OEM機器向けスマートリチウムイオンバッテリーパック：BMSデータ、アラーム、通信の定義方法

OEM機器向けスマートリチウムイオンバッテリーパック：BMSデータ、アラーム、通信の定義方法

1. OEMプロジェクトにおいて、リチウム電池パックを「スマート」にする要素とは？

バッテリーのマーケティングにおいて、「スマート」という言葉はしばしば安易に使われすぎている。保護回路基板やディスプレイ、通信コネクタが搭載されているからといって、バッテリーパックがインテリジェントになるわけではない。

OEMプロジェクトにおいては、より有用な定義は次のようになります。

スマートリチウムイオンバッテリーパックとは、管理電子機器が関連する動作条件を測定し、定義された保護または制御ロジックを適用し、必要に応じてホスト機器と有用なバッテリー情報を交換できるバッテリーシステムである。

この定義は意図的に実用的なものにしている。エンジニアリングチームにとって、仕様を定め、テストできる具体的なものを提供するためだ。

スマートバッテリーアーキテクチャは、複数の機能レイヤーを含むことができる。

• エネルギー層： 必要な電圧、容量、電流供給能力を提供するように配置されたセル。
• 管理層: BMS（バッテリー管理システム）のハードウェアとソフトウェアは、バッテリーの状態監視、保護、バランス調整、および管理を担当します。
• センシング層： 電圧、電流、温度の測定値、またはその他の用途固有の信号。
• 通信層: CAN、RS485、UART、Bluetooth、または機器の要求に応じてその他のインターフェース。
• 保護層: 過電圧、低電圧、過電流、温度、短絡、およびその他の規定された条件に対する応答。
• 機械的層: 筐体、コネクタ、ケーブル、取り付け方法、寸法、およびサービスアクセス。
• サービス層: 識別情報、故障情報、改訂管理、診断情報、および保守手順。

購入者にとって重要な点は、これらの層が相互に作用し合うということです。BMSの設定はバッテリーの動作に影響を与え、バッテリーの動作はコントローラーに影響を与え、通信はコントローラーが認識する情報に影響を与え、機械設計は設置と保守に影響を与え、充電動作はバッテリー寿命と機器の稼働率の両方に影響を与えます。

したがって、スマートリチウムイオンバッテリーパックの仕様では、「BMS付属」とだけ記載するのではなく、完全なインターフェースについて記述する必要がある。

2. スマートバッテリーはシステムインターフェースとして扱うべきである

OEM購入者が行える最も有益な変更点の1つは、バッテリーをブラックボックスとして扱うのをやめることです。

ブラックボックス仕様書には次のように記載されているかもしれません。

48V、100Ah、リチウム電池、スマートBMS搭載。

その情報は最初の商談には十分だが、機器の統合には不十分だ。

システムレベルの仕様書は、次のような質問に答えるべきである。

• 必要な公称電圧はいくらですか？
• この機器はどのくらいの動作電圧範囲に対応できますか？
• 必要な連続電流はどれくらいですか？
• 最大電流値はどのくらいで、どのくらいの時間持続しますか？
• 充電時の電圧と電流はどのくらいが想定されますか？
• コントローラーはどのバッテリー情報を受信する必要がありますか？
• どの警報を報告しなければならないか？
• 通信が途絶えるとどうなるのか？
• どの故障で即時停止が必要ですか？
• どの障害が自動的に復旧できますか？
• バッテリーはどのようにして自身を識別すべきでしょうか？
• どのBMSおよび通信ファームウェアのバージョンが承認されていますか？

このアプローチにより、「スマート」という言葉はマーケティング上の説明から、エンジニアリング上の要件へと変化する。

3. スマートリチウムイオンバッテリーパックはどのようなデータを報告すべきか？

多くのOEMプロジェクトにとって、スマートバッテリーの最も価値のある部分は、データを送信する機能ではなく、 定義済みで再現可能な形式で適切なデータ。

サンプリングを行う前に、機器チームはバッテリーデータリストを作成する必要があります。このリストには、必須のパラメータ、有用なパラメータ、不要なパラメータを明記する必要があります。

パック電圧

パック電圧は最も基本的な測定値の一つですが、それでも仕様には精度が求められます。OEMは、報告された値が測定されたパック電圧、フィルタリングされた電圧、またはその他の計算値であるかどうかを把握しておく必要があります。また、関連する場合には、単位、分解能、更新間隔、および異常値の動作についても定義する必要があります。

現在

電流は、移動機器やモーター駆動システムにとって特に重要です。システムは、正の電流が充電を意味するのか放電を意味するのかを明確に定義する必要があります。また、負荷が急激に変化した際の測定動作についても定義する必要があります。

バッテリーがコントローラに電流値を報告する場合、コントローラはその値を一貫して解釈する必要があります。統合時に符号規則が不明確だと、エネルギー計算の誤り、診断結果の不正確さ、またはサービス情報の混乱を招く可能性があります。

温度

温度データは、エンジニアリングチームがセンサーが実際に何を表しているのかを理解して初めて有用となる。

複数のセルで構成されるバッテリーは、設置場所によって熱状態が異なる可能性があります。そのため、機器にとって温度情報が重要な場合は、見積依頼書（RFQ）にセンサーの設置場所を明記する必要があります。

エンジニアリングチームは、以下の点も分離する必要があります。

• 通常の動作温度に関する情報。
• 警告温度
• 保護温度
• 充電時の温度制限。
• 温度変化後の回復挙動。

充電状態

充電状態（SOC）は、最も有用な指標の一つであると同時に、最も誤解されやすい指標の一つでもあります。

OEMは単に「正確なSOC」を要求するだけではいけません。プロジェクトでは、SOCがどのように動作すると予想されるか、検証に使用される条件、そして長時間の動作、充電、低温、または保護イベントの後に何が起こるかを定義する必要があります。

ここに重要なビジネス上の教訓がある。 実際のバッテリー構成、BMSアルゴリズム、校正方法、および検証条件がその数値を裏付けない限り、固定のSOC精度値を約束しないでください。

健康状態と生理周期に関する情報

一部のインテリジェントシステムでは、バッテリーの経年劣化やサイクル履歴に関する情報が必要となります。SOH（健全性状態）やサイクル数が必要な場合は、OEM（相手先ブランド製造業者）がその値の意味を明確に定義する必要があります。

例えば、「サイクル」は、充電器への接続回数を単純に数えるのではなく、特定の累積スループット方式を用いてカウントされる場合があります。そのため、物理的なバッテリーの使用状況が似ていても、システムによって異なる値が報告される可能性があります。

故障および警報情報

スマートバッテリーは、単にコントローラーに何かがおかしいと伝えるだけではいけません。便利なインターフェースは、機器が判断を下すのに役立つはずです。 何が起こったのか、そしてどのような対応が期待されているのか。

有用な診断情報には、故障の種類、現在または過去の状態、警告レベル、回復状態、および関連するバッテリー測定値などが含まれます。

4. スマートBMSのアラームロジックは、アラームリストと同じくらい重要です

多くのバッテリーの見積依頼書には保護機能が記載されているものの、それらの保護機能の動作が具体的に定義されていない。これは問題である。

過電流事象を考えてみましょう。重要なのは、過電流保護装置が存在するかどうかだけではありません。機器チームは、以下の点についても知っておく必要があるかもしれません。

• どのような条件で保護機能が作動するのですか？
• その状態はどのくらいの期間続く必要があるのか​​？
• BMSは負荷を即座に遮断しますか？
• 障害はラッチされますか？
• 自動復旧は可能ですか？
• ホストコントローラは復旧前に何を行う必要があるか？
• その不具合は記録されていますか？
• ホストシステムは、警告とシャットダウンを区別できますか？

電圧や温度の事象についても、同様の論理が当てはまる。

ここで、スマートなリチウムイオンバッテリーパックが、機械の制御思想の一部となる。

5. CANとRS485：インターフェース名だけでは不十分な理由

「CAN対応」や「RS485対応」は便利な出発点ではあるが、どちらの記述も完全な通信仕様ではない。

これはOEM購入者にとって最も重要なポイントの一つです。

CAN通信

CANは、デバイスが定義済みの識別子と調停動作を持つ共有バスを介してメッセージを交換できるため、組み込みシステムや産業用制御環境で広く使用されています。

しかし、「CAN」とだけ指定しても、バッテリー供給業者は機器が何を期待しているかを知ることはできません。

OEMは以下を定義する必要があるかもしれません。

• CANビットレート;
• メッセージ識別子;
• データフィールドの定義;
• バイト順;
• スケーリング係数
• 単位;
• 心拍または定期的なメッセージ。
• アラームメッセージ;
• 起動時の動作;
• 通信タイムアウト;
• エラー処理;
• 必要なバッテリー情報。

2つのバッテリーパックが両方ともCAN通信を通知する場合でも、アプリケーションレベルのメッセージ定義が異なると、同じコントローラと互換性がない可能性があります。

RS485通信

RS485は、完全なアプリケーションプロトコルではなく、物理的な通信インターフェースです。実際のデータ交換は、物理層より上位に実装されたプロトコルに依存します。

OEMバッテリープロジェクトの場合、以下のような情報が役立つ可能性があります。

• ボーレート;
• データ形式;
• アドレッシング;
• レジスタ定義;
• 読み取り/書き込み権限
• 投票行動;
• タイムアウト条件;
• 故障情報;
• データスケーリング;
• チェックサムまたはエラー検出方法。

機器コントローラが既に通信プロトコルを使用している場合、最も安全な方法は、バッテリーサンプリングを行う前に、関連する通信文書またはメッセージマップをサプライヤーに提供することです。

プロトコルが存在しない場合、購入者はサプライヤーに対し、評価のためにどのような標準インターフェースとデータ構造を提案できるかを問い合わせるべきである。

6. バッテリーデータマップはプロトタイプ作成前に承認される必要がある

よくある間違いは、物理的な試作品が届くまで通信の詳細について話し合うのを待ってしまうことです。

それは遅すぎます。

通信は、BMSの選定、ファームウェアの設定、コネクタの設計、テスト、およびコントローラの統合に影響を与える。したがって、プロトタイプが承認される前に、バッテリー仕様の一部として組み込むべきである。

有用なバッテリーデータマップには、以下の項目が含まれる場合があります。

購入者は、どの値をホストコントローラに表示させ、どの値をBMS内部に留めておくかを決定する必要もある。

利用可能なすべてのデータポイントを送信する必要はありません。不要なデータを送信すると、有用な価値を生み出すことなく、統合がより複雑になる可能性があります。

したがって、優れたスマートバッテリーインターフェースとは、パラメータの数が最も多いものではありません。 明確な定義と予測可能な挙動を備えた適切なパラメータ。

7. スマートバッテリーデータは信頼できる場合にのみ有用である

データ量が多いからといって、必ずしも情報の質が向上するとは限らない。

電圧測定が不明確であったり、電流の方向が曖昧であったり、温度センサーが代表的でなかったり、SOCが徐々に変化したりする場合、通信リンクが完全に機能していても、ホストシステムが誤った判断を下す可能性があります。

これにより、重要な区別が生まれます。 コミュニケーションの成功 そして データ品質。

通信テストによって、コントローラが値を受信して​​いることは証明できるかもしれない。しかし、その値がすべての動作条件下で意味のあるものであるとは必ずしも証明できない。

このため、検証においては以下の点を考慮する必要があります。

• 測定範囲
• 測定分解能
• サンプリングまたは更新動作。
• 必要に応じてフィルタリングを行う。
• 校正条件；
• 温度の影響
• 急激な負荷変化。
• 充電および放電の遷移。
• 保護イベント;
• 通信復旧。

OEM機器の場合、こうした詳細情報は、長々としたマーケティング機能のリストよりも価値がある場合がある。

8. スマートバッテリーを機器の実際の負荷プロファイルに合わせる

スマートリチウムイオンバッテリーパックであっても、物理的な電気的性能は確保されなければならない。バッテリーのサイズが不適切であれば、インテリジェンスだけではそれを補うことはできない。

したがって、機器チームは以下を定義する必要がある。

• 公称電圧
• 許容動作電圧範囲
• 平均負荷;
• 連続電流;
• ピーク電流;
• ピーク持続時間
• ピーク周波数
• 必要な実行時間。
• 充電機会；
• 必要な充電時間。
• 準備金要件
• 動作環境。

連続電流とピーク電流の区別は特に重要である。

AGV（無人搬送車）は、走行経路の大部分では中程度の電流で動作しますが、加速時や昇降時には大幅に電流が増加します。ロボットは、動作やアクチュエータによって短時間の高負荷状態が発生することがあります。監視システムは、平均的な需要は比較的低いものの、長時間待機状態になることがあります。

一つの数値でこれらの状況すべてを説明することはできない。

エンジニアリングの見積もりにおいては、「最大電流：100A」とだけ書くよりも、時間ベースの負荷プロファイルの方がはるかに役立つ場合が多い。供給業者は、100Aが数ミリ秒、数秒、あるいは数分間続くのか、また、その事象がどのくらいの頻度で発生するのかを理解する必要があるからだ。

9. アプリケーション要件が「スマート」の意味を変える

AGVバッテリーシステム

AGV（無人搬送車）の場合、バッテリーのインテリジェンスは車両群の運用と密接に連携させることができる。

エンジニアリングチームは以下の情報を知る必要があるかもしれません。

• 現在の動作状態。
• SOC;
• 故障状態;
• 充電状態。
• 通信状況
• ピーク電流特性；
• 残りの運転準備金。

最も重要な要件は、必ずしもデータポイントの数が多いことではない。車両制御装置と車両管理ロジックが利用できる、信頼性の高い情報である。

購入者は、 AGV用リチウムイオンバッテリーソリューション したがって、構成を選択する前に、電気、通信、充電、機械、および動作に関するすべての要件を検討する必要があります。

RGVバッテリーシステム

RGVアプリケーションはより予測可能な動作パターンを示すかもしれないが、だからといって慎重な統合の必要性がなくなるわけではない。

設置スペース、ルートのデューティサイクル、加速性能、充電方式、コネクタの位置、通信要件など、すべてを考慮する必要があります。

Dailymagの現在の RGVリチウム電池シリーズ これは用途に応じた出発点を提供するものですが、最終的な選択は実際の機器仕様に基づいて行うべきです。

ロボット用バッテリーシステム

ロボットアプリケーションでは、バッテリーがモーションコントロール、センサー、コントローラー、その他の電子システムと連携して動作するため、バッテリー通信が特に重要になることが多い。

ロボット用バッテリーのプロジェクトでは、コンパクトな機械設計、明確なピーク電流特性、BMS（バッテリー管理システム）による監視、およびコントローラが確実に解釈できる通信インターフェースが必要となる場合があります。

Dailymagの公開 51.2V 108Ahバッテリー一覧 現時点ではRS485/CAN通信が識別されています。OEMプロジェクトの場合、この公開情報はあくまで出発点として扱い、機器設計の承認前に、最終的に承認された通信マップ、電気仕様、および機械図面を確認する必要があります。

携帯型インテリジェント端末

携帯型機器は、これまでとは異なる優先順位を生み出す。

重量、寸法、コネクタ設計、バッテリーの状態、充電動作、およびユーザーが確認できるバッテリー情報は、非常に高いピーク電流よりも重要になる可能性がある。

端末にバッテリー残量パーセントが表示される場合、OEMはSOCの計算方法と、バッテリー残量が少ない状態における表示値の動作を定義する必要がある。

電力網および遠隔監視装置

監視システムの場合、バッテリーはメンテナンスのためのアクセスが制限されている場所でも動作する可能性があります。

このような環境では、技術者が遠隔機器のバッテリーの問題、充電の問題、またはその他の機器の故障を判断する必要がある可能性があるため、故障情報とバッテリー状態の報告は非常に役立ちます。

Dailymag社の企業情報によると、同社のリチウムイオン電池の応用分野には、電力網のオンライン監視機器、通信機器、電力関連機器などが含まれている。ただし、各プロジェクトごとに、電池の具体的な構造、通信要件、環境仕様を詳細に定義する必要がある。

10. スマートバッテリーの仕様には充電機能を含める必要がある

バッテリー通信は充電と切り離すことはできません。

スマートバッテリーは、充電状態、充電電流、温度、SOC（充電状態）、または故障情報を報告する場合があります。機器と充電器は、これらの情報を正しく解釈できる必要があります。

スマートリチウムイオンバッテリーパックを承認する前に、購入者は以下の事項を文書化する必要があります。

• 充電器の出力電圧;
• 最大充電電流
• 充電プロファイル
• コネクタとピン配置
• 充電の有効化／無効化動作。
• 充電時の温度条件。
• 充電器とバッテリー間の通信（使用する場合）。
• 充電障害後の復旧；
• バッテリーが深く放電されたときの挙動。
• 充電中に機器が動作するかどうか。

バッテリーの公称電圧が正しければ、既存の充電器と互換性がない場合もあります。

同様に、充電器がバッテリーに物理的に接続されていても、BMS（バッテリー管理システム）の保護ロジックによって充電プロセスが正常に動作しない場合があります。

そのため、充電器の互換性はバッテリーと併せて検証する必要があり、購入の最終決定事項として扱うべきではありません。

11. スマートバッテリーパックにおいて、機械的統合は依然として重要である

BMS（バッテリー管理システム）や通信にばかり気を取られて、バッテリー本体のことを忘れてしまいがちです。

それは間違いだ。

スマートバッテリーは優れた電子機能を備えていても、正しく取り付けられない場合、OEMプロジェクトに失敗する可能性がある。

機械仕様書には以下を規定する必要がある。

• 最大長さ、幅、厚さ。
• 取り付けポイント;
• バッテリーの向き。
• コネクタの位置
• ケーブルの出口方向。
• ケーブルの長さ
• 軍務上の承認;
• 交換用アクセス
• 住宅に関する要件。
• 体重制限あり。
• 環境への曝露。

コネクタの設計には特に注意を払う必要があります。ピン配置、極性、信号接点、電源接点、ロック方式、ケーブル配線など、すべてが設置と保守に影響を与える可能性があります。

繰り返し実施されるOEMプログラムにおいては、コネクタの変更も管理された製品改訂として扱うべきです。物理的に小さな変更であっても、機器メーカーに伝達されないと現場で問題が発生する可能性があります。

12. プロトタイプのテストは、バッテリーと機械の両方を対象とするべきである。

スマートリチウムイオンバッテリーパックは、単体での充電試験や容量試験に合格したという理由だけで承認されるべきではない。

プロトタイプは、複数の検証段階を経る必要がある。

レベル1：電気的検証

合意された電圧、容量、電流、充電動作、およびその他の電気的要件を確認してください。

レベル2：BMS検証

必要な保護機能をチェックし、BMSが承認された仕様に従って動作することを確認してください。

レベル3：コミュニケーションの検証

ホストコントローラが正しいデータを受信し、それを正しく解釈し、警告や障害に対して適切に反応することを確認してください。

レベル4：充電検証

バッテリーを所定の充電器でテストし、プロジェクトに応じて、正常な充電状態、異常状態、回復状態、および充電終了時の動作を確認してください。

レベル5：機械的検証

実際の機器または模擬治具にバッテリーを取り付けます。寸法、取り付け方法、コネクタ、ケーブル配線、保守アクセス、および該当する場合は振動関連の機械的要件を確認します。

レベル6：機器レベルの検証

この段階は、検査室での検査では隠されていた問題が明らかになることが多い。

バッテリーは、実際の機械使用条件を代表して評価する必要があります。移動機器の場合、加速、制動、積載量の変化、ドッキング、充電、および繰り返し動作サイクルなどが含まれます。固定システムの場合、待機状態、負荷変動、充電回復、および通信中断などが含まれます。

具体的な試験計画は、想定されるのではなく、購入者と供給者の間で合意されるべきである。

13. スマートバッテリーの品質管理には電子機器を含める必要がある

従来のバッテリー品質に関する議論は、セルや電気容量に焦点が当てられることが多い。スマートバッテリーには、より広範な品質管理範囲が求められる。

プロジェクトによっては、購入者は以下の点を考慮する必要があります。

• 細胞の識別；
• 細胞の一貫性；
• パック構成;
• BMSハードウェア
• BMSパラメータ;
• センサー接続;
• 配線;
• コネクタ構成;
• コミュニケーション行動；
• 充電性能
• 放電性能
• 防御反応;
• 最終的な外観とパッケージ。

Dailymagが公開しているサービス情報には、原材料の輸送、前処理手順、生産、出荷前の品質管理について記載されており、生産中のサンプリング検査についても記載されています。購入者は、 Dailymagのバッテリーサービスと品質管理に関する情報 OEMプロジェクトを評価する際。

調達における重要な問題は、単にサプライヤーに品質管理部門があるかどうかではない。

重要なのは、供給業者が承認されたバッテリーの重要な特性を特定し、それらを一貫して検証できるかどうかである。

14. ファームウェア、BMSパラメータ、および製品リビジョン管理

これは、長期的なスマートバッテリー調達において最も見落とされがちな課題の一つである。

最初の試作機がすべてのテストに合格したとします。6か月後、BMSファームウェアが変更されました。通信メッセージがわずかに変更されました。コネクタが交換されました。保護しきい値が調整されました。機器メーカーは、どの機器にどのバージョンのバッテリーが搭載されているかをすぐに把握できない可能性があります。

それは構成管理上の問題を引き起こす。

長期的なOEMプロジェクトの場合、承認されたバッテリー記録には、理想的には以下の項目が明記されているべきです。

• バッテリーモデル;
• 電気仕様
• セル構成;
• BMSモデル;
• BMSパラメータバージョン
• ファームウェアバージョン
• 通信プロトコルの改訂。
• コネクタの種類とピン配置。
• ケーブル構成;
• 機械図面の修正；
• ラベルの改訂。
• 承認された試験要件。

すべてのプロジェクトで同じレベルの文書化が求められるわけではないが、原則は普遍的である。

変更が機器の互換性に影響を与える可能性がある場合は、その変更が新たな生産構成となる前に、変更内容を特定し、検討する必要があります。

これは、スマートリチウムイオンバッテリーパックが車両群全体または機器製品ライン全体で標準コンポーネントとなる場合に特に重要となる。

15. OEMはどのような場合に、よりシンプルなバッテリーパックではなくスマートバッテリーを選択すべきでしょうか？

すべての製品に高度なインテリジェントバッテリーが必要なわけではない。

シンプルなデバイスが安定した電源のみを必要とし、バッテリー情報を受信する必要がない場合、追加の通信機能はコストとエンジニアリング作業を増加させるだけで、十分な価値を生み出すとは限りません。

スマートアーキテクチャは、機器が以下のいずれか、または複数を必要とする場合に、より魅力的なものとなる。

• バッテリーの状態情報。
• コントローラとの通信。
• 故障診断;
• 遠隔監視
• 充電状態情報。
• 動的負荷管理
• 車両全体のメンテナンス情報。
• 機器レベルの安全ロジック。
• サービス診断;
• バッテリーの自動交換。

正しい問いは「スマートバッテリーの方が優れているか？」ではない。

より適切な質問は次のとおりです。

バッテリーインテリジェンスによって機器が得るメリットは、追加のハードウェア、通信、ソフトウェア統合、検証、およびメンテナンスの要件を正当化するほど十分なものだろうか？

16. スマートリチウムイオン電池パックの開発コストはどれくらいですか？

OEMの購入者は、スマートバッテリーのコストを評価する際に、セルの価格だけを比較することは避けるべきである。

スマートバッテリープロジェクトには、複数のコスト層が関係する可能性がある。

• セル構成;
• 現在の能力
• BMSハードウェア
• センサー;
• 通信インターフェース
• BMSパラメータの開発
• ファームウェアまたは通信統合。
• 特注の筐体
• コネクタとケーブル。
• 試作品の製作。
• 機器レベルの検証。
• テストとドキュメント作成。
• 特注パッケージ
• 生産量。

これは、すべてのスマートバッテリーがこれらのコストを個別にすべて必要とするという意味ではありません。実際のプロジェクト構造は、既存のものと開発が必要なものによって異なります。

したがって、調達チームにとって有用な比較は、単純に次のことではありません。

サプライヤーA = $X / パック
サプライヤーB = $Y / パック

そうではなく、それぞれの見積もりに含まれる内容と、未解決の前提条件を比較検討すべきです。

当初の価格は低くても、後になって通信開発、機械的な改造、検証、または必要な文書作成が価格に含まれていないことに購入者が気付いた場合、結果的に高額になる可能性がある。

17. スマートバッテリーの見積依頼書には何を含めるべきですか？

質の高い見積依頼書（RFQ）があれば、バッテリー供給業者は技術的な憶測をする前に機器を理解することができる。

不明な情報がある場合は、見積依頼書を完成させるためだけに情報を捏造してはいけません。

これは未解決の工学的な問題としてマークしてください。

これにより、サプライヤーは不足している情報を特定し、設計が確定する前に確認する必要がある事項を説明する機会を得ることができます。

18. サンプル採取前にスマートバッテリーサプライヤーを評価する方法

サプライヤー評価では、営業対応力だけでなく、技術理解度も評価すべきである。

サプライヤーを承認する前に、その会社がバッテリーインターフェース全体を理解していることを示す証拠を求めてください。

役立つ質問例：

• 機器コントローラが利用できるBMSデータについて説明していただけますか？
• プロトタイプの承認前に、通信仕様書を提供していただけますか？
• CANまたはRS485のパラメータはどのように定義されますか？
• 保護イベントはどのようにテストされますか？
• 生産バッチ間でBMSパラメータはどのように制御されますか？
• 製品の改訂履歴はどのように記録されますか？
• コミュニケーションの変化はどのように制御されるのか？
• 試作品は、承認された量産構成とどのように比較されますか？
• テスト工程のうち、バッテリー単体に対して実施される部分はどれですか？
• どのテストで顧客の機器が必要になりますか？

サプライヤーからの質問の質にも注意してください。

「48V + 100Ah + 数量」という情報だけで即座に見積もりを提示するサプライヤーは、アプリケーションに関する情報がほとんどありません。技術的に真摯なサプライヤーであれば、バッテリー設計に影響を与える可能性のある不足している入力情報を特定できるはずです。

カスタム仕様のスマートリチウムイオンバッテリーパックの場合、これは迅速ではあるものの仮定に基づいた見積もりを受け取るよりも、多くの場合、はるかに価値があります。

19. DailymagがスマートバッテリーOEMプロジェクトにどのように適合するか

Dailymag Energyは、業務用および産業用アプリケーション向けにカスタマイズされたリチウムイオンバッテリーパックのマッチングソリューションを中心に、バッテリー事業を展開している。

現在のウェブサイトでは、RGV用リチウム電池、AGV用リチウム電池、ロボット用リチウム電池、ゴルフカート用リチウム電池など、用途別の製品情報が掲載されています。さらに、より広範な企業情報では、携帯型インテリジェント端末、産業用ロボット、低温冷凍機器、電力網監視機器、通信機器、電力関連アプリケーションなども紹介しています。

すぐに全く新しいパックを開発するのではなく、出発点を探している購入者にとって、 Dailymagのリチウム電池製品ポートフォリオ まず最初に確認することができます。

通信、機械的マッチング、サンプリング、テスト、またはその他のアプリケーション固有の作業を必要とするプロジェクトの場合、 DailymagのOEMバッテリーサービス プロジェクト要件について議論するためのより良い出発点を提供する。

現在の公開ロボットバッテリーリスト 51.2V 108Ah これはRS485/CAN通信を特定したものです。そのため、通信機能をバッテリー仕様の一部として考慮すべき理由を示す良い例となります。

RGVカテゴリにはRS485通信に対応した公開バッテリー製品も含まれていますが、他のアプリケーションカテゴリにはそれぞれ独自の構成があります。購入者はこれらの公開リストを出発点として利用し、機器設計や最終調達にモデルを使用する前に、最新の承認済み仕様書を入手する必要があります。

Dailymagが公開しているサービス情報には、製品設計、サンプル作成、研究開発およびイノベーション、品質管理、パッケージング、輸送、物流管理、アフターサービスについても記載されています。ウェブサイトによると、標準的なカスタマイズには通常15～30営業日かかりますが、追加の研究開発やテストを伴うより複雑なプロジェクトでは、プロジェクトの複雑さや数量に応じて45～60営業日かかる場合があるとのことです。

コンプライアンス関連の要件については、プロジェクトの要件に応じて第三者機関による試験および認証サービスを手配できるとウェブサイトに記載されています。したがって、購入者は、一般的なサービス説明をすべての製品が特定の認証を取得していることの証明とみなすのではなく、完成したバッテリーに適用される正確な試験範囲と文書を確認する必要があります。

20．スマートバッテリーの承認に関する実践的なチェックリスト

OEM購入者は、スマートバッテリーを量産する前に、以下のチェックリストを利用できます。

21. スマートリチウム電池の調達におけるよくある間違い

間違いその1：自分だけの感覚で買い物をする

容量は、電流容量、電圧範囲、充電特性、機械的互換性、または通信機能を表すものではありません。

間違いその2：「スマートBMS必須」と書いてそこで止めてしまうこと

BMSは、測定可能な機能と定義されたシステム動作によって規定されるべきである。

間違い3：CANまたはRS485を完全なプロトコルとして扱うこと

物理的なインターフェースは通信の一部分にすぎません。実際のデータマップと通信動作については合意が必要です。

間違い4：機械を使わずにバッテリーをテストする

バッテリーは実験室での試験には合格しても、実際のコントローラー、充電器、モーター、または機器のソフトウェアに接続すると問題が発生する場合があります。

間違い5：ファームウェアとリビジョン管理を無視する

バッテリーのBMSパラメータ、通信動作、コネクタ、または重要なコンポーネントが変更された場合、必ずしも同じ製品とはみなされません。

間違い6：仕様を定義する前に最低単価を要求する

要件が不完全な場合、重要なエンジニアリング作業が定義されていないため、見積もりが競争力があるように見えることがあります。

22．スマートリチウムイオンバッテリーパックに関するよくある質問

スマートリチウムイオンバッテリーパックとは何ですか？

スマートリチウムイオンバッテリーパックとは、バッテリーセルとバッテリー管理、監視、保護、そして必要に応じて通信機能を組み合わせた充電式バッテリーシステムです。OEMシステムにおいては、スマート機能は「スマート」という言葉だけではなく、測定可能なデータと制御動作によって定義されるべきです。

スマートバッテリーはどのような情報を報告すべきでしょうか？

用途に応じて、有用な情報には、バッテリーパック電圧、電流、温度、充電状態、SOC（充電状態）、故障状態、バッテリー識別情報、およびその他の定義された診断情報が含まれます。正確なデータセットは、ホスト機器が実際に必要とする情報に基づいて決定する必要があります。

スマートバッテリーにとって、CANはRS485よりも優れているのでしょうか？

どちらが優れているということはありません。CANとRS485は異なるシステムアーキテクチャに対応しており、どちらを選択するかは、機器コントローラ、通信要件、プロトコル、配線、ソフトウェア、およびプロジェクト環境によって異なります。インターフェース名だけでは互換性は判断できません。

スマートBMSとは、バッテリーがクラウドに接続できるという意味ですか？

必ずしもそうとは限りません。スマートBMSは、クラウド接続機能を提供しなくても、ローカル監視と機器コントローラとの通信を提供できます。クラウド監視には、バッテリーの基本的な通信インターフェース以外にも、追加のシステムアーキテクチャが必要です。

インテリジェントバッテリーシステムにおいて、SOC（充電状態）が重要な理由は何ですか？

SOC（充電状態）は、機器がおおよその残充電レベルを把握するのに役立ちます。これにより、バッテリー残量低下警告、動作判断、充電戦略、ユーザー表示などをサポートできます。ただし、SOCの算出方法と期待される動作は、実際のバッテリー構成に合わせて定義および検証する必要があります。

スマートリチウム電池はどのようなアラームに対応すべきでしょうか？

設計によっては、スマートバッテリーは過電圧、低電圧、過電流、短絡、過熱、低熱、その他の定義された故障などの状態を監視する必要がある場合があります。重要なのは、アラーム名だけでなく、しきい値、応答、復旧、および通信動作も指定することです。

標準的なリチウム電池をスマート電池にアップグレードすることは可能ですか？

場合によっては可能ですが、既存のパック構造、利用可能なスペース、BMS設計、センサー、通信要件、充電器、および機器コントローラーによって異なります。既存の設計で必要な機能に対応できない場合は、改良型または完全カスタマイズ型のパックの方が適している場合があります。

スマートバッテリーの見積もりを依頼する際、サプライヤーにどのような情報を送ればよいでしょうか？

機器の種類、電圧範囲、容量または実行時間目標、連続電流およびピーク電流、充電器情報、寸法、コネクタ、通信要件、動作環境、検証要件、対象市場、試作品数量、および予想生産量を提供してください。

スマートバッテリーのプロトタイプはどのようにテストすべきか？

試験では、電気的性能、充電、BMS保護、通信、機械的設置、該当する場合は環境要件、および実際の機器動作を網羅する必要があります。購入者と供給者が同じ要件を評価できるよう、試験前に合格基準を合意しておく必要があります。

Dailymagと連携してスマートリチウム電池プロジェクトを始めるにはどうすればいいですか？

必要なバッテリー電圧と容量だけでなく、機器の要件から始めましょう。Dailymagの現在のウェブサイトでは、用途別のリチウム電池製品を提供しており、製品設計、サンプル作成、研究開発、品質管理、パッケージング、輸送、物流、アフターサービスを含むサービスについて説明しています。 バッテリー製品ラインナップ その後 プロジェクト要件を評価のために送付してください。。

結論

A スマートリチウムイオンバッテリーパック バッテリー管理システム（BMS）を搭載しているか、CANやRS485に対応しているかといった点だけで評価すべきではありません。OEM製品の場合、真の価値は、バッテリーが動作状態をどのように測定し、自己保護を行い、機器と通信し、故障を報告し、充電をサポートし、試作品から量産まで一貫した性能を維持するかという点にあります。

最も効果的な調達方法は、バッテリーを機器全体のアーキテクチャの一部として定義することです。

機器要件 → 負荷プロファイル → 電気設計 → BMS → データマップ → 通信 → 充電 → 機械的統合 → プロトタイプ → 機器検証 → 生産管理

このアプローチは、エンジニアがよくある失敗パターンを回避するのに役立ちます。それは、仕様書上では問題なさそうなバッテリーを選定し、試作品を設置した後になって初めて実際の互換性の問題に気づくというものです。

Dailymag Energyの現在の公開ポートフォリオは、用途に応じたバッテリーの出発点を提供しており、公開されているサービスは、バッテリー設計、サンプリング、研究開発、品質管理、パッケージング、輸送、物流、アフターサービスサポートを網羅しています。インテリジェントなバッテリー駆動製品を開発する購入者は、まず以下を確認することから始めることができます。 デイリーマグのバッテリーポートフォリオを調査する OEMバッテリーのサービスプロセスそして、実際の電気、機械、通信、環境、および生産要件を プロジェクトに関するお問い合わせページ。