Ingenieure können Batterieausfälle in Hochspannungs-Systemen in der halben Zeit diagnostizieren, die ASIL-D-Zertifizierung erreichen und die Reichweite von Hybrid- und Elektrofahrzeugen steigern

 

 

07 Januar, 2021

Dallas (Texas/USA), den 7. Januar 2021 – Texas Instruments (TI) (Nasdaq: TXN) stellte heute für Automotive-Anwendungen einen neuen Batterie-Monitor und -Balancer vor, der hochpräzise Spannungsmessungen in Systemen mit bis zu 800 V ermöglicht. Zusätzlich erleichtert der Baustein des Typs BQ79616-Q1 die ASIL-D-Konformität (Automotive Safety Integrity Level) von hybridelektrischen Fahrzeugen (HEV) und Elektrofahrzeugen (EV). Weitere Informationen hierüber finden Sie auf www.ti.com/BQ79616-Q1-pr-eu.

Das Ausfiltern systemseitiger Störgrößen mit dem Ziel, die Zellenspannung und die Temperatur von Batterien zu messen und diese Informationen auf zuverlässige Weise an den jeweiligen Mikrocontroller (MCU) weiterzuleiten, stellt für Automobilhersteller eine große Herausforderung dar, bei deren Überwindung der BQ79616-Q1 den Entwicklern hilft, um die Sicherheitsvorgaben für die Batterie einzuhalten und gleichzeitig die Reichweite des Fahrzeugs mit einer Batterieladung sowohl für leitungsgebundene als auch für drahtlose Batteriemanagement-Systeme zu maximieren.

Der Batterie-Monitor und -Balancer BQ79616-Q1 ist der erste Baustein der Industrie mit einem patentierten „Wake-up-at-fault“-Feature (Aktivierung im Fehlerfall). In Verbindung mit dem SPI/UART-Kommunikations-Interface BQ79600-Q1 ist eine vollständige Abschaltung des Systems möglich, wenn das Fahrzeug geparkt oder abgeschaltet wird. Dies hilft den Ingenieuren, sparsam mit der Batterieenergie umzugehen, das Cell-Balancing zu verbessern und die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Mehr über das Wake-up-at-fault-Feature von TI erfahren Sie in dem Fachartikel „Conserve battery power in HEV/EVs with automatic host reverse wake-up”.

 

Maximierung des Aktionsradius dank hochpräzisem Batterie-Monitoring und -Balancing

 

Der BQ79616-Q1 ist das erste Produkt einer zur nächsten Generation gehörenden Familie von Batterie-Monitor und -Balancer-Bausteinen von TI, die die hochpräzise Überwachung eines breiten Spektrums von Batteriechemien, darunter auch Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4) unterstützen. Automobilherstellern ist dadurch eine präzisere Bestimmung des Lade- und Betriebszustands der Batterie möglich, was sich kostensenkend auswirkt. Der integrierte digitale Tiefpassfilter und der hochpräzise A/D-Wandler des BQ79616-Q1 optimieren die Signalmessgenauigkeit, sodass die Zellenspannung mit einem Fehler von weniger als 2 mV bestimmt werden kann.

 

Unkompliziertere ASIL-D-Zertifizierung mit branchenweit schnellster Diagnose

 

Der neue Monitor und Balancer von TI erfüllt die auf der Bauteil-Ebene geltenden Anforderungen der Norm ISO 26262 und unterstützt die ASIL-D-Konformität für die Spannungs- und Temperaturmessung und die Kommunikation. Dies verringert die Zahl der benötigten Bauelemente ebenso drastisch wie den Softwareaufwand. Mit der industrieweit kürzesten Zeit zur Feststellung von Batteriefehlern (100 ms in 400-V-Systemen) schafft der BQ79616-Q1 die Voraussetzungen für mehr Systemzuverlässigkeit und Batteriesicherheit.

 

Steigerung der Systemzuverlässigkeit durch robuste Kommunikation und fortschrittliches Wärmemanagement

 

Der BQ79616-Q1 überzeugt durch robuste EMV-Eigenschaften (elektromagnetische Verträglichkeit), sodass er mit den rauen, durch hohes Störaufkommen geprägten Einsatzbedingungen in HEVs und EVs zurechtkommt, ohne die Zuverlässigkeit der Daisy-Chain-Kommunikation zu schmälern. Mit seinem Pin Rating verkraftet der Baustein außerdem hohe Spannungsspitzen sowie Hot-Plug-Ereignisse, während sich durch das autonome Cell-Balancing des Bausteins das Wärmemanagement vereinfacht. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie sich durch fortschrittliches Wärmemanagement die Systemzuverlässigkeit verbessern lässt, lesen Sie bitte den Fachartikel „Enhance thermal management in EVs with autonomous cell balancing”.

 

Skalierung von Batteriedesigns senkt die Kosten und verkürzt die Markteinführungszeit

 

Die neue Monitor- und Balancer-Familie von TI bietet mehrere Kanaloptionen in ein und demselben Gehäuse, was für Pinkompatibilität sorgt und eine 100-prozentige Wiederverwendung der etablierten Software erlaubt. Überdies ist in den BQ79616-Q1 ein Bus-Bar Measurement integriert, sodass den Entwicklern eine maximale Kanalnutzung für unterschiedliche Kombinationen verschiedener Batteriemodul-Größen möglich ist. Wenn sie den BQ79616-Q1 in Kombination mit dem BQ79600-Q1 einsetzen, können Entwickler ihr Batteriemanagement-System als geschlossener Kreis mit nur einer Kommunikations-Schnittstelle konfigurieren und den Bauteileaufwand dadurch weiter verringern.

 

Gehäuse, Verfügbarkeit und Preise

 

Der 16-kanalige BQ79616-Q1 im 10 mm x 10 mm großen 64-Pin-Gehäuse der Bauart HTQFP (Thermally Enhanced Thin Quad Flat Package) kann ab sofort auf TI.com erworben werden. Die Preise beginnen bei 6,90 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Das Evaluierungsmodul BQ79616-Q1EVM gibt es ebenfalls auf TI.com zum Preis von 399,- US-Dollar. Der BQ79600-Q1 im TSSOP-16-Gehäuse (Thin Shrink Small-Outline Package) wird ebenfalls auf TI.com in Produktionsstückzahlen zu Preisen ab 4,- US-Dollar (ab 1.000 Stück) angeboten. Auf TI.com stehen mehrere Bezahl- und Versandoptionen zur Wahl. Voraussichtlich ab dem ersten Quartal 2021 wird es weitere neue  Batterie-Monitor- und Balancer-Bausteine mit 12 bzw. 14 anälen geben.

 

Über Texas Instruments

 

Texas Instruments Incorporated (Nasdaq: TXN) ist ein globales Halbleiterunternehmen. Wir entwickeln, produzieren, testen und verkaufen analoge und integrierte Halbleiter für Industrieanwendungen, die Automobilindustrie, Unterhaltungselektronik, Kommunikationstechnik sowie Unternehmenssysteme. Wir arbeiten mit Leidenschaft daran, Elektronik mithilfe von Halbleitertechnologie erschwinglich und dadurch die Welt besser zu machen. Diese Einstellung leben wir jeden Tag: Mit jedem Innovationszyklus wird unsere Technologie noch platzsparender, effizienter, zuverlässiger und erschwinglicher, sodass Halbleiter überall in der Elektronik eingesetzt werden können. Dies verstehen wir unter technischem Fortschritt, und so arbeiten wir bereits seit Jahrzehnten. Erfahren Sie mehr auf TI.com.

 

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