Batterie-Management-Bausteine

Überwachung der Lithium-Ionen-Batterien in Hybrid- und Elektrofahrzeugen

23. September 2011, 11:43 Uhr | Von Greg Zimmer
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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Hochintegration auch beim Batterie-Management-System

Bild 1. Basis-Topologie eines EV/HEV-Batteriemoduls mit hoher Zellenanzahl.
Bild 1. Basis-Topologie eines EV/HEV-Batteriemoduls mit hoher Zellenanzahl.

Getrieben von Kosten- und Zuverlässigkeitsaspekten wird Automobilelektronik immer höher integriert, demzufolge reduziert sich die Anzahl der benötigten Komponenten. Dies trifft besonders bei der hoch komplexen BMS-Elektronik zu, wo man den steigenden Einsatz von Batterie-Überwachungs-ICs wie dem LTC6802 von Linear Technology beobachten kann. Die Hauptaufgabe eines Überwachungsbausteins ist die direkte Messung des Potenzials von in Reihe geschalteten Batteriezellen, üblicherweise zwölf Kanäle pro IC. Ebenfalls in diesem IC enthalten sind die Steuerung des Spannungsausgleichs zwischen Zellen sowie zusätzliche Messeingänge, z.B. für die Temperatur. Um einen Zellenstapel mit hoher Spannung handhaben zu können, haben diese Bausteine typischerweise eine Kommunikationsmöglichkeit untereinander über eine serielle Schnittstelle. Problematisch ist die Einbettung des Algorithmus zur Berechnung des SOC zu bewerten. Diese eingebettete Software verkompliziert die Fehlerausfallsanalyse, dort, wo der Systemdesigner keinen direkten Einfluss hat, und ist stellenweise nur von begrenztem Nutzen, da der Algorithmus an die Spezifikation der Batterie hinsichtlich Chemie, Maße, Betriebsbedingungen und Anwendung angepasst werden muss (Bild 1).

 


  1. Überwachung der Lithium-Ionen-Batterien in Hybrid- und Elektrofahrzeugen
  2. Hochintegration auch beim Batterie-Management-System
  3. Filterung bestimmt den effektiven Durchsatz
  4. Kommunikation über serielle Schnittstelle
  5. Stromversorgung der Überwachungs-ICs
  6. Neue Qualitätsanforderungen
  7. Der Autor

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