Seni Bina Perisian Umum
Diilustrasikan oleh seni bina perisian BMS berlapis: dari atas ke bawah, ia terdiri daripada Lapisan Aplikasi, Lapisan Perkhidmatan Tengah, Modul Sokongan Asas dan Pemacu Perkakasan di bahagian bawah. Sementara itu, RTOS di sebelah kiri mengendalikan sokongan penjadualan tugas.
Bahagian I: Fungsi Lapisan Terperinci
1. Lapisan Aplikasi
Lapisan Aplikasi boleh dibangunkan berdasarkan model-proses pembangunan perisian (MBD) berasaskan model, di mana fungsi BMS (seperti strategi kawalan dan algoritma) mula-mula dimodelkan dan disahkan melalui Perkakasan-dalam-ujian-Loop (HiL), selepas itu kod dijana secara automatik dan disepadukan ke dalam seni bina.
Sebagai teras fungsian BMS, Lapisan Aplikasi melaksanakan pelbagai algoritma dan strategi pengurusan bateri, termasuk:
Pengukuran: Mengumpul parameter kritikal seperti voltan bateri, arus dan suhu.
Kawalan geganti: Mengawal menghidupkan-dan mematikan-geganti litar utama untuk mencapai kuasa bateri-naik, kuasa-turun dan perlindungan.
Strategi pengimbangan: Mengimbangi keadaan-perbezaan-caj (SoC) antara sel individu melalui pengimbangan aktif atau pasif untuk memanjangkan hayat bateri.
Strategi pengecasan: Mengawal peringkat pengecasan seperti arus malar (CC) dan voltan malar (CV) untuk memastikan pengecasan bateri yang selamat dan cekap.
Diagnosis: Memantau kerosakan bateri (cth, overvoltage, undervoltage, overcurrent, termal runaway) dan mekanisme perlindungan pencetus.
Pengesanan penebat: Mengesan rintangan penebat antara sistem bateri dan casis kenderaan untuk mengelakkan risiko kebocoran voltan tinggi-.
Anggaran SOC/SOH: Menganggar Keadaan Pengecasan (SOC) dan Keadaan Kesihatan (SOH) bateri untuk menyediakan asas bagi paparan pengguna dan kawalan kenderaan.
Ramalan kuasa maksimum: Meramalkan output maksimum atau kuasa penerimaan berdasarkan keadaan semasa bateri untuk menyokong keputusan dinamik kenderaan dan rangkaian kuasa.
Pengurusan terma: Mengawal sistem penyejukan atau pemanasan untuk mengekalkan suhu bateri dalam julat operasi yang optimum.
2. Lapisan Perkhidmatan Tengah
Lapisan interaktif: Mengendalikan interaksi arahan untuk-antara muka mesin (HMI) manusia atau peralatan luaran (seperti alat diagnostik).
Diag. lapisan (Lapisan Diagnostik): Bekerjasama dengan fungsi diagnostik Lapisan Aplikasi untuk mengurus proses diagnostik, seperti penyimpanan dan muat naik kod kesalahan (DTC).
Lapisan rangkaian: Bertanggungjawab untuk penghuraian protokol komunikasi, penghantaran data dan penerimaan dalam-rangkaian kenderaan (seperti CAN dan Ethernet), mendayakan pertukaran maklumat antara BMS dan Unit Kawalan Kenderaan (VCU), pengecas dan komponen lain.
NM (Pengurusan Rangkaian): Menguruskan keadaan nod bagi-rangkaian dalam kenderaan untuk melaksanakan strategi penjimatan-tenaga seperti rangkaian bangun-bangun dan tidur.
Meas. & Cal. (Pengukuran & Penentukuran): Menapis dan menentukur parameter bateri yang dikumpul untuk meningkatkan ketepatan pengukuran.
3. Modul Sokongan Asas
Menyediakan sokongan fungsian dasar-lapisan untuk sistem:
Pemuat But Flash: Mendayakan kefungsian naik taraf perisian, menyokong melalui--kemas kini udara (OTA) atau talian wayar program BMS di hujung kenderaan.
Pemandu kompleks (CDD): Mengendalikan logik pemacu untuk perkakasan khusus (seperti-ADC berketepatan tinggi atau antara muka komunikasi khas) untuk mengimbangi pengehadan pemacu perkakasan standard.
4. Pemacu Perkakasan
Berfungsi sebagai lapisan antara muka antara perisian dan perkakasan, lapisan ini menukar-perintah perisian peringkat tinggi kepada perkakasan-operasi boleh laksana-seperti mengawal pemerolehan sensor, pergerakan penggerak dan konfigurasi daftar cip-memastikan bahawa fungsi asas perkakasan digunakan dengan betul.
Sistem Pengendalian -Masa Sebenar (RTOS)
RTOS menyediakan fungsi seperti penjadualan berbilang tugas, pengurusan masa dan pengurusan memori. Ia memastikan bahawa pelbagai tugasan BMS (seperti-pemerolehan data frekuensi tinggi dan-perlindungan kesilapan masa sebenar) dilaksanakan dengan cekap mengikut keutamaan dan masa, memenuhi keperluan masa-sebenar yang ketat bagi pengurusan bateri.
Bahagian II: Struktur Algoritma Teras
Ciri teras yang menentukan bagi Sistem Pengurusan Bateri terletak pada keupayaannya untuk bergantung pada set terhad parameter boleh diukur secara langsung (seperti voltan, arus dan suhu) dan, melalui algoritma model dan analisis data, secara songsang menyimpulkan julat pembolehubah keadaan dalaman kritikal yang lebih luas yang sebaliknya sukar diperoleh secara langsung (seperti Keadaan Caj [SOC], Keadaan Kesihatan dan taburan [SOHSOP], Keadaan Kesihatan dan suhu dalaman [SOHSOP], Keadaan Kesihatan dan suhu dalaman).
