การออกแบบวงจรระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) โดยใช้รีเลย์ Opto-MOSFET

เขียนโดย Ryan Hsu
ฟังก์ชันหลักสามประการในระบบจัดการแบตเตอรี่ที่ใช้ Opto-MOSFET Relays:

การตรวจจับฉนวนแรงดันสูง

รีเลย์ MOSFET ภาพแรงดันสูงจำเป็นสำหรับการตรวจจับการเป็นฉนวนในระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เนื่องจากสามารถให้การแยกไฟฟ้าระหว่างแบตเตอรี่และวงจรการวัด ทำให้มั่นใจได้ว่าการวัดมีความถูกต้องและป้องกันข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าที่อาจเป็นอันตรายได้.

เมื่อวัดความต้านทานการเป็นฉนวนของแบตเตอรี่แพ็ค สิ่งสำคัญคือต้องมั่นใจว่ากระแสการวัดถูกแยกออกจากแบตเตอรี่แพ็คเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดกระแสรั่วไหลเพิ่มเติมที่อาจส่งผลต่อความแม่นยำในการวัดหรือสร้างอันตรายด้านความปลอดภัย รีเลย์ MOSFET โฟตอนแรงดันสูงเหมาะสำหรับการใช้งานนี้เพราะให้การแยกไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ระหว่างแบตเตอรี่แพ็คและวงจรการวัดโดยไม่มีการสัมผัสทางกายภาพ.

รีเลย์ MOSFET แบบฟอโตทำงานโดยการใช้ LED เพื่อสร้างสัญญาณแสงที่เปิดและปิด MOSFET ซึ่งอนุญาตให้กระแสไฟฟ้าไหลหรือป้องกันไม่ให้ไหล กระบวนการนี้ให้ระดับการแยกไฟฟ้าที่สูงและยังมีข้อดีคือเร็วและเชื่อถือได้มากกว่ารูปแบบรีเลย์เชิงกลแบบดั้งเดิม.

นอกจากนี้ รีเลย์ MOSFET โฟโต้แรงดันสูงสามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสูงได้ ทำให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานในระบบ BMS ที่แบตเตอรี่แพ็คอาจทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูง นอกจากนี้ยังมีขนาดกะทัดรัดและสามารถรวมเข้ากับการออกแบบ BMS ได้อย่างง่ายดาย ช่วยให้ระบบโดยรวมเรียบง่ายขึ้นและลดจำนวนชิ้นส่วนลง.

โดยรวมแล้ว รีเลย์ MOSFET โฟโต้แรงดันสูงเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของระบบตรวจจับการเป็นฉนวนใน BMS ซึ่งช่วยให้การทำงานของแบตเตอรี่แพ็คมีความปลอดภัยและแม่นยำ.

B.T เป็นบริษัทแรกในอุตสาหกรรมที่นำซิลิคอนคาร์ไบด์มาใช้กับรีเลย์ Photo MOSFET เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าสูง โดยมีแรงดันไฟฟ้าบรรทุกที่ 1800V, 3300V และ 6600V นอกจากนี้ รีเลย์รีดแรงดันสูงรุ่น SIL ของเราที่มีแรงดันไฟฟ้าบรรทุกสูงสุดถึง 2000V ก็เป็นที่นิยมในวงจรและโมดูลการตรวจจับฉนวน.

รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 40 1500V/45mA
รีเลย์ Opto-MOSFET SiC ซีรีส์ 58 1800V/ 30mA

การวัดแรงดัน

รีเลย์ MOSFET ภาพสามารถใช้ในการวัดแรงดันใน BMS โดยให้โซลูชันการสลับที่มีความต้านทานต่ำในสถานะเปิดและความต้านทานสูงในสถานะปิดสำหรับวงจรการวัดแรงดัน รีเลย์เหล่านี้สามารถใช้เพื่อแยกหรือเชื่อมต่อวงจรตรวจจับแรงดันใน BMS และสามารถควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์หรือวงจรควบคุมอื่น ๆ ได้

ในการวัดแรงดันไฟฟ้า BMS การมีการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำและเชื่อถือได้เป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์แบตเตอรี่มีการปรับสมดุลอย่างถูกต้องและได้รับการป้องกันจากการชาร์จเกินหรือการปล่อยเกิน รีเลย์ MOSFET แบบถ่ายภาพสามารถให้การตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำด้วยอิมพีแดนซ์ขาเข้าที่สูงและกระแสรั่วที่ต่ำ ซึ่งสามารถลดผลกระทบต่อการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าของเซลล์แบตเตอรี่ได้. นอกจากนี้ รีเลย์ MOSFET แบบถ่ายภาพสามารถช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าโดยการลดเสียงรบกวนและการรบกวนสัญญาณที่รีเลย์ประเภทอื่น ๆ เช่น รีเลย์เชิงกลอาจนำเข้ามา.

โดยรวมแล้ว รีเลย์ MOSFET ภาพถ่ายมีความสำคัญต่อการวัดแรงดันไฟฟ้าใน BMS เพราะพวกเขามอบโซลูชันการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่เชื่อถือได้และแม่นยำ โดยมีการใช้พลังงานต่ำ การแยกสูง และเสียงรบกวนต่ำ ซึ่งสามารถช่วยให้การทำงานของเซลล์แบตเตอรี่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ และยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้.
รีเลย์ Photo MOSFET ต่อไปนี้เป็นที่นิยมในการวัดแรงดันใน BMS.

รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 30 400V/100mA
รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 38 600V/70mA
รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 34 200V/ 180mA

การปรับสมดุลแบตเตอรี่

การปรับสมดุลแบตเตอรี่คือกระบวนการในการทำให้แน่ใจว่าเซลล์หรือโมดูลแต่ละตัวภายในแพ็คแบตเตอรี่ได้รับการชาร์จและปล่อยประจุอย่างสม่ำเสมอ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ความจุ และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ในระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) การปรับสมดุลแบตเตอรี่จะทำได้โดยการถ่ายโอนประจุจากเซลล์หรือโมดูลที่มีแรงดันสูงไปยังเซลล์หรือโมดูลที่มีแรงดันต่ำ หรือโดยการจำกัดการชาร์จไปยังเซลล์หรือโมดูลที่มีแรงดันสูง.

รีเลย์ MOSFET แบบถ่ายภาพมีความสำคัญในวงจรการปรับสมดุลแบตเตอรี่เพราะพวกเขามีระดับความแม่นยำและประสิทธิภาพสูงในการควบคุมการถ่ายโอนประจุระหว่างเซลล์หรือโมดูล ต่างจากรีเลย์เชิงกลแบบดั้งเดิมซึ่งอาจมีความต้านทานการติดต่อและความน่าเชื่อถือที่จำกัด รีเลย์ MOSFET แบบถ่ายภาพใช้สัญญาณแสงในการเปิดและปิด ซึ่งให้การควบคุมที่แม่นยำและไม่มีการสัมผัสทางกายภาพ.

รีเลย์ MOSFET แบบภาพยังมีข้อดีในด้านการปรับสมดุลแบตเตอรี่ เนื่องจากสามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าและระดับกระแสสูง ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในแบตเตอรี่ที่มีความจุสูง นอกจากนี้ยังสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้ ช่วยให้การปรับสมดุลของเซลล์หรือโมดูลแบตเตอรี่มีประสิทธิภาพและแม่นยำ.

ในวงจรการปรับสมดุลแบตเตอรี่ทั่วไป จะมีการใช้รีเลย์ photo MOSFET เพื่อเชื่อมต่อเซลล์หรือโมดูลแบตเตอรี่กับวงจรการปรับสมดุล ซึ่งจะตรวจสอบระดับแรงดันไฟฟ้าและกระแสของแต่ละเซลล์หรือโมดูล และควบคุมการไหลของการชาร์จระหว่างกัน รีเลย์ photo MOSFET สามารถสลับเซลล์หรือโมดูลระหว่างสถานะการชาร์จและสถานะการปล่อยประจุ หรือสามารถจำกัดกระแสการชาร์จเพื่อป้องกันการชาร์จเกินได้.

โดยรวมแล้ว รีเลย์ MOSFET ภาพถ่ายมีความสำคัญในวงจรการปรับสมดุลแบตเตอรี่ใน BMS เพราะพวกเขามีการควบคุมการถ่ายโอนประจุระหว่างเซลล์หรือโมดูลแบตเตอรี่ที่แม่นยำ เชื่อถือได้ และมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่ทำงานที่ประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูงสุด ในขณะเดียวกันก็ช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ด้วย.

รีเลย์ Photo MOSFET ต่อไปนี้เป็นที่นิยมในระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) สำหรับการปรับสมดุลแบตเตอรี่.

รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 42 60V/7A
รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 28 40V/4.5A
รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 45 60V/200mA

การตรวจจับฉนวน HV: รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 40 1500V/45mA
แรงดันไฟฟ้าของโหลดนี้ 1500V, กระแสโหลด 45mA รีเลย์สถานะแข็ง SMD-6 IC เป็นรีเลย์เซมิคอนดักเตอร์ขนาดเล็กแรงดันสูง.

รีเลย์ Opto-MOSFET SiC ซีรีส์ 58 1800V/ 30mA
รีเลย์สถานะแข็ง SiC MOSFET ของเรา ใช้แพ็คเกจ SMD6-5 (6.4mm*8.8mm) รองรับแรงดันไฟฟ้าของโหลดสูงสุดถึง 1800V ขณะขนส่งกระแส 30mA.
การวัดแรงดัน: รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 30 400V/100mA
รีเลย์สถานะแข็ง IC SOP-4 ของเราถูกออกแบบมาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าของโหลด 400V และสามารถจ่ายกระแสโหลด 100mA รวม MOSFET พร้อมกับไดรเวอร์ LED.

รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 38 600V/70mA
รีเลย์สถานะแข็ง IC 600V/70mA 1 Form A นี้ให้การเป็นฉนวนที่ยอดเยี่ยม ความเป็นเชิงเส้น และการสลับความเร็วสูง.

รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 34 200V/ 180mA
แรงดันไฟฟ้าของโหลดของเรา 200V, กระแสโหลด 180mA รีเลย์สถานะแข็ง SOP-4 IC ให้การแยกที่มีประสิทธิภาพยอดเยี่ยมและใช้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อด้วยแสงของเราในการสลับสัญญาณ.
การปรับสมดุลแบตเตอรี่: รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 42 60V/7A
B.T รีเลย์มีการจ่ายกระแส 5A แรงดันไฟฟ้าของโหลด 60V รีเลย์สถานะแข็ง IC ขนาดเล็กถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับความสามารถในการจ่ายกระแสโหลดสูงด้วยความต้านทานต่ำและเสถียรภาพสูง.

รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 28 40V/4.5A
B.T SPST ของรีเลย์เปิดตามปกติ (1 รูปแบบ A) โซลิดสเตตรีเลย์ของ IC มีกระแสโหลด 4.5 แอมป์และแรงดันโหลด 40V ในแพ็คเกจ SMD-6

รีเลย์ Opto-MOSFET ซีรีส์ 45 60V/200mA
B.T แรงดันไฟฟ้าโหลดของรีเลย์ 60V กระแสโหลด 200mA SPST 1 รูปแบบ A โซลิดสเตตรีเลย์ IC แบบเปิดปกติผสมผสานอายุการใช้งานที่ยาวนานเข้ากับการสลับความเร็วสูง ความเป็นเส้นตรงที่โดดเด่น และต้านทานแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม