EV電池管理專用感測與平衡IC

作者 : Infineon

新元件可測量最多12個電池單元的電壓,此外在使用壽命期間,這款裝置能夠在整個工作溫度範圍及電壓範圍內實現高達±5.8mV的測量精度。

英飛凌科技(Infineon)持續擴充其電池管理系統的產品組合,推出新型感測與平衡IC TLE9012AQU。此元件專為油電混合車與電動車內的電池所設計,但也適合其他應用。

新元件可測量最多12個電池單元的電壓,此外在使用壽命期間,這款裝置能夠在整個工作溫度範圍及電壓範圍內實現高達±5.8mV的測量精度。不僅如此,還可支援最多五個外接溫度感測器,可提供整合式電池單元平衡功能,並使用iso-UART介面進行通訊。

電池管理系統(BMS)可確保電池容量維持在最佳使用率,亦即,電動車能夠實現更長的行駛里程,並且電池不會提前老化。此外,它們能判斷電池的充電狀態和健康狀態,以預估可行駛里程,並預測電池的剩餘使用壽命。

TLE9012AQU可提供必要的測量數據,並透過電池單元平衡功能確保平衡的充電狀態。最重要的是,可避免從衰退最嚴重的電池單元判斷電池的總可用容量。

為了將干擾訊號對測量結果的影響降到最低,英飛凌推出的這款新型感測與平衡IC搭載了可編程雜訊濾波器。此外,它能同時對所有電池單元進行測量,即使在有暫時干擾因素的情況下,測量結果仍具有可比性。基於整合式應力感測器和延伸溫度補償的補償演算法,確保測量結果長期穩定性。

電池單元平衡功能是利用晶片上整合的12個平衡開關(每個通道一個)來實現的,支援電流最高達150mA。為了獲得更高的平衡電流,該裝置亦支援外接開關。此外,電池單元平衡功能可設定為在規定時間(不超過32小時) 後,或者當電池單元達到規定電壓時,自動停止,而無須微控制器發送訊號。這樣一來,微控制器便能切換至睡眠模式,從而實現節能效果。

TLE9012AQU 具備12個通道,尤其適用於每個模組劃分為12個電池單元的電池。這種情況下,每個模組只需配備一顆元件即可。這些模組與微控制器之間透過iso-UART介面交換數據,因而可以輕鬆實現隔離電壓,確保數據完整性。通訊介面支援超過20個串聯裝置和1個環狀拓撲結構,如此便能確保即使其中一部裝置故障時,通訊鏈也不至中斷,系統的其餘部分仍能持續運作。

除了TLE9012AQU,英飛凌還發布了與之匹配的iso-UART收發器元件(TLE9015QU)。這兩款產品均於2020年7月開始供貨。

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