5.2.1. Các trạng thái của pin:
Có 3 trạng thái khi sử dụng pin:
a) Normal: Pin đang ở trạng thái bình thương, không sạc cũng không xả (Dòng điện bằng 0)
86
Hình 5.6: Phần mềm hiển thị trạng thái pin đang bình thường
b) Charge: Pin được kết nối với bộ sạc và đang ở trạng thái sạc (Dòng điện lúc này là dòng của thiết bị sạc cung cấp cho pin)
Hình 5.7: Kết nối pin với bộ sạc
Hình 5.8: Phần mềm hiển thị trạng thái pin đang sạc
c) Discharge: Pin được kết nối với tải (Dùng điện trở có giá trị R = 66 Ω) và đang ở trạng thái xả (Dòng điện lúc này là dòng của pin đang cung cấp cho tải)
Hình 5.9: Kết nối pin với tải
Hình 5.10: Phần mềm hiển thị trạng thái pin đang xả
5.2.2. Hiển thị các trạng thái cảnh báo
Đèn tín hiệu sẽ chuyển sang màu đỏ khi pin gặp 1 trong các sự cố dưới đây: - C-OC (Charge overcurrent): Sạc pin quá dòng cho phép
87 - D-OC (Discharge overcurrent): Xả pin quá dòng
- C-SC (Charge short-circuit): Sạc bị ngắn mạch - D-SC (Disharge short-circuit): Xã bị ngắn mạch
- HT (High-temperature): Nhiệt độ cao quá mữc cho phép - OL (Overload): Quá tải
- OV (Overvoltage): Sạc pin quá điện áp cho phép - UV (Undervoltage): Xã pin quá điện áp cho phép
Hình 5.11: Tín hiệu báo khi pin xã quá điện áp cho phép trên phần mềm
5.2.3. Các tín hiệu trên biểu đồ hiển thị điện áp từng cell
Tín hiệu báo trên đồ thị hiển thị điện áp là tín hiệu mất cân bằng cell pin hoặc khi cell pin sạc quá điện áp cho phép (Vcell > 4200 mV) và xả quá điện áp cho phép (Vcell < 2500 – 2700 mV).
88
Hình 5.13: Tín hiệu cell pin bị mất cân bằng (Unbalanced) khi sạc nhiều hơn các cell còn lại và sau đó được cân bằng lại
5.2.4. Các trạng thái trên đồ thị hiển thị nhiệt độ MOSFET trong mạch BMS, giá trị nhiệt độ của bộ pin và dòng điện của bộ pin:
a) Trạng thái sạc pin: Pin được sạc qua 2 giai đoạn
- Giai đoạn sạc ổn định dòng (SOC trong khoảng 0 đến 80%): Dòng điện sạc không đổi, nhiệt độ pin và nhiệt độ MOSFET tăng lên.
Hình 5.14: Đồ thị thể hiển thị giá trị nhiệt độ MOSFET trong mạch BMS, nhiệt độ và dòng điện của bộ pin theo thời gian trong giai đoạn sạc ổn định dòng
89
Hình 5.15: Bảng giá trị thể hiển thị giá trị nhiệt độ MOSFET trong mạch BMS, nhiệt độ và
dòng điện của bộ pin theo thời gian trong giai đoạn sạc ổn định dòng
- Giai đoạn sạc ổn định áp (SOC từ 80 đến 100%): Dòng điện sạc giảm dần, nhiệt độ pin và nhiệt độ MOSFET giảm thấp hơn so với giai đoạn trên.
Hình 5.16: Đồ thị thể hiển thị giá trị nhiệt độ MOSFET trong mạch BMS, nhiệt độ và dòng điện của bộ pin theo thời gian trong giai đoạn sạc ổn định áp
90
Hình 5.17: Bảng giá trị thể hiển thị giá trị nhiệt độ MOSFET trong mạch BMS, nhiệt độ và dòng điện của bộ pin theo thời gian trong giai đoạn sạc ổn định áp
b) Trạng thái xả pin: Pin được kết nối với tải (Điện trở có giá trị R = 66 Ω). Lúc này, dòng xả và nhiệt độ MOSFET trong mạch BMS, nhiệt độ của bộ pin không thay đổi nhiều.
Hình 5.18: Đồ thị thể hiển thị giá trị nhiệt độ MOSFET trong mạch BMS, nhiệt độ và dòng điện của bộ pin theo thời gian trong giai đoạn xả pin
91
Hình 5.19: Bảng giá trị thể hiển giá trị nhiệt độ MOSFET trong mạch BMS, nhiệt độ và dòng điện của bộ pin theo thời gian trong giai đoạn xả pin
5.2.5. Dữ liệu của pin được lưu về file excel
Các dữ liệu của pin được lưu về file excel nhằm mục đích theo dõi pin theo từng thời gian khi giao tiếp với hệ thống. Các giá trị được lưu gồm có:
- Thời gian: Ngày, giờ
- Phần trăm dung lượng pin còn lại (R-SOC) (%) - Dung lượng hiện tại (R – Capacity) (mAh) - Điện áp toàn bộ pin (Voltage) (V)
- Nhiệt độ của MOSFET trong mạch BMS (MOS – Temperature) (°C) - Nhiệt độ thấp nhất của pin (Lowest – Temperature) (°C)
- Nhiệt độ thấp nhất của pin (Highest – Temperature) (°C) - Điện áp từ cell 1 đến cell 10 (mV)
92
93
Chương 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1. Kết luận
- Nhìn chung cơ bản đã nắm rõ được lý thuyết về pin và hệ thống quản lý pin BMS - Đã tự xây dưng và thiết kế giao diện cho phần mềm hệ thống quản lý pin BMS
- Các tín hiệu gửi từ BMS-DXB31 đến Arduino nhận và hiển thị dữ liệu lên giao diện LabVIEW tương đối ổn định và và khớp với các giá trị thực tế. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện vẫn còn vài tín hiệu gây nhiễu.
6.2. Hạn chế của đề tài
- Các tín hiệu gửi lên LabVIEW hay gặp vấn đề nhiễu và mất tín hiệu.
- Chưa thể lập trình trên 1 Arduino có thể vừa gửi và vừa nhận, vẫn sử dụng tới 2 board Arduino để làm những công việc này.
- Do tình hình dịch bệnh nên không có đủ các dụng cụ, linh kiện ở thời điểm hiện tại. Vì thế mô hình chưa thực sự hoàn thiện từ kết cấu đến thẩm mỹ, và việc đấu dây và jack cắm nhìn chung vẫn còn sơ sài. Việc đánh giá tính hiệu quả của phần mềm chưa được đánh giá 1 cách trực quan do thiếu dụng cụ đo.
6.3. Hướng phát triển đề tài
- Có thể lọc và loại bỏ các tín hiệu dư thừa đi để việc thu thập tin hiệu ổn định và tăng
hiệu làm việc của phần mềm.
- Có thể phát triển quy mô trên các mô hình bộ pin với số lượng cell pin khác nhau phù hơp với từng yêu cầu được sử dụng.
94
CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Davide Andrea, Battery Management Systems for Large Lithium-Ion Battery Packs,
LonDon, 2010.
[2] Nguyễn Bá Hải, Lập trình LabVIEW, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, 2010. [3] https://datasheetspdf.com/datasheet/ICR18650-26F.html [4] https://www.ionenergy.co/resources/blogs/cell-balancing-battery-life/ [5] http://www.d-powercore.com/cms/project/113 [6] http://www.d-powercore.com/class/19 [7] https://khoahoc.tv/nguyen-ly-hoat-dong-va-qua-trinh-sac-xa-pin-lithium-ion-99155 [8] https://cesti.gov.vn/bai-viet/khcn-nuoc-ngoai/xu-ly-pin-lithium-ion-sau-su-dung- 01010748-0000-0000-0000-000000000000 [9] https://batteryuniversity.com/article/bu-908-battery-management-system-bms [10] http://oto.saodo.edu.vn/tin-moi/cau-tao-khoi-pin-cua-xe-o-to-dien-375.html [11] https://vi.wikipedia.org/wiki/Pin_Li-ion
95
PHỤ LỤC
Hướng dẫn sử dụng phần mềm cho hệ thống quản lý pin BMS
Logo của phần mềm:
a) Các bước kết nối phần mềm với BMS
Bước 1: Chọn vào biểu tượng để khởi động phần mềm
Bước 2: Nhấn vào biểu tưởng bên dưới để chọn nơi lưa dữ liệu của pin trước khi kết nối.
Bước 3: Chọn file để lưu dữ liệu trên máy tính của bạn (file lưu được định dạng ở file
có đuôi .xls)
96
Bước 5: Chọn cổng mũi tên sổ xuống để lựa chọn cổng COM đnag giao tiếp với mạch
BMS-DXB31
97
b) Chọn vào 2 cửa sổ bên dưới mà bạn muốn xem thông số về pin
- Cửa sổ cell voltage: