導入：
電源関連チップは、常に注目を集める製品カテゴリーです。バッテリー保護チップは、単セルおよび多セルバッテリーのさまざまな故障状態を検出するために使用される電源関連チップの一種です。今日のバッテリーシステムにおいて、リチウムイオンバッテリーの特性は携帯型電子機器に非常に適していますが、リチウム電池性能と安全性を重視し、定格範囲内で動作する必要があります。そのため、リチウムイオン電池パックの保護は不可欠かつ重要です。様々な電池保護機能を適用することで、放電過電流（OCD）や過熱（OT）などの故障状態の発生を回避し、電池パックの安全性を高めることができます。
バッテリー管理システムにバランス技術を導入
まず、バッテリーパックの最も一般的な問題である一貫性についてお話ししましょう。単セルがリチウムバッテリーパックを形成すると、熱暴走や様々な故障状態が発生する可能性があります。これは、リチウムバッテリーパックの一貫性のなさによって引き起こされる問題です。リチウムバッテリーパックを構成する単セルは、容量、充放電パラメータが不均一であり、「バレル効果」により、特性の悪い単セルがリチウムバッテリーパック全体の性能に影響を与えます。
リチウム電池のバランス調整技術は、リチウム電池パックの安定性問題を解決する最良の方法と認識されています。バランス調整とは、バランス調整電流を調整することで、異なる容量の電池のリアルタイム電圧を調整することです。バランス調整能力が高ければ高いほど、電圧差の拡大を抑制し、熱暴走を防ぐ能力が高まり、さまざまな環境への適応性が向上します。リチウム電池パック。
これは、最も単純なハードウェアベースのプロテクターとは異なります。リチウム電池プロテクターは、基本的な過電圧プロテクターから、低電圧、温度異常、電流異常に対応できる高度なプロテクターまで、多岐にわたります。一般的に、リチウム電池モニターと残量計レベルのバッテリー管理ICは、リチウム電池のバランス調整機能を提供できます。リチウム電池モニターは、リチウム電池のバランス調整機能に加え、高度な設定が可能なIC保護機能も備えています。残量計は、リチウム電池モニターの機能を含め、より高度な統合度を備えており、その上に高度な監視アルゴリズムを統合しています。
しかし、現在では一部のリチウム電池保護ICにはFETを内蔵し、充電中に高電圧の満充電電池を自動的に放電し、低電圧電池を直列に充電することで、リチウム電池のバランスをとる機能も組み込まれています。リチウム電池パックバッテリー保護 IC は、電圧、電流、温度の保護機能をすべて実装するだけでなく、複数のバッテリーの保護ニーズを満たすためにバランス調整機能も導入し始めています。
一次保護から二次保護へ
一次保護から二次保護へ
最も基本的な保護は過電圧保護です。すべてのリチウム電池保護ICは、異なる保護レベルに応じて過電圧保護を提供します。この基準に基づいて、過電圧保護と放電過電流保護を提供するものもあれば、過電圧保護と放電過電流保護と過熱保護を提供するものもあります。一部の高セルリチウム電池パックでは、この保護だけではリチウム電池パックのニーズを満たすのに十分ではありません。このような場合、リチウム電池の自律バランス機能を備えたリチウム電池保護ICが必要になります。
この保護ICは一次保護に属し、充電FETと放電FETを制御して、さまざまな障害保護に対応します。このバランス調整により、熱暴走の問題を解決できます。リチウム電池パック非常に良好です。リチウム電池1個に過度の熱が蓄積すると、リチウム電池パックのバランススイッチと抵抗器が損傷する可能性があります。リチウム電池のバランス調整により、リチウム電池パック内の良品リチウム電池を他の不良電池と同じ相対容量にバランス調整できるため、熱暴走のリスクが軽減されます。
現在、リチウム電池のバランス調整には、アクティブバランス調整とパッシブバランス調整の2つの方法があります。アクティブバランス調整は、高電圧／高SOCの電池から低SOCの電池へエネルギーまたは電荷を移動させる方法です。パッシブバランス調整は、抵抗器を用いて高電圧または高充電量の電池のエネルギーを消費することで、異なる電池間のバランス調整差を縮小することを目的としています。パッシブバランス調整はエネルギー損失が大きく、熱リスクも高くなります。これに対し、アクティブバランス調整はより効果的ですが、制御アルゴリズムが非常に複雑です。
一次保護から二次保護まで、リチウム電池システムは二次保護を実現するために、リチウム電池モニターまたは残量計を搭載する必要があります。一次保護はMCU制御なしでインテリジェントな電池バランス調整アルゴリズムを実行できますが、二次保護はシステムレベルの意思決定のためにリチウム電池の電圧と電流をMCUに送信する必要があります。リチウム電池モニターまたは残量計は基本的に電池バランス調整機能を備えています。
結論
バッテリーバランス機能を提供するバッテリーモニターや残量計以外にも、一次保護を提供する保護ICは過電圧などの基本的な保護に限定されなくなりました。マルチセルバッテリーの用途が拡大するにつれて、リチウム電池大容量バッテリーパックでは保護 IC に対する要件がますます高くなり、バランス機能の導入が非常に重要です。
バランシングは一種のメンテナンスに近いものです。充放電のたびに、バッテリー間の差異を補うために微量のバランシング補正が行われます。しかし、バッテリーセルまたはバッテリーパック自体に品質欠陥がある場合、保護とバランシングではバッテリーパックの品質を向上させることはできず、万能ではありません。
ご質問や詳細を知りたい場合は、お気軽にお問い合わせください。お問い合わせください.
見積依頼:
ジャクリーン：jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
スクレ：sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
ナンシー：nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
投稿日時: 2024年10月21日