Texas Instruments, più affidabilità per le auto elettriche

Texas Instruments, più affidabilità per le auto elettriche

Texas Instruments ha presentato diversi progetti di riferimento, completamente testati per sistemi di gestione della batteria e inverter di trazione.

Con la possibilità di scalare su circuiti di supervisione delle batterie da 6 a 90 celle in serie, il nuovo progetto di riferimento per il sistema di gestione della batteria (BMS, battery management system) di TI presenta l'avanzato monitor di precisione della batteria BQ79606A-Q1 con bilanciatore. Gli ingegneri possono portare rapidamente i loro progetti automobilistici sul mercato utilizzando il progetto di riferimento, che implementa il monitor per la batteria in una configurazione daisy-chain per creare una struttura di sistema estremamente accurata e affidabile per pacchi batteria agli ioni di litio da 3 a 378 serie, da 12 V a 1,5 kV.

Il BQ79606A-Q1 ad elevata integrazione consente un monitoraggio accurato dei livelli di temperatura e tensione e aiuta a massimizzare la durata della batteria e l'autonomia in marcia. Inoltre il monitor per batteria BQ79606A-Q1 è dotato di comunicazione a stato sicuro per aiutare i progettisti di sistemi a soddisfare i requisiti fino ad ASIL D (Automotive Safety Integrity Level D), ossia l'obiettivo di sicurezza funzionale più elevato definito dalla norma ISO 26262 per i veicoli stradali.
Con così tanti kilowatt di potenza che passano attraverso l'inverter di trazione di un veicolo elettrico e le batterie, le temperature elevate sono potenzialmente in grado di danneggiare i costosi e sensibili elementi del powertrain.

Una gestione termica eccellente del sistema è fondamentale per le prestazioni del veicolo e per proteggere conducenti e passeggeri. Per proteggere dal surriscaldamento i sistemi powertrain, ad esempio un gruppo elettrogeno di avviamento a 48 V, TI ha introdotto i sensori analogici di precisione per la temperatura di uscita TMP235-Q1. Questo dispositivo a bassa potenza e bassa corrente di riposo (9 μA) fornisce un'elevata accuratezza (±0,5 °C tipica e ±2,5 °C di accuratezza massima sull'intera gamma di temperature operative da -40 °C a 150 °C) per aiutare i sistemi con inverter di trazione a reagire ai picchi di temperatura e applicare appropriate tecniche di gestione termica.

Il dispositivo di rilevamento della temperatura TMP235-Q1 si unisce ai driver del gate UCC21710-Q1 e UCC21732-Q1 recentemente presentati nel consentire ai progettisti di creare inverter di trazione più piccoli e più efficienti. Questi dispositivi sono i primi driver del gate isolati a integrare funzionalità di rilevamento per transistor bipolari a gate isolati (IGBT) e transistor a effetto di campo al carburo di silicio (SiC), aumentando quindi l'affidabilità del sistema in applicazioni fino a 1,5 kVRMS e con una maggiore protezione da sovratensioni di isolamento oltre i 12,8 kV con una tensione di isolamento specificata di 5,7 kV.

Inoltre i dispositivi offrono brevi tempi di rilevamento per la protezione da eventi di sovracorrente, garantendo al tempo stesso un arresto sicuro del sistema. Per alimentare i nuovi driver del gate direttamente dalla batteria a 12 V dell'auto, TI ha rilasciato un nuovo progetto di riferimento per presentare tre tipi di opzioni di alimentazione a polarizzazione IGBT/SiC per gli stadi di potenza con inverter di trazione. Il progetto è costituito da circuiti di protezione dall'inversione di polarità, clamping dei transienti elettrici e protezione da sovratensione e sottotensione. La struttura compatta comprende il nuovo LM5180-Q1, un convertitore step-down sincrono da 100 V, 1 A, con corrente di riposo in standby tipica molto bassa di 10 μA.