複数のセルバッテリーパックの電圧バランスは、安全、長寿、および最適な性能を確保するために不可欠です。 適切な技術は、個々のセルの過充電または深刻放電を防ぐ、すべてのセルにわたって均一な電圧レベルを維持するのに役立ちます。 この記事では、一般的な電圧バランス方法、それらの計算、および実装戦略について説明します。

電圧バランステクニックの種類

電圧バランスの2つの主要なタイプがあります:受動および活動的な。受動のバランスは熱として余分エネルギーを、活動的なバランスをとる間、効果的に電圧を均等にするために細胞間のエネルギーを移します。

パッシブバランス方法

パッシブバランシングは、抵抗器とスイッチを使用して、高電圧のセルから過剰充電を中止します。この方法はシンプルで費用対効果の高いですが、熱と廃棄物エネルギーを発生させることができます。

アクティブバランス方法

アクティブバランシングは、誘導器、コンデンサー、変圧器を使用して、セル間で充電を転送します。 より効率的で、大きなバッテリーパックに適していますが、複雑な回路とより高いコストを含みます。

電圧バランスの計算

効果的なバランスをとるには、細胞とエネルギーの量を計算し、転送または散布する電圧の違いを計算する必要があります。 電圧差の基本的な式は次のとおりです。

]ΔV = V]]]max - V]min

V[]max]とVminはそれぞれ最高で最低の細胞の電圧です。 バランスを取るエネルギーは、使用して推定することができます:

E = C×ΔV

ここでは、C はアンペア時間(Ah)のセル容量です。この計算は、平等化に必要なバランシング電流と時間を決定するのに役立ちます。

導入戦略

電圧バランスの実装には、適切なハードウェアを選択し、制御アルゴリズムの設計、および監視セル電圧の連続的範囲を選定することが含まれます。 バランスの取れた回路は、リアルタイムの動作のために、バッテリ管理システム(BMS)と統合する必要があります。

主ステップは下記のものを含んでいます:

  • 個々の細胞の電圧を規則的に測定して下さい
  • 電圧差とエネルギー要件の計算
  • 境界に基づくバランシング回路の活性化
  • バランスのとれた時の温度と電流を監視