ニュース - リレーとMOS BMSの比較：高電流アプリケーションガイド

選択する場合高電流アプリケーション向けのバッテリー管理システム（BMS）電動フォークリフトや観光車両などでは、200Aを超える電流を流す場合には、高い電流許容度と耐電圧性を持つリレーが不可欠であると一般的に考えられています。しかし、MOS技術の進歩により、この概念は揺らぎつつあります。

アプリケーションカバレッジの観点から見ると、最新のMOSベースBMSスキームは200Aから800Aまでの電流をサポートしており、多様な高電流シナリオに適しています。これには、電動バイク、ゴルフカート、全地形対応車、さらには頻繁な始動停止サイクルと動的な負荷変動により精密な電流制御が求められる船舶アプリケーションが含まれます。同様に、フォークリフトやモバイル充電ステーションなどの物流機械においても、MOSソリューションは高度な統合性と高速応答性を提供します。

リレーベースのシステムは、運用上、変流器や外部電源などの追加コンポーネントを含む複雑な組み立て作業が必要であり、専門的な配線とはんだ付け作業が必要となります。これにより、仮想的なはんだ付けの問題が発生するリスクが高まり、時間の経過とともに停電や過熱などの故障につながります。一方、MOS方式は統合設計を採用しているため、設置とメンテナンスが簡素化されます。例えば、リレーのシャットダウンにはコンポーネントの損傷を防ぐための厳密なシーケンス制御が必要ですが、MOS方式ではエラー率を最小限に抑えて直接遮断できます。MOS方式では、部品数が少なく修理が迅速であるため、メンテナンスコストは年間68～75%削減されます。

コスト分析の結果、リレーは一見安価に見えるものの、ライフサイクル全体のコストはMOSの方が低いことが判明しました。リレーシステムは追加部品（例：放熱バー）が必要で、デバッグのための人件費が高く、連続消費電力も5W以上であるのに対し、MOSは1W以下です。また、リレー接点の摩耗が早いため、年間メンテナンス費用は3～4倍必要になります。

性能面では、リレーの応答速度は10～20msと遅いため、フォークリフトのリフトアップや急ブレーキといった急激な変化の際に電力の「スタッター」が発生し、電圧変動やセンサーエラーといったリスクが高まります。一方、MOSは1～3msで応答するため、よりスムーズな電力供給が可能で、物理的な接点摩耗がなく長寿命です。

まとめると、リレー方式は低電流（200A未満）のシンプルなシナリオに適しているかもしれませんが、高電流アプリケーションでは、MOSベースのBMSソリューションが使いやすさ、コスト効率、安定性の点で優れています。業界におけるリレーへの依存は、多くの場合、時代遅れの経験に基づいています。MOS技術が成熟するにつれ、従来の慣習ではなく、実際のニーズに基づいて評価すべき時が来ています。

投稿日時: 2025年9月28日

高電流 BMS 向けリレーと MOS: 電気自動車にはどちらが適しているのでしょうか?

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