نظام ال BMS في الانفرتر و وصلة ال RG45

 وصلة RG45

واجهات اتصالات البطارية   تتطلب العديد من تطبيقات البطاريات اتصالات مع أجهزة النظام الأخرى أو مع معدات خارجية. غالبًا ما تسمى هذه البطاريات الذكية. قد يكون هذا ببساطة رابط بيانات يُستخدم لمراقبة الأداء ، أو لتسجيل البيانات ، أو للتشخيص ، أو لتعيين معلمات النظام أو قد يكون قناة اتصالات تحمل إشارات تحكم في النظام. لا يتم تحديد اختيار بروتوكول الاتصالات بواسطة البطارية ولكن من خلال التطبيق الذي سيتم استخدامه فيه. بصرف النظر عن SMBus المخصص للبطاريات ، تم تصميم جميع واجهات وبروتوكولات الاتصالات المذكورة أدناه للأغراض العامة أو تطبيقات أخرى ، ومع ذلك فقد تم استدعاؤها جميعًا في الخدمة لاستخدامات مختلفة في تطبيقات بطارية معينة.   حافلات البيانات اتصال RS232 - معيار للنقل التسلسلي للبيانات بين جهازين خارجيين بطول كبل يصل إلى 50 قدمًا. توفر خطوط الإرسال والاستقبال المنفصلة اتصال مزدوج كامل. تستخدم لمعدلات بيانات تصل إلى 20000 بت في الثانية.   اتصال EIA-485 (RS485 سابقًا) - معيار للنقل التسلسلي للبيانات بين أجهزة متعددة بأطوال كبلات تصل إلى 4000 قدم. (ممكن 32 قناة). عادةً ما يكون نصف مزدوج الاتجاه ، ويستخدم خطًا متوازنًا تفاضليًا على الزوج الملتوي لمقاومة الضوضاء ولا يحدد أو يوصي بأي بروتوكول بيانات معين. مناسب لمعدلات بيانات تصل إلى 100 ألف بت في الثانية أو 10 م بت في الثانية حسب طول الكابلات.   ناقل الدائرة المتكاملة (I 2 C) كان الناقل (I 2 C) ناقلًا منخفض السرعة مصممًا في الأصل للاستخدام بين الوحدات الداخلية داخل النظام بدلاً من الاتصالات الخارجية. إنه ناقل ثنائي الاتجاه ، نصف مزدوج ، سلكان متزامنان. يعمل بمعدلات بيانات تصل إلى 3.4 ميجابت / ثانية وهو مناسب لتطبيقات Master - Slave. من الممكن وجود عبيد متعددين ولكن يمكن للسيد فقط بدء نقل البيانات. تستخدم عادة للاتصالات الداخلية داخل الأنظمة المضمنة مثل BMS.   راجع الأمثلة العملية لأنظمة الحافلات الثلاثة المذكورة أعلاه في القسم الخاص    الناقل التسلسلي العالمي USB تم تصميم معيار USB ليحل محل العديد من اتصالات البيانات التسلسلية والمتوازية الخاصة بين أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الطرفية باستخدام طوبولوجيا نجمة. تم تصميمه ليكون "قابلاً للتوصيل السريع" بالإضافة إلى "التوصيل والتشغيل" مع موصل قياسي 4 سنون يشتمل على دبابيس متصلة بزوج ملتوي لحمل إشارة بيانات تفاضلية وخط أرضي وسكة كهرباء 5 فولت . كان معدل البيانات المحدد في الإصدار الأصلي 1.5 ميجابت / ثانية ولكن هذا زاد مع الإصدارات اللاحقة حتى 3 جيجابت / ثانية. قد يتم توصيل ما يصل إلى 127 جهازًا بما في ذلك المحاور بالحافلة. أطوال الكابلات محددة بـ 5 أمتار (16 قدمًا). ينقل المضيف حزم البيانات إلى جميع الأجهزة المتصلة به أو يستقبلها منها ، ولكن لكل جهاز عنوان فريد بحيث يمكن لجهاز واحد فقط استقبال البيانات أو نقلها في أي وقت. في تطبيقات البطارية ، يتم استخدام اتصال USB لمراقبة حالة البطارية أو ضبط حدود التحكم. انظر أيضًا    تعرف على المزيد حول حافلات    يمكن حافلة معيار الصناعة لاتصالات السيارة على متن السيارة هو ناقل CAN (شبكة منطقة التحكم). تم تصميمه في الأصل في الثمانينيات من قبل بوش في ألمانيا بهدف التخلص من مئات الأسلاك من مجموعة الأسلاك ، وتقليل حجم ووزن نول الأسلاك عن طريق مضاعفة إرسال الإشارات إلى ناقل بيانات بث مشترك واحد. يتم تعريف ناقل CAN على أنه ناقل اتصالات تسلسلي سلكين مصمم لشبكات أجهزة الاستشعار والمشغلات الذكية في نظام تعدد إرسال مركزي. يتم قبوله الآن كمعيار ISO.   يسمح CAN Bus بتوزيع 12 فولتًا ، أو أي طاقة محتملة أخرى ، حول السيارة (أو النظام) على سكة كهربائية واحدة مع مشغلات محلية تربط الطاقة بكل تطبيق حسب الحاجة. تتم مراقبة وظائف السيارة مثل درجات الحرارة أو أجهزة الإنذار أو مواضع المفاتيح بواسطة أجهزة استشعار متصلة بالحافلة ويمكن لوحدة التحكم توجيه المشغلات لبدء الاستجابة المناسبة حسب الحاجة.   يتوفر نوعان مختلفان لتناسب معدلات الإرسال المختلفة. يتم استخدام ناقل عالي السرعة (1 MBaud) لأجهزة التحكم السريع لعمليات مثل إدارة المحرك واستقرار السيارة والتحكم في الحركة. للتبديل والتحكم البسيط في الوظائف مثل الإضاءة والنوافذ وتعديل المرآة وعرض الأدوات ، يتم استخدام ناقل سرعة منخفض (100 كيلو بايت).   تم تصميم ناقل CAN لتوفير اتصالات آمنة في بيئات التشغيل القاسية للغاية مع مستويات عالية من الضوضاء الكهربائية الموجودة في أنظمة السيارات.   يحدد بروتوكول الاتصالات ما يلي:   طريقة عنونة الأجهزة المتصلة بالناقل تنسيق كلمة البيانات (الرسالة) تحديد الأولويات تسلسل الإرسال إشارات التحكم اكتشاف الخطأ معالجة الخطأ أو التصحيح سرعة انتقال   ترد بيانات الرسالة وإشارات التحكم وتصحيح الخطأ في أرتال بيانات متساوية الطول تُرسل بالتتابع عبر قناة الإرسال.   نظرًا لأن كل جهاز متصل بالناقل يحتوي على معلوماته الخاصة ، فإن كل محطة في الواقع تراقب إخراجها الخاص ، وتقطع الإرسال المضطرب وتتعرف على عمليات الإرسال الصحيحة. وبالتالي يمكن الكشف عن العيوب واتخاذ الإجراءات المناسبة.   تتوفر وحدات التحكم الدقيقة القياسية CAN من مجموعة متنوعة من الشركات المصنعة لأشباه الموصلات.   لذلك تستخدم BMS للسيارات ناقل CAN كقناة اتصالات رئيسية.   لين باص تعتبر LIN Bus معيارًا آخر لاتصالات السيارات ، بدأ في عام 1998 ، على غرار CAN Bus. إنها شبكة ربط محلية بسلك واحد تعمل على 20 KBaud باستخدام مولدات موزعة وموصلات ذكية قياسية تعتمد على أجهزة UART / SCI IC القياسية التي تتيح حلول IC بسيطة ومنخفضة التكلفة. إنها تستخدم إلكترونيات أكثر من CAN Bus ولكنها أكثر مرونة وتستخدم أسلاكًا أقل.   على الرغم من تصميم LIN Bus لتطبيقات السيارات ، إلا أن تنفيذه لا يقتصر على مثل هذه الاستخدامات. يمكن استخدامه على سبيل المثال للتحكم في الأجهزة المنزلية المعقدة مثل غسالات الصحون والغسالات.   حافلة FlexRay تم تطوير ناقل FlexRay الجديد مؤخرًا استجابة لمتطلبات تطبيقات التحكم الأكثر تعقيدًا مثل القيادة بالأسلاك والتوجيه بالسلك والفرامل بالسلك وأنظمة إدارة المحرك الأكثر تعقيدًا المخطط لها للاستخدام في المستقبل للسيارات. إنه يوفر معدل بيانات يتسامح مع الخطأ 10 ميجابت / ثانية على كل من قناتين مما يتيح نقل البيانات المتزامن وغير المتزامن. حمولة بيانات FlexRay لكل إطار أكبر 20 مرة من CAN Bus.   على عكس الأنظمة التي يتم تشغيلها بواسطة الأحداث مثل نظام CAN ، يعتمد FlexRay على بنية يتم تشغيلها عبر الوقت تُعرف باسم الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA) حيث يتم تنظيم الاتصال في فترات زمنية متكررة ومحددة مسبقًا. وبالتالي يسمح TDMA للإشارات ذات الأولوية العالية بضمان الوصول المتزامن إلى قناة في فترات زمنية دورية محددة مسبقًا ، بينما يتم إرسال الإشارات ذات الأولوية المنخفضة ، والتي لا تكون مطلوبة باستمرار ، بشكل غير متزامن ولا يمكن الوصول إليها إلا عند الحاجة عندما تكون الحافلة مجانية.   لذلك يمكن أن يدعم ناقل FlexRay أنظمة التحكم الديناميكي سريعة الاستجابة بدلاً من مجرد أجهزة الاستشعار والمشغلات الأبسط المسموح بها مع CAN Bus.   SMBus SMBus (ناقل إدارة النظام) عبارة عن ناقل تسلسلي بسلكين 100 كيلو هرتز مصمم للاستخدام مع أنظمة البطارية الذكية منخفضة الطاقة (SBS) مع أهداف محدودة لربط البطاريات الذكية التي تم دمجها في الذكاء مع أجهزة الشحن المرتبطة بها. توجد أحيانًا في تطبيقات المركبات البسيطة ، فهي لا تحتوي على مجموعة من القدرات للتحكم في الأجهزة المتصلة بخطوط الطاقة التي تمتلكها حافلات CAN و LIN. راجع للحصول على تفاصيل حول أنظمة البطاريات الذكية.