Mar 21, 2023 ページビュー:313
これらの 3 つの問題は、バッテリーの欠点をまとめたものです。 [2] ホストは、バッテリーが必要な電力を供給できるかどうか確信が持てません。 [3] 充電器は、電池のサイズと薬品ごとにカスタマイズする必要があります。 「スマート」バッテリーはこれらの欠点のいくつかに対処しますが、さまざまな方法があります。
スマート バッテリー システムは、安全性の向上、フォールト トレラントな動作、寿命の延長、およびアフターマーケット用のソフトウェア再構成を備えた包括的なバッテリー ソリューションを作成することを目的としています。セルは、スマート バッテリー システムの高レベル アーキテクチャで、スレーブ CPU と呼ばれるデジタル コントローラーによって管理されるハーフブリッジ回路にリンクされます。
コンピューティング、軍事、および医療機器用のバッテリーの大部分は「スマート」です。これは、バッテリー、デバイス、および人がすべてある程度通信していることを示しています。メーカーと規制機関では、「スマート」の意味が異なります。最も基本的なスマート バッテリーには、充電器に正しい充電アルゴリズムを使用するように指示するチップしかない場合があります。スマート バッテリー システム (SBS) コミュニティは、これらのバッテリーがスマートであるとは考えていません。 SBSフォーラムによると、スマートバッテリーは充電状態のサインを提供する必要があります。
スマートバッテリーチャージャーとは?
マイクロプロセッサ制御コンバータとも呼ばれるスマートバッテリ充電器は、同じ会社が製造したスマートバッテリでのみ使用することを意図しています。これは、スマートバッテリーの内部に独自のマイクロチップがあり、同じ会社が製造した充電器と相互作用するように設定されているためです。
通常、複雑な機能を備えたバッテリーはスマートバッテリーと見なされます。内部のマイクロチップは、現在の充電状態 (SoC) と健康状態 (SoH) をユーザーに通知するのに役立ちます。それらは、医療機器、コンピューター、ビデオおよびデジタルカメラ、および軍事ツールでよく見られます。 SoC と SoH は動作に不可欠であるため、スマート バッテリはこれらの製品に最適です。
バッテリーを特定のレベルまで充電するように充電器に指示するだけの場合、通常、バッテリーはスマート バッテリーとは見なされないことを覚えておくことが重要です。スマートバッテリー充電器は、正確な充電を行うように設計されているため、過充電が発生しにくく、トリクル充電が効果的に維持されます。スマートバッテリーには、特定の充電デバイスと互換性のあるマイクロチップが搭載されています。
損傷を防ぐため、スマート バッテリーを充電するときは、常に同じメーカーが提供するバッテリー充電器を使用する必要があります。バッテリーが外部充電器で充電された場合、お客様がバッテリーに対して持っている無料または有料の保証が無効になる場合があります。
購入する特定の充電器を選択する前に、利用可能なさまざまな種類のスマート バッテリーを調べる必要がある場合があります。
充電器にお金を使う前に、これらのバッテリーのドキュメントを読むことをお勧めします。バッテリー充電器を提供する事業主によると、1 種類のスマート充電器でさまざまな種類のスマート バッテリーを使用できます。ただし、異なるスマートバッテリーとデバイスを組み合わせて使用すると、損傷する可能性があります。
スマートバッテリー管理
機能安全は、バッテリ管理システム (BMS) において最も重要です。監視制御下にあるセルまたはモジュールの電圧、電流、および温度が、充電および放電手順中に所定の SOA 制限を超えないようにすることが不可欠です。長期的な制限違反は、高価なバッテリ パックを危険にさらし、危険な熱暴走状態を引き起こす可能性があります。さらに、機能の安全性とスマートなバッテリ保護のために、電圧しきい値の下限が厳密に監視されます。
たとえば、スマートリチウム電池では、リチウムイオン電池がこの低電圧状態に保たれている場合、最終的に銅のデンドライトがアノードに発生する可能性があります。これにより、自己放電率が高くなり、安全性の問題が発生する可能性があります。リチウムイオン駆動システムは、エネルギー密度が高く、コストがかかるため、バッテリ管理が不十分になる余地がほとんどありません。これは、BMS とリチウムイオンの進歩により、今日利用できる最も成功した安全なバッテリー化学の 1 つです。
BMS の利点をまとめると、次のようになります。
●効果的な安全性。これは間違いなく賢明であり、大型のリチウム イオン バッテリー パックにとって非常に重要です。ただし、コンピューターで見られるような小さな形式でも、発火して重大な害を引き起こすことが知られています。リチウムイオン電源システムを使用する製品のユーザーは、バッテリー管理のミスからほぼ安全です。
●信頼性と寿命。電気的および熱的なバッテリ パック保護管理により、すべてのセルが規定の SOA 要件に従って使用されることが保証されます。この細部への細心の注意により、セルが乱用や頻繁な急速充電および放電サイクルから確実に保護され、最終的に何年にもわたって信頼できるサービスに耐えられる安定したシステムが生み出されます。
●データ収集、診断、外部通信。すべてのバッテリー セルを継続的に監視することは、監視に関連する義務の 1 つです。データ ログはそれ自体で診断に使用できますが、アセンブリ内のすべてのセルの SOC の推定値を計算するために頻繁に使用されます。このデータは、バランシング アルゴリズムに使用されるだけでなく、外部デバイスやディスプレイに中継されて、利用可能な常駐エネルギーの量を表示したり、電流消費に基づいて予想範囲または範囲/寿命を計算したり、バッテリ パックの全体的な状態を表示したりできます。健康。
スマートバッテリーインバーター
ハイブリッド インバーターとも呼ばれるスマート インバーターは、バッテリー ベースのデバイスとグリッド接続デバイスの両方に電力を供給するために使用できます。スマート インバーターは、送電網が停止したときに電力が失われるなどの太陽光発電システムの欠点を伴うことなく、電力会社の請求額を削減するネットメータリングなどの送電網相互接続の利点を提供します。これを実現するために、ハイブリッド ソーラー インバーターはスマート センシングを使用してグリッドが故障したことを認識し、接続されたバッテリー バンクを使用して家庭の重要な負荷に電力を供給します。
Schneider Conext XW モデルなどの一部のハイブリッド インバーターには、グリッド障害が発生した場合にバッテリー バンクの充電を維持するために、発電機に頻繁に接続される 2 番目の AC 入力さえあります。ハイブリッド インバーターが「スマート インバーター」とも呼ばれるのは、これらすべての移行を自動的に処理して、重要なシステムの電力が失われないようにするためです。
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