Intelligente Gerätebatterie

Ziel des Projektes

© Fraunhofer IISB

Entwicklung einer Batterieelektronik für neuartige Li-Festkörper-Polymer Akkumulatoren

Herausforderungen

  • Sehr kompakte und flache Bauweise
  • Hoher Wirkungsgrad
  • Extrem niedrige Verluste im Standby-Betrieb
  • In die Batterie integrierbar und eine für den Anwender transparente Funktionsweise

Kurzbeschreibung

Die Ausgangsspannung von elektrochemischen Zellen ist mehr oder weniger stark vom Ladezustand der Zellen ab­hängig, außerdem ist die Absolutlage der Zellen­spannung durch die Zellenchemie vor­gegeben.

Beides führt dazu, daß in Anwendungsschaltungen i.a. eine Nachregelung der Spannung erforderlich ist, und daß ein Austausch von Batterien gegen Typen mit anderer Zellen­chemie nicht ohne weiteres möglich ist. 

Eine "intelligente" Batterie stellt demgegenüber dem Anwender eine stets konstante und vorteilhaft sogar einstellbare Ausgangs­spannung zur Verfügung.

Ergebnisse

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wurden ver­schiede­ne Schaltungstopologien für in Batteriezellen integrier­bare Wandler, sowie die Eignung dieser Topologien zur Integration in einen Stan­dard-CMOS-Prozess untersucht. Zudem wurden neue Wege zur Integra­tion der für Schaltwandler benötigten passiven Komponenten (Kapazi­täten und Induktivitäten) beschritten. Es wurde ein Demonstrator entwickelt, anhand dessen die Funktionalität des Gesamtsystems erfolgreich bestätigt werden konnte. Dieser Demonstrator wird in einem derzeit laufenden Nachfolgeprojekt in ein ASIC integriert.

Projektpartner

  • Fraunhofer Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB), Projektleitung
  • Fraunhofer Institut für Siliziumtechnologie (ISIT), Itzehoe
  • Industriepartner: Bullith Batteries AG

Laufzeit

2003-2004