Auf der PCIM 2019 zeigt Analog Devices (ADI) Batteriemanagement- und Leistungswandlungslösungen für effiziente Energiespeicher und Ladesysteme für Elektrofahrzeuge. Messebesucher können am ADI-Stand ebenfalls Designs des Industriepartners Stercom Power Solutions sehen, der über Know-how auf dem Gebiet der speziell für Energiespeicheranwendungen ausgelegten Batteriemanagement-Systeme verfügt.
Ausgestellt werden auch offene Plattformen des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB. Die Open-Source-Entwicklungsplattform foxBMS etwa wurde für das Batteriemanagement konzipiert. Vorgesehen ist sie für industrielle Systeme wie etwa Energiespeicher und fahrerlose Transportsysteme sowie Automotive-Anwendungen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen.
Kleinere Ladesysteme realisieren
Im Mittelpunkt einer Demonstration steht ADIs Angebot für Systemintegratoren und Designer, die an Energiespeichern für Hochleistungssysteme arbeiten. Hier besteht die Herausforderung darin, einen immer höheren Umwandlungswirkungsgrad zu erzielen.
Zur Demonstration gehört ein Referenzdesign für ein DC/DC-Ladesystem mit 30 kW Leistung für Hochleistungsenergiespeicher, entwickelt vom ADI-Partner Stercom. Der Leistungswandler ist als Hochspannungs- und Hochfrequenzdesign ausgelegt und mit SiC-Technologie bestückt. Er zielt auf stationäre Energiespeicher sowie auf Elektrofahrzeuge ab. Aufgrund seines Wirkungsgrads von 99 Prozent kann das Ladesystem um gut 30 Prozent kleiner realisiert werden.
Kompakt mit hoher Umwandlungseffizienz
Designer von Leistungswandlern, die die Umstellung auf Wide-Bandgap-Leistungstransistoren vollziehen, setzen SiC-Bauelemente ebenso ein wie solche auf der Basis von GaN. ADI bietet sowohl Lösungen als auch Design-Support; das soll eine Demonstration mit einem DC/DC-Optimizer-Subsystem verdeutlichen.
Das Design enthält Halbbrücken-Gatetreiber von ADI, die die GaN-Transistoren mit sehr hohen Schaltfrequenzen von mehr als 2 MHz ansteuern. Das zeigt, wie kompakte Designs mit hoher Umwandlungseffizienz möglich werden, genau richtig für Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen.
Batterielebensdauer verlängern
Bekanntermaßen ist die präzise Regelung des Ladezustands jeder einzelnen Zelle eines Batteriesatzes entscheidend dafür, dass das Maximale aus Technologien wie etwa Lithium-Ionen-Akkus herausgeholt werden kann. ADI stellt in einer weiteren Live-Demonstration dar, wie seine Produkte die gesamte Signalkette für Batteriemanagement-Systeme abdecken. Demonstriert werden die Überwachung der Batteriespannung, der aktive Zellenausgleich und die isolierte Kommunikation zur sicheren Übermittlung von Mess- und Steuerungsdaten in der BMS-Architektur.
ADI-Mitarbeiter stehen für Gespräche über die Herausforderungen der modernen Leistungswandlungstechnologie zur Verfügung. Zu speziellen Interessensgebieten gehören unter anderem die isolierte Gate-Ansteuerung und Power-Management-ICs (PMICs).
ADI stellt dafür Bauteile zur Verfügung, die die Ausgangsleistung von Ladesystemen und Wechselrichtern auf der Basis von SiC- und GaN-Leistungs-MOSFETs verbessern. Die Kombination der digitalen iCoupler-Technologie mit PMICs soll Designs mit niedrigem EMI-Aufkommen und hohem Wirkungsgrad ermöglichen.
Präsentation: Batteriemanagement-Systeme
Analog Devices beteiligt sich im Exhibitor Forum der PCIM 2019 an einer Reihe technischer Präsentationen. Am 7. Mai um 13:40 Uhr hält Stefano Gallinaro von ADI einen Vortrag mit dem Titel Battery Management for Energy Storage Systems: Innovations in the Ecosystem. Das Forum befindet sich in Halle 7, Stand 507.
