Settings

Protections

Устройство BMS Mini контролирует состояние ячеек, внешней среды и при обнаружении отклонений в их работе защищает батарею и элементы системы от повреждения.

Overcurrent

Устройство BMS Mini осуществляет защиту по максимально допустимому току в зависимости от показаний датчика на эффекте Холла или шунтового датчика.

Для изменения параметров защиты батареи по току необходимо выбрать раздел «Protections → Overcurrent»:

В данном разделе:

• Enable – флаг включения защиты;
• Maximum charge current – максимальный ток заряда, А;
• Tolerant charge current – допустимый ток заряда, А;
• Maximum discharge current – максимальный ток разряда, А;
• Tolerant discharge current – допустимый ток разряда, А;
• Delay before setting the error – задержка перед формированием ошибки, мс;
• Delay before clearing the error – задержка перед снятием ошибки, с;
• Lock – флаг блокирования ошибки до перезапуска устройства.

В результате срабатывания защиты батареи по току формируется ошибка «Overcurrent».

Условия формирования ошибки:

• ток положительный (заряд) и модуль тока превышает величину «Maximum charge current» в течение времени «Delay before setting the error»;
• ток отрицательный (разряд) и модуль тока превышает величину «Maximum discharge current» в течение времени «Delay before setting the error».

Условия для снятия ошибки:

• ток положительный (заряд) или нулевой и модуль тока меньше величины «Tolerant charge current» в течение времени «Delay before clearing the error»;
• ток отрицательный (разряд) и модуль тока меньше величины «Tolerant discharge current» в течение времени «Delay before clearing the error».

Charge current limit

Устройство BMS Mini может сравнивать ток заряда со значением из карты заряда (см. Charge map). Если ток заряда превышает расчетный ток более, чем на заданное значение, генерируется ошибка "Current limit".

Разница токов делится на две зоны. Превышение тока в зоне 1 рассчитывается по абсолютной величинее, в зоне 2 – по относительной.

Для изменения параметров защиты батареи от превышения тока заряда необходимо выбрать раздел «Protections → Charge current limit»:

В данном разделе:

• Enable – флаг включения защиты;
• Threshold to switch from Region 1 to Region 2 – значение тока, при котором происходит переключение расчета тока от абсолютной величины к относительной, A;
• Region 1: Current difference – a value of maximum absolute current diffr, A;
• Region 2: Current difference – a value of maximum relative current excess, A;
• Delay before setting the error – задержка перед формированием ошибки, мс;
• Delay before clearing the error – задержка перед снятием ошибки, с;
• Lock – флаг блокирования ошибки до перезапуска устройства.

Discharge current limit

Устройство BMS Mini может сравнивать ток разряда со значением из карты разряда (см. Discharge map). Если ток разряда превышает расчетный ток более, чем на заданное значение, генерируется ошибка "Current limit".

Разница токов делится на две зоны. Превышение тока в зоне 1 рассчитывается по абсолютной величинее, в зоне 2 – по относительной.

Для изменения параметров защиты батареи от превышения тока разряда необходимо выбрать раздел «Protections → Charge current limit»:

В данном разделе:

• Enable – флаг включения защиты;
• Threshold to switch from Region 1 to Region 2 – значение тока, при котором происходит переключение расчета тока от абсолютной величины к относительной, A;
• Region 1: Current difference – a value of maximum absolute current diffr, A;
• Region 2: Current difference – a value of maximum relative current excess, A;
• Delay before setting the error – задержка перед формированием ошибки, мс;
• Delay before clearing the error – задержка перед снятием ошибки, с;
• Lock – флаг блокирования ошибки до перезапуска устройства.

Undervoltage

В устройстве BMS Mini реализована защита батареи от низкого напряжения на ячейках.

Для изменения параметров защиты батареи при низком напряжении на ячейках необходимо выбрать раздел «Protections → Undervoltage»:

В данном разделе:

• Enable – флаг включения защиты;
• Minimum cell voltage – минимальное напряжение на ячейке, В;
• Tolerant cell voltage – допустимое напряжение на ячейке, В;
• Check the open circuit voltage instead of the actual voltage – флаг включения коррекции напряжение по току и сопротивлению ячейки;
• Delay before setting the error – задержка перед формированием ошибки, мс;
• Delay before clearing the error – задержка перед снятием ошибки, с;
• Lock – флаг блокирования ошибки до перезапуска устройства.

В результате срабатывания защиты батареи от низкого напряжение формируется ошибка «Undervoltage».

Условия формирования ошибки:

• минимальное напряжение среди всех ячеек батареи меньше величины «Minimum cell voltage» в течение времени «Delay before setting the error».

Условия снятия ошибки:

• минимальное напряжение среди всех ячеек батареи больше величины «Tolerant cell voltage» в течение времени «Delay before clearing the error».

Overvoltage

В устройстве BMS Mini реализована защита батареи от высокого напряжения на ячейках.

Для изменения параметров защиты батареи при высоком напряжении на ячейках необходимо выбрать раздел «Protections → Overvoltage»:

В данном разделе:

• Enable – флаг включения защиты;
• Maximum cell voltage – максимальное напряжение на ячейке, В;
• Tolerant cell voltage – допустимое напряжение на ячейке, В;
• Check the open circuit voltage instead of the actual voltage – флаг включения коррекции напряжение по току и сопротивлению ячейки;
• Delay before setting the error – задержка перед формированием ошибки, мс;
• Delay before clearing the error – задержка перед снятием ошибки, с;
• Lock – флаг блокирования ошибки до перезапуска устройства.

В результате срабатывания защиты батареи от высокого напряжение формируется ошибка «Overvoltage».

Условия формирования ошибки:

• максимальное напряжение среди всех ячеек батареи больше величины «Maximum cell voltage» в течение времени «Delay before setting the error».

Условия снятия ошибки:

• максимальное напряжение среди всех ячеек батареи меньше величины «Tolerant cell voltage» в течение времени «Delay before clearing the error».

Low temperature

Устройство BMS Mini осуществляет защиту батареи от слишком низкой температуры.

Для изменения параметров защиты батареи от низкой температуры необходимо выбрать раздел «Protections → Low temperature»:

В данном разделе:

• Enable – флаг включения защиты;
• Minimum charge temperature – минимальная температура заряда, °C;
• Tolerant charge temperature – допустимая температура заряда, °C;
• Minimum discharge temperature – минимальная температура разряда, °C;
• Tolerant discharge temperature – допустимая температура разряда, °C;
• Delay before setting the error – задержка перед формированием ошибки, мс;
• Delay before clearing the error – задержка перед снятием ошибки, с;
• Lock – флаг блокирования ошибки до перезапуска устройства.

В результате срабатывания защиты батареи от низкой температуры формируется ошибка «Low temperature (CH)» и/или «Low temperature (DCH)».

Условия формирования ошибки:

• минимальная температура среди всех ячеек батареи меньше величины «Minimum charge (discharge) temperature» в течение времени «Delay before setting the error».

Условия снятия ошибки:

• минимальная температура среди всех ячеек батареи больше величины «Tolerant charge (discharge) temperature» в течение времени «Delay before clearing the error».

High temperature

Устройство BMS Mini осуществляет защиту батареи от слишком высокой температуры.

Для изменения параметров защиты батареи от высокой температуры необходимо выбрать раздел «Protections → High temperature»:

В данном разделе:

• Enable – флаг включения защиты;
• Maximum charge temperature – максимальная температура заряда, °C;
• Tolerant charge temperature – допустимая температура заряда, °C;
• Maximum discharge temperature – максимальная температура разряда, °C;
• Tolerant discharge temperature – допустимая температура разряда, °C;
• Delay before setting the error – задержка перед формированием ошибки, мс;
• Delay before clearing the error – задержка перед снятием ошибки, с;
• Lock – флаг блокирования ошибки до перезапуска устройства.

В результате срабатывания защиты батареи от высокой температуры формируется ошибка «High temperature (CH)» и/или «High temperature (DCH)».

Условия формирования ошибки:

• максимальная температура среди всех ячеек батареи больше величины «Maximum charge (discharge) temperature» в течение времени «Delay before setting the error».

Условия снятия ошибки:

• максимальная температура среди всех ячеек батареи меньше величины «Tolerant charge (discharge) temperature» в течение времени «Delay before clearing the error».

Battery cover

Устройство BMS Mini детектирует вскрытие крышки батареи и выполняет защитное размыкание силовых контакторов.

Защита от вскрытия крышки батареи настраивается в разделе «Protections → Battery cover»:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Delay before setting the error, millisecond;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

As a result of the operation of the protection against opening the battery cover, the “Battery cover error” is generated.

Error generation conditions:

• there is a signal from the battery cover during the “Delay before setting the error” time.

Conditions for removing the error:

• no signal from the battery cover during the “Delay before clearing the error” time.

Cell monitor offline

The BMS Mini device checks if there is connection with cell monitor and set an error if not.

To change the cell monitor offline protection parameters, select the "Protections → Cell monitor offline" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

As a result of the operation of the protection from the cell monitor offline, the "Cell monitor offline error" is generated.

Error generation conditions:

• there is not connection with the cell monitor.

Conditions for removing the error:

• connection with the cell monitor is established.

Cell count

To change the protection parameters from the mismatch of the number of cells to the set value, select the "Protections → Cell count" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Number of cells – a number of cells connected to the BMS;
• Delay before setting the error, millisecond;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

As a result of the operation of the protection from the mismatch of the number of cells, the "Cell count error" is generated.

Error generation conditions:

• the number of cells connected to the BMS is not equal to the “Number of cells” value during the “Delay before setting the error” time.

Conditions for removing the error:

• the number of cells connected to the BMS is equal to the “Number of cells” value during the “Delay before clearing the error” time.

Short circuit

The BMS Mini device implements a protection of power circuits (contactors, power wires) against overheating caused by the flow of high current for a long time.

To change the protection parameters from short circuit, select the "Protections → Short circuit" section:

In this section:

• Level 1, 2, 3 – three protection levels. The following parameters are configured at each level:
  • Enable – a flag to enable the protection;
  • Maximum current, A;
  • Delay before setting the error, second;
• Switch off the charging contactor on error – a flag to open the charging contactor when the "Short circuit" error occurs;
• Switch off the discharging contactor on error – a flag to open the discharging contactor when the "Short circuit" error occurs;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

If there is a short circuit, the "Short circuit" error is generated.

Error generation conditions:

• at any of the three protection levels, the current modulo is greater than the “Maximum current” value during the “Delay before setting the error” time.

Conditions for removing the error:

• the current modulo is lower than the “Maximum current” values for all three protection levels during the “Delay before setting the error” time.

High contactor temperature

The BMS Mini device protects power contactors from overheating. To measure the temperature of the contactor, one of the thermistors connected to the X6 connector is used.

To change the overheating protection parameters of power contactors, select the "Protections → High contactor temperature" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Thermistor – a selection of which cell thermistor will be used as contactor temperature sensor;
• Maximum contactor temperature, °C;
• Tolerant contactor temperature, °C;
• Delay before setting the error, second;
• Switch off the charging contactor on error – a flag to open the charging contactor when the "High contactor temperature" error occurs;
• Switch off the discharging contactor on error – a flag to open the discharging contactor when the "High contactor temperature" error occurs;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

If there is a contactor overheat, the "High contactor temperature" error is generated.

Error generation conditions:

• the contactor temperature is greater than the “Maximum temperature” value during the “Delay before setting the error” time.

Conditions for removing the error:

• the contactor temperature is lower than the “Tolerant temperature” value during the “Delay before clearing the error” time.

If there is the "High contactor temperature" error, the charging contactor opens (the “Switch off the charging contactor on error” flag is set) and the discharging contactor opens (the “Switch off the discharging contactor on error” flag is set).

Current sensor

The BMS Mini device checks the current sensor connection circuits. The circuits are checked for breakage and short-circuit to the +5 V supply line.

To change the test parameters of the current sensor connection circuits, select the "Protections → Current sensor" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Maximum voltage, V;
• Minimum voltage, V;
• Voltage hysteresis – a hysteresis value to clear the error, V;
• Delay before setting the error, second;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

If there is an open or short circuit connection of a current sensor, the "Current sensor error" is generated.

Error generation conditions:

• the voltage in the signal line or zero level line of the current sensor is greater than the “Maximum voltage” value during the “Delay before setting the error” time;
• the voltage in the signal line or zero level line of the current sensor is less than the “Minimum voltage” value during the “Delay before setting the error” time.

Conditions for removing the error:

• the voltage in the signal line or zero level line of the current sensor is in range from (Minimum voltage + Voltage hysteresis) to (Maximum voltage - Voltage hysteresis) during the “Delay before clearing the error” time.

Charge contactor cycles

The BMS Mini device protects the charging contactor against frequent switching.

To change the protection parameters against high frequency switching of the charging contactor, select the "Protections → Charge contactor cycles" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Cycles threshold – a number of cycles in a given period, upon which the “CH contactor cycles error” is generated;
• Check time – a time in which the BMS counts switchings of the charging contactor, second;
• Delay before setting the error, millisecond;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

If there is the high switching frequency of the charging contactor, the “CH contactor cycles error” is generated.

Error generation conditions:

• the number of switchings of the charging contactor for the “Check time” time is greater than or equal to the “Cycles threshold” value. The error is generated with the “Delay before setting the error” delay.

Conditions for removing the error:

• the “Delay before clearing the error” time has passed since the error was generated.

Discharge contactor cycles protection

The BMS Mini device protects the discharging contactor against frequent switching.

To change the protection parameters against high frequency switching of the discharging contactor, select the "Protections → Discharging contactor cycles" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Cycles threshold – a number of cycles in a given period, upon which the “DCH contactor cycles error” is generated;
• Check time – a time in which the BMS counts switchings of the charging contactor, second;
• Delay before setting the error, millisecond;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

If there is the high switching frequency of the discharging contactor, the “DCH contactor cycles error” is generated.

Error generation conditions:

• the number of switchings of the discharging contactor for the “Check time” time is greater than or equal to the “Cycles threshold” value. The error is generated with the “Delay before setting the error” delay.

Conditions for removing the error:

• the “Delay before clearing the error” time has passed since the error was generated.

Temperature sensors

The BMS Mini device checks the temperature sensors connection circuits. The circuits are checked for breakage and short-circuit.

To change the protection parameters of the temperature sensors circuits, select the "Protections → Temperature sensors" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Delay before setting the error, millisecond;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

If there are no temperature sensors connected to the BMS Mini or any temperature sensor is shorted, the "No temp. sensors" error and "Temp. sensor is shorted" error are generated respectively. These errors generated and removed with the “Delay before setting the error” and “Delay before clearing the error” delays.

WDT reset

If the BMS firmware hangs, the watchdog timer resets the device. The BMS can detect that the device was reset and generates the “WDT reset” error.

To change the parameters of the watchdog protection, select the "Protections → WDT reset" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

Conditions for removing the error:

• the “Delay before clearing the error” time has passed from the device startup.

Unallowable charging

The BMS can detect that the battery is charging through the discharging circuit and protectively open the discharging contactor to prevent unallowable battery operation.

To change the parameters of the unallowable charging protection, select the "Protections → Unallowable charging" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Delay before setting the error, second;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

If there is charging the battery through the discharging circuit detected, the "Unallowable charging" error is generated.

Error generation conditions:

• the charging contactor is open and the battery current is not zero during the “Delay before setting the error” time.

Conditions for removing the error:

• the battery current is zero during the “Delay before clearing the error” time.

Stuck contactor

The BMS Mini device protects contactors against sticking.

To change the protection parameters against sticking, select the "Protections → Stuck contactor" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Delay before setting the error, millisecond;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

If there is a stuck contactor, the “Stuck contactor” error is generated. Error generation conditions:

• charging and discharging contactors are open, but the “Charging current present” or “Discharging current present” signal is set.

Contactor feedback

The BMS Mini device can receive feedback signals from contactors and detect discrepancy between the control value and the feedback signal. To enable specific contactor protection, the feedback signal must be connected to corresponding contactor feedback pin on X1 header.

To change the contactor feedback check parameters, select the "Protections → Contactor feedback" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Delay before setting the error, millisecond;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

If there is a discrepancy at any contactor, the corresponding contactor feedback error is generated. Error generation conditions:

• a command for charging, precharge, discharging, charging/discharging or main contactor not matches its feedback value.

Insulation

The BMS Mini device can detect a signal from an external insulation monitoring device (such as Bender IR155) to monitor the insulation quality.

To change the insulation monitoring parameters, select the "Protections → Insulation" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Checking algorithm – isolation checking mode:
  • Always on – check is always performed;
  • On charging – check is performed only if “Charger connected” or “Charge request” is set;
  • Except charging - check is performed only if “Charger connected” and “Charge request” are cleared;
• Delay before setting the error, second;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

Error is set if corresponding discrete input is set up and it receives logical zero.

Critical error

To change the critical error parameters, select the "Protections → Critical error" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Delay before setting the error, millisecond;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted.

The "Critical error" signal is generated if at least one of the critical errors (see Errors) is generated during the “Delay before setting the error” time.

The “Critical error” is cleared if there are no errors from the list above during the “Delay before clearing the error” time.

General error

To change the general error parameters, select the "Protections → Critical error" section:

In this section:

• Enable – a flag to enable the protection;
• Delay before setting the error, millisecond;
• Delay before clearing the error, second;
• Lock – a flag to block the error until the device is restarted;
• Errors 1, 2 to set the "Critical error" – bitfields to enable check of corresponding errors.

The “General error” is generated if at least one of the enabled errors is generated during the “Delay before setting the error” time.

The “General error” is cleared if there are no errors from the enabled errors during the “Delay before clearing the error” time.

The state of the “General error” can be assigned to a discrete output or to a power switch.