El sistema de gestión de batería (BMS) controla el estado operativo de la batería a través de una máquina de estados finitos, responde a comandos externos y detecta diversas condiciones internas del sistema de batería. Los siguientes son varios modos de funcionamiento comunes y sus características:
1. Modo de bajo consumo (suspensión)
En este modo, la batería se desconecta de la carga abriendo el contactor y la corriente de la batería es cero. El sistema tiene como objetivo minimizar el consumo de energía de los paquetes de baterías de alto voltaje y controlar las fuentes de energía. Debido a la desconexión del sistema de batería, no es necesario controlar el voltaje y la temperatura de la batería. Todos los circuitos de monitoreo y los circuitos integrados se encuentran en un estado de alta impedancia, el bus de comunicación está inactivo, el microprocesador está apagado y tantos circuitos como sea posible están apagados.
Escenarios de aplicación:
Al apagar el interruptor de encendido de un vehículo eléctrico.
Función:
Despierte periódicamente del modo de suspensión para estimar el estado de la batería y verificar el equilibrio.
Se requiere un reloj en tiempo real o un circuito temporizador en el hardware, que admita la función "reloj de alarma", configurado a través del bus I2C o SPI.
2. Estado inactivo (en espera)
En este modo, la batería todavía está desconectada de la carga, pero el circuito de monitoreo es efectivo. Se están midiendo el voltaje y la temperatura de la batería y se están ejecutando algoritmos de detección de fallas y algoritmos de estimación del estado de carga. Este estado permite verificar el estado de las celdas de la batería y de todo el sistema mientras el sistema de batería está desconectado y evita la carga y descarga.
Escenarios de aplicación:
Asegúrese de que el sistema sea seguro antes de cerrar el contactor durante el inicio y apagado del sistema.
Función:
La actividad del bus de comunicación implica el intercambio de información entre baterías, cargas y otros dispositivos de la red.
El equilibrio de la unidad se puede realizar en este estado.
3. Modo de precarga o arranque suave
En este modo, otros dispositivos en el bus de alto voltaje deben esperar que el voltaje del bus aumente hasta el voltaje de la batería, pero no deben consumir corriente del bus para evitar fallas en la precarga. La secuencia de cierre del contactor será activada por un comando externo conectado a la batería.
Escenarios de aplicación:
Al arrancar un vehículo eléctrico, asegúrese de que el voltaje del bus de alto voltaje aumente de manera constante.
Función:
Este estado finalizará cuando la secuencia de cierre del contactor se complete exitosamente o cuando se detecte una falla durante el intento.
4. Estado en línea
En este modo, la batería está conectada a la carga o al dispositivo de carga. Muchas aplicaciones, como el almacenamiento en red y los vehículos híbridos, utilizan la misma red de dispositivos para cargar y descargar baterías, por lo que no hay distinción entre los modos de carga y descarga. Otros sistemas con cargas y cargadores separados pueden usar modos diferentes para conectar cada dispositivo.
Escenarios de aplicación:
El estado de carga y descarga de los vehículos eléctricos de batería.
Función:
Puede haber un estado de error en el que se puedan consultar al sistema los códigos de falla y ejecutar rutinas de diagnóstico, pero el sistema no puede cerrar el contactor hasta que se ejecute un comando de borrado para salir del estado de error.
5. Estado de error
En este modo, debido a problemas con el sistema de batería, la batería permanece inactiva cuando el contactor está abierto, pero no responde a ciertos comandos.
Escenarios de aplicación:
Cuando el sistema de batería no funciona correctamente.
Función:
Se puede consultar al sistema en busca de códigos de falla y rutinas de diagnóstico ejecutadas.
El sistema no puede cerrar el contactor hasta que se ejecute un comando de borrado para salir del estado de error.
Asuntos que necesitan atención:
Evite ciclos interminables entre estados incorrectos e intentos de conectar la batería.
Si ciertas fallas de la batería se eliminan automáticamente, lo que provoca un intento de volver al estado en línea, puede ocurrir esta situación.
Epílogo
El modo de funcionamiento del sistema de gestión de batería cubre diversas situaciones, desde bajo consumo de energía hasta estado en línea, lo que garantiza que el sistema de batería pueda funcionar de forma segura y confiable en diversas condiciones. Mediante una gestión razonable del estado y la detección de fallas, la vida útil de la batería se puede extender de manera efectiva y se puede mejorar el rendimiento general y la confiabilidad del sistema.