バッテリー管理システムの目的は何ですか-導入と保護

バッテリー管理システム（BMS）は、充電式バッテリーの充電と放電を監視および制御するための電子レギュレーターです。

さまざまな種類のバッテリー管理システムが、充電式バッテリーを利用する多くのデバイスで利用されています。これらは、UPS（無停電電源装置）がサーバーをオンラインに保つデータセンターでも標準です。 Mp3プレーヤーや携帯電話などの通常のコンパクトなガジェットと同様に、主に電気自動車にはバッテリー管理システムが組み込まれています。

BMSは、バッテリーの寿命に影響を与えるいくつかの要因を監視します。 1セルまたはマルチセルのバッテリーシステムを監視できます。これらのバッテリーは、さまざまなセルの状態を制御します。一部のシステムは、優れた監視、ロギング、電子メールアラートなどのためにコンピューターに接続します。

バッテリー管理をどのように使用しますか？

BMSは、化学電池からの進行中の推定値をチェックし、充電/放電パラメーターを変更して、この情報をエンドユーザーに伝えます。これらのセンサーは、バッテリー電圧、充電状態（SOC）、健康状態（SOH）、温度、およびその他の必要な計算を監視できます。簡単に閲覧できる「燃料チェック」で充電時間を表示することもできます。

バッテリー管理システムの使用方法を理解するには、バッテリー管理システムをいつどこで使用するかを理解する必要があります。

バッテリー管理システムは、多くのバッテリー化学にさまざまな利点を提供します。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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その結果、BMSは、発電機やパワーインバーター、通信、病院、サーバーファームなど、オフグリッドアプリケーションやバッテリーアプリケーションでよく利用されます。それはほんの始まりに過ぎません。

しかし、リチウムイオン電池の場合、BMSは単に利点を提供するだけではありません。火災や爆発の可能性を減らす必要があるのは絶対的なセキュリティです。これは、リチウムイオンが最も効果的な密度を持っており、過充電は熱暴走や燃焼を引き起こす可能性があるためです。

したがって、リチウムイオン電池では、BMSは、最適なタスクウィンドウ内での電池セルの動作をサポートします（温度、電流、電圧、最も極端な充電および放電電流のカットオフ時間などをカウントします）。 BMSは、セルのバランスを適切に保つのにも役立ちます。

バッテリー管理システムは何のために構築されていますか？

バッテリー管理システムは、さまざまな人々にとって異なることを意味します。一部の人々にとっては、それは単にバッテリーの監視であり、電圧や電流、バッテリーの内部や周囲の熱など、充電および放電中の重要な動作パラメーターにマークを付けます。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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以下のために構築されたすべてのバッテリー管理システムに共通する3つの主要なオブジェクトがあります：-

• セルまたはバッテリーを害から守ります

• バッテリーの寿命を延ばします
  

• バッテリーは、定義されたアプリケーションの動作要件を満たすことができる状態で固定してください。
  

これらの目的を達成するために、BMSには以下の機能の1つ以上が含まれる場合があります。

• セル保護？許容範囲外の動作条件からバッテリーを保護することは、すべてのBMSデバイスにとって重要です。使用中、BMSは、ほぼすべての不測の事態に対応するために、完全なセル保護を提供する必要があります。指定された設計限界を超えてバッテリーを実行すると、必然的にバッテリーの誤動作につながります。トラブルは別として、バッテリーを交換するコストは制限される可能性があります。これは特に、過酷な環境で動作する必要があり、同時にユーザーによる損傷が支配的な高電圧および高出力の自動車用バッテリーに当てはまります。

• 電荷効果。これはBMSの本質的な特性です。不適切な充電により、他の理由よりも多くのバッテリーが破壊されます。
  

• 需要管理？需要管理はバッテリーの動作に直接関係していませんが、バッテリーのアプリケーションにつながります。その目的は、アプリケーション回路への省電力手順を設計することによってバッテリーの消費電流を最小限に抑え、したがって、バッテリーの充電間隔を長くすることです。
  

• SOCの決定？多くのアプリケーションでは、バッテリーまたはバッテリーチェーン内のさまざまなセルの充電状態（SOC）に関する知識が必要です。これは、バッテリーに残っている容量をユーザーに示すためだけのものである場合もあれば、充電プロセスを最適に制御するために制御回路で必要になる場合もあります。
  

• SOHの決定？状態（SOH）は、指定された出力を提供するバッテリーの機能の計算です。これは、非常用電源装置の準備にアクセスするために重要であり、メンテナンスアクションが必要かどうかのサインです。

• セルバランシング？マルチセルバッテリチェーンでは、製造公差や動作条件によるセル間のわずかな違いが、充電/放電サイクルごとに拡大する傾向があります。弱いセルは充電中に強調され、最終的にバッテリーの初期故障を生成できなくなるまで、さらに弱くなります。セルバランシングは、チェーン内のすべてのセルの電荷を均等化してバッテリーの寿命を延ばすことにより、より壊れやすいセルに支払う方法です。

• 履歴-（ログブック機能）？バッテリーの履歴を監視および保存することは、BMSのもう1つの潜在的な目的です。これは、バッテリーの状態を推定するためだけでなく、バッテリーが乱用されているかどうかを判断するためにも必要です。数サイクル、最大電圧と最小電圧、温度、最大充電電流と最大放電電流などのパラメータを記録して、後で評価することができます。これは、保証請求を評価する上で不可欠なツールになる可能性があります。
  

• 認証と識別？BMSにより、メーカーのタイプ仕様やセルの化学的性質など、セルに関するデータを記録する機会が得られます。これにより、自動実験、バッチ番号またはシリアル番号、製造日が可能になり、セルの誤動作。
  

バッテリー管理システムをどのように保護しますか？

バッテリー管理システムの保護は、安全性とセキュリティの両方にとって非常に重要です。システム中に信頼性の高い保護を行うことが不可欠です。各バッテリーの検出ラインは、どのセルでも短絡する可能性があります。過電流リスクを回避するために、セルモニターチェックまたはダイレクトラインも融合する必要があります。バッテリー管理システムの保護領域は次のとおりです。-

• 過電圧から保護するためにセル監視に使用されるIC。

• ESDから保護するためのユニット間の伝送ライン。
  

• 過渡電圧の場合のバッテリーICのセキュリティ。
  

• マイクロコントローラー？
  

• 最終保護バリア–メインスイッチと直列の高電圧および大電流ヒューズ
  

• その他のデバイス（例：インバーター、DC / DCコンバーター–高電圧）
  

バッテリー管理システムについて知っておくべきことはこれだけです。