何がバッテリーをスマートにしますか?

序章

世界には、監視回路を備えたバッテリーと備えていないバッテリーがあります。リチウム電池には、その動作を制御するプリント回路基板があるため、スマート電池と呼ばれます。対照的に、典型的な密閉型鉛蓄電池には、パフォーマンスを向上させるためのボード制御がありません。

スマート リチウム バッテリには、3 つの基本的な制御層があります。セル電圧を最適化するだけの単純なバランスは、制御の初期レベルです。セルは、第 2 レベルの制御で保護された回路モジュール (PCM) によって充電および放電中に高/低電圧および電流から保護されます。バッテリー管理システムは、第 3 レベルの規制 (BMS) です。 BMS には、バランス回路と保護回路モジュールのすべての機能が含まれていますが、寿命全体でバッテリーの性能を向上させる追加機能も備えています。

バッテリーがスマートであることを定義するものは何ですか?

より大規模な「スマート パワー マネジメント システム」の一部として、スマート バッテリは携帯用電子機器に統合されることを意図しています。通常、これはスマート バッテリ、スマート充電器、およびさまざまなコンポーネントを相互接続するためのシステム管理バス (SMBus) で構成されます。

従来の携帯機器構成に存在するバッテリは、単に「ダム」化学パワーセルにすぎません。ホスト デバイスによって "取得" された読み取り値は、バッテリの測定、容量の見積もり、およびその他の電力使用量の決定の唯一の基準として機能します。これらの読み取り値は、通常、バッテリからホスト デバイスを介して移動する電圧の量に基づいています。または、(正確性は劣りますが) ホストのクーロン カウンターによって取得された読み取り値に基づいています。それらは主に当て推量に依存しています。

しかし、スマートな電源管理システムでは、バッテリーはホストに、まだどれだけの電力が残っているか、どのように充電する必要があるかを正確に「知らせる」ことができます。

一般的に言えば、バッテリー、スマート充電器、およびホスト デバイス間の通信は、製品のパフォーマンス、効率、および安全性を最大化することを目的としています。たとえば、インテリジェント バッテリは、ホスト システムを継続的に「消耗」させるのではなく、実際に必要なときにだけ充電を要求します。したがって、スマートバッテリーはより効果的に充電します。

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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スマート バッテリは、ホスト デバイスに残りの容量の独自の評価に基づいてシャットダウンするタイミングを指示することで、「放電あたりの実行時間」サイクルを増やすことができます。この方法は、固定電圧カットオフを使用する「ダム」デバイスよりも大幅に優れています。

スマート バッテリ パックを搭載したシステムには、次のものを含めることができます。

組み込みバッテリー用充電器

無調整電源入力

モバイルパワー（充電）

システム出力

ガスゲージ

GPIO の選択

安全機構 (PCM)

内部安全構造

認証と暗号化のためのコード

統合充電

加速放電率

遠隔観測

包括的な電源管理

特別に設計された堅牢な成形およびアルミニウム製エンクロージャ

IEC/UL 62133、UL2054、IATA UN38.3、およびその他の国際安全認証

ラベルとパッケージングは、すべての規則に準拠する必要があります。

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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中国とアメリカの製造業

バッテリー充電器が組み込まれていると、適切な温度でのみ理想的な仕様で充電されるため、バッテリーは長持ちします。バッテリーは、適切に構築された正確な燃料ゲージでほとんど空になるまで安全に放電できるため、バッテリーを大きくする必要がなく、小型化、軽量化、信頼性が向上します。 GPIO インターフェイスは、想像もしていなかったデータや機能制御へのアクセスを提供するかもしれません。

スマートバッテリーのようなものはありますか？

はい、スマートバッテリーは存在します。真にスマートなバッテリーは、セルと電子機器を組み合わせて、リアルタイムのパフォーマンス監視とレポートを提供します。フライト コンピューターはこの情報を使用して、飛行中に判断を下し、安全で信頼できる機能を確保し、新たな問題をできるだけ早く検出します。安全な充電を確保し、壊滅的な障害を回避するために、充電システムとも通信します。 UAV または充電器に接続されていないときに出力をオフにすることで、スマート バッテリーは安全な保管と輸送を保証することもできます。スマート バッテリーは、セルに接続された回路基板である BMS (バッテリー管理システム) のおかげで、ハードウェアの点で従来の "ダム" バッテリーとは異なります。

スマートバッテリは、充電効率と安全性を高めるために、適切なスマート充電器から独自の充電電圧と電流を要求します。この技術を使用することで、バッテリーが必要なときにのみ適切な電圧と電流で充電されることを確信できます。

電池は本当にメモリーを持っていますか？

一部の充電式バッテリーは、充電する前に完全に空にしないと、このメモリー効果が発生します。バッテリーは、前回の放電サイクル後に中断した場所を「覚えている」ため、完全には再充電されません。

一部のバッテリー セルで塩を生成する金属と電解質間の反応が、メモリー効果の原因となります (そして、再充電後に塩が再び溶解し、電極の金属が置換されます)。理想的なバッテリーセルでは、欠陥のない金属表面に小さな塩の結晶の均質な層が望ましいのですが、実際にはそうではありません。再充電中の金属の結晶化と堆積は、どちらも非常に複雑なプロセスです。これらの欠陥は、主にバッテリーの初期充電状態、温度、充電電圧、および充電電流の影響を受けます。私たちのバッテリーは、1回の充電サイクルで欠陥が発生し、その後のサイクルで同じ欠陥が発生する可能性があるため、いくつかの負の記憶が蓄積されます.

蓄えられたエネルギーが使い果たされる前にバッテリを頻繁に充電すると、メモリ効果、遅延バッテリ効果、またはバッテリ メモリとして知られる現象が発生する可能性があります。この結果、バッテリーは寿命が短くなることを「記憶」します。次の使用時は、稼働時間が大幅に短縮されていることがわかります。通常、パフォーマンス自体は影響を受けません。

（充電式）ニッケルカドミウムおよびニッケル金属ハイブリッド電池は、メモリー効果を示します。しかし、実際のメモリへの影響はめったに発生しません。バッテリーは、より一般的には、「実際の」メモリ効果に匹敵するだけの効果を示す場合があります。主な違いは？多くの場合、これらは一時的なものであり、バッテリーを適切にメンテナンスすることで簡単に修正できるため、バッテリーは引き続き機能します。

一時的な容量の損失を回復するために、バッテリーをトーチに置いたままにして、バッテリーを完全に使い果たす必要がある場合があります。これが発生した後は、バッテリーを充電するように注意してください。バッテリーに損傷を与える可能性があるため、バッテリーを過充電しないでください。スマート充電器は、最大容量を達成するために必要な正確な量のエネルギーを正確に供給するのに役立ちます。

ニッケルベースのバッテリーのような特定のセルタイプには、かなりのメモリー効果があります。リチウムイオンは、この問題がないタイプの 1 つです。