LiFePO4 BMSとは正確には何ですか?
Lifepo4 バッテリー システムには、バッテリー パック内のセルの健全性と最高のパフォーマンスを維持する役割があるため、BMS が必要です。.
各バッテリーには特定の電圧範囲があります, 現在, 害を及ぼすことなく動作できる温度. バッテリーパックが永久に損傷する可能性があります (部品の劣化によるもの) または、これらの値の 1 つ以上が推奨範囲から大幅に逸脱している場合、安全上の問題が発生する可能性があります。.
しかし, BMS はどのようにしてバッテリー パックへの危害を防ぐことができるでしょうか?
LiFePO4 BMS はバッテリーパックの充電と放電の方法を管理します. したがって, これらの手順中に問題が発生した場合、BMS 保護がすぐに作動して充電パラメータを変更したり、バッテリー パックへの電気とバッテリー パックからの電気を完全に遮断したりします。.
バッテリーセルもBMSによって監視され、バッテリーセルが適切に動作しているかどうかが確認されます。. バッテリーの健康と安全を維持するために, 電圧などの変数も測定します, 現在, と温度.
リン酸鉄リチウム電池の主なタスクを管理するメカニズム.
- 労働環境を管理する
セルのバランスをとり、セルの損傷を回避するため, 電圧を表す信号を測定する, 現在, と温度を調整し、これらのパラメータを調整します.
- 予後を立てる
セル間の変更を経時的に追跡する, 間違いを特定する, 潜在的な危険を発見する, そしてドライバーに警告します (ドライバーは、この安全上のリスクを回避するために適切な行動を取ることができます。).
- データの収集と保存 ウルフと個々の細胞のシグナルが記録されます, バッテリーのライフサイクル履歴に関するデータが保存されます.
- 推定変数
コントローラに連絡してセルバランシングのための通信を確立する, パックとセルの状態も評価します, 充電状態など (SOC) そして健康状態 (ソー).
各種リン酸鉄リチウム電池管理システム.
たくさんあります LiFePO4 BMSが利用可能, サイズはLiFePO4バッテリーのサイズに応じて異なります。.
すべての電子機器を備えた露出した回路基板にすぎないものもあります:
その代わり, BMS を外部の影響から保護する必要性から発展するものもあります. 防塵性があるかもしれない, 耐火, そして防水性.
また, 一部の代替品には Bluetooth モジュールが搭載されており、携帯電話のアプリを使用してバッテリーを管理したり監視したりできます。.
LiFePO4 BMS はどのように機能するのか?
LiFePO4 BMS は、バッテリー パックを保護するためにバッテリー パックの充放電状況を監視および制御するタスクをプログラムされた多数のハードウェアおよびソフトウェア機能ブロックで構成されています。.
強力な BMS は、:
下- および過電圧.
過剰な細胞のアンバランス- そして不足電流.
低温および過熱温度.
カットオフ電圧と電流
バッテリー管理システムは、電流と電圧に基づいて充電器からバッテリーへ、またはバッテリーから負荷への電力を遮断するトランジスタで構成されています。.
これらのトランジスタはスイッチとして機能します, バッテリー電圧モニターがシステムが管理できる電圧よりも高い電圧を検出すると、バッテリーを過電圧から保護するためにオフになります。.
細胞の平衡
LiFePO4 BMS の主な仕事には、バッテリー パックのセルのバランスが適切に保たれていることを確認することも含まれます。.
細胞のバランスが整うと, それぞれの電圧を個別に測定した場合、それらの電圧測定値は同じになります。. これは、バッテリーの不規則な充電と放電を防ぐのに役立ちます。.
BMS は、バッテリー パックの 1 つ以上の個々のセルの充電電流を調整して、次のいずれかによってパック電流から逸脱するようにします。:
過充電を避け、充電量の少ないバッテリーに多くの充電電流を供給できるようにするため, 最も充電されたバッテリーを放電する必要がある. これにより、 “ヘッドルーム” 追加の充電電流用.
充電電流の経路を変更することでセルバランスが達成されるまで、より少ない充電セルが充電電流を長時間受け取ることができます。 (完全にまたは部分的に) 充電量の少ないセルに.
温度制御
温度センサーはBMS監視ユニットにバッテリーの温度を示す信号を送信します。. BMS は、潜在的に危険な充電または放電温度が検出された場合、バッテリーへのすべての電力を即座に遮断します。, 過熱または低温によって引き起こされる安全上の問題を排除します。.
BMS には多くの保護手段がコード化されています。; 大部分は複雑すぎてリストできません. 考えられるあらゆる極度の電圧からバッテリーを保護するため, 現在, 温度, 短絡, 細胞の不均衡, 等. BMS を使用すると、バッテリーのパフォーマンスと寿命を向上させることができます.
BMS なしで充電できる LiFePO4 バッテリーはありますか?
はい, LiFePO4 バッテリーは BMS なしでも充電可能. しかし, そうすることは有害な可能性があるため、お勧めできません.
熱暴走, 火災や爆発の原因となる可能性があります, 推奨されているよりも高い充電電圧または電流をバッテリーパックに提供することによって引き起こされる可能性があります.
LiFePO4 バッテリーを充電する場合, あなたがすべき, 少なくとも, 充電パラメータを注意深く観察してください, 電圧などの, 現在, と温度 (または任意のバッテリー). 電圧および電流計, バッテリーセルの温度センサーも, これに使用できます.
そうすることで, バッテリーへのストレスを検出し、必要に応じて環境を変更できるようになります。.
また, BMS が使用されていない場合, バッテリー寿命が短くなる可能性があります. 結果として, 理想的な労働条件を保証する BMS がある限り存続しません。.
LiFePO4 バッテリーに適切な BMS を選択するにはどうすればよいですか?
LiFePO4 バッテリーにはいくつかの利点があります, ただし、非常に高価になる可能性があります. したがって, 独自の LiFePO4 の生産を検討しているかもしれません.
このような場合, バッテリー パックの安全で信頼性の高い動作を保証するには、LiFePO4 バッテリーに適切な BMS を使用することが不可欠です。.
バッテリーシステムのサイズ, 特に定格電圧と容量, 適切な LiFePO4 BMS の選択に大きな影響を与えます.
最初にいくつかの関連するバッテリー特性を確認してください, 電圧などの, アンペア数, 容量, および C 評価, LiFePO4 バッテリー パックに適切な BMS を選択するための基準をより深く理解するため.
電圧
回路内の電圧は 2 つの場所間の電位差です (電圧はボルト単位で測定されます, V).
電圧, 言い換えると, 回路を流れる電流によって生成される圧力または力です.
バッテリーパックは多数の個別のバッテリーで構成されています. バッテリーパックの公称電圧はセルの数に依存します (そしてそれらの化学) 内部.
単一の LiFePO4 セルの公称電圧は 3.2V です. 結果として, 4 つの LiFePO4 セルが直列に接続されたバッテリー パックの公称電圧は 12.8V です。.
アンペア数
電流はアンペア単位で測定されます. 特定の時間内に回路内の特定のスポットを通過する電子の数を示します。. 別の言葉で言うと, 電子が回路内をどれだけ速く移動するかを指します.
バッテリー電源
アンペア時はバッテリー容量の測定に使用されます (小型バッテリーの場合は mAh). 各タイプのバッテリーのカットオフ電圧に達する前に、バッテリーが 1 時間生成できる最大電流を示します。.
Cレート
バッテリーの放電 (または充電) レートは定格容量に関連する C レートの観点から測定されます。.
1Cレートによる, 放電電流によりバッテリーは 1 時間で完全に消耗します. したがって、定格 100Ah のバッテリーは、1C レートで 1 時間で 100A を生成できます。. Cレートが0.5Cの場合、50Aを2時間供給します。, 一方で.
BMS のサイズはどのように計算しますか?
バッテリーの理想的な LiFePO4 BMS サイズは、LiFePO4 仕様と互換性のあるものでなければなりません. 例えば, 12V バッテリーパック用に定格された BMS を使用する必要があります.
BMS 電流定格の方が重要です. 最大電力を計算する必要があります (ワット単位で) LiFePO4 BMS のサイズを正しく設定するためにバッテリーから引き出されます。. 原因は以下の通りです:
電力の計算方法は次のとおりです:
電圧 (V) x アンペア数は電力に等しい (W) (あ)
1800W の負荷に電力を供給する 2000W インバーターを備えた太陽光発電システムの構築を検討する. このシステムに接続するために 100A BMS と 12V LiFePO4 バッテリー パックの使用を検討しています。.
12V バッテリーから 100A を供給する場合、システムから引き出すことができる最大電力は 1200W です。 (100A BMS が安全に管理できる最大値).
12V × 100A は 1200W の電力に相当します.
このシステムでは、1200W を超える負荷に電力を供給することはできません, 100A BMS は、構築したい 2000W 太陽光発電システムでは動作しません。.
ただし、200A BMS を使用する場合は、, システムの最大出力は 2400W まで上昇します:
12V × 200A は 2400W の電力に相当します.
2000W システムには互換性のある BMS が搭載されました。.
一方で, バッテリーパックの公称電圧が12Vを超えている場合, 100A BMS を使用すると、より多くの電力を消費できます。:
24ボルトバッテリーパックの場合: 最大出力 (W) 24V×100Aに等しい.
48ボルトバッテリーパックの場合: 最大出力 (W) = 48V x 100A = 4800W
バッテリーシステムと互換性を持たせるには, この 100A BMS は同じ電圧の定格でなければなりません.
容量と C レートを使用すると、BMS がバッテリー システムを管理できるかどうかを評価できます。.
例えば, 特定の負荷に対して最大 C レートが 0.2C の 200Ah バッテリー パックがある場合、BMS は少なくとも 40A を管理できるはずです。: 200Ah x 0.2C = 最大 40A, 配達 5 時間
最後になりましたが、重要なことです
結論は, バッテリーの充電に使用する電流よりも高い充電電流と、バッテリーの使用電流よりも少し高い連続放電電流を備えた BMS を選択してください。. 予期せぬ出来事に備えて常に余地を残しておく.
バッテリー設定の定格も確認してください: 8 細胞 8 細胞, 16 細胞 16 細胞, 等, はすべてセル サイズの例です. BMS をバッテリーに接続するサンプリング ケーブルの数もこれを反映しています。 (バッテリーごとに1本のワイヤーが必要です).
最後になりましたが、重要なことです, LiFePO4 BMS に必要な機能がすべて備わっていることを確認してください, セルバランシングを含む, 耐衝撃ハウジング, アプリ経由で制御およびプログラムできる Bluetooth モジュール, 等.
結論
BMS はバッテリー セルを監視し、バッテリー パック内でバッテリー セルが適切に連携していることを確認するため、バッテリー システムの重要な部分です。.
バッテリーが効果的かつ安全に動作していることを確認するには, 他の充放電特性も測定します, 電圧を含む, 現在, と温度.
BMS は問題に対処するための措置を講じます, これには、バッテリーシステムの完全なシャットダウンが必要となる場合があります。, バッテリーが故障し始めた場合.
それで, 適切な BMS の選択は、バッテリー パックのライフサイクルと全体的なパフォーマンスに大きく影響します。.
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