基於InnoGaN INV100FQ030C 設計的48V/120A BMS方案

BMS 俗稱電池保姆或電池管家,主要是為了智能化管理及維護各個電池單元,防止電池出現過充電和過放電,保障電池安全使用的同時延長使用壽命。

當前市面上出現的電池管理系統大多數採用 Si MOS,由於 Si MOSFET 具有寄生二極體,必須成對使用,才能進行充電電流、放電電流的控制。針對 BMS 應用領域,英諾賽科開發了 48V/120A  BMS 評估板(INNDBMS120LS4),採用新品 100V 雙嚮導通晶片 VGaN 實現充放電控制與保護,大幅減少 PCB 占板面積,降低系統成本。

VGaN INV100FQ030C 是英諾賽科自研的新型功率器件,採用 4mmx6mm FCQFN 封裝,支持雙嚮導通,雙向截止,導通電阻僅為 100V/3.2mΩ,同時具備無反向恢復、超低柵極電荷等特性。

在 BMS 應用中,當系統需要正常充電或者正常放電時,通過在 Gate-D1 或者 Gate-D2 之間施加 5V 驅動電壓,可以將 VGaN 完全打開,實現系統充電或者放電;當系統需要充電保護或者放電保護時,VGaN 的 Gate 信號可以被主動連接到D1或D2,實現系統充電關斷或者放電關斷,同時利用 VGaN 的“體二極體”特性,電路可以實現充電保護後放電,或者放電保護後充電;因而可以實現一顆 VGaN 替換一對 CHG、DSG MOS 的功能。

在同等 100A 負載電流情況下, Si MOS 串並聯的 BMS 方案需要20顆器件實現,而採用 VGaN 的 BMS 方案 INNDBMS120LS4 僅需8顆即可滿足 100A溫升需求,器件數量減少了一半以上,在熱性能上優勢顯著。

►場景應用圖

►產品實體圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

1)小體積:65mm*165mm,PCB占板面積及PCB成本比Si MOS降低40%; 2)兼容性:採用目前主流的低邊AFE進行充放電控制,使用專門設計的邏輯轉換電路兼容當前Si方案的CHG/DSG控制邏輯; 3)散熱性能好:綜合考慮VGaN的封裝特點,優化PCB布局,實現最佳散熱性能; 4)雙嚮導通:英諾賽科 VGaN(INV100FQ030C)以一顆替代多顆 Si MOS,降低成本。

►方案規格

1. 電池類型:三元鋰或磷酸鐵鋰; 2. 電池串數:16串; 3. 常規放電電流:100A (typical) / 120A(heatsink); 4. 短路保護電流:200A;

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