3.3 Контроль

Редактировал(а) Admin 2025/01/28 15:32

Настройки

Контроль

Common settings

Для изменения основных настроек батареи следует выбрать раздел «Control → Common settings»:

1733746733473-873.png

В данном разделе:

  • Cell capacity – номинальная ёмкость ячеек, А×ч;
  • Cell resistance – номинальное сопротивление ячейки, Ом;
  • Relax time (after charging) – время релаксации ячейки после заряда, с;
  • Relax time (atfer discharging) – время релаксации ячейки после разряда, с;
  • Number of cycles – количество циклов заряда-разряда, вещественное число (под одним циклом понимается разряд и заряд батареи на 80%);
  • Reset parameters – команда сброса степени заряда и сопротивления ячеек.

Величины Capacity (ёмкости), Resistance (сопротивления), Cycles (циклов заряда-разряда) используются для расчёта степени заряда батареи (SOC).

Величины Relax time (времени релаксации) используются для определения состоянии батареи. Если батарея находится в состоянии релаксации, то система пересчитывает напряжение на ячейках в степень заряда (SOC).

Команда Reset parameters (сброс степени заряда и сопротивления) используется при пуско-наладочных работах при условии, что батарея находится в состоянии релаксации.

SOC estimation

Устройство BMS Mini рассчитывает степень заряда батареи (SOC) используя два алгоритма:

  • по напряжению холостого хода;
  • по напряжению и току.

Рекомендуется использовать алгоритм расчёта SOC по напряжению и току.

Для изменения параметров алгоритма расчёта степени заряда батареи необходимо выбрать раздел «Control → SOC estimation»:

1733746733477-590.png

Поддерживаются следующие алгоритмы определения степени заряда:

  • Voltage – по напряжению холостого хода;
  • Current and voltage (simplified) – по напряжению и току (упрощённый алгоритм, рекомендуется для ячеек LFP);
  • Current and voltage (enhanced) – по напряжению и току (улучшенный алгоритм, рекомендуется для ячеек NMC).

Алгоритм расчёта SOC по напряжению рассчитывает SOC ячеек исходя из табличной зависимости Uocv = Uocv(SOC, t°C) .

Алгоритм расчёта SOC по напряжению и току (simplified) работает следующим образом:

  • если I = 0, батарея находится в состоянии релаксации и напряжение ячейки Uocv находится вне отрезка [Uocv [point 1]; Uocv [point 2]], то расчёт SOC на основе табличной зависимости Uocv = Uocv(SOC, t°C);
  • в любых других случаях величина SOC пропорциональна заряду, прошедшему через батарею (интеграл тока по времени).

Алгоритм расчёта SOC по напряжению и току (enhanced) отличается от упрощённого алгоритма (simplified) онлайн-коррекцией эффективной ёмкости. При использовании данного алгоритма необходима точная настройка табличной зависимости Uocv = Uocv(SOC, t°C).

Для изменения параметров алгоритма расчёта финального SOC необходимо выбрать пункт «Control → SOC estimation → Final SOC»:

1733746733478-414.png

Поддерживаются следующие способы расчёта SOC батареи:

  • Minimum SOC – SOC модульной батареи принимается равным минимальному SOC среди батарейных модулей;
  • Average SOC – SOC модульной батареи принимается равным среднему арифметическому SOC батарейных модулей;
  • Min-Max – SOC модульной батареи рассчитывается исходя из минимального и максимального SOC ячеек (оптимизировано для максимальной надежности батареи, рекомендуется);
  • Max-Min – SOC модульной батареи рассчитывается исходя из минимального и максимального SOC ячеек (оптимизировано для максимальной ёмкости батареи);

Другие параметры в разделе «Control → SOC estimation»:

1733746733479-261.png

В данном разделе:

  • Scale the final SOC – флаг для масштабирования итогового SOC батареи;
  • SOC corresponding to 0% - значение SOC, принимаемое за 0%.
  • SOC corresponding to 100% - значение SOC, принимаемое за 100%.
  • Uocv (open-circuit voltage) table – зависимость напряжения холостого хода Uocv от SOC и температуры ячейки (подбирается под конкретные ячейки; может быть установлена экспериментально);

1733746733480-919.png

  • Linear zone – линейная зона зависимости Uocv = Uocv(SOC, t°C), внутри которой напряжение ячейки изменяется незначительно:
    • Linear zone point 1 – начальная точка линейной зоны зависимости Uocv;
    • Linear zone point 2 – конечная точка линейной зоны зависимости Uocv;
  • Coulomb counting correction (temperature) – зависимость ёмкости батареи от температуры;

1733746733481-286.png

  • Coulomb counting correction (cycles) – зависимость ёмкости батареи от количества циклов заряда-разряда.

1733746733482-538.png

SOC correction

Устройство BMS Mini может пересчитывать степень заряда батареи после длительного хранения или после длительной эксплуатации батареи в условиях частичного разряда и неполного заряда. Пересчёт выполняется на основе табличной зависимости Uocv = Uocv(SOC, t°C) (см. SOC estimation).

Для изменения параметров алгоритма корректировки степени заряда батареи необходимо выбрать раздел «Control → SOC correction»:

1733746733483-444.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг разрешения корректировки SOC;
  • Shutdown period – время нахождения батареи в выключенном состоянии, дни. Если в момент запуска BMS определяет, что до этого батарея была отключена в течение времени Shutdown period, то BMS пересчитывает степень заряда батареи на основе зависимости Uocv = Uocv(SOC, t°C);
  • Correction period – период корректировки SOC, дни. Если с момента последней корректировки прошло время, равное Correction period, то BMS пересчитывает SOC на основе зависимости Uocv = Uocv(SOC, t°C) и изменяет степень заряда батареи линейно за время SOC change time;
  • SOC change time – длительность линейного изменения SOC до значения, рассчитанного на основе зависимости Uocv = Uocv(SOC, t°C), мин;
  • Ignore the linear zone – флаг игнорирования линейной зоны SOC при коррекции;
  • Last correction timestamp – время последней коррекции SOC.

Resistance estimation

Расчёт сопротивления ячеек выполняется двумя способами. Первый способ используется, когда батарея переходит из состояния релаксации в состояние заряда или разряда, при этом величина сопротивления ячейки

R = (U-Uocv) / Iстаб,

где U – напряжение ячейки, измеренное в состоянии заряда или разряда, В; Uocv – напряжение ячейки, измеренное в состоянии релаксации (до перехода в состояние заряда или разряда); Iстаб – стабилизированный ток через ячейку в состоянии заряда или разряда.

Второй способ применяется при скачкообразном изменении тока через ячейку, при этом величина сопротивления ячейки:

R = (U2-U1) / (Iстаб2-Iстаб1) при условии, что |Iстаб2-Iстаб1| > 0,2×Qmax
(Qmax – максимальная ёмкость ячейки),

где U2 – напряжение на ячейке в момент протекания через неё стабилизированного тока Iстаб2; U1 – напряжение на ячейке в момент протекания через неё стабилизированного тока Iстаб1.

Стабилизированный ток Iстаб = I, если в течение времени стабилизации мгновенное значение тока I находится в диапазоне от 0,95×I до 1,05×I.

Для изменения параметров алгоритма расчёта сопротивления ячеек необходимо выбрать раздел «Control → Resistance estimation»:

1733746733484-681.png

В данном разделе:

  • Current stabilization time – время стабилизации тока, мс;
  • Maximum calculation period – максимальное время между подсчётами сопротивления, с. Если с момента последнего определения стабилизированного тока Iстаб прошло больше времени, чем определено в данном поле, то расчёт сопротивления не выполняется.
  • Maximum resistance factor – коэффициент расчёта максимального допустимого сопротивления ячейки;
  • Minimum SOC – минимальная степень заряда ячейки, при которой происходит расчет сопротивления;
  • Maximum SOC – максимальная степень заряда ячейки, при которой происходит расчет сопротивления;

Рассчитанное сопротивление принимается системой как допустимое (а значит обновится), если его значение находится в диапазоне от Resistance / 2 до Maximum resistance factor × Resistance, где Resistance – номинальное сопротивление ячейки (см. Common settings). Если расчётное значение сопротивления больше величины (Maximum resistance factor × Resistance), то обновлённое значение сопротивления будет равно величине (Maximum resistance factor × Resistance).

Charge map

Устройство BMS Mini рассчитывает максимально допустимый ток заряда исходя из уровня заряда (SOC), температуры батареи, температуры контакторов и напряжения ячеек.

Рассчитанные величины максимально допустимого тока заряда передаются внешнему оборудованию (например, зарядному устройству) по шине CAN. Внешнее оборудование, руководствуясь полученными значениями, обеспечивает корректный режим работы батареи.

Для изменения параметров расчёта предельного тока заряда необходимо выбрать раздел «Control → Charge map»:

1733746766504-864.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг разрешения расчёта величины предельного тока заряда;
  • Maximum charge current – максимальное значение тока заряда при нормальных условиях;
  • Option 1: Limit charge current by the battery SOC and temperature – флаг включения коррекции максимального тока заряда Kcs в зависимости от степени заряда и температуры батареи;
  • Option 1: SOC x Temperature x Factor – зависимость коэффициента коррекции максимального тока заряда Kcs от степени заряда батареи и температуры;

1733746766506-660.png

  • Option 2: Limit charge current by the contactor temperature – флаг включения коррекции максимального тока заряда Kcc в зависимости от температуры контактора;
  • Option 2: Contactor temperature x Factor – зависимость коэффициента коррекции максимального тока заряда Kcc от температуры контактора;

1733746766508-178.png

  • Option 3: Limit charge current by the maximum cell voltage - флаг включения коррекции максимального тока заряда Kcv в зависимости от максимального напряжения ячеек;
  • Option 3: Cell voltage x Factor – зависимость коэффициента коррекции максимального тока заряда Kcv от напряжения ячеек.

1733746766509-971.png

Величина предельного тока заряда при текущем уровне заряда, температуре батареи, температуре контактора и максимальном напряжения среди ячеек рассчитывается следующим образом:

Charging current limit = Maximum charging current × Kcs × Kcc × Kcv.

Discharge map

Устройство BMS Mini рассчитывает максимально допустимый ток разряда исходя из уровня заряда (SOC), температуры батареи, температуры контакторов и напряжения ячеек.

Рассчитанные величины максимально допустимого тока разряда передаются внешнему оборудованию по шине CAN. Внешнее оборудование, руководствуясь полученными значениями, обеспечивает корректный режим работы батареи.

Для изменения параметров расчёта предельного тока разряда необходимо выбрать раздел «Control → Disharge map»:

1733746766511-477.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг разрешения расчёта величины предельного тока разряда;
  • Maximum discharge current – максимальное значение тока разряда при нормальных условиях:
  • Option 1: Limit discharging current by the battery SOC and temperature – флаг включения коррекции максимального тока разряда Kds в зависимости от степени заряда и температуры батареи;
  • Option 1: SOC x Temperature x Factor – зависимость коэффициента коррекции максимального тока разряда Kds от степени заряда батареи и её температуры;

1733746766512-300.png

  • Option 2: Limit discharge current by the contactor temperature – флаг включения коррекции максимального тока разряда Kdc в зависимости от температуры контактора;
  • Option 2: Contactor temperature x Factor – зависимость коэффициента коррекции максимального тока разряда Kdc от температуры контактора;

1733746766513-161.png

  • Option 3: Limit discharge current by the maximum cell voltage - флаг включения коррекции максимального тока разряда Kdv в зависимости от минимального напряжения среди ячеек;
  • Option 3: Cell voltage x Factor – зависимость коэффициента коррекции максимального тока разряда Kdv от минимального напряжения среди ячеек.

1733746766514-686.png

Величина предельного тока разряда при текущем уровне заряда, температуре батареи, температуре контактора и минимальном напряжения среди ячеек рассчитывается следующим образом:

Discharging current limit = Maximum discharging current × Kds × Kdc × Kdv.

Charge

Для заряда батареи служат два контактора: контактор заряда и контактор разрешения работы зарядного устройства. С помощью последнего контактора BMS оповещает ЗУ о необходимости включения.

Устройство поддерживает три алгоритма управления зарядом:

  • заряд всегда разрешён;
  • заряд разрешён при наличии сигнала подключения зарядного устройства;
  • заряд разрешен при наличии сигнала запроса заряда.

При выборе алгоритма «заряд всегда разрешён» контактор заряда и контактор разрешения работы ЗУ всегда замкнуты.

При появлении хотя бы одной из ошибок:

  • высокое напряжение;
  • превышение тока;
  • перегрев (заряд);
  • низкая температура (заряд);
  • потеря связи с HYG (опционально);
  • потеря связи с Combilift (опционально);
  • потеря связи со Spirit (опционально);
  • потеря связи с ЗУ Spirit (опционально);
  • короткое замыкание (опционально);
  • перегрев контактора (опционально);
  • большая частота переключений контактора заряда;
  • критическая ошибка

или одного из сигналов:

  • сервисный перезапуск;
  • запрос на отключение питания;
  • сигнал запрета заряда;
  • размыкания основного контактора

оба контактора размыкаются.

При выборе алгоритма «заряд разрешён при наличии сигнала подключения ЗУ» управление контакторами выполняется следующим образом:

  • если есть сигнал о подключении ЗУ и отсутствуют сигналы и ошибки из списка выше, то через время задержки Tвкл. замыкаются контактор заряда и контактор разрешения работы ЗУ;
  • если сигнал о подключении ЗУ снимается, то размыкается контактор разрешения работы ЗУ и через время задержки Tоткл. размыкается контактор заряда;
  • если в процессе заряда напряжение на ячейке превысит уровень EV, то размыкается контактор разрешения работы ЗУ; при этом контактор заряда остаётся замкнутым;
  • если появляются сигналы или ошибки из списка выше, то контактор заряда и контактор разрешения работы ЗУ размыкаются.

При выборе алгоритма «заряд разрешён при наличии сигнала запроса заряда» управление контактором выполняется следующим образом:

  • если есть сигнал о запросе заряда и отсутствуют сигналы и ошибки из списка выше, то через время задержки Tвкл. замыкаются контактор заряда и контактор разрешения работы ЗУ;
  • если сигнал о запросе заряда снимается, то размыкается контактор разрешения работы ЗУ и через время задержки Tоткл. размыкается контактор заряда;
  • если в процессе заряда напряжение на ячейке превысит уровень Ready to charge, то размыкается контаткор разрешения работы ЗУ; при этом контактор заряда остаётся замкнутым;
  • если появляются сигналы или ошибки из списка выше, то контактор заряда и контактор разрешения работы ЗУ размыкаются.

Примечание: При появлении ошибок в работе системы размыкание контактора заряда выполняется или немедленно, или с задержкой Tоткл. (зависит от настроек, описанных ниже).

Для изменения параметров алгоритма управления зарядом батареи необходимо выбрать раздел «Control → Charge»:

1733746766516-845.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг включения контроллера заряда батареи;
  • Charging algorithm – алгоритм управления зарядом:
    • Always on – заряд всегда разрешён;
    • On charger connected – заряд разрешён при наличии сигнала подключения зарядного устройства;
    • On charge request– заряд разрешён при наличии сигнала запроса заряда;
  • Current corresponding to charging – уровень тока для формирования сигнала "Charging current present", А;
  • Current corresponding to no charging – уровень тока для снятия сигнала "Charging current present", А;
  • Delay before starting charging – время задержки Tвкл. перед включением заряда батареи, мс;
  • Delay before stopping charging – время задержки Tоткл. перед отключением заряда батареи, мс;
  • Use custom delays before stopping charging (on errors) – флаг включения ручной настройки времени задержки Tоткл в зависимости от типа ошибки;
  • Custom delay: <error> - время задержки соответствующий ошибки, мс;
  • Switch off the charging contactor on errors without delay – флаг, при установке которого контактор заряда будет размыкаться без задержки, если обнаружены ошибки. В обратном случае при обнаружении ошибок контактор заряда размыкается всегда с задержкой Delay before stopping charging;
  • Control the precharging contactor – флаг, который разрешает управление контактором предзаряда;
  • Voltage to clear the “Ready to charge” – пороговый уровень напряжения на ячейке, В; если напряжение хотя бы на одной ячейке выше указанного уровня, то сигнал “Ready to charge” снимается;
  • Voltage to reset the “Ready to charge” – толерантный уровень напряжения на ячейке, В; если напряжение на всех ячейках ниже толерантного уровня, то сигнал “Ready to charge” устанавливается;
  • Delay before recharging – величина задержки перед повторным замыканием контактора разрешения работы ЗУ, мин; для отключения работы контактора по задержке служит значение 0.

Примечание: Повторное замыкание контактора разрешения работы ЗУ происходит по двум независимым условиям: 1) напряжение на ячейках снизилось до значения Voltage to reset the “Ready to charge” и 2) с момента размыкания контактора разрешения работы ЗУ прошло время Delay before recharging.

Discharge

Для подключения нагрузки к батарее служит контактор разряда.

Устройство BMS Mini поддерживает три алгоритма управления разрядом батареи:

  • нагрузка всегда подключена;
  • подключение нагрузки при отсутствии сигнала о подключении зарядного устройства;
  • подключение нагрузки при наличии сигнала запроса разряда.

При выборе алгоритма «нагрузка всегда подключена» контактор разряда всегда замкнут. При появлении хотя бы одной из ошибок:

  • низкое напряжение;
  • высокое напряжение (опционально);
  • превышение тока;
  • низкая температура (разряд);
  • перегрев (разряд);
  • потеря связи с HYG (опционально);
  • потеря связи с Combilift (опционально);
  • потеря связи со Spirit (опционально);
  • потеря связи с ЗУ Spirit (опционально);
  • короткое замыкание (опционально);
  • перегрев контактора (опционально);
  • недопустимый заряд (заряд через контактор разряда);
  • большая частота переключений контактора разряда;
  • критическая ошибка

или одного из сигналов:

  • сервисный перезапуск;
  • запрос на отключение питания;
  • сигнал запрета разряда батареи;
  • размыкания основного контактора

контактор разряда размыкается.

При выборе алгоритма «подключение нагрузки при отсутствии сигнала о подключении ЗУ» управление контактором разряда выполняется следующим образом:

  • если отсутствует сигнал о подключении ЗУ, контактор заряда разомкнут и отсутствуют сигналы и ошибки из списка выше, то через время задержки Tвкл. замыкается контактор разряда;
  • если появляется сигнал о подключении ЗУ или появляются сигналы или ошибки из списка выше, то через время задержки Tоткл. размыкается контактор разряда.

При выборе алгоритма «подключение нагрузки при наличии сигнала о запросе разряда» управление контактором выполняется следующим образом:

  • если присутствует сигнал о запросе разряда и отсутствуют сигналы и ошибки из списка выше, то через время задержки Tвкл. замыкается контактор разряда;
  • если сигнал о запросе разряда пропадает или появляются сигналы или ошибки из списка выше, то через время задержки Tоткл. размыкается контактор разряда.

Примечание: При появлении ошибок в работе системы размыкание контактора разряда выполняется или немедленно, или с задержкой Tоткл. (зависит от настроек, описанных ниже).

Устройство поддерживает управление контактором предзаряда. Длительность включения контактора предзаряда перед замыканием контактора разряда настраивается.

Для изменения параметров алгоритма управления разрядом батареи необходимо выбрать раздел «Control → Discharge»:

1733746885414-479.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг включения контроллера разряда батареи;
  • Discharging algorithm – алгоритм управления разрядом:
    • Always on – нагрузка всегда подключена;
    • On charger disconnected – разряд разрешён при снятии сигнала подключения зарядного устройства;
    • On discharge request - разряд разрешён при наличии сигнала запроса разряда;
  • Current corresponding to discharging – уровень тока для формирования сигнала "Discharging current present", А;
  • Current corresponding to no discharging – уровень тока для снятия сигнала "Discharging current present", А;
  • Delay before starting discharging – время задержки Tвкл. перед включением разряда батареи, мс;
  • Delay before stopping discharging – время задержки Tоткл. перед отключением разряда батареи, мс;
  • Use custom delays before stopping discharging (on errors) – флаг включения ручной настройки времени задержки Tоткл в зависимости от типа ошибки;
  • Custom delay: <error> – время задержки соответствующей ошибки, мс;
  • Switch off the discharging contactor on errors without delay – флаг, при установке которого контактор разряда будет размыкаться без задержки, если обнаружены ошибки. В обратном случае при обнаружении ошибок контактор разряда размыкается всегда с задержкой Delay before stopping discharging.
  • Precharge time – длительность включения контактора предзаряда перед замыканием контактора разряда, мс;
  • Voltage to clear the “Ready to discharge” signal – пороговый уровень напряжения на ячейке, В; если напряжение хотя бы на одной ячейке ниже указанного уровня, то сигнал “Ready to discharge” снимается;
  • Voltage to reset the “Ready to discharge” signal – толерантный уровень напряжения на ячейке, В; если напряжение на всех ячейках ниже толерантного уровня, то сигнал “Ready to discharge” устанавливается;

Charge/Discharge

Устройство BMS Mini может управлять контактором заряда/разряда, который сочетает в себе алгоритмы работы контактора заряда и разряда. Контактор работает по алгоритму контактора заряда при наличии сигнала «Charge request» или «Charger connected», иначе – по алгоритму контактора разряда.

Для изменения параметров алгоритма управления контактором заряда/разряда следует необходимо выбрать раздел «Control → Charge/Discharge»:

1733746901779-991.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг включения контроллера контактора заряда/разряда.

Discharge (AUX)

Устройство BMS Mini может управлять питанием внешнего оборудования с помощью дополнительного (AUX) контактора разряда. Примером внешнего оборудования может быть инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный для питания сервисного ноутбука и других устройств.

Цепь питания внешнего оборудования с помощью дополнительного (AUX) контактора разряда является независимой от цепи нагрузки батареи. Замыкание и размыкание дополнительного (AUX) контактора разряда выполняется по своей программе.

Если функция питания внешнего оборудования разрешена, то дополнительный (AUX) контактор разряда замыкается. Размыкание данного контактора происходит по трём независимым друг от друга условиям:

  • батарея имеет низкий уровень заряда (SOC);
  • напряжение батареи находится вне заданного диапазона;
  • обнаружены ошибки в работе батарейной системы.

Для изменения параметров алгоритма управления питанием внешнего оборудования необходимо выбрать раздел «Control → Discharge (AUX)»:

1733746932199-845.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг включения контроллера питания внешнего оборудования;
  • Switch off the discharging (AUX) contactor if the SOC is too low – включение функции размыкания дополнительного (AUX) контактора разряда при снижении SOC ниже значения Minimum SOC:
  • Minimum SOC – минимальное значение SOC, при достижении которого происходит размыкание дополнительного (AUX) контактора разряда, %;
  • Tolerant SOC – допустимое значение SOC, при достижении которого происходит повторное замыкание дополнительного (AUX) контактора разряда, %;
  • Switch off the discharging (AUX) contactor if the battery voltage is out of the range – включение функции размыкания дополнительного (AUX) контактора разряда в случае, если напряжение батареи находится вне заданного диапазона:
  • Minimum voltage – минимальное напряжение батареи, В;
  • Maximum voltage – максимальное напряжение батарей, В;
  • Switch off the discharging (AUX) contactor on errors – включение функции размыкания дополнительного (AUX) контактора разряда при возникновении следующих ошибок: низкое напряжение, превышение тока, перегрев (разряд), короткое замыкание, критическая ошибка.

Main contactor

Устройство BMS Mini может управлять основным контактором, который является дополнительной защитой, размыкающей силовую цепь батареи в случае залипания контакторов заряда или разряда.

Основной контактор замыкается при одновременном выполнении следующих условий:

  • контактор заряда разомкнут;
  • контактор разряда разомкнут

и отсутствии ошибок:

  • высокий ток;
  • низкое напряжение;
  • высокое напряжение;
  • перегрев батареи (заряд);
  • перегрев батареи (разряд);
  • недопустимый заряд батареи;
  • критическая ошибка.

Размыкание основного контактора выполняется в случае, когда разомкнуты контакторы заряда и разряда и при этом выполняется хотя бы одно из условий:

  • детектируется ток заряда;
  • детектируется ток разряда;
  • сохраняется условие формирования ошибки «недопустимый заряд»;
  • сохраняется условие формирования ошибки «низкое напряжение»;
  • сохраняется условие формирования ошибки «высокое напряжение»;
  • сохраняется условие формирования ошибки «перегрев (заряд/разряд)»;
  • сохраняется критическая ошибка.

Для изменения параметров управления основным контактором необходимо выбрать раздел «Control → Main contactor»:

1733746797002-498.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг включения контроллера основного контактора;
  • Delay before opening the contactor – задержка перед открытием основного контактора, с;
  • Keep the contactor open until the device is restarted – флаг блокирования основного контактора в открытом состоянии до перезапуска устройства.

Cell balancing

Балансировка в пределах всей батареи приводит напряжение всех ячеек к напряжению ячейки, имеющей наименьший заряд.

Поддерживаются следующие правила балансировки:

  • при заряде батареи;
  • при заряде батареи или в случае, когда батарея находится в состоянии релаксации;
  • независимо от состояния батареи.

К ячейке подключается балансировочный резистор если:

  • напряжение на ячейке выше напряжения запуска балансировки;
  • разница между напряжением на ячейке и минимальным напряжением среди ячеек батареи больше порога балансировки.

Если обнаружен перегрев BMS Mini, то балансировка ячеек, подключенных к устройству, выполнятся не будет.

Для изменения параметров балансировки ячеек необходимо выбрать раздел «Control → Cell balancing»:

1733746797003-364.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг разрешения балансировки;
  • Balancing rule – правило балансировки:
    • Balance on charge – при заряде батареи (состояние Charging ON) и после отключения заряда (Charging OFF);
    • Balance on charge or relaxed – при заряде батареи (состояние Charging ON или Charging OFF) и в состоянии релаксации батареи (Relaxed (after charging) или Relaxed (after discharging));
    • Balance always – всегда (независимо от состояния батареи);

1733746797004-660.png

  • Minimum cell voltage to start balancing – напряжение запуска балансировки, В;
  • Balancing deviation – порог балансировки, В.

Power down

Устройство BMS Mini может выполнять отключение батарейной системы при низком напряжении или длительной неактивности батареи.

Отключение питания при низком напряжении осуществляется при выполнении следующих условий:

  • напряжение батареи ниже минимального значения;
  • сигнал «подключено ЗУ» отсутствует в течение 60 секунд.

Отключение питания при длительной неактивности осуществляется в том случае, если батарея находится в состоянии Charging OFF, Discharging OFF, Relaxed (after charging) или Relaxed (after discharging) в течение заданного времени.

Для изменения параметров управления отключением питания необходимо выбрать раздел «Control → Power down»:

1733746797005-459.png

В данном разделе:

  • Minimum voltage to power down – минимальное напряжение батареи, при котором отключается питание батарейной системы, В;
  • Idle time to power down – время простоя батареи, по истечение которого отключается питание батарейной системы, мин;
  • Wait the "Power up/down request" is cleared (on startup) – флаг включения ожидания сброса сигнала на включение/отключение питания BMS при запуске устройства.

Heater

Для изменения параметров алгоритма управления нагревателем необходимо выбрать раздел «Control → Heater»:

1733746808496-606.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг включения контроллера нагрева;
  • Minimum cell temperature – минимальная температура ячеек, °C;
  • Tolerant cell temperature – допустимая температура ячеек, °C;
  • Delay before starting the heater – задержка перед запуском нагревателя, мс;
  • Delay before stopping the heater – задержка перед остановом нагревателя, мс;
  • Switch off the heater on errors – флаг на отключение нагревателя при возникновении следующих ошибок: низкое напряжение, превышение тока, перегрев, короткое замыкание, критическая ошибка.

Условия включения нагревателя:

  • минимальная температура среди всех ячеек батареи меньше величины Minimum cell temperature в течение времени Delay before starting the heater.

Условия отключения нагревателя:

  • минимальная температура среди всех ячеек батареи больше величины Tolerant cell temperature в течение времени Delay before stopping the heater.

При возникновении сигнала "Heater" включается контактор нагревателя и/или выставляется соответствующий дискретный выход.

Cooler

Для изменения параметров алгоритма управления охладителем необходимо выбрать раздел «Control → Cooler»:

1733746808497-424.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг включения контроллера охлаждения;
  • Maximum cell temperature – максимальная температура ячеек, °C;
  • Tolerant cell temperature – допустимая температура ячеек, °C;
  • Delay before starting the cooler – задержка перед запуском охладителя, мс;
  • Delay before stopping the cooler – задержка перед остановом охладителя, мс;
  • Switch off the cooler on errors – флаг на отключение охладителя при возникновении следующих ошибок: низкое напряжение, превышение тока, низкая температура, короткое замыкание, критическая ошибка.

Условия включения охладителя:

  • максимальная температура среди всех ячеек батареи больше величины Maximum cell temperature в течение времени Delay before starting the cooler.

Условия снятия сигнала:

  • максимальная температура среди всех ячеек батареи меньше величины Tolerant cell temperature в течение времени Delay before stoppong the cooler.

При возникновении сигнала "Cooler" включается контактор охладителя и/или выставляется соответствующий дискретный выход.

Cell analysis

Разрядная характеристики батареи – зависимость Uocv = Uocv(DOD) – используется для определения табличной зависимости Uocv = Uocv(SOC, t°C), которая необходима для расчёта степени заряда батареи.

Устройство BMS Mini имеет возможность автоматически определить разрядную характеристику батареи.

Перед запуском процесса определения разрядной характеристики необходимо подготовить BMS:

  1. Полностью зарядить батарею.
  2. Подключить к контактору разряда резистивную нагрузку, которая обеспечит ток разряда 0,5C (где C – ёмкость ячейки).

Для настройки параметров определения разрядной характеристики батареи необходимо выбрать раздел «Control → Cell analysis»:

1733746808498-116.png

В данном разделе:

  • Enable – флаг запуска алгоритма;
  • Discharge step – шаг разряда, А×ч;
  • Delta voltage – величина падения напряжения на анализируемой ячейке, В;
  • Cell index – позиция анализируемой ячейки;
  • Analyse the most discharged cell – флаг, при установке которого будут сохранятся параметры наименее заряженной ячейки (в этом случае значение Cell index игнорируется).

Величину Discharge step рекомендуется устанавливать равной 

Discharge step= С/21,

где С – ёмкость ячейки.

Разрядная характеристика будет построена для заданной ячейки (её положение определяется полем Cell index).

Алгоритм определения разрядной характеристики батареи будет запущен если установить флаг Enable. С этого момента управление контактором разряда осуществляет данный алгоритм.

Шаги алгоритма:

  1. Разряд DOD = 0.
  2. Размыкание контактора разряда.
  3. Ожидание релаксации батареи.
  4. Измерение Uocv = U.
  5. Сохранение точки разрядной характеристики (Q, Uocv).
  6. Замыкание контактора разряда. DOD1 = DOD + Discharge step, U1 = U
  7. Если DOD = DODили U < U1 - Delta voltage, то переход к п.2.
  8. Если обнаружена ошибка «низкое напряжение», то конец алгоритма.

В ходе работы алгоритма на SD-карте будет создан файл с именем "CELLANALYSIS.TXT" в формате CSV (разделитель – символ табуляции).

Структура файла:

TimeDODCellOCVResistance
10.11.2017 12:28:340.014.1800.080000
............

Названия параметров:

  • Time – дата и время;
  • DOD – глубина разряда, А×ч;
  • Cell – позиция ячейки, для которой приводятся данные OCV и Resistance;
  • OCV – напряжение Uocv ячейки, В;
  • Resistance – сопротивление ячейки, Ом.