再生可能エネルギーとエネルギー貯蔵の急速な発展に伴い、エネルギー密度が高く、軽量でサイクル寿命が長い鉛蓄電池からリチウム電池への移行が多くの産業で行われています。バッテリ ステータス ディスプレイは、どのバッテリ バンクにも不可欠なアクセサリです。一般的なオプションには、単純な電圧計やクーロンメータ バッテリ モニタ (シャント ベース) が含まれます。しかし、特にリチウム電池の場合、どう比較するのでしょうか?電圧計で十分な場合と、クーロン計の方が適切な場合はどのような場合でしょうか?
電圧計とクーロン計の違い
どちらも「バッテリーモニター」と呼ぶことができますが、測定原理は根本的に異なります。
電圧計は、バッテリー端子電圧に基づいて充電状態 (SOC) を推定します。
クーロンメーター (バッテリーモニター) は、シャントを介して入出力される電荷を測定することにより、電流積分 (アンペア時カウント) を使用して SOC を計算します。
それらを区別する簡単な方法: クーロンメーターには電流 (アンペア単位) が表示されます。電圧計は擬似的なSOCバーを示していても、電流を測定することはできません。
「一部のバッテリーでは電圧計が不正確である」と言われるのはなぜですか?
電圧測定自体が正確であると仮定すると、知覚される「不正確さ」は通常、SOC 推定値を指します。SOC 推定値は、電圧計が各バッテリーの化学反応に対して保存された固定の電圧 ↔ SOC 曲線から導き出されます。一部のモデルには補償アルゴリズムが追加されていますが、電圧は依然として現実の状況の影響を受けやすいです。
これは、開回路電圧の変化がほとんどない (10% と 90% の SOC の差が約 0.2 V) ため、電圧に基づく SOC 推定の信頼性が特に低い LiFePO₄ (LFP) バッテリーの場合に特に問題になります。
クーロンメーターはどのような問題を解決しますか?
一般的なクーロンメーターキットには、ディスプレイユニット、高精度シャント、接続ケーブルが含まれています。シャントはバッテリーの主マイナス (B−) ラインに直列に取り付ける必要があるため、取り付けは電圧計よりも少し複雑です。これにより、システムは流入および流出するすべての電流を「確認」できます。
セットアップ中にバッテリーの定格容量 (Ah) を入力すると、モニターは継続的に電流を時間の経過とともに積分して、真の SOC を計算します。
例: 完全に充電された 200Ah バッテリー パックが 40A で 1 時間放電 → SOC は残り 160Ah を示します。その後、20Aで1時間充電→SOCは180Ahを示します。
SOC は電圧ではなく電流 (安定しており、負荷や温度の影響が少ない) から導出されるため、アクティブな充電/放電中であっても測定値は大幅に正確になります。
予算を重視しますか?電圧計とクーロン計の選び方
電圧計には 2 つの主な利点があります。それは、配線が簡単であることと、コストが通常わずか数ドルであることです。クーロンメーターは、機能や仕様に応じて、約 10 ドルから数百ドルまでの範囲があります。
予算が限られているバッテリー パック OEM またはエンドユーザーの場合は、次の点を考慮してください。
バッテリー モニターとアプリケーション ノートの詳細については、次のサイトをご覧ください。www.capdisp.com。
