المفتاح للسيارات الكهربائية ذات المدى الطويل: تطبيق ريليهات Opto-SiC MOSFET على نظام إدارة البطارية

تعمل Bright Toward على توريد مصنعي البطاريات السيارات الرئيسيين في جميع أنحاء العالم؛ لقد رأينا زيادة الطلب على الريليهات ذات الحالة الصلبة ذات الجهد العالي. الحد الفيزيائي لريليهات السيليكون القائمة على Opto-MOSFET هو حوالي 1500 فولت؛ لذلك، بدأنا في تطوير ريليهات السيليكون كاربايد القائمة على Opto-MOSFET في عام 2016 لتحسين جهد الحمل بشكل أكبر.

نظام إدارة البطارية هو تكنولوجيا حاسمة تدير حزم البطارية بأكملها الموجودة في المركبات الكهربائية. هذه حزم البطارية مكونة من العديد من خلايا البطارية. الإشراف الذي يوفره نظام إدارة البطارية يشمل جهاز مراقبة العزل والكشف، وتقرير حالة التشغيل، وتحسين أداء البطارية باستمرار من خلال توازن الطاقة المتبقية في كل خلية. يمكن تطبيق ريليات الأوبتو-موسفيت (المعروفة أيضًا بريليات الحالة الصلبة) على جميع الوظائف الثلاثة. سيتناول هذا المقال الأربعاء المقدمة حديثًا لمفاتيح السليكون كربيد المعزولة البصرية من Bright Toward ودورها في كشف العزل في نظام إدارة البطارية.

الكاتب: رايان هسو / ليجو تشن

ما هو نظام إدارة البطارية (BMS)؟

مخطط الدائرة لكشف العزل في نظام إدارة البطارية

إذا تدهور العزل في أي خلية بطارية، يمر تيار الأرضية المعيبة من خلال الريلي الخاص بنا، مما ينتج إشارة إنذار.

ما هو جهاز مراقبة وكشف العزل؟

تضمن وظيفة مراقبة العزل/الكشف في نظام إدارة البطارية أن العزل الكهربائي للبطارية سليم ولا يحدث تسرب. يعمل الأمر بهذه الطريقة: إذا تدهور العزل في أي خلية بطارية ، يمر تيار الخلل الأرضي من خلال ريلينا ، مما ينتج إشارة إنذار. يجب أن يتحمل الريلي توترًا أعلى من الجهد الاسمي لحزمة البطارية، عادةً مع وجود مخزون. على سبيل المثال، يتطلب حزمة بطارية بجهد قياسي يبلغ 800 فولت عادةً استخدام ريليه بجهد تحميل أكبر من 1600 فولت.

لماذا هناك حاجة متزايدة للتوتر العالي للتحكم في الحالة الصلبة في نظام إدارة البطارية؟

كانت السيارات الكهربائية الأولى تعاني من مدى قصير وأوقات شحن بطيئة. لزيادة مدى السيارة الكهربائية وتحسين سرعة الشحن، يحتاج مصنعو البطاريات إلى زيادة الجهد الكلي وتصنيف التيار. لذلك، يجب أن تضمن الريليهات ذات التصنيفات العالية من الجهد وظيفة مراقبة العزل بشكل صحيح. تمت تزويد Bright Toward لشركات تصنيع البطاريات السيارات الرئيسية في جميع أنحاء العالم؛ لقد رأينا الطلب على ريليهات الحالة الصلبة ذات جهد تحميل أعلى يزداد. الحد الفعلي لريليهات السيليكون القائمة على الأوبتو-موسفيت هو حوالي 1500 فولت؛ لذلك، بدأنا في تطوير ريليهات السيليكون كاربايد القائمة على الأوبتو-موسفيت في عام 2016 لتحسين جهد التحميل بشكل أكبر. أعلنا بنجاح عن خط المنتج في عام 2018. قامت الشركات الرئيسية للسيارات بالتحقق من صحة ريليهات السيليكون كاربايد القائمة على الأوبتو-موسفيت في السنوات التالية. اعتبارًا من عام 2022، تجاوزت الإنتاج الشهري لريليهات السيليكون كاربايد القائمة على الأوبتو-موسفيت 4،000،000 قطعة.

حتى الآن، قامت الشركات الرئيسية في صناعة السيارات بالتحقق من صحة ريليهاتنا Opto-SiC MOSFET بجهد 1800 فولت (AA58، AS58) والإنتاج الضخم قائم. جهاز التتابع Opto-SiC MOSFET 3300V لدينا (AA53، AS53) جاهز أيضًا للإنتاج، مع استمرار التحقق. نقوم حاليًا بعملية التأهيل لمفاتيح الأشباه الموصلة Opto-SiC MOSFET ذات الجهد 6600 فولت مع عينات هندسية جاهزة. Bright Toward مستعدة للمستقبل وتحب أن تكون جزءًا من تصميمك.