Maxim Integrated Safety und Security

Das neue Batteriemanagementsystem von Maxim erfüllt ASIL-D-Anforderungen.

Der Elektronikanteil im Fahrzeug steigt und damit auch Security- und Safety-Risiken. Maxim hat zwei Halbleiter auf den Markt gebracht; einer dient einer erhöhten Safety, der andere einer verbesserten Security.

Laut Tamer Kira, Executive Director im Business Management in der Automotive Business Unit von Maxim, ist der MAX17853 industrieweit das einzige Batteriemanagementsystem, das ASIL-D-Anforderungen für Temperatur, Zellenspannung und Kommunikation erfüllt. »Er zeichnet sich aber nicht nur durch das höchste Safety-Level aus, sondern reduziert auch die Entwicklungszeit für Automotive-Anwendungen und erlaubt es, ein und dasselbe Board für unterschiedlich große Zellmodule zu nutzen«, so Kira.

Das Batteriemonitor-IC mit 14 Kanälen eignet sich für mittelgroße bis große Zellkonfigurationen und bietet ein Höchstmaß an Sicherheit mit schnellen und genauen (±2 mV) Spannungs- und Temperaturmessungen, und zwar mithilfe eines integrierten SAR-A/D-Wandlers. Der ADC ermögliche schnelle Sofortmessungen, anstatt Durchschnittsmessungen durchzuführen, was eine echte Berechnung der aktuellen Restkapazität (State-of-Charge, SoC) und die maximal verfügbare Batteriekapazität (State-of-Health, SOH) erlaube.

Der MAX17853 ist laut Kira außerdem der einzige Batteriemanagement-IC mit einer flexiblen Architektur. Durch die sogenannte FlexPack-Architektur können mit einem Board verschiedene Batteriekonfigurationen von 8 bis 14 Zellen unterstützt werden. Kira: »Damit können Kunden die Entwicklungszeit durch verkürzte Validierungs- und Qualifizierungszeiten um bis zu 50 Prozent reduzieren.«

Der Baustein unterstützt verschiedene Daisy-Chain-Architekturen; es können bis zu 32 Bausteine miteinander verbunden werden, sodass maximal 448 Zellen und 192 Temperaturen überwacht werden können. Das fortschrittliche Balancing-System gleicht jede Zelle automatisch nach Zeit und/oder Spannung aus und minimiert somit das Risiko einer Überladung oder einer Überspannung. Dementsprechend muss der Entwickler nicht jeden Timer oder jede Spannung für jede Zelle einzeln einstellen. Dank seiner Diagnosemöglichkeiten kann der MAX17853 das System bei einer thermischen Überlastung abschalten.

Der MAX17853 kann 14 Zellenspannungen und eine Kombination aus sechs Temperaturen oder Systemspannungsmessungen mit dem A/D-Wandler in nur 156 µs messen. Der Baustein weist darüber hinaus noch Eigenschaften wie eine Betriebsspannung von 65 V, einen Standby-Strom von 2 mA und einen Shutdown-Strom von 2 µA, eine integrierte Temperaturmessung des Dies und individuell konfigurierbare Safety-Alarmmöglichkeiten auf.

Mit dem IC sind keine zusätzlichen Komponenten wie etwa redundanten Komparatoren notwendig, sodass außerdem ein kleinerer Formfaktor möglich ist. »Darüber hinaus verringert der MAX17853 die Bauteilkosten um bis zu 35 Prozent im Vergleich zu Wettbewerbslösungen, sodass der Kunde niedrigere Gesamtkosten für seine BMS-Lösung erzielen kann«, so Kira.