Elektromobilität

Hochspannungs-Batteriestapel-Monitor für leistungsfähige Batteriemanagementsystem in Hybrid- und Elektrofahrzeugen

03.03.11 | Redakteur: Thomas Kuther

Erik Soule: „ Wir sind davon überzeugt, dass die Hochspannungs-Batteriestapel-Monitore der zweiten Generation sich in HEVs und EVs der nächsten Generation bestens bewähren werden.“
Erik Soule: „ Wir sind davon überzeugt, dass die Hochspannungs-Batteriestapel-Monitore der zweiten Generation sich in HEVs und EVs der nächsten Generation bestens bewähren werden.“

Der LTC6803 von Linear Technology ist ein Hochspannungsbatterie-Monitor für Hybrid-/Elektrofahrzeuge, Elektrofahrzeugeund sonstige Hochspannungs-/Hochleistungsbatteriesysteme.

Beim LTC6803 handelt es sich um eine komplette, integrierte Batterie-Messschaltung einschließlich 12-Bit-A/D-Wandler, Präzisionsspannungsreferenz, Hochspannungs-Eingangsmultiplexer und serieller Schnittstelle. Jeder LTC6803 kann bis zu 12 in Serie geschaltete Batteriezellen überwachen. Es lassen sich auch mehrere LTC6803 in Serie schalten, um jede Zelle in einer langen Kette von kaskadierten Batterien einzeln zu überwachen. Dafür werden keine Optokoppler oder sonstige Isolatoren benötigt. Der LTC6803 ist der Nachfolger des LTC6802 und bietet die gleiche Funktionalität sowie das gleiche Anschlussbild wie sein Vorgänger, ist aber deutlich leistungsfähiger.

Messbereich zum Überwachen unterschiedlichster Akkus und Supercaps

Der maximale Gesamtmessfehler über den spezifizierten Temperaturbereich von –40 bis 125 °C liegt unter 0,25% (garantierter Wert). Der Baustein bietet einen erweiterten Zellenspannungs-Messbereich von –300 mV bis 5 V und ermöglicht somit das Überwachen zahlreicher Batterietypen und Supercaps. Jede Zelle wird unter- und überspannungsüberwacht, überladene Zellen lassen sich über einen MOSFET entladen. Darüber hinaus enthält das IC einen 5-V-Regler sowie einen Temperatursensor und verfügt zudem über GPIO-Anschlüsse und Thermistor-Eingänge.

In Hybrid- und Elektroautos bewährte Technik

„Unsere Familie von Batteriezellenüberwachungs-ICs hat sich seit zwei Jahren in der Praxis bewährt. Wir freuen uns, unseren Kunden jetzt das verbesserte Nachfolgeprodukt LTC6803 vorstellen zu können“, erklärt Erik Soule, Vice President, Signal Conditioning Products. „Die robusten Batteriezellen-Monitore von Linear sind bei Automobilherstellern und anderen Kunden in aller Welt sehr beliebt. Wir sind davon überzeugt, dass diese Nachfolgeprodukte sich in HEVs und EVs der nächsten Generation bestens bewähren werden.“

Standby-Modus mit minimaler Stromaufnahme

Der LTC6803: Die 2. Generation von Batterie-Monitoren bietet eine ganze Reihe neuer Eigenschaften
Der LTC6803: Die 2. Generation von Batterie-Monitoren bietet eine ganze Reihe neuer Eigenschaften

Die Stromaufnahme des integrierten Batteriemanagement-Systems kann im Laufe der Zeit zu einer ungleichmäßigen Entladung der Zellen führen. Der LTC6803 entschärft dieses Problem durch einen Standby-Modus mit einer Stromaufnahme von weniger als 12 µA. Zudem ist der Betriebsspannungseingang des LTC6803 gegenüber dem Batteriestapel isoliert. So ist es möglich, den LTC6803 durch eine unabhängige Spannungsquelle zu speisen, was die Belastung der zu überwachenden Batterie auf weniger als 1 µA verringert.

Batteriemonitor übertrifft höchste Anforderungen

Der LTC6803 übertrifft die hohen Umwelt-, Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanforderungen automobiler und industrieller Anwendungen. Das IC ist für ISO-26262 (ASIL)-konforme Systeme konzipiert und verfügt über leistungsfähige Selbsttestfunktionen, die sicherstellen, dass keine latenten Fehler vorhanden sind. Um die Anforderungen dieses Standards erfüllen zu können, enthält der LTC6803 eine redundante Spannungsreferenz, eine umfangreiche Logik-Testschaltung, eine Schaltung zur Erkennung von Leitungsunterbrechungen und einen Watchdog-Timer für eigensichere Designs. Der LTC6803 ist für Spannungen bis 75 V ausgelegt, bei einem Stapel aus 12 Zellen bedeutet das eine Überspannungsreserve von über 20%. Die serielle, mit 1 MHz getaktete Schnittstelle arbeitet mit Paketfehlererkennung und funktioniert auch unter der Einwirkung von starkem Rauschen und Transienten.

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