BMSリチウム電池開発の開発状況

BMSの主な解決策はセキュリティの問題であり、次のものが必要です。

1）過充電保護、つまり充電中は、電圧を超えたときに終了する必要があります。

2）過放電保護、つまり、グループ内の単一のユニット電圧が過放電しきい値を下回った場合の放電の終了。

3）過電流および短絡保護、主な機能は、事故によって過放電電流または短絡が発生した場合に、出力が自動的に閉じてセルフロック状態に入ることができることです。

現在、これらの基本的な保護機能は、TIやLingteなどの特殊なリチウム電気保護ICなどのプロ仕様のリチウム電気保護チップによって実装できます。バランスはバッテリー管理の中心的な問題であり、国内外の研究は非常に活発です。平衡の具体的な実現方法は、エネルギー処理方法によって散逸型と非散逸型に分けることができます。散逸型平衡は、バッテリーの両端の抵抗をシャントすることによって過剰なエネルギーを消費することによって平衡を達成します。このメソッドの実装は簡単です。低コストの利点しかし、熱管理の問題があります。非散逸平衡とは、平衡を達成するためのバッテリー内のモノマー間のエネルギーの移動を指します。この平衡法には多くの回路トポロジーがありますが、複雑な回路、低い平衡効率、遅い平衡速度などの問題がしばしば発生します。電気自動車やエネルギー貯蔵などの大容量エリアでの使用を制限します。

構造とモデルが複雑であるため、リチウム電池のSOC特性は、充電と放電の比率、温度、充電と放電の回数など、多くの不確実な要因の影響を受けます。したがって、測定可能なパラメータに基づいてSOCを正確に推定する方法は、現在解決する必要のある問題です。現在、業界で一般的に使用されているSOC推定方法には、放電法、時間積分法、開回路電圧法、Qiaermanlvbofaなどがあります。放電試験方法は、バッテリーの定電流を放電し、その終了電圧が放電カットオフ電圧に達するまでに放出された電気の量をカウントすることです。この方法は信頼性が高く、さまざまな種類のバッテリーに適しています。ただし、欠点は、テストプロセスが長く、オンラインでリアルタイムに見積もることができないことです。したがって、この方法は通常、バッテリーモデルのパラメーターを決定するために使用されます。 Anshi積分法は、一定期間の充電および放電時にバッテリーに流入または流出する容量を計算することによってSOCを計算します。 SOC値を計算した後、環境温度と充放電比に応じて補正します。この方法には、積分累積誤差と初期値予測の問題があります。開回路電圧法は、バッテリーの開回路電圧とSOCの間の特定の曲線対応を使用して、SOCを推定します。ただし、開回路電圧を測定するためには、バッテリーの自己回復効果を排除する必要があり、時間がかかります。したがって、開回路電圧法ではSOCをリアルタイムで推定することはできませんが、他のアルゴリズムの初期SOC値を提供することはできます。カルマンフィルターは、再帰的反復によって離散方程式のフィルタリング問題を解決する方法です。前の瞬間の状態に基づいて再帰的に現在の瞬間の状態値を推定することができます。したがって、バッテリーの以前の状態パラメーターを使用して、現在の動作状態、つまり、バッテリーの電流、動作温度、およびその他のパラメーターをシステムの入力として、SOCを状態パラメーター、出力としてのバッテリー電圧、およびリチウムバッテリーSOC推定値としてのカルマンフィルター。現在、Qiaermanlvbofaはまだ理論シミュレーション段階にあり、実際のアプリケーションに関する報告はほとんどありません。温度の監視は、主にアナログ/デジタル温度センサーによって行われます。サーミスタは、コストが限られた状況で使用できます。

現在、米国と日本は、BMSの研究と製造において世界の最前線にいます。米国のA123システムは、2011年に最初に鉄リチウムエネルギー貯蔵システムを開発し、世界最大の32MWhリチウムエネルギー貯蔵発電所を建設しました。現在、エネルギー貯蔵発電所BMSの分野で国内研究も開始されています。たとえば、リガオ発電所が製造する特別なBMSは、3レベルのシステムアーキテクチャを採用してバッテリーの監視を実現し、大、中、小のエネルギー貯蔵電力に使用できます。

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