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バッテリーの充電状態 (SOC) と健全性 (SOH) は、新品の時と比較してバッテリーの利用できる容量と、バッテリー性能がどの程度になっているかを判断するために推定の必要がある重要な要素です。これは、バッテリーが突然停止したり故障したりすると、事故につながる可能性がある電動スクータのようなアプリケーションでは特に重要です。 本稿では、バッテリーのSOCとSOHについて紹介し、SOCとSOHに影響を与える可能性がある3つの要素、つまり内部抵抗、温度、充放電動作について説明します。連携して完全なBMSソリューションを提供し、高精度のSOCおよびSOH推定値を提供して予期せぬ障害を防ぐことができるMPSの電池残量計とバッテリープロテクタとモニタについても検討します。 バッテリーのSOCは、フル充電容量に対してどのくらいの容量が利用可能かを測定します。SOCはパーセンテージであり、ユーザ...

バッテリー管理システム (BMS) は、バッテリーの動作をモニタおよび制御する一連の電子デバイスで構成されています。代表的なBMSの主な要素は、バッテリーモニタとバッテリープロテクタ、電池残量計、メインのマイクロコントローラ (MCU) です (図1参照)。 BMSにとって最も重要なパラメータの1つは、充電状態 (SOC) 推定の精度です。SOCの推定に誤差があると、バッテリーの寿命や実行時間が短くなったり、システムの予期せぬ電力損失などの潜在的に危険な状況が発生したりする可能性があります。 SOCの精度に影響を与える主な要因は2つあります。バッテリーモニタの測定精度と残量計の推定精度です。本稿では、最終的なSOC推定精度に対する両方の要因の影響を探索し、設計者がSOC精度とコストを最適化する際にリソースをより適切に割り当てられるような設計手法を確立します。 電池...

バッテリー駆動のアプリケーションは、過去10年間で一般的になり、このようなデバイスは、安全な使用を保証するために一定レベルの保護を必要とします。バッテリー管理システム (BMS) は、バッテリーと起こり得る故障状態をモニタし、バッテリーの劣化、容量の低下、さらにはユーザや周囲環境へ損害の可能性を防ぐことさえできます。また、BMSは、正確な充電状態 (SOC) と健康状態 (SOH) の推定値を提供して、バッテリーの寿命全体にわたって有益で安全なユーザーエクスペリエンスを保証する責任があります。適切なBMSを設計することは、安全性の観点からだけでなく、顧客満足のためにも重要です。 低電圧または中電圧用の完全なBMSの主な構造は、通常、アナログ・フロント・エンド (AFE)、マイクロコントローラ (MCU)、および電池残量計の3つのICで構成されます (図1参照)。残量ゲージはスタンドアロン...

コンバータは、現代の電子機器の中で最も単純かつ必要なデバイスの1つです。その名前が示すように、コンバータは与えられた値を目標値に変換することを目的としています。この機能は、接続されたデバイスが互いに完全に一致する仕様を持たないかもしれないシステムにとって不可欠であり、スマートフォン、位置情報を迅速に伝達できるスマートトラッカー、 外出先でデバイスを充電できるモバイルバッテリーに実装できます。 本稿では、 デバイスの入力電圧 (VIN) を目標の出力電圧 (VOUT) に変換するDC/DCコンバータに焦点を当てます。ただし、アナログ値とデジタル値を変換するコンバータなど、複雑さが増すコンバータもあります。本稿では、昇圧、降圧、そして昇降圧型の3つの基本的なコンバータの重要な要素について説明するとともに、幅広いアプリケーションに実装できる革新的なMPSコンバータを紹介します。 これら3...