BMS板中思开MOS如何选型?

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电池管理系统是一种能够对电池进行监控和管理的电子装备,是电池与用户之间的纽带。通过对电压、电流、温度以及SOC等数据采集,计算进而控制电池的充放电过程,主要就是为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电。

MOS对锂电池板的保护作用非常大,它可以检测过充电,检测过放电,检测充电时过电电流,检测放电时过电电流,检测短路时过电电流。所以正确选择适合的MOS管至关重要。

MOS

那么BMS板中MOS该如何选型呢?在BMS中,选择MOS管时需要考虑以下几个主要因素:

1、耐压能力‌:选择MOS管的耐压能力(Vdss)时,需要确保其能够承受电池的最大电压,以防止击穿。一般会选择电池充饱电压的1.5倍为MOS管的耐压,(如8串磷酸铁锂电芯的充饱电压是29.2V,1.5倍的余量电压是45V了,所以最低选用60V耐压的MOS,以此类推)2、导通电阻(Rds-on)‌:导通电阻越小,导通损耗越小,电流通过产生的热量也越小,效率越高。在多个MOS管并联时,可以通过选择较小的Rds-on来进一步减小导通内阻。

3‌、栅极电荷(Qg)‌:栅极电荷越小,开关损耗越小,开关速度越快。4、工作温度范围‌:选择能够在BMS工作温度范围内稳定工作的MOS管(思开半导体的MOS管工作温度范围都在-55℃到175℃,可满足一切工业应用)。

在BMS板中选择合适的MOS管还有一个关键步骤,那就是需要考虑具体的参数选择,‌在选择具体的MOS管参数时,可以参考以下参数:

1‌、耐压能力(Vdss)‌:根据电池的最大电压选择合适的耐压值,(例如4~6串铁锂电芯一般选择40V的MOS管;8~10串铁锂电芯一般选择60V的MOS管;10~16串铁锂电芯一般选择85V的MOS管;16-20串铁锂电芯的一般选择100V的MOS管)。

2‌、导通电阻(Rds-on)‌:选择较小的Rds-on以减小导通损耗,从而减小MOS管的发热,降低板上的温升。(例如100A的输出电流下选择Rds-on为1点几个毫欧的MOS管,通过6、7个MOS并联来分流)。

‌3、栅极门槛电压(Vgsth)‌:确保栅极电压足够高以开启漏源电流,同时确保在BMS板上多颗MOS管并联的情况下要接近于同时开启,思开半导体的MOS管都通过严格的分档,以保证开启电压的一致性。

4‌、寄生电容‌:特别是Ciss,Crss,对开关频率较高的应用要求尽量小,如电机控制器,无人机电调等。对大部分低侧开关的BMS应用要求不高,可以通过电路调整驱动电流大小来适配MOS管;但对高侧开关的BMS应用因为芯片驱动电流较小,保证MOS在短路时能快速关断,要求Ciss,Crss也尽量小。

为了更好地可以确保BMS板中的MOS管能够满足电池管理系统的需求,有效地保护电池并提高其使用寿命。请参考思开半导体在BMS应用中的MOS管选型建议表:

MOS

在选型过程中,还需要注意以下几个问题:

1、保护电路设计‌:确保MOS管能够在短路或过流情况下迅速动作,避免损坏电池或系统。

2‌、热设计‌:通过合理的热设计来确保MOS管在工作时不会过热,可以通过并联多个MOS管或增加散热器面积来分散热量。

3、驱动电路设计‌:确保驱动电路能够提供足够的驱动电压和电流,以满足MOS管的开关需求。

MOS

思开半导体的MOS产品系列全:30V~300V,充分考虑了电池供电和电机负载的应用需求;基于先进SGT MOS设计工艺,RDS(on),EAS性能达到最佳。因此思开半导体MOS产品参数一致性高,性能稳定,在BMS应用中市场占比最高,其特有的思开先进SGT MOS技术有效提高了电池的利用率和稳定性。

但思开半导体将持续加强研发投入,打磨更多、更有竞争力的新产品,并同客户保持紧密的技术交流和沟通,及时洞悉市场变化和客户需求,以满足更多样化的市场需求。

MOS 审核编辑 黄宇

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