Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento - Enea

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gestione. Ogni scheda trasmittente TX è costituita da due circuiti identici che monitorano ognuno 3 celle, autoalimentandosi da esse. La capacità potenziale di gestione del sistema è pari a 100 celle. La versione acquistata è costituita da 1 unità ricevente RX e 6 unità trasmittenti TX per una capacità di monitoraggio di 36 celle. La singola unità TX è un modulo di lettura ed equalizzazione ed è in grado di: monitorare singolarmente la tensione e la temperatura di 6 celle; autoalimentarsi dalle stesse celle con basso assorbimento; trasmettere le informazioni all’unità ricevente mediante comunicazione CAN; avviare la funzione di bilanciamento energetico semiattivo (costituito cioè da una parte attiva, di scambio energetico tra le celle ed una parte, pochi Watt, passiva dissipativa) delle celle qualora il modulo centrale lo richieda. L'unita' ricevente RX, alimentata a 12-24V da un circuito ausiliario (es. batteria di servizio o alimentatore), è in grado di: ricevere le informazioni di tensione e temperatura delle singole celle; campionare la corrente mediante un sensore ad effetto Hall isolato, collocato sul cavo di potenza (polo positivo) del sistema batterie; rilevare la propria tensione di alimentazione; elaborare i dati in conseguenza a quanto raccolto ed inviare i risultati sulle linee di comunicazione CAN, USB o RS232. I principali parametri trasmessi sono: le tensioni e le temperature di tutte le celle, la tensione e la corrente di pacco, lo stato di carica “SOC” del pacco, eventuali allarmi di tensione massima o minima di pacco o di singola cella, allarmi di temperatura massima e minima, preallarmi di temperatura; controllare la fase di carica effettuata con caricabatterie esterni mediante un segnale PWM passivo e optoisolato oppure attraverso una seconda linea CAN dedicata appositamente al caricabatterie. In tal modo l’unità è in grado di gestire la fase iniziale di carica a corrente costante, seguita dalla riduzione progressiva fino a zero della corrente quando una qualsiasi cella raggiunge il valore di 4,20V, oppure quando la tensione totale raggiunge il valore massimo. La riduzione della corrente di carica inizia a circa 4,10 V/cella; rendere disponibili due uscite relè con contatti in scambio per segnalazioni d’allarme, che possono essere configurate in funzione delle esigenze operative; condizionare tramite una rete CAN bus il driver durante la scarica; creare un registro storico dei dati misurati, dando la possibilità di ricostruire le cause di eventuali anomalie o danneggiamenti del pacco batterie e monitorare l’invecchiamento del pacco stesso (numero di cicli), oltre che registrare tutta l’energia estratta o caricata. Attraverso il pacchetto software ed un PC dotato di porta USB o RS232, è possibile rilevare e visualizzare numericamente ed in forma grafica tutti i dati sopraelencati. E’ inoltre possibile adattare il sistema alle varie esigenze di lavoro modificando parzialmente gli estremi d’uso, come ad esempio la soglia di alcuni allarmi e gli allarmi con uscite a relè, assegnando ad essi diverse funzioni e modi d’intervento. Si riporta di seguito un’immagine dei componenti e vengono elencate le caratteristiche principali dei moduli di letture TX e del modulo centrale RX. 30
Figura 19 - Componenti del BMS acquistato Principali caratteristiche tecniche del modulo di lettura ed equalizzazione TX Alimentazione: 8÷28 VDC. Consumo: in stand-by < 1μA per cella, in lettura e trasmissione dati < 15mA. Equalizzazione: potenza tipica 2W/cella, tensione massima di cella come da Ingressi celle: 6. caratteristiche del Costruttore, tensione minima per start equalizzazione 3,50 V. Ingressi termistori: 6 + 1 per letture remote. Comunicazione: CAN 2.0 Temperatura d’esercizio: -30°C ÷ +80°C. Temperatura di stoccaggio: -30°C ÷ +80°C. Umidità relativa: max. 95%. Grado di protezione: IP50. Dimensioni: 84x70x39 mm. Figura 20 - Scheda TX 31
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