Diseñando un Circuito de Sistema de Gestión de Baterías (BMS) Usando Relés Opto-MOSFET

Escrito por Ryan Hsu
Tres funciones principales en el Sistema de Gestión de Baterías que utiliza Relés Opto-MOSFET:

Detección de Aislamiento de Alta Tensión

Los relés MOSFET foto de alta tensión son necesarios para la detección de aislamiento en un sistema de gestión de baterías (BMS) porque pueden proporcionar aislamiento eléctrico entre el paquete de baterías y el circuito de medición, asegurando mediciones precisas y previniendo fallos eléctricos potencialmente peligrosos.
 
Al medir la resistencia de aislamiento de un paquete de baterías, es esencial asegurarse de que el circuito de medición esté aislado del paquete de baterías para evitar introducir corrientes de fuga adicionales que puedan afectar la precisión de la medición o crear riesgos de seguridad. Los relés foto MOSFET de alta tensión son ideales para esta aplicación porque proporcionan un aislamiento eléctrico completo entre el paquete de baterías y el circuito de medición sin ningún contacto físico.
 
Los relés MOSFET fotoeléctricos funcionan utilizando un LED para generar una señal de luz que activa y desactiva un MOSFET, permitiendo que la corriente fluya o impidiendo que fluya. Este proceso proporciona un alto nivel de aislamiento eléctrico y también tiene la ventaja de ser más rápido y confiable que los relés mecánicos tradicionales.
 
Además, los relés foto MOSFET de alta tensión son capaces de manejar altas tensiones y corrientes, lo que los hace adecuados para su uso en aplicaciones de BMS donde el paquete de baterías puede estar operando a altas tensiones. También son compactos y se pueden integrar fácilmente en el diseño del BMS, lo que ayuda a simplificar el sistema en general y reducir la cantidad de componentes.
 
En general, los relés foto MOSFET de alta tensión son un componente importante de un sistema de detección de aislamiento en un BMS, ayudando a garantizar un funcionamiento seguro y preciso del paquete de baterías.
 
['Toward'] es el primero en la industria en aplicar Carburo de Silicio a los Relés Photo MOSFET para lograr alta tensión de carga, con tensiones de carga de 1800V, 3300V y 6600V. Además, nuestros relés de lámina de alta tensión de la serie SIL, con una tensión de carga de hasta 2000V, también son populares en circuitos y módulos de detección de aislamiento.

• Relé Opto-MOSFET de 40 Series 1500V/45mA
• Relé Opto-MOSFET de 58 Series SiC 1800V/ 30mA

Medición de voltaje

Los relés MOSFET fotoeléctricos se pueden utilizar en la medición de voltaje de BMS al proporcionar una solución de conmutación de baja resistencia en estado activo y alta resistencia en estado inactivo para circuitos de medición de voltaje. Estos relés se pueden usar para aislar o conectar circuitos de detección de voltaje en BMS y pueden ser controlados por un microcontrolador u otro circuito de control.
 
En la medición de voltaje de BMS, es esencial tener una detección de voltaje precisa y confiable para asegurar que las celdas de la batería estén correctamente equilibradas y protegidas contra la sobrecarga o la sobredescarga. Los relés MOSFET fotoeléctricos pueden proporcionar una detección de voltaje precisa con alta impedancia de entrada y bajo corriente de fuga, lo que puede minimizar el impacto en las lecturas de voltaje de la celda de la batería. Además, los relés MOSFET fotoeléctricos pueden ayudar a mejorar la precisión de la detección de voltaje al minimizar el ruido y la interferencia de señal que otros tipos de relés, como los relés mecánicos, pueden introducir.
 
En general, los relés MOSFET fotoeléctricos son importantes para la medición de voltaje en BMS porque proporcionan una solución de detección de voltaje confiable y precisa con bajo consumo de energía, alta aislamiento y bajo ruido. Esto puede ayudar a garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de las celdas de la batería y extender la vida útil de la batería.
Los siguientes relés Photo MOSFET son populares en la medición de voltaje de BMS.

• Relé Opto-MOSFET de 30 Series 400V/100mA
• Relé Opto-MOSFET de 38 Series 600V/70mA
• Relé Opto-MOSFET de 34 Series 200V/ 180mA

Balanceo de Batería

El balanceo de baterías es el proceso de asegurar que las celdas o módulos individuales dentro de un paquete de baterías se carguen y descarguen de manera uniforme, para maximizar el rendimiento, la capacidad y la vida útil de la batería. En un sistema de gestión de baterías (BMS), el balanceo de baterías se logra transfiriendo carga de celdas o módulos de mayor voltaje a celdas o módulos de menor voltaje, o limitando la carga a las celdas o módulos de mayor voltaje.
 
Los relés MOSFET fotoeléctricos son importantes en los circuitos de balanceo de baterías porque proporcionan un alto nivel de precisión y eficiencia en el control de la transferencia de carga entre celdas o módulos. A diferencia de los relés mecánicos tradicionales, que pueden tener resistencia de contacto y fiabilidad limitada, los relés MOSFET fotoeléctricos utilizan señales de luz para encender y apagar, proporcionando un control preciso y sin contacto físico.
 
Los relés MOSFET fotoeléctricos también son ventajosos en el balanceo de baterías porque pueden manejar altos niveles de voltaje y corriente, lo que los hace adecuados para su uso en paquetes de baterías de alta capacidad. También pueden operar de manera rápida y confiable, lo que permite un balanceo eficiente y preciso de las celdas o módulos de la batería.
 
En un circuito típico de balanceo de baterías, se utilizan relés foto MOSFET para conectar las celdas o módulos de la batería a un circuito de balanceo, que monitorea los niveles de voltaje y corriente de cada celda o módulo y controla el flujo de carga entre ellos. Los relés foto MOSFET pueden cambiar las celdas o módulos entre un estado de carga y un estado de descarga, o pueden limitar la corriente de carga para prevenir la sobrecarga.
 
En general, los relés MOSFET fotoeléctricos son importantes en los circuitos de balanceo de baterías en un BMS porque proporcionan un control preciso, confiable y eficiente de la transferencia de carga entre celdas o módulos de batería. Esto ayuda a garantizar que el paquete de baterías funcione con el máximo rendimiento y eficiencia, al mismo tiempo que se extiende la vida útil del paquete de baterías.
 
Los siguientes relés MOSFET de foto son populares en el balanceo de baterías BMS.

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

Detección de aislamiento HV

Relé Opto-MOSFET de 40 Series 1500V/45mA

Este relé de estado sólido SMD-6 IC tiene una tensión de carga de 1500V y una corriente de carga de 45mA, y es un relé semiconductor de alta tensión en miniatura.

Relé Opto-MOSFET de 58 Series SiC 1800V/ 30mA

Nuestro relé de estado sólido MOSFET SiC, que utiliza el paquete SMD6-5 (6.4mm*8.8mm), soporta tensiones de carga de hasta 1800V mientras transporta una corriente de 30mA.

Medición de voltaje

Relé Opto-MOSFET de 30 Series 400V/100mA

Nuestro relé de estado sólido IC SOP-4 está diseñado con una tensión de carga de 400V y es capaz de soportar una corriente de carga de 100mA, incorpora un MOSFET junto con un controlador LED.

Relé Opto-MOSFET de 38 Series 600V/70mA

Este relé de estado sólido IC 600V/70mA 1 Form A proporciona excelente aislamiento, linealidad y conmutación de alta velocidad.

Relé Opto-MOSFET de 34 Series 200V/ 180mA

Nuestra tensión de carga es de 200V, la corriente de carga es de 180mA. El relé de estado sólido SOP-4 IC proporciona un excelente aislamiento y utiliza nuestra tecnología de acoplamiento óptico para conmutar señales.

Balanceo de Batería

Relé Opto-MOSFET de 42 Series 60V/7A

['Toward'] La corriente de carga de los RELÉS es de 5A, la tensión de carga de 60V. El relé de estado sólido IC en miniatura está diseñado específicamente para capacidades de alta corriente de carga con una resistencia en estado de encendido estable y baja.

Relé Opto-MOSFET de 28 Series 40V/4.5A

['Toward'] El relé de estado sólido IC SPST normalmente abierto (1 Form A) tiene 4.5Amps de corriente de carga y 40V de tensión de carga en un paquete SMD-6.

Relé Opto-MOSFET de 45 Series 60V/200mA

['Toward'] La tensión de carga del RELÉ es de 60V, la corriente de carga es de 200mA. El relé de estado sólido IC SPST 1 Form A normalmente abierto combina una larga vida útil de operación con conmutación de alta velocidad, linealidad excepcional y excelente resistencia a impactos.