Analog Devices

Mitsubishi Motors setzt bei Elektroautos der nächsten Generation auf Strom sparende Isolationstechnologie

30.03.2010 | Redakteur: Thomas Kuther

Im Elektroauto iMiev ermöglichen digitalen Isolatoren die Übertragung von Daten über eine sicher isolierte Strecke zwischen der Hochvolt-Lithium-Ionen-Batterieelektronik und Standard-Fahrzeugelektroniksystemen

Digitale iCoupler-Isolationstechnologie von Analog Devices ermöglicht i-MiEV-Elektroautos von Mitsubishi Motors den sicheren und zuverlässigen Betrieb mit Hochvolt-Batterien.

Mitsubishi Motors nutzt die digitalen Isolatoren aus der iCoupler-Familie von Analog Devices zur Entwicklung eines sicheren, zuverlässigen und effizienten Lithium-Ionen-Batteriesystems für den Einsatz in seinen Elektroautos mit der Bezeichnung i-MiEV (Mitsubishi innovative ElectricVehicle).

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Elektroautos ohne lokalen CO2-Ausstoß

Mitsubishi Motors bezeichnet diese Fahrzeuge als die ultimativen Öko-Autos ohne lokalen CO2-Ausstoß. Die ausschließlich mit elektrischer Energie angetriebenen i-MiEV Autos bieten mit einer Batterieladung eine Reichweite von 160 km und sind mit einem Drei-Wege-Ladesystem ausgestattet.

Der Fahrer kann die Batterie seines Fahrzeugs zu Hause an Spannungen von 110 oder 220 V oder alternativ an einer Schnellladestation unterwegs aufladen. Für das Großserien-Elektroauto i-MiEV hat Mitsubishi Motors bereits mehrere Auszeichnungen erhalten.

E-Mobile stellen hohe Anforderungen an die Isolationstechnologie

„Mitsubishi Motors hat mit seinem Vorgehen bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen eine vorbildliche Führungsrolle und Innovationsfreude gezeigt. Wir freuen uns, dass sich das Unternehmen bei seinem i-MiEV-Elektroauto für den Einsatz unserer digitalen iCoupler-Isolationstrechnologie entschieden hat“, betont Thomas Wessel, Vice President, Automotive Group, Analog Devices. „Die Fortschritte in der Batterietechnologie für Hybrid/Elektro-Fahrzeuge verlangen ähnliche Fortschritte in der Isolationstechnologie wie etwa eine höhere Integrationsdichte und Temperaturunempfindlichkeit sowie Schnittstellen, welche ohne externe Signalaufbereitung auskommen. Unsere digitale Isolationstechnologie eignet sich auf effiziente Weise, um diese hohen Anforderungen zu erfüllen.”

Digitale Isolatoren ermöglichen die Datenübertragung über eine sicher isolierte Strecke

Die digitalen Isolatoren ADuM1402W und ADuM1201W der iCoupler-Familie ermöglichen die Übertragung von Daten über eine sicher isolierte Strecke zwischen der Hochvolt-Lithium-Ionen-Batterieelektronik und Standard-Fahrzeugelektroniksystemen. Mitsubishi Motors konnte mit den iCoupler-Isolatoren zusätzliche Anforderungen wie etwa kleinere Baugrößen, geringerer Stromverbrauch und längere Batterielaufzeit für größere Reichweiten sowie maximale Service-Intervalle adressieren.

iCoupler sind wesentlich sparsamer als Optokoppler

iCoupler-Produkte verbrauchen nur ein Zehntel bis ein Sechstel soviel Strom wie Optokoppler bei vergleichbaren Datenraten (z.B. 0,8 mA pro Kanal max. bei 0 bis 2 Mbit/s an 3 V). iCoupler-Digitalisolatoren sind in RoHS-konformen SOIC-Gehäusen (Small-Outline Integrated Circuit) mit kleinen Abmessungen erhältlich.

Chip-Transformatoren erlauben hohe Datenraten

Die iCoupler-Technologie basiert auf Chip-Transformatoren — nicht auf einer LED/Fotodioden-Kombination, wie sie bei Optokopplern eingesetzt wird. Chip-Transformatoren ermöglichen höhere Datenraten, verbrauchen weniger Strom und sind über ihre Lebensdauer stabiler als LEDs und Fotodioden.

Einfache Integration von iCoupler-Kanälen

Da iCoupler-Strukturen mit herkömmlicher Waferbearbeitung direkt auf dem Chip hergestellt werden, können iCoupler-Kanäle leichter und effizienter als Optokoppler gemeinsam integriert sowie mit anderen Halbleiter-Funktionen zu geringen Kosten zusammen auf dem Chip realisiert werden.

Automotive-Chip-Transformatoren erfüllen AEC-Q100

iCoupler-Transformatoren sind planare Strukturen, gebildet aus CMOS- und Gold/Metall-Schichten. Ein Polyimide-Schicht (Layer) mit hoher Durchbruchspannung (High Breakdown) unter der Gold-Schicht isoliert die obere Transformatorspule von der Unterseite. CMOS-Schaltkreise, die mit der oberen und unteren Spule verbunden sind, bilden die Schnittstelle zwischen den Transformatoren und ihren externen Signalen. Automotive-Versionen sind für den Einsatz bei Temperaturen bis 125 ºC qualifiziert und erfüllen die Richtlinien nach AEC-Q100.

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