バッテリー管理システムのリチウムイオンについてどう思いますか

電子機器のバッテリーの寿命に関する業務を管理し、安全な操作を提供し、パフォーマンスを最適化して常に一貫性を保ち、バッテリー内のさまざまなセルを保護できる中央の効果的な制御システムがなければ、デバイスの有効性は常に疑わしいものになります。

これらすべてに、感謝はバッテリー管理システムに行きます。また、デバイスの機能を調整するバッテリーのエンジン/制御室と呼ぶこともできます。

リチウムイオン電池セルは、たゆまぬ電池管理システムにより、明確な操作ウィンドウ内でのみ機能します。動作ウィンドウの下の温度、電圧、および電流は、バッテリー管理システム（BMS）で問題なく機能します。

モジュール内の場所やセルのわずかな違いにより、セルの経年変化が異なることがよくあります。バッテリー管理システムの責任の1つは、これらのセルのバランスを適切に保つことです。

リチウムイオンの構成要素の1つは、指定された温度ウィンドウと最大充電ポイントおよび電流放電ポイントです。モジュールが取ることができる最大充電および放電電流の計算と決定は、バッテリー管理システムの仕事です。また、高度なバッテリー管理システムを監視し、モジュールの温度を慎重に監視し、個々のセルの温度を測定します。

バッテリー管理システムは、リチウムイオンバッテリーが今日の技術のエネルギー貯蔵庫であり、将来に向けて機能する背後にある力です。

バッテリー管理システムの設計

システムの設計を理解することは、システムがどのように機能するかについての洞察を提供するのに役立ちます。基本的に、リチウムイオン電池の電池管理システムは、セル電圧モニター、カットオフ電界効果送信機（FET）セル電圧バランス、燃料計モニター、温度モニター、リアルタイムクロック、およびリアルタイムクロックなどの多くの機能ブロックで構成されています。ステートマシン。

・セル電圧モニター

セルは通常固定パターンであり、平行してバッテリーパックを形成します。ゼロレベルでは、バッテリーパックセルの充電と放電は同じ速度です。しかし、セルが充電から放電へと循環し始めると、セル間の放電率が変化します。・セルの電圧を特定のレベルまで監視すると、バッテリーパックが充電されたかどうかを判断するのに役立ちます。

・残量ゲージモニター

このコンポーネントには、バッテリーパックに出入りする電荷を追跡する役割があります。ただし、残量ゲージの設計では、さまざまな手法が使用されます。電流検出アンプとアナログ-デジタルコンバータ（ADC）があります

・温度監視

それらのセンサーは、エネルギー貯蔵システムの各セルを監視するように配置されています。回路温度を監視および追跡するために、内部ADC電圧によって有効化されたサーミスタがそれを保証します。

・カットオフ電界効果トランスミッタ（FET）

負荷と充電器の間に存在する接続と絶縁は、FETのおかげでのみ実行されます。 FETドライバは、バッテリのローサイドとハイサイドにも接続できます。

・ステートマシン

これらはマイクロコントローラーとも呼ばれます。つまり、ステートマシンは、センシング回路から取得した情報を管理する役割を果たすため、バッテリー管理システムの重要な要素の1つです。

リチウムイオン電池の電池管理システムの仕様

リチウムイオンのBMSは、これらの分野に大きな影響を与えます。

・バッテリー温度を検出する機能

・単量体のバッテリー電圧も見つけることができ、

・絶縁抵抗を早期に予測することもできます

・電流を流している電池を検出できます

・バッテリーの充電状態（SOC）を推定できます

・車両制御全体に必要なバッテリーデータCAN1を利用できるようにするために、BMSは車両制御との通信を保証します。

・また、車両監視デバイスと通信でき、CAN2を表示するためにバッテリー情報を同様に送信できます。

・バッテリーの充電を安全に確保するために、充電器とも通信します。

リチウムイオン電池の電池管理システムの要件

アプリケーションの特定の要件とバッテリーセルの機能を考えると、複雑なタスクはバッテリー管理システムの作成にあります。したがって、これらの必要条件をざっと見る必要があります。

一般に、リチウムイオン電池管理システムは、これらを可能にしようとします。

・電圧供給

典型的なリチウムイオン電池管理システムは、直列に接続されたセルごとに少なくとも1つの電圧取得ルートの提供を保証します。

一部の自動車アプリケーションでは、セルが許容電圧範囲外で動作しているときにバッテリ管理システムに警告するのに役立つため、追加の二次内蔵保護の可用性が非常に重要です。これは、二次保護に付属するプログラム可能なウィンドウコンパレータデバイスを使用して行われます。

・温度供給

正確な温度とバッテリーパックの温度を測定する場所を見つけることは、バッテリー管理システムを設計する際の最も重要な作業の1つです。

リチウムイオン電池は、高温または低温では十分に機能しないという事実を考えると、したがって、メッキを避けるために正確な温度を知る必要があります。温度の3つの使用法も考慮に入れてください。これには以下が含まれます：・充電、放電、および保管用。

これらすべてを安全な動作範囲で有効にするには、セルメーカーの意見を求める必要があります。

・現在の規定

動作中の動的充電状態（SOC）を決定する際には、停止期間中のSOC決定の測定が重要であるという事実とともに、測定された電流値のクーロンカウントを利用する追加の方法を使用する必要があります。

この方法が行うことは、バッテリーに流入またはバッテリーから流出する電流を統合することです。ただし、クーロンを使用するとリスクが伴う場合があるため、使用する電流センサーは反対のニーズを満たす必要があります。

また、アプリケーションによっては、現在の変化をキャプチャできる帯域幅がセンサーに必要になる場合があります。

・ コミュニケーション

BMSは、システムを完成させるために通信する責任があるため、つまり、エネルギー管理、パワーエレクトロニクス、自動車の車両制御ユニットです。通信手段が提供するため、必要な速度、信頼性、および堅牢性も常に確認する必要があります。

・ 電磁妨害

基本的に、すべてのセンサーはEMIの影響を受けやすいように見えます。つまり、適切な注意を払う必要があります。ただし、これを抑えるには、パワーエレクトロニクス部品や電気機械などをEMIを考慮して適切に設計する必要があります。ブロッキングコンデンサやモードチョークなどの適切なEMIフィルタリングデバイスが必要です。

その他の要件は次のとおりです。・バランス調整、・直列接続されたセル間の電荷の不均衡の原因となる多くの要因。解決策は、システムのパフォーマンスを妨げないようにセルを最小限に抑えることです。

まとめるには

バッテリー管理システムは、品質と満足のいくバッテリー寿命の最適化への不可欠な要素の1つであり希望です。パフォーマンスの効率を維持するには、その製品と機能に関する知識が重要であることが証明されています。