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バッテリー電圧差の解析とバランス技術

導入:

電気自動車の航続距離がなぜ短くなっているのか、疑問に思ったことはありませんか?その答えは、バッテリーパックの「電圧差」に隠されているかもしれません。電圧差とは何でしょうか?一般的な48Vリチウムイオンバッテリーパックを例に挙げると、15個の直列接続されたバッテリーで構成されています。充電プロセス中、各直列バッテリーの充電速度は均一ではありません。「せっかちな人」は早く満充電になる一方、充電が遅くてのんびりしている人もいます。この速度差によって生じる電圧差こそが、バッテリーパックが「満充電または放電不足」になる主な原因であり、電気自動車の航続距離の大幅な短縮に直接つながります。

対抗手段:2つのバランスの取れた技術による「攻撃と防御のゲーム」

電圧差がバッテリー寿命に及ぼす脅威に直面して、バッテリーバランス技術が登場しました。現在、主にパッシブバランス調整派とアクティブバランス調整派の2つの陣営に分かれており、それぞれ独自の「戦闘モード」を持っています。

(1) 受動的均衡:後退を進歩とする「エネルギー消費戦争」

パッシブ平衡は「エネルギー消費の達人」のようなものであり、前進と後退の戦略を併せ持っています。バッテリーストリング間に電圧差がある場合、高電圧バッテリーストリングの余剰エネルギーを放熱などの方法で消費します。これは、スピードを出し過ぎているランナーに障害物を設置し、速度を落とし、低電圧バッテリーがゆっくりと「追いつく」のを待つようなものです。この方法はバッテリーストリング間の電圧差をある程度縮めることができますが、本質的にはエネルギーの無駄であり、余分な電気エネルギーを熱に変換して放散します。また、待機プロセスによって充電時間も長くなります。

(2) アクティブバランス:効率的かつ正確な「エネルギー輸送技術」

アクティブバランスは、いわば「エネルギートランスポーター」のようなものであり、積極的な戦略を採用しています。高エネルギーバッテリーの電気エネルギーを低エネルギーバッテリーに直接伝送することで、「長所をつなぎ、短所を補う」という目標を達成します。この方法は、エネルギーの無駄を省き、バッテリーパックの電圧バランスをより効率的に調整し、バッテリーパック全体の性能を向上させます。しかし、複雑なエネルギー伝送回路を必要とするため、アクティブバランス技術のコストは比較的高く、技術的な難易度も高く、装置の安定性と信頼性に対する要件もより厳しくなります。

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事前に予防:能力試験機の「正確な護衛」

パッシブバランス調整技術とアクティブバランス調整技術はどちらも電圧差の問題をある程度緩和し、電気自動車の航続距離性能を向上させることができますが、これらは常に「事後対策」とみなされています。バッテリーの状態を根本から把握し、電圧差を効果的に防止するには、正確なモニタリングが鍵となります。このプロセスにおいて、容量テスターは欠かせない「バッテリーの健康状態の専門家」となりました。

そのバッテリー容量テスターバッテリーパックの各ストリングの電圧、容量、内部抵抗といった重要なデータをリアルタイムかつ正確に検出します。これらのデータを分析することで、バッテリーパックに「警告レーダー」を設置するかのように、潜在的な電圧差を事前に敏感に検知できます。これにより、ユーザーは充電戦略の調整・最適化や、バランス調整技術の導入効果の評価など、バッテリーの問題が悪化する前にタイムリーに介入することができます。容量テスターは科学的かつ正確な根拠を提供し、バッテリーの不具合を未然に防ぎ、電気自動車の航続距離を理想的なレベルに維持することができます。

見積依頼:

ジャクリーン:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538

ナンシー:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713


投稿日時: 2025年6月30日