I convertitori DC-DC all'interno dei sistemi di gestione della batteria operano in uno degli ambienti più esigenti termicamente ed elettricamente in un veicolo. Gli induttori devono mantenere prestazioni stabili garantendo al contempo sicurezza e affidabilità a lungo termine.

• Operazione Continua ad Alta Temperatura – L'elettronica BMS si trova spesso all'interno o vicino ai pacchi batteria, dove le temperature ambientali sono elevate e la dissipazione del calore è limitata.
• Alto Bias DC e Stress di Corrente – I circuiti di bilanciamento delle celle e gli IC di monitoraggio assorbono corrente continua, richiedendo induttori con un comportamento di saturazione stabile.
• Integrità dell'alimentazione critica per la sicurezza – La stabilità della tensione influisce direttamente sulla protezione delle celle, sull'accuratezza del bilanciamento e sulla rilevazione dei guasti.
• Controllo EMI nell'elettronica delle batterie dense – Il rumore DC-DC non deve interferire con il rilevamento della tensione, il monitoraggio dell'isolamento o i bus di comunicazione.

La selezione degli induttori per i convertitori BMS DC-DC richiede una valutazione in condizioni operative reali della batteria piuttosto che basarsi solo sulle specifiche nominali.

Impatto del materiale del nucleo sulla stabilità e sull'accuratezza

La scelta tra Ferrite e Metal Composite è fondamentale per l'accuratezza del BMS.I nuclei in ferrite offrono perdite di nucleo inferiori ma mostrano "Saturazione Dura", dove l'induttanza diminuisce bruscamente a correnti di picco, portando potenzialmente a picchi improvvisi nell'EMI e nelle ondulazioni di tensione.Al contrario, gli induttori in Composito Metallico (Stampato) offrono "Saturazione Morbida", mantenendo un'induttanza stabile sotto un alto bias DC.Questa stabilità è essenziale per mantenere basso il rumore di ripple, garantendo la precisione del campionamento ADC ad alta risoluzione per il monitoraggio delle celle.

Corrente di saturazione ad alta temperatura

Gli induttori BMS devono mantenere una sufficiente induttanza sotto bias DC a temperature elevate del pacco, dove il margine di saturazione del nucleo è ridotto.

DCR e aumento termico

Un DCR più basso minimizza le perdite di rame e aiuta a controllare l'aumento della temperatura in ambienti di pacchi batteria chiusi con flusso d'aria limitato.

Schermatura magnetica e immunità al rumore

Induttori schermati o stampati riducono il accoppiamento magnetico nelle linee di rilevamento della tensione sensibili e nei circuiti di isolamento, prevenendo offset di misurazione.

Le seguenti famiglie di induttori di potenza Coilmaster sono comunemente valutate per le fasi di potenza DC-DC nei sistemi di gestione delle batterie automobilistiche.

• Induttori di Potenza Moldati ad Alta Corrente – Preferiti per i progetti BMS che richiedono Saturazione Morbida per mantenere la precisione di misura, bassa dispersione magnetica e alta robustezza termica.
• Induttori di Potenza SMD schermati – Adatti per schede di controllo BMS compatte dove il margine EMI e la sensibilità del layout sono critici.
• Induttori a filo piatto ad alta corrente – Utilizzati in convertitori BMS ad alta potenza dove un basso DCR e una riduzione delle perdite di rame migliorano l'efficienza e il margine termico.

Coilmaster fornisce supporto ingegneristico per progetti di alimentazione BMS DC-DC, inclusa la valutazione del bias DC a temperatura, l'analisi del comportamento termico e la valutazione del rischio EMI. Sono disponibili soluzioni personalizzate e supporto nella fase iniziale del design per progetti di batterie automobilistiche e di stoccaggio energetico.