Batteriezellen-Controller
NXP senkt BMS-Kosten mit neuer IC-Architektur
Die IC-Familie BMx7318/7518 von NXP Semiconductors bietet eine kosteneffiziente Steuerungslösung mit 18 Kanälen für Li-Ionen-Batteriezellen. Sie ermöglicht höhere Leistung und mehr Sicherheit in Elektrofahrzeugen, Energiespeichersystemen und für 48-V-Anwendungen.
Die ICs von NXP Semiconductors basieren auf einer neuen, leistungsfähigen Architektur mit dedizierten A/D-Wandlern (ADC) pro Kanal. Sie ermöglichen eine flexible und vielfältige Auswahl an Bausteinen mit PIN-zu-PIN-Kompatibilität zwischen den verschiedenen Lösungen und unterstützen so ein kostenoptimiertes Design ohne Kompromisse bei der BMS-Performance. Die neue Produktfamilie umfasst dabei Komponenten, die der ASIL-C-Zertifizierung für die Automobilindustrie entsprechen. Darüber hinaus bietet sie auch Varianten, die sich für die SIL2-Zertifizierung in industriellen Anwendungen qualifizieren.
Mit dem weltweit steigenden Bedarf an skalierbaren und wirtschaftlichen Energielösungen müssen Batteriemanagementsysteme ein optimales Verhältnis von Messgenauigkeit, Lebensdauer, Zuverlässigkeit und Design-Flexibilität bieten. Die neue Architektur der BMx7318/7518-Familie verringert die Anzahl externer Komponenten um bis zu 50 Prozent und senkt damit die Systemkosten für Automobilhersteller und Tier-1-Zulieferer deutlich. Sie verbindet zudem eine hohe elektromagnetische Störfestigkeit (EMV) mit robuster Leistung im BCI-Bereich (Bulk Current Injection).
Die neue BMx7318/7518-Familie vereint analoge Frontend-Funktionalität, Elemente der Batteriepack Überwachung, darunter dedizierte Strommessungsfähigkeiten, sowie Gateway-Komponenten wie eine SPI2TPL-Brücke in einem modularen Produktportfolio mit passender Funktionalität je nach gewählter Ausführung. Die ICs unterstützen auch semizentrale Architekturen für das Batteriemanagement und leisten so einen wichtigen Beitrag zur Senkung der Systemkosten, ohne die Systemstabilität zu beeinträchtigen.
Naomi Smit, Vice President & General Manager, Driver and Energy Systems bei NXP, kommentiert. »Durch die Integration einer fortschrittlichen ADC-Architektur, leistungsfähigem Balancing und robuster EMV-Störfestigkeit ermöglichen wir unseren KundInnen, effizientere und skalierbare Energiesysteme zu realisieren. Die Lösung senkt die Komplexität auf Systemebene und erfüllt notwendige Sicherheitsanforderungen für Automobil- und Industrieanwendungen.«
Ein Blick auf die technischen Merkmale zeigt: Die BMx7318/7518-Familie basiert auf einem neu entwickelten IC-Konzept, das die einzelne Kanalspannungsmessung von jeder einzelnen Zelle entkoppelt und damit ein mögliches Übersprechen minimiert. Das verbessert die Präzision von Messwerten nach der internen Filterung.
Die ICs unterstützen außerdem flexible Layouts für bis zu 18 Zellen und bieten ein paralleles Zellausgleichsmanagement-Konzept mit bis zu 150 mA pro Kanal, selbst bei Umgebungstemperaturen von bis zu 125 °C. Einzelne Kanäle erreichen dabei bis zu 300 mA, was eine spürbare Zeitreduzierung im Zellausgleich bedeutet. Das System unterstützt zusätzlich einen Ultra-Niedrigstrom-Modus mit lediglich 5 µA Ruhestrom, was es besonders geeignet für eine lange Lagerung oder den Transport über große Distanzen macht. Außerdem ermöglicht ein dedizierter Hardware-Interrupt-Pin eine schnelle Reaktion auf Überstromereignisse.
Verfügbarkeit
Die BMx7318/7518-Familie wird voraussichtlich ab November 2025 verfügbar sein.
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