Ключ к дальнобойным электромобилям: реле Opto-SiC MOSFET, применяемые в BMS

['Toward'] поставляет крупным производителям автомобильных аккумуляторов по всему миру; мы заметили рост спроса на твердотельные реле с более высоким рабочим напряжением. Физический предел реле на основе кремния составляет около 1500 В; поэтому в 2016 году мы начали разработку реле на основе карбида кремния для дальнейшего повышения рабочего напряжения.

Система управления батареями — это ключевая технология, управляющая целыми батарейными пакетами, установленными в электрических транспортных средствах. Эти аккумуляторные блоки состоят из множества аккумуляторных ячеек. Контроль, который предоставляет BMS, включает в себя мониторинг и обнаружение изоляции, отчет о рабочем состоянии и постоянную оптимизацию производительности батареи путем балансировки оставшейся мощности каждой ячейки. Опто-MOSFET реле (также известные как реле на твердом состоянии) могут быть применены ко всем трем функциям. В этой статье будет рассмотрено новое введение реле Opto SiC MOSFET от ['Toward'] и их роль в обнаружении изоляции в BMS.

Автор: Райан Хсу / Лиго Чен

Что такое BMS (Система управления батареями)?

Схема цепи для обнаружения изоляции в BMS

Если изоляция в любой ячейке батареи ухудшается, через наше реле проходит ток утечки, выдавая сигнал тревоги.

Что такое мониторинг/обнаружение изоляции?

Функция мониторинга/обнаружения изоляции в BMS обеспечивает здоровье изоляции батареи и отсутствие утечек. Это работает так: если изоляция в любой ячейке батареи ухудшается, ток короткого замыкания проходит через наше реле, выдавая сигнал тревоги. Реле должно выдерживать напряжение, превышающее номинальное напряжение аккумуляторной батареи, обычно с буфером. Например, аккумуляторный блок с номинальным напряжением 800 В обычно требует реле с напряжением нагрузки более 1600 В.

Почему существует растущая необходимость в твердотельных реле с более высоким напряжением нагрузки в системах управления батареями (BMS)?

Ранние электромобили страдали от низкого запаса хода и медленного времени зарядки. Чтобы увеличить запас хода электромобиля и улучшить скорость зарядки, производителям аккумуляторов необходимо увеличить общее напряжение и номинальный ток. Поэтому реле с более высоким напряжением должны обеспечивать правильную работу функции мониторинга изоляции. ['Toward'] поставляет крупным производителям автомобильных аккумуляторов по всему миру; мы заметили рост спроса на твердотельные реле с более высоким рабочим напряжением. Физический предел реле на основе кремния составляет около 1500 В; поэтому в 2016 году мы инициировали разработку реле на основе карбида кремния для дальнейшего повышения рабочего напряжения. Мы успешно анонсировали линейку продуктов в 2018 году. Крупные автомобильные компании подтвердили наши реле SiC Opto-MOSFET в последующие несколько лет. На 2022 год месячное производство реле Opto-SiC MOSFET превысило 4 000 000 штук.

На данный момент крупные автомобильные компании подтвердили нашу 1800V Opto-SiC MOSFET реле (AA58, AS58), и массовое производство продолжается. Наши реле MOSFET Opto-SiC на 3300 В (AA53, AS53) также готовы к производству, в настоящее время проходит валидация. Наши реле MOSFET Opto-SiC на 6600 В находятся в процессе квалификации, образцы для инженерных испытаний готовы. ['Toward'] готов к будущему и хотел бы стать частью вашего дизайна.