Balancing-IC für Batteriemanagement-Systeme

LADETECHNIK AUTOMOTIVE

Infineon bringt mit dem TLE9012AQU ein Sensing- und Balancing-IC. Der Baustein ist laut Hersteller für Batterien in Hybrid- und Elektroautos ausgelegt, eignet sich darüber hinaus auch für andere Anwendungsfelder. Es erfasst die Spannung in bis zu zwölf Batteriezellen mit einer Ungenauigkeit von ±5,8mV über den gesamten Temperatur- und Spannungsbereich sowie die gesamte Lebensdauer. Das IC unterstützt darüber hinaus bis zu fünf externe Temperatursensoren, verfügt über eine integrierte Cell-Balancing-Funktion und nutzt für die Kommunikation eine Iso-UART-Schnittstelle.



Um den Einfluss von Störsignalen auf die Messergebnisse zu minimieren, verfügt das Sensing- und Balancing-IC über ein programmierbares Rauschfilter. Darüber hinaus führt es die Messung in allen Zellen gleichzeitig durch, damit die Ergebnisse auch bei temporären Störfaktoren vergleichbar bleiben. Für die Langzeitstabilität der Messungen sorgt ein Kompensationsalgorithmus mit integriertem Stress-Sensor und  Temperaturkompensation.

Das Cell-Balancing erfolgt über zwölf auf dem Chip integrierte Balancing-Schalter – einem pro Kanal. Sie sind für Ströme bis 150mA ausgelegt. Für höhere Ausgleichsströme unterstützt der Baustein externe Schalter. Außerdem lässt sich das Cell-Balancing so programmieren, dass es nach einer definierten Zeit von bis zu 32 Stunden oder, wenn die Zelle eine festgesetzte Spannung erreicht hat, ohne Signal des Mikrocontrollers stoppt. Der Mikrocontroller kann dadurch in den Ruhemodus wechseln und so Energie sparen.

Die Iso-UART-Schnittstelle für den Datenaustausch zwischen diesen Bausteinen sowie mit dem Mikrocontroller ermöglicht eine Spannungsisolierung und stellt die Datenintegrität sicher. Die Kommunikation unterstützt mehr als 20 hintereinander geschaltete Bausteine und eine Ringtopologie. Diese stellt sicher, dass auch bei Ausfall eines einzelnen Bausteins die Kommunikationskette nicht abreißt und der Rest des Systems funktionsfähig bleibt.

Ergänzend zum TLE9012AQU bringt Infineon einen passenden Iso-UART-Transceiver-Baustein (TLE9015QU) auf den Markt.

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