Intersil Überwachungs-IC für 12-Zellen-Li-Ionen-Akkus

Schutz für Batteriesysteme in Hybrid- und Elektrofahrzeugen.
Schutz für Batteriesysteme in Hybrid- und Elektrofahrzeugen.

Das Überwachungs-IC ISL78610 sorgt für ein Cell-Balancing (Zellausgleich) sowie eine Spannungs- und Temperaturüberwachung. Der Baustein schützt Li-Ionen-Akkus in Hybrid-, Plug-in-Hybrid- und in reinen Elektrofahrzeugen.

Entwickler können den ISL78610 als eigenständigen Batterieüberwachungs-IC nutzen oder als redundanten Backup-Baustein, wenn er zusammen mit dem Multi-Zellen-Batteriemanagement-IC ISL78600 zum Einsatz kommt. Mit dieser Kombination können Fahrzeughersteller den höheren ASIL-D-Standard (Automotive Safety Integrity Level) nach ISO 26262 erreichen.

Mittels Spannungsmessung und Diagnostik sorgt der ISL78610 von Intersil für eine Überwachung und einen Ausgleich von bis zu 12 Zellen. Entwickler können damit die richtigen Entscheidungen auf Basis absoluter Spannungspegel treffen, anstatt nur eine „System-not-OK“-Meldung zu erhalten, die einen Zustand außerhalb des zulässigen Bereichs anzeigt. Der ISL78610 enthält eine Spannungsreferenz, einen 14-Bit-A/D-Wandler und Register für die Steuerung und Daten. Der direkte Anschluss an den Mikrocontroller erfolgt über die 2-MBit/s-SPI-Schnittstelle. Der Baustein bietet zudem vier externe Temperatureingänge, Fehlererkennung und Diagnostik für alle wichtigen internen Funktionen.

Zusammen erkennen der ISL78610 und ISL78600 interne und externe Fehler wie offene Kabelenden, Über-/Unterspannung, Temperatur- und Cell-Balancing-Fehler. Mehrere Bausteine lassen sich verketten, um Systeme mit bis zu 168 Zellen zu unterstützen. Dabei kommt ein proprietäres Kommunikationssystem zum Einsatz, das Transienten- und EMI/EMV-Immunität bietet. Diese verkettete Architektur verwendet eine kostengünstige kapazitive Isolierung mit einer verdrillten Doppeldrahtleitung, um mehrere Akkus zu vereinen. Die internen Schutzfunktionen der ICs schützen gegen Hot-Plug- und Hochspannungs-Transienten. Ein Watchdog-Timer schaltet einen verketteten IC automatisch ab, wenn die Kommunikation mit dem Master-Mikrocontroller unterbrochen ist.

Wesentliche Leistungsmerkmale und Spezifikationen des ISL78610:

  • Überwacht bis zu 12 Zellspannungen mit ±10 mV Messgenauigkeit
  • VBAT-Messgenauigkeit von ±100 mV
  • Interne und vier externe Temperaturüberwachungseingänge
  • AEC-Q100 Grad-2-qualifiziert für einen Betrieb von -40 bis +105 °C

Wesentliche Leistungsmerkmale und Spezifikationen des ISL78600:

  • Überwacht bis zu 12 Zellspannungen mit ±1,5 mV Messgenauigkeit
  • Zellspannungs-Abtastrate von 20 μs pro Zelle
  • Passives Balancing
  • AEC-Q100 Grad-2-qualifiziert für einen Betrieb von -40 bis +105 °C

Der ISL78610 ist ab sofort im 10 mm x 10 mm, 64-poligen TQFP-Gehäuse zum Preis von6,30 US-Dollar (ab 1000 Stück) erhältlich. Der ISL78600 ist ab sofort im 10 mm x 10 mm, 64-poligen TQFP-Gehäuse zum Preis von7,00 US-Dollar (ab 1000 Stück) erhältlich.