電気自動車におけるBMS(バッテリー管理システム)の役割

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概要

防ぐ 私たちの環境を有害な排出物や電気から守る 車両 持ってる 来ます as   最良 代替 持続可能な環境のために。 電気自動車は 自動車に搭載された大型の充電式バッテリーパックを使用し、電気モーターによって駆動されます。 E電気自動車 有害な排気ガスを発生させず、騒音公害や温室効果ガスを削減します。 アール 良い ガソリン車やディーゼル車の代替品。  

電気自動車の性能を左右するのは、 さまざまな要因 セルなどの電圧、バッテリー 健康など 効率的な結果を達成するために 電池に関連するさまざまなパラメータを監視および制御するためのシステムが必要です。   バッテリー. したがって、パフォーマンスを向上させるには、 バッテリー バッテリー管理システム (BMS) はすべての電気自動車に採用されています。  

電気自動車におけるBMS(バッテリー管理システム)の役割

B菜食状態パラメータ

EV走行時の電池管理では、性能向上や安全性確保のために電池内部のさまざまな状態を監視する必要があります。状態またはパラメータには次のものが含まれます。 

  • 充電状態(SoC) 

さまざまな車両に燃料インジケーターがあるのと同様に、電気自動車にもバッテリー充電状態 (SoC) インジケーターがあります。 BMS は、バッテリーの実際の充電状態を示し、表示するのに役立ちます。セルの SoC は、バッテリーの残量を表すパーセンテージ値です。 

  • 健康状態の定義 (SoH) 

バッテリーセルの寿命は時間の経過とともに劣化し、バッテリーの内部抵抗が増加し、セルの容量が減少します。これにより、セルの性能が大幅に変化し、セルがEV用途に適さなくなる可能性があります。したがって、健全性 (SoH) パラメーターを使用して、セルのパフォーマンスの低下を追跡することが重要です。バッテリーの SoH は、容量の減少や抵抗の増加など、ゆっくりと変化するパラメーターを表します。 

  • 機能の状態 (SoF) 

機能の状態 (SoF) は次のことを表します。 バッテリーの性能が動作中にアプリケーションの要求をどのように満たすか。 SoF は、バッテリーがアプリケーションの要求を満たすことができるかどうかを表すパーセント値または kW 単位の具体的な値にすることができます。簡単に言うと、利用可能な電力と要求された電力の差を表します。 

  • チャージ受付(CA) 

充電受け入れ (CA) は、特定の条件 (SoC、SoH、温度) および特定の充電電圧でバッテリーが受け入れることができる最大充電電流を表します。回生ブレーキにとって非常に重要です。 

主な役割 of a 電池管理システム (BMS)

電気自動車の性能要求の高まりに伴い、バッテリー管理システムはより高度なものになる必要があります。現在、リチウムイオン電池は電気自動車の心臓部です。ただし、リチウムイオンバッテリーには、バッテリーパックの完全な損傷につながる可能性のある過熱や熱の不均衡など、いくつかの問題があります。バッテリー管理システムは、バッテリーの動作を監視および制御し、安全性を確保するために次の役割を実行します。 

  • セルモニタリング: 

充電状態に応じて、バッテリー モジュール内の各セルは異なる温度を経験し、バッテリー パックの性能に影響を与える可能性があります。個々のセルの電流、電圧、温度パラメータを直接測定するために、さまざまなセンサーが使用されます。バッテリーセルは充電中または放電中に常に監視されており、重大な状況が特定されて報告されます。センサーによって測定されたさまざまなパラメーターの読み取り値は、次のようなパラメーターを評価するために使用されます。  

  • 充電状態 (SoC) 
  • 健康状態 (SoH) 
  • エネルギー計算 
  • 電流しきい値 
  • 供給されるエネルギー 
  • エネルギーと電力消費量 
  • 診断法 
  • 電力の最適化:   

セル監視の結果は、バッテリー電力の最適化です。セル監視機能が SOC と SOH を決定すると、電気自動車の BMS は SOC と SOH パラメータを指定された範囲内に維持します。バッテリーの充電中、BMS は個々のセルに許容される電流量を決定します。バッテリーの放電中、BMS は電圧レベルがしきい値を下回らないようにします。 

  • 安全性/保護: 

BMS の主な仕事は、バッテリー パックの安全な動作を保証することです。熱滑走路が検出されないと、重大な事故が発生する可能性があります。前述したように、BMS は電力を最適化するためにさまざまなバッテリー パラメーターを測定します。同じデータは、バッテリーパックの安全性を確保するためにも使用されます。安全動作領域 (SOA) は、バッテリーが損傷することなく動作できる電圧、電流、温度条件として定義されるため、非常に重要です。 BMS は、バッテリー パックの過熱と熱管理を判断し、バッテリー パックの安全性を確保します。 

  • 充放電制御: 

バッテリーセルの寿命は時間の経過とともに劣化します。たとえば、バッテリーセルは熱によって損傷する可能性があり、他のセルと比較して低い電圧で充電が開始されます。バッテリー管理システムは、このような種類の障害を判断し、充電プロセスを最適化します。 BMS は、充放電サイクル数を減らすことでバッテリー寿命を向上させるためのセルバランシング機能も実行します。 

  •  コミュニケーション 

セルの監視、セルパラメータに関する情報の収集など、上記のバッテリー管理システムの役割はすべて、異なる部分間の通信によりスムーズに実行されます。通信のタイプはアプリケーションの要件によって異なります。 EV では、バッテリーと車両の性能、およびさまざまなパラメーターに関する情報が BMS によって室外ユニットまたはドライバーに伝達されるため、重大な状況が発生した場合にタイムリーな措置を講じることができます。 

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