คีย์สู่รถยนต์ไฟฟ้าระยะไกล: Opto-SiC MOSFET Relays ที่ใช้ในระบบ BMS

Toward ได้จัดหาผู้ผลิตแบตเตอรี่รถยนต์รายใหญ่ทั่วโลก; เราเห็นความต้องการสำหรับรีเลย์สถานะแข็งที่มีแรงดันโหลดสูงขึ้นเพิ่มขึ้น รีเลย์ Opto-MOSFET ที่ใช้ซิลิคอนมีขีดจำกัดทางกายภาพอยู่ที่ประมาณ 1500V; ดังนั้นเราจึงเริ่มพัฒนารีเลย์ Opto-MOSFET ที่ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์ในปี 2016 เพื่อปรับปรุงแรงดันโหลดต่อไป.

ระบบการจัดการแบตเตอรี่เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการจัดการแบตเตอรี่ทั้งหมดที่อยู่ในรถยนต์ไฟฟ้า แพ็คแบตเตอรี่เหล่านี้ประกอบด้วยเซลล์แบตเตอรี่หลายเซลล์ การควบคุมที่ BMS ให้มีการตรวจสอบและตรวจพบฉนวนรวมถึงการรายงานสถานะการทำงานและการปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่โดยการทำให้สมดุลกันระหว่างพลังงานที่เหลืออยู่ในแต่ละเซลล์ รีเลย์ออปโต-มอสเฟต (หรือเรียกว่ารีเลย์สเตตท์ซอลิด) สามารถนำไปใช้ในทั้งสามฟังก์ชันได้ บทความนี้จะพูดถึงรีเลย์ Opto SiC MOSFET ที่เพิ่งเปิดตัวโดย Toward และบทบาทของมันในการตรวจจับการเป็นฉนวนใน BMS.

ผู้เขียน: Ryan Hsu / Ligo Chen

BMS (ระบบการจัดการแบตเตอรี่) คืออะไร?

แผนผังวงจรสำหรับการตรวจจับฉนวนในระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS)

หากฉนวนในเซลล์แบตเตอรี่ใดเสื่อมสภาพ กระแสที่เกิดจากการทำลายฉนวนจะผ่านผ่านรีเลย์ของเรา และส่งสัญญาณเตือนออกมา

การตรวจสอบ/การตรวจจับฉนวนคืออะไร

ฟังก์ชันตรวจจับและตรวจสอบฉนวนในระบบ BMS ให้แน่ใจว่าฉนวนแบตเตอรี่เป็นสุขภาพและไม่มีการรั่วซึมเกิดขึ้น การทำงานของมันคือ: หากฉนวนในเซลล์แบตเตอรี่ใดเสื่อมสภาพ กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากความผิดปกติของดินสายจะผ่านผ่านรีเลย์ของเรา และส่งสัญญาณเตือนออกมา รีเลย์ต้องรองรับแรงดันที่สูงกว่าแรงดันที่เป็นมาตรฐานของแบตเตอรี่แพ็คโดยทั่วไปมีการสร้างพื้นที่สำรอง ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่แพ็คที่มีแรงดันที่เกณฑ์ 800V ต้องใช้รีเลย์ที่มีแรงดันโหลดมากกว่า 1600V

ทำไมความต้องการใช้ Solid State Relays แรงดันสูงในระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) กำลังเพิ่มขึ้น?

รถยนต์ไฟฟ้าในยุคแรกประสบปัญหาเรื่องระยะทางที่ต่ำและเวลาชาร์จที่ช้า เพื่อเพิ่มระยะทางของรถยนต์ไฟฟ้าและปรับปรุงความเร็วในการชาร์จ ผู้ผลิตแบตเตอรี่จำเป็นต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าและค่ากระแสรวม ดังนั้น รีเลย์ที่มีการจัดอันดับแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าจึงต้องมั่นใจว่าฟังก์ชันการตรวจสอบฉนวนทำงานได้อย่างถูกต้อง Toward ได้จัดหาผู้ผลิตแบตเตอรี่รถยนต์รายใหญ่ทั่วโลก เราเห็นความต้องการรีเลย์สถานะแข็งที่มีแรงดันไฟฟ้าบรรทุกสูงขึ้นเพิ่มมากขึ้น ขีดจำกัดทางกายภาพของรีเลย์ Opto-MOSFET ที่ใช้ซิลิคอนอยู่ที่ประมาณ 1500V ดังนั้นเราจึงเริ่มพัฒนารีเลย์ Opto-MOSFET ที่ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์ในปี 2016 เพื่อปรับปรุงแรงดันไฟฟ้าบรรทุกให้ดียิ่งขึ้น เราประกาศสายผลิตภัณฑ์นี้อย่างสำเร็จในปี 2018 บริษัทรถยนต์รายใหญ่ได้ตรวจสอบรีเลย์ SiC Opto-MOSFET ของเราในปีถัดไป จนถึงปี 2022 การผลิตรีเลย์ Opto-SiC MOSFET ต่อเดือนได้เกิน 4,000,000 ชิ้นแล้ว

จนถึงตอนนี้ บริษัทยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรมยานยนต์ได้ทำการตรวจสอบแล้วว่าผลิตภัณฑ์รีเลย์ Opto-SiC MOSFET 1800V ของเรา (AA58, AS58) ได้รับการผลิตเป็นจำนวนมาก เรามี Opto-SiC MOSFET Relays 3300V (AA53, AS53) พร้อมใช้งานแล้ว โดยการตรวจสอบยังคงดำเนินการอยู่ เรากำลังดำเนินการตรวจสอบคุณสมบัติของ Opto-SiC MOSFET Relays รุ่น 6600V โดยมีตัวอย่างสำหรับวิศวกรพร้อมแล้ว Toward ได้เตรียมพร้อมสำหรับอนาคตและยินดีที่จะเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบของคุณ.