Battery Management System (BMS)

Sviluppo di un BMS con Simulink

I pacchi batteria agli ioni di litio sono i sistemi di accumulo di energia predominanti in aerei, veicoli elettrici, dispositivi portatili e altre apparecchiature che richiedono una fonte di energia affidabile, ad alta densità energetica e peso ridotto. Il Battery Management System (BMS) è responsabile del funzionamento, delle prestazioni e della durata della batteria in diverse condizioni di carica e diverse condizioni ambientali. Quando si progetta un BMS, gli ingegneri sviluppano feedback e controlli di supervisione che consentono di:

  • Monitorare la tensione e la temperatura della cella
  • Stimare stato di carica e stato di salute
  • Limitare la potenza in ingresso e in uscita per la protezione termica e da sovraccarico
  • Controllare il profilo di ricarica
  • Bilanciare lo stato di carica delle singole celle
  • Isolare il pacco batteria dal carico

Le funzionalità di modellazione e simulazione di Simulink® facilitano lo sviluppo di un BMS, compresa la formulazione e la parametrizzazione di circuiti a cella singola equivalente, la progettazione di circuiti elettronici, la logica di controllo, la generazione automatica di codice, la verifica e la convalida. Con Simulink, gli ingegneri sono in grado di:

  • Modellare dei pacchi batteriautilizzando reti elettriche la cui topologia rispecchia quella del sistema attuale e il numero di celle
  • Parametrizzare elementi di circuito equivalenti utilizzando i dati di test per una rappresentazione accurata della chimica delle celle
  • Progettare un circuito di elettronica di potenza che collega il pacco batteria con i comandi
  • Sviluppare algoritmi di controllo a ciclo chiuso per la logica di rilevamento di guasti e supervisione
  • Progettare osservatori di stato per la stima online dello stato di carica e dello stato di salute

Utilizzando Simulink, gli ingegneri possono provare il sistema di gestione della batteria in un intervallo di condizioni operative e di guasto prima di eseguire il test sull'hardware. È possibile generare codice C dai modelli Simulink per distribuire gli algoritmi di controllo per la prototipazione rapida di sistemi o microcontrollori. Simulink genera codice dalla batteria e dai modelli di componenti elettronici, consentendoti di eseguire la simulazione in tempo reale per i test HIL (hardware-in-the-loop) per convalidare il tuo BMS prima dell'implementazione sull'hardware.




Vedere anche: modellazione pacchi batteria, controllo elettronico di potenza con Simulink, simulazione di elettronica di potenza, controllo vettoriale

Sviluppare un Battery Management System (BMS) con Simulink