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POWER BMS SYSTEMS 36 - ELETTRONICA OGGI 477 - APRILE 2019 Con il bilanciamento passivo, una cella con controllo del carico attraverso un interruttore a semiconduttore (ad es. un MOSFET) è attivata temporaneamente con una resi- stenza in parallelo. Questo sovrappone la corrente di carica a una corrente di scarica fino a quando le altre celle non si sono avvi- cinate. Ciò tuttavia è associato a una dissipazione di po- tenza indesiderata nella resistenza. Per il bilanciamento passivo una soluzione appropriata è costituita dal circui- to integrato ISL78600 di Renesas/Intersil . Il più costoso bilanciamento attivo distribuisce la carica in eccesso delle singole celle sulle altre, minimizzando il calo di prestazioni con l’ausilio di un circuito convertito- re DC/DC. Il nuovo integrato di bilanciamento TLE8001 di Infineon supporta il bilanciamento sia attivo che passi- vo. Un’altra novità sul mercato è costituita dal dispositivo L9963 di ST , che si distingue per il numero dei canali. Il bilanciamento del circuito è effettuato da MOSFET inter- ni o, per correnti di commutazione superiori, da MOSFET esterni in una configurazione semplice o in coppia all’in- terno di un singolo package. Bilanciamento delle celle con ultracondensatori Gli ultracondensatori sono sensibili agli sbalzi di tensio- ne, di conseguenza anche per questi ultimi è consigliato il bilanciamento. Un integrato di bilanciamento dedicato assicura anche la distribuzione uniforme della tensione complessiva sui singoli ultracondensatori. Nella tabella 3 sono riportate le caratteristiche salienti di alcuni disposi- tivi per il bilanciamento delle celle. Il microcontrollore nei sistemi di controllo e di monitoraggio Il dispositivo di controllo e di monitoraggio assolve un gran numero di funzioni, di seguito elencate: Funziona come un contatore di energia e calcola la du- rata e la capacità residua o l’intervallo di carica. Aumenta la sicurezza, combinando i dati, come par- te di un sistema di monitoraggio multilivello, ed effettua controlli sulla coerenza. In questo modo esso effettua il monitoraggio della funzionalità dei controlli secondari e interrompe all’occorrenza il caricamento o il prelievo di energia dalla batteria. Tabella 3 – Principali caratteristiche di alcuni integrati per il bilanciamento delle celle Bilanciamento delle celle Produttore Tipo Serie Descrizione/caratteristiche Renesas/Intersil IC di bilanciamento ISL786xx IC di bilanciamento simmetrico per un massimo di 12 celle Li-Ion Infineon IC di bilanciamento TLE8001 IC di bilanciamento simmetrico per un massimo di 12 celle agli ioni di litio, con possibilità di bilanciamento attivo o passivo ST IC di bilanciamento L9963 IC di bilanciamento simmetrico per un massimo di 14 celle agli ioni di litio ROHM IC di bilanciamento BD14000 IC di bilanciamento simmetrico per 4-6 EDLC DIODES MOSFET di bilanciamento DMN1xxx/DMN2xxx Canale N singolo/doppio, alloggiamento miniaturizzato DIODES MOSFET di bilanciamento DMPxxxx/DMGxxxx Canale P singolo/doppio, alloggiamento miniaturizzato LITTELFUSE Fusibile 885 Nano² SMD, fino a 500 V DC, 1 A, 5 A Tabella 4 – Sintesi delle principali caratteristiche di alcuni microcontrollori e IC companion Microcontrollori e IC companion per le funzioni di alimentazione/sicurezza Produttore Tipo Serie Descrizione/caratteristiche ST Microcontrollore SPC56, SPC58 PowerArchitecture a 32 bit, sicurezza e protezione Infineon Microcontrollore TC2xx, TC3xx AURIX a 32 bit, sicurezza e protezione BOSCH Companion per le funzioni di alimentazione e protezione CY32x, CS600 ASIL-D, Q&AWDG Infineon Companion per le funzioni di alimentazione e protezione TLF35xxx ASIL-D, Q&AWDG