सामान्य सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर
एक स्तरित बीएमएस सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर द्वारा चित्रित: ऊपर से नीचे तक, इसमें एप्लिकेशन लेयर, मध्य सेवा परत, बेस सपोर्ट मॉड्यूल और नीचे हार्डवेयर ड्राइवर शामिल हैं। इस बीच, बाईं ओर एक आरटीओएस कार्य शेड्यूलिंग समर्थन को संभालता है।
भाग I: विस्तृत परत कार्य
1. अनुप्रयोग परत
एप्लिकेशन लेयर को मॉडल आधारित सॉफ़्टवेयर डेवलपमेंट प्रक्रिया (एमबीडी) के आधार पर विकसित किया जा सकता है, जहां बीएमएस फ़ंक्शंस (जैसे नियंत्रण रणनीतियों और एल्गोरिदम) को पहले हार्डवेयर के माध्यम से मॉडलिंग और सत्यापित किया जाता है, जिसमें लूप (एचआईएल) परीक्षण होता है, जिसके बाद कोड स्वचालित रूप से उत्पन्न होता है और आर्किटेक्चर में एकीकृत होता है।
बीएमएस के कार्यात्मक मूल के रूप में, एप्लिकेशन लेयर विभिन्न बैटरी प्रबंधन एल्गोरिदम और रणनीतियों को लागू करता है, जिनमें शामिल हैं:
मापन: बैटरी वोल्टेज, करंट और तापमान जैसे महत्वपूर्ण मापदंडों को एकत्रित करना।
रिले नियंत्रण: बैटरी पावर बढ़ाने, पावर कम करने और सुरक्षा प्राप्त करने के लिए मुख्य सर्किट रिले को चालू और बंद करने को नियंत्रित करना।
संतुलन की रणनीति: बैटरी जीवन को बढ़ाने के लिए सक्रिय या निष्क्रिय संतुलन के माध्यम से अलग-अलग कोशिकाओं के बीच चार्ज (एसओसी) की स्थिति में अंतर को संतुलित करना।
चार्जिंग रणनीति: सुरक्षित और कुशल बैटरी चार्जिंग सुनिश्चित करने के लिए निरंतर वर्तमान (सीसी) और निरंतर वोल्टेज (सीवी) जैसे चार्जिंग चरणों को नियंत्रित करना।
निदान: बैटरी दोषों की निगरानी करना (उदाहरण के लिए, ओवरवॉल्टेज, अंडरवोल्टेज, ओवरकरंट, थर्मल रनवे) और सुरक्षा तंत्र को ट्रिगर करना।
इन्सुलेशन का पता लगाना: उच्च वोल्टेज रिसाव जोखिमों को रोकने के लिए बैटरी सिस्टम और वाहन चेसिस के बीच इन्सुलेशन प्रतिरोध का पता लगाना।
एसओसी/एसओएच अनुमान: उपयोगकर्ता प्रदर्शन और वाहन नियंत्रण के लिए आधार प्रदान करने के लिए बैटरी की चार्ज स्थिति (एसओसी) और स्वास्थ्य स्थिति (एसओएच) का अनुमान लगाना।
अधिकतम शक्ति भविष्यवाणी: वाहन की गतिशीलता और पावरट्रेन निर्णयों का समर्थन करने के लिए बैटरी की वर्तमान स्थिति के आधार पर अधिकतम आउटपुट या स्वीकृति शक्ति की भविष्यवाणी करना।
थर्मल प्रबंधन: बैटरी के तापमान को इष्टतम ऑपरेटिंग रेंज के भीतर बनाए रखने के लिए कूलिंग या हीटिंग सिस्टम को नियंत्रित करना।
2. मध्य सेवा परत
इंटरैक्टिव परत: मानव मशीन इंटरफेस (एचएमआई) या बाहरी उपकरण (जैसे डायग्नोस्टिक टूल) के लिए कमांड इंटरैक्शन को संभालना।
डायग. परत (नैदानिक परत): फॉल्ट कोड (डीटीसी) स्टोरेज और अपलोडिंग जैसी डायग्नोस्टिक प्रक्रियाओं को प्रबंधित करने के लिए एप्लिकेशन लेयर के डायग्नोस्टिक कार्यों के साथ सहयोग करना।
नेटवर्क परत: वाहन नेटवर्क (जैसे कैन और ईथरनेट) में संचार प्रोटोकॉल पार्सिंग, डेटा ट्रांसमिशन और रिसेप्शन के लिए जिम्मेदार, बीएमएस और वाहन नियंत्रण इकाई (वीसीयू), चार्जर और अन्य घटकों के बीच सूचना विनिमय को सक्षम बनाता है।
एनएम (नेटवर्क प्रबंधन): नेटवर्क वेक और स्लीप जैसी ऊर्जा बचत रणनीतियों को लागू करने के लिए वाहन नेटवर्क में नोड स्थिति का प्रबंधन करना।
उपाय. और कैल. (माप एवं अंशांकन): माप सटीकता में सुधार के लिए एकत्रित बैटरी मापदंडों को फ़िल्टर करना और कैलिब्रेट करना।
3. बेस सपोर्ट मॉड्यूल
सिस्टम के लिए मूलभूत निचली परत {{0} परत कार्यात्मक समर्थन प्रदान करना:
फ़्लैश बूटलोडर: सॉफ़्टवेयर अपग्रेड कार्यक्षमता को सक्षम करना, वाहन के अंत में बीएमएस प्रोग्राम के -एयर (ओटीए) या वायरलाइन अपडेट का समर्थन करना।
कॉम्प्लेक्स ड्राइवर (सीडीडी): मानक हार्डवेयर ड्राइवरों की सीमाओं को पूरा करने के लिए विशेष हार्डवेयर (जैसे उच्च परिशुद्धता एडीसी या विशेष संचार इंटरफेस) के लिए ड्राइवर तर्क को संभालना।
4. हार्डवेयर ड्राइवर
सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर के बीच इंटरफ़ेस परत के रूप में कार्य करते हुए, यह परत उच्च स्तर के सॉफ़्टवेयर कमांड को हार्डवेयर में परिवर्तित करती है।
वास्तविक-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम (आरटीओएस)
आरटीओएस मल्टीटास्किंग शेड्यूलिंग, समय प्रबंधन और मेमोरी प्रबंधन जैसे कार्य प्रदान करता है। यह सुनिश्चित करता है कि विभिन्न बीएमएस कार्य (जैसे उच्च आवृत्ति डेटा अधिग्रहण और वास्तविक समय दोष संरक्षण) को प्राथमिकता और समय के अनुसार कुशलतापूर्वक निष्पादित किया जाता है, जो बैटरी प्रबंधन की सख्त वास्तविक समय आवश्यकताओं को पूरा करता है।
भाग II: कोर एल्गोरिथम संरचना
बैटरी प्रबंधन प्रणाली की एक परिभाषित मुख्य विशेषता सीधे मापने योग्य मापदंडों (जैसे वोल्टेज, वर्तमान और तापमान) के एक सीमित सेट पर भरोसा करने की क्षमता में निहित है और, मॉडल एल्गोरिदम और डेटा विश्लेषण के माध्यम से, महत्वपूर्ण आंतरिक स्थिति चर की एक विस्तृत श्रृंखला को उलट देती है जो अन्यथा सीधे प्राप्त करना मुश्किल है (जैसे कि चार्ज की स्थिति [एसओसी], स्वास्थ्य की स्थिति [एसओएच], बिजली की स्थिति [एसओपी], और आंतरिक तापमान वितरण)।
