I sistemi di gestione delle batterie (BMS) stanno trasformando le modalità di trasporto con veicoli elettrici.
di Fonte ST
Un BMS misura i livelli di corrente e tensione nelle celle della batteria e invia tali informazioni a un’applicazione che ne determina lo stato della batteria, chiamato Stato di carica o SOC. Queste misurazioni possono, per esempio, permettere alle applicazioni di determinare lo stato di salute della batteria (SOH) e la vita utile residua (RUL) calcolando la sua capacità massima effettiva, che diminuisce nel tempo. Il sistema stima se una batteria sia ancora funzionante o da sostituire, con una risultante ottimizzazione delle prestazioni. Vediamo quindi cosa rende davvero eccezionale un sistema di gestione della batteria.
1. Misurazioni precise e operazioni veloci
La prima caratteristica su cui gli ingegneri si concentrano tradizionalmente è la precisione di un BMS. Un BMS non deve solo misurare lo stato di ogni cella con elevata precisione, ma deve farlo anche rapidamente, altrimenti, quando l’IC ha finito di leggere le ultime celle nello stack, la misura riportata per la prima cella risulterebbe datata e l’applicazione non potrà offrire risultati che riflettano lo stato di carica effettivo.
2. La sicurezza è una priorità
Una caratteristica chiave di un BMS deve essere la sua sicurezza. L’accuratezza del sistema è funzionale alle prestazioni, ma determinerà anche se le celle soffrono di sovratensione e sottotensione o se il sistema presenta surriscaldamento o sovracorrente. Ad esempio, in caso di incidente, un’auto elettrica deve saper determinare se la batteria non è più a norma avviare un arresto, per evitare potenziali danni. Serve un circuito integrato robusto e in grado di continuare a funzionare anche in circostanze difficili. È anche fondamentale prevenire eventuali letture errate che potrebbero causare spegnimenti del mezzo in moto.
3. Rapporto costo prestazioni
I veicoli elettrici diventano sempre più convenienti. Un potente circuito integrato che fosse troppo costoso diventa un ostacolo alla vendita del mezzo.
All’inizio di quest’anno, ST ha lanciato L9963, un dispositivo dall’architettura unica che gli consente di misurare dalle quattro alle 14 celle in serie senza alcun ritardo. Secondo i test condotti è possibile collegare a cascata 15 dispositivi pur godendo di una latenza inferiore a 2 µs.
Ogni ingegnere cerca di rendere il proprio progetto il più possibile flessibile possibile, in previsione delle evoluzioni del futuro. Un progetto deve deve pensare ai dispositivi di domani ed a tutti i nuovi prodotti che ne fanno uso. Il dipsositivo L9963 è abbastanza flessibile da adattarsi a molti più design rispetto alla tradizionale auto elettrica. Grazie alla sua capacità di misurare fino a quattro celle, al suo piccolo pacchetto TQFP64EP da 10 mm x 10 mm e alla sua convenienza, può essere utilizzato in svariati tipi di veicoli e applicazioni, risparmiando così sui costi di sviluppo.
(lo)
