光耦合繼電器應用於BMS電池平衡之優勢及簡易線路
光耦合繼電器(Mosfet Relay)提供一二次側優異的絕緣條件，且由於可以在兩個不共地的電路之間透過光為媒介來傳輸電信號，使其擁有良好的電磁干擾抑制能力，而成為設計者規劃電池管理系統(BMS, Battey Management System)電路的首選。
拓緯的光耦合繼電器適用於電池管理系統(BMS)中的電池平衡控制(Balance management)及高壓絕緣檢測(Insulation detection)。
電池平衡控制在電池管理系統(BMS)的應用中以主動式平衡(Active balance)以及被動式平衡(Passive balance)來有效管理控制每個串流電池的電壓平衡，並提昇電池的最佳化使用效能；高壓絕緣檢測提供有效且及時的電池狀態訊息及保護機制，以確保使用者安全不受漏電傷害。此外，考慮到高壓電源的危險性以及類比、直流電路之間的電磁干擾(EMI, Electromagnetic Interference)，設計者經常使用光耦合繼電器進行電氣隔離。
圖1.BMS概念示意
拓緯光耦合繼電器在電池管理系統(BMS)內扮演電氣隔離元件(Isolation Device)的角色。
隨著電池技術的發展，現今的電動車有著更強的性能以及續航力。而隨著電動車性能的提升，對於其電池運行溫度、電壓、電流區間的要求也更加苛刻。此外，透過電池管理系統(BMS)讓使用者能監控電池芯，以提升電池壽命與行車安全。因此，電池管理系統在現代電動車中，可以說是最為關鍵的核心，同時也是決定電動車的安全性、穩定性以及續航力的重要指標。
電池監測管理系統（BMS）的主要功能
電池監控與紀錄: 監控包含電池芯之電壓、溫度、電量狀態(SOC, State of Charge)、健康狀態(SOH, State of Health)等，確保電池是在正常且安全的情況下運作。
充電控制與電池平衡管理: 目前常見之高壓動力電池皆採用多顆串聯的方式來組裝，每顆鋰電池在出廠或使用過後，容量及電池芯內阻會有不一致的現象，這將導致電池壽命減短與整體容量下降等問題，而電池平衡技術則可以有效地解決這些問題。目前主流的電池平衡技術分為主動式平衡以及被動式平衡這兩種。主動式電池平衡透過光耦合繼電器將高電壓電池芯中多餘的能量轉移至電感中儲存，並對低電壓的電池芯充電；被動式電池平衡則直接透過光耦合繼電器將多餘的能量透過電阻轉化成為熱能進行消耗，來達成串連電池組間的平衡。
圖.2 拓緯AB42型高耐流光耦合繼電器應用於BMS被動平衡電路
拓緯42系列高流型光耦合繼電器有著小體積、低耗電、高耐流(1A~7A)，適用於主、被動式平衡電路。當電池組電芯能量不均衡時，平衡控制器會透過MOSFET relay來將多餘的能量分流至電阻做消耗，直到所有電池芯的能量相當。並透過AB42繼電器光電耦合的構造，在電氣隔離的情況下，對平衡電路的狀態做監控。
圖.3 拓緯高耐流光耦合繼電器應用於BMS主動平衡電路
使用變壓器作為電芯能量轉移的中繼站，透過啟動對應的光偶繼電器，形成充放電迴路，將高電壓電芯之能量，轉移至低電壓電芯充電，來達到個電芯之間的能量平衡。
拓緯自2009年即開始專業致力於生產光耦合繼電器(Mosfet Relay)，以超過30年的專業製造經驗貼近客戶的需求，並在創新的道路上不斷前進取得ISO9001/AEC-Q101與IATF-16949 等相關認証。拓緯在市佔率達八成，同時也是美日德等歐美大廠指定代工夥伴，在光耦合繼電器市場上具有一定的權威及領先地位，也是業界第一個將碳化矽 (Silicon Carbide) 材料導入光耦合繼電器內部 MOSFET 晶片的製造商。不論是電動車電池管理系統或是新能源等等的相關應用上，拓緯的光耦合繼電器能為您提昇您系統的效能及品質並大量降低風險與成本，拓緯提供多款高壓光耦合繼電器/通用光耦合繼電器/高電壓碳化矽光耦合繼電器供您選擇，歡迎您於下方提出您需求及設計，我們將在最快的時間與您連繫為您服務。
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