الگوریتم های نرم افزاری و استراتژی های کنترل برای باتری لیتیوم BMS
در لحظه ای که صنعت انرژی جدید در حال رونق است ، باتری های لیتیوم به دلیل مزایای آنها مانند چگالی انرژی بالا و عمر چرخه طولانی ، به طور گسترده در وسایل نقلیه برقی ، سیستم های ذخیره انرژی و سایر زمینه ها استفاده می شوند. به عنوان مؤلفه اصلی سیستم باتری لیتیوم ، الگوریتم های نرم افزاری و استراتژی های کنترل آن به طور مستقیم با عملکرد ، ایمنی و عمر خدمت باتری لیتیوم مرتبط هستند. در این مقاله بحث های عمیق در مورد الگوریتم های نرم افزاری و استراتژی های کنترل BMS باتری لیتیوم انجام می شود و بر معرفی فناوری های پیشرفته و موارد کاربردی در صنعت تمرکز می کند.
1. عملکردهای اصلی و معماری نرم افزاری باتری لیتیوم BMS
توابع اصلی
- نظارت بر وضعیت باتری:جمع آوری زمان واقعی پارامترهای کلیدی مانند ولتاژ ، جریان ، دما و سایر پارامترهای کلیدی باتری ، ارائه مبنای داده برای برآورد و استراتژی های کنترل حالت بعدی.
- تخمین حالت باتری:تخمین دقیق وضعیت شارژ (SOC) ، وضعیت بهداشت (SOH) و وضعیت قدرت (SOP) باتری کلید مدیریت باتری هوشمند توسط BMS است.
- مدیریت تعادل باتری:از طریق تعادل فعال یا غیرفعال ، از قوام هر سلول منفرد در باتری اطمینان حاصل کنید و عمر سرویس بسته باتری را طولانی تر کنید.
- شارژ و کنترل تخلیه:مطابق با شرایط وضعیت و شرایط کار باتری ، فرآیند شارژ و تخلیه به طور منطقی کنترل می شود تا از بروز شرایط غیر طبیعی مانند بیش از حد و بیش از حد تخلیه جلوگیری شود.
- کنترل مدیریت حرارتی:دمای باتری را کنترل کرده و از اقدامات مناسب ، مانند روشن کردن فیلم خنک کننده یا گرمایش فن ، استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که باتری در محدوده دمای مناسب کار می کند ، عملکرد و ایمنی باتری را بهبود می بخشد.
- تشخیص و محافظت از گسل:نظارت بر زمان واقعی وضعیت عملیاتی سیستم باتری ، تشخیص به موقع و تشخیص گسلها و انجام اقدامات محافظتی مانند قطع مدار ، زنگ و غیره برای جلوگیری از گسترش گسل ها و اطمینان از ایمنی سیستم.
معماری نرم افزاری
- سیستم عامل در زمان واقعی (RTOS) یا برنامه های فلزی لخت:مسئول کنترل زمان بندی و برنامه ریزی وظیفه برای اطمینان از اجرای کارکردهای BMS در زمان واقعی و کارآمد.
- نرم افزار لایه برنامه:اجرای توابع اصلی مانند برآورد وضعیت باتری ، کنترل بار و کنترل تخلیه و تشخیص گسل بخش مهمی در مدیریت باتری های هوشمندانه BMS است.
- رابط کاربری:تجسم داده ها ، پیکربندی پارامتر سیستم و اطلاعات تشخیصی را برای تسهیل کاربران برای نظارت و عملکرد سیستم BMS فراهم می کند.
2. الگوریتم تخمین وضعیت باتری
تخمین SOC
- روش ادغام دوزیستان:با ادغام جریان ، میزان شارژ و تخلیه باتری را محاسبه کنید و در نتیجه مقدار SOC را بدست آورید. این روش ساده و آسان برای استفاده است ، اما به راحتی تحت تأثیر عواملی مانند تجمع خطاهای سنسور فعلی و خود تخفیف باتری در طول استفاده طولانی مدت قرار می گیرد و در نتیجه باعث افزایش خطای تخمین می شود.
- روش ولتاژ مدار باز:بر اساس مکاتبات بین ولتاژ مدار باز باتری و SOC تخمین بزنید. بعد از اینکه باتری برای مدت زمانی ایستاده است ، ولتاژ مدار باز اندازه گیری می شود و با منحنی ولتاژ مدار باز از پیش تعیین شده برای به دست آوردن مقدار SOC فعلی مقایسه می شود. این روش از دقت بالایی برخوردار است ، اما به دلیل عواملی مانند دمای باتری و پیری ، منحنی ولتاژ ولتاژ مدار باز تغییر می کند و جبران خسارت لازم است.
- روش فیلتر کالمن:یک الگوریتم بازگشتی مبتنی بر مدل فضایی حالت است ، که می تواند اطلاعات منبع زیادی مانند ولتاژ باتری ، جریان ، دما و غیره را به روز کند ، تخمین های SOC را در زمان واقعی به روز کرده و سر و صدای اندازه گیری و خطاهای مدل را سرکوب می کند. از دقت تخمین بالایی و توانایی ضد مداخله قوی برخوردار است. این یکی از پیشرفته ترین روش های تخمین SOC در حال حاضر است ، اما حجم محاسبه نسبتاً بزرگ است و نیازهای بالایی برای عملکرد پردازنده دارد. به عنوان مثال ، هنگام پردازش سیستم های غیرخطی ، الگوریتم فیلتر کلمن گسترده (EKF) SOC باتری را با خطی کردن تقریب تخمین می زند ، که می تواند خطای تخمین را به کمتر از 5 ٪ کنترل کند.
ارزیابی SOH
- روش تست ظرفیت:SOH با انجام یک چرخه شارژ کامل و تخلیه باتری و اندازه گیری نسبت ظرفیت واقعی آن به ظرفیت اسمی تعیین می شود. این روش از دقت بالایی برخوردار است ، اما نیاز به شارژ عمیق و تخلیه باتری دارد که مدت زمان زیادی طول می کشد و تأثیر پیری خاصی بر روی باتری خواهد داشت. معمولاً برای آزمایش آفلاین و ارزیابی باتری استفاده می شود.
- روش آزمایش مقاومت داخلی:مقاومت داخلی باتری با افزایش پیری افزایش می یابد. SOH را می توان با اندازه گیری تغییرات در مقاومت داخلی باتری تخمین زد. با این حال ، هنگامی که به تنهایی مورد استفاده قرار می گیرد ، این روش مستعد عواملی مانند دما و SOC است و ارزیابی جامع در ترکیب با روش های دیگر مورد نیاز است.
- روش تشخیص الگوی داده ها:از الگوریتم های یادگیری ماشین ، مانند شبکه های عصبی مصنوعی ، دستگاه های بردار پشتیبانی و غیره برای یادگیری و تجزیه و تحلیل داده های تاریخی باتری و داده های در حال اجرا در زمان واقعی ، ایجاد یک مدل وضعیت سلامت باتری و پیش بینی SOH بر اساس داده های ورودی استفاده کنید. این روش می تواند روابط غیرخطی پیچیده ای را در داده های باتری ، با دقت تخمین بالا و سازگاری داشته باشد ، اما به مقدار زیادی از داده های آموزش و قابلیت های پردازش و تجزیه و تحلیل داده های حرفه ای نیاز دارد.
3. استراتژی کنترل تعادل باتری
تساوی منفعل
- اصل:با اتصال مقاومت در بسته باتری ، انرژی الکتریکی اضافی یک سلول واحد با ولتاژ بالاتر به شکل انرژی حرارتی مصرف می شود ، به طوری که ولتاژهای هر سلول منفرد سازگار است.
- مزایای:مدار ساده ، کم هزینه ، فناوری بالغ و قابلیت اطمینان بالا.
- مضرات:میزان مصرف انرژی کم ، فقط برای فرآیند شارژ مناسب ، سرعت تساوی آهسته ، مناسب برای بسته های باتری با ظرفیت بزرگ مناسب نیست.
تساوی فعال
- اصل:انرژی یک باتری منفرد با انرژی بالاتر در باتری به طور فعال به یک باتری واحد با انرژی کمتری از طریق مدارهای خاص (مانند مبدل های دو طرفه DC-DC ، ترانسفورماتورها و غیره) به یک باتری واحد با انرژی کمتری برای دستیابی به تغییر انرژی و تساوی منتقل می شود.
- مزایای:میزان مصرف انرژی بالا ، سرعت تعادل سریع ، تنظیم دو طرفه ، مناسب برای بسته های باتری با ظرفیت بزرگ ، می تواند عملکرد و عمر کلی باتری را به طور موثری بهبود بخشد.
- مضرات:مدار پیچیده است ، هزینه زیاد است و دقت کنترل زیاد است.
بهینه سازی استراتژی تعادل
- بر اساس الگوریتم کنترل فازی:به صورت پویا آستانه تساوی و جریان تساوی را با توجه به حالت واقعی بسته باتری ، مانند تفاوت در ولتاژ و دما ، تنظیم کنید و به باتری های منفرد با اختلاف ولتاژ بزرگ برای بهبود راندمان تساوی و کاهش از دست دادن انرژی اولویت دهید.
- الگوریتم ژنتیکی مبتنی بر:با شبیه سازی فرآیندهای تکاملی بیولوژیکی ، بهینه سازی مسیرها و پارامترهای تعادل و یافتن استراتژی کنترل بهینه تعادل برای دستیابی به اثر تعادل بهتر و استفاده از انرژی بالاتر.
4. استراتژی کنترل کنترل و تخلیه
استراتژی کنترل شارژ
- روش شارژ ولتاژ جریان ثابت و ثابت:این متداول ترین روش شارژ باتری لیتیوم در حال حاضر است. در مرحله اولیه شارژ ، باتری با جریان ثابت شارژ می شود. هنگامی که ولتاژ باتری به مقدار مشخصی می رسد ، تا زمان اتمام شارژ به شارژ ولتاژ ثابت تغییر می یابد. این روش می تواند به طور موثری راندمان شارژ ، کاهش زمان شارژ و جلوگیری از شارژ بیش از حد باتری را بهبود بخشد.
- روش شارژ چند مرحله ای:فرآیند شارژ را به چندین مرحله تقسیم کنید ، مانند پیش شارژ ، شارژ جریان ثابت ، شارژ ولتاژ ثابت ، شارژ شناور و غیره بسته به وضعیت و نیازهای باتری ، جریان های مختلف شارژ و ولتاژ در مراحل مختلف برای بهبود بیشتر راندمان شارژ و عملکرد باتری و افزایش عمر باتری استفاده می شود.
- استراتژی شارژ هوشمند:به صورت پویا جریان شارژ جریان و ولتاژ را بر اساس برآورد وضعیت باتری و داده های نظارت بر زمان واقعی تنظیم کنید. به عنوان مثال ، بر اساس SOC باتری ، SOH ، دما و سایر پارامترها ، منحنی شارژ بهینه سازی می شود ، شارژ شخصی به دست می آید و شارژ ایمنی و کارآیی بهبود می یابد.
استراتژی کنترل تخلیه
- حفاظت بیش از حد تخلیه:ولتاژ باتری را در زمان واقعی کنترل کنید. هنگامی که ولتاژ باتری منفرد پایین تر از آستانه بیش از حد تخلیه است ، به موقع مدار تخلیه را قطع کنید تا از عمیق شدن باتری جلوگیری شود و از آسیب غیر قابل برگشت باتری جلوگیری کند. به عنوان مثال ، آستانه تخلیه بیش از حد باتری های فسفات آهن لیتیوم معمولاً در حدود 2.5 ولت است و آستانه تخلیه بیش از حد باتری های لیتیوم سه قلو در حدود 2.8 ولت است.
- حد برق و تنظیم پویا:برای جلوگیری از اضافه بار باتری ، انرژی تخلیه را با توجه به وضعیت باتری و شرایط کار نیاز دارید. در برنامه های کاربردی مانند وسایل نقلیه الکتریکی ، قدرت تخلیه را می توان با توجه به عواملی مانند وضعیت رانندگی وسیله نقلیه ، SOC و دمای باتری به صورت پویا تنظیم کرد تا از عملکرد ایمن باتری اطمینان حاصل شود و در عین حال عملکرد و دامنه قدرت وسیله نقلیه را بهبود بخشد.
- کنترل تساوی تخلیه:در طی فرآیند تخلیه ، همراه با مدیریت تساوی باتری ، تنظیمات تساوی مناسب بر روی سلولهای منفرد با ولتاژهای کم انجام می شود ، به طوری که باتری در طی فرآیند تخلیه ، قوام خوبی را حفظ کرده و عملکرد کلی تخلیه و عمر خدمات باتری را بهبود می بخشد.
5. استراتژی کنترل مدیریت حرارتی
نظارت دما و هشدار زودهنگام
- نظارت چند نقطه ای:برای نظارت بر توزیع دما باتری در زمان واقعی ، سنسورهای دما را در مکان های کلیدی باتری ترتیب دهید. با جمع آوری داده های دما در مکان های مختلف ، وضعیت حرارتی بسته باتری را می توان با دقت بیشتری درک کرد و پایه ای برای مدیریت و کنترل حرارتی فراهم کرد.
- هشدار دما:آستانه هشدار دما را تنظیم کنید. هنگامی که دمای باتری از محدوده هشدار فراتر رود ، سیگنال زنگ هشدار به موقع صادر می شود تا سیستم را برای انجام اقدامات مربوطه یادآوری کند. به عنوان مثال ، هنگامی که دمای باتری به 45 ℃ برسد ، هشدار درجه حرارت بالا صادر می شود. هنگامی که دما زیر 0 ℃ کاهش می یابد ، هشدار دمای پایین صادر می شود
استراتژی کنترل اتلاف گرما
- اتلاف حرارت خنک شده با هوا:از فن ها و تجهیزات دیگر برای تسریع جریان هوا در اطراف باتری استفاده کنید و گرمای تولید شده توسط باتری را از بین ببرید. با کنترل سرعت فن ، تنظیم پویا شدت اتلاف گرما را با توجه به عواملی مانند دمای باتری و قدرت تخلیه تنظیم کنید تا اطمینان حاصل شود که دمای باتری در یک محدوده معقول قرار دارد. به عنوان مثال ، هنگامی که یک وسیله نقلیه الکتریکی با سرعت زیاد رانندگی می کند یا وقتی باتری با قدرت بالا تخلیه می شود ، سرعت فن افزایش می یابد و اثر اتلاف گرما افزایش می یابد.
- اتلاف حرارت خنک شده مایع:برای سیستم های باتری با قدرت بالا و با ظرفیت بزرگ ، اتلاف حرارت خنک شده با مایع اتخاذ شده است. با گردش خنک کننده ، گرمای تولید شده توسط باتری به سرعت منتقل و ساطع می شود. اتلاف حرارت سرد مایع مزایای بازده اتلاف گرمای زیاد و دقت کنترل درجه حرارت بالا را دارد که می تواند به طور موثری شیب دما بسته باتری را کاهش داده و عملکرد و عمر باتری را بهبود بخشد.
استراتژی های کنترل گرمایش
- پیش گرم شدن دمای پایین:در یک محیط با درجه حرارت پایین ، هنگامی که دمای باتری زیر یک مقدار خاص (به عنوان مثال 0 درجه سانتیگراد) کاهش می یابد ، یک دستگاه گرمایش مانند فیلم گرمایش یا بخاری PTC را فعال کنید تا بسته باتری را از قبل گرم کرده و دمای آن را در محدوده عملیاتی مناسب قرار دهید. در طی فرآیند پیش گرم شدن ، باید قدرت گرمایش و زمان گرمایش کنترل شود تا از آسیب به باتری ناشی از گرمایش بیش از حد جلوگیری شود.
- کنترل تساوی دما:در طی فرآیند گرمایش ، دمای هر سلول در باتری به طور مساوی از طریق یک استراتژی کنترل معقول افزایش می یابد تا از گرمای بیش از حد موضعی یا اختلاف بیش از حد دما جلوگیری شود. به عنوان مثال ، از کنترل گرمایش زون برای تنظیم توان گرمایش با توجه به دمای هر منطقه برای دستیابی به توزیع یکنواخت دمای باتری استفاده می شود.
6. راهبردهای تشخیص و محافظت از گسل
الگوریتم تشخیص گسل
- تشخیص مبتنی بر قانون:مجموعه ای از قوانین تشخیصی را بر اساس ویژگی های غیر طبیعی ولتاژ ، جریان ، دما و سایر پارامترها تدوین کنید. هنگامی که پارامترهای نظارت شده از محدوده ایمنی از پیش تعیین شده یا جهش وجود داشته باشد ، قوانین تشخیصی مربوطه برای تعیین نوع و محل گسل ایجاد می شود. به عنوان مثال ، هنگامی که ولتاژ باتری به طور ناگهانی به صفر کاهش می یابد ، قضاوت می شود که ممکن است یک عیب مدار کوتاه وجود داشته باشد.
- روش آماری:از داده های تاریخی و مدلهای آماری برای تجزیه و تحلیل روند و همبستگی پارامترهای باتری استفاده کنید. با تجزیه و تحلیل ویژگی های آماری پارامترهای باتری ، مانند میانگین ، واریانس ، ضریب همبستگی و غیره ، تخریب عملکرد باتری و گسل های بالقوه به موقع کشف می شود. به عنوان مثال ، هنگامی که مقاومت داخلی باتری به تدریج افزایش می یابد و از آستانه خاصی فراتر می رود ، پیش بینی می شود که باتری ممکن است یک بیماری پیری را تجربه کند.
- روشهای یادگیری ماشین:مدلهای یادگیری ماشین را آموزش دهید ، مانند ماشین های بردار پشتیبانی ، جنگل های تصادفی ، شبکه های عصبی و غیره. برای شناسایی الگوهای رفتاری عادی و غیر طبیعی باتری. این مدل با وارد کردن مقدار زیادی از داده های عملکرد باتری ، می تواند ویژگی ها و الگوهای رفتاری باتری را بیاموزد و از این طریق به تشخیص خودکار و هشدار زودهنگام گسل ها دست یابد. روشهای یادگیری ماشین از دقت تشخیصی و سازگاری بالایی برخوردار هستند ، اما به مقدار زیادی از داده های آموزش و فناوری آموزش مدل حرفه ای نیاز دارند.
اقدامات محافظت از شکست
- قطع مدار:هنگامی که گسل های جدی تشخیص داده می شود ، مانند مدار کوتاه ، شارژ بیش از حد ، بیش از حد تخلیه و غیره ، به موقع بار باتری و مدار تخلیه را قطع کنید تا از گسترش گسل و محافظت از ایمنی باتری و سیستم جلوگیری شود. به عنوان مثال ، با کنترل روشن و خاموش MOSFET یا رله ، سریع مدار را قطع کنید.
- زنگ هشدار و نشانه:در صورت خطا ، یک سیگنال زنگ شنیدنی و سبک برای یادآوری کاربر یا مدیر سیستم برای توجه به شما صادر می شود. در عین حال ، نوع گسل و اطلاعات مرتبط از طریق چراغ نشانگر گسل یا صفحه نمایش صفحه نمایش داده می شود که عیب یابی و رسیدگی را تسهیل می کند.
- ایزوله سازی اشتباه:در سیستم های باتری بزرگ ، مانند سیستم های ذخیره انرژی ، هنگامی که یک ماژول باتری یا خوشه ای از بین می رود ، قسمت معیوب از طریق شکن های مدار DC ، فیوزها و سایر تجهیزات از کل سیستم جدا می شود تا از گسترش گسل جلوگیری کند و از عملکرد عادی سیستم اطمینان حاصل کند.
7. استراتژی مدیریت ارتباطات
انتخاب پروتکل ارتباطی
- آیا پروتکل اتوبوس:دارای مزایای قابلیت های ارتباطی با سرعت بالا ، میزان خطای کمی و پشتیبانی از اتصالات چند گره است. این ماده به طور گسترده در وسایل نقلیه برقی ، سیستم های ذخیره انرژی و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد. اتوبوس CAN می تواند ارتباط کارآمد بین BMS و کنترل کننده های وسیله نقلیه ، شارژرها ، اینورترها و سایر دستگاه ها را درک کند و از صحت و قابلیت اطمینان انتقال داده ها اطمینان حاصل کند.
- پروتکل RS-485:مناسب برای ارتباطات در مسافت طولانی ، ویژگی های توانایی ضد مداخله قوی و بسیاری از گره های متصل را دارد و اغلب برای نظارت و مدیریت سیستم های ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. از طریق اتوبوس RS-485 ، چندین واحد برده BMS می توانند برای دستیابی به نظارت و مدیریت متمرکز به واحدهای اصلی متصل شوند.
- پروتکل ارتباطات بی سیم:مانند بلوتوث ، Wi-Fi ، Zigbee و غیره ، که می تواند برای برقراری ارتباط بی سیم بین BMS و دستگاه های تلفن همراه ، رایانه های میزبان و غیره استفاده شود. روش ارتباطی بی سیم مزایای نصب آسان و انعطاف پذیری بالا را دارد که کاربران را برای نظارت بر وضعیت باتری و پیکربندی پارامترهای در زمان واقعی تسهیل می کند.
مدیریت داده ها و بهینه سازی انتقال
- کسب و پردازش داده ها:به طور منطقی فرکانس و دقت کسب داده را طراحی کرده و داده های پارامتر کلیدی را با توجه به وضعیت و نیازهای کاربردی باتری جمع آوری کنید. داده های جمع آوری شده برای بهبود صحت و قابلیت اطمینان داده ها فیلتر ، کالیبره شده ، فیوژن و سایر پردازش ها هستند و پشتیبانی داده های با کیفیت بالا را برای برآورد و استراتژی های کنترل حالت بعدی ارائه می دهند.
- بهینه سازی انتقال داده ها:فن آوری های فشرده سازی و بسته بندی داده ها را برای کاهش حجم انتقال داده ها و بهبود راندمان انتقال اتخاذ می کند. در عین حال ، ساختار قاب داده های ارتباطی را بهینه سازی کنید تا از یکپارچگی و زمان واقعی انتقال داده ها اطمینان حاصل شود. به عنوان مثال ، در ارتباط با اتوبوس CAN ، شناسه و طول قاب داده به طور منطقی اختصاص می یابد تا از درگیری داده ها و تأخیر در انتقال جلوگیری شود.
8. موارد کاربردی عملی و روندهای صنعت
موارد کاربردی عملی
- وسیله نقلیه برقی:در یک پروژه وسیله نقلیه الکتریکی ، یک روش تخمین SOC مبتنی بر الگوریتم فیلتر کلمن گسترده ، همراه با استراتژی کنترل شارژ چند مرحله ای و مدیریت تساوی منفعل ، برای دستیابی به برآورد حالت با دقت بالا و مدیریت مؤثر باتری اتخاذ شده است. سیستم BMS می تواند به صورت پویا جریان شارژ و ولتاژ را با توجه به وضعیت باتری و نیازهای رانندگی وسیله نقلیه تنظیم کند ، فرآیند شارژ و تخلیه باتری را بهینه کند و دامنه سفر و باتری خودرو را بهبود ببخشد. در عین حال ، از طریق برقراری ارتباط با اتوبوس CAN کنترل کننده وسیله نقلیه ، اطلاعات وضعیت باتری در زمان واقعی برای اطمینان از عملکرد ایمن وسیله نقلیه منتقل می شود.
- سیستم ذخیره انرژی:در یک نیروگاه بزرگ ذخیره انرژی ، یک معماری توزیع شده BMS به تصویب می رسد ، همراه با فناوری تساوی فعال و استراتژی های مدیریت حرارتی بر اساس الگوریتم های کنترل فازی ، برای دستیابی به مدیریت کارآمد و کنترل بسته های لیتیوم در مقیاس بزرگ. سیستم BMS یکنواختی دما و ایمنی بسته باتری را در حین شارژ و تخلیه از طریق نظارت دما چند نقطه ای و کنترل اتلاف هوشمندی هوشمند تضمین می کند. در عین حال ، با استفاده از فناوری ارتباطات بی سیم ، انتقال داده ها و نظارت از راه دور از سیستم ذخیره انرژی و مرکز نظارت از راه دور تحقق می یابد ، که نظارت و مدیریت در زمان واقعی وضعیت عملیاتی سیستم ذخیره انرژی را تسهیل می کند و قابلیت اطمینان و حفظ سیستم ذخیره انرژی را بهبود می بخشد.
روندهای صنعت
- کنترل هوشمند و سازگار:BMS باتری لیتیوم آینده باهوش تر خواهد بود و از قابلیت کنترل تطبیقی برخوردار است. BMS با معرفی فن آوری هایی مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشین ، می تواند ویژگی های باتری و شرایط کار را در زمان واقعی بیاموزد ، به طور خودکار استراتژی های کنترل و پارامترهای الگوریتم را تنظیم کند ، برآورد دقیق تر حالت و کنترل مدیریت بهینه تر را تحقق بخشد و عملکرد و عمر سیستم باتری را بهبود بخشد.
- با دقت بالا و قابلیت اطمینان بالا:از آنجا که مقیاس کاربردی باتری های لیتیوم در وسایل نقلیه برقی ، ذخیره انرژی و سایر زمینه ها همچنان در حال گسترش است ، دقت و نیازهای قابلیت اطمینان برای BMS نیز در حال افزایش است. BMS فناوری پیشرفته تر سنسور ، الگوریتم های پردازش سیگنال و روشهای تشخیص گسل را برای بهبود صحت نظارت و تخمین وضعیت باتری اتخاذ می کند ، ضمن تقویت طراحی قابلیت اطمینان و طراحی اضافی سیستم برای اطمینان از عملکرد پایدار BMS در شرایط مختلف عملیاتی سخت.
- ادغام و مدولار: به منظور کاهش هزینه ها و بهبود مقیاس پذیری و قابلیت حفظ سیستم ، BMS باتری لیتیوم به سمت ادغام و مدولار حرکت می کند. عملکردهای سخت افزاری و نرم افزاری BMS به صورت مدولاری طراحی شده است تا با توجه به سناریوهای مختلف برنامه و تنظیمات باتری ، ترکیب و گسترش انعطاف پذیر را تسهیل کند. در عین حال ، BMS عمیقاً با بسته های باتری ، اینورترها ، شارژرها و سایر تجهیزات یکپارچه شده است تا یک سیستم مدیریت انرژی جمع و جور تر و کارآمدتر تشکیل شود.
- ادغام با سایر فناوری ها:BMS باتری لیتیوم با فن آوری هایی مانند اینترنت اشیاء ، داده های بزرگ و محاسبات ابری برای تحقق نظارت از راه دور ، مدیریت هوشمند و تجزیه و تحلیل داده های سیستم های باتری عمیقاً یکپارچه خواهد شد. از طریق فناوری IoT ، BMS می تواند داده های زمان واقعی باتری را به پلت فرم ابر بارگذاری کند و متوجه نظارت از راه دور و هشدار گسل در سیستم باتری شود. با استفاده از داده های بزرگ و فناوری محاسبات ابری ، مقدار زیادی از داده های عملکرد باتری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و استخراج می شود ، پشتیبانی داده ها را برای مدیریت سلامت باتری ، بهینه سازی عملکرد و پیش بینی زندگی و ترویج توسعه مداوم و پیشرفت فناوری باتری لیتیوم فراهم می کند.
به طور خلاصه ، الگوریتم های نرم افزاری و استراتژی های کنترل BMS باتری لیتیوم کلید اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد باتری های لیتیوم است. با بهینه سازی مداوم الگوریتم های تخمین وضعیت باتری ، استراتژی های کنترل متعادل ، استراتژی های کنترل شارژ و تخلیه ، استراتژی های کنترل مدیریت حرارتی ، استراتژی های تشخیص و استراتژی های حفاظت از گسل و استراتژی های مدیریت ارتباطات ، عملکرد ، عمر و قابلیت اطمینان باتری های لیتیوم می تواند بهبود یابد و تقاضای فزاینده صنعت انرژی جدید برای سیستم های باتری لیتیوم می تواند برآورده شود. در آینده ، با نوآوری مداوم و پیشرفت فناوری ، باتری لیتیوم BMS پیشرفت های بیشتری را در اطلاعات ، دقت بالا ، قابلیت اطمینان بالا ، ادغام و غیره ایجاد می کند ، پشتیبانی بیشتری را برای توسعه صنعت باتری لیتیوم ، ترویج توسعه پایدار صنعت انرژی جدید ارائه می دهد و به تحول جهانی انرژی کمک می کند.