バッテリーモニターとは何ですか? なぜあなたはそれが必要なのですか？

バッテリーモニターとは何ですか?

バッテリー モニターは、バッテリーのパフォーマンスと状態に関するリアルタイムの情報を追跡、分析し、提供する強力なツールです。 バッテリーのパフォーマンスを延長するための洞察、アラート、推奨事項を提供することで、ユーザーがバッテリー寿命を管理および最適化できるようにします。 さらに、バッテリーモニターは過充電を防止し、バッテリーの寿命を最大限に延ばすことで効率的な充電を保証します。 バッテリーモニターは、充電状態を示すだけでなく、バッテリー電圧、電力消費量、推定残り稼働時間、電流消費量、バッテリー温度などの貴重な情報を収集して表示します。 この包括的なデータにより、ユーザーはバッテリーのパフォーマンスをより深く理解し、情報に基づいた決定を下して全体的なバッテリー使用量を向上させることができます。

バッテリーモニターはどのように機能しますか?

バッテリー モニターは、バッテリーのさまざまなパラメーターを測定して、その状態とパフォーマンスに関する情報を提供することによって機能します。 バッテリ モニタには主に、シャント ベースと電圧ベースの 2 種類があります。

シャントベースのバッテリーモニター

シャントベースのモニターは、バッテリーと直列に配置されたシャント抵抗器を使用して、バッテリーに流れる電流を測定します。 この抵抗の両端の電圧降下は電流に比例するため、モニターはバッテリーの消費電流を計算できます。 時間の経過に伴う電流を積分することで、モニターは充電状態 (SOC) を判断し、バッテリーの残量を推定できます。

 シャントベースのモニターは、バッテリー電圧や温度などの他のパラメーターも測定できます。 これらの測定値を現在の情報と組み合わせることで、バッテリーの状態とパフォーマンスを包括的に把握できます。 シャントベースのモニターは、電気自動車や再生可能エネルギー システムなど、正確な電流測定が必要なアプリケーションでよく使用されます。

電圧ベースのバッテリーモニター

電圧ベースのモニターは、バッテリーの端子電圧に基づいて充電状態と容量を推定します。 事前に決定された電圧対SOC曲線に対する電圧測定を使用して、現在のバッテリーレベルを決定します。 これらのモニターはシャントベースのモニターに比べてシンプルで安価ですが、プロセスで精度がある程度犠牲になる可能性があります。

電圧ベースのモニターは、スマートフォン、ラップトップ、タブレットなどの家庭用電子機器でよく見られます。 自動車用途でも広く使用されています。 シャントベースのモニターほど正確な測定値は得られないかもしれませんが、それでもバッテリーレベルに関する有用な情報を提供し、過充電や過剰放電を防ぐことができます。

シャントベースのモニターと電圧ベースのモニターには両方とも利点と制限があるため、適切なモニターの選択はアプリケーションの特定の要件によって異なります。

バッテリーモニターが必要な理由

バッテリー モニターは、バッテリー寿命を管理および最適化するために不可欠なツールです。 これらはバッテリーの状態と健全性に関する貴重な情報を提供するため、情報に基づいてバッテリーのパフォーマンスの最適化、設定の調整、省電力の実践、または古くなったバッテリーの交換を決定することができます。 バッテリーモニターが必要な理由は次のとおりです。

• バッテリー状態の監視: バッテリー モニターを使用すると、バッテリーの状態を長期にわたって追跡できます。 バッテリーの充電状態 (SOC)、健全性状態 (SOH)、および残容量に関する情報が提供されます。 これにより、バッテリーが劣化しているか容量が減少しているかを特定することができ、調整や交換などの適切な措置を講じることができます。
• バッテリー性能の最適化: バッテリーの電圧、電流、温度を監視することで、さまざまな条件下でバッテリーがどのように動作するかをよりよく理解できます。 この情報は、バッテリー使用量の最適化、電源設定の調整、バッテリー寿命を延ばす実践の実施に役立ちます。
• 正確な電流測定: シャントベースのバッテリーモニターは、シャント抵抗を使用してバッテリーに流れる電流を測定します。 これにより、正確な電流消費情報が得られます。これは、電気自動車やエネルギー貯蔵システムなど、正確な電流測定が必要なアプリケーションでは非常に重要です。
• 予知メンテナンス: バッテリー モニターは、バッテリーの故障や劣化の初期の兆候を検出できます。 電圧、温度、充放電サイクルなどのパラメータを監視することで、潜在的な問題を予測し、バッテリーの故障や予期せぬダウンタイムにつながる前に修正措置を講じることができます。
• リアルタイム監視とアラーム: バッテリー モニターはバッテリー パラメーターをリアルタイムで監視し、バッテリーのパフォーマンスと状態を追跡できます。 パラメータが事前定義されたしきい値を超えた場合にアラームや通知をトリガーできるため、即座に行動を起こし、潜在的な損害やシステム障害を防ぐことができます。

全体として、バッテリー モニターは、バッテリーを効果的に管理し、寿命を延ばし、パフォーマンスを最適化するのに役立つ重要な情報を提供します。 家庭用電化製品、自動車システム、再生可能エネルギー システム、またはその他のアプリケーションでバッテリーを使用しているかどうかに関係なく、バッテリー モニターはバッテリー寿命を維持し最大化するための貴重なツールです。

バッテリーモニターの例

バッテリーモニターの重要性は、RV の冷蔵庫をバッテリー電源からプロパン電源に切り替える意思決定プロセスに見ることができます。 たとえば、夕方の早い時間にバッテリーモニターが稼働時間あと 4 時間を示した場合、プロパンガスに切り替えることで、一晩中発電機を稼働させる必要がなくなる可能性があります。

鉛蓄電池を使用する場合、寿命を最適化するには、充電状態が 50% を超えて消耗しないようにすることが重要です。 正確なシャントベースのモニターを使用すると、ユーザーは 50% のしきい値に近づいて再充電が必要になる時期を識別できます。 鉛酸バッテリーは吸収サイクルを完了する必要がある充電プロセスに時間がかかるため、バッテリーモニターなしでいつフル充電に達するかがわからないと、早期に放電した場合に寿命が短くなる可能性があります。

鉛蓄電池をリチウム電池にアップグレードすることで問題は解決できますが、残存エネルギーレベルやバッテリーの充電量を監視するにはバッテリーモニターが依然として重要です。

バッテリーモニターとバッテリー管理システム (BMS)の比較 

バッテリー モニターとバッテリー管理システム (BMS) は、バッテリーのパフォーマンスの管理と最適化において、別々ではありますが相互に関連した役割を果たします。

前述したように、バッテリー モニターは主に、電圧、電流、充電状態、容量などのさまざまなバッテリー パラメーターを監視する役割を果たします。 これらはバッテリーの状態とパフォーマンスに関する貴重な情報を提供し、ユーザーがバッテリーの使用、メンテナンス、および省エネの実践に関して情報に基づいた決定を下せるようにします。 バッテリーモニターは、正確な電流測定が必要なアプリケーションで特に役立ちます。

一方、バッテリー管理システム (BMS) には、より広範囲の機能が含まれています。 BMS は、バッテリパラメータの監視に加えて、バッテリをアクティブに管理して、安全で効率的な動作を保証します。 これには、セルバランシング、温度監視、保護回路、通信インターフェイスなどのタスクが含まれます。 BMS は通常、リチウム バッテリー自体に統合されていますが、バッテリー モニターは通常、外部に接続する必要がある別個のエンティティです。

バッテリーモニターとBMSの違いは、そのコア機能にあります。 バッテリー モニターはバッテリーに関するデータの監視と収集に重点を置いていますが、BMS はそのデータを取得してバッテリーをアクティブに管理し、パフォーマンスを最適化し、潜在的な危険からバッテリーを保護します。

シャント付き LiTime 500A バッテリー モニター - バッテリーのパフォーマンスを最適化するように設計された多用途のソリューションです。 このバッテリー モニターは、8 ～ 120 V の範囲のバッテリー バンクに適しており、リチウムイオン、LiFePO4、ゲル、AGM などを含むさまざまなバッテリー タイプの自動認識を提供します。 LiTime 500A は、包括的なディスプレイを備えており、バッテリーの電圧、電流、電力、容量に関する貴重な情報を提供します。 また、残りの充電/放電時間、充電/放電インジケーター、容量パーセンテージに関する洞察も提供します。 ディスプレイには便利なバックライトが付いており、暗い場所でも見やすく、非常に使いやすいです。

LiTime 500A バッテリー モニターの取り付けは簡単です。 シャント ホルダーを使用すると、シャントを平らな面に安定して配置または取り付けることができます。 モニター ディスプレイ自体はタブを使用して簡単にインストールでき、マニュアルにはシームレスなセットアップ プロセスに関する詳細な手順が記載されています。

最大限の安全性と認識を確保するために、LiTime 500A にはアラームと通知が組み込まれています。 電圧または容量が設定値を下回るとLCD表示が点滅し、10秒ごとに内蔵ブザーが鳴ります。 この機能により、タイムリーなアラートが保証され、事前の対策を講じることが可能になります。

LiTime 500A バッテリーモニターの取り付け方法に関するステップバイステップガイド

1: 取り付け

シャントは、シャント ホルダーによって平らな面に安定して配置または取り付けられます。 ホルダーには取り付け用の Φ0.12 インチ (3.1 mm) の穴が 5 つあり、付属のネジを使用して平面にネジ留めできます。

2.モニター画面

モニター画面はタブで固定するため設置が簡単です。 寸法に従って、パネルに 3.7 インチ x 2.2 インチ (94 mm x 57 mm) の長方形の開口部を切り取ります。 次に、モニター画面を開口部に差し込み、タブがロックされていることを確認します。

2: 接続

接続前のセットアップの準備

接続する前に、バッテリー/バッテリー システムを完全に充電し、その静止電圧をテストして記録し、接続完了後のセットアップの準備をします。

単一バッテリー/直列専用バッテリーバンクの基本接続

単一バッテリーまたは直列のみのバッテリー システムの接続を完了するには、次の配線図と配線手順を参照してください。

ステップ 1: バッテリーの - 端子をシャントの「B-」側の M10 ボルトに接続します。 ナットとボルトの締め付けは8～12N・mの範囲で行ってください。

注: シャントのこちら側 (B-) またはバッテリーの - 端子には他の接続があってはなりません。 ここに接続されている負荷または充電器は、バッテリーの充電状態の計算から除外されます。

ステップ 2: 電気システムの - 端子をシャントの「P-」側の M10 ボルトに接続します。 ナットとボルトの締め付けは8～12N・mの範囲で行ってください。

注: すべての DC 負荷、インバーター、バッテリー充電器、ソーラー充電器、およびその他の充電器ソースの - がシャントの「後」に接続されていること (バッテリーに直接接続されていないこと)、およびバッテリーに出入りするすべての電流が流れていることを確認してください。 シャントを通過します。

ステップ 3: 電気システムの + 端子と電源線の M8 リング端子をバッテリーの + 端子に接続します。

ステップ 4: 付属のドライバーを使用してシャントの B+ 端子のネジを外し、電源線のフェルール ピンを B+ 端子に接続し、再度締めます。

ステップ 5: シールド線でシャントをモニター画面に接続します。 正しく接続されていれば、LCD ディスプレイがオンになります。

並列/直列および並列バッテリーバンクの接続

並列または直並列バッテリー バンクを監視する必要がある場合は、バッテリー バンクの合計正および合計負の出力/入力接続に 2 つのバス バーを使用することをお勧めします。

 ステップ 1: バッテリー間の並列/直並列接続を完了します (最初に並列に接続し、次に直列に接続することをお勧めします)。

ステップ 2: バッテリーバンクのすべての入力/出力端子をシャントの「B-」側の M10 ボルトに接続します。 ナットとボルトの締め付けは8～12N・mの範囲で行ってください。

注: シャントのこちら側 (B-) または - バッテリー端子には他の接続があってはなりません。 ここに接続されている負荷または充電器は、バッテリーの充電状態の計算から除外されます。

ステップ 3: シャントの「P-」側の M10 ボルトを - バスバーに接続します。 ナットとボルトの締め付けは8～12N・mの範囲で行ってください。

次に、電気システムの - 端子を - バスバーに接続します。

注: すべての DC 負荷、インバーター、バッテリー充電器、ソーラー充電器、およびその他の充電源の - がシャントの「後」に接続されていること (バッテリーに直接接続されている場合のみ)、およびバッテリーに出入りするすべての電流が流れていることを確認してください。 シャントを通過します。

ステップ 4: 以下の端子をプラスのバスバーに接続します。

1.バッテリーバンクのすべての+入出力端子
2.電気系統の+端子
3.電源線のM8丸端子

結論

バッテリー システムに関する正確な情報を得ることが、情報に基づいた意思決定を行ってバッテリー システムのパフォーマンスを最大限に高めるために非常に重要です。 バッテリー システムの使用を最適化したい場合は、バッテリー モニターに投資するのが賢明な選択です。 これは、重要な洞察を提供し、バッテリーを最大限に活用するのに役立つ、費用対効果が高く価値のあるアップグレードです。