複数のリチウム電池を直列に接続してバッテリーパックを形成すると、さまざまな負荷に電力を供給できるだけでなく、対応する充電器を使用して通常に充電することもできます。リチウム電池は充電と放電に電池管理システム (BMS) を必要としません。では、なぜ市場に出回っているすべてのリチウム電池には BMS が添加されているのでしょうか?答えは安全性と長寿命です。
バッテリ管理システム BMS (Battery Management System) は、二次電池の充電と放電を監視および制御するために使用されます。リチウム電池管理システム BMS の最も重要な機能は、電池が安全な動作範囲内にあることを確認し、単一の電池が制限を超え始めた場合に直ちに措置を講じることです。BMS が電圧が低すぎることを検出すると負荷を切断し、電圧が高すぎる場合は充電器を切断します。また、パック内の各セルの電圧が同じであることを確認し、他のセルよりも高いセルをドロップします。これにより、ニュースでよく見かけるリチウム電池の火災の原因となる危険な高電圧または低電圧にバッテリーが達することがなくなります。バッテリーの温度を監視し、熱くなりすぎて発火する前にバッテリーパックを取り外すこともできます。したがって、バッテリー管理システム BMS は、単に優れた充電器やユーザーの正しい操作に依存するのではなく、バッテリーを保護し続けることを目的としています。
鉛酸バッテリー (AGM、ゲルバッテリー、ディープサイクルなど) にはバッテリー管理システムが必要ないのはなぜですか?鉛酸バッテリーのコンポーネントは可燃性が低いため、充電または放電に問題が発生した場合でも発火する可能性ははるかに低くなります。しかし、主な理由は、バッテリーが完全に充電されたときの動作に関係しています。鉛蓄電池も直列に接続されたセルで構成されています。1 つのセルが他のセルよりもわずかに多く充電されている場合、他のセルが完全に充電されるまで電流のみを流し、その一方で適切な電圧を維持します。バッテリは追いつきます。このようにして、鉛蓄電池は充電中に「自己バランス」をとります。
リチウム電池は違います。リチウム二次電池の正極は主にリチウムイオン材料で構成されています。その動作原理により、充電と放電のプロセス中に、リチウムの電子が正極と負極の両側に繰り返し流れることが決まります。単セルの電圧が 4.25v を超えると (高電圧リチウム電池を除く)、アノードの微細孔構造が崩壊し、硬い結晶材料が成長して短絡が発生し、温度が急激に上昇する可能性があります。 、最終的には火災につながります。リチウム電池が完全に充電されると、電圧が突然上昇し、すぐに危険なレベルに達する可能性があります。バッテリー パック内のセルの電圧が他のセルよりも高い場合、このセルは充電プロセス中に最初に危険な電圧に達し、この時点ではバッテリー パックの全体の電圧が最大値に達していないため、充電器は充電が止まらない。したがって、最初のセルが危険な電圧に達すると、安全上のリスクが生じます。したがって、リチウムベースの化学反応では、バッテリー パックの全体的な電圧を制御および監視するだけでは十分ではなく、バッテリー パックを構成する個々のセルの電圧を BMS によってチェックする必要があります。
狭義には、バッテリー管理システム BMS は大型バッテリー パックの保護に使用されます。一般的な用途はリン酸鉄リチウム電源電池で、過充電、過放電、過電流、短絡、セルバランスなどの保護機能を備えています。通信ポート、データ入出力オプション、その他の表示機能が必要です。たとえば、Xinya のプロ向けにカスタマイズされた BMS の通信インターフェイスは次のとおりです。
広い意味では、保護回路基板 (PCB) は、PCM (保護回路モジュール) とも呼ばれ、単純なバッテリー管理システム BMS です。通常、小型バッテリーパックに使用されます。通常、携帯電話のバッテリー、カメラのバッテリー、GPS バッテリー、暖房用衣類のバッテリーなどのデジタル バッテリーに使用されます。ほとんどの場合、3.7 V または 7.4 V のバッテリー パックに使用され、過充電、過放電、過電流、短絡。バッテリーによっては、PTC と NTC が必要な場合もあります。
したがって、リチウムバッテリーパックの安全性と長寿命を確保するには、信頼できる品質を備えたバッテリー管理システムBMSが本当に必要です。
投稿時刻: 2022 年 3 月 31 日