ระบบการจัดการแบตเตอรี่คืออะไร?

ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) คือสมองอิเล็กทรอนิกส์ของการจัดเก็บพลังงานของรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งมีหน้าที่ตรวจสอบ ปกป้อง และเพิ่มประสิทธิภาพเมทริกซ์เซลล์แบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงภายใต้สภาวะการทำงานทั้งหมด

เหตุใดเซลล์ที่ไม่สมดุลจึงทำลายอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

การใช้งานชุดแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงโดยไม่มีการปรับสมดุลเซลล์แบบแอ็คทีฟจะกระตุ้นให้เกิด การสลายตัวเนื่องจากความร้อนอย่างรวดเร็ว แรงดันไฟฟ้าที่ใช้หมดเฉพาะที่ และการระบายอากาศของเซลล์ที่เป็นภัยพิบัติ ซึ่งทำลายการรับประกันรถยนต์โดยสิ้นเชิง

การใช้ BMS แบบรวมศูนย์ที่มีวงจรปรับสมดุลเซลล์แบบพาสซีฟและแอคทีฟแบบบูรณา การจะรักษาระดับสถานะการชาร์จ (SoC) ที่สม่ำเสมออย่างสมบูรณ์แบบในทุกเซลล์แต่ละเซลล์

การกำหนดค่าสมดุลอัจฉริยะนี้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีความแม่นยำเพื่อไล่แรงดันไฟฟ้าส่วนเกินออกจากเซลล์ที่มีประจุเกิน โดยการรักษาความสม่ำเสมอของแรงดันไฟฟ้า จะบังคับใช้การปฏิบัติตาม ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ISO 26262 ASIL-D อย่างเคร่งครัด โดยสามารถกำจัดจุดความเครียดจากความร้อนเฉพาะจุดก่อนที่จะปรับขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การประมาณค่า SoC ที่ไม่ถูกต้องทำให้เกิดการหยุดรถกะทันหันได้อย่างไร

การพึ่งพาวิธีการวัดแรงดันไฟฟ้าแบบเดิมภายในระบบลิเธียมไอออนทำให้เกิด การประเมินระยะการขับขี่ที่ผิดพลาดอย่างมาก แผงกั้นรถริมถนนที่ไม่คาดคิด และการตอบโต้ของผู้บริโภคอย่างรุนแรง

การใช้ อัลกอริธึม Extended Kalman Filter (EKF) ภายในโปรเซสเซอร์ BMS มอบความแม่นยำแบบเรียลไทม์และระบุตำแหน่งได้สำหรับการติดตามสถานะการชาร์จ (SoC) และสถานะสภาวะสุขภาพ (SoH)

การคำนวณอัลกอริธึมขั้นสูงเหล่านี้จะตรวจสอบความต้านทานของเซลล์ภายในและการรวมกระแสแบบไดนามิกพร้อมกัน ซึ่งช่วยให้ชุดควบคุมหลักของรถดึงความหนาแน่นของพลังงานสูงสุดได้อย่างปลอดภัย โดยไม่ต้องผลักสารเคมีของแบตเตอรี่เข้าไปในโซนอันตรายจากการคายประจุเกิน

การเปรียบเทียบสถาปัตยกรรม BMS

การเลือกโทโพโลยีการสื่อสารที่เหมาะสมจะกำหนดความซับซ้อนของสายไฟและความยืดหยุ่นทางแม่เหล็กไฟฟ้าของยานพาหนะ:

การเดินสายไฟล้มเหลวทำให้การอ่านเซ็นเซอร์ BMS เสียหายได้อย่างไร

การใช้สายเซ็นเซอร์เกรดต่ำที่ไม่มีการหุ้มภายในสภาพแวดล้อมอินเวอร์เตอร์กำลังสูงจะทำให้เกิด การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ (EMI) ส่งผลให้ BMS อ่านค่าความร้อนที่ผิดพลาดและกระตุ้นให้เกิดการปิดระบบข้อผิดพลาดโกสต์

การระบุ ชุดสายไฟหุ้มฉนวนทองแดงเคลือบดีบุกคู่ตีเกลียว สำหรับเทอร์มิสเตอร์และโหนดตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด ช่วยให้มั่นใจในการส่งข้อมูลที่บริสุทธิ์

การกำหนดค่าการเดินสายระดับพรีเมียมนี้จะแยกสัญญาณโทรมาตรแรงดันต่ำที่มีช่องโหว่ออกจาก EMI ความถี่สูงที่รุนแรงซึ่งสร้างโดยมอเตอร์ฉุด เป็นไปตาม ข้อกำหนด CISPR 25 Class 5 โดยสมบูรณ์ รับประกันว่า BMS จะได้รับข้อมูลที่ไม่เสียหายอย่างสมบูรณ์ในระหว่างขั้นตอนการเร่งความเร็วที่รวดเร็ว

BMS ส่วนกลาง[MCU / ตัวควบคุมความปลอดภัย] โมดูลแบตเตอรี่ 01 โมดูลแบตเตอรี่ 02 ชุดสายรัด Telemetry แบบชีลด์บัสบาร์ไฟฟ้าแรงสูง

คำถามที่พบบ่อย

หน้าที่หลักสามประการของ BMS คืออะไร?
ฟังก์ชันสามประการที่เปลี่ยนไม่ได้ของ BMS ในยานยนต์ ได้แก่ การป้องกันเซลล์ (การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน แรงดันต่ำ และกระแสเกิน) การประมาณค่าสถานะ (การคำนวณการวัด SoC และ SoH แบบไดนามิก) และ การประสานงานการจัดการความร้อน เพื่อให้เซลล์ทำงานภายในพารามิเตอร์อุณหภูมิที่ปลอดภัย

BMS อยู่ที่ไหนใน EV
โดยทั่วไป BMS จะติดตั้งอย่างแน่นหนาภายใน กล่องหุ้มชุดแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงที่ปิด สนิท การจัดวางโครงสร้างเชิงกลยุทธ์นี้ช่วยลดความยาวของสายโทรมาตรที่มีช่องโหว่ให้เหลือน้อยที่สุด และปกป้องคอนโทรลเลอร์จากเศษภายนอก ของเหลวที่ไหลเข้า และผลกระทบทางกล

แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าสามารถทำงานโดยไม่มี BMS ได้หรือไม่?
ไม่อย่างแน่นอน การใช้งานอาร์เรย์ลิเธียมไอออนแรงดันไฟฟ้าสูงที่ทันสมัยโดยไม่มี BMS ที่ทำงานอยู่จะทำให้เกิด ความร้อนที่ควบคุมไม่ได้อย่างรวดเร็ว การ ทำลายเซลล์อย่างถาวร และอันตรายจากไฟไหม้ทางกายภาพในทันทีภายในไม่กี่นาทีหลังจากเกิดกระแสไฟฟ้าแรงสูง

การให้คำปรึกษาจากผู้เชี่ยวชาญและการสนับสนุนด้านวิศวกรรม

การนำทางการทำงานร่วมกันที่ซับซ้อนระหว่างสัญญาณโทรมาตรแรงดันต่ำและเส้นทางพลังงานไฟฟ้าแรงสูงต้องอาศัยประสบการณ์ภาคสนามที่ช่ำชองและใช้งานได้จริง จาก ประสบการณ์ 15 ปีในอุตสาหกรรมชุดสายไฟของยานยนต์ ฉันเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมที่ทนทาน ระบบบูรณาการเซ็นเซอร์ป้องกัน EMI การกำหนดค่าการเดินสาย BMS แบบกำหนดเอง และสถาปัตยกรรมสัญญาณที่ปลอดภัยเมื่อเกิดข้อผิดพลาด ซึ่งผ่านการตรวจสอบตามกฎระเบียบทั่วโลกอย่างสะดวกสบาย

กำลังดิ้นรนกับข้อมูล BMS ที่เสียหายหรือสัญญาณรบกวนใช่ไหม ไม่ว่าคุณกำลังออกแบบต้นแบบที่มีความหนาแน่นสูง อัปเกรดฉนวนสายรัดของคุณให้ผ่านการปฏิบัติตามมาตรฐาน ISO 26262 หรือต้องการ ตัวอย่างชุดสายไฟโทรมาตรแบบกำหนดเองฟรี สำหรับการทดสอบม้านั่งในสายการประกอบ คลิกด้านล่างเพื่อติดต่อกับแผนกวิศวกรรมผู้เชี่ยวชาญของเรา

ขอคำปรึกษาด้านเทคนิคและตัวอย่างฟรี

ข้อมูลอ้างอิงและมาตรฐานอุตสาหกรรม:
[1] เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับระดับความสมบูรณ์ด้านความปลอดภัยผ่านทางเจ้าหน้าที่ มาตรฐานยานยนต์บนถนน ISO 26262 .¹
[2] ทบทวนวิธีการทดสอบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายใต้ คำสั่งการปฏิบัติตามข้อกำหนด CISPR 25 ของ SAE International.²