バッテリー管理ユニット-定義と選択

今日は、バッテリー管理ユニットとは何かについて説明します。このシステムが非常に重要になった理由は、リチウムイオン電池技術で使用されているためです。バッテリーは、複数のセルを直列または並列に接続したり、2つの組み合わせで接続したりするエネルギー貯蔵システムです。

これらのリチウム電池について知っておくべきことは、充電または放電する電圧レベルの点ではるかに気質が高いということです。単一のセルの電圧は3.6Vで、4.1Vまで充電できます。これは、飽和充電のためにセルにかかる電圧である必要があり、放電するときに、セルを下に下げたくない電圧です。 3V。これらの最小制限と最大制限を超えると、2つのことが起こる可能性があります。最大充電電圧の範囲外では、爆発または燃え尽きる可能性があり、これが何も起こらない場合、ライフサイクルは劇的に短縮されます。それらを最小制限の3V未満にすると、ライフサイクルも短縮され、セルが恒久的に損傷して役に立たなくなる可能性もあります。

これにより、充電時にこれらのセルに、4.1Vと3Vのどちらの充電制限も超えない最適な量の電荷が個別に供給されることが非常に重要になります。バッテリ管理システムは、一連の各セルが同じ量の充電を確実に受け、充電の詳細をデジタルで表示するセルバランシングシステムとしても機能します。

バッテリー管理ユニットとは何ですか？

バッテリー管理システムとは何か、それは何をするのか、そしてなぜリチウム電池がこのシステムを必要とするのかについて話しましょう。さて、すべてのタイプのリチウム電池は、安全上の理由とバッテリーパックの長い寿命を保証するためにバッテリー管理システムを必要とします。これは新しいタイプのテクノロジーであり、よく理解されていないことがよくあります。これは、バッテリー内の各セルが安全な状態にあり、セルが意図した動作パラメーターの範囲外になった場合に適切なアクションを実行するためのさまざまな監視および保護機能を提供する新しいものです。

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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それで、とにかくBMSは何をしますか？ BMSは、バッテリーパックの容量と寿命を最大化するために重要な保護機能を実行します。バッテリパック内の各セルは、充電中に高すぎたり、電力低下時に低すぎたりしないように監視されます。また、各セルの温度も監視されます。温度が高くなると警告が生成され、温度が高くなるとパックが切断され、それ以上の充電と放電が防止されます。

充電状態は、バッテリーに出入りする電流の量を感知することによって監視され、バッテリーパックが空になると、損傷がさらに放電するのを防ぐために負荷から切り離されます。システムを要約すると、単に電圧を使用して充電と放電の状態を推定します。これらは、リチウムイオン電池にとってBMSを最も重要にする機能です。

優れたバッテリー管理ユニットをどのように選択しますか？

バッテリー管理ユニットは、バッテリーの充電および放電中の電圧を制御し、バッテリーの温度を制御し、バッテリーを永久に破壊する可能性のある加熱を防ぐため、リチウムバッテリーに関しては非常に重要です。

電池には2種類あります。 1つ目は低電圧（LV）で、2つ目は高電圧（HV）です。 30VACおよび60VDC未満のパックは低電圧（LV）バッテリーパックであり、30〜1000 VAC〜60〜1500 VDCのパックは高電圧（HV）バッテリーパックです。

LVまたはHVに関係なく、すべてのバッテリーパックは、適切に機能し、バッテリーの寿命と機能を向上させるために、バッテリー管理システムを必要とします。さまざまな既製のBMSが、さまざまなトポロジで市場に出回っています。これらのBMSを正しく選択することは非常に重要です。これらは2つのタイプに分類されます。機密扱いのBMSと機密解除されたBMS。

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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一元化されたBMSは、すべてのセルを監視、バランス調整、および制御する単一のアセンブリにユニット全体が収容された単一のコントローラーです。それはバッテリーのセルに行く一連のN個のセルと温度感知ワイヤーを持っています。これらのワイヤーは、セルの温度と電圧のバランスを取るために使用されます。ボードにはバッテリーから電力が供給され、外部電源は必要ありません。このBMSは、低電圧（LV）バッテリーパックに適しています。

分散型BMSでは、システム全体が1つのアセンブリに収容されているわけではありません。さまざまなトポロジのアーキテクチャがあります。このBMSは複数の同一のモジュールに分割され、それぞれがワイヤーの束とともにパック内のバッテリーセルの1つに接続されます。モジュールの1つは、パック全体を管理し、パックの残りの部分と通信するマスターとして設計されています。このBMSは、高電圧（HV）バッテリーパックに適しています。

バッテリー管理ユニットは作れますか？

はい、バッテリー管理ユニットを作ることはできますが、作る前にその目的と要件を知ることは非常に重要です。 BMSは、複数の機能ブロックと設計手法を使用して設計できます。バッテリーの要件とその寿命の目標を正確に知ることは、バッテリーの寿命を最適化するための適切な機能ブロックと充電スキームを使用してバッテリーを設計するのに役立ちます。

バッテリーが適切に機能し、長寿命であるためには、バッテリー管理システム（BMS）が不可欠です。バッテリーの種類ごとに異なる種類のBMSがあります。バッテリーが期待どおりに機能するためには、バッテリーに適したタイプのBMSを選択することが非常に重要です。社内で作成することもできますが、BMSの目的とその要件、つまり設計するバッテリーの種類や種類に関する適切な知識が必要です。この知識があれば、誰でもBMSを設計できますが、電子機器とその製造および組み立てに関する適切な知識が必要です。