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Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd.

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전원 배터리와 전기 자동차를 연결하는 중요한 링크 – BMS(Battery Management System)-2

4. BMS의 핵심 소프트웨어 기능

 

l 측정 기능

(1) 기본 정보 측정: 배터리 전압, 전류 신호 및 배터리 팩 온도를 모니터링합니다. 배터리 관리 시스템의 가장 기본적인 기능은 배터리 셀의 전압, 전류, 온도를 측정하는 것으로, 이는 배터리 관리 시스템의 모든 최상위 계산 및 제어 로직의 기초가 됩니다.

(2) 절연 저항 감지: 배터리 관리 시스템을 통해 전체 배터리 시스템과 고전압 시스템의 절연 여부를 테스트해야 합니다.

(3) 고전압 인터록 감지(HVIL): 전체 고전압 시스템의 무결성을 확인하는 데 사용됩니다. 고전압 시스템 회로의 무결성이 손상되면 안전 조치가 활성화됩니다.

 

추정 기능

(1) SOC, SOH 추정 : 핵심이자 가장 어려운 부분

(2) 밸런싱: 밸런싱 회로를 통해 모노머 간의 SOC x 용량 불균형을 조정합니다.

(3) 배터리 전력 제한: 배터리의 입력 및 출력 전력은 다양한 SOC 온도에서 제한됩니다.

 

기타 기능

(1) 릴레이 제어: 메인 +, 메인-, 충전 릴레이 +, 충전 릴레이-, 사전 충전 릴레이 포함

(2) 열 제어

(3) 통신 기능

(4) 고장 진단 및 경보

(5) 내결함성 작동

5.BMS의 핵심 소프트웨어 기능

 

측정 기능

(1) 기본 정보 측정: 배터리 전압, 전류 신호 및 배터리 팩 온도를 모니터링합니다. 배터리 관리 시스템의 가장 기본적인 기능은 배터리 셀의 전압, 전류, 온도를 측정하는 것으로, 이는 배터리 관리 시스템의 모든 최상위 계산 및 제어 로직의 기초가 됩니다.

(2) 절연 저항 감지: 배터리 관리 시스템을 통해 전체 배터리 시스템과 고전압 시스템의 절연 여부를 테스트해야 합니다.

(3) 고전압 인터록 감지(HVIL): 전체 고전압 시스템의 무결성을 확인하는 데 사용됩니다. 고전압 시스템 회로의 무결성이 손상되면 안전 조치가 활성화됩니다.

추정 기능

(1) SOC, SOH 추정 : 핵심이자 가장 어려운 부분

(2) 밸런싱: 밸런싱 회로를 통해 모노머 간의 SOC x 용량 불균형을 조정합니다.

(3) 배터리 전력 제한: 배터리의 입력 및 출력 전력은 다양한 SOC 온도에서 제한됩니다.

기타 기능

(1) 릴레이 제어: 메인 +, 메인-, 충전 릴레이 +, 충전 릴레이-, 사전 충전 릴레이 포함

(2) 열 제어

(3) 통신 기능

(4) 고장 진단 및 경보 

(5) 내결함성 작동

6.BMS 소프트웨어 아키텍처

고전압 및 저전압 관리

정상적으로 전원이 켜지면 BMS는 하드 라인 또는 12V의 CAN 신호를 통해 VCU에 의해 활성화됩니다. BMS가 자체 점검을 완료하고 대기 모드에 들어간 후 VCU는 고전압 명령을 보내고 BMS는 릴레이 폐쇄를 제어하여 고전압 연결을 완료합니다. 전원이 꺼지면 VCU는 저전압 명령을 보낸 다음 12V 깨우기 연결을 끊습니다. 전원이 꺼진 상태에서 충전을 위해 총을 삽입하면 CP 또는 A+ 신호에 의해 깨울 수 있습니다.

충전 관리

(1) 느린 충전

완속 충전이란 충전 파일에 탑재된 충전기(또는 220V 전원 공급 장치)에 의해 교류 전류를 변환한 직류 전류로 배터리를 충전하는 것입니다. 충전파일 사양은 일반적으로 16A, 32A, 64A이며, 가정용 전원을 통해서도 충전이 가능하다. BMS는 CC 또는 CP 신호에 의해 활성화될 수 있지만, 충전이 완료된 후 정상적으로 절전 모드로 전환될 수 있는지 확인해야 합니다. AC 충전 프로세스는 비교적 간단하며 상세한 국가 표준에 따라 개발될 수 있습니다.

OBC 충전 시스템

(2) 고속 충전

급속 충전은 DC 충전 파일의 직류 출력으로 배터리를 충전하는 것으로, 1C 이상의 충전 속도를 달성할 수 있습니다. 일반적으로 배터리의 80%를 45분 안에 충전할 수 있습니다. 충전 파일의 보조 전원 A+ 신호로 깨어날 수 있습니다.

고속 충전 제어 맵 전기 회로도

추정 기능

(1) SOP(State of Power)는 주로 온도와 SOC를 통해 테이블을 조회하여 현재 배터리의 충방전 가능 전력을 구합니다. VCU는 전송된 전력 값을 기반으로 차량 전체가 어떻게 사용되는지 결정합니다.

(2) SOH(State of Health)는 주로 배터리의 현재 상태를 나타내며 0~100% 사이의 값을 갖습니다. 일반적으로 배터리 잔량이 80% 이하로 떨어지면 사용할 수 없는 것으로 간주됩니다. 

(3) SOC(State of Charge)는 BMS의 핵심 제어 알고리즘에 속하며 현재 남은 용량 상태를 나타냅니다. 이는 주로 암페어시 적분법과 EKF(확장 칼만 필터) 알고리즘을 기반으로 하며 수정 전략(개방 회로 전압 수정, 완전 충전 수정, 충전 종료 수정, 다양한 온도에서의 용량 수정 등)과 결합됩니다. 및 SOH 등).

(4) SOE(State of Energy) 알고리즘은 국내 제조사에서는 널리 개발되지 않았거나 상대적으로 간단한 알고리즘을 사용하여 현재 상태에서 남은 에너지와 최대 가용 에너지의 비율을 구합니다. 이 기능은 주로 남은 순항 범위를 추정하는 데 사용됩니다.

고장 진단

배터리의 다양한 성능에 따라 다양한 오류 수준이 구별되며 경고, 전력 제한 또는 고전압 직접 차단과 같은 다양한 오류 수준에서 BMS 및 VCU에 의해 서로 다른 처리 조치가 취해집니다. 결함에는 데이터 수집 및 합리성 결함, 전기적 결함(센서 및 액추에이터), 통신 결함, 배터리 상태 결함 등이 포함됩니다.

1.BMS의 핵심 소프트웨어 기능

 

측정 기능

 

(1) 기본 정보 측정: 배터리 전압, 전류 신호 및 배터리 팩 온도를 모니터링합니다. 배터리 관리 시스템의 가장 기본적인 기능은 배터리 셀의 전압, 전류, 온도를 측정하는 것으로, 이는 배터리 관리 시스템의 모든 최상위 계산 및 제어 로직의 기초가 됩니다.

 

(2) 절연 저항 감지: 배터리 관리 시스템을 통해 전체 배터리 시스템과 고전압 시스템의 절연 여부를 테스트해야 합니다.

 

(3) 고전압 인터록 감지(HVIL): 전체 고전압 시스템의 무결성을 확인하는 데 사용됩니다. 고전압 시스템 회로의 무결성이 손상되면 안전 조치가 활성화됩니다.

 

추정 기능

(1) SOC, SOH 추정 : 핵심이자 가장 어려운 부분

 

(2) 밸런싱: 밸런싱 회로를 통해 모노머 간의 SOC x 용량 불균형을 조정합니다.

 

(3) 배터리 전력 제한: 배터리의 입력 및 출력 전력은 다양한 SOC 온도에서 제한됩니다.

 

기타 기능

(1) 릴레이 제어: 메인 +, 메인-, 충전 릴레이 +, 충전 릴레이-, 사전 충전 릴레이 포함

 

(2) 열 제어

 

(3) 통신 기능

 

(4) 고장 진단 및 경보

 

(5) 내결함성 작동

 

2.BMS 소프트웨어 아키텍처

 

고전압 및 저전압 관리

 

정상적으로 전원이 켜지면 BMS는 하드 라인 또는 12V의 CAN 신호를 통해 VCU에 의해 활성화됩니다. BMS가 자체 점검을 완료하고 대기 모드에 들어간 후 VCU는 고전압 명령을 보내고 BMS는 릴레이 폐쇄를 제어하여 고전압 연결을 완료합니다. 전원이 꺼지면 VCU는 저전압 명령을 보낸 다음 12V 깨우기 연결을 끊습니다. 전원이 꺼진 상태에서 충전을 위해 총을 삽입하면 CP 또는 A+ 신호에 의해 깨울 수 있습니다.

 

충전 관리

(1) 느린 충전

완속 충전이란 충전 파일에 탑재된 충전기(또는 220V 전원 공급 장치)에 의해 교류 전류를 변환한 직류 전류로 배터리를 충전하는 것입니다. 충전파일 사양은 일반적으로 16A, 32A, 64A이며, 가정용 전원을 통해서도 충전이 가능하다. BMS는 CC 또는 CP 신호에 의해 활성화될 수 있지만, 충전이 완료된 후 정상적으로 절전 모드로 전환될 수 있는지 확인해야 합니다. AC 충전 프로세스는 비교적 간단하며 상세한 국가 표준에 따라 개발될 수 있습니다.

 

(2) 고속 충전

급속 충전은 DC 충전 파일의 직류 출력으로 배터리를 충전하는 것으로, 1C 이상의 충전 속도를 달성할 수 있습니다. 일반적으로 배터리의 80%를 45분 안에 충전할 수 있습니다. 충전 파일의 보조 전원 A+ 신호로 깨어날 수 있습니다.

 

추정 기능

(1) SOP(State of Power)는 주로 온도와 SOC를 통해 테이블을 조회하여 현재 배터리의 충방전 가능 전력을 구합니다. VCU는 전송된 전력 값을 기반으로 차량 전체가 어떻게 사용되는지 결정합니다.

 

(2) SOH(State of Health)는 주로 배터리의 현재 상태를 나타내며 0~100% 사이의 값을 갖습니다. 일반적으로 배터리 잔량이 80% 이하로 떨어지면 사용할 수 없는 것으로 간주됩니다.

 

(3) SOC(State of Charge)는 BMS의 핵심 제어 알고리즘에 속하며 현재 남은 용량 상태를 나타냅니다. 이는 주로 암페어시 적분법과 EKF(확장 칼만 필터) 알고리즘을 기반으로 하며 수정 전략(개방 회로 전압 수정, 완전 충전 수정, 충전 종료 수정, 다양한 온도에서의 용량 수정 등)과 결합됩니다. 및 SOH 등).

 

(4) SOE(State of Energy) 알고리즘은 국내 제조사에서는 널리 개발되지 않았거나 상대적으로 간단한 알고리즘을 사용하여 현재 상태에서 남은 에너지와 최대 가용 에너지의 비율을 구합니다. 이 기능은 주로 남은 순항 범위를 추정하는 데 사용됩니다.

 

고장 진단

배터리의 다양한 성능에 따라 다양한 오류 수준이 구별되며 경고, 전력 제한 또는 고전압 직접 차단과 같은 다양한 오류 수준에서 BMS 및 VCU에 의해 서로 다른 처리 조치가 취해집니다. 결함에는 데이터 수집 및 합리성 결함, 전기적 결함(센서 및 액추에이터), 통신 결함, 배터리 상태 결함 등이 포함됩니다.

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게시 시간: 2023년 5월 12일