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恒拓光耦赋能 BMS守护新能源汽车 “心脏”

08-21
2025

恒拓光耦赋能 BMS守护新能源汽车 心脏

 

在新能源汽车领域,电池管理系统(BMS)堪称 电池管家,时刻守护着动力电池的安全与高效运行。恒拓光耦凭借出色的性能,深度融入 BMS ,为其稳定工作筑牢根基,今天就带大家探秘恒拓光耦在 BMS 中的应用奥秘。

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BMS 应用模块与光耦

BMS 主要涵盖电池状态监测(电压、电流、温度等)、均衡控制、安全保护(过充、过放、过流防护 )、通信管理等模块。恒拓光耦在其中承担着信号隔离传输的核心使命:

 

01

信号采样模块

电池组的电压、电流等模拟信号,需经采样电路采集后传输给主控单元。恒拓光耦可隔离高压侧与低压控制侧,比如在电压采样回路中,将电池模组的高压信号,以光电隔离的方式安全传输至主控,避免高压串扰损坏控制电路,像监测 300 - 800V 高压电池组时,光耦构建信号传输桥梁。

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02

通信模块

BMS 内部主控与从控、BMS 与整车控制器(VCU)间的 CANLIN 等通信,部分场景会用数字光耦实现总线隔离,保障通信信号不受电磁干扰,提升数据传输可靠性,确保电池状态信息、控制指令交互。

 

 

03

驱动与保护模块

在继电器驱动、均衡电路控制中,光耦可隔离驱动信号,比如驱动高压继电器时,用光耦隔离低压控制信号与高压负载回路,同时当过流、过压等故障发生,光耦能快速传递保护信号,协助 BMS 切断危险回路。

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 02

恒拓光耦应用:数据证实力

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01

高隔离电压  筑牢安全屏障

新能源汽车电池电压高(如乘用车常用 300 - 400V ,高端车型超 800V ),BMS 需应对高压环境。恒拓部分光耦隔离电压可达3750Vrms 以上(如特定型号车规级光耦),能有效隔离高压电池侧与低压控制侧,依据 IEC 60747 - 5 - 5 标准测试,恒拓光耦在额定隔离电压下,漏电流<50μA ,保障人员与设备安全,避免高压击穿引发的系统故障。

 

02

高速响应  捕捉瞬间故障

BMS 对过流、过压等故障响应要求极高,需在毫秒甚至微秒级做出反应。恒拓高速光耦(如 6N13x 系列 )传输延迟低至几十纳秒,上升 / 下降时间短,当电池发生短路(短路电流上升时间可能<10μs ),光耦可快速传递过流信号,让 BMS 保护机制迅速启动(如切断继电器,响应时间需<20ms ),对比普通光耦(延迟数百纳秒 ),恒拓光耦助力 BMS 更快拦截故障,减少电池损伤。

 

03

宽温稳定  适应复杂环境

新能源汽车运行环境温度跨度大(-40℃85℃甚至更极端 ),恒拓车规级光耦(如 31x 系列 )通过 AEC - Q101 认证,在 - 40℃~125℃宽温范围内,CTR(电流传输比)变化率<±30% ,确保信号传输稳定。像在冬季严寒(-30℃ )或夏季暴晒(驾驶舱温度超 60℃ )场景,光耦仍能精准传输信号,保障 BMS 对电池状态的准确判断。

 

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 03

推荐选型与参数详解

(一)信号采样与普通通信:

晶体管光耦 81x 系列

· 参数:隔离电压 3750Vrms CTR 范围 50% - 600% ,传输延迟≤1μs ,工作温度 - 40℃~100℃

· 应用:适用于 BMS 电压、电流采样信号隔离,以及低速率通信隔离(如 LIN 总线),在电池模组电压采样回路,可稳定传输 0 - 5V 模拟信号对应的数字电平,保障采样精度。

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(二)高速通信与故障响应:

高速光耦 6N13x 系列

· 参数:隔离电压 2500Vrms ,传输延迟≤50ns ,数据速率可达 10Mbps ,工作温度 - 55℃~125℃ 

· 应用:用于 BMS VCU CAN 总线高速隔离、过流 / 过压故障信号快速传输,在 CAN 通信中,可支持 500Kbps 甚至 1Mbps 的通信速率,确保电池状态数据实时、无延迟上传,故障信号毫秒级传递。

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(三)高压驱动与隔离:

栅极驱动光耦 31x 系列

· 参数:隔离电压 5000Vrms ,输出电流可达 1A ,传输延迟≤100ns ,工作温度 - 40℃~125℃

· 应用:驱动 BMS 高压继电器、均衡电路 MOS 管等,在驱动高压继电器时,可提供足够电流驱动继电器线圈,同时隔离高压负载回路与低压控制电路,过流时快速切断驱动信号,保护系统。