Communicatie-interfaces en -protocollen van BMS

In batterijbeheersystemen (BMS) spelen communicatie-interfaces en -protocollen een cruciale rol en zorgen zij voor gegevensuitwisseling en informatie-uitwisseling tussen het BMS en andere apparaten.waardoor een effectief beheer en toezicht op het batterijpakket mogelijk isHieronder worden de gemeenschappelijke communicatieinterfaces en -protocollen van BMS in detail geïntroduceerd.

Draadloze communicatie-interface en -protocol

CAN-bus

• Definitie:CAN is de afkorting van Controller Area Network, een veldbusprotocol dat veel wordt gebruikt in de automotive en industriële sector.
• Kenmerken:Het heeft communicatiemogelijkheden met hoge snelheid, de hoogste gegevensoverdracht kan 1 Mbps bereiken; een laag bitfoutpercentage, CRC-controle en andere foutdetectie-mechanismen worden toegepast om de nauwkeurigheid van de gegevens te waarborgen;het ondersteunt netwerstructuur van het bustype, sterke schaalbaarheid, en een enkele bus kan tot 110 nodes verbinden.
• Toepassing:Meestal gebruikt in elektrische voertuigen voor het aansluiten van BMS's en andere boordsystemen, zoals opladers, omvormers, enz., om het beheer van de accu van voertuigen te realiseren;het wordt ook veel gebruikt bij de controle en monitoring van industriële automatiseringsapparatuur.

RS-485

• Definitie:RS-485 is een veelgebruikte seriële communicatie-interface standaard, met behulp van differentiële signaaltransmissie methode.
• Kenmerken:In theorie kan het een ultra-lange transmissieafstand bereiken van 1200 meter; tot 32 knooppunten kunnen op een bus worden aangesloten, met multi-puntverbindingsmogelijkheden; sterke anti-interferentie-capaciteit,die effectief interferentie in de gemeenschappelijke modus kan onderdrukken.
• Toepassing:Geschikt voor het bewaken en beheren van grote batterij-energieopslagsystemen, alsook voor het bewaken en bewaken van industriële automatiseringsapparatuur.

RS-232

• Definitie:Het is een veelgebruikte seriecommunicatiestandaard, die directe communicatie realiseert tussen een enkel apparaat en een ander apparaat.
• Kenmerken:Eenvoudige structuur en gemakkelijk te implementeren, maar ondersteunt alleen punt-tot-puntcommunicatie, en de transmissie snelheid en afstand zijn beperkt.
• Toepassing:Hoewel het niet vaak wordt gebruikt als hoofdinterface in BMS, kan het in bepaalde specifieke gevallen worden gebruikt om te communiceren tussen een enkel apparaat en een ander apparaat,zoals configuratie testen en probleemoplossing voor BMS, externe communicatie met de bovenste computerkalibratiesoftware, enz.

LIN-bus

• Definitie:De LIN-bus (Local Interconnect Network) is een goedkoop seriebusprotocol dat vaak wordt gebruikt in de automobielelektronica.
• Kenmerken:Het heeft een master-slave-structuur, de master-knoop stuurt commando's en de slaaf-knoop reageert; de communicatie snelheid is laag, over het algemeen rond 19,2kbps.
• Toepassing:In sommige batterijbeheersystemen die geen hoge communicatiesnelheden vereisen, kan het worden gebruikt om de slaven- en mastermodules van het BMS te verbinden.

SPI-bus

• Definitie:De SPI-bus (Serial Peripheral Interface) is een snelle synchrone seriële interface die vaak wordt gebruikt voor communicatie tussen microcontrollers en perifere apparaten.
• Kenmerken:Het heeft een master-slave-structuur en het master-knooppunt regelt de gegevensoverdracht; de communicatiesnelheid is hoog, tot enkele Mbps of zelfs hoger;de synchrone communicatiemethode wordt toegepast om een hoge betrouwbaarheid van de gegevensoverdracht te garanderen;.
• Toepassing:In de interne communicatie van BMS kan het worden gebruikt om de hoofdbesturingsmodule aan te sluiten op een aantal high-speed data acquisition chips of sensoren, enz.

I2C-bus

• Definitie:De I2C-bus (Inter-Integrated Circuit) is een seriebus met twee draden die wordt gebruikt om microcontrollers en randapparaten te verbinden.
• Kenmerken:Het heeft de kenmerken van eenvoud en lage kosten; het heeft een multi-hoofdstructuur en meerdere apparaten kunnen tegelijkertijd als hoofdapparaten worden gebruikt; de communicatiesnelheid is relatief laag,in het algemeen tussen 100kbps en 400kbps.
• Toepassing:Gewoonlijk gebruikt voor enkele eenvoudige communicatie in BMS, zoals het aansluiten van de mastermodule met de slavenmodule, temperatuursensor, enz.

Draadloze communicatie-interface en -protocol

Bluetooth

• Definitie:is een draadloze communicatietechnologie voor korte afstand die in de 2,4 GHz-frequentieband werkt.
• Kenmerken:Het heeft de kenmerken van laag stroomverbruik, lage kosten en gemakkelijk te gebruiken; het kan snelle verbinding en gegevensoverdracht tussen apparaten realiseren;het ondersteunt gelijktijdige verbinding van meerdere apparaten.
• Toepassing:Het kan worden gebruikt voor communicatie tussen BMS en mobiele apparaten, waardoor gebruikers de batterijstatus in realtime kunnen controleren en beheren via apparaten zoals mobiele telefoons of tablets;het kan ook worden gebruikt voor draadloze communicatie tussen het BMS aan boord van elektrische voertuigen en de bewakingsapparatuur buiten het voertuig, enz.

ZigBee.

• Definitie:Het is een draadloze communicatietechnologie met een laag vermogen en korte afstand, gebaseerd op de IEEE 802.15.4 standaard.
• Kenmerken:Het heeft de kenmerken van laag stroomverbruik, lage kosten, hoge capaciteit, hoge betrouwbaarheid en multi-hop routing; het kan een grootschalig draadloos sensornetwerk vormen.
• Toepassing:Geschikt voor batterijbeheersystemen met een laag energieverbruik en korte transmissieafstanden, zoals het beheer van batterijapparatuur in slimme huizen,monitoring van kleine batterij-energieslagsystemen, enz.

Wi-Fi

• Definitie:is een draadloze netwerkcommunicatietechnologie op basis van de IEEE 802.11-standaard.
• Kenmerken:Het heeft hoge snelheidsgegevensoverdracht, waardoor draadloze communicatie over lange afstanden kan worden bereikt; het is gemakkelijk in te zetten en uit te breiden en kan gemakkelijk toegang krijgen tot het internet.
• Toepassing:Het kan worden gebruikt voor gegevensoverdracht tussen het BMS en het afstandsbewakingscentrum om afstandsbewaking en beheer van het batterijpakket te realiseren;het kan ook worden gebruikt voor communicatie tussen het laadstation van het elektrisch voertuig en het BMS, die het beheer en de planning van de tarieven vergemakkelijkt.

Andere opkomende communicatieprotocollen

5G-communicatietechnologie

• Definitie:5G is de vijfde generatie mobiele communicatietechnologie met de kenmerken van hoge snelheid, lage latentie en grote capaciteit.
• Kenmerken:De ultra-hoge gegevenstransmissie snelheid (theoretisch tot 10 Gbps of zelfs hoger) en de ultra-lage latentie (tot 1 ms),de gelijktijdige aansluiting en realtime gegevensoverdracht van massieve apparaten mogelijk maken.
• Toepassing:Biedt krachtigere communicatieondersteuning voor remote monitoring, gegevensanalyse en intelligent beheer van BMS.Het kan worden gebruikt voor clustercontrole en beheer van grootschalige gedistribueerde energieopslagsystemen om efficiënte toewijzing en optimalisatie van het gebruik van energie te bereikenHet kan ook worden toegepast op de V2G-technologie (Vehicle-to-Grid) van elektrische voertuigen, waardoor efficiënte en realtime communicatie en energieinteractie tussen het voertuig en het elektriciteitsnet mogelijk is.

Communicatieprotocol voor edge computing

• Definitie:Edge computing is een computermodel dat rekenkracht en gegevensopslag naar de rand van het netwerk stuwt.De bijbehorende communicatieprotocollen zijn ontworpen om efficiënte communicatie en gegevensinteractie tussen randapparaten te bereiken..
• Kenmerken:Het kan de vertraging van de gegevensoverdracht verminderen, de realtime- en efficiëntie van de gegevensverwerking verbeteren; het ondersteunt de convergentie en interoperabiliteit van meerdere heterogene netwerken.
• Toepassing:In een BMS kunnen communicatie met een lage latentie en samenwerking tussen edge-apparaten zoals energieopslagapparatuur, omvormers, BMS's, enz. worden gerealiseerd.verbetering van de algemene prestaties en betrouwbaarheid van het energieopslagsysteem.

CAN FD

• Definitie:CAN FD (Flexible Data-rate) is een uitgebreid protocol gebaseerd op traditionele CAN-bussen.Het kan hogere gegevensoverdrachtsnelheden en grotere gegevensraamlengten ondersteunen, terwijl het compatibel blijft met CAN-bussen.
• Kenmerken:Op de datalinklaag wordt een elastische gegevenstransmissiesnelheid geïntroduceerd, tot 8 Mbps; de gegevensraamlengte is variabel en kan een maximale nuttige lading van 64 bytes ondersteunen.
• Toepassing:Geschikt voor BMS-toepassingen in elektrische voertuigen, autonome voertuigen en andere gebieden met hogere gegevensoverdrachtsnelheden en vereisten voor realtime,het kan beter voldoen aan de behoeften van snelle gegevensopname en besturing van batterijsystemen onder complexe bedrijfsomstandigheden.

CCS (Compact Communication Service)

• Definitie:CCS is een efficiënt communicatiedienstprotocol ontworpen voor ingebedde systemen.
• Kenmerken:Het heeft de kenmerken van eenvoud, efficiëntie en betrouwbaarheid; het neemt objectgericht ontwerpconcept aan, dat gemakkelijk uit te breiden en te onderhouden is.
• Toepassing:In sommige BMS's voor elektrische voertuigen van hoge kwaliteit wordt CCS gebruikt om een snelle en betrouwbare communicatie te bereiken tussen het BMS en de besturingseenheid van het voertuig, waardoor de energieprestaties en de veiligheid van het voertuig worden verbeterd.

Gepersonaliseerd protocol

• Definitie:Een specifiek communicatieprotocol ontwikkeld op basis van specifieke batterijsystemen en toepassingsscenario's.
• Kenmerken:Kan voldoen aan specifieke behoeften en functies, heeft een hoge flexibiliteit en aanpassingsvermogen; kan continu worden geoptimaliseerd en verbeterd volgens de werkelijke toepassingen.
• Toepassing:geschikt voor sommige batterijtoepassingen die speciale eisen hebben aan communicatieprotocollen, zoals lucht- en ruimtevaart, militaire en andere velden,evenals sommige batterijsystemen met innovatieve of speciale functies.

Ontwikkelingstrends van BMS-communicatieinterfaces en -protocollen

• Een hogere gegevensoverdracht en bandbreedte:Met de voortdurende uitbreiding van de batterijschaal en de verbetering van de nauwkeurigheid van de gegevensopname,Er worden hogere eisen gesteld aan de snelheid van gegevensoverdracht en de bandbreedte van communicatie-interfaces en -protocollen.Toekomstige BMS-communicatietechnologie zal zich ontwikkelen in de richting van ondersteuning van hogere gegevenssnelheden en grotere bandbreedte om te voldoen aan de real-time monitoring- en besturingsbehoeften van batterijsystemen.
• Sterker vermogen tegen interferentie en betrouwbaarheid:Batterijsystemen werken meestal in complexe elektromagnetische omgevingen en communicatie-interfaces en -protocollen moeten een sterkere anti-interferentie-capaciteit en betrouwbaarheid hebben.Door gebruik te maken van geavanceerde signaalmodulatietechnologie, foutcorrectie codering algoritmen, en redundant ontwerp, de anti-interferentie prestaties en betrouwbaarheid van het communicatiesysteem worden verbeterd,en de stabiele werking van het batterijsysteem in ruwe omgevingen wordt gewaarborgd.
• Lagere energieverbruik en kosten:In sommige draagbare elektronische apparaten en kleine batterij-energiespeelstelsels zijn het energieverbruik en de kostenvereisten voor communicatieinterfaces en -protocollen hoog.,de ontwikkeling van nieuwe technologieën en ontwerpoplossingen voor communicatie met een laag vermogen en lage kosten, zoals het gebruik van technologie voor energieopwekking, het optimaliseren van de communicatieprotocolstapel, enz.,om het verbruik en de kosten van het BMS voor communicatie te verminderen.
• Betere compatibiliteit en interoperabiliteit:Met de toenemende integratie en netwerken van batterijsystemen is de communicatiecompatibiliteit en interoperabiliteit tussen BMS-apparaten van verschillende fabrikanten steeds belangrijker geworden. Formulating unified communication standards and protocol specifications to promote the interconnection between equipment of different manufacturers will help promote the development and application of battery technology.
• Diepe integratie met opkomende technologieën:BMS-communicatie-interfaces en -protocollen zullen diep geïntegreerd worden met andere opkomende technologieën zoals kunstmatige intelligentie, edge computing, big data, enz.om een slimmer en efficiënter batterijbeheer te bereikenBijvoorbeeld door de invoering van algoritmen van kunstmatige intelligentie in communicatieprotocollen kunnen intelligente analyse en verwerking van communicatiegegevens worden gerealiseerd.en de foutdiagnoses en -voorspellingsmogelijkheden van batterijsystemen kunnen worden verbeterdDe technologie van edge computing kan worden gebruikt om sommige gegevensverwerkings- en besturingsfuncties aan de rand van het netwerk te verplaatsen, waardoor de communicatievertragingen worden verminderd.en het verbeteren van de real-time en reactiesnelheid van het systeem.

Samenvatting

De communicatie-interfaces en -protocollen van het BMS zijn een onmisbaar onderdeel van het batterijbeheersysteem en spelen een belangrijke rol bij de betrouwbare werking van het batterijstelsel.verbetering van de efficiëntie van het energieverbruik, en het bevorderen van de ontwikkeling van de nieuwe energiesector.de toepassing van verschillende communicatie-interfaces en -protocollen in BMS toont aan dat het divers en flexibel is om zich aan te passen aan verschillende toepassingsscenario's en technologische ontwikkelingsbehoeftenIn de toekomst zullen de communicatie-interfaces en -protocollen van BMS zich met de voortdurende innovatie en vooruitgang van de technologie in de richting van een hogere prestatie ontwikkelen.slimmer en betrouwbaarder, die krachtige steun verleent aan de duurzame ontwikkeling van de nieuwe energiesector en bijdraagt aan de duurzame ontwikkeling van de wereldwijde energie.