Akku-Überwachung: SoC misst Zellen-Impedanz

LEMs Lifeguard-System zur Überwachung von Akkumulatoren basiert auf einem System-on-a-Chip (SoC) und wird in jede Akku-Zelle integriert.

Beim Test findet eine kleine Entladung der Zelle statt, deren Auswirkung sich im Verhalten der Zellenspannung widerspiegelt. Das im „Sentinel“ genannten Akku-Überwachungsmodul eingesetzte SoC verwendet ein unipolares Pseudo Random Binary Signal (PRBS), das zuverlässigere Ergebnisse liefert als bipolare Testsignale, aber eine Gleichspannungsdrift aufweist. Diese Drift wird im SoC entfernt, ohne die Signalantwort zu verfälschen.

Der Stromverlauf und das daraus resultierende Spannungsverhalten werden aufgezeichnet und mit kundenspezifischen Algorithmen verarbeitet, um die Parameter der Akku-Ersatzschaltung nach Randles – Metall-Widerstand, Elektrolyt-Widerstand, Doppelschicht-Kapazität, Ladungstransfer-Widerstand, Warburg-Impedanz – zu bestimmen. Zusätzlich zur Impedanz überwacht das Sentinel-Modul die interne Temperatur der Zelle und die Zellenspannung.