Entwurf einer Batteriemanagement-System (BMS) Schaltung mit Opto-MOSFET-Relais

Geschrieben von Ryan Hsu
Drei Hauptfunktionen im Batteriemanagementsystem, das Opto-MOSFET-Relais verwendet:

Hochspannungsisolationsprüfung

Hochspannungs-Foto-MOSFET-Relais sind für die Isolationsdetektion in einem Batteriemanagementsystem (BMS) erforderlich, da sie eine elektrische Isolation zwischen dem Batteriepack und der Messschaltung bieten können, um genaue Messungen zu gewährleisten und potenziell gefährliche elektrische Fehler zu verhindern.

Bei der Messung des Isolationswiderstands eines Batteriepacks ist es wichtig sicherzustellen, dass die Messschaltung vom Batteriepack isoliert ist, um das Hinzufügen von zusätzlichen Leckströmen zu vermeiden, die die Messgenauigkeit beeinflussen oder Sicherheitsrisiken verursachen könnten. Hochspannungs-Foto-MOSFET-Relais sind ideal für diese Anwendung, da sie eine vollständige elektrische Isolation zwischen dem Batteriepack und der Messschaltung bieten, ohne jeglichen physischen Kontakt.

Foto-MOSFET-Relais funktionieren, indem sie eine LED verwenden, um ein Lichtsignal zu erzeugen, das einen MOSFET ein- und ausschaltet und somit den Stromfluss ermöglicht oder verhindert. Dieser Prozess bietet eine hohe elektrische Isolation und hat zudem den Vorteil, schneller und zuverlässiger als herkömmliche mechanische Relais zu sein.

Darüber hinaus sind Hochspannungs-Foto-MOSFET-Relais in der Lage, hohe Spannungen und Ströme zu handhaben, wodurch sie sich ideal für den Einsatz in BMS-Anwendungen eignen, bei denen der Batteriepack mit hohen Spannungen arbeiten kann. Sie sind auch kompakt und können problemlos in das BMS-Design integriert werden, was zur Vereinfachung des Gesamtsystems und zur Reduzierung der Bauteilanzahl beiträgt.

Insgesamt sind Hochspannungs-Foto-MOSFET-Relais eine wichtige Komponente eines Isolationsdetektionssystems in einem BMS und tragen dazu bei, einen sicheren und genauen Betrieb des Batteriepacks zu gewährleisten.

['Toward'] ist der erste in der Branche, der Siliziumkarbid für Photo-MOSFET-Relais anwendet, um hohe Lastspannungen zu erreichen, mit Lastspannungen von 1800V, 3300V und 6600V. Darüber hinaus sind unsere Hochspannungs-Relais der SIL-Serie mit einer Lastspannung von bis zu 2000V ebenfalls beliebt in Isolationsprüfschaltungen und -modulen.

40 Serien Opto-MOSFET Relais 1500V/45mA
58 Serien SiC Opto-MOSFET Relais 1800V/ 30mA

Spannungsmessung

Foto-MOSFET-Relais können in der BMS-Spannungsmessung eingesetzt werden, indem sie eine Lösung für das Schalten mit niedrigem Einschaltwiderstand und hohem Ausschaltwiderstand für Spannungsmessungsschaltungen bieten. Diese Relais können verwendet werden, um Spannungssensor-Schaltungen in BMS zu isolieren oder zu verbinden und können von einem Mikrocontroller oder anderen Steuerungsschaltungen gesteuert werden.

Bei der BMS-Spannungsmessung ist es wichtig, eine genaue und zuverlässige Spannungserfassung zu haben, um sicherzustellen, dass die Batteriezellen richtig ausbalanciert sind und vor Überladung oder Tiefentladung geschützt werden. Foto-MOSFET-Relais können eine präzise Spannungserfassung mit hoher Eingangsimpedanz und geringem Leckstrom bieten, was sich auf die Spannungsmessungen der Batteriezelle minimieren kann. Darüber hinaus können Foto-MOSFET-Relais dazu beitragen, die Genauigkeit der Spannungserfassung zu verbessern, indem sie das Rauschen und die Signalstörungen minimieren, die andere Relaistypen wie mechanische Relais verursachen können.

Insgesamt sind Fotomosfet-Relais für die BMS-Spannungsmessung wichtig, da sie eine zuverlässige und genaue Lösung für die Spannungserfassung mit geringem Stromverbrauch, hoher Isolation und geringem Rauschen bieten. Dies kann dazu beitragen, den sicheren und effizienten Betrieb der Batteriezellen zu gewährleisten und die Lebensdauer der Batterie zu verlängern.
Die folgenden Photo-MOSFET-Relais sind beliebt bei der Spannungsmessung in BMS.

30 Series Opto-MOSFET Relais 400V/100mA
38 Series Opto-MOSFET Relais 600V/70mA
34 Serien Opto-MOSFET Relais 200V/ 180mA

Batterieausgleich

Die Batterieausgleichung ist der Prozess, bei dem sichergestellt wird, dass die einzelnen Zellen oder Module innerhalb eines Batteriepacks gleichmäßig geladen und entladen werden, um die Leistung, Kapazität und Lebensdauer der Batterie zu maximieren. In einem Batteriemanagementsystem (BMS) wird die Batterieausgleichung erreicht, indem Ladung von Zellen oder Modulen mit höherer Spannung auf Zellen oder Module mit niedrigerer Spannung übertragen wird oder indem die Ladung für Zellen oder Module mit höherer Spannung begrenzt wird.

Foto-MOSFET-Relais sind in Batterieausgleichsschaltungen wichtig, da sie eine hohe Genauigkeit und Effizienz bei der Steuerung des Ladungstransfers zwischen Zellen oder Modulen bieten. Im Gegensatz zu herkömmlichen mechanischen Relais, die möglicherweise Kontaktwiderstand und begrenzte Zuverlässigkeit aufweisen, verwenden Foto-MOSFET-Relais Lichtsignale zum Ein- und Ausschalten, was eine präzise Steuerung und keinen physischen Kontakt ermöglicht.

Foto-MOSFET-Relais sind auch beim Batterieausgleich vorteilhaft, da sie hohe Spannungs- und Strompegel verarbeiten können und somit für den Einsatz in Hochleistungsbatteriepacks geeignet sind. Sie können auch schnell und zuverlässig arbeiten, was eine effiziente und präzise Balance der Batteriezellen oder -module ermöglicht.

In einer typischen Batterieausgleichsschaltung werden Foto-MOSFET-Relais verwendet, um die Batteriezellen oder -module mit einer Ausgleichsschaltung zu verbinden, die die Spannungs- und Strompegel jeder Zelle oder jedes Moduls überwacht und den Ladefluss zwischen ihnen steuert. Die Foto-MOSFET-Relais können die Zellen oder Module zwischen einem Ladezustand und einem Entladezustand umschalten oder den Ladestrom begrenzen, um eine Überladung zu verhindern.

Insgesamt sind Foto-MOSFET-Relais in Batterieausgleichsschaltungen in einem BMS wichtig, da sie eine präzise, zuverlässige und effiziente Steuerung des Ladungstransfers zwischen Batteriezellen oder -modulen ermöglichen. Dies trägt dazu bei, dass der Batteriepack mit maximaler Leistung und Effizienz arbeitet und gleichzeitig die Lebensdauer des Batteriepacks verlängert wird.

Die folgenden Photo-MOSFET-Relais sind in der BMS-Batterieausgleichung beliebt.

42 Series Opto-MOSFET Relais 60V/7A
28 Series Opto-MOSFET Relais 40V/4.5A
45 Series Opto-MOSFET Relais 60V/200mA

HV-Isolationsprüfung: 40 Serien Opto-MOSFET Relais 1500V/45mA
Diese Lastspannung 1500V, Laststrom 45mA SMD-6 IC Festkörperrelais ist ein Hochspannungs-Miniatur-Halbleiterrelais.

58 Serien SiC Opto-MOSFET Relais 1800V/ 30mA
Unser SiC MOSFET-Ausgangs-Festkörperrelais, das das SMD6-5 Gehäuse (6,4mm*8,8mm) nutzt, unterstützt Lastspannungen von bis zu 1800V bei einem Strom von 30mA.
Spannungsmessung: 30 Series Opto-MOSFET Relais 400V/100mA
Unser SOP-4 IC-Halbleiterrelais ist für eine Lastspannung von 400 V ausgelegt und kann einen Laststrom von 100 mA tragen. Es verfügt über einen MOSFET und einen LED-Treiber.

38 Series Opto-MOSFET Relais 600V/70mA
Dieses 600-V/70-mA-1-Form-A-IC-Halbleiterrelais bietet hervorragende Isolierung, Linearität und schnelles Schalten.

34 Serien Opto-MOSFET Relais 200V/ 180mA
Unsere Lastspannung 200V, Laststrom 180mA SOP-4 IC Festkörperrelais bietet hervorragende Isolierung und verwendet unsere optisch gekoppelte Technologie zum Schalten von Signalen.
Batterieausgleich: 42 Series Opto-MOSFET Relais 60V/7A
['Toward'] RELAIS tragen einen Strom von 5A, die Lastspannung beträgt 60V. Das Miniatur-IC-Solid-State-Relais ist speziell für hohe Laststromfähigkeiten mit stabilen und niedrigen Durchlasswiderständen ausgelegt.

28 Series Opto-MOSFET Relais 40V/4.5A
['TOWARD'] Das normalerweise offene SPST-IC-Halbleiterrelais (1 Form A) von ['TOWARD'] verfügt über einen Laststrom von 4,5 A und eine Lastspannung von 40 V in einem SMD-6-Gehäuse.

45 Series Opto-MOSFET Relais 60V/200mA
['TOWARD'] Lastspannung des RELAIS 60 V, Laststrom 200 mA SPST 1 Form A Normalerweise offenes IC-Halbleiterrelais kombiniert lange Betriebslebensdauer mit schnellem Schalten, hervorragender Linearität und ausgezeichneter Schockfestigkeit.