Interfaces et protocoles de communication du BMS

Dans les systèmes de gestion des batteries (BMS), les interfaces et protocoles de communication jouent un rôle crucial en assurant l'échange de données et le partage d'informations entre le BMS et les autres dispositifs,permettant ainsi une gestion et une surveillance efficaces de la batterieCe qui suit présente en détail les interfaces et protocoles de communication communs du BMS.

Interface et protocole de communication filaire

Le bus CAN

• Définition:CAN est l'abréviation de Controller Area Network, un protocole de bus de terrain largement utilisé dans les domaines automobile et industriel.
• Caractéristiques:Il est doté d'une capacité de communication à grande vitesse, la vitesse de transmission de données la plus élevée peut atteindre 1 Mbps; un faible taux d'erreur en bits, une vérification CRC et d'autres mécanismes de détection d'erreur sont adoptés pour assurer l'exactitude des données;il prend en charge la structure de réseau de type bus, une forte évolutivité, et un seul bus peut connecter jusqu'à 110 nœuds.
• Applications:Généralement utilisés dans les véhicules électriques pour connecter le BMS et d'autres systèmes embarqués, tels que des chargeurs, des onduleurs, etc., afin de réaliser la gestion de la batterie de puissance des véhicules;il est également largement utilisé dans le contrôle et la surveillance des équipements d'automatisation industrielle.

Résistance à la combustion

• Définition:RS-485 est une norme d'interface de communication en série couramment utilisée, utilisant une méthode de transmission de signal différentiel.
• Caractéristiques:En théorie, il peut atteindre une distance de transmission ultra-longue de 1 200 mètres; jusqu'à 32 nœuds peuvent être connectés sur un bus, avec des capacités de connexion multi-points; forte capacité anti-interférence,qui peut supprimer efficacement les interférences de mode commun.
• Applications:Convient pour la surveillance et la gestion de grands systèmes de stockage d'énergie par batterie, ainsi que pour le contrôle et la surveillance des équipements d'automatisation industrielle.

Résistance à la compression

• Définition:C'est une norme de communication en série couramment utilisée, qui réalise une communication directe entre un seul appareil et un autre appareil.
• Caractéristiques:Structure simple et facile à mettre en œuvre, mais ne prend en charge que la communication point à point, et le taux de transmission et la distance sont limités.
• Applications:Bien qu'il ne soit pas souvent utilisé comme interface principale dans le BMS, il peut être utilisé dans certains cas spécifiques pour communiquer entre un seul appareil et un autre appareil,comme les tests de configuration et le dépannage pour le BMS, communication externe avec le logiciel d'étalonnage de l'ordinateur supérieur, etc.

Le bus LIN

• Définition:Le bus LIN (Local Interconnect Network) est un protocole de bus série peu coûteux couramment utilisé dans l'électronique automobile.
• Caractéristiques:Il a une structure maître-esclave, le nœud maître envoie des commandes et le nœud esclave répond; le taux de communication est faible, généralement autour de 19,2 kbps.
• Applications:Dans certains systèmes de gestion de batterie qui ne nécessitent pas de taux de communication élevés, il peut être utilisé pour connecter les modules slave et master du BMS.

Le bus SPI

• Définition:Le bus SPI (Serial Peripheral Interface) est une interface série synchrone haute vitesse, couramment utilisée pour la communication entre les microcontrôleurs et les périphériques.
• Caractéristiques:Il a une structure maître-esclave et le nœud maître contrôle la transmission de données; le débit de communication est élevé, jusqu'à plusieurs Mbps ou même plus;la méthode de communication synchrone est adoptée pour assurer une fiabilité élevée de la transmission des données.
• Applications:Dans la communication interne du BMS, il peut être utilisé pour connecter le module de commande principal à certaines puces ou capteurs d'acquisition de données à grande vitesse, etc.

Le bus I2C

• Définition:Le bus I2C (Inter-Integrated Circuit) est un bus série à deux fils utilisé pour connecter des microcontrôleurs et des périphériques.
• Caractéristiques:Il présente les caractéristiques de simplicité et de faible coût; il adopte une structure multi-principaux, et plusieurs appareils peuvent être utilisés comme appareils principaux en même temps; le taux de communication est relativement faible,généralement entre 100 kbps et 400 kbps.
• Applications:Généralement utilisé pour une communication simple dans le BMS, telle que la connexion du module maître au module esclave, du capteur de température, etc.

Interface et protocole de communication sans fil

Bluetooth

• Définition:est une technologie de communication sans fil à courte portée qui fonctionne dans la bande de fréquences 2,4 GHz.
• Caractéristiques:Il présente les caractéristiques de faible consommation d'énergie, de faible coût et de facilité d'utilisation; il peut réaliser une connexion rapide et une transmission de données entre les appareils;il prend en charge la connexion simultanée de plusieurs appareils.
• Applications:Il peut être utilisé pour la communication entre le BMS et les appareils mobiles, permettant aux utilisateurs de surveiller et de gérer l'état de la batterie en temps réel par l'intermédiaire d'appareils tels que les téléphones mobiles ou les tablettes;Il peut également être utilisé pour la communication sans fil entre le BMS embarqué et les équipements de surveillance hors véhicule des véhicules électriques., etc.

Je vous en prie.

• Définition:Il s'agit d'une technologie de communication sans fil à courte portée basée sur l'IEEE 802.15.4 standard.
• Caractéristiques:Il présente les caractéristiques de faible consommation d'énergie, de faible coût, de grande capacité, de haute fiabilité et de routage multi-hops; il peut former un réseau de capteurs sans fil à grande échelle.
• Applications:Convient pour les systèmes de gestion des batteries nécessitant une faible consommation d'énergie et de courtes distances de transmission, tels que la gestion des équipements de batterie dans les maisons intelligentes,surveillance des systèmes de stockage d'énergie à petites batteries, etc.

Le Wi-Fi

• Définition:est une technologie de communication réseau sans fil basée sur la norme IEEE 802.11.
• Caractéristiques:Il a des capacités de transmission de données à grande vitesse, qui peuvent réaliser une communication sans fil longue distance; il est facile à déployer et à étendre, et peut facilement accéder à Internet.
• Applications:Il peut être utilisé pour la transmission de données entre le BMS et le centre de surveillance à distance afin de réaliser la surveillance et la gestion à distance de la batterie;il peut également être utilisé pour la communication entre la borne de recharge du véhicule électrique et le BMS, qui facilite la gestion et la planification des frais.

Autres protocoles de communication émergents

Technologie de communication 5G

• Définition:La 5G est la cinquième génération de technologie de communication mobile, caractérisée par une grande vitesse, une faible latence et une grande capacité.
• Caractéristiques:Sa vitesse de transmission de données ultra-haute (théoriquement jusqu'à 10 Gbps ou même plus) et sa latence ultra-faible (jusqu'à 1 ms),permettant la connexion simultanée et la transmission de données en temps réel de dispositifs massifs.
• Applications:Fournit un support de communication plus puissant pour la surveillance à distance, l'analyse des données et la gestion intelligente du BMS.Il peut être utilisé pour le contrôle en grappes et la gestion de systèmes de stockage d'énergie distribués à grande échelle pour atteindre une allocation efficace et une utilisation optimisée de l'énergie; elle peut également être appliquée à la technologie V2G (Vehicle-to-Grid) des véhicules électriques, permettant une communication efficace et en temps réel et une interaction énergétique entre le véhicule et le réseau électrique.

Protocole de communication de calcul de bord

• Définition:L'informatique de bord est un modèle informatique qui pousse la puissance de calcul et le stockage de données vers le bord du réseau.Les protocoles de communication connexes sont conçus pour atteindre une communication efficace et une interaction de données entre les périphériques périphériques.
• Caractéristiques:Il peut réduire le retard de transmission des données, améliorer le temps réel et l'efficacité du traitement des données; il favorise la convergence et l'interopérabilité de plusieurs réseaux hétérogènes.
• Applications:Dans le BMS, la communication à faible latence et le contrôle collaboratif entre les périphériques périphériques tels que les équipements de stockage d'énergie, les onduleurs, les BMS, etc. peuvent être réalisés,amélioration des performances globales et de la fiabilité du système de stockage d'énergie.

Dépôt de garantie

• Définition:CAN FD (Flexible Data-rate) est un protocole étendu basé sur les bus CAN traditionnels.Il peut prendre en charge des débits de transmission de données plus élevés et des longueurs de trame de données plus grandes tout en maintenant la compatibilité avec les bus CAN.
• Caractéristiques:Une vitesse de transmission de données élastique est introduite à la couche de liaison de données, jusqu'à 8 Mbps; la longueur de la trame de données est variable et elle peut supporter une charge utile maximale de 64 octets.
• Applications:Convient pour les applications BMS dans les véhicules électriques, les véhicules autonomes et d'autres domaines où les taux de transmission des données et les exigences en temps réel sont plus élevés,il peut mieux répondre aux besoins d'acquisition rapide de données et de contrôle des systèmes de batteries dans des conditions de fonctionnement complexes.

Le CCS (service de communication compacte)

• Définition:Le CCS est un protocole de service de communication efficace conçu pour les systèmes embarqués.
• Caractéristiques:Il possède les caractéristiques de simplicité, d'efficacité et de fiabilité; il adopte un concept de conception orienté objet, facile à étendre et à entretenir.
• Applications:Dans certains BMS de véhicules électriques haut de gamme, le CCS est utilisé pour assurer une communication rapide et fiable entre le BMS et l'unité de commande du véhicule, améliorant ainsi les performances énergétiques et la sécurité du véhicule.

Protocole sur mesure

• Définition:Un protocole de communication dédié développé sur la base de systèmes de batteries spécifiques et de scénarios d'application.
• Caractéristiques:Peut répondre à des besoins et des fonctions spécifiques, avoir une grande flexibilité et adaptabilité; il peut être continuellement optimisé et mis à niveau en fonction des applications réelles.
• Applications:Convient pour certaines applications de batterie qui ont des exigences particulières pour les protocoles de communication, tels que l'aérospatiale, militaire et autres domaines,ainsi que certains systèmes de batteries dotés de fonctions innovantes ou spéciales.

Tendances de développement des interfaces et protocoles de communication BMS

• Taux de transmission de données et bande passante plus élevés:Avec l'expansion continue de l'échelle du système de batterie et l'amélioration de la précision de l'acquisition de données,des exigences plus élevées sont proposées pour le débit de transmission des données et la bande passante des interfaces et protocoles de communicationLa future technologie de communication BMS se développera dans le sens de la prise en charge de débits de données plus élevés et d'une plus grande bande passante pour répondre aux besoins de surveillance et de contrôle en temps réel des systèmes de batterie.
• Une meilleure capacité et fiabilité anti-interférences:Les systèmes de batterie fonctionnent généralement dans des environnements électromagnétiques complexes, et les interfaces et protocoles de communication doivent avoir une capacité et une fiabilité anti-interférences plus fortes.En adoptant une technologie de modulation de signal avancée, des algorithmes de codage de correction d'erreur et une conception redondante, les performances anti-interférences et la fiabilité du système de communication sont améliorées,et le fonctionnement stable du système de batterie dans des environnements difficiles est assuré.
• Consommation d'énergie et coûts réduits:Dans certains appareils électroniques portables et petits systèmes de stockage d'énergie par batterie, les besoins en consommation d'énergie et en coûts pour les interfaces et protocoles de communication sont élevés.,Des technologies et des solutions de conception de communication à faible consommation et à faible coût seront continuellement explorées, telles que l'utilisation d'une technologie de captage d'énergie, l'optimisation de la pile de protocoles de communication, etc.,pour réduire la consommation d'énergie de communication et le coût du BMS.
• Amélioration de la compatibilité et de l'interopérabilitéAvec l'intégration et la mise en réseau croissantes des systèmes de batteries, la compatibilité et l'interopérabilité des communications entre les dispositifs BMS de différents fabricants sont devenues de plus en plus importantes. 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.
• Intégration approfondie avec les technologies émergentes:Les interfaces et protocoles de communication BMS seront profondément intégrés à d'autres technologies émergentes telles que l'intelligence artificielle, l'informatique de pointe, le big data, etc.pour une gestion plus intelligente et plus efficace des batteriesPar exemple, en introduisant des algorithmes d'intelligence artificielle dans les protocoles de communication, l'analyse et le traitement intelligents des données de communication peuvent être réalisés.et les capacités de diagnostic et de prédiction des défauts des systèmes de batterie peuvent être améliorées; la technologie de l'informatique de bord peut être utilisée pour affonder certaines fonctions de traitement et de contrôle des données à la périphérie du réseau, réduisant ainsi les retards de communication,et améliorer la vitesse de réponse et la vitesse de réponse du système en temps réel.

Résumé

Les interfaces et protocoles de communication du BMS sont une partie indispensable du système de gestion de la batterie et jouent un rôle important pour assurer le fonctionnement fiable du système de batterie.amélioration de l'efficacité de l'utilisation de l'énergie, et de promouvoir le développement de la nouvelle industrie de l'énergie.l'application de diverses interfaces et protocoles de communication dans le BMS démontre sa diversité et sa souplesse pour s'adapter à différents scénarios d'application et aux besoins de développement technologiqueÀ l'avenir, avec l'innovation continue et les progrès technologiques, les interfaces et protocoles de communication de BMS se développeront dans une direction de performances plus élevées.une manière plus intelligente et plus fiable, en apportant un fort soutien au développement durable de la nouvelle industrie énergétique et en contribuant à réaliser le développement durable de l'énergie mondiale.