複数のリチウム電池を直列に接続して電池パックを形成することができ、さまざまな負荷に電力を供給するだけでなく、対応する充電器で正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 BMS が追加されているのでしょうか?答えは、安全性と寿命です。
バッテリ管理システム BMS (Battery Management System) は、充電式バッテリ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、いずれかの電池が限界を超え始めた場合に即座に対処することです。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電圧をドロップします。これにより、バッテリーが危険なほど高電圧または低電圧に達しないことが保証されます。これは、ニュースでよく目にするリチウム バッテリー火災の原因です。バッテリーの温度を監視し、過熱し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、純粋に優れた充電器やユーザーの正しい操作に頼るのではなく、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) にバッテリー管理システムが必要ないのはなぜですか?鉛蓄電池のコンポーネントは可燃性が低く、充電または放電に問題がある場合に発火する可能性が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できています。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が流れるだけで、それ自体で適切な電圧が維持されます。バッテリーは追いつきます。このようにして、鉛蓄電池は充電時に「セルフバランス」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す。その動作原理は、充電および放電プロセス中に、リチウム電子が正極と負極の両側に何度も移動することを決定します。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、硬い結晶性物質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、電圧が急激に上昇し、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、この時点でバッテリーパックの全体的な電圧が最大値に達していない場合、充電器は充電を止めません。したがって、危険な電圧に達する最初のセルは、安全上のリスクをもたらします。したがって、バッテリ パックの全体的な電圧を制御および監視するだけでは、リチウム ベースの化学物質には不十分であり、バッテリ パックを構成する個々のセルの電圧を BMS でチェックする必要があります。
狭義には、バッテリ管理システム BMS は大型バッテリ パックの保護に使用されます。典型的な用途は、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たリン酸鉄リチウム動力電池です。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 の専門的な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、PCM (保護回路モジュール) と呼ばれることもある保護回路基板 (PCB) は、単純なバッテリ管理システム BMS です。通常、小型バッテリ 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 のバッテリー、衣服の暖房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、3.7V または 7.4V 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、リチウム電池パックの安全性と長寿命を確保するには、信頼できる品質の電池管理システム BMS が本当に必要です。
投稿時間: 2022 年 3 月 31 日