ስርዓት ምሕደራ ባትሪ .
ስርዓት ምሕደራ ባትሪ (BMS) ባትሪ ፓክስ ብኣድማዒ መንገዲ ንምምሕዳር ዝውዕል መሳርሒ እዩ። ንኤሌክትሪክ ዝሰርሓ ተሽከርከርቲ፡ ሓደ ጽቡቕ-ዝተነድፈ BMS ሃርድዌርን ሶፍትዌርን ብውጽኢታዊ መንገዲ ናይ ምዝዋር ርሕቀት ክውስኽ ይኽእል፡ ዕድመ ባትሪ ከናውሕ፡ ወጻኢታት ስራሕ ከጉድል፡ ድሕነትን ተኣማንነትን ናይቲ ሓይሊ ባትሪ ፓክ ከረጋግጽ ይኽእል። እቲ ናይ ሓይሊ ባትሪ ምሕደራ ስርዓት መተካእታ ዘይብሉ ቀንዲ ኣካል ናይ ኤሌክትሪክ ተሽከርከርቲ ኮይኑ ኣሎ። እዚ ምዕራፍ እዚ ንኣቃውማ፣ ተግባራትን ናይ ስራሕ መትከላትን ስርዓት ምሕደራ ባትሪ ሓይሊ ኤሌክትሪክ ኣብ ምትእትታው ዘተኮረ ክኸውን እዩ።
ስርዓት ስነ ህንጻ
ሓደ ልሙድ ስርዓተ ምሕደራ ባትሪ (BMS) ሃርድዌር ብቐንዱ ንሓደ ኣሃዱ ምሕደራ ባትሪ (BMU)፣ ሓደ ዋህዮ ምሕደራ ኣሃዱ (CMU)፣ ሴንሰራት፣ ናይ ገመድ መትሓዚታት ወዘተ ዘጠቓልል እዩ።ኣብ ዲዛይን ናይ ዓበይቲ-መጠን ስርዓተ ባትሪ ሓይሊ፣ ምርጫ ስነ ህንጻ BMS፣ ብቐጥታ ኣብ መንጎ ሃርድዌር ኣሃዱታት ናይ ምትእስሳር ሜላታትን ናይ ሶፍትዌር ፕሮግራሚንግ ኣገባብን፣ ከምኡ’ውን ፅልዋ ስርዓት፣ ምቕሉልነት፣ ከምኡ እውን መለክዒ ልክዕነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት፣ ምቕሉልነት ይውስን። ኣብ መንጎ ተቖጻጸርቲ ኣብ BMS ዘሎ ቶፖሎጂ ብምብጋስ፡ BMSS ብሰፊሑ ኣብ ክልተ ዓይነት ክምደብ ይኽእል፡ ዝተዋሃሃደን ዝተዘርግሐን እዩ።
1. ዝተዋሃሃደ BM .
2. ዝተዘርግሐ BMS .
ዘይከምቲ ዝተዋሃሃደ ቶፖሎጂታት፡ ዝተዘርግሑ ስነ-ህንጻታት ነቲ ናይ BMS ተግባር ኣብ ዋና ሰሌዳ BMUን ብዙሕ ባርያ CMUSን ይመቕልዎ። እቲ ሞዱላር ስትራክቸር ንሞዱል ምትእኽኻብ የቃልል፣ ናይ ናሙና መትሓዚ ኣቀማምጣ የመሓይሽ፣ ከምኡ’ውን ቮልቴጅ ምውራድ ዘይምስምማዕ ምስ ሓደ ዓይነት ርሕቀት የቃልል። ጉድለታት ዝለዓለ ወጻኢታትን ዝያዳ ዝተሓላለኸ ናይ ርክብን ምቁጽጻርን ዲዛይንን የጠቓልል። ኣብ ብዙሕነት ዝተዘርግሐ ናይ BMS ምትእስሳር ሜላታት መሰረት ብምግባር፡ ብዝያዳ ኣብ ሰለስተ ዓይነታት ክምቀል ይኽእል፡ ኮኾብ ምትእስሳር (ስእሊ 8-}2 ርአ)፡ ምትእስሳር ኣውቶቡስን ምትእስሳር ዳይዚ-ሰንሰለትን።
(1) ኮኾብ ምትእስሳርኣብ ሓደ ኮኾብ ምትእስሳር፡ እቲ ዋና ሰሌዳ BMU ኣብ ማእከል ዝርከብ ኮይኑ፡ ነፍሲ ወከፍ CMU ሞዱል ድማ ብቐጥታ ምስ BMS Mainboard ብመንገዲ ሃርነስ ይተኣሳሰር። ምትእስሳራት ኮኾብ ንነጥቢ-ናብ-መቆጻጸሪ ነጥቢ የመቻችኡ፣ ውድቀት ናይ ሓደ CMU መስመር ድማ ነቲ ስርዓት ብዓቢኡ ኣይጸልዎን እዩ። ይኹን እምበር፡ ቁጽሪ ሞዱላት እናወሰኸ ምስ ከደ፡ ኣብ ሓደ ኮኾብ ምትእስሳር ዝርከቡ መስመራት ርክብ ውስብስብነት ብዝለዓለ ደረጃ ይውስኽ፡ እዚ ድማ ጽገና ኣጸገምቲን ምድራት ምዕባይን ይገብሮ። ብሰንኪ ድሩትነት ናይ BMS Mainboard ports, CMU ሞዱላት ብዘይ ፍቓድ ክውሰኹ ስለዘይክእሉ ኣብ ዓበይቲ-ናይ ደረጃ መተግበሪታት ብተዛማዲ ሳሕቲ ይገብሮም።
(2) ምትእስሳር ኣውቶቡስ .ኣውቶቡስ-መሰረት ዝገበረ ስርዓተ ስነ ህንጻ ሞዱላዊ ዲዛይን የቃልል፣ ከምቲ ኣብ ስእሊ 8-3 ተገሊጹ ዘሎ። እቲ BMS ብተለምዶ ኣብ ብዙሓት ናይ ምቁጽጻር ኣሃዱታት ይምቀል: BMU, CMU, ከምኡውን Battery Join Box (BJB)። እቲ BMU, CMU, BJB ብመንገዲ CAN ወይ ካልእ መርበብ ኣውቶቡስ ይተኣሳሰሩ። እቲ BMU ንኣመራርሓ ባትሪ ዝኸውን ቀንዲ ኣልጎሪዝም ፋንክሽን ይፍጽም፤ እቲ CMU ናይ ዋህዮ ቮልቴጅ ምእካብ፣ ማዕረ ምግባርን መለክዒ ሙቐትን ይፍጽም፤ እቲ BJB ልዑል ቮልቴጅ፣ ዋሕዚ ኤሌክትሪክን ሙቐት ምጥራይን፣ ኮንታክተር ምዝዋርን መርመራታትን፣ ከምኡ እውን ንባትሪ ዝኸውን መከላኸሊ መከላኸሊ ይፍጽም፤ ተነጽሎ ኤሌክትሪካዊ ተነጽሎ ይህብ፣ እዚ ድማ ነቲ ሰርኪዩት ቦርድ ከይነድድን ናይ ምትእትታው ምልክት ንኸይድርትን ይኽልክል።
እቲ ኣውቶቡስ-based architecture ዝያዳ ተዓጻጻፊ ናይ ርክብ ምትእስሳርን ድልዱል ምዕባይን የቕርብ፣ ንድፊ ስነ ህንጻ ሃርድዌር ኣዝዩ ዘቃልል፣ ሞዱላሪቲ ምዕዋት፣ ከምኡ’ውን ምምሕያሽ ናይ ስርዓት ተግባራዊነትን ተንቀሳቓስን እዩ። ቀንዲ ጉድለታታ ድማ ብተዛማዲ ልዑል ዋጋኣ እዩ።
ዳይዚ-ሰንሰለት ኣብ ዝሓለፈ ዓመታት ዝተቐልቀለ ብተዛማዲ ሓድሽ ኣገባብ ምትእስሳር እዩ። እቲ መተሓላለፊ ምሉእ-duplex SPI ምልክታት ክሳብ 1MB/s ናብ ዲፈረንሻል ምልክታት ክቕይሮ ይኽእል እሞ ብመንገዲ Twisted-ናይ ጽምዲ ገመድን ቀሊልን ትሑት-Cost ትራንስፎርመርን ከመሓላልፎ ይኽእል። ንኣብነት ናይ መስመራዊ ቴክኖሎጂ AFE መሳርሒታት (LTC6811) ንሓድሕዱ ምትእስሳር ብምግባር BMS ክፈጥር ይኽእል። ንእሽቶ፡ ትሑት-ኮስት ትራንስፎርመር ነቲ ዳታ መነቓቕሒ ይትክኦ። ኣብቲ ቀንዲ ናይ ምቁጽጻር ማይክሮፕሮሰሰር ወገን፡ ንእሽቶ ኣዳፕተር IC (LTC6820) ቀንዲ ተቖጻጻሪ መተሓላለፊ ትህብ። ሓደ ኣንፈት ዘለዎ ዳይዚ-ሰንሰለታዊ መርበብ ሓበሬታ ቀሊል እኳ እንተኾነ፡ ፍሽለት ዝኾነ መስመር መስመር ግን ንርክብ ምሉእ ስርዓት ክጸልዎ ይኽእል። ስለዚ፡ ከምቲ ኣብ ስእሊ 8-4 ተገሊጹ ዘሎ፡ ዝተመሓየሸ ቀለቤት ዳይዚ-ሰንሰለት ኣብ ፍርያት BMS ከም Tesla ዝኣመሰሉ ዓበይቲ ሓደስቲ ናይ ጸዓት ተሽከርከርቲ ፍርያት ተማሂዙን ተተግቢሩን ኣሎ። ምስ ናይ CAN Bus ምትእስሳር ክነጻጸር እንከሎ፡ Daisy-Chaining ብዋጋ ትሑትን ብዓቐን ዝነኣሰን ኮይኑ፡ ድኹም ምዕባይ፡ ውሱን ዝለዓለ ቁጽሪ መስመራት፡ ከምኡ’ውን ኣብ ከም ዓቢ ደረጃ ስርዓታት መኽዘን ጸዓት ዝኣመሰሉ ዝተሓላለኹ ስናርዮታት ኣብ ምሕላው ጸገም ምሕደራ ባትሪ ኣብ ምሕላው ጸገም ኣለዎ።
መሰረታዊ ተግባራት .
ብሓፈሻ፡ መሰረታዊ ተግባራት ናይ ሓደ ስርዓተ ምሕደራ ባትሪ (BMS)፡ ዳታ ምእካብ፡ ግምት ኩነታት ባትሪ፡ ምሕደራ ጸዓት፡ ምሕደራ ድሕነት፡ ምሕደራ ሙቐት፡ ምቁጽጻር ተርማል፡ ምቁጽጻር ማዕርነት፡ ናይ ርክብ ተግባራት፡ ከምኡ’ውን ሰብኣዊ-መተሓላለፊ መጋየጺታት የጠቓልል። ስእሊ 8-5 ናይ ሓደ ስርዓት ምሕደራ ባትሪ ተግባራዊ ብሎክ ዳያግራም የርኢ።
1. መረዳእታ ምእካብ
ዳታ ምእካብ መሰረት ናይ ኩሎም ኣልጎሪዝምን ቁጽጽርን ኣብ ሓደ ስርዓተ ምሕደራ ባትሪ (BMS) እዩ። ስለዚ፡ ደረጃ ናሙና ምውሳድ፡ ልክዕነትን ቅድመ-ናይ ፊልተር ባህርያትን ንኣፈጻጽማ ስርዓት ባትሪ ዝጸልዉ ወሳኒ መርኣይታት እዮም። እቲ ዳታ ምእካብ ደረጃ በቲ ስናርዮን ተግባርን እዩ ዝውሰን። ንኣብነት ምስ መጠባበቒ ሓይሊ መብራህቲ፡ እቲ ዳታ ምእካብ ፍጥነት ኣብ 10 ካልኢት ወይ ውን ኣብ ደቒቕ ከይተረፈ ሓደ ፍሬም ትሑት ክኸውን ይኽእል፤ ብቕልጡፍ ዝቕየር ዋሕዚ ኤሌክትሪክ ዘለዎም ነገራት (ከም ተሽከርከርቲ)፡ ዳታ እንተወሓደ ኣብ 1 ካልኢት ሓደ ግዜ ክረኽቦ ኣለዎ፡ ገለ ድሕነት-ተዛማዲ ዳታ፡ ክሳብ 100ms ወይ 10ms ዝበጽሕ ናሙናዊ ፍሪኩዌንሲታት ዘድልዮ።
2. ናይ ባትሪ ኩነታት ግምት
ግምት ኩነታት ባትሪ ብቐንዱ ክልተ መዳያት ዘጠቓልል እዩ፤ኩነታት ክፍሊት (SOC)እናኩነታት ጥዕና (SOH). SOC ነቲ ናይ ሕጂ ዝተረፈ ቻርጅ ናይ ባትሪ ፓክ መለለዪኡ ዝህብ ኮይኑ፡ ንመዝገብ ናይ ሓንቲ ኤሌክትሪካዊ ተሽከርካሪት ንምግማት መሰረት እዩ። SOH ነቲ ዝተረፈ ዕድመ ባትሪን ካልእ ኩነታት ጥዕናን ንምውካል ዝጥቀመሉ መለክዒ እዩ።
3. ምሕደራ ጸዓት
ምሕደራ ጸዓት እቲ ሓቀኛ-ናይ ግዜ ጸዓት ውጽኢትን ምእታውን ናይቲ ባትሪ ካብ ናይ ባትሪን ስርዓትን ናይ ምጽዓን ዓቕሚ ከምዘይሓልፍ የረጋግጽ። ኣብ ክውንነት፡ ናይ ሓደ ባትሪ ናይ ቻርጅ/ምዝንባል ዓቕሚ ብሙቐት፡ SOC፡ SOHን ካልኦት ረቛሒታትን ይጽሎ። ብሓንሳብ ብደረጃ ስርዓት ከም ልዕሊ ዓቐን ሙቐትን ሰርኪዩት ምፍሳስን ዝኣመሰሉ ሓደጋታት ክውገዱ ኣለዎም። ስለዚ ምሕደራ ጸዓት ብቐንዱ ዋሕዚ ኤሌክትሪክ፣ ቮልቴጅ፣ ሙቐት፣ SOCን SOHን ከም እታዎት ብምጥቃም ዓለምለኻዊ መስርሕ ምቁጽጻር እዩ።
4. ምሕደራ ድሕንነት
ቮልቴጅ ባትሪ፡ ዋሕዚ ኤሌክትሪክን ሙቐትን ምክትታል፡ ካብ ንቡር ደረጃ ከምዘይበዝሑ ንምርግጋጽ። ዘመናዊ BMS (System Management System) ንብምሉኡ ባትሪ ፓክ ይከታተል ጥራይ ዘይኮነስ ኣብ ልዕሊ ጽንኩር ውልቃዊ ኩነታት ዋህዮታት ከም ልዕሊ ዓቐን ምኽፋል፣ ኣብ ልዕሊ-ምፍሳስን ልዕሊ-ተለዋዋጢን ዝኣመሰሉ ጽንኩር ምቁጽጻር ይህብ።
5. ምሕደራ ሙቐት .
ንባትሪ ናይ ስራሕ ሙቐቱ ኣዝዩ ልዑል ኣብ ዝኾነሉ እዋን ምዝሓልን ነቲ ባትሪ ኣብ ውሽጢ ምቹእ ናይ ስራሕ ደረጅኡ ንኽጸንሕን ኣብ እዋን ስራሕ ኣብ መንጎ ውልቀ-ዋህዮታት ሚዛን ሙቐት ንምዕቃብን ትሕቲ ታሕተዋይ ደረት ናይቲ ዝጥዕም ናይ ስራሕ ሙቐቱ ምስ ዝወድቕ ምውዓይ ምውዓይ። ምሕደራ ሙቐት ብፍላይ ኣብ ትሕቲ ልዑል-ፍሳስ ሓይሊን ልዑል-ኩነታት ሙቐትን ንዝጥቀሙ ባትሪታት ኣድላዪ እዩ።
6. ምቁጽጻር ሚዛን .
ኣብ ኣፈጻጽማ ባትሪ ዘይምስምማዕ ኣብ ሓፈሻዊ ኣፈጻጽማ ባትሪን ዋላ’ውን ናይ ድሕነት ሓደጋታትን ምንካይ ከስዕብ ይኽእል። ኣብ መንጎ እቶም ውልቀ-ዋህዮታት ኣብ ባትሪ ፓክ ሚዛን ሰርኪዩት ይተኽሉ፣ እዚ ድማ ናይ ነፍሲ ወከፍ ውልቀ ዋህዮ ቻርጅን ምፍሳስን ኩነታት ብዝተኻእለ መጠን ቅኑዕ ምዃኑ ንምርግጋጽ፣ በዚ ድማ ንሓፈሻዊ ብቕዓት ናይቲ ባትሪ ይመሓየሽ።
7. ናይ ርክብ ስራሕቲ
ወሳኒ ተግባር ናይ ሓደ ስርዓተ ምሕደራ ባትሪ (BMS) ናይ ባትሪ መለክዒታትን ሓበሬታን ምስ ኣብ ውሽጢ ወይ ካብ ቦርድ ወጻኢ መሳርሒታት ርክብ ምግባር ምኽኣል ኮይኑ፡ ንመቆጻጸሪ ቻርጅ/ምዝንባልን ምቁጽጻር ተሽከርከርትን ዳታ ዝህብ እዩ። ከከምቲ ኣፕሊኬሽን፡ ዳታ ኤክስቸንጅ ዝተፈላለዩ ናይ ርክብ መተሓላለፍቲ፡ ከም ኣናሎግ ሲግናላት፡ PWM ምልክታት፡ CAN BUS፡ ወይ I2C ተኸታታሊ መተሓላለፍቲ ክጥቀም ይኽእል።
8. ሰብ-መላኽቲ መጋረጃ (HMI)
እቲ HMI ንሰብ ዝኸውን መንጎኛ መተሓላለፊ እዩ-መጋጥምቲ ማሽን እዩ። ኣብ መንጎ ደቂ ሰባትን ዝንቀሳቐሳ ማሽናትን ዘተን ምትእስሳርን ብውጽኢታዊ መንገዲ ንምኽኣል ዝምጥን ናይ ምእታውን ምውጻእን መሳርሒታት ይጥቀም። ኣብ BMS፡ እቲ HMI ናይ ምርኢት ሓበሬታን ናይ ምቁጽጻር መጠወቒታትን መቆጻጸሪታትን ዘጠቓልል ኮይኑ፡ ብመሰረት ናይ ዲዛይን ጠለባት ዝተዋቕረ እዩ።
