يتحكم نظام إدارة البطارية (BMS) في حالة تشغيل البطارية من خلال جهاز ذو حالة محدودة، ويستجيب للأوامر الخارجية، ويكتشف الظروف الداخلية المختلفة لنظام البطارية. فيما يلي العديد من أوضاع التشغيل الشائعة وخصائصها:
1. وضع الطاقة المنخفضة (السكون).
في هذا الوضع، يتم فصل البطارية عن الحمل عن طريق فتح الموصل، ويكون تيار البطارية صفرًا. ويهدف النظام إلى تقليل استهلاك الطاقة من حزم البطاريات ذات الجهد العالي والتحكم في مصادر الطاقة. بسبب فصل نظام البطارية، ليست هناك حاجة لمراقبة جهد البطارية ودرجة حرارتها. تكون جميع دوائر المراقبة والدوائر المتكاملة في حالة مقاومة عالية، ويكون ناقل الاتصال في وضع الخمول، ويتم إيقاف تشغيل المعالج الدقيق، ويتم إيقاف تشغيل أكبر عدد ممكن من الدوائر.
سيناريوهات التطبيق:
عند إيقاف تشغيل مفتاح الإشعال للسيارة الكهربائية.
وظيفة:
استيقظ بانتظام من وضع السكون لتقدير حالة البطارية وفحص التوازن.
مطلوب ساعة في الوقت الحقيقي أو دائرة مؤقت في الأجهزة، تدعم وظيفة "ساعة المنبه"، التي يتم ضبطها من خلال ناقل I2C أو SPI.
2. حالة الخمول (الاستعداد).
في هذا الوضع، لا تزال البطارية مفصولة عن الحمل، ولكن دائرة المراقبة فعالة. يتم قياس جهد البطارية ودرجة حرارتها، ويتم تشغيل خوارزميات الكشف عن الأخطاء وخوارزميات تقدير حالة الشحن. تسمح هذه الحالة بالتحقق من حالة خلايا البطارية والنظام بأكمله أثناء فصل نظام البطارية ومنع الشحن والتفريغ.
سيناريوهات التطبيق:
تأكد من سلامة النظام قبل إغلاق الموصل أثناء بدء تشغيل النظام وإيقاف تشغيله.
وظيفة:
يتضمن نشاط ناقل الاتصالات تبادل المعلومات بين البطاريات والأحمال والأجهزة الأخرى الموجودة على الشبكة.
يمكن إجراء موازنة الوحدة في هذه الحالة.
3. وضع الشحن المسبق أو البدء الناعم
في هذا الوضع، يجب أن تتوقع الأجهزة الأخرى الموجودة على الناقل عالي الجهد أن يرتفع جهد الناقل إلى جهد البطارية، ولكن يجب ألا تستهلك أي تيار من الناقل لمنع فشل الشحن المسبق. سيتم تشغيل تسلسل إغلاق الموصل بواسطة أمر خارجي متصل بالبطارية.
سيناريوهات التطبيق:
عند بدء تشغيل السيارة الكهربائية، تأكد من أن جهد ناقل الجهد العالي يرتفع بشكل مطرد.
وظيفة:
ستنتهي هذه الحالة عند اكتمال تسلسل إغلاق الموصل بنجاح أو عند اكتشاف خطأ أثناء المحاولة.
4. حالة الاتصال بالإنترنت
في هذا الوضع، يتم توصيل البطارية بجهاز التحميل أو الشحن. تستخدم العديد من التطبيقات، مثل شبكة التخزين والمركبات الهجينة، نفس شبكة الجهاز لشحن البطاريات وتفريغها، لذلك لا يوجد تمييز بين وضعي الشحن والتفريغ. قد تستخدم الأنظمة الأخرى ذات الأحمال وأجهزة الشحن المنفصلة أوضاعًا مختلفة لتوصيل كل جهاز.
سيناريوهات التطبيق:
حالة الشحن والتفريغ للمركبات الكهربائية ذات البطاريات.
وظيفة:
قد تكون هناك حالة خطأ حيث يمكن الاستعلام عن النظام بشأن رموز الخطأ وإجراءات التشخيص التي تم تنفيذها، ولكن لا يمكن للنظام إغلاق جهة الاتصال حتى يتم تنفيذ أمر واضح للخروج من حالة الخطأ.
5. حالة الخطأ
في هذا الوضع، وبسبب مشاكل في نظام البطارية، تظل البطارية في وضع الخمول عندما يكون الموصل مفتوحًا، ولكنها لا تستجيب لأوامر معينة.
سيناريوهات التطبيق:
عندما يتعطل نظام البطارية.
وظيفة:
يمكن الاستعلام عن النظام لرموز الخطأ وإجراءات التشخيص المنفذة.
لا يمكن للنظام إغلاق جهة الاتصال حتى يتم تنفيذ أمر واضح لترك حالة الخطأ.
المسائل التي تحتاج إلى الاهتمام:
تجنب الدورات التي لا نهاية لها بين الحالات غير الصحيحة ومحاولات توصيل البطارية.
إذا تمت إزالة بعض عيوب البطارية تلقائيًا، مما أدى إلى محاولة العودة إلى حالة الاتصال بالإنترنت، فقد يحدث هذا الموقف.
خاتمة
يغطي وضع تشغيل نظام إدارة البطارية مواقف مختلفة بدءًا من انخفاض استهلاك الطاقة وحتى حالة الاتصال بالإنترنت، مما يضمن أن نظام البطارية يمكن أن يعمل بأمان وموثوقية في ظل ظروف مختلفة. من خلال إدارة الحالة المعقولة واكتشاف الأخطاء، يمكن إطالة عمر البطارية بشكل فعال، ويمكن تحسين الأداء العام وموثوقية النظام.