中国を拠点とするメーカーであるAYAAは、リン酸鉄リチウム電池用の高品質の13SBMSを提供しています。カスタマイズされたソリューション、卸売オプション、および16V〜48Vバッテリー保護のための信頼性の高い工場供給を提供します。
48Vや54.6Vシステムなどの高電圧リチウム電池アプリケーションでは、13S BMS(13シリーズ電池管理システム)は、電池パックの重要な「頭脳」および「保護者」として機能します。13S BMSは、高精度ADCを使用して各セルの電圧(2.5V〜4.2V)を監視し、過充電(>4.25V)、過放電(<2.8V)、過電流、短絡、過熱などのリスクがあるときにMOSFETを介して回路を即座に切断し、アクティブまたはパッシブバランシングを組み込んで13セル間の電圧一貫性を維持し、サイクル寿命を大幅に延ばします。リモート監視とOTAアップグレードのためのUART/CAN通信を備えた13S BMSは、電動自転車、家庭用エネルギー貯蔵、産業用UPSシステムなどのアプリケーションに最適です。このガイドでは、13S BMSを徹底的に調査し、高電圧リチウムシステムの安全で効率的な動作を確保するための選択、原理、および実際の構成について説明します。
13S BMSは、13個の直列に接続されたリチウム電池で構成されるバッテリーパックを管理するために設計された特殊な13Sバッテリー管理システムで、通常は48V(LiFePO₄)または54.6V(リチウムイオン)で動作します。13S BMSは、次のコア機能を通じて安全性、安定性、効率性を確保します。
13S BMSは、安全で信頼性の高い高電圧リチウム電池システムのバックボーンです。
電動自転車、エネルギー貯蔵、またはUPSで使用される48V(13×3.7V)または54.6V(13×4.2V)システムの場合、13S BMSは次の3つの主要な理由で不可欠です。
1.狭い電圧許容差:合計電圧が60Vに近づくと、わずかなセルの過電圧または低電圧でもパック全体が損なわれる可能性があり、正確な13S BMS制御が必要になります。
2.高い安全上のリスク:高電圧環境は、電流漏れや熱暴走のリスクを高めますが、13S BMS はリアルタイムの監視と即時切断によってこれを軽減します。
3. パフォーマンスのボトルネック: ハイレート サイクル中に 13個のセル間で電圧が不均衡になると、容量の劣化が加速する可能性がありますが、13S BMS はバランスと電流制限を採用してパフォーマンスを維持し、寿命を延ばします。
13S BMSがないと、高電圧パックは壊滅的な故障や寿命の短縮のリスクがあります。
適切な 13S BMS と 10S または 16S システムのどちらを選択するかは、アプリケーションの要件によって異なります。
安全性とコスト:直列数が多いほど電圧が増加し、より厳格な13S BMS設計が要求され、コストが増加します。
バランシングの複雑さ:アクティブバランシングを備えた13S BMSは、効率が16Sよりも優れていますが、パッシブバランシングでは10Sの方がシンプルです。
エコシステムの互換性: 13S BMS が電圧サポートの点でコントローラー、インバーター、充電器と一致していることを確認します。
13S BMSを選択すると、中電力から高電力のアプリケーションのパフォーマンス、安全性、およびコストのバランスが取れます。
高電圧リチウムシステムの初心者にとって、13S BMSは複雑に見えるかもしれませんが、主要な概念により採用が簡素化されます。
1. 13S BMSマニュアルに従ってセルサンプリングラインを接続します。
2.メイン電流ラインと充放電ポートを取り付けます。
3.マルチメータで電圧を確認します。
4. ソフトウェアを使用して、過電圧、低電圧、および過電流のしきい値を設定します。
一般的な落とし穴:電源が入っている間はパラメータの調整を避けてください。異なるバッチのセルを混合しないでください。
これらの基本により、初心者は自信を持って13S BMSを展開できます。
13S BMSは、センシング、制御、および意思決定を通じて閉ループシステムとして動作します。
1.電圧サンプリング:数ミリ秒ごとに13セルの電圧をポーリングし、データをMCUに供給します。
2. データ分析: MCU は、電圧、電流、および温度を評価して、過充電、過放電、過熱などのリスクを検出します。
3. MOSFET制御:異常検出時に、13S BMSはMOSFETに信号を送り、回路を遮断し、保護を確保します。
4. バランシング実行:電圧差が閾値(0.05Vなど)を超えたときに、パッシブ(抵抗ベース)またはアクティブ(電荷移動)バランシングをアクティブにします。
5.コミュニケーションフィードバック:UART / CANを介してステータスを上位のシステムまたはアプリに送信し、リモート監視とOTA更新をサポートします。
このミリ秒単位の迅速な応答により、13S BMSは安全性と性能を維持します。
13S BMS回路設計は、安全性と性能にとって重要です。主なコンポーネントは次のとおりです。
このモジュラー設計により、冗長性が向上し、13S BMSシステムのメンテナンスが容易になります。
セルの一貫性はバッテリーの寿命に不可欠であり、13S BMSは2つのバランシング方法を採用しています。
アクティブバランシングワークフロー:
1. MCUは電圧差>0.05Vを検出します。
2.電荷転送スイッチを作動させてエネルギーをリダイレクトします。
3.電圧差が<0.01Vになるまで継続します。
13S BMSのアクティブバランシングにより、寿命と容量使用率が大幅に向上します。
13S BMSは、次の6つの基本的な保護を通じて安全性を確保します。
1.過電圧保護:セルあたり>4.25Vで充電を切断します。
2.低電圧保護:<2.8Vで放電を停止し、深い放電損傷を防ぎます。
3.過電流保護:しきい値(100Aなど)を超える電流を制限または遮断します。
4.短絡保護:異常な抵抗低下時に即座に切断します。
5.温度保護:NTCを介して監視し、60°Cを超える操作を制限または停止します。
6.セルバランシング:電圧の一貫性を維持して、細胞の早期老化を防ぎます。
これらの保護は、13S BMSの安全基盤を形成します。
電気自動車や産業用ストレージなどのハイエンドアプリケーションでは、CAN(Controller Area Network)通信は13S BMSにとって重要です。
CANを搭載した13S BMSシステムは、信頼性と保守性を向上させます。
13S BMSは、正確なバランス調整と保護によりバッテリー寿命を延ばします。アクティブ・バランシングとパッシブ・バランシングを比較するテストでは、次のことが実証されています。
13S BMSのアクティブバランシングにより、サイクル寿命がほぼ2倍になり、優れたセルの一貫性が維持されます。
13S BMSは、さまざまな高電圧アプリケーションをサポートします。
13S BMSは、これらの要求の厳しいシナリオに対応する汎用性の高いソリューションです。
ソーラーストレージシステムでは、13S BMSを搭載した13S 50Ah LiFePO₄パックにより、信頼性の高い動作が保証されます。
1.配線レイアウト:マニュアルに従って、B–、B0–B13、P–、およびC–を接続します。
2.パラメータ設定:過充電を54.6V、低電圧を39V、電流のバランスを50mAに設定します。
3.通信統合:CAN経由でMPPTコントローラーにリンクし、同期充電を行います。
4.熱/保護設計:-20°C〜60°Cの動作には、アルミニウム製ヒートシンクと防水シールを使用してください。
5.テスト:シミュレートされた曇りの条件下でバランスとスリープモードを検証します。
この構成では、5日連続で雨が降った日でも >80% の容量が維持されます。
ツール:マルチメーター、はんだごて、熱収縮チューブ、ドライバー。
1. B–をパックのマイナス端子に接続し、B0–B13を各セルのプラス端子に接続します。
2. P-(放電)とC-(充電)をそれぞれのラインにはんだ付けします。
3. BMSグランドがシステムネガティブと一致していることを確認します。CAN/UART インターフェースを接続します。
4.電源を入れる前に、マルチメーターで電圧を確認します。
適切な配線により、13S BMSは確実に動作します。
これらの手順により、13S BMSシステムの誤保護を防ぎ、寿命を延ばすことができます。
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エラーコード |
意味 |
考えられる原因 |
解決策 |
| E01 | セル過電圧 | 高い充電器電圧/バランスの失敗 | 充電器電圧を下げ、抵抗を確認してください |
| E02 | セルの低電圧 | 深放電/老化細胞 | 弱いセルを交換し、SOCに再充電します |
| E03 | バランシングの失敗 | MOSFET/抵抗器の故障 | バランシングコンポーネントのテスト、交換 |
| E04 | 充電の失敗 | 緩いC –接続/互換性のない充電器 | C–配線を確認し、充電器の出力を確認します |
| E05 | 通信障害 | CAN/UARTケーブルの緩み/ボーレートの誤り | ケーブルを再接続し、ボーレートを調整します |
「充電障害」の場合は、C-接続が安全であり、充電器の出力が54.6V±1%以内であることを確認してください。
1. サンプリング・ラインのホットスワップ:電圧差が大きいと、ADCと抵抗が損傷する可能性があります。
2. B–、P–、C–接続の混合:大電流はMOSFETを揚げる可能性があります。
3.不一致パックの並列化:自己放電と 13S BMS障害を引き起こします。
4.冷却/防塵を怠る:過熱はコンポーネントの焼損のリスクがあります。
配線プロトコルを厳守することで、壊滅的な13S BMSの障害を防ぎます。
これらの対策により、温度が20°C以上低下し、13S BMSの信頼性が向上します。
これにより、待機電力が最小限に抑えられ、13S BMSによる安全な長期保管が保証されます。
適切な選択により、13S BMSの過負荷を防ぎます。
| 特徴 | 安いBMS($ 15) | ハイエンドBMS($ 85) |
| 過電流スレッショルド | 固定100A | 調整可能20–200A |
| 応答時間 | 3.0ミリ秒 | 0.8ミリ秒 |
| 遅延のバランス調整 | ≥5分 | ≤1分 |
| リセット方法 | 手動電源サイクル | 自動再接続 |
ハイエンドの13S BMSシステムは、重要なアプリケーションに対して、より高速で信頼性の高い保護を提供します。
これらの13S BMSモデルは、LiFePO₄/NCMをサポートし、DIY統合のためのオープンプロトコルを提供します。
13S BMSは、高電圧リチウム電池管理の基礎であり、正確な電圧監視、6層保護、および高度なバランシングを通じて安全性とパフォーマンスを確保します。アプリケーションのニーズに基づいて適切な13S BMS(50A/100A/200A)を選択し、回路設計を最適化し、CAN通信やスリープモードなどの機能を活用することで、ユーザーは信頼性が高く、長持ちするバッテリーシステムを実現できます。電動自転車からエネルギー貯蔵、産業用アプリケーションまで、13S BMSは安全で効率的な操作を可能にし、エンジニア、インテグレーター、DIY愛好家にとって不可欠なツールとなっています。
| アイテム | 格付け |
| バッテリーの種類 | リチウムイオン |
| 公称バッテリー電圧 | 48V |
| 公称容量 | 10.4ああ |
| 公称エネルギー(25°C、0.2C) | 499.2Wh |
| マキシマム・イン・シリーズ | 13シリーズ |
| 並列で最大 | 4 パラレル |
| 充電電圧 | 54.6V |
| 最大充電電流 | 10A |
| 最大放電電流 | 20A |
| 耐用年数 | 500サイクル以上 |
| 使用温度範囲 | 充電:0°C〜+45°C 放電:-10°C〜+60°C |
| 保存温度 | -20°C〜45°C |
| 保管期間 | 25°Cで6ヶ月 |
| パッキング | カスタマイズ |
| 基本ソリューション | 過充電保護、過放電保護、過電流保護、過電圧保護、低電圧保護、温度保護、短絡保護 |
| 次元 | 長さ240×幅78×高さ86mm |
| 重量 | 約2.86kg |
