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09.08.2019

Batteriemanagement-IC erweitert Reichweite von Hybrid- und Elektrofahrzeugen

eMobility

Das Batteriemanagement-IC ISL78714 für Automotive-Anwendungen von Renesas realisiert eine genaue Zellspannungsmessungen sowie Sicherheitsfunktionen, die ASIL D ermöglichen. Es ist für Lithium-Ionen-Batterien vorgesehen und überwacht Zellspannung, Temperatur und Zellausgleich.

Der Baustein verfügt über Systemdiagnosefunktionen zum Schutz von Lithium-Ionen-Batterie-Packs mit 14 Zellen und maximiert die Fahrzeit und Reichweite für Hybrid- und Elektrofahrzeuge (HEV/MHEV/PHEV/BEV). Er überwacht und balanciert bis zu 14 in Reihe geschaltete Batteriezellen mit einer Genauigkeit von ±2 mV über den gesamten Automotive-Betriebstemperaturbereich. Der Chip enthält einen 14-Bit-A/D-Wandler mit zugehöriger Datenerfassungsschaltung. Darüber hinaus bietet er bis zu sechs externe Temperatureingänge (zwei über GPIOs) sowie Fehlererkennung und Diagnose für alle wichtigen internen Funktionen.

Der ISL78714 erfüllt die strengen Zuverlässigkeits- und Leistungsanforderungen von Batteriepack-Systemen für alle Elektrofahrzeugvarianten einschließlich HEV/PHEV mit Sicherheitsfunktionen, so dass Automobilhersteller die ISO 26262 ASIL-D-Konformität (Automotive Safety Integrity Level) erreichen können. Darüber hinaus überwacht und misst er Über-/Unterspannung, Temperatur, Leitungsunterbrechungen und den Fehlerstatus für 112 Zellen in weniger als 10 ms bzw. für 70 Zellen in 6,5 ms. © Renesas

Der ISL78714 erfüllt die strengen Zuverlässigkeits- und Leistungsanforderungen von Batteriepack-Systemen für alle Elektrofahrzeugvarianten einschließlich HEV/PHEV mit Sicherheitsfunktionen, so dass Automobilhersteller die ISO 26262 ASIL-D-Konformität (Automotive Safety Integrity Level) erreichen können. Darüber hinaus überwacht und misst er Über-/Unterspannung, Temperatur, Leitungsunterbrechungen und den Fehlerstatus für 112 Zellen in weniger als 10 ms bzw. für 70 Zellen in 6,5 ms. © Renesas

Systeme mit bis zu 420 Zellen

Mehrere ISL78714 Bausteine lassen sich über eine proprietäre Daisy-Chain miteinander verschalten, die Systeme mit bis zu 420 Zellen (30 ICs) unterstützt. Die Daisy-Chain-Architektur nutzt eine kapazitive Isolation oder Übertrager sowie eine Kombination aus beidem mit einer Twisted-Pair-Verdrahtung, um mehrere Batteriepacks in Serie zu schalten und gleichzeitig vor Hot-Plug- und Hochspannungstransienten zu schützen. Ein Watchdog-Timer schaltet ein per Daisy-Chain verschaltetes IC automatisch ab, wenn die Kommunikation mit der Master-MCU unterbrochen wird. Das robuste 2-Leiter-Daisy-Chain-Kommunikationssystem bietet kapazitive oder Übertrager-Kopplung bis 1 Mbps.

Der vollständig differenzielle Zellspannungseingangsbereich von ±5 V erfüllt die messtechnischen Anforderungen von Brennstoffzellen und Stromschienen bei alternden Batteriepacks. Der Baustein ist qualifiziert und zertifiziert nach AEC-Q100 Grade-2 für einen Betrieb von -40°C bis +105°C.

Referenzdesign

Ein BMS-Referenzdesign (Batteriemanagementsystem) ist verfügbar. Es umfasst fünf ISL78714 ICs und eine RH850/P1M MCU und bildet eine Evaluierungsplattform für externen Zellausgleich von 70 Batteriezellen. Das Referenzdesign-Kit ermöglicht Set-up und Datenlogging über CAN und UART. Das Kit umfasst auch eine GUI, Altium-Layoutdateien und Low-Level-Treiber für die RH850-Peripherieelemente und den ISL78714. Ebenfalls enthalten sind Referenzhandbücher für Hard- und Software sowie Schnittstellen und ein EMC-Prüfbericht. Das Referenzdesign-Kit unterstützt Entwicklern von Elektrofahrzeugen dabei, Software auf die RH850 MCU zu portieren und auf jede Batteriepackgröße zu skalieren. Das ISL78714 Lithium-Ionen-Batteriemanagement-IC ist in Serienstückzahlen ab sofort in einem TQFP-Gehäuse mit 64 Anschlüssen erhältlich.

weitere Informationen

Unternehmensinformation

Renesas Electronics Europe GmbH

Arcadiastr. 10
DE 40472 Düsseldorf
Tel.: 0211 6503-230
Fax: 0211 6503-274

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