MOSFETs in Elektrische Voertuig Batterijbeheersystemen: Kernfunctionaliteit en Selectie-inzichten

Dit artikel beschrijft de toepassingsscenario's en parameterselectie van MOSFETs in BMS-systemen, inclusief pre-charge regeling, batterijbescherming en eisen voor hoogfrequent schakelen. Het is geschikt voor EV-OEM's en module-integrators.

I. Achtergrond: Groei van EV drijft innovatie in vermogencomponenten

Door de snelle groei van de wereldwijde elektrische voertuig (EV) markt, met name in China, Europa en Noord-Amerika, zijn Batterijbeheersystemen (BMS) kritieke subsystemen geworden. Dit zorgt voor hogere eisen aan prestaties en betrouwbaarheid van vermogensemiconductoren.

MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) worden steeds vaker gebruikt in BMS vanwege hun hoge schakelsnelheden, lage RDS(on) en uitstekende thermische prestaties—ideaal voor stroomregeling, voorladen en batterijbescherming.

II. Belangrijke toepassingen van MOSFETs in BMS

1. Besturing van laad- en ontlaadpaden

MOSFETs worden veel gebruikt als hoofdschakelaars om de laad- en ontlaadpaden te beheren. N-kanaal apparaten, met hun sterke geleidingsvermogen, zijn ideaal voor high-side of low-side configuraties.

Aanbevolen modellen zoals Infineon IRF1405PBF en ON Semi NVMFS5C442NL bieden een lage RDS(on) en betrouwbaarheid op automobielniveau.

2. Beveiliging tegen overvoltage, overstroom en kortsluiting

In combinatie met detectie-IC's vormen MOSFETs beveiligingscircuits die direct uitschakelen bij abnormale situaties om beschadiging van de batterij te voorkomen.

Apparaten zoals TI CSD18510KCS en Vishay Si7336ADP bieden een hoge doorbraakspanning en effectieve warmteafvoer.

3. Besturing van het voorladecircuit

Voorladingscircuits regelen de stroom naar grote condensatoren om stroomschokken tijdens het opstarten te voorkomen. MOSFETs bieden een vlotte en veilige schakelpad.

ST’s STP75NF75 en ROHM’s R6020ENX worden veel gebruikt vanwege hun spanningsbestendigheid en schakelperformance.

III. Belangrijke parameters en selectierichtlijnen

Parameter	Definitie	Aanbeveling
VDSS	Draain-bronspanning bestendigheid	Hoger dan 1,3 keer de maximale systeemspanning
ID	Maximale draaistroom	Moet voldoen aan de daadwerkelijke maximale bedrijfsstroom
RDS(on)	Aanweerstand	Hoe lager, hoe beter, vermindert stroomverbruik en warmteontwikkeling
Qg	Gate-lading	Hoe kleiner de afmeting, hoe sneller de schakelsnelheid en hoe eenvoudiger de bediening.
Verpakking	TO-220, DFN, SOP, enz.	Combinatie van ruimte- en warmteafvoerlayoutselectie

IV. Casestudy: MOSFET-inzet in 400V EV BMS-platform

In een Europees project voor een middenklasse SUV moest de BMS een MOSFET bevatten die continu een stroom van 20A kon verwerken, terwijl voldoende spannings tolerantie, thermische stabiliteit en EMC-naleving werd gewaarborgd.

De gekozen oplossing—Nexperia’s PSMN2R8-80BS—bood een laag RDS(on) van 5mΩ en een D2PAK-behuizing voor geoptimaliseerde warmteafvoer en montage.

V. Onze alles-in-één MOSFET-levering en service

Wij houden MOSFETs op voorraad en distribueren deze van de volgende topmerken:

● Infineon

● ON Semiconductor

● Texas Instruments (TI)

● STMicroelectronics

● ROHM

● Nexperia

We bieden:

● Onderdelen voor automotive-klasse AEC-Q101

● Betaling in meerdere valuta