バッテリー管理システムの重要性: リチウム イオン バッテリーの電子頭脳

世界中で EV の台数が増加しており、主にリチウムイオン電池で動作する EV の背後で動作する最も重要なコンポーネントは、安全な操作のために各電池セルを継続的に監視する電池管理システムです。

Acumen Research and Consulting によると、2022 年の世界のバッテリー管理システムの市場規模は 78 億米ドルで、2032 年までに 551 億米ドルに達し、CAGR 19.5% で成長する見込みです。

このブログを通じて、バッテリー管理システムの主要な機能、安全で機能的な BMS を設計する際の重要なポイント、新たなトレンド、および VVDN が BMS 分野で OEM、自動車およびバッテリー メーカーをどのように支援できるかについて、深く理解してみましょう。

バッテリ管理システム (BMS) は、バッテリ パック内の個々のセルを監視し、バッテリのパフォーマンスを制御します。 BMS は、電気自動車、再生可能エネルギー貯蔵、家庭用電化製品などのさまざまなアプリケーションで、バッテリ駆動システムの安全性、信頼性、寿命を確保するために重要です。

バッテリー管理システム（BMS）の機能

BMS は、次のようないくつかの機能を実行できます。

• 充電状態 (SOC) 推定: バッテリーに残っている充電量を決定します。
• セルバランス: バッテリー内の個々のセルの充電レベルを均等にして、過充電または充電不足を防ぎます。
• 過電圧/低電圧保護: バッテリーが安全な電圧範囲外で動作するのを防ぎます。
• 過電流/短絡保護: バッテリーやその他のコンポーネントに損傷を与える可能性のある過度の電流の流れを防ぎます。
• 温度監視: バッテリーの温度を監視して、バッテリーの損傷や安全上の問題を引き起こす可能性のある過熱を防ぎます。
• 故障診断: バッテリーの故障や問題を検出し、ユーザーに警告します。
• 次に、BMS は収集されたデータを使用してバッテリー セルの充電、放電、バランスを分析し、最適なパフォーマンスを確保し、安全上の問題やバッテリー寿命の短縮につながる過充電や過放電を防ぎます。

バッテリー管理システムの新たなトレンド:

通常、現在市場に出回っているバッテリー管理システムは、密閉されたバッテリー パック内に配線されています。これらのバッテリー モニターは、バッテリー モジュール間のツイストペア ケーブルを使用して、デイジー チェーン ケーブルで接続されます。自動車用バッテリーには多数のバッテリー パックが搭載されているため、配線や再配線のコストが非常に高くなり、複雑になります。技術の進歩により、企業は現在、ワイヤレスバッテリー管理システムなどの新しいトレンドに向かっています。これらのシステムは、従来の有線バッテリー管理システムよりも高度な機能を備えています。ワイヤレス BMS は、複雑なセンサー ワイヤー ハーネスを排除し、コスト、重量、複雑さを軽減し、各バッテリー モニター デバイスとホスト MCU 間の通信を改善するのに役立ちます。

安全なバッテリー管理システムの設計 :

以下に限定されない安全な BMS を設計する際の最も重要な手順を理解しましょう。

• システム アーキテクチャ設計: これには、適切なコンポーネントの選択と、アプリケーションのパフォーマンス要件を満たすシステム アーキテクチャの設計が含まれます。
• センサーの選択と配置: これには、適切なセンサーを選択し、最適な配置を決定して、バッテリー パラメーターを正確に測定することが含まれます。
• アルゴリズム開発: これには、センサー データを処理し、バッテリー セルの充電と放電を制御するアルゴリズムの開発が含まれます。
• ハードウェアとソフトウェアの統合: これには、BMS のハードウェアとソフトウェアのコンポーネントを統合し、システムをテストして、そのパフォーマンスがアプリケーションの要件を満たしていることを確認することが含まれます。
• テストと検証: これには、さまざまな動作条件下での BMS のテストと、設計仕様および安全基準に対するその性能の検証が含まれます。

バッテリー管理ソリューションにおける VVDN の専門知識

バッテリー管理システム (BMS) の設計と開発には、電気工学、ソフトウェア & ファームウェア工学、制御システム、およびバッテリー化学の専門知識を含む学際的なアプローチが必要です。 BMS 設計の複雑さは用途によって異なります。VVDN のパワー エレクトロニクス チームは、バッテリー技術、安全基準、および規制の最新の開発状況を常に把握しています。 VVDN は、その膨大な知識と経験を活用して、次世代電気自動車、再生可能エネルギー貯蔵、ポータブル エレクトロニクスの要件を満たす BMS の設計と製造において、OEM、自動車のティア 1 サプライヤー、およびバッテリー メーカーを支援します。

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