如何利用光電耦合器隔離高電壓改善電動車鋰離子電池組的安全性

　　圖2：對于車用級R2Coupler產品如ACPL-M43T光電耦合器，Avago使用雙線強化關鍵功能連接。（圖中高亮顯示）

　　這個器件非常適合電動車電池組的要求，提供包括567V連續工作電壓，6000V最高瞬態過電壓、5mm爬電距離和5mm電氣間隙等規格，在10mA順向輸入電流時，不管是邏輯高電平或低電平輸出都具有30 kV/μs的共模瞬變抗擾度，可以降低其他汽車子系統變化進入CAN傳輸線網絡的機會。

　　ACPL-M43T的1M波特率對于這類設計已經非常足夠，另外，采用的集電極開路輸出也可以允許設計工程師調整輸出壓擺率來降低可能來自于其他零組件，包括CAN收發器等快速開關時間的電磁輻射，盡管CAN物理層傳輸協議自帶相對較低的EMI。

　　在電池接口模塊電路板中，ACPL-M43T位于通信區的邊緣，通過更深層電路板中的接地面屏蔽進一步把它和高電壓感應子系統隔離，隔離接口提供三個獨立ACPLM43T光電耦合器給三個由感應電路發出的連接線，特別是CAN發射輸出引腳，微控制器的CAN接收輸入引腳和微控制器的高電壓故障信號。微控制器的CAN發射引腳輸出通過電路板的屏蔽信號層到達ACPL-M43T的陽極，提供嵌入式LED能量，造成輸出引腳Vo的狀態變化，如圖3，接著已隔離信號被送到電池接口模塊的通信輸出級電路。

　　圖3：Avago的ACPL-M43T光電耦合器可以用來隔離微控制器和CAN收發器間的信號。

　　光電耦合器在全電動和混合動力汽車電子系統中扮演了非常重要的角色，提供信號隔離、高噪聲抑制能力和系統保護，避免高電壓進入可能對駕駛或乘員帶來傷害或電擊的路徑，Chevy Volt電動車只是光電耦合器如何應用于協助電池組管理的一個實際范例。