STMicroelectronics Controller für Batteriemanagement-Systeme von Elektrofahrzeugen

Eine typische BMS-Applikation nutzt mehrere L9963-Bausteine zur Überwachung der verschiedenen Zellengruppen im Batterie-Stack.
Eine typische BMS-Applikation nutzt mehrere L9963-Bausteine zur Überwachung der verschiedenen Zellengruppen im Batterie-Stack.

Mit dem L9963 bringt STMicroelectronics einen Controller für Batteriemanagement-Systeme von Elektrofahrzeugen auf den Markt, der dank seiner hohen Spannungsmessgenauigkeit eine höhere Reichweite sowie eine längere Batterielebensdauer ermöglichen soll.

Der L9963 kann bis zu 14 verkettete Batteriezellen überwachen und Spannungen im Bereich von 1,7 V bis 4,7 V mit einer Genauigkeit von besser als 2 mV überwachen. Die gleichzeitige Digitalisierung aller erfassten Werte vermeidet Verzögerungen bei der Zellensynchronisation. Darüber hinaus ist der Baustein in der Lage, bis zu sieben externe Temperatursensoren zu überwachen.

Der L9963 erfüllt die Anforderungen nach ISO 26262, ASIL-D, indem er einen vollständig redundanten Zellmesspfad integriert, der die funktionale Sicherheit verbessert und einen Notlauf-Modus unterstützt. Zusätzlich eingebaut sind umfassende Fehlererkennungs- und -meldefunktionen, die den Sicherheitsanforderungen im Automobilbereich entsprechen.

Neben einer SPI-Schnittstelle besitzt der L9963 eine vertikale Kommunikations-Schnittstelle mit 2,66 MBit/s für die schnelle Kommunikation zwischen mehreren ICs des Typs L9963 zur Überwachung des gesamten Batterie-Stacks. Auf diese Weise können acht Chips die Werte von 96 Zellen in weniger als 4 ms umwandeln und auslesen, wobei sie sich mit beliebigen Kombinationen aus übertragerbasierten oder kapazitiven Isolations-Lösungen einsetzen lassen.

Das Design des L9963 ermöglicht das Anstecken und Abklemmen bei laufendem Betrieb ohne die externen Z-Dioden, die sonst zum Schutz des BMS benötigt werden.

Eine typische BMS-Applikation nutzt mehrere L9963-Bausteine zur Überwachung der verschiedenen Zellengruppen im Batterie-Stack. Das Management übernimmt ein Host-Mikrocontroller, zum Beispiel aus der Serie SPC5 von ST.