نظرة عامة: يتم ربط الكمبيوتر العلوي والكمبيوتر السفلي و BMS في نظام إدارة بطارية الليثيوم (BMS) ، مما يشكل إطارًا كاملاً للإدارة والمراقبة والتحكم. من خلال أقسام الأدوار الخاصة بهم وتعاونهم ، يضمنون التشغيل الآمن والموثوق والفعال لـ نظام البطارية.

العلاقة الأساسية الأولى:
1. الكمبيوتر العلوي
‌ الكمبيوتر العلوي هو جهاز التحكم والإدارة المركزي للنظام. إنه مسؤول بشكل أساسي عن مراقبة وتحليل البيانات الإجمالية وإصدار تعليمات التشغيل. يتواصل الكمبيوتر العلوي بشكل ثنائي الاتجاه مع BMS من خلال بروتوكولات الاتصال القياسية (مثل CAN BUS ، RS485 ، UART أو Ethernet) ، الحصول على بيانات تشغيل حزمة البطارية، بما في ذلك الجهد ، والتيار ، ودرجة الحرارة ، و SOC (حالة الشحن) ، و SOH (الحالة الصحية) ، وغيرها من المعلمات الرئيسية. يقوم الكمبيوتر العلوي بتحليل وتخزين هذه البيانات ، ويشكل المشكلات تعليمات التشغيل بناءً على حالة البطارية ، مثل بدء موازنة البطارية ، وضبط استراتيجيات الشحن ، وإجراءات الحماية ، وما إلى ذلك ، يمكن للكمبيوتر العلوي أيضًا مراقبة وحدات BMS المتعددة ، مما يتيح المراقبة عن بُعد ، والتحكم المركزي ، وإدارة الصيانة.

2. آلة المستوى السفلي
الآلة ذات المستوى الأدنى هي المسؤولة عن التفاعل مع المستشعرات أو المحركات ، أو جمع بيانات المستشعر أو تنفيذ مهام تحكم محددة. ينقل البيانات إلى BMS وتنفيذ المهام المتعلقة بإدارة البطارية. في بعض الأنظمة ، تكون الجهاز ذو المستوى الأدنى مسؤولاً أيضًا عن مهام التنفيذ المحددة ، مثل التحكم في جهاز تنظيم درجة الحرارة لخلايا البطارية الفردية. عادةً ما تتضمن منصة الأجهزة الخاصة بالآلة ذات المستوى الأدنى هيكل PXI ، ومعالجات في الوقت الفعلي ، ولوحات الإدخال/الإخراج ، وما إلى ذلك ، وهي مسؤولة عن تنفيذ التسلسل واستدعاء الجهاز.

3. 3. BMS
BMS هو جهاز يدير وحدة البطارية مباشرة. وهي مسؤولة عن مراقبة البطارية وحمايتها والتحكم فيها. يتواصل BMS مع الكمبيوتر العلوي للإبلاغ عن حالة البطارية وتلقي التعليمات ، ويتواصل أيضًا مع الكمبيوتر السفلي للحصول على بيانات المستشعر في المستوى السفلي أو تحكم مشغلات محددة. تحصل BMS على بيانات المستشعر في المستوى السفلي من خلال الكمبيوتر السفلي ، مثل الجهد والتيار ودرجة حرارة كل خلية بطارية ، ويعالج البيانات الرئيسية محليًا قبل إرسالها إلى الكمبيوتر العلوي. لدى BMS أيضًا وظائف مختلفة ، بما في ذلك جمع البيانات ، وإدارة التوازن ، ووظائف الحماية وتشخيص الأعطال ، وإدارة الشحن ، والإدارة الحرارية ، وإخطار الإنذار ، وما إلى ذلك.

التفاعل الثاني 、 بين الكمبيوتر المضيف ، BMS ، والكمبيوتر منخفض الترتيب
1. تدفق البيانات:
من الآلة ذات المستوى الأدنى إلى BMS: يقوم الجهاز ذو المستوى الأدنى بجمع بيانات البطارية وينقلها إلى BMS للمعالجة والإدارة المركزية.

من BMS إلى جهاز المستوى العلوي: يتم تحميل البيانات المعالجة بواسطة BMS على الجهاز العلوي المستوى ، والذي يقوم بعد ذلك بإجراء مزيد من التحليل والتخزين ، ويقوم بإنشاء تقارير ، ويتوقع عمر البطارية ، إلخ.

2. تدفق التعليمات:
من الكمبيوتر العلوي إلى BMS: يرسل الكمبيوتر العلوي ، استنادًا إلى تعليمات تشغيل البطارية أو تعليمات المشغل ، تعليمات التشغيل إلى BMS ، مثل ضبط استراتيجيات الشحن والتفريغ ، وإجراء إجراءات معادلة أو حماية.
من BMS إلى الكمبيوتر السفلي: يرسل BMS تعليمات من الكمبيوتر العلوي إلى الكمبيوتر السفلي لتنفيذ مهام تشغيلية محددة ، مثل بدء أو إيقاف حماية البطارية ، يرسل BMS إرشادات من الكمبيوتر العلوي إلى الكمبيوتر السفلي لتنفيذ مهام تشغيلية محددة ، مثل بدء تشغيل جهاز حماية البطارية أو ضبطه ، إلخ.

ثلاثة. 、 الاتصالات والبروتوكولات
1. بروتوكول الاتصال بين الكمبيوتر المضيف و BMS:
تشمل بروتوكولات الاتصال الشائعة CAN BUS و RS485 و Ethernet و UART ، إلخ

2. بروتوكول الاتصال بين BMS والكمبيوتر على المستوى الأدنى:
قد يستخدم التواصل بين الجهاز ذو المستوى الأدنى و BMS بروتوكولات اتصال داخلية مثل I2C أو SPI ، والتي يتم استخدامها للتبادل السريع لبيانات المستشعر وأوامر التحكم. عادة ما يتم استخدام هذه البروتوكولات في سيناريوهات الاتصال المسافات القصيرة والوقت الحقيقي.

الهيكل الهرمي الثالث لهندسة النظام
العمارة الهرمية: يشكل الكمبيوتر العلوي ، BMS والكمبيوتر السفلي بنية هرمية: الكمبيوتر العلوي في المستوى الأعلى وهو مسؤول عن المراقبة الشاملة ومعالجة البيانات والتحكم في النظام.

كطبقة وسيطة ، لا تقوم BMS فقط بمهام إدارة بطارية محددة فحسب ، بل تقوم أيضًا بتقارير البيانات إلى الكمبيوتر العلوي وتنفيذ الإرشادات التي قدمها الكمبيوتر العلوي.
2. الجهاز منخفض المستوى في أسفل للغاية ويتفاعل مباشرة مع أجهزة الاستشعار والمحركات ، وتوفير وظائف جمع البيانات المحلية والتحكم فيها.