社内通信

社内通信の定義と目的

同じシステムの部品間で交換される情報は、バッテリー管理システム (BMS) 内の内部通信と呼ばれます。これにより、バッテリーの状態を維持し、安全性を保証し、パフォーマンスを最大化するために必要ないくつかのタスクの管理が容易になります。このような通信は、多くの場合、メモリユニット、コントローラ、センサなど、BMSの内部部品やシステムに隔離されて限定されます。

BMSで使用される内部通信プロトコルの種類

無線通信 (例 : Bluetooth): 狭いスペースでも無線通信が有利な場合があります。たとえば、Bluetooth は、ケーブル接続には不便な場所にあるモジュールに対応できます。このようなプロトコルを使用すると、配線の複雑さが軽減され、コストの削減と柔軟性の向上が実現される可能性があります。

有線通信: 内部BMS通信では、信頼性が高いためケーブル接続が頻繁に選ばれます。異なるプロトコルは異なるニーズに対応します。

I2C (Inter-Integrated Circuit): 車載の近距離通信に適した、シンプルなバスプロトコルです。2つの双方向オープンドレインラインを採用しているため、多数のスレーブデバイスを1つ以上のマスターデバイスに効率的に接続します。

SPI (Serial Peripheral Interface): SPIはI2Cとは対照的に全二重モードで実行され、「マスター」と「スレーブ」間で同時にデータを転送できます。I2Cよりも高速なので、速度が重要な場合に適しています。

RS-485: このプロトコルは、差別化されたシグナリングとバランス伝送に対応します。RS-485は、単一システムの制約内でも、その堅牢性により、ノイズ耐性と長距離通信が必要なシステムによく使用されます。

BMSの内部通信プロトコルを選択するときは、システムのレイアウト、予想されるデータレート、部品間の距離、ノイズの影響、電力制限などの要素を考慮する必要があります。テクノロジーが進歩するにつれて、利用可能なプロトコルの種類と能力も向上し、設計者にはBMSシステムの特定の要件と制限に合わせてカスタマイズされた幅広い選択肢が提供されます。

外部通信

外部通信の定義と目的

バッテリー管理システム (BMS) と他の外部システムまたはネットワーク間のデータと信号の交換は、外部通信と呼ばれます。主な目的は、ユーザーインタフェース、集中制御システム、または自動車コントローラや家庭用エネルギー管理システムなどの他の統合システムが、BMSから重要なバッテリー情報、アラーム、パフォーマンス指標を取得できるようにすることです。このタイプの接続により、リアルタイムのモニタリング、リモート診断、大規模システムとの最適な統合が可能になり、安全なシステム操作と効率的なエネルギー使用が保証されます。

外部通信のための通信インタフェースとプロトコル

無線通信:

BMSは、無線技術の発達により、特にリアルタイムのリモートモニタリングと制御が求められる状況において、比類のない柔軟性と適応性を備えています。

Bluetooth: 短距離通信に適したBluetoothは、BMSデータへの迅速なアクセスのために、携帯診断機器やその他の個人用電子機器で頻繁に利用されています。

WiFi: WiFiは、住宅や企業のインフラストラクチャに組み込まれたデバイスに中距離通信の選択肢を提供し、ローカルネットワーク全体でリアルタイムデータにアクセスできるようにします。

Cellular IoT: BMSは、セルラーベースのモノのインターネット (IoT) システムのおかげで長距離通信が可能になり、グリッドエネルギー貯蔵などの大規模な展開の集中監視と管理を提供します。

有線通信:

無線技術が普及しているにもかかわらず、信頼性、セキュリティ、およびデータ速度の高さから、有線通信は依然として社会において重要な役割を果たしています。

CAN (Controller Area Network): CANは、車両の操作に不可欠な低遅延のリアルタイム通信を保証するため、自動車のBMSで特に一般的です。

RS-485: RS-485は産業環境における規格であり、騒音環境や長距離でも信頼性が高いことで知られています。

イーサネット: イーサネットは、その高速通信機能と最新のネットワークシステムとの相互運用性により、より複雑なBMS設計で人気が高まっています。

USB: 通常、ローカライズされたデータの取得やシステムのアップグレードに使用されるUSBは、直接システムと対話するための簡単で汎用的なインタフェースを提供します。

BMSに最適な外部接続オプションを選択する際には、システム統合、範囲のニーズ、データレートの要件、セキュリティ上の懸念などをすべて考慮する必要があります。BMSをより大規模なエコシステムに接続するため、外部通信がスムーズで信頼性が高く、安全であることを確認することが極めて重要です。