Nuovi chip per il monitoraggio delle batterie dei veicoli ibridi/elettrici da LT


Linear Technology annuncia l’LTC6804, un dispositivo per il monitoraggio delle batterie dei veicoli ibridi ed elettrici e altri sistemi con stack di batterie ad alta tensione. Un dispositivo LTC6804 può misurare fino a 12 celle collegate in serie con tensioni fino a 4,2V con risoluzione a 16 bit e precisione superiore allo 0,04%. L’elevata precisione viene mantenuta nel tempo, rispetto alle condizioni di temperatura e operative grazie a un riferimento di tensione Zener  simile ai riferimenti utilizzati nella strumentazione di precisione. Se impilato in serie, l’LTC6804 consente la misura di ogni tensione delle celle di batteria in grandi sistemi ad alta tensione. Sono disponibili sei modalità operative per ottimizzare la velocità di aggiornamento, la risoluzione e la risposta passa basso del filtro antirumore di 3° ordine. Nella modalità più veloce, tutte le celle possono essere misurate in 290µsec.

È possibile collegare tra loro più dispositivi LTC6804 su lunghe distanze e farli funzionare contemporaneamente utilizzando l’interfaccia proprietaria a 2 cavi isoSPIdi Linear Technology. Integrata in ogni dispositivo LTC6804, l’interfaccia isoSPI fornisce elevata immunità al rumore RF fino a 1Mbps e per massimo 100 metri di cavo, utilizzando solo un doppino intrecciato. Sono disponibili due opzioni di comunicazione: con l’LTC6804-1 è possibile collegare a margherita più dispositivi con una sola connessione al processore host per tutti i dispositivi;

Con l’LTC6804-2 è possibile collegare in parallelo più dispositivi al processore host, ciascuno con indirizzamento singolo.

L’LTC6804 è stato progettato per ridurre al minimo il consumo di potenza, soprattutto durante l’immagazzinamento a lungo termine, dove lo scaricamento delle batterie è inaccettabile. In modalità sleep l’LTC6804 consuma meno di 4µA di corrente dalle batterie. I pin di I/O per uso generico consentono di monitorare i segnali analogici, quali corrente e temperatura, e possono essere acquisiti simultaneamente con le misurazioni della tensione delle celle. Altre funzionalità includono il bilanciamento passivo per ciascuna cella con un timer di bilanciamento programmabile per un massimo di 2 ore, anche quando l’LTC6804 è in modalità sleep. L’LTC6804 si interfaccia con i dispositivi I2C esterni quali sensori di temperatura, convertitori analogico-digitali (ADC), convertitori digitali-analogici (DAC) ed EEPROM. L’EEPROM locale può essere utilizzata per memorizzare i dati di serializzazione e taratura per sistemi modulari.

L’LTC6804 è stato progettato per superare i requisiti ambientali, di affidabilità e sicurezza tipici delle applicazioni automotive e industriali.  Il dispositivo supporta il funzionamento a temperature da -40°C a 125°C ed è compatibile con sistemi conformi allo standard ISO 26262 (ASIL). Grazie a una serie di test automatici, evita condizioni di errore latenti. A tale scopo, l’LTC6804 include un riferimento di tensione ridondante, estesi circuiti di test logici, funzionalità di rilevamento dei cavi interrotti, un timer watchdog e il controllo degli errori dei pacchetti sull’interfaccia seriale.

L’LTC6804 combina 30 anni di esperienza nei dispositivi analogici e le dure lezioni apprese nella gestione della batteria degli autoveicoli”, commenta Mike Kultgen, design manager di Linear Technology. “Sul banco o sulla strada, questo dispositivo offre prestazioni straordinarie”.

Oltre all’LTC6804, Linear Technology presenta il transceiver isoSPI LTC6820. Questo dispositivo consente la trasmissione bidirezionale del bus SPI (Serial Peripheral Interface) su una barriera isolata fino a 100 metri. Con l’LTC6820, i dati SPI sono codificati in un segnale diverso, trasmesso tramite un doppino intrecciato e un semplice ed economico trasformatore Ethernet. L’LTC6820 supporta velocità dati SPI fino a 1MHz, utilizzando una sorgente accoppiata e la dissipazione per eliminare la necessità di una presa centrale del trasformatore e ridurre le interferenze elettromagnetiche (EMI). Le correnti dirette e le soglie del comparatore sono impostate con due resistenze per ottimizzare il sistema in base alla lunghezza del cavo e con prestazioni segnale‑rumore elevate. L’LTC6820 si affianca al dispositivo di monitoraggio dell’alta tensione LTC6804 con interfaccia isoSPI integrata. I sistemi di gestione della batteria che utilizzano l’LTC6804 possono interfacciarsi con componenti esterni quali microcontroller, tramite l’LTC6820.

Riepilogo delle caratteristiche: LTC6804 e LTC6820

LTC6804

  • Misurazione di fino a 12 celle di batterie in serie
  • Architettura impilabile per il supporto di centinaia di celle
  • Interfaccia isoSPI integrata
    – Comunicazioni seriali isolate da 1MB
    – Utilizza un unico doppino intrecciato fino a 100 metri
    – Sensibilità ed emissioni EMI ridotte
  • Errore di misurazione totale massimo di 1,2mV
  • 290µs per misurare tutte le celle in un sistema
  • Misurazione sincronizzata di tensione e corrente
  • Convertitore Delta-Sigma con filtro anti-rumore integrato
  • Progettato per sistemi conformi a ISO26262
  • Bilanciamento passivo delle celle con timer programmabile
  • 5 ingressi I/O digitali o analogici per uso generico
    – Ingressi per temperatura o altri sensori
    – Configurabile per l’interfaccia I2C
  • Corrente di alimentazione in modalità sleep di 4μA
  • Package SSOP a 48 conduttori

LTC6820

  • Comunicazioni dati SPI isolate da 1Mbps
  • Semplice isolamento galvanico con trasformatori standard
  • Interfaccia bidirezionale su un unico doppino intrecciato
  • Supportati cavi lunghi fino a 100 metri
  • Sensibilità ed emissioni EMI molto ridotte
  • Configurabile per elevata immunità al rumore o bassa potenza
  • Non richiede modifiche software nella maggior parte dei sistemi
  • Bassissima corrente di riposo di 2μA
  • Rilevamento automatico dell’attivazione
  • Range di temperature di esercizio: da –40°C a 125°C
  • Alimentazione da 2,7V a 5,5V
  • Interfacce per tutti i sistemi logici da 1,7V a 5,5V
  • Disponibile nei package QFN e MSOP a 16 conduttori

L’LTC6804 è offerto in un package compatto da 8 x 12mm ed è ideale per il montaggio superficiale.
www.linear.com/product/LTC6804

L’LTC6804 sarà disponibile in quantità di produzione a partire da gennaio 2013. L’LTC6820 viene offerto nei package MSOP e QFN.
www.linear.com/product/LTC6820

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