Aktualności – Porównanie przekaźników i systemów BMS MOS: Przewodnik po aplikacjach wysokoprądowych

Podczas wybieraniaSystem zarządzania baterią (BMS) do zastosowań wysokoprądowychPodobnie jak w elektrycznych wózkach widłowych i pojazdach turystycznych, powszechne jest przekonanie, że przekaźniki są niezbędne dla prądów powyżej 200 A ze względu na ich wysoką tolerancję prądową i odporność na napięcie. Jednak postęp w technologii tranzystorów MOS podważa to przekonanie.

Pod względem zakresu zastosowań, nowoczesne systemy BMS oparte na układach MOS obsługują obecnie prądy od 200 A do 800 A, co czyni je odpowiednimi do różnorodnych scenariuszy wysokoprądowych. Należą do nich motocykle elektryczne, wózki golfowe, pojazdy terenowe, a nawet zastosowania morskie, gdzie częste cykle start-stop i dynamiczne zmiany obciążenia wymagają precyzyjnej kontroli prądu. Podobnie, w maszynach logistycznych, takich jak wózki widłowe i mobilne stacje ładowania, rozwiązania MOS oferują wysoki poziom integracji i szybki czas reakcji.

Z punktu widzenia operacyjnego systemy oparte na przekaźnikach wymagają skomplikowanego montażu z dodatkowymi komponentami, takimi jak transformatory prądowe i zewnętrzne źródła zasilania, co wymaga profesjonalnego okablowania i lutowania. Zwiększa to ryzyko wystąpienia problemów z wirtualnym lutowaniem, co z czasem prowadzi do awarii, takich jak przerwy w dostawie prądu czy przegrzanie. Z kolei systemy MOS charakteryzują się zintegrowaną konstrukcją, która upraszcza instalację i konserwację. Na przykład, wyłączenie przekaźnika wymaga ścisłej kontroli sekwencji, aby uniknąć uszkodzenia komponentów, podczas gdy MOS umożliwia bezpośrednie odcięcie z minimalnym wskaźnikiem błędów. Koszty utrzymania systemów MOS są o 68-75% niższe rocznie dzięki mniejszej liczbie części i szybszym naprawom.

Analiza kosztów pokazuje, że choć przekaźniki wydają się początkowo tańsze, całkowity koszt cyklu życia tranzystorów MOS jest niższy. Systemy przekaźnikowe wymagają dodatkowych komponentów (np. listew rozpraszających ciepło), wyższych kosztów robocizny przy debugowaniu i zużywają ≥5 W energii ciągłej, podczas gdy tranzystory MOS zużywają ≤1 W. Styki przekaźników również zużywają się szybciej, wymagając 3-4 razy więcej konserwacji rocznie.

Pod względem wydajności przekaźniki charakteryzują się wolniejszą reakcją (10–20 ms) i mogą powodować „zacinanie się” zasilania podczas gwałtownych zmian, takich jak podnoszenie wózka widłowego lub nagłe hamowanie, zwiększając ryzyko wystąpienia wahań napięcia lub błędów czujników. Natomiast przekaźniki MOS reagują w ciągu 1–3 ms, zapewniając płynniejsze dostarczanie mocy i dłuższą żywotność bez fizycznego zużycia styków.

Podsumowując, układy przekaźnikowe mogą być odpowiednie dla prostych scenariuszy niskoprądowych (<200 A), ale w przypadku zastosowań wysokoprądowych rozwiązania BMS oparte na tranzystorach MOS oferują zalety w postaci łatwości użytkowania, opłacalności i stabilności. Branża często opiera się na przekaźnikach na przestarzałych doświadczeniach; wraz z dojrzewaniem technologii MOS nadszedł czas, aby dokonać oceny w oparciu o rzeczywiste potrzeby, a nie tradycję.

Czas publikacji: 28.09.2025

Przekaźnik czy MOS w systemie BMS o dużym natężeniu prądu: który jest lepszy dla pojazdów elektrycznych?

KONTAKT DALY