車載バッテリーセルの監視とバランシング
セルバランシングによるシステム性能の最適化と主要なバッテリー パラメータの監視
セル監視およびバランシング (CMB) デバイスは、BMS ICまたはアナログフロントエンド (AFE) とも呼ばれ、充電状態(SoC)のためにセル電圧と温度を測定し、安全動作領域 (SOA) 内での安全な動作を保証します。 低電力診断とハウスキーピングを実行し、メインコントローラーと通信してセルバランシングとパック熱管理を行い、必要に応じて切断とアラートをトリガーします。
電気自動車の航続距離と寿命を延ばす
バッテリー パックは、多数の単一セルを直列に接続することによって構築されるため、必然的に、異なるセル特性、容量、またはパック内の不均一な熱拡散などの生産上のばらつきが生じます。
時間の経過とともに、マルチセル バッテリー スタック内のセル間のわずかな差は、各充電および放電サイクル中に拡大されます。 容量の少ない弱いセルは、他のセルよりも早く最大電圧に達し、パック全体の充電プロセスを強制的に停止させます。この場合、バッテリーの全容量は使用できません。
その結果、セルモニタリングおよびバランシング (CMB) デバイスを使用して、スタック全体の電荷を均等化することによって弱いセルを補償することは、電気自動車の走行距離と寿命を延ばすために不可欠です。
さらに、機能安全に必要な定期的なセル測定や状態解析など、非常に低消費電力の専用ハウスキーピング機能を実現するために、CMBはBMSのマスターコントローラーから独立して動作します。 過電圧または低電圧、熱ストレス、緊急アラームなどの信号などの安全機能は、自律的にトリガーされます。
安全で堅牢な絶縁
CMBトポロジーは、セル数と絶縁要件によって特長付けられます。 バッテリーパック内の直列セルの数が増えるにつれて、より多くのスタックされたバッテリーセル監視およびバランシングデバイスが必要になります。 特に高電圧バッテリ管理システムでは、バッテリ パックを常に絶縁し、マスター コントローラを 12 V ドメインに接続する必要があるため、絶縁は重要です。
絶縁型有線 BMS トポロジー:
インフィニオンは容量性絶縁と誘導性絶縁の両方に対して優れた堅牢性を備えた絶縁型UARTトランシーバー ソリューションを提供しています。 絶縁型UARTは、多くのデイジーチェーン接続された監視デバイス間で高速通信を可能にすることにより、複雑なセル トポロジーをサポートします。
堅牢性を高めるために、冗長リング デイジーチェーン接続により、リンクが切断された場合でも継続的な通信が保証されます。 CRC保護されたデータフレームは、通信の堅牢性を補完します。
絶縁型ワイヤレス BMSトポロジー :
また、CMBを絶縁するというさらに高い要件を満たすには、ワイヤレス トランシーバーが最適なソリューションです。 インフィニオンは、BLE接続メッシュをサポートする車載グレードのBluetooth®デバイスのセットを提供し、優れたネットワーク可用性と通信帯域幅を提供します。
コンパクトな設計と最小のPPMレートによるクラス最高の堅牢性
インフィニオンの高集積製品は、設置面積を大幅に削減し、PCBサイズを最小化することでお客様のコスト削減を支援します。 さらに、インフィニオンのゼロディフェクトマインドセットは、市場で最も低いPPM率に反映されており、車両のダウンタイムと返品を大幅に削減します。
