Firmenblog über ADI LTC3300ILXE-1 Hocheffizienter bidirektionaler Multizellen-Batterieausgleicher

ADI LTC3300ILXE-1 Hocheffizienter bidirektionaler Multizellen-Batterieausgleicher

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., ein spezialisierter Distributor für elektronische Bauelemente, präsentiert den LTC3300ILXE-1 bidirektionalen aktiven Batterieausgleicher. Mit seiner Ladungsübertragungseffizienz von bis zu 92 % und einem Ausgleichsstrom von 10 A ist er eine ideale Lösung für Anwendungen mit Hochleistungs-Batteriepacks mit langer Lebensdauer in Reihenschaltung.

【LTC3300ILXE-1 Produktübersicht】

Der LTC3300ILXE-1 ist ein fehlerschutzgeschützter Controller-IC, der für den transformatorbasierten bidirektionalen aktiven Ausgleich von Multizellen-Batteriepacks entwickelt wurde.

Er integriert die gesamte relevante Gate-Treiber-Schaltung, hochpräzise Batteriesensorik, Fehlererkennungsschaltung und eine robuste serielle Schnittstelle mit einem internen Watchdog-Timer.

Im Gegensatz zu herkömmlichen unidirektionalen Ausgleichslösungen verwendet der LTC3300ILXE-1 eine bidirektionale synchrone Flyback-Architektur, um gleichzeitig bis zu sechs in Reihe geschaltete Lithium-Ionen- oder Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen auszugleichen.

Sein Ausgleichsstrom erreicht bis zu 10 A (extern konfigurierbar), was die Ausgleicheffizienz erheblich verbessert und die Ausgleichszeit deutlich reduziert.

【LTC3300ILXE-1 Analyse der wichtigsten Leistungskennzahlen】

Ladungsübertragungseffizienz: Der LTC3300ILXE-1 erreicht eine Effizienz von über 90 % sowohl in Lade- als auch in Entladerichtung, wobei typische Werte 92 % erreichen.

Diese hohe Effizienz resultiert aus dem synchronen Betrieb und sorgfältig ausgewählten Komponenten, wodurch Energieverluste während der Zellübertragung minimiert werden.

Ausgleichsgeschwindigkeit und Systemskalierbarkeit: Der 10 A Ausgleichsstrom reduziert die Ausgleichszeit für Batteriepacks mit großer Kapazität erheblich.

Mehrere LTC3300ILXE-1 Geräte können über eine pegelverschobene SPI-kompatible serielle Schnittstelle in Reihe geschaltet werden, die 1 MHz Kommunikationsraten und 4-Bit-CRC-Paketfehlerprüfung für eine zuverlässige, störungsunempfindliche Kommunikation unterstützt.

Sicherheit und Zuverlässigkeit: Der LTC3300ILXE-1 enthält mehrere Fehlerschutzmechanismen, einschließlich Readback-Funktion, CRC-Fehlererkennung, maximale Einschaltzeit-Voltsekunden-Begrenzung und Überspannungsabschaltung.

Die programmierbare Voltsekunden-Begrenzung stellt sicher, dass Stromerfassungsfehler während des Ausgleichs nicht zu unkontrollierten Strombedingungen führen, wodurch die Sicherheit auf Systemebene gewährleistet wird.

【Kerntechnische Vorteile des LTC3300ILXE-1】

Der LTC3300ILXE-1 zeichnet sich im Batteriemanagement aus und bietet beeindruckende kerntechnische Stärken.

Hohe Effizienz und Energieeinsparung

Bis zu 92 % Ladungsübertragungseffizienz: Reduziert den Energieverlust im Vergleich zu herkömmlichen Ausgleichslösungen erheblich.

Bidirektionale Architektur: Reduziert die Ausgleichszeit und den Stromverbrauch erheblich und erhöht die Gesamtsystemeffizienz.

Vereinfachter Doppelwicklungstransformator: Strafft das Systemdesign und reduziert gleichzeitig die Komplexität und die Kosten der Peripherieschaltung.

Systemintegration und Skalierbarkeit

Nahtlose Integration mit der LTC680x-Serie: Ergänzt die Batteriestapelmonitore von ADI perfekt, um eine vollständige BMS-Lösung zu bilden.

Stapelbare Architektur: Unterstützt Systeme mit über 1000 V, geeignet für Hochspannungs-Batteriepack-Anwendungen mit hoher Kapazität.

1 MHz Daisy-Chain-Serienschnittstelle: Verfügt über eine 4-Bit-CRC-Paketfehlererkennung für eine hohe Störfestigkeit der seriellen Kommunikation.

Zuverlässigkeit und Sicherheit

Mehrere Fehlerschutzfunktionen: Umfasst Readback-Funktion, CRC-Fehlererkennung, maximale Einschaltzeit-Voltsekunden-Begrenzung und Überspannungsabschaltung.

Entspricht dem Automotive-Grade-AEC-Q100-Standard: Erfüllt strenge Zuverlässigkeitsanforderungen für Automobilelektronik.

48-polige QFN- und LQFP-Gehäuse mit freiliegendem Pad: Bieten eine hervorragende thermische Leistung, geeignet für Hochleistungsanwendungen.

【LTC3300ILXE-1 Anwendungsszenarien】

Die außergewöhnlichen Eigenschaften des LTC3300ILXE-1 ermöglichen seine weit verbreitete Anwendung in mehreren anspruchsvollen Sektoren.

In Elektrofahrzeugen/Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugen verwaltet der LTC3300ILXE-1 effektiv den Ladeausgleich des Batteriepacks und erhöht so die Reichweite des Fahrzeugs und die Lebensdauer des Batteriepacks.

Für Hochleistungs-USV-/Netzenergiespeichersysteme ermöglicht die stapelbare Architektur des LTC3300ILXE-1 den Betrieb in Hochspannungssystemen mit über 1000 V und erfüllt damit die strengen Anforderungen der Energiespeicherung im Netzmaßstab.

In Multizellen-Batteriepack-Anwendungen machen der 10 A Ausgleichsstrom und die 92 % Übertragungseffizienz des LTC3300ILXE-1 ihn ideal für anspruchsvolle Szenarien, die hohe Effizienz und schnelles Ausgleichen erfordern.

Industrielle Automatisierungs- und Telekommunikations-Basisstations-Backup-Stromversorgungssysteme profitieren ebenfalls von den Hochleistungs-Ausgleichsfähigkeiten des LTC3300ILXE-1.

【LTC3300ILXE-1 Funktionsprinzip und innovative Architektur】

Der LTC3300ILXE-1 verwendet eine innovative Flyback-Wandlerarchitektur, bei der jede Zelle mit einer unabhängigen Ausgleichsschaltung verbunden ist und einen einfachen Zweiwicklungstransformator für die bidirektionale Energieübertragung verwendet.

Sein Kernmechanismus funktioniert wie folgt: Beim Übertragen von Ladung von einer einzelnen Zelle zu einer Gruppe benachbarter Zellen arbeitet der Ausgleicher im Entlademodus;

beim Auffüllen der Ladung von einer Gruppe benachbarter Zellen zu einer einzelnen Zelle arbeitet der Ausgleicher im Lademodus.

Entgegen dem allgemeinen Verständnis beinhaltet die Mehrheit der Ausgleichsvorgänge in der Interleaved-Topologie des LTC3300ILXE-1 nicht die sequenzielle Übertragung von Ladung von oben nach unten des Batteriepacks.

Tatsächlich werden etwa 90 % der Ausgleichsaufgaben durch die Umverteilung der Ladung zwischen lokal benachbarten Zellen, die der auszugleichenden Zelle am nächsten sind, erledigt.

Diese ‘lokal priorisierte’ Ausgleichsstrategie erhöht die Effizienz erheblich.

In einem System mit zehn oder mehr Zellen kann eine unterladene Zelle (die andernfalls die Betriebszeit des gesamten Batteriepacks einschränken würde) über 90 % ihrer “verlorenen” Kapazität wiederherstellen, indem sie einfach einen einzelnen Ausgleicher betreibt.