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Kaskadierbare Batterieschutzschaltungen / Energy Harvesting
Paul Krisam, Seiko Instruments
Lithium enthaltende Batterien treten durch hervorragende Kapazitäten hervor. Sie bergen aber im Falle von metallischem Lithium die Gefahr von Brand oder Explosion im Überlastfall, sei es bei der Ladung oder Entladung oder mechanischer Beschädigung, Sie erfordern deshalb kontrollierte Ladungs- und Entladungsabläufe. Zu diesem Zweck werden Batterieschutzschaltungen entwickelt und hergestellt, die auch im Fall von Li-Ionen- und Li-Polymer-Batterien zur Sicherheit in deren Anwendung beitragen.
Beispiele von Schutzschaltungen für: 1 Zelle 2 Zellen 3+4 Zellen
Leistungsschalter: P-ch FET geringfügig teurer, aber in der Lage den positiven Lade-/Entlade-Strompfad zu trennen. Wichtig bei vernetzbaren Geräten wegen gemeinsamem unterbrechungsfreiem Bezugspoteizials (Masse) N-ch FET billiger, bei stand-alone Geräten wie Bohrmaschinen, Werkzeugen, E-Bikes etc, ist ein Potenzialbezug fast nie erforderlich, deshalb kann ohne Problem der negative Strompfad getrennt werden.
Traditionelle Schutzschaltungen können nur direkt angeschlossene Leistungsschalter (FET) ansteuern, dies macht sie für höhere Zellenstapel unbrauchbar.
Spannungsfestigkeit, Leveltranslator, Potenzialanpassung
Die vorhandenen Schutzschaltungen reichen aus Gründen der Spannungsfestigkeit des Halbleiterprozesses häufig nicht wesentlich weiter als die Spannung von 4 geladenen Li-Ionen Zellen.
Die Weitergabe eines Sperrsignals wegen Überlast innerhalb des Zellenstapels erfodert eine intelligente Pegelübersetzung und Potenzialanpassung an die nur einmal für den Zellenstapel vohandenen Lestungsschalter (FET)
Kaskadieren mit einzelnen Zellen S-8209 Zellen-Ladungs-Ausgleich (Cell balancing) Über-Lade-/Entlade-Strom detektieren
Kaskadieren mit 3-4 Zellen Blöcken S-8204 Über-Lade-/Entlade-Strom detektieren
Angebot Applikationsunterstützung
Application Notes
Machbarkeitsstudie mit Prototyping
Energy Harvesting:S-882Z Start-up IC mit S-8353D30
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