Akku-Balancer mit Telemetrie-Schnittstelle

19. Dezember 2013, 00:00 Uhr
Akku-Balancer mit Telemetrie-Schnittstelle
Akku-Balancer mit Telemetrie-Schnittstelle

Linear Technology präsentiert mit dem LT8584 einen monolithischen DC/DC-Sperrwandler für aktives Balancieren von Lithium-Akkus mit hoher Zellenzahl. Solche Hochspannungsbatterien finden sich in Elektro- und Hybridfahrzeugen sowie in anderen Energiespeichersystemen. Da die Zellen in Serie geschaltet sind, begrenzt normalerweise die Zelle mit der geringsten Kapazität die Energiespeicherung der gesamten Akkus.

 

Im Idealfall haben sämtliche Zellen identische elektrische Eigenschaften. Praktisch ist dies aber selten der Fall. Mit zunehmendem Alter werden die Zellunterschiede immer größer. Beim passiven Balancieren wird einfach den Zellen größerer Kapazität so viel Energie entzogen, dass sie die gleiche Energie wie die schwächste Zelle enthalten.
Mit dem LT8584 hingegen ist aktives Balancieren möglich, da während des Entladens ein Teil der Ladung der stärkeren Zellen auf die schwächeren Zellen verteilt wird. Dadurch können die schwächeren Zellen entsprechend länger Energie liefern. Laut LT können so 96% der gesamten Batteriekapazität ausgeschöpft werden. Beim passiven Balancieren sind es nur etwa 80%.

 

Der LT8584 enthält einen Leistungsschalter mit maximal 6 A und 50 V. Er ist für einen mittleren Entladestrom von 2,5 A ausgelegt. Dank galvanischer Trennung kann Ladung zur obersten Zelle oder zu einer beliebigen Zellenkombination übertragen werden. Der LT8584 bezieht seine Betriebsenergie aus der Zelle selbst. Das IC lässt sich über den Enable-Pin ohne zusätzliche Software mit den Zellenspannungsüberwachungs-ICs der Familie LTC680x kombinieren. In Verbindung mit der Familie LTC680x unterstützt der LT8584 außerdem Systemtelemetrie-Funktionen wie Strom-, Widerstands- und Temperaturüberwachung.
Im inaktiven Zustand benötigt der LT8584 einen Ruhestrom von weniger als 20 nA. In Anwendungen, die höhere Balancierungsströme erfordern, können mehrere LT8584 parallelgeschaltet werden. Das IC besitzt ein 16-poliges TSSOP-Gehäuse und ist sowohl FMEA- als auch ISO-26262-konform.

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