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バッテリーは、外出中にエネルギーを蓄えて伝達できるため、毎日使用するほぼすべての電子製品に組み込まれている普通のアイテムになっています。バッテリーは、携帯用医療機器が必要なときに命を救い、ヘッドフォンと携帯動力工具のようなアプリケーションで日常的に幅広く使用されています。充電式バッテリーは、すぐに電源がない場合にモバイルバッテリーに頼って充電できます。 本稿では、基本的なバッテリーの部品、パラメータ、バッテリーの種類、および充電式バッテリー用に設計されたMPSのバッテリーチャージャICを紹介することで、バッテリーの基本的な原理についていくつか説明します。 バッテリーは、電気を蓄えて伝達できるようにするいくつかの部品で構成されています。バッテリーを充電および放電するには、荷電粒子 (イオンと電子) が特定の方向に特定の部品を通って流れる必要があります。バッテリーはその化学的構造によっ...

過去10年間で不可欠となったバッテリー駆動のアプリケーションでは、安全な使用を確保するために一定レベルの保護が必要です。この安全性はバッテリーマネジメントシステム (BMS) によって提供されます。 BMSは、バッテリーと障害の可能性をモニタし、バッテリーまたはその周囲に起因する危険な状況を防止し、バッテリーの残量またはバッテリーの劣化レベルを正確に推定できるようにします。 低電圧または中電圧バッテリー用のBMSの主な構造は、通常、以下に示す3つのICで構成されます。 バッテリーモニタおよびプロテクタ: アナログフロントエンド (AFE) とも呼ばれるバッテリーモニタおよびプロテクタは、バッテリーの電圧、電流、温度を測定する役割を担い、第一レベルの保護を提供します。 マイクロコントローラユニット (MCU): MCUは、バッ...

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...

バッテリー管理とは、バッテリーのモニタリング、保護、制御という重要なタスクを指し、特に多くのバッテリーが直列または並列に接続されている充電式バッテリーパックの場合を指します、バッテリー管理システム (BMS) は、バッテリーモニタ、マイクロコントローラ (MCU)、電池残量計で構成されます。BMSは、システムとバッテリーを保護し、システムの寿命を延ばすことで、安全で信頼性の高い最適な動作を保証します (図1参照)。 本稿では、バッテリーセルの性能、動作、制限、およびアプリケーションに影響を与えるバッテリーセルの重要な物理的および電気的特性のいくつかについて簡単な概要を説明します。特に、本稿ではバッテリーの化学的構造、電圧、電流、容量、エネルギー密度、電力密度といったいくつかの重要なパラメータに重点を置きます (図2参照)。ソリューションを作成するときに設計者が従わなければなら...

バッテリー駆動のデバイスは現代のテクノロジーに不可欠であり、どこにでもデバイスを持ち運べる能力に革命をもたらしました。血糖測定器およびペースメーカーなどの医療機器により、人々は最小限の不自由さだけで健康でいることができ、ポータブルな動力工具や無線を災害救援活動の調整に使用できます。日常生活の中では、スマートフォンとラップトップなどのバッテリー駆動デバイスを使用します。これは、効率的に仕事をし、世界とつながるのに役立ちます。 本稿では、30V未満のバッテリーアプリケーションにおける4つのバッテリー化学物質 (リチウムイオン、LFP、リチウムポリマー、NiMH) の利点と課題について説明します。アプリケーションでは、これらのバッテリータイプのバッテリー性能、実行時間、寿命を最適化できるバッテリーチャージャICについて紹介します。 バッテリーチャージャICは、安全な充電を確保することで、バッ...

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...