Systém správy batérie (BMS) riadi prevádzkový stav batérie prostredníctvom stroja s konečným počtom stavov, reaguje na externé príkazy a zisťuje rôzne vnútorné stavy systému batérie. Nasleduje niekoľko bežných prevádzkových režimov a ich charakteristiky:
1. Režim nízkej spotreby (spánku).
V tomto režime je batéria odpojená od záťaže otvorením stykača a prúd batérie je nulový. Cieľom systému je minimalizovať spotrebu energie z vysokonapäťových batériových zdrojov a riadiacich zdrojov energie. Vďaka odpojeniu batériového systému nie je potrebné sledovať napätie a teplotu batérie. Všetky monitorovacie obvody a integrované obvody sú v stave vysokej impedancie, komunikačná zbernica je nečinná, mikroprocesor je vypnutý a čo najviac obvodov je vypnutých.
Aplikačné scenáre:
Pri vypnutí zapaľovania elektrického vozidla.
Funkcia:
Pravidelne sa prebúdzajte z režimu spánku kvôli odhadu stavu batérie a kontrole vyváženia.
V hardvéri sú potrebné hodiny reálneho času alebo obvod časovača, ktorý podporuje funkciu „budík“, nastavenú cez zbernicu I2C alebo SPI.
2. Nečinný (pohotovostný) stav
V tomto režime je batéria stále odpojená od záťaže, ale monitorovací obvod je účinný. Meria sa napätie a teplota batérie a sú spustené algoritmy detekcie porúch a odhadu stavu nabitia. Tento stav umožňuje overiť stav batériových článkov a celého systému pri odpojenom batériovom systéme a zabrániť nabíjaniu a vybíjaniu.
Aplikačné scenáre:
Pred zatvorením stýkača počas spúšťania a vypínania systému sa uistite, že je systém bezpečný.
Funkcia:
Činnosť komunikačnej zbernice zahŕňa výmenu informácií medzi batériami, záťažami a inými zariadeniami v sieti.
V tomto stave je možné vykonať vyváženie jednotky.
3. Režim predbežného nabíjania alebo mäkkého štartu
V tomto režime by ostatné zariadenia na vysokonapäťovej zbernici mali očakávať zvýšenie napätia zbernice na napätie batérie, ale nesmú spotrebúvať žiadny prúd zo zbernice, aby sa predišlo zlyhaniu pred nabíjaním. Sekvencia zapínania stýkača bude spustená externým príkazom pripojeným k batérii.
Aplikačné scenáre:
Pri štartovaní elektrického vozidla sa uistite, že napätie vysokonapäťovej zbernice neustále stúpa.
Funkcia:
Tento stav sa skončí, keď je sekvencia zapínania stykača úspešne dokončená alebo keď sa počas pokusu zistí chyba.
4. Stav online
V tomto režime je batéria pripojená k záťaži alebo nabíjaciemu zariadeniu. Mnohé aplikácie, ako sú sieťové úložiská a hybridné vozidlá, využívajú rovnakú sieť zariadení na nabíjanie a vybíjanie batérií, takže neexistuje rozdiel medzi režimami nabíjania a vybíjania. Iné systémy s oddelenými záťažami a nabíjačkami môžu používať rôzne režimy na pripojenie každého zariadenia.
Aplikačné scenáre:
Stav nabíjania a vybíjania batériových elektrických vozidiel.
Funkcia:
Môže nastať chybový stav, pri ktorom je možné požiadať systém o chybové kódy a spustené diagnostické rutiny, ale systém nemôže zavrieť stýkač, kým sa nevykoná príkaz na vymazanie na ukončenie chybového stavu.
5. Chybový stav
V tomto režime kvôli problémom so systémom batérie zostáva batéria nečinná, keď je stykač otvorený, ale nereaguje na určité príkazy.
Aplikačné scenáre:
Keď systém batérie nefunguje správne.
Funkcia:
Systém môže byť požiadaný o chybové kódy a vykonanie diagnostických postupov.
Systém nemôže zatvoriť stýkač, kým sa nevykoná príkaz na vymazanie na opustenie chybového stavu.
Záležitosti vyžadujúce pozornosť:
Vyhnite sa nekonečným cyklom medzi nesprávnymi stavmi a pokusmi o pripojenie batérie.
Táto situácia môže nastať, ak sa automaticky odstránia určité poruchy batérie, čím sa spustí pokus o návrat do online stavu.
Epilóg
Prevádzkový režim systému správy batérie pokrýva rôzne situácie od nízkej spotreby energie až po online stav, čím zaisťuje, že systém batérie môže fungovať bezpečne a spoľahlivo za rôznych podmienok. Prostredníctvom rozumného riadenia stavu a detekcie porúch je možné efektívne predĺžiť životnosť batérie a zlepšiť celkový výkon a spoľahlivosť systému.