導入：
パワー関連のチップは、常に多くの注目を集めている製品のカテゴリです。バッテリー保護チップは、シングルセルおよびマルチセルバッテリーのさまざまな断層条件を検出するために使用される電力関連チップの一種です。今日のバッテリーシステムでは、リチウムイオン電池の特性は携帯電子システムに非常に適していますが、リチウム電池パフォーマンスと安全性に焦点を当てて、定格制限内で作業する必要があります。したがって、リチウムイオンバッテリーパックの保護が必要かつ重要です。さまざまなバッテリー保護機能の適用は、放電過電流OCDやOTの過熱などの断層状態の発生を回避し、バッテリーパックの安全性を高めるためです。
バッテリー管理システムは、バランスのとれた技術を導入します
まず、バッテリーパックの最も一般的な問題、一貫性について話しましょう。単一のセルがリチウムバッテリーパックを形成した後、熱暴走とさまざまな断層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矛盾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一のセルは、容量、充電、および放電パラメーターが一貫していないため、「バレル効果」により、単一のセルがリチウムバッテリーパック全体の全体的な性能に影響を与えます。
リチウムバッテリーバランス技術は、リチウムバッテリーパックの一貫性を解決するための最良の方法として認識されています。バランスは、バランスの電流を調整することにより、異なる容量のバッテリーのリアルタイム電圧を調整することです。バランスをとる能力が強いほど、電圧の違いの膨張を抑制し、熱暴走を防ぐ能力が強くなり、リチウムバッテリーパック。
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。リチウムバッテリープロテクターは、基本的な過電圧プロテクターまたは低電圧、温度障害、または電流障害に応答できる高度なプロテクターである可能性があります。一般的に言えば、リチウムバッテリーモニターと燃料ゲージのレベルにあるバッテリー管理ICは、リチウムバッテリーのバランス機能を提供できます。リチウムバッテリーモニターは、リチウムバッテリーのバランス機能を提供し、高い構成性を備えたIC保護機能も含まれています。燃料計は、リチウムバッテリーモニターの機能を含む、より高い統合を備えており、高度な監視アルゴリズムに基づいて統合されています。
ただし、一部のリチウムバッテリー保護ICSは、統合されたFETを介してリチウムバッテリーバランス機能を組み込んでいます。これにより、充電中に高電圧完全充電バッテリーを自動的に放電し、充電された直列に低電圧バッテリーを保持できます。リチウムバッテリーパック。電圧、電流、温度保護機能の完全なセットを実装することに加えて、バッテリー保護ICは、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機能を導入し始めています。
一次保護から二次保護まで
一次保護から二次保護まで
最も基本的な保護は、過電圧保護です。すべてのリチウムバッテリー保護ICSは、さまざまな保護レベルに応じて過電圧保護を提供します。これに基づいて、一部は過電圧と放電過電流保護を提供し、一部は過電圧と放電過電流と過熱保護を提供します。一部のハイセルリチウムバッテリーパックの場合、この保護は、リチウムバッテリーパックのニーズを満たすのにもはや十分ではありません。現時点では、リチウムバッテリーの自律バランス機能を備えたリチウムバッテリー保護ICが必要です。
この保護ICは、さまざまなタイプの障害保護に対応するために、充電および放電FETを制御する一次保護に属します。このバランスは、の熱暴走の問題を解決する可能性がありますリチウムバッテリーパック非常によく。単一のリチウムバッテリーでの過度の熱蓄積は、リチウムバッテリーパックのバランススイッチと抵抗器に損傷を与えます。リチウムバッテリーのバランスにより、リチウムバッテリーパックの各欠損リチウムバッテリーを他の欠陥バッテリーと同じ相対容量にバランスさせ、熱暴走のリスクを減らします。
現在、リチウムバッテリーのバランスをとるには、アクティブバランスとパッシブバランスの2つの方法があります。アクティブバランスは、高電圧/高SOCバッテリーから低SOCバッテリーへのエネルギーまたは充電を転送することです。受動的なバランスは、抵抗器を使用して高電圧または高電荷のバッテリーのエネルギーを消費して、異なるバッテリー間のギャップを減らす目的を達成することです。受動的なバランスは、エネルギーの損失と熱リスクが高くなります。それに比べて、アクティブバランスはより効果的ですが、コントロールアルゴリズムは非常に困難です。
一次保護から二次保護まで、リチウムバッテリーシステムにリチウムバッテリーモニターまたは燃料ゲージを装備して、二次保護を実現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バッテリーバランスアルゴリズムを実装できますが、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バッテリー電圧と電流をMCUに送信する必要があります。リチウムバッテリーモニターまたは燃料ゲージには、基本的にバッテリーバランス機能があります。
結論
バッテリーのバランスを提供するバッテリーモニターまたは燃料ゲージは別として、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す。マルチセルの適用が増えていますリチウム電池、大容量のバッテリーパックには、保護ICの要件が高くなり、バランス機能の導入が非常に必要です。
バランスは一種のメンテナンスのようなものです。各充電と排出には、バッテリー間の違いのバランスをとるために、少量のバランスのとれた補償があります。ただし、バッテリーセルまたはバッテリーパック自体に質の高い欠陥がある場合、保護とバランスはバッテリーパックの品質を向上させることができず、ユニバーサルキーではありません。
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