EO_480

COMPONENTS BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 70 - ELETTRONICA OGGI 480 - SETTEMBRE 2019 bilanciamento delle celle a bassa tensione e gli IC di monitoraggio, per garantire una comunicazione costante all’interno dello stack at- traverso una configurazione a ca- tena. I trasformatori di isolamento ad alta tensione, come i dispositivi della serie PH9185.XXXNL di Pul- se (Fig. 2), proteggono il circuito di controllo dalle tensioni elevate di modo comune. Questa serie di dispositivi può essere configurata con diversi rapporti di trasmissio- ne. Le caratteristiche principali si possono così riassumere: Vrms l 8 mm e isolamento rinforzato l ! " l #$ %&' Compensazione delle sovratensioni e delle sottotensioni Le sovratensioni e le sottotensioni possono danneggia- re o accelerare l’invecchiamento della cella. Per evita- re questo problema è necessario distribuire la tensione della batteria in modo uniforme lungo lo stack della bat- teria. A questo scopo, il sistema BMS misura la tensione in ogni cella della batteria, che viene regolata nel com- plesso attraverso un trasferimento di carica tra celle o una semplice scarica delle singole celle. Nelle celle con tensione superiore alla media, la carica in eccesso vie- ne distribuita alle altre celle. Un induttore come il mod. PA4334 può essere usato allo scopo (Fig. 3). Prevenzione del surriscaldamento I sensori di temperatura misurano continuamente la temperatura, garantendo così che le celle della batte- ria rimangono all’interno del loro intervallo nominale di temperature. Se la temperatura supera il livello cri- tico, il sistema di controllo interrompe il processo di carica o di scarica fino a quando la temperatura delle celle surriscaldate raggiunge nuovamente un livello di sicurezza. Tensioni di compensa- zione Il BMS effettua di nor- ma un cosiddetto conteggio dei Cou- lomb al fine di determinare lo stato di () * $ " + di energia elettrica residua presente in ogni cella della batteria e trasmette que- sto dato alle unità di controllo attraverso , $-. & - sta architettura impilabile è in grado di supportare centinaia di celle in batterie di grandi dimensioni. Ciò garantisce che tutte le celle si scarichino in modo uniforme e la loro carica non scenda al di sotto del valore di soglia, che potrebbe ridurre definitivamente la loro capacità totale o portare ad un’inammissibile scarica completa. È importante notare che molte celle collega- te in serie presentano grandi differenze di potenziale di tensione lungo le connessioni a catena. Ciò richiede l’isolamento galvanico tra i componenti. I trasformatori sono adatti per isolare le connessioni di comunicazione seriale tra un PCB e l’altro. Presso Pulse gli sviluppatori, grazie alla vasta gamma di trasformatori di isolamento disponibili, possono trovare facilmente un modello in grado di fornire con precisione tensione di esercizio, numero di canali, forma e il tipo di package necessari (Fig. 4). Ad esempio, la serie HM11/21xxNL è dispo- nibile in numerose con- figurazioni con tensioni di isolamento e tensioni operative diverse, e offre il trasformatore adatto per ogni applicazione. I tra- sformatori di isolamento sono approvati per l’uso con molti chipset in com- mercio (da Rohm e da altri fornitori di IC di bilancia- mento delle celle). Controllo del flusso di corrente Un algoritmo di carica collaudato alterna fasi a tensio- ne costante e a corrente costante. Nei sistemi BMS ven- gono utilizzati degli induttori ad alta corrente per limi- tare le variazioni del flusso di corrente e per eliminare il ripple della corrente di carica. La serie di dispositivi PA434xNL di Pulse è adatta ad esempio a questo scopo. Se integrati correttamente, questi sistemi BMS robusti basati su componenti magnetici di potenza innovativi giustificano sicuramente lo sforzo supplementare di / $ , / controllare in modo efficace le prestazioni e la stabilità di ogni cella della batteria. Questi dispositivi migliorano significativamente la durata delle batterie e rendono il gruppo batterie – e quindi l’intero veicolo – più sicuro. Fig. 3 – L’induttore PA4334 di Pulse rileva inmodo rapido e preciso le variazioni di tensione in una cella (Fonte: Pulse) Fig. 2 – I trasformatori di isolamento PH9185. XXXNL di Pulse sono in grado di proteggere un circuito di controllo contro la carica eccessiva della batteria. (Fonte:Pulse) Fig. 4 – Pulse propone una vasta gamma di trasformatori d’isolamento (Fonte:Pulse)