BMS の 機能 は 何 です か
バッテリー管理システム (BMS) とは,バッテリーを安全な運用領域の外で動作させないように保護することによって,充電可能なバッテリー (セルまたはバッテリーパック) を管理する電子システムである.,その状態を監視し,二次データを計算し,そのデータを報告し,その環境を制御し,それを認証し/またはバランスします.
外部通信データバスを持つバッテリー管理システムと組み合わされたバッテリーパックはスマートバッテリーパックである.スマートバッテリーパックはスマートバッテリー充電器で充電されなければならない.
保護
BMS は,電池が電池の外で動作するのを防止することによって,電池を保護することができる.安全な操作エリア例えば:
過剰充電
過剰な放出
充電中に過電
放出中の過剰電流
充電中に超電圧が発生し,特に鉛酸,リチウムイオンそしてLiFePO4細胞
放電中の低電圧,特にリチオン電池とLIFEPO4電池にとって重要です
超高温
低温で充電する
過剰圧 (NiMHバッテリー)
固定障害や漏れ電流の検出 (高圧電池が車両車体などの使用可能な導電器から電気的に切り離されていることをシステムの監視)
BMSは,次の方法でバッテリーの安全な操作領域の外での操作を防止することができる.
国内を含むスイッチ(例えばリレーあるいはモスフェット) は,バッテリーが安全運転エリアの外で動作した場合に開きます.
バッテリーが接続されている装置に,バッテリーの使用を減らしたり,停止させたりすることを要求する.
暖房,扇風機,エアコン,液体冷却などの環境を積極的に制御する
バランス
バッテリーの容量を最大化するために 局所的な充電不足や充電過剰を防ぐためにBMS は,電池を構成するすべての電池が同じ電圧または充電状態を維持することを積極的に確保することができる.BMSは細胞をバランスさせます
浪費エネルギー充電された電池から負荷(例えば,受動的な調節機)
最も充電された電池から最も充電されていない電池へ エネルギーを混ぜる (バランサー)
充電電流を十分に低いレベルに削減し,充電が少ない電池が充電を続けても,充電が完全に済んだ電池を損傷しない (リチウム化学電池には適用されない)
電池と負荷回路の接続
BMSには,電池を異なる負荷に安全に接続し,電圧コンデンサターに過剰な突入電流を排除する予充電システムも搭載できる.
負荷への接続は,通常,接触器と呼ばれる電磁リレーによって制御されます.前充電回路は,電圧コンデンサが充電されるまで負荷と連続で接続された電源抵抗がどちらかかもしれません.代替として,スイッチモード電源connected in parallel to loads can be used to charge the voltage of the load circuit up to a level close enough to battery voltage in order to allow closing the contactors between battery and load circuitBMSには,電流の発生を防ぐために,リレーが既に前充電の前に閉ざされているかどうかを確認できる回路がある場合がある.
コミュニケーション
BMS の中央制御器は,セルレベルで動作するハードウェアと内部,またはラップトップやコンピュータなどの高レベルのハードウェアと外部で通信します.HMI.
高レベルの外部コミュニケーションはシンプルで,いくつかの方法を使用します
異なる種類連続通信.
CAN バス自動車環境でよく使われる通信機器です
異なる種類無線通信.
低電圧集中BMSは,ほとんど内部通信がありません.
分散またはモジュール式BMSは,低レベルの内部セルコントローラ (モジュール式アーキテクチャ) またはコントローラ・コントローラ (分散型アーキテクチャ) 通信を使用する必要があります.このようなコミュニケーションは困難です電気回路は,電池間の電圧シフトが問題である.最初の電池のグラウンド信号は,他の電池のグラウンド信号よりも数百ボルト高い可能性があります.ソフトウェアプロトコルを除いて電気回線システムには 2つのハードウェア通信方法が知られている.光学隔離器そして無線通信. 内部通信のもう一つの制限は,最大数のセルである. モジュラーアーキテクチャでは,ほとんどのハードウェアは最大255ノードに制限されている.高電圧システムでは,すべての電池の検索時間が別の制限ですモジュラルのシステムのコストは,セル価格に比べられる可能性があるため,重要です.ハードウェアとソフトウェアの制限の組み合わせにより,内部通信のいくつかのオプションが生まれます:
孤立したシリアル通信
無線連続通信
電気電流による熱による既存のUSBケーブルの電源制限を回避するために,携帯電話の充電器高圧の交渉のために開発されています. 最も広く使用されているものは,クアルコム・クイックチャージそしてメディアテックのポンプエクスプレス" と言ったVOOC" by Oppo (also branded as "Dash Charge" with "OnePlus") increases the current instead of voltage with the aim to reduce heat produced in the device from internally converting an elevated voltage down to the battery's terminal charging voltageしかし,既存のUSBケーブルと互換性がないため,より厚い銅線を搭載した特殊な高電流USBケーブルに頼っています.USB電源提供標準は,最大240ワットまでの装置の間で普遍的な交渉プロトコルを目指しています.
計算
さらに,BMSは以下の項目をベースに値を計算することができる.[引用が必要]
電圧: セルの最小電圧と最大電圧
負債状態(SoC) または放出の深さ(DoD),バッテリーの充電レベルを示す
健康状態(SoH) バッテリーの残余容量 (原容量の%) の測定法
電力の状態(SoP) 現在の電力消費量,温度,その他の条件を考慮して,定義された時間間隔で利用可能な電力の量
安全状態 (SOS)
最大充電電流として充電電流制限(CCL)
最大放出電流として放電電電流制限(DCL)
最後の充電または充電サイクル以来供給されたエネルギー [kWh]
セル内のインパデンス (開き回路電圧の決定)
充電 [Ah] 送付または保存 (時にはこの機能はクーロンカウンター)
最初の使用以来の供給エネルギー総量
最初の使用以来の総稼働時間
サイクル総数
温度監視
空気または液体冷却電池の冷却液体流量
モニター
BMSは,次のような様々な項目によって表示されるバッテリーの状態を監視することができる.
電圧: 総電圧,個々の電池の電圧,または周期的なタップの電圧
温度: 平均温度,冷却液の吸入温度,冷却液の出力温度,または個々の電池の温度
冷却液流量:液体冷却電池の場合
流動:電流が電池に入ったり出たりする
個々の細胞の健康
バランス状態細胞
