電源管理コントローラー-定義、役割、および機能

現在使用しているすべてのタイプのバッテリーには、何らかのタイプの電源管理コントローラーが付属しています。コントローラは、高効率を維持しながら電力を最大化する機能をバッテリシステムに提供します。シンプルでコンパクトなバッテリーシステムであろうと、大規模な電力網であろうと、PMCユニットは電力製造装置で主要な役割を果たします。コントローラーは幅広い種類のバッテリー、ソーラーアレイ、負荷構成をサポートしているため、これらのコントローラーの基本的な側面も理解することが重要になります。

今日は、電源管理コントローラー、バッテリーシステムにおけるその役割、および機能についてすべて学習します。さあ始めましょう。

電源管理コントローラーとは何ですか？

そもそもなぜ電源管理コントローラーについて学んでいるのか不思議に思うでしょう。さて、携帯電話やデジタルカメラなどのバッテリー駆動システムの使用を拡大したのはPMCユニットの使用です。システムでパワーマネジメントICを使用しなければ、メーカーがこのような信頼性の高いバッテリシステムを提供することはできなかったでしょう。

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では、最初に電源管理とは何ですか？電源管理は、電化製品の電源をオンまたはオフに切り替え、ユーザーの要件に応じて調整する機能です。家の停電があり、インバーターがフル稼働していないと想像してみてください。その場合、電話充電器の低電力状態がアクティブになり、電源の変動がバッテリーシステムに悪影響を与えないようにします。

さて、電源管理コントローラーについて話すのは、電力レベルが制限内にとどまるようにするためにバッテリーシステムに統合されている回路です。一般的に、PMCはリチウムイオン電池の短絡から保護するチップとして利用されます。メディアプレーヤーであろうとスマートフォンであろうと、今日ではすべての電気電子機器がこのシステムを使用しています。

リチウムイオン電池を使用する場合の電源管理コントローラーの役割は何ですか？

他の電気機器と同様に、電源管理コントローラーにはさまざまな役割があります。名前が示すように、バッテリーシステムのこのコンポーネントの機能は電力を調整することです。 PMCが果たす役割は以下のとおりです。

「」 DCからDCへの変換

「」 バッテリーの充電

「」 電源の選択

「」 電圧スケーリング

「」 パワーシーケンシング

「」 その他の機能

パワーマネジメントICは、電力の方向性のある流れを制御します。お気づきかもしれませんが、すべてのバッテリーの内部電圧は5V、2.6 V、1.8 Vなどわずかに異なります。また、すべての充電式バッテリーは外部電源に依存して充電します。全体として、バッテリーシステムを正常に動作させるための多くの設計要件があります。システム全体で、電力管理コントローラー回路には、低電圧または過電圧保護などの電力制御や電力変換など、複数の機能が組み込まれています。

これらの機能をバッテリーシステムに組み込むと、バッテリーの全体的な設計構造が改善されます。さらに、変換効率が向上し、熱放散が向上し、バッテリーサイズも縮小できます。

電源管理コントローラーの機能は何ですか？

電源管理コントローラーに存在するさまざまな機能は、ユーザーの要件に応じて拡張できます。機能のリストでは、製造会社は必要なだけ追加できます。ただし、リチウムイオン電池の電源管理コントローラーには、3つの主要な機能が必要です。

1：バッテリー管理：

バッテリー管理システムとも呼ばれ、充電式バッテリーの重要なコンポーネントです。このコンポーネントの主なユーティリティは、外部の影響からバッテリーを保護し、その状態を監視し、データを報告し、二次データを計算し、環境を制御し、認証を提供し、最後にバッテリーセルのバランスを取ることです。

バッテリーパックの製造時に、BMSに外部通信データバスが追加されます。不利な状況でも問題なく理想的に動作できるスマートバッテリーパックとして機能します。ただし、スマートバッテリーパック付きのリチウムイオンバッテリーを使用している場合は、スマートバッテリー充電器も必要になります。

2：電圧調整：

電気工学であろうと電力工学であろうと、電圧調整は重要な機能です。電圧レギュレーションは、入力および出力コンポーネントの電圧の変化を測定する方法です。電圧調整の最良の例は、送電線または配電線です。定義上、広範囲の負荷条件にわたって一定の電圧を維持するシステムの能力は、電圧レギュレーションとして知られています。

電圧降下は非常にまれな現象ではありません。消費者はしばしばこのような状況に直面します。しかし、通常の電圧は、バッテリーシステムが電圧降下の影響を受けるのを防ぎます。

3：充電機能：

充電式リチウムイオン電池システムに必要な追加機能の1つは、充電機能です。前述のように、充電式バッテリーには外部電源が必要であり、最終的には充電器を使用して接続されます。したがって、バッテリー充電器は、電流を介してセルにエネルギーを投入するために使用されます。充電段階では、バッテリーは過充電、短絡などの多くのリスクに直面します。これらの問題がシステムに影響を与えるのを防ぐために、充電機能が電源管理コントローラーICに追加されています。スマート充電器は、容量テストおよび分析機能を実行して、システムを無傷に保つこともできます。

さまざまな種類のバッテリーで、さまざまな機能と機能のセットが表示されます。このようなコンポーネントを使用する主な理由は、バッテリーの電力変換効率を最大95％に維持することです。一部のバッテリモデルには、動的電圧と周波数スケーリングという2つの機能の組み合わせである動的周波数スケーリングも組み込まれています。 PMCを備えたリチウムイオン電池を見つけることができる他の機能は、低ドロップアウトレギュレータ、リアルタイムクロック、パルス周波数変調器、スイッチングアンプなどです。

電源管理コントローラーとそのバッテリーシステムとの関係を深く掘り下げるほど、この分野は拡大し続けるでしょう。そして、理解しやすい知識があれば、電子機器を無傷で安全に保つことが容易になります。