות בלתי צפויות של רכבים בצד הדרך ותגובת נגד צרכנית אינטנסיבית.
שימוש באלגוריתמים מורחב של מסנן קלמן (EKF) בתוך מעבד ה-BMS מספק דיוק מדויק בזמן אמת למעקב אחר מצב טעינה (SoC) ומצב בריאותי (SoH).
חישובים אלגוריתמיים מתקדמים אלה מנטרים את עכבת התא הפנימית ושילוב זרם דינמי בו זמנית. זה מאפשר ליחידת הבקרה הראשית של הרכב להוציא בבטחה צפיפות אנרגיה מקסימלית מבלי לדחוף את כימיית הסוללה לאזורי פריקת יתר מסוכנים.
בחירת טופולוגיית התקשורת המתאימה מכתיבה את מורכבות החיווט והחוסן האלקטרומגנטי של הרכב:
מדד BMS |
BMS מרכזי מסורתי |
BMS מתקדם מבוזר / אלחוטי |
|---|---|---|
מורכבות רתמת החיווט |
חבילות חוטים צפופות ובעלות מסה גבוהה |
אוטובוס מבודד קל במיוחד |
פגיעות EMI |
סיכון גבוה לחדירת רעש אות |
איתות דיפרנציאלי מבודד / RF מוצפן |
מדרגיות |
קיבולת מודול קבועה |
הרחבת Plug-and-Play מודולרית |
תקני בטיחות |
דרגת רכב בסיסית |
מוסמך ISO 26262 ו-IEC 61508 מלא |
שימוש בחוטי חיישן לא מסוככים בדרגה נמוכה בתוך סביבת מהפך בעוצמה גבוהה מציג הפרעות אלקטרומגנטיות מאסיביות (EMI) , הגורם ל-BMS לקרוא קוצים תרמיים שקריים ולהפעיל כיבויים של תקלות רפאים.
ציון רתמות תיל מסוככות בזוג מעוות ונחושת משומר לכל צמתי ניטור התרמיסטור והמתח מבטיח שידור נתונים טהור.
תצורת חיווט פרימיום זו מבודדת אותות טלמטריה פגיעים במתח נמוך מה-EMI הקשה בתדר הגבוה שנוצר על ידי מנוע המתיחה. הוא תואם באופן מלא למפרטי CISPR 25 Class 5 , ומבטיח שה-BMS מקבל נתונים לא פגומים לחלוטין במהלך שלבי האצה מהירים.
BMS CENTRAL [MCU / בקר בטיחות] מודול סוללה 01 מודול סוללה 02 רתמת טלמטריה ממוגנת במתח גבוה
מהן שלושת הפונקציות העיקריות של BMS?
שלושת הפונקציות הבלתי ניתנות למשא ומתן של BMS לרכב הן הגנה על תאים (מניעת מתח יתר, תת-מתח וזרם יתר), הערכת מצב (חישוב מדדי SoC ו-SoH דינמיים), ותיאום ניהול תרמי כדי לשמור על פעילות תאים בתוך פרמטרי טמפרטורה בטוחים.
היכן נמצא ה-BMS ב-EV?
ה-BMS מאוכסן בדרך כלל בצורה מאובטחת בתוך מארז חבילת הסוללות במתח גבוה עצמו. מיקום מבני אסטרטגי זה ממזער את אורכם של חוטי טלמטריה פגיעים ומגן על הבקר מפני פסולת חיצונית, חדירת נוזלים והשפעות מכניות.
האם מצבר לרכב חשמלי יכול לתפקד ללא BMS?
ממש לא. הפעלת מערך ליתיום-יון מודרני במתח גבוה ללא BMS פעיל יגרום בהכרח לבריחה תרמית מהירה בלתי מבוקרת , הרס קבוע של תאים וסכנות שריפה פיזיות מיידיות תוך דקות משיכת זרם כבד.
ניווט במשחק הגומלין המורכב בין אותות טלמטריה במתח נמוך לנתיבי כוח במתח גבוה דורש ניסיון מעשי בשטח. מתוך 15 שנות הניסיון המסור שלי בתעשיית רתמות התיל לרכב , אני מתמחה בהנדסת מערכות אינטגרציה של חיישנים מוקשחים ומסוככים על ידי EMI, תצורות חיווט BMS מותאמות אישית וארכיטקטורות אותות בטוחות לכשל שעוברות בנוחות ביקורות רגולטוריות גלובליות.
נאבק עם נתוני BMS פגומים או רעשי אות? בין אם אתם מתכננים אב טיפוס בצפיפות גבוהה, משדרגים את בידוד הרתמה שלכם כך שיעבור תאימות ל-ISO 26262, או דורשים דוגמאות חינם של רתמת חוט טלמטריה בהתאמה אישית עבור בדיקות ספסל פס הייצור שלכם, לחצו למטה כדי להתחבר לחטיבת ההנדסה המומחים שלנו.
הפניות ותקני תעשייה:
[1] למידע נוסף על רמות שלמות בטיחות דרך הגורם הרשמי ISO 26262 תקן רכבי כביש .1
[2] סקור מתודולוגיות בדיקת תאימות אלקטרומגנטית תחת SAE International CISPR 25 הנחיות תאימות.2
