Hvað er rafhlöðustjórnunarkerfi?

Skilgreining

Rafhlöðustjórnunarkerfi (BMS) er tækni sem er tileinkuð eftirliti með rafhlöðupakka, sem er samsetning rafhlöðufrumna, rafskipulögð í röð x dálka fylkisstillingu til að gera kleift að afhenda markvisst spennu- og straumsvið í ákveðinn tíma á móti væntanlegar álagssviðsmyndir.Eftirlitið sem BMS veitir inniheldur venjulega:

• Eftirlit með rafhlöðunni
• Veitir rafhlöðuvörn
• Mat á rekstrarstöðu rafhlöðunnar
• Stöðugt hámarka afköst rafhlöðunnar
• Tilkynning um rekstrarstöðu til ytri tækja

Hér þýðir hugtakið „rafhlaða“ allan pakkann;Hins vegar er eftirlits- og stjórnunaraðgerðunum sérstaklega beitt á einstakar frumur, eða hópa frumna sem kallast einingar í heildar rafhlöðupakkasamstæðunni.Lithium-ion endurhlaðanlegar frumur hafa mesta orkuþéttleika og eru staðalval fyrir rafhlöðupakka fyrir margar neytendavörur, allt frá fartölvum til rafknúinna farartækja.Þó að þeir standi sig frábærlega, þá geta þeir verið frekar ófyrirgefanlegir ef þeir eru notaðir utan almennt þétts öryggis aðgerðasvæðis (SOA), með niðurstöður allt frá því að skerða afköst rafhlöðunnar til beinlínis hættulegra afleiðinga.BMS hefur vissulega krefjandi starfslýsingu og heildarflækjustig þess og eftirlit getur spannað margar greinar eins og rafmagns, stafrænt, stjórnunar, varma og vökva.

Hvernig virka rafhlöðustjórnunarkerfi?

Rafhlöðustjórnunarkerfi hafa ekki fast eða einstakt sett af viðmiðum sem þarf að samþykkja.Umfang tæknihönnunar og útfærðir eiginleikar eru almennt í samræmi við:

• Kostnaður, flókið og stærð rafhlöðupakkans
• Notkun rafhlöðunnar og allar áhyggjur af öryggi, líftíma og ábyrgð
• Vottunarkröfur frá ýmsum stjórnvaldsreglum þar sem kostnaður og viðurlög eru í fyrirrúmi ef ófullnægjandi öryggisráðstafanir eru fyrir hendi.

Það eru margir BMS hönnunareiginleikar, þar sem verndarstjórnun rafhlöðupakka og getustjórnun eru tveir nauðsynlegir eiginleikar.Við munum ræða hvernig þessir tveir eiginleikar virka hér.Varnarstjórnun rafhlöðupakka hefur tvo lykilvettvanga: rafmagnsvörn, sem felur í sér að leyfa ekki að rafhlaðan skemmist við notkun utan SOA þess, og hitauppstreymi, sem felur í sér óvirka og/eða virka hitastýringu til að viðhalda eða koma pakkanum í SOA þess.

Rafmagnsstjórnunarvörn: Straumur

Eftirlit með rafhlöðupakkastraumi og rafhlöðu- eða einingaspennum er leiðin til rafverndar.Rafmagns SOA hvers rafhlöðufruma er bundið af straumi og spennu.Mynd 1 sýnir dæmigerð litíum-jón frumu SOA og vel hannað BMS mun vernda pakkann með því að koma í veg fyrir notkun utan frumeinkunna framleiðanda.Í mörgum tilfellum getur frekari niðurfelling verið beitt til að vera innan SOA öryggissvæðisins í þeim tilgangi að stuðla að frekari endingu rafhlöðunnar.

Lithium-ion frumur hafa önnur straummörk fyrir hleðslu en fyrir afhleðslu og báðar stillingar geta séð um hærri toppstrauma, þó í stuttan tíma.Framleiðendur rafhlöðufrumna tilgreina venjulega hámarksmörk fyrir samfellda hleðslu og afhleðslustraum, ásamt hámarkshleðslu- og afhleðslustraumsmörkum.BMS sem veitir straumvörn mun vissulega beita hámarks samfelldum straumi.Hins vegar getur þetta verið á undan til að gera grein fyrir skyndilegri breytingu á álagsskilyrðum;til dæmis skyndilega hröðun rafbíls.BMS getur falið í sér hámarksstraumvöktun með því að samþætta strauminn og eftir delta tíma, ákveða að annað hvort draga úr tiltækum straumi eða rjúfa pakkstrauminn alveg.Þetta gerir BMS kleift að búa yfir næstum tafarlausri næmni fyrir öfgakenndum straumtoppum, svo sem skammhlaupsástandi sem hefur ekki fangað athygli neinna vista, en einnig fyrirgefa miklar hámarkskröfur, svo framarlega sem þær eru ekki of miklar Langt.

Rafmagnsstjórnunarvörn: Spenna

Mynd 2 sýnir að litíumjónafruma verður að starfa innan ákveðins spennusviðs.Þessi SOA mörk verða á endanum ákvörðuð af innri efnafræði völdu litíumjónafrumunnar og hitastigi frumanna á hverjum tíma.Þar að auki, þar sem allir rafhlöðupakkar upplifa umtalsvert magn af núverandi hringrás, afhleðslu vegna álagsþörf og hleðslu frá ýmsum orkugjöfum, eru þessi SOA spennumörk venjulega takmörkuð enn frekar til að hámarka endingu rafhlöðunnar.BMS verður að vita hver þessi mörk eru og mun stjórna ákvörðunum byggðar á nálægð við þessa þröskulda.Til dæmis, þegar nálgast háspennumörkin, getur BMS beðið um hægfara lækkun á hleðslustraumi, eða getur beðið um að hleðslustraumnum verði hætt að öllu leyti ef mörkunum er náð.Hins vegar fylgja þessum takmörkum venjulega viðbótarhugsanir um innri spennuhysteresis til að koma í veg fyrir stjórnspjall um lokunarþröskuldinn.Á hinn bóginn, þegar nálgast lágspennumörkin, mun BMS biðja um að lykilvirkt brotlegt álag dragi úr núverandi kröfum þeirra.Ef um er að ræða rafknúið ökutæki má gera þetta með því að minnka leyfilegt tog sem dráttarmótorinn hefur.Að sjálfsögðu verður BMS að hafa öryggissjónarmið fyrir ökumann í hæsta forgangi en vernda rafhlöðupakkann til að koma í veg fyrir varanlegan skaða.

Varmastjórnunarvörn: Hitastig

Að nafnvirði kann að virðast sem litíumjónafrumur hafi breitt hitastigssvið, en heildargeta rafhlöðunnar minnkar við lágt hitastig vegna þess að hraða efnahvarfa hægist ótrúlega.Með tilliti til getu við lágt hitastig skila þær sig miklu betur en blýsýru- eða NiMh rafhlöður;Hins vegar er hitastjórnun nauðsynleg þar sem hleðsla undir 0 °C (32 °F) er líkamlega erfið.Fyrirbæri málmhúðunar litíums getur komið fram á rafskautinu við hleðslu undir frostmarki.Þetta er varanlegt tjón og veldur ekki aðeins minni afkastagetu, heldur eru frumur viðkvæmari fyrir bilun ef þær verða fyrir titringi eða öðrum streituvaldandi aðstæðum.BMS getur stjórnað hitastigi rafhlöðupakkans með upphitun og kælingu.

Raunveruleg hitastjórnun er algjörlega háð stærð og kostnaði rafhlöðupakkans og frammistöðumarkmiðum, hönnunarviðmiðum BMS og vörueiningu, sem getur falið í sér að taka mið af landfræðilegu svæði (td Alaska á móti Hawaii).Burtséð frá gerð hitara er almennt skilvirkara að taka orku frá utanaðkomandi straumaflgjafa eða annarri rafhlöðu sem er staðsettur til að stjórna hitaranum þegar þörf krefur.Hins vegar, ef rafmagnshitarinn er með hóflega straumnotkun, er hægt að slípa orku frá aðal rafhlöðupakkanum til að hita sjálfan sig.Ef hitauppstreymi vökvakerfi er útfært, þá er rafhitari notaður til að hita kælivökvann sem er dælt og dreift um pakkann.

BMS hönnunarverkfræðingar hafa eflaust brellur í hönnunarviðskiptum sínum til að dreypa hitaorku inn í pakkann.Til dæmis er hægt að kveikja á ýmsum rafeindabúnaði inni í BMS sem er tileinkað getustjórnun.Þó að það sé ekki eins skilvirkt og bein hitun er hægt að nýta hana óháð því.Kæling er sérstaklega mikilvæg til að lágmarka afköst tap litíumjónarafhlöðu.Til dæmis, ef til vill virkar tiltekin rafhlaða best við 20°C;ef hitastig pakkans hækkar í 30°C gæti afköst þess minnkað um allt að 20%.Ef pakkinn er stöðugt hlaðinn og endurhlaðinn við 45°C (113°F) getur frammistöðutapið farið upp í ríflega 50%.Ending rafhlöðunnar getur einnig orðið fyrir ótímabærri öldrun og niðurbroti ef hún verður stöðugt fyrir of mikilli hitamyndun, sérstaklega við hraðhleðslu og afhleðslu.Kæling er venjulega náð með tveimur aðferðum, óvirkum eða virkum, og hægt er að nota báðar aðferðir.Óvirk kæling byggir á hreyfingu loftflæðis til að kæla rafhlöðuna.Þegar um er að ræða rafknúið ökutæki þýðir þetta að það er einfaldlega að færast niður veginn.Hins vegar gæti það verið flóknara en það virðist, þar sem hægt væri að samþætta lofthraðaskynjara til að stilla sveigjanlegar loftstíflur sjálfkrafa til að hámarka loftflæði.Innleiðing á virkri hitastýrðri viftu getur hjálpað á lágum hraða eða þegar ökutækið hefur stöðvast, en allt sem þetta getur gert er að jafna pakkann við umhverfishitastigið.Ef það er steikjandi heitur dagur gæti þetta hækkað upphafshitastig pakkans.Varmavökvavirk kæling er hægt að hanna sem viðbótarkerfi og notar venjulega etýlen-glýkól kælivökva með tilteknu blöndunarhlutfalli, dreift með rafmótordrifinni dælu í gegnum rör/slöngur, dreifigreinar, krossflæðisvarmaskipti (ofn) , og kæliplötu sem festist við rafhlöðupakkasamstæðuna.BMS fylgist með hitastigi yfir pakkanum og opnar og lokar ýmsum lokum til að halda hitastigi heildarrafhlöðunnar innan þröngs hitastigs til að tryggja hámarksafköst rafhlöðunnar.

Getustjórnun

Að hámarka getu rafhlöðupakka er að öllum líkindum einn mikilvægasti afköst rafhlöðunnar sem BMS veitir.Ef þetta viðhald er ekki framkvæmt getur rafhlöðupakkinn á endanum orðið ónýtur.Rót málsins er sú að „stafla“ rafhlöðupakka (röð fjölda frumna) er ekki fullkomlega jöfn og hefur í eðli sínu örlítið mismunandi leka eða sjálfsafhleðsluhraða.Leki er ekki framleiðandi galli heldur efnafræðilegur eiginleiki rafhlöðunnar, þó að hann gæti haft tölfræðilega áhrif frá smávægilegum framleiðsluferli.Upphaflega getur rafhlaða pakki haft vel samsvörunar frumur, en með tímanum minnkar líkindin milli fruma og fruma enn frekar, ekki bara vegna sjálfsafhleðslu, heldur einnig vegna hleðslu/hleðslu hringrásar, hækkaðs hitastigs og almennrar öldrunar dagatals.Með það skilið, mundu áðan umræðuna um að litíumjónafrumur standi sig frábærlega, en geti verið frekar ófyrirgefanlegar ef þær eru notaðar utan þétts SOA.Við lærðum áður um nauðsynlega rafvörn vegna þess að litíumjónafrumur takast ekki vel við ofhleðslu.Þegar þeir eru fullhlaðinir geta þeir ekki tekið við meiri straumi og öll viðbótarorka sem er ýtt inn í hann umbreytist í hita, þar sem spennan hækkar mögulega hratt, hugsanlega upp í hættulegt stig.Það er ekki heilbrigt ástand fyrir frumuna og getur valdið varanlegum skaða og óöruggum rekstrarskilyrðum ef það heldur áfram.

Rafhlöðupakkaröðin er það sem ákvarðar heildarspennu pakkans og ósamræmi milli aðliggjandi frumna skapar vandamál þegar reynt er að hlaða hvaða stafla sem er.Mynd 3 sýnir hvers vegna þetta er svona.Ef einn er með fullkomlega jafnvægissett af frumum er allt í lagi þar sem hver hleðst upp á sama hátt og hleðslustraumurinn er hægt að slökkva á þegar efri 4,0 spennumörkunum er náð.Hins vegar, í ójafnvægi, mun efsta klefinn ná hleðslumörkum sínum snemma, og hleðslustrauminn þarf að stöðva fyrir fótinn áður en aðrar undirliggjandi frumur hafa verið hlaðnar að fullu.

BMS er það sem stígur inn og bjargar deginum, eða rafhlöðupakkinn í þessu tilfelli.Til að sýna hvernig þetta virkar þarf að útskýra lykilskilgreiningu.Hleðsluástand (SOC) frumu eða eininga á tilteknum tíma er í réttu hlutfalli við hleðsluna sem er í boði miðað við heildarhleðsluna þegar hún er fullhlaðin.Þannig að rafhlaða sem býr við 50% SOC gefur til kynna að hún sé 50% hlaðin, sem er í ætt við verðgildi eldsneytismælis.BMS getustjórnun snýst allt um að koma jafnvægi á breytileika SOC yfir hvern stafla í pakkasamstæðunni.Þar sem SOC er ekki beint mælanlegt magn er hægt að áætla það með ýmsum aðferðum og jafnvægiskerfið sjálft fellur almennt í tvo meginflokka, óvirka og virka.Það eru mörg afbrigði af þemum og hver tegund hefur kosti og galla.Það er undir BMS hönnunarverkfræðingnum komið að ákveða hver er ákjósanlegur fyrir tiltekinn rafhlöðupakka og notkun hans.Auðveldast er að útfæra óvirkt jafnvægi, auk þess að útskýra almenna jafnvægishugtakið.Óvirka aðferðin gerir sérhverri frumu í staflanum kleift að hafa sömu hleðslugetu og veikasta fruman.Með því að nota tiltölulega lágan straum, skutlar það lítið magn af orku frá háum SOC frumum á hleðslulotunni þannig að allar frumur hlaða upp á hámarks SOC.Mynd 4 sýnir hvernig þetta er gert með BMS.Það fylgist með hverri frumu og notar smárarofa og hæfilega stóra útskriftarviðnám samhliða hverri frumu.Þegar BMS skynjar að tiltekin fruma er að nálgast hleðslumörkin, mun hún stýra umframstraumi í kringum hana til næstu hólfs fyrir neðan á ofanverðan hátt.

Endapunktar jafnvægisferlisins, fyrir og eftir, eru sýndir á mynd 5. Í stuttu máli, BMS jafnar rafhlöðustafla með því að leyfa frumu eða einingu í stafla að sjá annan hleðslustraum en pakkstrauminn á einn af eftirfarandi vegu:

• Fjarlæging á hleðslu úr hleðslufrumunum, sem gefur loftrými fyrir viðbótarhleðslustraum til að koma í veg fyrir ofhleðslu og gerir hleðsluminni kleift að fá meiri hleðslustraum
• Tilvísun á hluta eða næstum öllum hleðslustraumnum í kringum hleðslurnar sem eru mest hlaðnar, þannig að þær sem minna hlaðnar fái hleðslustraum í lengri tíma

Tegundir rafhlöðustjórnunarkerfa

Rafhlöðustjórnunarkerfi eru allt frá einföldum til flókinna og geta tekið til sín fjölbreytt úrval af mismunandi tækni til að ná aðaltilskipun sinni um að „sjá um rafhlöðuna“.Hins vegar er hægt að flokka þessi kerfi út frá staðfræði þeirra, sem tengist því hvernig þau eru sett upp og starfa á frumunum eða einingunum yfir rafhlöðupakkann.

Miðlæg BMS arkitektúr

Er með eina miðlæga BMS í rafhlöðupakkasamstæðunni.Allir rafhlöðupakkar eru tengdir við miðlæga BMS beint.Uppbygging miðlægrar BMS er sýnd á mynd 6. Miðstýrð BMS hefur nokkra kosti.Það er fyrirferðarmeira og það hefur tilhneigingu til að vera hagkvæmast þar sem það er aðeins eitt BMS.Hins vegar eru ókostir við miðstýrða BMS.Þar sem allar rafhlöður eru tengdar við BMS beint, þarf BMS mikið af höfnum til að tengjast öllum rafhlöðupökkunum.Þetta þýðir fullt af vírum, snúrum, tengjum o.s.frv. í stórum rafhlöðupökkum, sem flækir bæði bilanaleit og viðhald.

Modular BMS Topology

Svipað og miðstýrðri útfærslu er BMS skipt í nokkrar afritaðar einingar, hver með sérstöku vírknippi og tengingum við aðliggjandi úthlutaðan hluta rafhlöðustafla.Sjá mynd 7. Í sumum tilfellum geta þessar BMS undireiningar verið undir eftirliti aðal BMS eininga sem hefur það hlutverk að fylgjast með stöðu undireininganna og hafa samskipti við jaðarbúnað.Þökk sé tvítekinni einingu er bilanaleit og viðhald auðveldara og framlenging í stærri rafhlöðupakka er einföld.Gallinn er að heildarkostnaður er örlítið hærri og það getur verið afrituð ónotuð virkni eftir forritinu.

Aðal/undirskipandi BMS

Hugmyndafræðilega líkt og mát yfirbyggingu, í þessu tilfelli eru þrælarnir hins vegar takmarkaðri við að miðla mæliupplýsingum og skipstjórinn er tileinkaður útreikningi og eftirliti, auk ytri samskipta.Svo, þó að eins og mátgerðirnar, gæti kostnaðurinn verið lægri þar sem virkni þrælanna hefur tilhneigingu til að vera einfaldari, með líklega minni kostnaði og færri ónotuðum eiginleikum.

Dreifður BMS arkitektúr

Töluvert frábrugðið öðrum staðfræði, þar sem rafræni vélbúnaðurinn og hugbúnaðurinn er hjúpaður í einingar sem tengjast frumunum í gegnum búnt af áföstum raflögnum.Dreift BMS inniheldur allan rafeindabúnað á stjórnborði sem er beint á klefann eða eininguna sem verið er að fylgjast með.Þetta léttir meginhluta kaðallsins til nokkurra skynjaravíra og samskiptavíra milli aðliggjandi BMS eininga.Þar af leiðandi er hvert BMS sjálfstætt og sér um útreikninga og samskipti eftir þörfum.Hins vegar, þrátt fyrir þennan augljósa einfaldleika, gerir þetta samþætta form bilanaleit og viðhald hugsanlega erfiða, þar sem það er djúpt inni í skjöldareiningu.Kostnaður hefur einnig tilhneigingu til að vera hærri þar sem það eru fleiri BMS í heildaruppbyggingu rafhlöðupakka.

Mikilvægi rafhlöðustjórnunarkerfa

Virknilegt öryggi er afar mikilvægt í BMS.Það er mikilvægt við hleðslu og afhleðslu til að koma í veg fyrir að spenna, straumur og hitastig hvers kyns frumu eða eininga undir eftirliti fari yfir skilgreind SOA mörk.Ef farið er yfir mörkin í langan tíma, er ekki aðeins hugsanlega dýr rafhlöðupakka í hættu, heldur gætu hættulegar hitauppstreymi aðstæður skapast.Þar að auki eru lægri spennuþröskuldsmörk einnig fylgst með ströngu til að vernda litíumjónafrumurnar og virka öryggi.Ef Li-ion rafhlaðan helst í þessu lágspennuástandi gætu kopardendrítar að lokum vaxið á rafskautinu, sem getur leitt til aukinnar sjálfsafhleðsluhraða og valdið hugsanlegum öryggisáhyggjum.Mikill orkuþéttleiki litíumjónaknúinna kerfa kemur á verði sem gefur lítið pláss fyrir villur í rafhlöðustjórnun.Þökk sé BMS og endurbótum á litíumjónum er þetta ein farsælasta og öruggasta rafhlöðuefnafræði sem völ er á í dag.

Frammistaða rafhlöðupakkans er næst mikilvægasti eiginleiki BMS og þetta felur í sér rafmagns- og hitastjórnun.Til að hámarka rafgetu rafhlöðunnar í heild þarf að vera jafnvægi á öllum frumunum í pakkanum, sem gefur til kynna að SOC samliggjandi frumna í samsetningunni sé um það bil jafngild.Þetta er einstaklega mikilvægt vegna þess að ekki aðeins er hægt að ná hámarksgetu rafhlöðunnar heldur hjálpar það til við að koma í veg fyrir almenna niðurbrot og dregur úr hugsanlegum heitum reitum vegna ofhleðslu veikburða frumna.Lithium-ion rafhlöður ættu að forðast afhleðslu undir lágspennumörkum, þar sem það getur valdið minnisáhrifum og verulegu afkastagetu tapi.Rafefnafræðilegir ferli eru mjög viðkvæmir fyrir hitastigi og rafhlöður eru engin undantekning.Þegar hitastig umhverfisins lækkar minnkar afkastageta og tiltæk rafhlaðaorka verulega.Þar af leiðandi getur BMS tengst utanáliggjandi hitara sem er til dæmis á fljótandi kælikerfi rafhlöðupakka rafknúinna ökutækja, eða kveikt á húshitaraplötum sem eru settar upp undir einingum pakka sem er innbyggður í þyrlu eða öðrum flugvélar.Þar að auki, þar sem hleðsla á köldum litíumjónafrumum er skaðleg fyrir endingu rafhlöðunnar, er mikilvægt að hækka hitastig rafhlöðunnar nægilega.Ekki er hægt að hraðhlaða flestar litíumjónafrumur þegar þær eru undir 5°C og ætti alls ekki að hlaða þær þegar þær eru undir 0°C.Til að ná sem bestum árangri við dæmigerða notkun, tryggir BMS varmastjórnun oft að rafhlaða virki innan þröngs Goldilocks svæðis (td 30 – 35°C).Þetta tryggir frammistöðu, stuðlar að lengri líftíma og stuðlar að heilbrigðum, áreiðanlegum rafhlöðupakka.

Ávinningurinn af rafhlöðustjórnunarkerfum

Heilt rafhlöðuorkugeymslukerfi, oft nefnt BESS, gæti verið byggt upp af tugum, hundruðum eða jafnvel þúsundum litíumjónafrumna sem er beitt saman, allt eftir notkuninni.Þessi kerfi geta haft spennustigið undir 100V, en gæti verið allt að 800V, með pakkningastraumum á bilinu allt að 300A eða meira.Sérhver röng stjórnun háspennupakka gæti komið af stað lífshættulegum, hörmulegum hörmungum.Þar af leiðandi eru BMS algerlega mikilvægar til að tryggja örugga notkun.Hægt er að draga saman kosti BMS sem hér segir.

• Hagnýtt öryggi.Örugglega, fyrir stórsniðið litíumjónarafhlöðupakka, er þetta sérstaklega skynsamlegt og nauðsynlegt.En jafnvel smærri snið sem notuð eru í, til dæmis, fartölvur, hafa verið þekkt fyrir að kvikna og valda gífurlegu tjóni.Persónulegt öryggi notenda vara sem innihalda litíumjónaknúin kerfi gefur lítið pláss fyrir villur í rafhlöðustjórnun.
• Lífstími og áreiðanleiki.Varnarstjórnun rafhlöðupakka, rafmagns- og hitauppstreymi, tryggir að allar frumurnar séu allar notaðar innan yfirlýsts SOA kröfur.Þetta viðkvæma eftirlit tryggir að hleðslunum sé gætt gegn árásargjarnri notkun og hraðhleðslu og afhleðslu, og leiðir óhjákvæmilega til stöðugs kerfis sem mun hugsanlega veita margra ára áreiðanlega þjónustu.
• Afköst og svið.BMS rafhlöðupakkastjórnun, þar sem jafnvægi milli fruma er notað til að jafna SOC aðliggjandi frumna yfir pakkann, gerir kleift að ná hámarksgetu rafhlöðunnar.Án þessa BMS eiginleika til að gera grein fyrir breytingum á sjálfsafhleðslu, hleðslu/hleðslu hringrás, hitaáhrifum og almennri öldrun, gæti rafhlöðupakkinn að lokum gert sig ónýtan.
• Greining, gagnasöfnun og ytri samskipti.Eftirlitsverkefni fela í sér stöðugt eftirlit með öllum rafhlöðufrumum, þar sem hægt er að nota gagnaskráningu sjálft til greiningar, en er oft ætlað að reikna út til að áætla SOC allra frumna í samsetningunni.Þessar upplýsingar eru notaðar til að jafna reiknirit, en sameiginlega er hægt að senda þær til ytri tækja og skjáa til að gefa til kynna tiltæka orku íbúa, áætla væntanlegt svið eða svið/líftíma miðað við núverandi notkun og veita heilsufarsástand rafhlöðupakkans.
• Lækkun kostnaðar og ábyrgðar.Innleiðing BMS í BESS eykur kostnað og rafhlöðupakkar eru dýrir og hugsanlega hættulegir.Því flóknara sem kerfið er, því hærri eru öryggiskröfur, sem leiðir til þess að þörf er á meiri viðveru BMS eftirlits.En verndun og fyrirbyggjandi viðhald BMS varðandi virkniöryggi, líftíma og áreiðanleika, frammistöðu og drægni, greiningar osfrv. tryggir að það muni draga úr heildarkostnaði, þar með talið þeim sem tengjast ábyrgðinni.

Rafhlöðustjórnunarkerfi og Synopsys

Hermun er dýrmætur bandamaður fyrir BMS hönnun, sérstaklega þegar hún er notuð til að kanna og takast á við hönnunaráskoranir innan vélbúnaðarþróunar, frumgerða og prófana.Með nákvæmt litíum-jón frumulíkan í leik, er hermilíkan BMS arkitektúrsins executable forskriftin sem er viðurkennd sem sýndarfrumgerðin.Að auki leyfir uppgerð sársaukalausa rannsókn á afbrigðum af BMS eftirlitsaðgerðum gegn mismunandi rafhlöðu- og umhverfisaðgerðum.Hægt er að uppgötva og rannsaka innleiðingarvandamál mjög snemma, sem gerir kleift að sannreyna frammistöðu- og hagnýtingaröryggisbætur fyrir innleiðingu á alvöru frumgerð vélbúnaðar.Þetta styttir þróunartíma og hjálpar til við að tryggja að fyrsta vélbúnaðarfrumgerðin verði öflug.Að auki er hægt að framkvæma mörg auðkenningarpróf, þar með talið versta tilvik, á BMS og rafhlöðupakkanum þegar þau eru notuð í líkamlega raunhæfum innbyggðum kerfisforritum.

Synopsys SaberRDbýður upp á víðtæk raf-, stafræn, stjórnunar- og varmavökvalíkönsöfn til að styrkja verkfræðinga sem hafa áhuga á hönnun og þróun rafhlöðupakka á BMS og rafhlöðupakka.Verkfæri eru fáanleg til að búa til líkön á fljótlegan hátt úr grunnforskriftum gagnablaðs og mælikúrfa fyrir mörg rafeindatæki og mismunandi efnafræðilegar tegundir rafhlöðu.Tölfræði-, streitu- og bilanagreiningar leyfa sannprófun yfir litróf rekstrarsvæðisins, þar með talið landamærasvæði, til að tryggja heildaráreiðanleika BMS.Ennfremur eru mörg hönnunardæmi í boði til að gera notendum kleift að hefja verkefni og ná fljótt þeim svörum sem þarf úr uppgerð.