Akunhallintajärjestelmä (BMS) ohjaa akun toimintatilaa äärellisen tilan koneen kautta, reagoi ulkoisiin komentoihin ja havaitsee akkujärjestelmän erilaisia sisäisiä tiloja. Seuraavassa on useita yleisiä toimintatiloja ja niiden ominaisuuksia:
1. Virransäästötila (lepotila).
Tässä tilassa akku irrotetaan kuormasta avaamalla kontaktori ja akun virta on nolla. Järjestelmän tavoitteena on minimoida korkeajännitteisten akkujen energiankulutus ja ohjata virtalähteitä. Akkujärjestelmän irrotuksen vuoksi akun jännitettä ja lämpötilaa ei tarvitse valvoa. Kaikki valvontapiirit ja IC:t ovat suuren impedanssin tilassa, tietoliikenneväylä on lepotilassa, mikroprosessori on sammutettu ja mahdollisimman monet piirit on kytketty pois päältä.
Sovellusskenaariot:
Kun sähköauton virta-avain sammutetaan.
Tehtävä:
Herää säännöllisesti lepotilasta akun tilan arviointia ja tasapainon tarkistusta varten.
Reaaliaikainen kello tai ajastinpiiri vaaditaan laitteistossa, joka tukee "herätyskello"-toimintoa, asetettuna I2C- tai SPI-väylän kautta.
2. Idle (standby) -tila
Tässä tilassa akku on edelleen irti kuormasta, mutta valvontapiiri toimii. Akun jännitettä ja lämpötilaa mitataan, ja vianilmaisualgoritmit ja lataustilan arviointialgoritmit ovat käynnissä. Tämä tila mahdollistaa akkukennojen ja koko järjestelmän kunnon tarkistamisen akkujärjestelmän ollessa irrotettuna ja estää lataamisen ja purkamisen.
Sovellusskenaariot:
Varmista, että järjestelmä on turvallinen, ennen kuin suljet kontaktorin järjestelmän käynnistyksen ja sammutuksen aikana.
Tehtävä:
Tietoliikenneväylätoimintaan kuuluu tietojen vaihto akkujen, kuormien ja muiden verkossa olevien laitteiden välillä.
Yksikkötasapainotus voidaan suorittaa tässä tilassa.
3. Esilataus tai pehmeä käynnistystila
Tässä tilassa muiden suurjänniteväylän laitteiden pitäisi odottaa väylän jännitteen nousevan akkujännitteeseen, mutta ne eivät saa kuluttaa virtaa väylästä esilataushäiriön estämiseksi. Kontaktorin sulkemisjakso käynnistyy akkuun kytketyllä ulkoisella komennolla.
Sovellusskenaariot:
Kun käynnistät sähköajoneuvon, varmista, että suurjänniteväylän jännite nousee tasaisesti.
Tehtävä:
Tämä tila päättyy, kun kontaktorin sulkemisjakso on suoritettu onnistuneesti tai kun yrityksen aikana havaitaan vika.
4. Online-tila
Tässä tilassa akku on kytketty kuormaan tai latauslaitteeseen. Monet sovellukset, kuten verkkovarasto ja hybridiajoneuvot, käyttävät samaa laiteverkkoa akkujen lataamiseen ja purkamiseen, joten lataus- ja purkutilojen välillä ei ole eroa. Muut järjestelmät, joissa on erillinen kuorma ja laturi, voivat käyttää eri tiloja kunkin laitteen yhdistämiseen.
Sovellusskenaariot:
Akkusähköajoneuvojen lataus- ja purkutila.
Tehtävä:
Saattaa olla virhetila, jossa järjestelmältä voidaan kysyä vikakoodeja ja suoritettuja diagnostiikkarutiineja, mutta järjestelmä ei voi sulkea kontaktoria ennen kuin suoritetaan tyhjentävä komento virhetilasta poistumiseksi.
5. Virheen tila
Tässä tilassa akkujärjestelmän ongelmien vuoksi akku pysyy käyttämättömänä, kun kontaktori on auki, mutta ei vastaa tiettyihin komentoihin.
Sovellusskenaariot:
Kun akkujärjestelmässä on toimintahäiriö.
Tehtävä:
Järjestelmästä voidaan kysyä vikakoodeja ja suoritettuja diagnostiikkarutiineja.
Järjestelmä ei voi sulkea kontaktoria ennen kuin tyhjennyskomento suoritetaan virhetilasta poistumiseksi.
Huomiota vaativat asiat:
Vältä loputtomia jaksoja väärien tilojen ja akun kytkemisyritysten välillä.
Jos tietyt akun viat poistuvat automaattisesti, mikä laukaisee yrityksen palata online-tilaan, tämä tilanne voi tapahtua.
Epilogi
Akunhallintajärjestelmän toimintatila kattaa erilaisia tilanteita alhaisesta virrankulutuksesta online-tilaan, mikä varmistaa, että akkujärjestelmä voi toimia turvallisesti ja luotettavasti erilaisissa olosuhteissa. Kohtuullisen tilanhallinnan ja vikojen havaitsemisen avulla akun käyttöikää voidaan pidentää tehokkaasti ja järjestelmän yleistä suorituskykyä ja luotettavuutta voidaan parantaa.