배터리 보호 보드의 릴레이 솔루션: 원리, 장점 및 애플리케이션

배터리 관리 시스템에서 보호판의 핵심 기능은 과부하, 과부하, 과전류 또는 단회로와 같은 이상 발생 시 회로를 즉시 차단하는 것입니다.배터리와 사용자의 안전성 확보현재 두 가지 주요 보호 접근법은 MOSFET 솔루션과 릴레이 솔루션입니다. 이 문서에서는 작동 원칙, 기술적 특성,그리고 릴레이 용액의 적절한 응용.

릴레이 솔루션은 전지 보호 보드를 가리키며, 전기 자기 릴레이를 주 회로 전환 장치로 사용합니다.배터리 팩의 연결 및 단속을 제어하여 릴레이 스필에 전력을 공급하거나 공급하지 않습니다.MOSFET 용액과 달리, 릴레는기계식 스위치전자기력에 의존해서 연결을 열거나 닫습니다.

전형적인 릴레이 기반 보호 보드는 배터리 관리 칩 (또는 MCU), 드라이버 회로, 릴레이 자체, 전류 감지 저항 및 기타 보조 구성 요소로 구성됩니다.

보호판은 배터리 전압, 전류, 온도와 같은 매개 변수를 지속적으로 모니터링합니다. 모든 매개 변수가 정상 범위 내에서 유지되면,MCU 또는 보호 칩은 드라이버 회로를 통해 릴레 코일을 활성화합니다., 연락처가 닫히고, 배터리 팩은 정상적으로 충전 또는 방출 할 수 있습니다.

이상 증상이 발견되면

• 과도한 배제: 전압이 하위 문턱 이하로 떨어집니다.

• 과부료: 전압이 상단계 이상으로 증가합니다.

• 과전류/단회로: 전류가 설정된 한계를 초과합니다.

제어 시스템은 즉시 릴레 코일에 전원을 끊고, 연락처가 열리고, 주 회로는 끊어집니다.시스템은 외부 충전 신호 또는 리셋 명령에 의해 리레를 다시 닫을 수 있습니다..

릴레이 접촉은 매우 낮은 저항 (일반적으로 밀리오hm 범위) 을 가지고 있으며, 높은 전류 조건에서 최소한의 열을 발생시킵니다.이것은 100A 이상 요구 응용 프로그램에 특히 적합한 릴레를 만듭니다.전기 포크리프트, RV 에너지 저장장치 및 저속 전기 차량과 같은 기술에 적용된다. 반면, MOSFET는 높은 전류에서 전압 하락으로 인해 상당한 난방을 경험한다.

리레 코일과 그 접촉 사이에 물리적인 고립이 있으며 추가 고립 회로가 필요하지 않습니다. 이것은 자연스럽게 고전압 및 저전압 측면 안전 고립 요구 사항을 충족시킵니다.,디자인 단순화

릴레이 접촉은 단류 중에 쉽게 손상되지 않고 상당한 급류에 견딜 수 있지만, MOSFET는 과류 조건 하에서 돌파구 붕괴에 예민합니다.릴레는 "강도"의 측면에서 고유 한 장점이 있습니다.."

릴레 콘택트가 열려 있을 때, 릴레 사이의 공기의 간격으로 인해 가볍게 누출되는 전류가 발생하고, 릴레는 장기 저장이 필요한 배터리 팩에 더 안전하고 신뢰할 수 있습니다.

릴레는 전류 방향에 민감하지 않습니다. 접촉은 양방향 절단을 달성하기 위해 백-투-백 시리즈 연결을 필요로하는 MOSFET와 달리 순전히 저항 경로를 제공합니다.이것은 더 간단한 구조로 이어집니다..

물론, 릴레이 솔루션은 단점이 있습니다.

• 제한된 기계적/전기적 수명: 기계적 접촉은 반복적인 전환으로 마모됩니다. 전기 생활은 일반적으로 수천에서 수만 회 사이클 사이클입니다.릴레를 빈번한 스위치 애플리케이션에 적합하지 않게 만드는 것.

• 반응 시간이 느려집니다.: 릴레 픽업 및 릴리스 시간은 일반적으로 MOSFET (마이크로 초초) 보다 현저히 느리고 몇에서 수십 밀리 초입니다. 극도로 빠른 단회로 보호를 위해 안전 장치가 필요할 수 있습니다.

• 접촉 용접 위험: 매우 높은 단전 전류 아래에서 접촉은 서로 융합하여 보호 장애를 유발할 수 있습니다.

• 규모 및 비용: 고전류 릴레는 상대적으로 크고 그 비용은 동등한 MOSFET 솔루션보다 높을 수 있습니다.

• 음향 소음: 릴레는 스위치할 때 소리를 내는 "클릭"을 만들어 내는데, 이는 소음 민감한 애플리케이션에서는 바람직하지 않을 수 있습니다.

이러한 특성을 감안할 때, 릴레이 솔루션은 다음과 같은 용도로 가장 적합합니다.

1. 용량이 큰 에너지 저장 배터리(예: 가정용 에너지 저장장치, 통신 백업 전력): 높은 작동 전류, 낮은 스위치 주파수, 주기 수명에 대한 요구가 적다.

2. RV/바다용 보조 배터리: 높은 전력 인버터 지원과 매우 낮은 정적 전력 소비 (리레는 열 때 전력을 소비하지 않습니다).

3. 저속 전기차(예를 들어, 전기 골프 카트, 관광 차량): 높은 전류와 상대적으로 혹독한 운영 환경.

4. 산업용 장비 배터리(예를 들어, AGV, 포크리프트): 높은 신뢰성 및 충격 저항이 중요합니다.

5. 배터리 수리 또는 시험용 장착장치: 릴레는 수동 또는 원격으로 주 회로를 단절하는 간단하고 신뢰할 수있는 방법을 제공합니다.

릴레이 기반 보호판을 설계하거나 선택하는 경우 다음을 명심하십시오.

• 접촉 등급: 충분한 마진을 허용하십시오. 예상되는 연속 전류의 최소 1.5 배의 등급 릴레를 선택하십시오. 단회로 견딜 수있는 능력도 실제 조건에 부합해야합니다.

• 코일 전력 소비: DC 릴레 코일은 일반적으로 0.5W에서 3W 사이를 소비합니다. 적절한 드라이브 회로 설계와 열 방출이 중요합니다.

• 접촉물질: 은-연금 접촉은 일반적인 응용에 적합합니다. 은-진산화물 (AgSnO2) 및 은-니켈 (AgNi) 은 더 나은 반접 성능을 제공합니다.

• 밀폐등급: 습한 환경이나 진동 환경에서는 밀폐된 또는 에포시 인캡슐화된 릴레를 선택하십시오.

• 보조 연락처: 일부 릴레는 실제 접촉 상태를 신호할 수 있는 보조 접촉을 제공하여 시스템 안전성을 향상시킵니다.

릴레이 솔루션은 높은 전류, 낮은 스위치 주파수 및 높은 안전 격리 장치가 필요한 애플리케이션에서 대체 할 수 없습니다.릴레는 에너지 저장에 널리 사용되고 있습니다., 산업 장비, 특수 차량의 단순성, 신뢰성, 내구성 때문에.

릴레이와 MOSFET 사이의 선택은 궁극적으로 제품의 요구 사항에 달려 있습니다. 100 와트 범위의 작은 배터리에는 MOSFET이 더 적합합니다.키로와트 또는 심지어 수십 킬로와트 범위의 큰 배터리 팩을 위해, 릴레는 종종 더 실용적인 선택입니다.

이 기사가 배터리 보호 보드에 대한 릴레이 솔루션에 대한 포괄적인 이해를 제공하기를 바랍니다.댓글 남기시면 됩니다..