نمای کلی: رایانه فوقانی ، رایانه پایین و BMS در سیستم مدیریت باتری لیتیوم (BMS) به هم پیوسته است و یک چارچوب کامل مدیریت ، نظارت و کنترل را تشکیل می دهدبشر آنها از طریق بخش های مربوط به نقش و همکاری ، آنها عملکرد ایمن ، قابل اعتماد و کارآمد را تضمین می کنند سیستم باتری.

اول 、 رابطه اساسی:
1. رایانه فوقانی
‌ رایانه فوقانی دستگاه اصلی کنترل و مدیریتی سیستم است. این امر عمدتاً مسئول نظارت ، تجزیه و تحلیل داده های کلی و صدور دستورالعمل های عملکرد است. رایانه فوقانی از طریق پروتکل های ارتباطی استاندارد (مانند CAN Bus ، Rs485 ، UART یا اترنت) به صورت دو طرفه با BMS ارتباط برقرار می کند و داده های عملیاتی را بدست می آورد باتری، از جمله ولتاژ ، جریان ، دما ، SOC (وضعیت بار) ، SOH (وضعیت سلامت) و سایر پارامترهای کلیدی. رایانه فوقانی این داده ها را تجزیه و تحلیل و ذخیره می کند ، و دستورالعمل های عملکرد را بر اساس وضعیت باتری ، مانند شروع تعادل باتری ، تنظیم استراتژی های شارژ و انجام اقدامات محافظت و غیره.

2 دستگاه سطح پایین
دستگاه سطح پایین وظیفه تعامل با سنسورها یا محرک ها ، جمع آوری داده های سنسور یا انجام کارهای کنترل خاص را بر عهده دارد. این داده ها را به BMS منتقل می کند و وظایف مربوط به مدیریت باتری را انجام می دهد. در برخی از سیستم ها ، دستگاه سطح پایین نیز مسئول وظایف خاص اجرای ، مانند کنترل دستگاه تنظیم دما سلولهای باتری فردی است. بستر سخت افزاری دستگاه سطح پایین به طور معمول شامل شاسی PXI ، پردازنده های زمان واقعی و تابلوهای I/O و غیره است و مسئولیت اجرای توالی و دعوت دستگاه را بر عهده دارد.

3. 3. BMS
BMS دستگاهی است که به طور مستقیم ماژول باتری را مدیریت می کند. این مسئول نظارت ، محافظت و کنترل باتری است. BMS برای گزارش وضعیت باتری و دریافت دستورالعمل با رایانه فوقانی ارتباط برقرار می کند ، و همچنین با رایانه پایین ارتباط برقرار می کند تا داده های سنسور را در سطح پایین بدست آورد یا محرک های خاص را کنترل کند. BMS داده های سنسور را در سطح پایین از طریق رایانه پایین مانند ولتاژ ، جریان و دمای هر سلول باتری به دست می آورد و قبل از ارسال آن به رایانه فوقانی ، داده های کلیدی را به صورت محلی پردازش می کند. BMS همچنین عملکردهای مختلفی دارد ، از جمله جمع آوری داده ها ، مدیریت تعادل ، عملکردهای محافظت و تشخیص گسل ، مدیریت شارژ ، مدیریت حرارتی و اطلاع رسانی هشدار و غیره.

تعامل دوم بین رایانه میزبان ، BMS و رایانه مرتبه پایین
1. جریان داده ها:
از دستگاه سطح پایین گرفته تا BMS: دستگاه سطح پایین داده های باتری را جمع می کند و آن را برای پردازش و مدیریت متمرکز به BMS منتقل می کند.

از BMS تا دستگاه سطح بالا: داده های پردازش شده توسط BMS در دستگاه سطح بالایی بارگذاری می شود ، که سپس تجزیه و تحلیل و ذخیره سازی بیشتر را انجام می دهد ، و گزارش ها را تولید می کند ، طول عمر باتری و غیره را پیش بینی می کند.

2. جریان دستورالعمل:
از رایانه فوقانی گرفته تا BMS: رایانه فوقانی ، بر اساس وضعیت عملیاتی "S باتری یا دستورالعمل های اپراتور" ، دستورالعمل های عملکرد را به BMS ارسال می کند ، مانند تنظیم شارژ و استراتژی های تخلیه ، انجام تساوی یا اقدامات محافظت.
از BMS به رایانه پایین: BMS دستورالعمل هایی را از رایانه فوقانی به رایانه پایین ارسال می کند تا کارهای عملیاتی خاص را انجام دهد ، مانند شروع یا متوقف کردن باتری ، BMS دستورالعمل هایی را از رایانه فوقانی به رایانه پایین برای انجام کارهای عملیاتی خاص ، مانند شروع یا متوقف کردن دستگاه محافظت از باتری ، تنظیم کنترل دما و غیره ارسال می کند.

سه. 、 ارتباطات و پروتکل ها
1. پروتکل ارتباطی بین رایانه میزبان و BMS:
پروتکل های ارتباطی متداول شامل اتوبوس CAN ، RS485 ، اترنت ، UART و غیره هستند. این پروتکل ها کانال های انتقال داده قابل اعتماد را ارائه می دهند و اطمینان می دهند که رایانه فوقانی و BMS می توانند داده ها و دستورالعمل ها را در زمان واقعی تبادل کنند.

2. پروتکل ارتباطی بین BMS و رایانه سطح پایین:
ارتباط بین دستگاه سطح پایین و BMS ممکن است از پروتکل های ارتباطی داخلی مانند I2C یا SPI استفاده کند که برای تبادل سریع داده های سنسور و دستورات کنترل استفاده می شود. این پروتکل ها به طور معمول در سناریوهای ارتباطی در فاصله کوتاه و در زمان واقعی به کار می روند.

سوم ساختار سلسله مراتبی معماری سیستم
معماری سلسله مراتبی: رایانه فوقانی ، BMS و رایانه پایین یک ساختار سلسله مراتبی را تشکیل می دهند: رایانه فوقانی در سطح بالایی قرار دارد و مسئول نظارت کلی ، پردازش داده ها و کنترل سیستم است.

به عنوان یک لایه میانی ، BMS نه تنها وظایف خاص مدیریت باتری را انجام می دهد بلکه داده ها را نیز به رایانه فوقانی گزارش می دهد و دستورالعمل های داده شده توسط رایانه فوقانی را اجرا می کند.
2. دستگاه سطح پایین در پایین است و مستقیماً با سنسورها و محرک ها در تعامل است و عملکردهای محلی و عملکردهای کنترل داده های محلی را ارائه می دهد.