Actualités - Comparaison entre les systèmes de gestion de batterie à relais et à transistors MOS : Guide des applications à courant élevé

Lors de la sélectionun système de gestion de batterie (BMS) pour les applications à courant élevéÀ l'instar des chariots élévateurs électriques et des véhicules touristiques, on considère généralement que les relais sont indispensables pour les courants supérieurs à 200 A en raison de leur tolérance élevée au courant et à la tension. Cependant, les progrès de la technologie MOS remettent en question cette idée.

En termes de couverture d'application, les systèmes de gestion de batterie (BMS) modernes à base de transistors MOS supportent désormais des courants de 200 A à 800 A, ce qui les rend adaptés à diverses applications à courant élevé. Parmi celles-ci figurent les motos électriques, les voiturettes de golf, les véhicules tout-terrain et même les applications marines, où les cycles fréquents de démarrage et d'arrêt ainsi que les variations dynamiques de charge exigent une régulation précise du courant. De même, dans les engins logistiques tels que les chariots élévateurs et les stations de recharge mobiles, les solutions MOS offrent une intégration élevée et des temps de réponse rapides.

Sur le plan opérationnel, les systèmes à relais nécessitent un assemblage complexe avec des composants supplémentaires tels que des transformateurs de courant et des sources d'alimentation externes, exigeant un câblage et une soudure réalisés par des professionnels. Ceci accroît le risque de défauts de soudure, pouvant entraîner des pannes telles que des coupures de courant ou une surchauffe. À l'inverse, les transistors MOS présentent une conception intégrée qui simplifie l'installation et la maintenance. Par exemple, la coupure par relais requiert un contrôle séquentiel rigoureux pour éviter d'endommager les composants, tandis que les transistors MOS permettent une coupure directe avec un taux d'erreur minimal. Les coûts de maintenance des transistors MOS sont inférieurs de 68 à 75 % par an grâce à un nombre réduit de pièces et à des réparations plus rapides.

L'analyse des coûts révèle que, malgré un prix initial plus bas pour les relais, le coût total du cycle de vie des transistors MOS est inférieur. Les systèmes à relais nécessitent des composants supplémentaires (dissipateurs thermiques, par exemple), engendrent des coûts de main-d'œuvre plus élevés pour la mise au point et consomment au moins 5 W d'énergie en continu, contre 1 W ou moins pour les transistors MOS. De plus, les contacts des relais s'usent plus rapidement, ce qui engendre une maintenance annuelle 3 à 4 fois plus importante.

En termes de performances, les relais ont un temps de réponse plus long (10 à 20 ms) et peuvent provoquer des à-coups lors de changements rapides, comme le levage d'un chariot élévateur ou un freinage brusque, augmentant ainsi les risques de fluctuations de tension ou d'erreurs de capteurs. À l'inverse, les transistors MOS répondent en 1 à 3 ms, assurant une alimentation plus stable et une durée de vie plus longue sans usure due aux contacts physiques.

En résumé, les systèmes à relais peuvent convenir aux applications simples à faible courant (< 200 A), mais pour les applications à courant élevé, les solutions de gestion de bâtiment (BMS) à base de transistors MOS offrent des avantages en termes de facilité d'utilisation, de rentabilité et de stabilité. Le recours aux relais par l'industrie repose souvent sur des pratiques obsolètes ; avec la maturité de la technologie MOS, il est temps d'évaluer les solutions en fonction des besoins réels plutôt que par tradition.

Date de publication : 28 septembre 2025

Relais ou transistor MOS pour systèmes de gestion de batterie à courant élevé : lequel est le meilleur pour les véhicules électriques ?

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